(Luận văn thạc sĩ hcmute) nghiên cứu mô phỏng an toàn chuyển động vượt của ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN TRUNG THÀNH NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG AN TỒN CHUYỂN ĐỘNG VƯỢT CỦA Ơ TƠ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 60520116 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2015 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN TRUNG THÀNH NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG AN TỒN CHUYỂN ĐỘNG VƯỢT CỦA Ơ TƠ NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC MÃ SỐ: 60520116 Tp HồChí Minh, tháng10năm 2015 Luan van LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Trần Trung Thành Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 30/12/1988 Nơi sinh: Khánh Hòa Quê quán: Diên Phú – Diên Khánh – Khánh Hòa Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 144 Tổ 7, thôn 4, Diên Phú, Diên Khánh, Khánh Hòa Điện thoại quan: Điện thoại di động: 01222.400.179 Fax: E-mail: trungthanhdk@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2007 đến 11/2011 Nơi học (trường, thành phố): Đại Học Cơng Nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Ứng dụng phần mềm CarSim mô chuyển động ô tô Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: Tháng 09/2011, Tp.Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Quốc Sỹ III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 2011 Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Công ty cổ phần AP Sài Gòn Petro 2012 đến ĐH Cơng Nghệ Đồng Nai i Luan van Nhân viên phịng kinh doanh Giảng viên LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng năm 2015 (Ký tên ghi rõ họ tên) ii Luan van LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập nghiên cứu trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh, em học nhiều kiến thức bổ ích phương pháp nghiên cứu khoa học tư sáng tạo khoa học Khi thực đề tài luận văn tốt nghiệp, em thầy cô hướng dẫn bảo tận tình Những nhận xét, ý kiến đóng góp từ chuyên đề 1, giúp em khắc phục thiếu sót để hồn thiện đề tài nghiên cứu Tuy nhiên, điều kiện nghiên cứu hạn chế lực thân có hạn, nên việc thực đề tài cịn có nhiều khiếm khuyết Em mong thầy thơng cảm đóng góp ý kiến để em hồn thiện sống cơng việc tương lai Em xin chân thành cảm ơn thầy cô tham gia giảng dạy hướng dẫn em thời gian vừa qua Đặc biệt thầy PGS.TS Nguyễn Văn Phụng thầy TS Lâm Mai Long, TS Lê Thanh Phúc cung cấp cho em kiến thức chuyên sâu tài liệu quý để em thực tốt luận văn Em xin chân thành cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp hỗ trợ động viên tạo điều kiện thời gian vừa qua để em hồn thành tốt khóa học đề tài tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! KS Trần Trung Thành iii Luan van TÓM TẮT Một vấn đề nguy hiểm tham gia giao thông đường việc vượt xe phía trước len đường tốc độ cao Quá trình vượt nguy hiểm trời tối, thời tiết xấu, tầm nhìn bị hạn chế Nên việc cảnh báo an toàn hỗ trợ người tài xế trình vượt cần thiết Đề tài “ Nghiên cứu mô an tồn chuyển động vƣợt tơ” Trong đề tài này, em nghiên cứu đánh giá an toàn trình vượt theo tiêu quay vịng phanh chuyển động tốc độ cao tính cụ thể cho xe Ford Ranger sau đưa quỹ đạo chuyển động vượt an toàn Nội dung luận văn thực bao gồm phần chính: - Tính tốn thơng số động học cần thiết cho ô tô chuyển động đường với tốc độ cao - Tính tốn tiêu đánh giá tính an tồn quay vịng phanh Dùng cơng thức tính tốn kết hợp phần mềm LapVIEW mơ quỹ đạo chuyển động an toàn vượt tốc độ cao - Mơ máy tính q trình vượt ô tô di chuyển theo giới hạn quỹ đạo chuyển động vượt an toàn phần mềm CarSim Tồn phân tích chương trình tính tốn áp dụng cho loại xe tương tự khác Ta sử dụng cảm biến để thu thập thông số đầu vào để tính tốn so sánh với giá trị thực tế đo đạc để hiệu chỉnh cho phù hợp trình thử nghiệm xe iv Luan van ABSTRACT One of the most risky maneuvers in roads with both directions in the same carriageway and only one lane for each direction is overtaking another vehicle at high speed To overtake becomes particularly dangerous at night, with bad weather conditions and in curves, due to the diminution of the visibility Should the safety alert and assist the driver in the process is essential reached In this thesis, I research about stability and safe when roll and braking at high speed when overtaking for specific Ford Ranger and then making orbit safety overtake The main content of this thesis is done consists of main parts: - Calculate the Aerodynamic is overtaking another vehicle at high speed for cars - Calculate the indicator of safety when braking and rolling when overtaking The trajectories of vehicles are predicted according to their kinematics and the information of the road shape by software LapVIEW - Computer simulation in the process of overtaking when cars move in the limits of orbital motion safety overtake by software CarSim The whole program analysis and calculations here can be applied to other similar cars We can use the sensors to collect the input parameters to calculate and compare with the actual values measured for calibration accordingly during vehicle testing v Luan van MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v DANH MỤC BẢNG KÊ ix CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu: 1.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước: 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước: 1.3 Mục đích đề tài: 1.4 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài: 1.4.1 Nhiệm vụ đề tài 1.4.2 Giới hạn đề tài CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Sự lăn bánh ô tô loại bán kính bánh tơ 2.1.1 Khái niệm trượt bánh ô tô bán kính lăn rl 2.1.2 Bán kính tính tốn r: 2.2 Các quan hệ động học bánh ô tô phanh 2.2.1 Khái niệm tốc độ trượt độ trượt 2.2.2 Đặc tính trượt: 2.3 Tính chất ổn định ô tô chuyển động thẳng: 2.4 Ổn định chuyển động mặt cắt dọc: 10 2.5 Tính chất ổn định động mặt cắt ngang: 13 2.5.1 Khi ô tô chuyển động thẳng mặt đường nghiêng ngang: 13 2.5.2 Khi ô tô chuyển động thẳng mặt đường nghiêng ngang: 14 2.6 Tính chất ổn định tơ quay vòng: 17 2.6.1 Tính ổn định tơ chuyển động quay vòng đường nằm ngang 17 vi Luan van 2.6.2 Xét ổn định theo điều kiện trượt bên 18 2.6.3 Xét ổn định theo điều kiện lật đổ 19 2.6.4 Ảnh hưởng điều kiện mặt đường đến góc quay vịng giới hạn 19 2.6.5 Ảnh hưởng tính đàn hồi lốp tơ đến quay vịng 21 2.6.5.1 Sự quay vịng tơ có lốp cứng 21 2.6.5.2 Sự quay vịng tơ có lốp đàn hồi 22 2.7 Tính chất ổn định tơ phanh: 25 2.7.1 Các bánh ô tô cầu sau bị hãm cứng phanh: 25 2.7.2 Các bánh ô tô cầu trước bị hãm cứng phanh: 26 2.7.3 Ổn định ô tô phanh lực phanh phân bố không đều: 28 2.8 An tồn giao thơng vƣợt tơ khác theo tiêu chuẩn cục đƣờng bộ: 31 2.8.1 Điều kiện vượt: 32 2.8.2 Một số cần lưu ý vượt tơ an tồn: (theo BATGTQG) 33 2.8.3 Đánh giá yếu tố khách quan điều kiện vượt: 33 CHƢƠNG 3: TÍNH THỰC TẾ CHO CHUYỂN ĐỘNG VƢỢT Ơ TÔ BÁN TẢI FORD-RANGER 36 3.1 Các thông số kỹ thuật ô tô FORD - RANGER 36 3.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến khả chyển động ô tô: 37 3.2.1 Thông số cản lăn: 37 3.2.2 Nhân tố cản khơng khí 38 3.2.3 Bán kính làm việc trung bình bánh tô 40 3.3 Xây dựng phƣơng trình cân lực kéo động cơ: 40 3.3.1 Xây dựng đường đặc tính ngồi động cơ: 40 3.3.2 Tính tốn xây dựng lực kéo tiếp tuyến bánh ô tô chủ động 42 3.4 Tính tốn tính ổn định tô FORD RANGER 45 3.4.1 Xác định thông số ô tô: 45 3.4.2 Tính toán ổn định dọc 46 3.4.3Tính tốn ổn định ngang ôtô 48 3.5 Tính tốn chuyển động vƣợt theo tiêu quay vịng tơ FORD RANGER 49 vii Luan van 3.5.1 Xác định bán kính quay vịng Rv theo tốc độ trượt vượt V2