Yüksek hızlarda araçların kararlı viraj alması

Yüksek hızlarda, viraj denklemleri yanal ivmeden dolayı değişir. Yanal ivmeyi önlemek için lastikler yanal kuvvetler geliştirir ve her bir tekerlekte kayma açıları oluşur.

Şekil 1: Bisiklet Modeli (Tek İzli Taşıt Modeli).
V hızıyla hareket eden bir taşıt için; dönemeç denklemleri;
Kararlı durumdan dolayı; Vx, Vy ve wsabittir.

Merkezkaç kuvveti = Fc=m*R*w 2= m*Vx2/R.

Merkezkaç kuvveti,teker/yol yanal/çapraz temas kuvvetleriyle dengelenmek zorundadır.

Eşitlik: Fyf+Fyr = Fc = m*Vx2/R veFyf*b – Fyr*c=0

Yapısal denklemler: Fyf=Caf*afve Fyr=Car*ar

Bağdaşma: Vx tan(d-af)=(b*w+Vy ve Vx tan(ar)=(c*w-Vy)

Küçük açılar için Vyyi ihmal ederek; Vx=R*w           daf + ar = L/R

Kayma açılarını ihmal edersek;

Fyf=(lr/L)*m*Vx2/R ve Fyr=(lf/L)*m*Vx2/R  

dFyf/Caf + Fyr/Car = L/R

Yanal kuvvetleri elimine edersek;

d= L/R +[(lr/L)/Caf – (lf/L)/Car] * m*Vx2/R

d= L/R + [Wf/ Caf – Wr/ Car] *Vx2/(g*R) şeklinde ifade edilebilir.

(Wf ve Wr sırasıyla ön ve arka akslardaki yükleri ifade eder.)

Wf/ Caf – Wr/ Car azdönerlik gradyenti ya da katsayısı olarak isimlendirilir ve K ile ya daKus ile gösterilir.

Yukarıdaki formül şu şekilde basitleştirilir.

< ?xml:namespace prefix = v ns = “urn:schemas-microsoft-com:vml” />< ?xml:namespace prefix = w ns = “urn:schemas-microsoft-com:office:word” />d = L/R + K *Vx2/(g*R)

Azdönerlik gradyenti daha genel biçimde  olarak tanımlanır [9].

 

Azdönerlik gradyenti taşıt kullanım karakteristiklerini tanımlar. Azdönerlik gradyenti; durağan dairesel harekette tek izli taşıt modeli kullanılarak, ağırlık dağılımı ve viraj sertliğinden tanımlanabilir.

 

d = L/R + K *Vx2/(g*R) denklemi bir taşıtın kullanım karakteristiğini tanımlanması için çok önemlidir. Denklem,yönlendirme açısının; dönemeç yarıçapının ve taşıtın çapraz hareket ivmesine (yanal ivmenin) göre nasıl değiştiğini tanımlar. “K” sıfırsa, taşıt tarafsız/nötr yönlendirmelidir. Taşıt hızı değişirken sabit yarıçaplı bir dönemeçte yönlendirme açısında herhangi bir değişme olmaz. “K” sıfırdan büyükse, taşıt az dönerdir ve sabit yarıçaplı bir dönemeçte yönlendirme açısı artan taşıt hızı ile artar. Benzer şekilde “K” sıfırdan küçükse, taşıt aşırı dönerdir ve sabit yarıçaplı bir dönemeçte yönlendirme açısı artan taşıt hızı ile azalır. Az dönerlik gösteren taşıtlar daima kararlıdır. Fakat taşıt cevabı daha yüksek hızlarda salınımlıdır. Aşırı döner taşıtlar yüksek hızda kararsızdır.

 

Kaynak: Abdullah DEMİRin “Taşıt Kullanım Karakteristikleri Açısından Azdönerlik (Understeer) ve Aşırı Dönerliğin (Oversteer) İncelenmesi“[Uluslararası Konferans, Marmara Üniversitesi, 2005] makalesinden derlenmiştir.

 

Dr. Abdullah DEMİR

1973 yılında Trabzon’da doğdu. İlk, orta ve liseyi Trabzon’da tamamladı. 1992 yılında Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi Bölümünü kazandı. 1996 yılında Otomotiv Öğretmeni olarak mezun oldu. 1999 yılında yüksek lisansını tamamladı. 1997-2000 yılları arasında Marmara Üniversitesinde Araştırma Görevlisi olarak çalıştı. 2009 yılında Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsünde “Fren Disklerine Uygulanan Kaplamaların Frenleme Performansına Etkisinin Deneysel İncelenmesi” konulu tez çalışmasıyla doktor oldu. Demir, İBB - İstanbul Otopark İşletmeleri (İSPARK) AŞ’de sırasıyla, Teknik İşler Şefi, İşletmeler Müdürü, Etüt Plan ve Proje Müdürü, Etüt ve Planlama Müdürü olarak çalıştı. 2011 yılında Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü’nde Yardımcı Doçent olarak göreve başladı. Başta otomotiv olmak üzere, güç aktarma organları, alternatif yakıtlar, ulaşım ve otopark yönetimi alanlarında ulusal ve uluslararası dergilerde, kongre ve sempozyumlarda yayımlanmış makale çalışmaları bulunmaktadır. Ayrıca “Güç Aktarma Organları”, “Otopark Uygulamalarında Teknoloji, Çevre ve Emniyet Faktörleri”, 40 bin kelimelik “Otomotiv ve Temel Teknik Bilimler Sözlüğü”, 11 bin kelimelik “Sistem Sistem Otomotiv Teknik Terimler ve Terminolojiler Sözlüğü”, 2500 kelimelik “Otopark Endüstrisi Sözlüğü” gibi yayınları da bulunmaktadır. www.otoguncel.com web sitesinin editörlüklerini yürüten ve wushu spor dalında uluslararası hakem olan Demir, evli ve iki çocuk babasıdır.

Bunlar da hoşunuza gidebilir...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir