Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống treo là hệ thống quan trọng của ô tô, nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ êm dịu chuyển động và độ an toàn chuyển động của ô tô. Hệ thống treo điều khiển ra đời từ những năm 1960 đã phần nào thỏa mãn được các chỉ tiêu trên. Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, kỹ thuật tính toán và kỹ thuật điều khiển, hệ thống treo điều khiển không ngừng phát triển cả về kỹ thuật điều khiển và mô hình điều khiển.
Cảm ơn bạn ủng hộ Nếu cần thêm vẽ vui lòng liên hệ email: nguyendinhquan1108@gmail.com để trao đổi thêm MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ DAO ĐỘNG Ô TÔ 1.1 KHÁI NIỆM VỀ DAO ĐỘNG Ô TÔ 1.2 DAO ĐỘNG CỦA KHỐI LƯỢNG XE Ô TÔ 1.2.1 Dao động phần khối lượng treo .4 1.2.1.1 Sự lắc dọc 1.2.1.2 Sự lắc ngang .4 1.2.1.3 Sự nhún .4 1.2.1.4 Sự xoay đứng 1.2.2 Sự dao động phần khối lượng không treo 1.2.2.1 Sự dịch đứng 1.2.2.2 Sự xoay dọc theo cầu xe .5 1.2.2.3 Sự uốn 1.3 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ DAO ĐỘNG VÀ ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ 1.3.1 Tần số dao động 1.3.2 Gia tốc dao động 1.3.3 Hệ số êm dịu chuyển động (K) 1.3.4 Đánh giá theo công suất dao động 1.3.5 Đánh giá theo cảm giác gia tốc dao động thời gian tác động 1.3.6 Chỉ tiêu hành trình làm việc hệ thống treo .9 1.3.7 Chỉ tiêu độ bám đường 10 1.4 DAO ĐỘNG Ô TÔ VÀ SỰ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CON NGƯỜI 10 1.4.1 Cơ chế tác động dao động lên thể người 10 1.4.2 Ảnh hưởng dao động thể người 11 1.4.3 Những ảnh hưởng tiện nghi .11 1.4.4 Những bệnh dao động “say sóng” 12 1.5 CÁC HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 12 1.5.1 Hệ thống treo thụ động 12 1.5.1.1 Khái niệm 12 1.5.1.2 Phân loại 13 1.5.1.3 Các phận 14 1.5.2 Hệ thống treo tích cực 15 1.5.2.1 Treo chủ động (tích cực hoàn toàn) 16 1.5.2.2 Treo bán chủ động ( bán tích cực) 18 1.5.3 Công dụng chung hệ thống treo 20 1.5.4 Yêu cầu hệ thống treo 21 1.6 ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TREO HIỆN TẠI SO VỚI TREO TÍCH CỰC 21 1.6.1 Ưu điểm .21 1.6.1.1 Ưu điểm hệ thống treo 21 1.6.1.2 Ưu điểm hệ thống treo tích cực 21 1.6.2 Nhược điểm 22 1.6.2.1 Nhược điểm hệ thống treo 22 1.6.2.2 Nhược điểm hệ thống treo tích cực 22 CHƯƠNG - PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO BÁN TÍCH CỰC TRÊN XE Ô TÔ 24 2.1 PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ HIỆN TẠI 24 2.2 BỘ GIẢM CHẤN SỬ DỤNG DẦU TỪ TRƯỜNG TRONG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ 28 2.2.1 Lịch sử hình thành giảm chấn tích cực 28 2.2.2 Đặc tính dầu từ trường 31 2.2.3 Nguyên lý làm việc hệ thống treo bán tích cực 35 CHƯƠNG - QUY LUẬT ĐIỀU CHỈNH HỆ SỐ MA SÁT NHỚT CHO HỆ THỐNG TREO TÍCH CỰC 41 3.1 MƠ HÌNH TỐN CỦA Q TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG TREO TÍCH CỰC 41 3.2 TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH HỆ SỐ NHỚT MA SÁT .44 CHƯƠNG - MƠ HÌNH HĨA VÀ XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH BIÊN ĐỘ TẦN SỐ CỦA HỆ THỐNG TREO CHO MÔ HÌNH ¼ XE .60 4.1 XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CỦA HỆ THỐNG TREO CĨ HỆ SỐ ĐỘ NHỚT KHÔNG THAY ĐỔI 60 4.2 SỬ DỤNG PHẦN MỀM MATHCAD ĐỂ TÌM BIÊN ĐỘ DAO ĐỘNG 62 KẾT LUẬN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO .68 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Minh họa dao động .3 Hình 1.2 Sự lắc dọc Hình 1.3 Sự lắc ngang Hình 1.4 Sự nhún Hình 1.5 Sự xoay đứng Hình 1.6 Sự dịch đứng Hình 1.7 Sự xoay dọc theo cầu xe Hình 1.8 Sự uốn .6 Hình 1.9 Tần số dao động riêng phận thể người 11 Hình 1.10 Hệ thống treo phận hệ thống 12 Hình 1.11 Sơ đồ hệ thống treo độc lập hệ thống treo phụ thuộc .13 Hình 1.12 Bộ phận đàn hồi 14 Hình 1.13 Bộ phận dẫn hướng .14 Hình 1.14 Bộ phận giảm chấn 15 Hình 1.15 Hệ thống treo loại dẫn động thủy lực 17 Hình 1.16 Hệ thống treo lắp xe BMW - Series kiểu thu hồi điện tử 17 Hình 1.17 Hệ thống treo khí nén 18 Hình 1.18 Hệ thống treo bán tích cực dùng van điện tử 19 Hình 1.19 Hệ thống treo bán tích cực dùng chất lỏng MR Audi R8 2016 19 Hình 2.1 Cấu tạo chung của giảm chấn 25 Hình 2.2 Kết cấu giảm chấn lớp vỏ sử dụng dầu từ trường 30 Hình 2.3 Chất lỏng MR chưa có từ trường 32 Hình 2.4 Chất lỏng MR có từ trường tác động 32 Hình 2.5 Đồ thị phụ thuộc độ nhớt vào cảm ứng từ từ trường 33 Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống treo bán tích cực .35 Hình 2.7 Cấu tạo giảm chấn sử dụng chất lỏng từ tính 36 Hình 2.8 Ngun lý làm việc treo bán tích cực .37 Hình 2.9 Đồ thị đường đặc tính giảm chấn tích cực MR .38 Hình 3.1 Mơ hình tốn hệ thống treo tích cực .41 Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống treo sau tách 42 Hình 3.3 Biên dạng đường theo kiểu hình sin 45 Hình 3.4 Sơ đồ chuyển động xe lên dốc 46 Hình 3.5 Sự thay đổi hệ số nhớt ma sát khoảng thời gian chu kỳ, nghĩa lên dốc, xuống dốc, xuống hố, lại lên dốc từ hố 49 Hình 3.6 Sự phụ thuộc hệ số nhớt ma sát tới thời gian khoảng từ đến 0.03s, tương ứng với chế độ xe leo lên dốc 49 Hình 3.7 Sự phụ thuộc hệ số ma sát nhớt vào thời gian khoảng từ 0,03 đến 0,06s, trường hợp xe xuống dốc 50 Hình 3.8 Sự phụ thuộc hệ số ma sát nhớt vào thời gian khoảng từ 0,06 đến 0,12 s, trường hợp xe xuống hố lên hố 51 Hình 3.9 Đồ thị phụ thuộc hệ số nhớt ma sát vào thời gian với λ = 0,5 51 Hình 3.10 Sự phụ thuộc hệ số nhớt ma sát vào thời gian với λ = .52 Hình 3.11 Sự phụ thuộc hệ số nhớt ma sát vào thời gian với λ = .52 Hình 3.12 Đồ thị phụ thuộc hệ số nhớt ma sát với v = 10km/h 53 Hình 3.13 Đồ thị phụ thuộc hệ số nhớt ma sát với v = 20km/h 53 Hình 3.14 Sự phụ thuộc hệ số nhớt ma sát với v = 60km/h 54 Hình 3.15 Sự phụ thuộc hệ số nhớt ma sát vào thời gian N = 80 HP 54 Hình 3.16 Sự phụ thuộc hệ số nhớt ma sát vào thời gian N = 150 HP 55 Hình 3.17 Sự phụ thuộc hệ số nhớt ma sát vào thời gian N = 200 HP 55 Hình 3.18 Đồ thị phụ thuộc hệ số nhớt ma sát vào thời gian cho quy luật thay đổi tải trọng phân bố lên phần khối lượng Mp (x) = 1262.x + 467 56 Hình 3.19 Quy luật thay đổi tải trọng thứ K1(t) quy luật thay đổi tải trọng thứ hai K2(t) 56 Hình 3.20 Quy luật thay đổi tải trọng thứ K1(t) quy luật thay đổi tải trọng thứ hai K2(t) khoảng thay đổi từ đến 0,06 s 57 Hình 3.21 Quy luật thay đổi tải trọng thứ K1(t) quy luật thay đổi tải trọng thứ hai K2(t) khoảng thay đổi từ 0,06 đến 0,12 s .57 Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống treo dùng để tính tốn đặc tính biên độ tần số 60 Hình 4.2 Sơ đồ lược bỏ hệ thống treo xe để tính tốn đặc tính biên độ tần số 60 Hình 4.3 Đồ thị đặc tính biên độ tần số với giá trị K = 4200 (N.s/m²) 63 Hình 4.4 Đồ thị đặc tính biên độ tần số với giá trị K = 2200 (N.s/m²) 63 Hình 4.5 Đồ thị đặc tính biên độ tần số với giá trị K = 720 (N.s/m²) 64 BẢNG KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh ECU Electronic Control Unit MR Magneto Rheological MỞ ĐẦU Ơ tơ phương tiện vận tải có vai trị quan trọng kinh tế quốc dân, có tính động cao, ứng dụng rộng rãi tất lĩnh vực dân quốc phòng Việc thiết kế hệ thống, cụm chi tiết ô tô, đánh giá chất lượng làm việc chúng ngày quan tâm nghiên cứu nhằm nâng cao chất lượng ô tô Ngành công nghiệp ô tô giới phát triển mạnh mẽ Các nước có cơng nghiệp tơ phát triển tập trung nghiên cứu theo hướng nâng cao tốc độ chuyển động, tính tiện nghi, độ an tồn chuyển động, an tồn mơi trường chất lượng phương tiện Để đạt điều đó, tô nhiều hệ thống điều khiển tự động nghiên cứu phát triển ứng dụng Nhiều hệ thống học túy thay hệ thống điện, hàm lượng công nghệ thông tin, kỹ thuật điều khiển tự động tự động hóa ngày tăng lên Hệ thống treo hệ thống quan trọng tơ, ảnh hưởng trực tiếp đến độ êm dịu chuyển động độ an toàn chuyển động ô tô Hệ thống treo điều khiển đời từ năm 1960 phần thỏa mãn tiêu Trong năm gần với phát triển công nghệ thông tin, kỹ thuật tính tốn kỹ thuật điều khiển, hệ thống treo điều khiển không ngừng phát triển kỹ thuật điều khiển mơ hình điều khiển Ngành cơng nghiệp tơ Việt Nam cịn non trẻ, gần Đảng Nhà nước quan tâm Kế thừa thành tựu khoa học giới, nghiên cứu phát triển công nghệ kỹ thuật cần thiết để thúc đẩy ngành công nghiệp ô tô Việt Nam phát triển nhanh Trên sở thực trạng phân tích cơng trình nghiên cứu ngồi nước, em lựa chọn đề tài “MƠ PHỎNG VÀ TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CHÍNH CỦA HỆ THỐNG TREO BÁN TÍCH CỰC” Đây hệ thống treo xe tơ tương lai khơng xa, kế thừa ưu điểm hệ thống treo cũ, ứng dụng công nghệ điều kiển đại khắc phục phần hệ thống treo cũ Tuy nhiên, trình làm đồ án cố gắng trình độ thời gian có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót em mong đươc đóng góp ý kiến thầy cơ, bạn bè để đồ án em hoàn thiện Đặc biệt, trình thực đồ án em cám ơn bảo tận tình thầy giáo HOÀNG VĂN M giúp đỡ em nhiều để em hồn thành đồ án giao Em xin trân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày …tháng…năm 20 Sinh viên thực CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ DAO ĐỘNG Ô TÔ 1.1 KHÁI NIỆM VỀ DAO ĐỘNG Ơ TƠ Khi tơ chuyển động, bánh xe tiếp xúc với mặt đường Nếu trục bánh xe liên kết cứng với thùng xe (hoặc khung xe), thùng xe có xu hướng “chép hình” theo biến đổi mấp mô mặt đường gây tải trọng động lớn Tải trọng làm giảm tính tiện nghi cho người xe, ảnh hưởng tới độ bền kết cấu tơ khả đảm bảo an tồn giao thông… Để tránh ảnh hưởng xấu này, ô tô sử dụng phận đàn hồi đặt thùng xe bánh xe, giúp bánh xe liên kết “mềm” với thùng xe Như bánh xe dịch chuyển tương đối so với thùng xe hạn chế tải trọng động tác dụng lên thùng xe theo phương thẳng đứng Khái niệm hiểu “thùng xe treo” phận đàn hồi Như vậy, ta chia tơ thành: phần treo, phần không treo phận đàn hồi dùng để liên kết phần treo phần khơng treo Nói chung với khối lượng treo lớn xe chạy êm, với khối lượng lớn khả thân xe bị xóc nẩy lên thấp Ngược lại, khối lượng khơng treo lớn dễ làm cho xe bị xóc nẩy lên Sự dao động xóc nẩy lên thành phần treo Đặc biệt thân xe, gây ảnh hưởng lớn đến độ êm xe Hình 1.1 Minh họa dao động