Thông tin tài liệu
i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ĐÀM HỮU VŨ NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ VỚI HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CƠ KHÍ KIỂU LY HỢP KÉP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực Thái Nguyên - Năm 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com ii LỜI CAM ĐOAN Tôi Đàm Hữu Vũ, học viên lớp cao học K20 chuyên ngành Kỹ thuật Cơ khí động lực Sau hai năm học tập nghiên cứu, giúp đỡ thầy cô giáo đặc biệt giúp đỡ TS Nguyễn Khắc Tuân, thầy giáo hướng dẫn tốt nghiệp đến đến cuối chặng đường để kết thúc khóa học Tơi định chọn dề tài “ Nghiên cứu đặc tính động lực học tơ với hệ thống truyền lực khí kiểu ly hợp kép” Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cá nhân hướng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Khắc Tuân tham khảo tài liệu liệt kê Tôi không chép cơng trình cá nhân khác hình thức Nếu sai tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quay định Người thực Đàm Hữu Vũ Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com iii LỜI CẢM ƠN Có kết này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Khắc Tuân, người tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn đối Ban lãnh đạo phòng Đào tạo trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Ngun tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Tác giả chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa kỹ thuật ô tô máy động lực trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu thực luận văn Tôi xin cảm ơn đồng nghiệp động viên giúp đỡ suốt thời gian học tập nghiên cứu hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng lực thân nhiều hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến thầy, cô nhà khoa học đồng nghiệp Tác giả Đàm Hữu Vũ Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT xi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích, nội dung phạm vi nghiên cứu đề tài 2.1 Mục đích nghiên cứu đề tài 2.2 Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.4 Nội dung nghiên cứu Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan hệ thống truyền lực 1.2 Tổng quan hộp số ô tô 1.2.1 Hộp số thường (MT) 1.2.2 Hộp số tự động (AT) 1.2.3 Hộp số vô cấp (CVT) 1.3 Tổng quan hộp số ly hợp kép (DCT) 11 1.3.1 Giới thiệu 11 1.3.2 Phân loại hộp số DCT 13 1.4 Các nghiên cứu nước 19 1.4.1 Các nghiên cứu nước 19 1.4.2 Các nghiên cứu nước 21 1.5 Kết luận chương 22 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com v Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 24 2.1 Cấu tạo hệ thống truyền lực khí với ly hợp kép 24 2.1.1 Cấu tạo hoạt động 24 2.1.2 Điều khiển hệ thống truyền lực với ly hợp kép 29 2.2 Mô ô tô trang bị hệ thống truyền lực kiểu ly hợp kép 32 2.2.1 Phương pháp mô 32 2.2.1.1 Phương pháp mô thông qua thiết lập hệ phương trình vi phân liên kết vật hệ 33 2.2.1.2 Phương pháp mô thông qua mô tả vật liên kết 34 2.2.2 Mô hệ thống truyền lực tơ kiểu khí với ly hợp kép phương pháp thứ 35 2.2.2.1 Mơ hình động đốt 36 2.2.2.2 Mơ hình hộp số ly hợp kép 36 2.2.2.3 Mơ hình thân xe 38 2.2.3 Mô hệ thống truyền lực ô tô phương pháp thứ hai 39 2.3 Kết luận chương 43 Chương NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ơ TƠ VỚI HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CƠ KHÍ KIỂU LY HỢP KÉP 45 3.1 Xây dựng mơ hình nghiên cứu 45 3.1.1 Mơ hình động 45 3.1.2 Mơ hình hộp số 46 3.1.3 Mơ hình khối điều khiển hộp số 48 3.1.4 Mơ hình lốp 49 3.1.5 Mơ hình thân xe 50 3.1.6 Mơ hình tồn xe 52 3.2 Mô phân tích kết 53 3.2.1 Kết mô trường hợp 1: tơ chuyển động theo chu trình thử ECE 15 54 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com vi 3.2.2 Kết mô trường hợp 2: ô tô chuyển động theo chu trình thử UEDC 58 3.2.3 Kết mô trường hợp 3: ô tô tăng tốc từ đến 100 km/h 61 3.3 Kết luận chương 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com vii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hệ thống truyền lực ô tô Hình 1.2 Hộp số thường Hình 1.3 Sơ đồ hộp số thường loại trục Hình 1.4 Hộp số tự động Hình 1.5 Sơ đồ cấu hành tinh Wilson Hình 1.6 Hộp số CVT 10 Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý hộp số với ly hợp kép [10] 13 Hình 1.8 Hộp số DCT sử dụng ly hợp ma sát khô 14 Hình 1.9 Hộp số DCT ma sát ướt có ly hợp lồng 15 Hình 1.10 Hộp số DCT ma sát ướt có ly hợp song song 15 Hình 1.11 Hộp số DCT sử dụng trục thứ cấp 16 Hình 1.12 Hộp số DCT sử dụng trục thứ cấp 17 Hình 1.13 Hộp số DCT sử dụng cấp số khác 18 Hình 2.1 Sơ đồ hộp số DCT 24 Hình 2.2 Hoạt động hộp số ly hợp kép sang số 25 Hình 2.3 Cấu tạo ly hợp kép ma sát khô hãng Ford 26 Hình 2.4 Cơ cấu điều khiển đóng ngắt ly hợp 27 Hình 2.5 Trạng thái làm việc ly hợp 28 Hình 2.6 Sơ đồ điều khiển thời điểm chuyển số 30 Hình 2.7 Sơ đồ chuyển số chế độ thường 31 Hình 2.8 Sơ đồ chuyển số chế độ tải nặng 32 Hình 2.9 Sơ đồ phương pháp mô 33 Hình 2.10 Mơ hình động lực học hệ thống truyền lực khí kiểu ly hợp kép 35 Hình 2.11 Đồ thị mơ men động 36 Hình 2.12 Mơ hình cụm ly hợp kép (a) mơ hình tơ trang bị hệ thống truyền lực kiểu ly hợp kép xây dựng phần mềm Modelica(b) [27] 40 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com viii Hình 2.13 Mơ hình mơ tơ với hệ thống truyền lực khí kiểu ly hợp kép phần mềm Matlab [26] 40 Hình 2.14 Mơ hình mơ tơ với hệ thống truyền lực khí kiểu ly hợp kép công cụ VeSyMA – Powertrain 41 Hình 2.15 Chu trình thử thị NEDC 42 Hình 2.16 Kết mơ thơng số vận tốc, momen động vận tốc ô tơ làm việc theo chu trình thử thị UNDC công cụ VeSyMA – Powertrain 42 Hình 3.1 Mơ hình động đốt 45 Hình3.2Kết mơ cơng suất động phụ thuộcvào độ mở bướm ga 46 Hình 3.3 Sơ đồ hộp số cấp với ly hợp kép 46 Hình 3.4 Mơ hình mô hộp số cấp 47 Hình 3.5 Sơ đồ cấu trúc Simulink 47 Hình 3.6 Mơ hình khối điều khiển hộp số 48 Hình 3.7 Mơ hình mơ tác động người lái 48 Hình 3.8 Sơ đồ khối điều khiển sang số xây dựng State flow 49 Hình 3.9 Sơ đồ Simulink Simscape mô tả lốp 50 Hình 3.10 Sơ đồ lực tác dụng lên tơ 51 Hình 3.11 Sơ đồ khối Simulink mơ tả thân xe 52 Hình 3.12 Mơ hình mơ tồn xe tơ trang bị hệ thống truyền lực khí với ly hợp kép 53 Hình 3.13 Chu trình thử ECE 15 54 Hình 3.14 Đồ thị thay đổi thơng số động 54 Hình 3.15 Đồ thị vận tốc gia tốc ô tơ làm việc theo chu trình 55 ECE 15 55 Hình 3.16 Đồ thị lực kéo lực phanh 56 Hình 3.17 Kết mơ trình chuyển số 56 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com ix Hình 3.18 Đồ thị gia tốc quãng đường tăng tốc giai đoạn chu trình ECE 15 57 Hình 3.19 Đồ thị lực kéo giai đoạn tăng tốc chu trình ECE 15 57 Hình 3.20 Đồ thị vận tốc gia tốc ô tô hoạt động theo chu trình thử UEDC 58 Hình 3.21 Đồ thị lực kéo quãng đường di chuyển tơ hoạt động theo chu trình UEDC 59 Hình 3.22 Đồ thị trình chuyển số thay đổi lực kéo chuyển số 60 Hình 3.23 Đồ thị gia tốc quãng đường tăng tốc giai đoạn tăng tốc chu trình UEDC 61 Hình 3.24 Đồ thị sang số thay đổi lực kéo giai đoạn tăng tốc chu trình UEDC 61 Hình 3.25 Đồ thị vận tốc trình chuyển số tơ tăng tốc đến 100 km/h 62 Hình 3.26 Đồ thị gia tốc quãng đường tăng tốc ô tô tăng tốc đến 100 km/h 62 Hình 3.27 Đồ thị trạng thái làm việc ly hợp ô tô tăng tốc đến 100 km/h 63 Hình 3.28 Đồ thị lực kéo ô tô tăng tốc đến 100 km/h 63 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com x DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Sơ đồ chuyển số theo chế độ lái xe vị trí cần số 30 Bảng 3.1 Giá trị hệ số B, C, D, E ứng với số loại đường [14] 50 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật ô tô 53 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 54 3.2.1 Kết mô trường hợp 1: tơ chuyển động theo chu trình thử ECE 15 Hình 3.13 Chu trình thử ECE 15 Hình 3.14 Đồ thị thay đổi thông số động Trên hình 3.13 trình bày chu trình thử theo tiêu chuẩn châu Âu ECE 15, ta thấy có giai đoạn tơ tăng tốc, giữ ngun tốc độ giảm tốc Trên hình 3.14 kết mô thay đổi gia tốc ô tơ thời gian làm việc theo chu trình Kết hợp phân tích đồ thị đồ thị mơ lực kéo (hình 3.15) đồ thị chuyển số (3.16) ta thấy: giai đoạn tăng tốc vận tốc ô tô đạt lớn 15 km/h hộp số thực việc chuyển số từ số I lên số II, giảm tốc việc chuyển số thực ngược lại; giai đoạn tăng tốc thứ hai từ t=50s - 62s vận tốc ô tô tăng từ đến 32 km/h, hộp số thực tăng số từ số I lên số II số III sau lại thực giảm số giảm Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 55 tốc độ; giai đoạn tăng tốc cuối (t=117s-142s) vận tốc ô tô đạt lớn 50 km/h, hộp số thực tăng số từ số I lên số cao số V Ứng với thời gian tăng số giảm số ta thấy giá trị gia tốc ô tô giá trị lực kéo, lực phanh có bước nhảy Khi giảm tốc người lái phải thực phanh để vận tốc ô tô đạt vận tốc yêu cầu chu trình thử ứng với giai đoạn Hình 3.15 Đồ thị vận tốc gia tốc ô tô làm việc theo chu trình ECE 15 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 56 Hình 3.16 Đồ thị lực kéo lực phanh Hình 3.17 Kết mơ q trình chuyển số Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 57 Hình 3.18 Đồ thị gia tốc quãng đường tăng tốc giai đoạn chu trình ECE 15 Hình 3.19 Đồ thị lực kéo giai đoạn tăng tốc chu trình ECE 15 Phân tích kết mơ tính tốn thơng số động lực học ô tô giai đoạn tăng tốc chu trình thử ECE 15 cho thấy, thời gian ô tô tăng tốc từ đến 15 km/h khoảng 4s gia tốc lớn tăng tốc giai Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 58 đoạn 1,5m/s2 (hình 3.17), quãng đường tăng tốc 8m Trong khoảng thời gian lực kéo lớn cần cung cấp 2160(N) Khi tăng tốc từ đến 15 km/h, hộp số ô tô làm việc tay số I 3.2.2 Kết mô trường hợp 2: ô tô chuyển động theo chu trình thử UEDC Hình 3.20 Đồ thị vận tốc gia tốc ô tô hoạt động theo chu trình thử UEDC Trên hình 3.19a trình bày chu trình thử UEDC kết mơ thay đổi gia tốc ô tô hoạt động theo chu trình thử UEDC Phân tích kết cho thấy, giá trị gia tốc lớn ô tô -2,2m/s2 ô tô thực giảm tốc từ vận tốc 90 km/h xuống km/h tương ứng với khoảng thời gian t=362 - 370s Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com ... thực nghiên cứu với đề tài ” Nghiên cứu đặc tính động lực học ô tô với hệ thống truyền lực kiểu ly hợp kép? ?? 2.2 Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu đặc tính động lực học ô tô với hệ. .. ta nghiên cứu cách chi tiết ảnh hưởng hệ thống truyền lực đến tính động lực học tơ trang bị hệ thống truyền lực kiểu ly hợp kép 2.2.3 Mô hệ thống truyền lực ô tô phương pháp thứ hai Để mô hệ thống. .. khí với ly hợp kép phương pháp thứ Hình 2.10 Mơ hình động lực học hệ thống truyền lực khí kiểu ly hợp kép Trên hình 2.10 trình bày mơ hình động lực học hệ thống truyền lực khí kiểu ly hợp kép
Ngày đăng: 09/04/2022, 21:11
Xem thêm:
