Abstract:
|
“El comportament dinàmic d’un vehicle de carretera és una de les parts més importants de la
seguretat activa d’un vehicle. Qualsevol vehicle donat, junt amb el seu conductor i entorn
governant, forma un sistema de llaç tancat únic. La tasca d’avaluar el comportament dinàmic
és, per tant, molt difícil degut a la interacció entre els elements del conjunt conductor-vehicleentorn,
ja de per sí complexes. Una descripció completa i precisa del comportament del
vehicle en carretera ha d’incloure necessàriament la informació obtinguda en una sèrie
d’assajos de diversos tipus”. – ISO 4138: Passenger cars – Steady-state circular driving
behaviour – open-loop test methods.
A l’hora de produir un vehicle, s’ha de tenir la certesa, doncs, que el seu comportament
dinàmic serà l’adequat, i això representa una sèrie d’assajos establerts, que impliquen un
cost afegit al disseny del vehicle. Ara bé, mitjançant la simulació es poden reduir
notablement el nombre d’assajos a l’hora de crear un nou vehicle.
En aquest document es descriu l’anàlisi simplificat del comportament dinàmic d’un vehicle,
basant-se sobretot en el model de la bicicleta, forma en que es coneix una modelització que
consisteix en reduir el mateix vehicle a una bicicleta, sota certes condicions d’estat
estacionari i acceleracions laterals petites, així com girs d’angle de roda petits.
S’ha realitzat una implementació d’aquest model en Excel per a poder observar la resposta
d’un automòbil de forma fàcil i ràpida, i més endavant s’ha analitzat l’estabilitat d’un vehicle
en funció dels seus paràmetres més rellevants, usats en el model de la bicicleta, a partir de
la linealització del model i l’anàlisi de valors propis de la matriu del sistema. Aquesta anàlisi
paramètrica ha deixat en evidència la rellevància de la rigidesa dels pneumàtics d’un vehicle,
que varia també amb la càrrega sobre cada un d’ells. Per aquest motiu, s’ha ampliat el
model de la bicicleta per a poder considerar unes transferències de càrrega que afecten les
rigideses dels pneumàtics, i s’ha implementat també aquesta modificació en Excel.
Realitzada la simulació amb el model, i considerant la influència dels pneumàtics, s’ha creat
una rutina per a donar uns valors inicials sobre els quals partir a l’hora de seleccionar els
pneumàtics en el disseny d’un vehicle, a partir d’un procés d’escombratge iteratiu sobre uns
intervals de rigideses fixats per l’usuari, i unes directrius de comportament dinàmic també
establertes a priori.
Amb aquesta aplicació facilitarà la tria de pneumàtics per a vehicles, i així reduir els costosos
assajos que es realitzen en el món de l’automoció. |