DAO ĐỘNG và TIẾNG ồn ô tô (vehicle vibration noise) đề tài NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của hệ THỐNG TREO và lốp XE đến độ ồn của ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ DAO ĐỘNG VÀ TIẾNG ỒN Ô TÔ (Vehicle Vibration & Noise) ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TREO VÀ LỐP XE ĐẾN ĐỘ ỒN CỦA Ô TƠ BIÊN HỊA, 4/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ DAO ĐỘNG VÀ TIẾNG ỒN Ô TÔ (Vehicle Vibration & Noise) GVHD: NGUYỄN HOÀNG LUÂN SVTH: NGUYỄN QUỐC HUY 118001312 HOÀNG VĂN KHIÊN 118000969 ĐÀO QUỐC KHOA 118000140 NGUYỄN PHƯỚC KIẾN 118000308 LÊ THÀNH PHÁT 118000935 BIÊN HỊA, 4/2021 MỤC LỤC Danh mục hình ảnh Danh mục bảng Lời nói đầu Lời cảm ơn Chương Mở đầu 10 1.1 Lý chọn đề tài .10 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 10 Chương Cơ sở lý thuyết ồn ô tô 12 2.1 Tiếng ồn ô tô gì? 12 2.2 Tác hại tiếng ồn ô tô 13 2.3 Mức độ ồn cho phép xe ô tô (cả VN TG) .14 2.4 Các nguồn ồn ô tô .15 2.4.1 Tiếng ồn từ hệ thống động xe ô tô 15 2.4.2 Tiếng ồn từ hệ thống truyền lực 16 2.4.3 Tiếng ồn từ lốp xe ô tô 16 2.4.4 Tiếng ồn khí động 17 2.4.5 Tiếng ồn rung động thân vỏ xe 18 2.4.6 Tiếng ồn hệ thống treo .19 Chương Phân loại cấu tạo hệ thống treo tới độ ồn xe 20 3.1 Hệ thống treo gì? 20 3.2 Phân loại hệ thống treo 21 3.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc .21 3.2.2 Hệ thống treo độc lập 21 3.2.2.1 Hệ thống treo MacPherson (1 chữ A) 22 3.2.2.2 Treo tay đòn kép (2 chữ A) .22 3.2.2.3 Treo đa liên kết (Multi-Link) .23 3.2.2.4 Hệ thống treo khí nén 24 3.2.2.5 Hệ thống treo thích ứng .25 3.3 Cấu tạo hệ thống treo 26 3.3.1 Bộ phận đàn hồi 26 3.3.2 Bộ phận dẫn hướng .28 Chương Cấu tạo phân loại lốp xe đến độ ồn 29 4.1 Cấu tạo lốp xe 29 4.1.1 Bố lốp 29 4.1.1.2 Lốp bố tỏa tròn 30 4.1.2 Gai lốp 30 4.1.2.1 Gai lốp đối xứng 31 4.1.2.2 Gai lốp bất đối xứng 31 4.1.2.3 Gai lốp hình mũi tên 32 4.1.3 Cạnh lốp (Hông lốp) .33 4.1.4 Lớp đệm .34 4.1.5 Đai lốp (Đệm cứng) 34 4.1.6 Dây mép lốp 34 4.2 Các ký hiệu thường gặp lốp xe 34 4.2.1.3 Đường kính mâm (vành, la zăng) 37 4.3 Phân loại lốp 38 4.3.1 Phân loại lốp theo xe tải trọng 38 4.3.2 Phân loại lốp xe ô tô theo điều kiện vận hành .39 4.3.2.1 Lốp chạy đường trường .39 4.3.2.2 Lốp ô tô chạy đường lầy lội 40 4.3.2.3 Lốp xe dự phòng (còn gọi lốp T) 40 4.4.3 Phân loại dựa theo chất lượng hay thương hiệu lốp 41 Chương Ảnh hưởng hệ thống treo lốp đến độ ồn xe 42 5.1 Ảnh hưởng hệ thống treo đến độ ồn xe .42 5.2 Ảnh hưởng lốp xe đến độ ồn xe 42 5.2.1 Tại lại có tiếng ồn xe ô tô chạy? .42 5.2.2 Những yếu tố hưởng lốp tới độ xe 42 5.2.2.1 Áp suất lốp 42 5.2.2.2 Mịn phía phía ngồi 43 5.2.2.3 Tải trọng 44 5.2.2.4 Cân chỉnh thước lái bị lệch 44 5.2.2.5 Quãng đường phanh 46 Chương Kết luận 47 Tài liệu tham khảo 49 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Tiếng ồn xe tơ Hình 2.2 Tác động tiếng ồn Hình 2.3 Tiếng ồn động Hình 2.4 Hệ thống truyền lực Hình 2.5 Lốp xe Hình 2.6 Các vùng vỏ xe ảnh hưởng nhiều từ tiếng ồn khí động Hình 2.7 Thân xe Hình 2.8 Ảnh hưởng hệ thống treo Hình 3.1 Hệ thống treo Hình 3.2 Hệ thống treo phụ thuộc Hình 3.3 Hệ thống treo tay địn kép (MacPherson) Hình 3.4 Hệ thống treo tay địn kép Hình 3.5 Hệ thống treo đa liên kết (Multi-link) Hình 3.6 Hệ thống treo khí nén Hình 3.7 Hệ thống treo thích ứng Hình 3.8 nhíp Hình 3.9 Các loại giảm chấn lị xo thường gặp Hình 3.10 Giảm chấn xoắn Hình 3.11 Bầu giảm chấn Hình 3.12 Giảm chấn cao xu xe Captiva Hình 4.1 Cấu tạo lốp xe Hình 4.2 Lốp bố chéo Hình 4.3 Lốp bố tỏa trịn Hình 4.4 Gai lốp đối xứng Hình 4.5 Gai lốp bất đói xứng Hình 4.6 Gai lốp mũi tên Hình 4.7 Cạnh lốp Hình 4.8 Lốp xe ký hiệu thường gặp Hình 4.9 Thơng tin bên hơng lốp Hình 4.10 Chiều rộng lốp Hình 4.11 Tỷ lệ % chiều cao/chiều rộng lốp Hình 4.12 Đường kính mâm Hình 4.13 Lốp xe chạy đường trường Hình 4.15 Lốp dự phịng Hình 4.16 Các hãng lốp thị trường Hình 5.1 Áp suất lốp khơng đủ đủ Hình 5.2 Lốp xe mịn khơng Hình 5.3 Các góc đặt bánh xe Hình 5.4 Mối quan hệ quãng đường phanh áp suất lốp DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Mức ồn tối đa cho phép (Theo QCVN 09:2015/BGTVT) Bảng 2.2 Thời gian chịu đựng theo mức độ tiếng ồn Bảng 4.1 Bảng quy đổi tải trọng tốc độ tối đa lốp xe LỜI NĨI ĐẦU Ngày tơ sử dụng rộng rãi phương tiện lại thông dụng, trang thiết bị, phân ô tô ngày hồn thiện đại đóng vai trò quan trọng việc đảm bảo độ tin cậy, an toàn cho người vận hành chuyển động tơ, cịn số vấn đề ảnh hưởng, ví dụ tiếng ồn xe ảnh hưởng lốp xe khung gầm Là sinh viên được đào tạo trường ĐH Lạc Hồng chúng em thầy cô trang bị cho kiến thức chuyên môn Nên chúng em chọn đề tài báo cáo “Ảnh hưởng hệ thống treo lốp xe đến độ ồn xe” Trong trình thực báo cáo, chúng em cịn số vấn đề chưa hiểu hết nên có thảm khảo qua trang internet, youtube, số tài liệu khác Và cảm ơn thầy ThS Nguyễn Hoàng Luân giảng dạy giúp đỡ chúng em hoàn thành báo cáo Em xin chân thành cảm ơn! LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời tri ân sâu sắc đến Thầy ThS Nguyễn Hoàng Luân Trong trình tìm hiểu học tập môn “Dao động tiếng ồn ô tô”, em nhận giảng dạy hướng dẫn tận tình, tâm huyết thầy Thầy giúp em tích lũy thêm nhiều kiến thức hay bổ ích Từ kiến thức mà thầy truyền đạt, em xin trình bày lại tìm hiểu vấn đề: “Nghiên cứu ảnh hưởng hệ thống treo lốp xe đến độ ồn xe” gửi đến thầy Tuy nhiên, kiến thức môn “Dao động tiếng ồn tơ” em cịn hạn chế định Do đó, khơng tránh khỏi thiếu sót q trình hồn thành tiểu luận Mong thầy xem góp ý để tiểu luận em hồn thiện Kính chúc thầy hạnh phúc thành công nghiệp “trồng người” Kính chúc thầy ln dồi sức khỏe để tiếp tục dìu dắt nhiều hệ học trị đến bến bờ tri thức Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Ngày nay, Việt Nam ô tô phương tiện di chuyển phổ biến Đã có nhà máy lắp ráp ô tô phân phối hãng xe lớn giới, tiêu biểu lĩnh vực lắp ráp Việt Nam có cơng ty Thaco – Trường Hải Đây ngành công nghiệp trị giá hàng tỉ la, ngồi giá trị ngành tơ ngành cơng nghiệp tơ cịn kéo theo tăng trưởng ngành cồng nghiệp phụ trợ Và khơng đứng ngồi guồng quay giới, Việt Nam tham gia vào chơi vào “tỉ đô” việc nhà máy sản xuất tơ “Made in Vietnam” Vinfast đời Ơ tô ngày phải phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày cao người tiêu dùng Người dùng ngày không quan tâm đến giá hay độ bền xe, khách hàng quan tâm tới vấn đề động cơ, độ an tồn, tính giải trí đặc biệt độ thỏa mái người dùng Khi nói đến độ thỏa mái đặc biệt độ ồn xe vấn đề mà người dùng quan tâm Độ ồn xe bị ảnh hưởng nhiều vấn đề kết cấu khung – gầm, độ hoàn thiện thân xe hay kính chắn gió xe Ngoài ra, hệ thống treo lốp xe gây độ ồn định đến trải nghiệm người dùng Vì vậy, độ ảnh hưởng hệ thống treo lốp xe phù hợp để sinh viên ngành ô tô học tập nghiên cứu ứng dụng cách cụ thể 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Phân tích nguồn ồn truyền tới khoang xe Phân tích độ ồn hệ thống treo Chỉ hệ thống treo gây tiếng ồn Phân tích độ ồn loại lốp xe Cấu tạo lốp xe ảnh hưởng đến độ ồn 1.3 Phương pháp nghiên cứu Hình 4.8 Lốp xe ký hiệu thường gặp 35 4.2.1 Thơng số kích thước lốp Hình 4.9 Thơng tin bên hơng lốp 4.2.1.1 Chiều rộng lốp Hình 4.10 Chiều rộng lốp 36 Thông số nằm sau ký hiệu loại lốp Là khoảng cách từ hông bên đến hông bên lốp đo đơn vị milimet Ví dụ P 225/45R17 91V, lốp có chiều rộng 225mm Chiều rộng lốp co thể chuyển đổi sang đơn vị inch Ví dụ lốp P225 tương ứng với chiều rộng 8,86 inch 4.2.1.2 Tỷ lệ % chiều cao/chiều rộng lốp Hình 4.11 Tỷ lệ % chiều cao/chiều rộng lốp Thơng số thường ghi phía sau chiều rộng, sau dấu "/" trước ký hiệu cấu trúc bố (chữ R ví dụ sau) Tỷ lệ cao lốp dày ngược lại, tỷ lệ thấp lốp mỏng Ví dụ lốp P225/ 45R17 91V, tỷ lệ chiều cao/chiều rộng 45% 4.2.1.3 Đường kính mâm (vành, la zăng) Đo đơn vị inch (1 inch = 25,4 mm) Ví dụ lốp P225/45R 17 91V gắn vào mâm với đường kính 17 inch Một số đường kính mâm thường gặp 8, 10, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 22, 23, 24, 26 28 (đơn vị inch) Đây loại mâm phổ biến cho sedan, SUV, minivan, van xe tải nhẹ 37 Hình 4.12 Đường kính mâm 4.3 Phân loại lốp Hiện thị trường có nhiều loại lốp xe ô tô nên chủ xe có nhiều lựa chọn cho việc thay Nhưng biết cách phân loại lốp tơ, để lựa chọn cho sản phẩm phù hợp Có nhiều tiêu chí để phân loại lốp xe Tuy nhiên theo chuyên gia ô tô thường phân loại lốp dựa vào điều kiện thời tiết, điều kiện vận hành chất lượng lốp 4.3.1 Phân loại lốp theo xe tải trọng Có nhiều loại lốp xe, loại xe có lốp khác Lốp xe dành cho xe ô tô con, lốp xe dành cho xe bán tải, lốp dành cho xe tải, xe giường nằm…… loại có khác sử dụng hay thay đổi, phải tìm hiểu kích cỡ tải trọng để phù hợp với loại xe 38 Bảng 4.1 Bảng quy đổi tải trọng tốc độ tối đa lốp xe 4.3.2 Phân loại lốp xe ô tô theo điều kiện vận hành Tùy theo vào địa hình sử dụng mà lốp xe thiết kế phù hợp với loại địa hình Bao gồm: lốp chạy đường trường, lốp chạy đường lầy lội, lốp có áp suất cao… 4.3.2.1 Lốp chạy đường trường Hình 4.13 Lốp xe chạy đường trường 39 Là loại lốp thiết kế chủ yếu dành cho dòng xe SUV, CUV xe tải nhẹ Kích thước lốp lớn, thành bên cứng ta lông lớn Tạo điều kiện cho xe di chuyển đường nhiều cát, bùn tốt 4.3.2.2 Lốp tơ chạy đường lầy lội Hình 4.14 Lốp xe chạy đường lầy lội Đặc điểm lốp ta lơng lốp lớn, phù hợp chạy đường có nhiều bùn đất trơn trượt 4.3.2.3 Lốp xe dự phòng (còn gọi lốp T) Lốp T (viết tắt cho chữ Temporary Space, ví dụ T145/70R17 106M) Đây loại lốp xe tạm thời, thường sử dụng lốp dự phòng số xe cho phép thay vào, sử dụng thời gian ngắn lốp gặp cố Hình 4.15 Lốp dự phòng 40 4.4.3 Phân loại dựa theo chất lượng hay thương hiệu lốp Những thương hiệu lốp ô tô cao cấp Bridgestone, gooyear, Dunlop, Continental, Michelin, Hankook, … Đều thương hiệu tiếng lâu đời, nhiều người ưa chuộng tùy theo lựa chọn người Hình 4.16 Các hãng lốp thị trường 41 CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TREO VÀ LỐP ĐẾN ĐỘ ỒN CỦA XE 5.1 Ảnh hưởng hệ thống treo đến độ ồn xe Hệ thống treo không trực tiếp gây tiếng ồn xe, nhiên hoạt động hệ thống treo tác động lên hệ thống khác xe như: Hệ thống thân, gầm… Mỗi hệ thống bị tác động đến độ ồn khoang xe cách khác Các hệ thống treo khác gây tác động khác Hệ thống treo phụ thuộc gây tiếng ồn đến khoang xe lớn hệ thống treo độc lập Hệ thống treo khí nén hệ thống treo thích ứng hai hệ thống treo mang lại độ êm dịu tốt so với hệ thống treo khác Đây hệ thống thường trang bị dòng xe hạng sang 5.2 Ảnh hưởng lốp xe đến độ ồn xe 5.2.1 Tại lại có tiếng ồn xe ô tô chạy? Giống trống, không gian bên lốp xe lớn trống rỗng Khi lốp xe lăn, rung động không gian gây tiếng kêu với tần số thấp Dạng bề mặt lốp luồng khơng khí vấn đề: Lốp xe với khối gai có hình dạng đồng (các đoạn lốp rãnh) tạo âm xe chạy Các khối gai có hình dạng khác tạo tiếng ồn cao độ khác có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau, làm cho ý đến tai người Lốp xe mịn khơng gây ồn tương tự: Khi lốp xe hình dạng đồng nhất, ưtính tắt âm đợc tích hợp mơ hình gai lốp bị biến dạng Chúng khơng thể thực chức dự định để giảm tiếng ồn 5.2.2 Những yếu tố hưởng lốp tới độ xe 5.2.2.1 Áp suất lốp Nếu ta bơm lốp non căng làm cho áp suất lốp không tiêu chuẩn lốp khơng phẳng tiếp xúc với mặt đường dẫn đến mòn nhanh 42 Áp suất lốp cao khiến bị cứng, khơng triệt tiêu chấn động từ mặt đường dẫn đến xe chạy không êm Mỗi xe có áp suất tiêu chuẩn ứng với tải trọng đặc tính bơm lốp cần ý điều Ngược lại, áp suất lốp thấp khiến lốp bị bẹp, làm tăng diện tích tiếp xúc với mặt đường tăng sức cản khiến cho tay lái nặng Mặt khác áp suất lốp không nhau, sức cản lốp bên trái hay bên phải không dẫn đến tượng xe bị lạng sang bên Mòn hai vai phần lốp: Nếu áp suất lốp thấp, vai mòn nhanh phần Sự tải gây hậu vậy.Nếu áp suất lốp cao, phần mịn nhanh vai Hình 5.1 Áp suất lốp khơng đủ đủ 5.2.2.2 Mịn phía phía ngồi Mịn quay vịng thể hình bên trái quay vịng tốc độ mức Sự biến dạng độ rơ mức phận hệ thống treo ảnh hưởng đến độ chỉnh bánh trước làm cho lốp mòn khơng bình thường. Nếu bên hoa lốp 43 lốp mịn nhanh bên kia, ngun nhân độ quặp bánh xe khơng xác.  Hình 5.2 Lốp xe mịn khơng Ngồi ra, việc khơng đảm bảo tiêu chuẩn áp suất lốp gây tượng sóng đứng & lướt (lướt ván) điều khiển xe 5.2.2.3 Tải trọng Tải trọng lớn làm tăng độ mòn lốp giống lốp non Lốp mòn nhanh xe chở nặng lực ly tâm lớn quay tác động vào xe làm phát sinh lực ma sát lớn lốp mặt đường Áp suất lốp khơng đủ, vai lốp mịn nhanh phần Sự tải gây hậu Nếu áp suất lốp lớn, phần mòn nhanh vai 5.2.2.4 Cân chỉnh thước lái bị lệch Cân chỉnh bánh xe hay cân chỉnh thước lái, điều chỉnh bánh lái xe hệ thống treo, hệ thống kết nối kiểm soát chuyển động bánh xe Đây không đơn giản cân chỉnh lốp xe hay bánh xe 44 Hình 5.3 Các góc đặt bánh xe Mục đích quan trọng việc cân chỉnh canh xác góc đặt lốp xe độ tiếp xúc với mặt đường dựa vào thông số nhà sản xuất xe quy định cho góc camber, góc toe góc caster 45 5.2.2.5 Quãng đường phanh Hình 5.4 Mối quan hệ quãng đường phanh áp suất lốp Độ mịn lốp khơng ảnh hưởng nhiều đến quãng đường phanh mặt đường khô Tuy nhiên, mặt đường ướt quãng đường phanh dài đáng kể Tính phanh bị vzì hoa lốp mịn đến giới hạn xả nước hoa lốp mặt đường, dẫn đến tượng lướt 46 CHƯƠNG KẾT LUẬN Như vậy, nhu cầu người tiêu dùng ngày nâng cao yêu cầu người tiêu dung tăng theo Ngoài nhu cầu động cơ, độ an toàn tiện nghi hay hệ thống âm giải trí xe Tuy nhiên, tiếng ồn xe ảnh hưởng lớn tới trải nghiệm người dùng Tiếng ồn gây ảnh hưởng định tới thính giác thính lực hay hệ thần kinh trung ương Tiếng ồn ô tô có từ nhiều nguồn khác Tiếng ồn từ hai nguồn hệ thống treo lốp xe gây ảnh hưởng định tới tiếng ồn khoang xe Với hệ thống treo Hệ thống treo ô tô không gây tiếng ồn lớn tới độ ồn xe Tuy nhiên hệ thống treo tác động lên hệ thống khác khung gầm đặc biệt hệ thống thân vỏ xe Hệ thống treo cứng gây ảnh hưởng lớn tới hệ thống khác xe để gây tiếng ồn xe Mỗi loại hệ thống treo gây tác động khác Thông thường hệ thống treo phụ thuộc gây tiếng ồn lớn so với hệ thống độc lập Các hệ thống treo đại hệ thống treo khí nén hay hệ thống treo thích ứng gây tác động hệ thống treo khác Với Lốp xe Lốp xe nguồn ồn chủ yếu ô tô Lốp phận xe tiếp xúc trực tiếp với mặt đường Vì vậy, tiếng ồn lốp xe tiếng vọng lốp xe ma sát với mặt đường vọng vào khoang xe Mỗi loại lốp xe có cấu tạo, kích thước, cách bố trí gai lốp khác hay loại cao su cấu tạo nên lốp Những loại lốp có gai lốp thiết kế lớn (lốp đường bùn hay offroad) gây tiếng ồn lớn loại lốp chạy đường trường (gai đối xứng hay gai mũi tên) Ngồi lốp có hơng lốp mỏng gây tiếng ồn lớn hơn, hông lốp mỏng tác động lên hệ thống treo nhiều lốp có hơng lốp dày 47 Ngồi yếu tố nêu áp suất lốp ảnh hưởng nhiều tới độ ồn lốp xe 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách: [1] RUNGVÀ ỒNTRÊN Ô TÔ, TS Nguyễn Thanh Quang Web: [1] https://www.oto-hui.com/diendan/threads/cong-dung-cau-tao-va-phan-loai-he- thong-treo.116290/ [2] https://oto.com.vn/kinh-nghiem-lai-xe/he-thong-treo-tren-o-to-la-gi-loai-he-thongtreo-pho-bien-nhat-hien-nay-articleid-xv8prdz [3] https://tienganhkythuat.com/co-khi/cau-tao-cua-lop-xe-oto/ 49 ... hai nguồn hệ thống treo lốp xe gây ảnh hưởng định tới tiếng ồn khoang xe Với hệ thống treo Hệ thống treo ô tô không gây tiếng ồn lớn tới độ ồn xe Tuy nhiên hệ thống treo tác động lên hệ thống khác... thống treo đến độ ồn xe Hệ thống treo không trực tiếp gây tiếng ồn xe, nhiên hoạt động hệ thống treo tác động lên hệ thống khác xe như: Hệ thống thân, gầm… Mỗi hệ thống bị tác động đến độ ồn khoang... hiệu lốp 41 Chương Ảnh hưởng hệ thống treo lốp đến độ ồn xe 42 5.1 Ảnh hưởng hệ thống treo đến độ ồn xe .42 5.2 Ảnh hưởng lốp xe đến độ ồn xe 42 5.2.1 Tại lại có tiếng ồn xe