آخرین مطالب
امکانات وب
فصل اول
ادبیات و پیشینه تحقیق
دینامیک خودرو و ویژگی هایی که بر روی چپ کردن خودرو تاثیر می گذارند از سالها پیش مورد بررسی قرار گرفته است . در زیر نمونه ای از چند مقاله که در زمینه چپ کردن و ایمنی خودرو ها کار کرده اند آمده است .
ویژگی های چپ کردن:
نتایج آماری نشان می دهدکه24% تصادفاتی که منجر به چپ کردن خودرو می شوند هنگام برخورد خودرو با یک شیء رخ می دهند و این بدان معنی است که چپ کردن با برخورد یا تصادف رابطه مستقیمی دارد. تحقیقات نشان می دهدکه82% در حومه شهر و فقط 18% چپ کردن درشهرها رخ می دهد.
66 % از چپ کردن ها در هنگام مانورهایی نظیر ترمزگیری یا لغزش خودرو رخ می دهند . علت های اصلی ناشی از سرعت خودرو ، پوشش جاده و تغییر اصطکاک می باشند.60% چپ کردن ها در هنگام رانندگی در جاده هایی نظیرخاکریزها و بلندی ها رخ می دهند.
توسط نرم افزارهای ADAMS وMADYMO می توان چنین وضعیت هایی راشبیه سازی کرد.
شکل 1-1
شکل 2-1
با بررسی انواع مختلف چپ کردن می توان پارامترهای مختلفی را که بررفتارخودرو تاثیر دارند به شکل زیر طبقه بندی کرد:
وضعیت چپ کردن پارامتر
1. سرعت لغزش خطرناک سرعت
2. تغییر مسیر جرم یا بار خودرو
3. خاکریز زاویهRoll
4. تست شیب(پیچ) ویژگی های فنرها
5. برجستگی های مسیر گردش (ازروبرو) ویژگی های کمک فنر
6. برجستگی مسیرگردش(از پهلو) تایرها
7. چپ کردن استاتیکی محدودیت ها و موانع هندسی
8. FMVSS208(شیب23درجه) شرایط جاده
تست های استاتیکی چپ کردن از دینامیک لحظه ای خودرو و دینامیک تایر ها که تغییرات سریع در سرعت و زاویه فرمان قبل از تصادف را اعمال می کنند , شامل می شوند .
باید توجه داشت که خصوصیات سیستم تعلیق هنگامی که می خواهیم پایداری خودرو را در تست های دینامیکی مشخص کنیم خیلی مهم می باشند واز آنجایی که تایرها غیر خطی می باشند نیروهای جانبی تایرها در طول مانورهای مختلف اشباع می گردند .
در سال 1990 (NHTSA)[1] برای درجه بندی بر اساس تعداد ستاره برای ایمنی خودرو فقط از SSF[2] برای تعیین گرایش چپ کردن خودرو استفاده می کرد .
شکل3-1
به خاطر افزایش تلفات ناشی از چپ کردن مجلس (TREAD)[3] را تصویب کرد . TREAD هدایت تست درجه بندی مقاومت دینامیکی خودرو در مقابل چپ کردن را به NHTSA واگذار کرد و NHTSA هم به نوبه خود آن را جزو برنامه ارزیابی خودروهای جدید خود قرار داد. برای این کار NHTSA به عنوان اولین کاندیدا اجرای بررسی آزمایشات چپ کردن مانورهای فرمان را برگزید . نمونه ای از مانور فرمان برگرفته از سایت NHTSA در زیر آمده است . 
شکل4-1
برای تست دینامیکی , گرایش چپ کردن خودرو از بالاترین سرعتی که خودرو می تواند مانور انتخابی را بدون رسیدن به مرحله بلند شدن جفت چرخها سپری می کند مشخص می شود . در سال 2004 NHTSA نتایج تست های دینامیکی را نیز به درجه بندی گرایش خودروها به چپ کردن اضافه کرد .
شکل5-1
با توسعه درجه بندی کردن rollover موسسه راه و ترابری آمریکا راههای دیگری را برای ایمنی بیشتر مورد بررسی داد . در سال 2004 به دستور (DOT)[4] همه خودرو ها بایستی دارای نشانگر فشار باد برای هر تایر وسیستم هشدار دهنده باد تایر برای راننده می شدند .
به طور ساده اندازه چپ شدن توسط شتاب جانبی(g.s) سنجیده می شود که این مقدار قبل از کج شدن(بلندشدن یکی از تایرها) محاسبه می شود. بالاتر بودن این مقدار، میزان پایداری بیشتر آن خودرو را نشان می دهد . مقادیر محاسبه شده در محدوده (0.52-0.26) قرار دارند . در حالی که در قراردادهای رسمی این مقداربین ( 0.4-.0.26) فرض می شود. به خاطر داشته باشید که دومین آستانه چپ شدن نشان داده شده مربوط به میزان بلندی وارتفاع خودرو از سطح جاده در صحنه تصادف می باشد.
در مقاله ای دیگر روشی برای کنترل پرهیز از چپ کردن خودرو نشان داده شده است. این کار با به کارگیری شیوه جدید کنترلی نامتغیر که به طراحی کنترلر نُرم و غیرخطی به صورت یکجا و پایداری تضمینی می انجامد، صورت گرفته است. دراستراتژی نشان داده شده بیشترین درجه آزادی فرمان توسط راننده داده تعیین می شود . به علاوه کنترل پرهیز ازچپ کردن که به صورت زمان گسسته به کارگرفته شده است، هم قوی و هم حسابگر زمان واقعی است. آن ها روش شبیه سازی سخت افزار درون حلقه یک خودرو غیر خطی که راننده در این حلقه قرار دارد و نیروی فرمان به عنوان فیدبک درنظرگرفته شده را مورد ارزیابی قرار داده اند. وظیفه اساسی راننده هدایت خودرو در مسیر مورد نظر می باشد.از دیدگاه نظری یک راننده به عنوان کنترلر بر اساس تجربه ودانش او از دینامیک خودرو آن را کنترل می کند . دینامیک های کنترل شده طول و مسیر بردار سرعت مرکز جرم خودرو دینامیک های داخلی چرخش های جانبی، طولی و عمودی می باشند.
Roll و yowاز حرکت هایی می باشند که ممکن است سبب ناپایداری گردند و منجر به کج شدن یا لغزش خودرو می گردد.را ننده دو وظیفه اصلی را برعهده دارد و ظیفه هدایت خودرودر مسیر مورد نظر ونگهداری پایداری دینامیک های داخلی خودرو می باشند و به عنوان وظیفه کاهش اختلال نیز نامیده می شوند.
جلو گیری از چپ شدن موضوعی است که به محل قرار گیری عملکرد های اضافی یعنی در محل مفصل بین بار و شاسی برای تغییر زاویه Roll و بهبود پایداری دینامیک پیچشی به کار رفته اند، اشاره دارد.
درحال حاضرسیستم کنترل پایداری الکترونیکی(ESC)[5]جدیدترین تکنولوژی درصنایع خودرو می باشد.اداره حمل ونقل جاده ای وترافیک ملی آمریکا(NHTSA)منتشرکرده کهESC به میزان67% تصادفات عادی و64% تصادفات خطر ناک خودرو هارا کاهش داده است.
تاثیراتESC آن قدر ازاهمیت برخورداراست که شرکت های دایملرکراسلیر،فورد و جنرال موتورز درگیر این موضوع می باشند؛ به گونه ای که قصددارند تا سال2007 بر روی خودروهای شاسی بلند
(SUV)[6] ها ESC به عنوان استاندارد برای همه خودروها درنظرگرفته شود.
در جایی دیگر یک سیستم کنترل پیچش فعال بر روی یک سیستم تعلیق غیر فعال[7] برای نوع نیمه کشنده قرار داده شده . این سیستم ازمیله های ضدغلتش فعال همراه با عملگرهای هیدرولیکی برای کنترل حرکت پیچشی هراکسل استفاده کرده است .
سیستم کنترل لغزش فعال از یک ساختارکنترلرتوزیع شده بهره می برد.یک ریز پردازنده براساس کنترلر های محلی عملکردهای انفرادی را کنترل می کند ویک کامپیوتر شخصی بر اساس کنترلر های محلی وعمودی ازطریق شبکهBUS به یکدیگر مرتبط هستند. ساختار توزیع شده نصب را ساده می کند،عملکرد را بهبود می بخشد و نمونه اساسی را تسریع می بخشد.
شبیه سازی های عملکرد Rollوyaw یک تراکتور نیمه کشنده که مجهز به سیستم کنترل غلتش فعال می باشد، نشان می دهد که سیستم پیشرفت 25درصدی را درجلوگیری از چپ کردن خودرو و پایداری آن در حالت های لحظه ای وپایدار فراهم کرده است. این سیستم از ابزارهای ساده ای برای اندازه گیری شتاب جانبی ونرخ پیچش کشنده ها یا ترایلرها استفاده کرده است.
مطالعات نشان می دهدکه چپ کردن اغلب در خودرو های سنگین ودر بزرگراه ها رخ می دهد.سه فاکتوراساسی که درچپ کردن خودرونقش دارند به قرارزیر می باشند؛
(1) انحراف ناگهانی در یک کورس که اغلب در اثر ترمز گیری سنگین درسرعت های بالارخ می دهد.
(2) سرعت بیش از حد در سر پیچ ها و
(3) تعویض و جابجایی بار.
در مقاله ای دیگر اینگونه آمده است :
یک شانسی بزرگی برای بهبودی ایمنی خودروهای کنونی به وجودآمده که می تواند از چپ کردن خودرو جلوگیری کند. GPS های جدید که بر پایه تکنولوژی و سنسورها و عملگرها واستفاده از شیوه های بهبودکنترل غیرخطی ساخته می شوند سبب توانمند شدن آنها می گردد. اگرچه مطالعات شبیه سازی ازنظرجامع بودن در راس می باشند.نتایج جدیدنشان می دهد که عملکرد این شیوه ها دلگرم کننده می باشد.آن ها نشان می دهند که اگر مسیر ورودی کاملا شناخته شده باشد از طریق سیستم فرمان با سیم(Steer-by-wire)وترمز گیری دیفرانسیلی برای ردیابی نیت راننده بسیار نزدیک درحالی که از زاویه ایمن ومطمئنRoll مراقبت می کند.آنها همچنین نشان می دهند.این امر یعنی ردیابی و شناسایین نیت راننده در زمان واقعی بدون دانش و اطلاع از دستورات بعدی فرمان دهی ممکن است.
کامیون های باری سنگین درمقابل چپ کردن ازایمنی کافی برخوردار نیستند. دراغلب مواقع دراین کامیون ها تحت شرایط معمولی قبل از حادثه چپ کردن به ندرت لغزش جانبی رخ می دهد. برای مثال طبق یک برآورد که در کشور کانادا صورت گرفت حدود77 درصد تصادفاتی که منجر به چپ کردن خودروها شده در جاده های خاکی وراه های شوسه صورت گرفته و می توان آنها را در طبقه چپ کردن های ناشی از مانورجای داد.
آستانه استاتیکی چپ کردن(SRT)[8]بیشترین کاربردرا درمشخص کردن پایداری پیچشی خودرو دارد و اینگونه تعریف شده است:سطحی از شتاب جانبی ثابت و پایدار بر حسبg که خودرو بدون رنج بردن از ناپایداری پیچشی(چپ کردن)در حالت اصلی خود،ثابت باقی می ماند.
در تحقیقی دیگر برای جلوگیری از چپ کردن خودرو کنترل ترمزگیری و فرمان مورد استفاده قرارگرفته است. شیوه کنترلی به کارگرفته شده متشکل از 3حلقه بازخوردی است؛عملیات پیوسته کنترل فرمان،کنترل اضطراری فرمان وکنترل اضطراری ترمز. در عملیات پیوسته نرخ Rollو شتاب Roll توسط بهره زمان بندی شده سرعت برای زاویه فرمان چرخ های جلوبه عنوان بازخورد درنظرگرفته شده اند. به همین علت کاهش Rollدر خودرو،برای محدوده وسیعی ازسرعت وارتفاع مرکز جرم،شدیداً بهبود پیدا می کند. مقادیر دومی ممکن است درکامیون ها مختلف با هم متفاوت باشد. ضریب چپ کردن اساساً اینگونه تعریف شده که وابسته به شتاب جانبی مرکز جرم،جرم فنر بندی شده دارد. برای مقادیر بحرانی نظیر ترمز و فرمان اضطراری این متغیر فعال است. ضریب چپ کردن همچنین برای بازخورد غیرخطی زاویه فرمان چرخ های جلو به کارمی رود. شیوه ی کنترل با تحلیل خطی حساسیت وشبیه سازی محاسبه شده است.به علاوه پایداری مطلق شیوه کنترل فرمان توسط( معیارپوپوف ) تغییر پیدا کرده است.
ضریب چپ کردن ؛
شکل پایین مفروضات مورد نیازبرای ضریب چپ کردن را نشان می دهد.
شکل6-1
بارهای عمودی تایر با علامت های 
و
نشان داده شده اند.از تعادل بارهای عمودی وتعادل گشتاورهای پیچشی ضریب چپ کردن اینگونه تعریف می شود.
تفاوت های زیادی درمورد ویژگی های SUVهای وخودروهای معمولی وجود دارد و آگاهی از این مورد در طراحی یک سیستم ایمنی درخودرو از اهمیت خاصی برخورداراست.10.376 مورد تلفات جانبی و229000 مورد آسیب بدنی در سال 2003 ناشی از تصادف و چپ کردن گزارش شده است.
[Fars2005]. به همین خاطر طراحی سیستمی که گرایش کمی به چپ کردن دارد از نظر اقتصادی نیز به صرفه است.
تصادفات وسیله نقیه موتوری به میزان231 بیلیون دلار به اقتصاد آمریکا صدمه زده است .
همچنین اطلاعات آماری جامعی در مورد چپ کردن درمتن پایان نامه خانم Snehal sarvanda برای اخذ مدرک فوق لیسانس آمده که تمامی تلفات ناشی ازچپ کردن وعلت وعوامل آن ها در بین سالهای(2000-1988) در ایالت فلوریدای آمریکا گردآوری شده است. در قسمت منابع می توانید نام و آدرس این مقاله را بیابید .
ما را در سایت مکانیک دنبال میکنید
برچسب:
نویسنده: ارشک
بازدید: 397