Nghiên cứu mô phỏng và khảo sát hệ thống treo xe con trong carsim

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  NGUYỄN VĂN NGHIÊM NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT HỆ THỐNG TREO XE CON TRONG CARSIM Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HỒNG THĂNG BÌNH HÀ NỘI 2014 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO 1.1 Tổng quan hệ thống treo 1.1.1 Công dụng yêu cầu hệ thống treo 1.1.2 Các phận hệ thống treo 1.1.3 Phân loại hệ thống treo .15 1.2 Các tiêu đánh giá độ dao động 22 1.2.1 Các tiêu đánh giá độ êm dịu an tồn chuyển động 23 1.2.2 Mơ hình dao động 25 1.3 Tình hình nghiên cứu 29 1.4 Nội dung, phương pháp ý nghĩa thực tiễn đề tài 31 1.4.1 Nội dung nghiên cứu 31 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 31 1.4.3 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 31 CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CARSIM VÀ XÁC ĐỊNH THƠNG SỐ ĐẦU VÀO CHO BÀI TỐN MÔ PHỎNG 32 2.1 Giới thiệu Carsim 32 2.1.1 Các mơ hình CarSim .32 2.1.2 Mơ hình chủng loại xe sử dụng CarSim 40 2.2 Một số ứng dụng điển hình CarSim 43 2.2.1 Đánh giá phận cấu thành xe mô HIL kết hợp phần mềm hiển thị thời gian thực Labview .43 2.2.2 Mô động lực học xe 45 2.3 Hệ thống treo CarSim 46 2.3.1 Hệ thống treo độc lập .47 2.3.2 Hệ thống treo phụ thuộc 48 2.3.3 Đặc tính phận đàn hồi 49 2.4 Tính tốn xây dựng thơng số đầu vào cho tốn mơ 50 2.4.1 Các thông số ban đầu xe tham khảo 50 2.4.2 Xác thông số hệ thống treo 50 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG TREO 55 3.1 Khi xe vận hành đường có biên dạng sóng hình sin, khơng thực đánh lái phanh 55 3.1.1 Khi xe chạy với tốc độ 40 km/h .59 3.1.2 Khi xe chạy với tốc độ 80 km/h .61 3.2 Khi xe vết bánh xe đường có biên dạng hình sin khác 62 3.3 Khi xe vượt chướng ngại vật 65 3.4 Khi xe chuyển động đường phẳng thực đánh lái 67 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT CarSim Car Simulation TruckSim Truck Simulation MSC Mechanical Simulation Corporation ABC Active Body Control SUV Sport Utility Vehicle HIL Hardware In the Loop VS Vehicle Simulation ABS Anti-lock braking system ft Độ võng tĩnh fđ Hành trình động H0 Khoảng sáng gầm xe chịu tải tĩnh Hmin Khoảng sáng gầm xe tối thiểu φx Hệ số bám dọc Φy Hệ số bám ngang D Hệ số dập tắt dao động Ktb Hệ số cản giảm chấn quy bánh xe C Độ cứng phận đàn hồi a Khoảng cách từ trọng tâm tới cầu trước b Khoảng cách từ trọng tâm tới cầu sau L Chiều dài sở hg Chiều cao trọng tâm mkt Khối lượng không treo mbx Khối lượng bánh xe N Tần số dao động G0 Tải trọng tồn xe khơng tải GT Tải trọng toàn xe đầy tải DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Cấu tạo lị xo Hình 2: Sơ đồ cấu tạo giảm chấn hai lớp vỏ 12 Hình 3: Cấu tạo giảm chấn lớp vỏ 13 Hình 4: Sơ đồ hệ treo 15 Hình 5: Sơ đồ nguyên lý hệ treo đòn ngang 17 Hình 6: Sơ đồ cấu tạo hệ Mc.Pherson 18 Hình 7: Mối quan hệ động học hệ treo Mc.Pherson 19 Hình 8: Sơ đồ nguyên lý hệ treo hai đòn dọc 19 Hình 9: Sơ đồ ngun lý hệ treo địn dọc có ngang liên kết 20 Hình 10: Sơ đồ hệ treo đòn chéo 21 Hình 11: Mơ hình 1/4 26 Hình 12: Mơ hình 1/2 27 Hình 13: Mơ hình phẳng dao động tô cầu 28 Hình 14: Mơ hình khơng gian xe 29 Hình 1: Các thơng số mơ hình hệ thống treo 34 Hình 2: Các thơng số mơ hình hệ thống lái 35 Hình 3: Các thơng số mơ hình hệ thống phanh 36 Hình 4: Các thơng số mơ hình lốp 37 Hình 5: Các thơng số mơ hình hệ thống động lực 38 Hình 6: Các thơng số mơ hình hệ chiếu sáng 39 Hình 7: Mơ hình xe sử dụng CarSim (Hatch back, Sport Car) .40 Hình 8: Mơ hình xe sử dụng CarSim (hatchback, sedan, sportcar, SUV, GT, minivan) 41 Hình 9: Mơ hình xe sử dụng CarSim (tractor, wheeler, utility, axle boat trailer, pickup, fomula, stock car) .42 Hình 10: Sơ đồ mơ HIL 43 Hình 11: Kết mô hiển thị labview 44 Hình 12: Các bước mô động lực học xe 45 Hình 13: Các module mơ hình hệ thống treo .46 Hình 14: Bảng thơng số mơ hình hệ thống treo độc lập .47 Hình 15: Bảng thơng số hệ thống treo phụ thuộc xe SUV 48 Hình 16: Cách xây dựng đặc tính phận đàn hồi 49 Hình 1: Nhập thông số cho hệ thống treo .55 Hình 2: Đặc tính giảm chấn 56 Hình 3: Sự phụ thuộc góc camber chuyển dịch hệ thống treo 57 Hình 4: Sự phụ thuộc góc Toe chuyển dịch hệ thống treo 57 Hình 5: Biên dạng đường hình sin 58 Hình 6: Phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe 59 Hình 7: gia tốc dao động thân xe xe chuyển động với vận tốc 40km/h 60 Hình 8: Gia tốc dao động thân xe xe chuyển động với vận tốc 80km/h 61 Hình 9: Biên dạng mặt đường hai vết bánh xe .62 Hình 10: Áp lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe 63 Hình 11: Góc dao động theo phương thẳng đứng thân xe 64 Hình 12: Gia tốc dao động thân xe 64 Hình 13: Biên dạng 3D đường thí nghiệm 65 Hình 14: Biên dạng độ dốc đường thí nghiệm 66 Hình 15: Phản lực tác dụng lên bánh xe 66 Hình 16: Hình ảnh đường thí nghiệm 67 Hình 17: Đường thí nghiệm thu nhỏ khơng gian 3D 68 Hình 18: phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe 68 Hình 19: Gia tốc dao động thân xe .69 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, hệ thống tiện nghi xe ngày phát triển để đáp ứng yêu cầu khắt khe thị trường tiêu dùng Việc mô nguyên lý tính làm việc hệ thống treo có vai trị quan trọng khâu chế tạo hồn thiện sản phẩm Hiện có nhiều phần mềm hỗ trợ công việc nêu trên, mức độ tác động sâu vào mơ hình u cầu nhiều kỹ xây dựng mơ giả thiết để mơ hình có độ tin cậy cao Phần mềm mơ CarSim đơn giản, dễ sử dụng, có độ xác cao, xây dựng mơ hình tốn học mô tả chuyển động xe…đáp ứng yêu cầu nêu Hệ thống treo nhằm đảm bảo tính vận hành êm dịu xe, hệ thống theo hấp thụ phản lực từ mặt đường tác dụng lên người lái biến lượng dao động thành nhiệt chất lỏng giảm chấn Quá trình dập tắt dao động diễn phức tạp nhiều địa hình khác Việc mơ CarSim giúp tối ưu trình điều khiển hệ thống treo tích cực bán tích cực Trong luận văn nghiên cứu nội dung sau: - Nghiên cứu tổng quan đề tài nghiên cứu - Nghiên cứu phần mềm mô CarSim - Khảo sát hệ thống treo phần mềm CarSim Đề tài thực môn ô tô xe chuyên dụng, Viện Cơ khí động lực, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội hướng dẫn trực tiếp TS Hoàng Thăng Bình Đề tài nhận hỗ trợ thầy môn anh chị đồng nghiệp Hà Nội, ngày tháng Tác giả năm 2014 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO 1.1 Tổng quan hệ thống treo 1.1.1 Công dụng yêu cầu hệ thống treo Hệ thống treo hiểu hệ thống liên kết mềm bánh xe khung xe vỏ xe Mối liên kết treo xe mối liên kết đàn hồi có chức sau đây: + Tạo điều kiện cho bánh xe thực chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng khung xe vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức chấp nhận chuyển động khơng muốn khác bánh xe lắc ngang, lắc dọc + Truyền lực bánh xe khung xe bao gồm lực thẳng đứng, lực dọc lực bên Trên hệ thống treo, liên kết bánh xe khung vỏ cần thiết phải mềm phải đủ khả để truyền lực, quan hệ thể yêu cầu sau đây: + Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính kỹ thuật xe (xe chạy đường tốt hay xe chạy loại đường khác nhau) + Bánh xe chuyển dịch giới hạn định + Quan hệ động học bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích hệ thống treo làm mềm theo phương thẳng đứng không phá hỏng quan hệ động học động lực học chuyển động bánh xe + Không gây nên tải trọng lớn mối liên kết với khung vỏ + Có độ tin cậy lớn, độ bền cao không gặp hư hỏng bất thường Đối với xe xe minibus cần phải quan tâm đến yêu cầu sau: + Giá thành thấp độ phức tạp hệ thống treo khơng q lớn + Có khả chống rung chống ồn truyền từ bánh xe lên khung, vỏ xe tốt + Đảm bảo tính ổn định tính điều khiển chuyển động tơ tốc độ cao, ô tô điều khiển nhẹ nhàng 1.1.2 Các phận hệ thống treo 1.1.2.1 Bộ phận đàn hồi Là phận nối mềm bánh xe thùng xe, nhằm biến đổi tần số dao động cho phù hợp với thể người (60  80 lần/ph) Bộ phận đàn hồi bố trí khác xe cho phép bánh xe dịch chuyển theo phương thẳng đứng Bộ phận đàn hồi có phần tử đàn hồi thường gặp là: a Nhíp lá: Nhíp làm từ thép cong, gọi nhíp, xếp lại với theo thứ tự từ ngắn đến dài Đặc tính làm việc nhíp tải trọng tác dụng lên nhíp tăng biến dạng nhíp tăng theo quy luật tuyến tính Trong hệ thống treo khơng có nhiệm vụ làm êm dịu chuyển động mà đồng thời làm nhiệm vụ phận dẫn hướng Trên xe tải trọng lớn nhíp thay cho đòn ngang hệ thống treo Ưu điểm kiểu treo không cần ổn định, đơn giản rẻ tiền lại có nhược điểm thùng xe cao nên chiều cao trọng tâm xe lớn ảnh hưởng đến tốc độ ổn định xe chuyển động b Thanh xoắn Thanh xoắn thép lò xo, dùng tính đàn hồi xoắn để cản lại xoắn Một đầu xoắn ngàm vào khung hay dầm xe, đầu gắn vào kết cấu chịu tải xoắn hệ thống treo Trên số ô tô để dành chỗ cho việc lắp bán trục cầu chủ động người ta dùng xoắn thường gây tải trước (có ứng suất dư) thích hợp cho chiều làm việc Trên xoắn phía phải đánh dấu để tránh nhầm lẫn lắp ráp Sử dụng xoắn có đặc điểm sau: + Trọng lượng nhỏ + Chiếm khơng gian, bố trí để điều chỉnh chiều cao thân xe + Đơn giản, gọn, giá thành rẻ dễ chế tạo + Thanh xoắn khơng có nội ma sát nên thường phải lắp kèm giảm chấn để dập tắt nhanh dao động Trên xe xe minibus phận đàn hồi xoắn sử dụng phổ biến sau lò xo c Lò xo Bao gồm dạng lị xo xoắn ốc, lị xo lị xo trụ Do lị xo trụ có đường kính vịng ngồi khơng đổi nên biến dạng thay đổi tỷ lệ thuận với lực tác dụng, lị hay lị xo xoắn ốc tải nhẹ đầu lị xo bị nén Hình 1: Cấu tạo lò xo lại hấp thụ lượng va đập, cịn phần lị xo có độ cứng lớn đủ cứng để chịu tải lớn Lò xo có đặc điểm sau: + Ưu điểm: - Kết cấu gọn gàng bố trí lồng vào giảm chấn - Nếu độ cứng độ bền với nhíp lị xo trụ có khối lượng nhỏ nhíp tuổi thọ cao nhíp Tùy thuộc vào đặc điểm riêng hệ thống treo, mà ta điều chỉnh hệ thống lái để đặt góc Toe chụm vào hay mở Góc chụm vào q lớn dẫn đến mài mịn lốp, góc mở lớn vấn đề cho ổn định xe Mối quan hệ góc Toe với trạng thái dao động hệ thống treo mô tả hình 3.4 Hệ thống treo liên kết bánh xe thân xe làm giảm tải trọng động thẳng đứng tác dụng lên thân xe đảm bảo xe lăn bánh êm đường đồng thời dập tắt dao động từ mặt đường tác dụng lên thân xe Như vậy, thấy yếu tố mặt đường định nhiều tới trạng thái dao động thân xe hay tác động tới cảm giác người ngồi xe Để khảo sát đặc tính làm việc hệ thống treo, luận văn tiến hành khảo sát ảnh hưởng biên dạng mặt đường Hình 5: Biên dạng đường hình sin 58 Hình 3.5 mơ tả biên dạng đường thí nghiệm Biên dạng đường hình sin có biên độ chu kỳ giảm dần theo thời gian Các thông số đường nhập dạng bảng Các thông số quan tâm trình khảo sát gia tốc dao động thân xe theo phương thẳng đứng phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe Gia tốc dao động thân xe theo phương thẳng đứng cho biết xu hướng dao động xe, giá trị gia tốc tỷ lệ thuận với tần số dao động định đến tiêu êm dịu xe Khi vận hành điều kiện đường nhau, giá trị gia tốc phụ thuộc vào tốc độ xe Luận văn tiến hành khảo sát dao động thân xe biên dạng đường hình sin chạy với vận tốc dài 40km/h 80 km/s 3.1.1 Khi xe chạy với tốc độ 40 km/h Người lái vận hành xe với vận tốc 40 km/h đường có biên dạng hình sin Trong q trình vận hành, người lái khơng thay đổi góc quay vành lái hay thực trình phanh Thời gian tăng tốc xe đường có biên dạng phẳng, biên dạng đường thay đổi dẫn đến phương phản lực Fz tác dụng lên bánh xe thay đổi làm thân xe dao động Quá trình dao động lên xuống thân xe thông qua hệ thống treo lốp xe tác dụng lên mặt đường phản lực mặt đường tác dụng lên lốp xe Hình 3.6 mô tả phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe Hình 6: Phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe 59 Biên dạng đường hình sinh, dẫn tới chu kỳ biến đổi phản lực thẳng đứng theo hình sin Phản lực tác dụng lên bánh xe cầu trước cầu sau có giá trị khác chênh lệch phân bố tải trọng tĩnh Sự đổi hướng dao động thân xe bất ngờ theo biên dạng đường gây lên xung lực tác dụng lên thân xe thông qua hệ thống treo Giá trị xung lực thường lớn, biên dạng đường thay đổi bất thường, hình 3.6 nhận thấy giá trị gấp lần giá trị tải trọng tĩnh Hình 3.7 thể gia tốc dao động thân xe theo phương thẳng đứng Trong trình chuyển động đường hình sin, giá trị gia tốc bị định tần số hình sin biên dạng đường tốc độ chuyển động xe Tại thời điểm phản lực tác dụng lên thân xe đạt giá trị lớn thời điểm gia tốc thân xe đạt giá trị lớn bánh xe tiếp nhận phản lực từ mặt đường có giá trị thay đổi bất thường Hình 7: Gia tốc dao động thân xe xe chuyển động với vận tốc 40km/h Khi xe chuyển động qua đường có biên dạng hình sin, hệ thống treo cần 0,6s để dập tắt dao động 60 3.1.2 Khi xe chạy với tốc độ 80 km/h Kịch vận hành xe người lái thao tác giống mục 3.1.1, lúc xe chạy với vận tốc 80 km/h Vận tốc chuyển động xe lớn dẫn tới tần số dao động xe lớn theo Tuy nhiên mặt giá trị trung bình, gia tốc dao động thân xe thay đổi không đáng kể Gia tốc thân xe trình bày hình 3.8 Hình 8: Gia tốc dao động thân xe xe chuyển động với vận tốc 80km/h Từ việc khảo sát với tốc độ khác biên dạng đường cho thấy chu kỳ dao động thân phụ thuộc vào biên dạng mặt đường Xe chuyển động với vận tốc cao tần số dao động lớn Thời gian dập tắt dao động hai trường hợp khả dập tắt dao động phụ thuộc vào thông số kết cấu hệ thống treo Khi xe di chuyển với tốc độ nhanh, khả tạo xung lực từ mặt đường tác dụng lên thân xe lớn mà xe êm dịu Mở rộng ra, với xe tải trọng lớn, di chuyển với tốc độ cao áp lực từ khối lượng treo qua lốp xuống mặt đường lớn gây hư hại cho biên dạng mặt đường Các quan chức cần nghiên cữu kỹ vấn đề thiết phải hạn chế tốc độ với xe có tải trọng lớn 61 3.2 Khi xe vết bánh xe đường có biên dạng hình sin khác Khi hai vết bánh xe lăn biên dạng đường giống áp lực bánh xe cầu Nếu hai vết bánh xe lăn đường có độ cao khác gây lên mô men lật nghiêng xe Khả chống lật nghiêng phụ thuộc vào độ cứng hệ thống treo Hệ thống treo có độ cứng lớn khả chống lật tốt ngược lại Tuy nhiên, phận đàn hồi cứng tiêu êm dịu hệ thống treo giảm Trong thực tế trình chuyển động, vết bánh xe lăn địa hình khác nhau, việc mô loại đường phức tạp mục luận văn tiến hành khảo sát hệ thống treo vết bánh xe lăn đường có biên dạng hình sin ngược pha Biên dạng đồ thị mơ tả mặt đường trình bày hình 3.9 Hình 9: Biên dạng mặt đường hai vết bánh xe 62 Biên dạng mặt đường thay đổi theo quy luật hình hin có biên độ 15cm, chiều dài chu kì biên dạng 8m Do luận văn tiến hành khảo sát hệ thống treo xe chuyển động với vận tốc 40km/h Phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe trình bày hình 3.10 Phản lực tác dụng lên bánh xe vết có hình dạng giống khác giá trị lệch phân bố tải trọng Sự chênh lệch phản lực bánh xe cầu tạo lên mô men lật nghiên thân xe Tại thời điểm t = 1,8s t = 1,2s chênh lệch cực đại F = 43kN Kéo theo mô men gây lật Mlật = F.B/2 (B chiều rộng sở xe) có giá trị lớn, hồn tồn gây lật nghiên thân xe Hình 10: Áp lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe Trạng chuyển động xe xét qua giá trị cảm biến góc dao động thân xe theo phương thẳng đứng hình 3.11 63 Hình 11: Góc dao động theo phương thẳng đứng thân xe Hình 3.12 mơ tả gia tốc dao động thân xe, vị trí vết xe hai bánh chênh lệch độ cao cực đại, gia tốc đạt giá trị lớn Hình 12: Gia tốc dao động thân xe 64 3.3 Khi xe vượt chướng ngại vật Xe chuyển động qua cầu trường hợp thường thấy nước ta Trường hợp vấn đề quan tâm nhiều phản lực tác dụng lên đường trình xe chuyển động Việc phân tích lực tác dụng lên câu trình định yếu tố hình dáng cầu tải trọng tối đa mà cầu chịu có mật độ lớn xe lưu hành Trong mục này, luận văn khảo sát áp lực tác dụng lên hệ thống treo xe chuyển động đường cong với vận tốc 120 km/h có biên dạng 3d hình 3.13 Hình 13: Biên dạng 3D đường thí nghiệm Đặc tính đường mơ hình 3.14, độ cao mấp mơ mặt đường 1,8m theo chiều dài 12m Độ dốc biên dạng đường khác nhau, giá trị thơng số xét trình hình vẽ 65 Hình 14: Biên dạng độ dốc đường thí nghiệm Biên dạng độ dốc đường định phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe Độ dốc đường cao phản lực tác dụng lên bánh xe lớn Hình 15: Phản lực tác dụng lên bánh xe 66 Nhận thấy lực tác dụng lên bánh xe cầu trước có giá trị Fz1 = 20000N, giá trị gấp lần giá trị tải trọng tĩnh tác dụng lên bánh xe Điều có nghĩa mặt đường chịu lực tương đương vơi phản lực Đối với lốp có bề rộng nhỏ gây áp lực lên mặt đường lớn Có thể nhận thấy điều quan sát đồ thị hình 3.15 Quá trình dập tắt dao động thực khoảng thời gian 1,5s Trong thực tế, để giảm áp lực lên mặt đương, nhà thiết kế cầu đường thường kéo dài cầu để giảm tải trọng động áp lực lên mặt đường Đứng quan điểm người lái xe, để giảm tải trọng tác dụng lên hành khách hay người lái, đường có chướng ngại vật cần thực giảm tốc độ để đảm bảo êm dịu chuyển động giảm hư hại cho hệ thống treo 3.4 Khi xe chuyển động đường phẳng thực đánh lái Trong thực tế, trình vận hành xe khơng phải ln trì đường thẳng mà người lái cần đánh lái để điều khiển quỹ đạo chuyển động xe Quá trình thay đổi quỹ đạo chuyển động xe định tới chiều độ lớn lực ngang, giá trị phản lực thẳng đứng lên bánh ảnh hưởng tới góc đặt bánh xe gây dao động thân xe Trong trường hợp luận văn khảo sát trình vận hành xe đường có hệ số bám khơng đổi, đường thí nghiệm trình bày hình 3.16 Hình 16: Hình ảnh đường thí nghiệm 67 Hình 17: Đường thí nghiệm thu nhỏ khơng gian 3D Hình 3.17 biểu diễn tọa độ đường thí nghiệm hệ truc 0xyz Từ nhận thấy để vận hành xe theo quỹ đạo đặt trước với vận tốc không đổi người lái phải đánh lái mà cần phải tác động vào bàn đạ ga trình lên dốc xuống dốc Khi thay đổi từ trạng thái lên dốc sang đường bằng, xuống dốc lên đường hay lên dốc xuống dốc phản lực thẳng đứng tác dụng lên cầu trước cầu sau xe không ổn định gây dao động Hình 18: phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe 68 Từ hình 3.18 cho thấy thời điểm t = {10, 15, 40, 50, 55, 75} phản lực tác dụng lên bánh xe thay đổi rõ rệt, tải trọng tác dụng lên cầu thay đổi dẫn đến dao động thân xe Sự biến thiên vận tốc dao động thân xe thể hình 3.19 Hình 19: Gia tốc dao động thân xe Trong 15s đầu tiên, lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe có giá trị không lớn, lại thay đổi phạm vi rộng gia tốc dao động thân xe biến đổi phức tạp giai đoạn Đây thời điểm mà người ngồi xe có cảm giác khó chịu 69 KẾT LUẬN CarSim cho phép mơ hầu hết cụm chi tiết phận cấu thành loại xe nhỏ Bằng việc xây dựng mơ hình mơ CarSim, người dùng biết đáp ứng xe trước tác động xác định trước Kết đáp ứng nhận thấy trực quan (mơ chuyển động, đồ thị) dạng số liệu cụ thể Để tác động sâu vào mơ hình, CarSim cho phép khảo sát kết hợp với phần mềm MatLab Simulink kết hợp với LabView để mô thời gian Carsim thuận lợi việc khảo sát đáp ứng xe điều kiện vận hành mô thời gian thực Hệ thống treo trang bị xe nhằm đảm bảo êm dịu cho hệ thống treo Khi xe địa hình phức tạp, dao động bề mặt địa hình làm thân xe dao động theo với biên độ dao động nhỏ Vận tốc dao động thân xe định tần số dao động, vận tốc dao động tần số dao động định tới tính tiện nghi hệ thống treo, để đặc trưng cho điều xét tới cường độ gia tốc dao động thân xe Khi xe chuyển động lên dốc hay xuống dốc, thời điểm chuyển giao hai trạng thái đường xảy biến thiên phản lực thẳng đứng, biến thiên tạo nên xung lực tác dụng lên bánh xe qua hệ thống treo tới người ngồi xe Hệ thống treo tốt hấp thụ phần xung lực đồng thời làm giảm tải trọng động tác dụng lên hành khách Tuy nhiên để tối ưu trình nêu cần hệ thống treo tích cực bán tích cực Q trình khảo sát địa hình dốc cho biết cường độ phản lực tác dụng lên thân xe Sự tương tác bánh xe mặt đường chiều, mặt đường chịu áp lực từ lốp Q trình thiết kế cầu cần tính tốn tải trọng xung lực từ ô tô tác động đến, góc dốc đường nhỏ giảm tải trọng nhiên cần xác định yếu tố kinh tế đến vấn đề 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trọng Hoan, Thiết kế tính tốn ôtô tập 1&2, tập giảng Đại Học Bách Khoa Hà Nội, 2004 [2] Nguyễn Hữu Cẩn - Trương Minh Chấp - Dương Đình Khuyến – Trần Khang, thiết kế tính tốn ơtơ máy kéo, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, 1978 [3] Nguyễn Hữu Cẩn - Dư Quốc Thịnh - Phạm Minh Thái - Nguyễn Văn Tài - Lê Thị Vàng, lý thuyết ôtô máy kéo, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1996 [4] Nguyễn Khắc Trai – Nguyễn Trọng Hoan – Hồ Hữu Hải – Phạm Huy Hường – Nguyễn Văn Chưởng – Trịnh Minh Hồng, Kết cấu tô, NXB Đại Học Bách Khoa Hà Nội, 2007 [5] Nguyễn Văn Khang, Dao động kỹ thuật, NXB Khoa học kỹ thuật, 1998 [6] Yogesh Sanjay Pathare - Sripad R Nimbalkar , Design And Development Of Quarter Car Suspension Test Rig Model And It’s Simulation, International Journal of Engineering Science & Advanced Technology, 2014 [7] H˚ akan Fredriksson - Mikael Nybacka - Kalevi Hyypp a, Range data in vehicle dynamic simulation, International Workshop on Research and Education in Mechatronics, 2009 [8] Heinz Heisler, Advanced Vehicle Technology - second edition, Printed and bound in Great Britain, 2002 [9] Mori, Yoshinori, Hironobu Matsushita, et al, “A Simulation System for Vehicle Dynamics Control” , SAE Technical Paper Series , Paper #910240, 1991 [10] Bernard, James E and C.L Clover, “Tire Modeling for Low-Speed and HighSpeed Calculations” , SAE Paper #950311, 1995 71 [11] Bryan, G H, “ Stability in Aviation” , Macmillan & Co., London 1911 [12] Bundorf, R Thomas, “The influence of vehicle design parameters on characteristic speed and understeer” Transactions of the Society of Automotive Engineers , SAE 670078, 1967 [13] Clover, Chris L and James E Bernard, “ The Influence of Lateral Load Transfer Distribution on Directional Response”, SAE Technical Paper Series, Paper #930763, 1993 [14] Mimuro, Tetsushi, Takahiro Maemura and Hiroshi Fujii, “ Development and Application of the Road Profile Measuring System”, SAE Technical Paper Series , Paper #930257, 1993 [15] Morman, Kenneth N, “ Non-Linear Model Formulation for the Static and Dynamic Analyses of Front Suspensions”, SAE Technical Paper Series , Paper #770052, 1977 [16] Guo, K and H Guan, “Modelling of Driver/Vehicle Directional Control System”, Vehicle System Dynamics , 22:141-184, 1993 [17] Nalecz, Andrzej G, “ Investigation into the Effects of Suspension Design on Stability of Light Vehicles” , SAE Technical Paper Series , Paper #870497,1987 [18] https://www.carsim.com/ [19] http://www.carsim.com/downloads/pdf/CarSim_Vehicle_Catalog.pdf [20] http://www.carsim.com/downloads/pdf/carsim_brochure.pdf [21] http://www.carsim.com/downloads/pdf/CarSim_Math_Models.pdf [http://www.carsim.com/downloads/pdf/CarSim_New_Features.pdf [22] https://www.carsim.com/applications/motorsports.php 72 ... Nội dung nghiên cứu Luận văn thực nội dung nghiên cứu sau: - Nghiên cứu hệ thống treo - Nghiên cứu phần mềm CarSim - Khảo sát hệ thống treo phần mềm CarSim 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu Để thực... 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO 1.1 Tổng quan hệ thống treo 1.1.1 Công dụng yêu cầu hệ thống treo Hệ thống treo hiểu hệ thống liên kết mềm bánh xe khung xe vỏ xe Mối liên kết treo xe mối liên kết... tạp tiêu hao kinh tế Do vậy, ? ?Nghiên cứu mô khảo sát hệ thống treo xe CarSim? ?? giúp cho mô khảo sát hệ thống treo dựa điều kiện hoạt động thực tế hệ thống treo xe Thông qua đề tài bước đầu xây dựng