Taşıtlarda başvurma hareketi anında salınım merkezi konum değişiminin sürüş konforuna etkisinin analizi

Taşıt gövdesinin başvurma hareketi anında ön ve arka aks üzerinde ortaya çıkan yük salınımlarının sürekli olarak taşıt gövdesini başvurma hareketi yapmaya zorlaması, sürüş konforunu kötüleştirmektedir. Bu problemi çözmek amacıyla, akslar üzerindeki yük salınımlarını azaltarak sürüş konforunu düzeltebilen bir ölçüt tespit edilmeye çalışılmıştır. Bu çalışmada, ölçüt olarak başvurma ve kalkım salınım merkezlerinin hareketleri seçilmiştir. Bu ölçütün sürüş konforunu düzeltecek özelliklerini tespit etmek için, salınım merkezi konumları taşıtın ağırlık merkezine göre değiştirilmiştir. Bu değişimin sürüş konforuna etkileri, aks üzerinde ve aks aralığının orta noktasında büyütme fonksiyonu ile hesaplanan başvurma ve kalkım ivme genliklerine göre incelenmiştir. Bu ivme genliklerinin farklı taşıt hızı ve aks aralıklarına göre değişimlerin frekans cevaplarının simülasyonu, MATLAB programı ile yapılmıştır. Simülasyon sonucunda, başvurma hareketi anında salınım merkezlerinin yol uyarı frekansına göre belirli noktalara hareket etmesinin, sürüş konforunu iyileştirebileceği görülmüştür. Bunun sonucunda belirlenen yönlerde hareket eden salınım merkezinin, süspansiyon özelliği seçimi için bir ölçüt olabileceği belirlenmiştir.

The analysis of the effect of position change of oscillation center during pitch motion on the ride comfort in vehicles

The vehicle body is constantly forced to pitch by the load oscillations occurring on the front and rear axles during the vehicle pitch motion, which deteriorates the ride comfort. In order to solve this problem, a criterion which can improve the ride comfort by decreasing effects of the load transfer on the axles is aimed. In this study, the movement of pitch and bounce oscillation centers is considered as a criterion. To determine the properties of criterion which can improve the ride comfort, the positions of the oscillation center have been changed with respect to center of gravity of the vehicle body. The effects of this change on the ride comfort have been analyzed with respect to acceleration amplitudes computed at middle point of the wheelbase and on the axles using magnification function. The simulation of frequency responses of the changes of these acceleration amplitudes was carried out for different vehicle speeds and wheelbases, using MATLAB software. The simulation results show that the ride comfort can be improved by moving the oscillation centers to certain points in reference to the road excitation frequency. As a result, it has been revealed that the oscillation center positions moving at determined directions can be a criterion for selecting suspension properties.

PDF

___

1. Sharp, R.S., “Wheelbase Filtering and Automobile Suspension Tuning for Minimising Motions in Pitch”, IMechE Part D Automobile Engineering, 216, 933 – 946, 2002.
2. Sun, T., Zang, Y. ve Barak, P., “4-DOF Vehicle Model”, SAE Paper, 011580, 2002.
3. Elbeheiry, E.M., Karnop, D.C., ElAraby, M.E. ve Abdelraauf, A.M., “Advanced Ground Vehicle Suspension Systems – A Classified Bibliography”, Vehicle System Dynamics, 24, 231-258, 1995.
4. Campos, J., Davis, F., Lewis, F.L., Ikenaga, S., Scully, S. ve Evans, M., “Active Suspension Control of Ground Vehicle Heave and Pitch Motions”, Proceedings of the 7th Mediterranen Conference on Control and Automation”, 222 – 233, 1999.
5. Erzi, A.I., “Cadde ve Ray Taşıtları Titreşimi Ders Notları”, İTÜ Makine Fakültesi, İstanbul, 2000.
6. Milliken, F.W. ve Milliken, D.L., “Chasis Design Principle and Analysis”, SAE, USA.2002.
7. Crolla, D.A. ve King, R.P., “Olley’s Flat Ride (Revisited)”, Vehicle System Dynamics Supplement, 33, 762 -774, 1999.
8. Hrovat, D., “Survey of Advanced Suspension Developments and Related Optimal Control Applications”, Automotica, 33, 10, 1781-1817, 1997.
9. Barak, P., “Magic Numbers in Design of Suspensions for Passenger Cars”, SAE Paper, 911921, 1991.
10. Wong, J.Y., “Theory of Ground Vehicles, John Wiley&Sons, New York, A.B.D, 1993.
11. Gillespie, T.D., “Fundamentals of Vehicle Dynamics”, SAE, USA, 1992.
12. Genta, G., “Motor Vehicle Dynamics Mathematical Modelling”, World Scientific, USA, 1992.
13. Dixon, J.C., “Tires, Suspension and Handling”, SAE, USA, 1996.
14. Smith, M.C. ve Walker, G.W., “Interconnected Vehicle Suspension”, IMechE Part D Automobile Engineering, 219, 295-307, 2004.
15. Güney, A., “Taşıtlarda Titreşim ve Gürültü Ders Notları”, İTÜ Makina Fakültesi, İstanbul, 2002.
16. Ghosh, M.K. ve Dinavahi, R., “Vibration Analysis of a Vehicle System supported on a Damper-Controlled Variable-Spring Stiffness Suspension”, IMechE Part D Automobile Engineering, 219, 607 – 619, 2005.
17. Mitschke, M., “Dynamik Der Kraftfahrzeuge Band B: Schwingungen”, Springer - Verlag, Berlin, Germany, 1997.
18. The Mathworks Inc., “Matlab 7.0 User Guide”, The Mathworks Inc., USA, 2005.