Trong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu về ô tô là rất cần thiết, nó là cơ sở để các nhà nhập khẩu cũng như các nhà sản xuất trong nước kiểm tra chất lượng xe khi nhập cũng như sau khi xe xuất xưởng, đồng thời trang bị kiến thức cho những người dân mua và sử dụng xe có hiệu quả kinh tế cao. Khi xe chuyển động trên đường, có rất nhiều yếu tố tác động như: tải trọng, vận tốc chuyển động, lực cản không khí, điều kiện mặt đường… những yếu tố này luôn thay đổi và gây ảnh hưởng không nhỏ tới quá trình chuyển động của xe. Chúng làm quá trình chuyển động của xe mất ổn định, gây mệt mỏi cho người sử dụng, làm giảm tuổi thọ của xe… và đặc biệt là gây mất an toàn tính mạng cho người ngồi trên xe. Với yêu cầu ngày càng cao của công nghệ vận tải về kỹ thuật cũng như về tính thẩm mỹ thì tính tiện nghi của ô tô ngày càng phải hoàn thiện hơn, đặc biệt là tính êm dịu chuyển động của xe để tạo cho con người cảm giác thoải mái khi ngồi trên xe, các nhà sản xuất xe hàng đầu thế giới đã và đang không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm của mình về kiểu dáng, độ bền, và đặc biệt sự tiện nghi, thân thiện mang lại sự thoải mái, an toàn cho người sử dụng. Và một trong những nghiên cứu nhằm đáp ứng những yêu cầu trên đó là nghiên cứu về hệ thống treo.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS HATCHBACK 2019 BẰNG PHẦN MỀM CARSIM Mơn học: ỨNG DỤNG MÁY TÍNH (KG) SVTH:TRẦN NHẬT THANH HUY MSSV: 19145047 SVTH: HUỲNH NGUYỄN ANH KIỆT MSSV: 19145255 SVTH: TRẦN HỮU NHÂN MSSV: 19145278 SVTH: NGUYỄN TRỌNG LƯỢNG MSSV: 19145048 GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS HATCHBACK 2019 BẰNG PHẦN MỀM CARSIM Mơn học: ỨNG DỤNG MÁY TÍNH (KG) SVTH:TRẦN NHẬT THANH HUY MSSV: 19145047 SVTH: HUỲNH NGUYỄN ANH KIỆT MSSV: 19145255 SVTH: TRẦN HỮU NHÂN MSSV: 19145278 SVTH: NGUYỄN TRỌNG LƯỢNG MSSV: 19145048 GVHD: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Tên đồ án: Họ tên Sinh viên: MSSV Ngành Công nghệ Kỹ thuật ô tô I NHẬN XÉT Về hình thức trình bày & tính hợp lý đồ án: Về nội dung (đánh giá chất lượng tiểu luận, ưu/khuyết điểm giá trị thực tiễn): II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG: III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ: Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng Giảng viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) năm 20 MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI NÓI ĐẦU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 10 Lí chọn đề tài 10 Mục tiêu nghiên cứu: 10 Nội dung nghiên cứu 11 Phương pháp nghiên cứu 11 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 12 1.1 Giới thiệu hệ thống treo xe Toyota Corolla Altis Hatchback 12 1.2 Hệ thống treo MACPHERSON 12 1.2.1 Mặt dây chuyền MACPHERSON gì? 12 1.2.2 Lịch sử thành lập 13 1.2.3 Nguyên tắc đình 14 1.2.4 Nguyên lý hoạt động 15 1.2.5 Ưu nhược điểm hệ thống treo MACPHERSON 16 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 18 2.1 Khái niệm 18 2.2 Cấu tạo 18 2.3 Chức 22 2.4 Phân loại 23 2.4.1 Hệ thống treo phụ thuộc 23 2.4.2 Hệ thống treo độc lập 23 2.4.3 Hệ thống treo bán độc lập 24 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG TRÊN CARSIM 26 3.1 Giới thiệu phần mềm Carsim 26 3.1.1 Carsim gì? 26 3.1.2 Dữ liệu đầu vào dạng đồ họa 26 3.1.3 Bộ giải mô hình tốn học xe 27 3.1.4 Các biến trạng thái mơ hình CarSim 27 3.1.5 Bộ hiển thị kết chạy mô 28 3.1.6 Các lĩnh vực ứng dụng CarSim 28 3.1.7 Các khả CarSim 29 3.2 Cài đặt thông số xe vào Carsim 30 3.3 Mô phân tích 35 TH1: Mô xe chạy đường nhựa mấp mô 35 TH2: Xe chạy qua đường cong lớn 40 TH3: Xe chạy qua vấu lồi 3,5cm 47 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 DANH MỤC HÌNH Hình Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Hình 3.17 Hình 3.18 Hình 3.19 Hình 3.20 Hình 3.21 Hình 3.22 Hình 3.23 Hình 3.24 Hình 3.25 Tên Toyota Corolla Altis Hatchback 2019 Hệ thống treo MACPHERSON Ford Vedette Bộ phận đàn hồi lị xo Bộ phận đàn hồi khí nén Bộ phận giảm chấn Bộ phận dẫn hướng Hệ thống treo phụ thuộc Hệ thống treo độc lập Hệ thống treo bán độc lập Hình ảnh chạy mơ Giao diện carsim Giao diện thay đổi model xe Giao diện thay đổi thông số xe Giao diện tùy chỉnh thông số cầu trước Giao diện tùy chỉnh thông số cầu sau Giao diện tùy chỉnh thông số hệ thống treo cầu trước Giao diện tùy chỉnh thông số hệ thống treo cầu sau Giao diện tùy chỉnh đường nhựa mấp mơ Hình ảnh trực quan đường nhựa mấp mô Xe qua đường nhựa mấp mô Đồ thị biểu diễn biên độ dao động lốp xe qua mấp mô Đồ thị biểu diễn biên độ dịch chuyển thẳng đứng giảm chấn theo thời gian Đồ thị biểu diễn gia tốc thẳng đứng tâm khối lượng treo Đồ thị biểu diễn lực pháp tuyến lên bánh xe theo thời gian Thiết lập đường cong lớn Lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe chạy đường cong Lực thẳng đứng xe tiến vào đường cong Lực thẳng đứng xe khỏi đường cong Độ nén lò xo bánh xe chạy đường cong Độ nén lò xo xe tiến vào đường cong Độ nén lò xo xe khỏi đường cong Lực giảm chấn tác dụng lên bánh xe chạy đường cong Lực giảm chấn tác dụng lên bánh bên trái chạy đường cong Lực giảm chấn tác lên bánh xe bên trái tiến vào đường cong Trang 12 13 14 19 20 21 22 23 24 25 28 31 32 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 38 39 40 40 41 41 42 42 43 43 44 44 Hình 3.26 Hình 3.27 Hình 3.28 Hình 3.29 Hình 3.30 Hình 3.31 Hình 3.32 Lực giảm chấn tác dụng lên bánh bên trái xe chạy ổn định đường cong Lực giảm chấn tác dụng lên bánh bên phải chạy đường cong Lực giảm chấn tác dụng lên bánh bên phải xe tiến vào đường cong Lực giảm chấn tác dụng lên bánh bên phải xe chạy ổn định đường cong Thiết lập đường có vấu lồi 3,5cm Biểu đồ lực thẳng đứng Biểu đồ lực giảm chấn 45 45 46 46 47 48 49 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Thông số xe Toyota Corolla Altis Hatchback LỜI NÓI ĐẦU Trong vài năm gần đây, kinh tế Việt Nam có bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân nâng cao, với việc phủ đầu tư nhiều vào quy hoạch xây dựng hệ thống giao thông vận tải, khiến ô tô trở thành phương tiện lại tiện nghi phổ biến, nhiều người quan tâm Không nước phát triển, với Việt Nam ơtơ chủ đề mẻ, đặc biệt ứng dụng công nghệ tiên tiến xe Vì việc nghiên cứu tơ cần thiết, sở để nhà nhập nhà sản xuất nước kiểm tra chất lượng xe nhập sau xe xuất xưởng, đồng thời trang bị kiến thức cho người dân mua sử dụng xe có hiệu kinh tế cao Khi xe chuyển động đường, có nhiều yếu tố tác động như: tải trọng, vận tốc chuyển động, lực cản khơng khí, điều kiện mặt đường… yếu tố thay đổi gây ảnh hưởng không nhỏ tới trình chuyển động xe Chúng làm trình chuyển động xe ổn định, gây mệt mỏi cho người sử dụng, làm giảm tuổi thọ xe… đặc biệt gây an tồn tính mạng cho người ngồi xe Với yêu cầu ngày cao công nghệ vận tải kỹ thuật tính thẩm mỹ tính tiện nghi tơ ngày phải hồn thiện hơn, đặc biệt tính êm dịu chuyển động xe để tạo cho người cảm giác thoải mái ngồi xe, nhà sản xuất xe hàng đầu giới không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm kiểu dáng, độ bền, đặc biệt tiện nghi, thân thiện mang lại thoải mái, an toàn cho người sử dụng Và nghiên cứu nhằm đáp ứng yêu cầu nghiên cứu hệ thống treo TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Lí chọn đề tài Trong thập niên trở lại đây, kinh tế Việt Nam có bước tiến vượt bậc, từ đời sống người dân cải thiên, nâng cao việc phủ đầu tư nhiều vào quy hoạch xây dựng hệ thống giao thông vận tải, từ khiến tơ bước thêm bước tiến mới, trở thành phương tiện lại tiện nghi phổ biến, đông đảo cộng đồng quan tâm, ý đến Không nước phát triển, với Việt Nam ơtơ chủ đề mẻ, đặc biệt ứng dụng công nghệ tiên tiến sử dụng xe Vì việc nghiên cứu ô tô thật cấp thiết, sở để nhà nhập nhà sản xuất nước kiểm tra chất lượng xe nhập xuất xưởng, bên cạnh trang bị kiến thức cần thiết cho người dân mua sử dụng xe có hiệu kinh tế cao Khi xe chuyển động đường, có nhiều tác nhân ảnh hưởng ví dụ như: tải trọng, vận tốc chuyển động, lực cản khơng khí, điều kiện mặt đường… yếu tố luôn thay đổi gây ảnh hưởng không nhỏ tới trình mà xe chuyển động Chúng làm trình chuyển động xe tính ổn định, gây tượng mệt mỏi cho người sử dụng, làm giảm tuổi thọ động xe,…đặc biệt gây an tồn tính mạng cho người ngồi xe Với yêu cầu ngày cao công nghệ vận tải kỹ thuật tính thẩm mỹ tính tiện nghi tơ ngày trọng hồn thiện hơn, đặc biệt tính êm dịu chuyển động xe để tạo cho người cảm giác thoải mái ngồi xe, nhà sản xuất xe hàng đầu giới khơng ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm kiểu dáng, độ bền, đặc biệt tiện nghi, thân thiện mang lại thoải mái, an toàn cho người sử dụng Một nghiên cứu nhằm đáp ứng yêu cầu nghiên cứu hệ thống treo Mục tiêu nghiên cứu: a Nghiên cứu tổng quát 10 sau đồ thị dốc hơn, mật độ dao động cao, biên độ đồ thị ngày nhỏ dần Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn biên độ dịch chuyển thẳng đứng giảm chấn theo thời gian Dù đường, biên độ cầu trước dịch chuyển lớn nhiều so với cầu sau Dao động cầu trước khoảng -39mm đến 38mm, cầu sau khoảng – 30mm đến 30mm, khác khối lượng treo cầu (cầu trước nặng cầu sau) Khoảng từ giây thứ 13 đến giây thứ 21, mật độ đồ thị dày đặc hơn, nhiên biên độ dao động không thay đổi nhiều cầu trước cầu sau 37 Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn gia tốc thẳng đứng tâm khối lượng treo Đồ thị gia tốc thẳng đứng tâm khối lượng tre khoảng từ -0,5 đến 0,5 trở nên dày đặc từ khoảng giây thứ 16 đến khoảng giây thứ 22 mặt đường Trong giây đầu tiên, mặt đường ổn định, nên gia tốc thẳng đứng tâm khối lượng treo dao động khơng nhiều 38 Hình 3.15: Đồ thị biểu diễn lực pháp tuyến lên bánh xe theo thời gian Lực pháp tuyến tác dụng lên cầu trước xe di chuyển ổn định lớn cầu sau, khác biệt khối lượng cầu xe Từ giây thứ 10 trở đi, dao động cầu trước mang biên độ bé nhiều so với cầu sau, mật độ đồ thị cầu lớn corolla altis_duongmapmo.vsrap Video mô xe chạy đường nhựa mấp mô 39 TH2: Xe chạy qua đường cong lớn Hình 3.16: Thiết lập đường cong lớn -Ở chúng em cho xe chạy đường cong lớn với tốc độ ổn định 70 Km/h với có nghiêng nhẹ mặt đường -Do xe qua khúc cua lớn cộng với độ nghiêng mặt đường nên lực tác dụng lên bánh xe khác Hình 3.17: Lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe chạy đường cong 40 Hình 3.18: Lực thẳng đứng xe tiến vào đường cong -Ở vị trí lúc xe tiến vào đường cong phần đường bên trái cao bên phải nên lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe bên trái sẽ tăng lên bánh bên phải giảm xuống Hình 3.19: Lực thẳng đứng xe khỏi đường cong -Khi khỏi đường cong lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe quay lúc xe chưa vào khúc cua mặt đường khơng cịn chênh lệch độ cao 41 đường cong Lúc lực thẳng đứng bánh bên trái giảm xuống bánh bên phải tăng lên Hình 3.20: Độ nén lị xo bánh xe chạy đường cong -Độ nén lò xo phụ thuộc vào lực thẳng đứng tác dụng lên Hình 3.21: Độ nén lò xo xe tiến vào đường cong 42 -Độ nén lò xo bánh xe bên trái tăng lực thẳng đứng tác dụng lên tăng ngược lại độ nén lò xo bánh bên phải giảm xuống lực thẳng đứng tác dụng lên giảm Hình 3.22: Độ nén lị xo xe khỏi đường cong -Khi khỏi đường cong lực tác dụng bánh trái giảm nên độ nén lò xo giảm độ nén lò xo bánh phải tăng lực thẳng đứng tăng lên Hình 3.23: Lực giảm chấn tác dụng lên bánh xe chạy đường cong 43 -Lực giảm chấn xuất có thay đổi lực bánh xe cụ thể lực tác dụng lên tăng Hình 3.24: Lực giảm chấn tác dụng lên bánh bên trái chạy đường cong Hình 3.25: Lực giảm chấn tác lên bánh xe bên trái tiến vào đường cong -Khi xe tiến vào đường cong lực thẳng đứng tác dụng lên bánh bên trái tăng, lúc làm cho giảm chấn hoạt động độ lớn tăng xe êm dịu 44 Hình 3.26: Lực giảm chấn tác dụng lên bánh bên trái xe chạy ổn định đường cong -Sau xe lấy ổn định chạy cung đường cong giây thứ 6-8 lực giảm chấn gần không đổi lực thẳng đứng tác dụng lên thay đổi Hình 3.27: Lực giảm chấn tác dụng lên bánh bên phải chạy đường cong 45 Hình 3.28: Lực giảm chấn tác dụng lên bánh bên phải xe tiến vào đường cong -Khi tiến vào đường cong lực thẳng đứng tác dụng lên bánh bên trái có nhịp tăng nhẹ sau giảm xuống nên lực giảm chấn tương tự tăng lên giảm Hình 3.29: Lực giảm chấn tác dụng lên bánh bên phải xe chạy ổn định đường cong 46 -Cũng bánh bên trái, xe chuyển động ổn định đường cong giây thứ 6-8 lực giảm chấn gần khơng đổi DUONG CONG Simulink and LabVIEW Models.vsrap Video mô đường cong TH3: Xe chạy qua vấu lồi 3,5cm Hình 3.30: Thiết lập đường có vấu lồi 3,5cm -Ở chúng em cho xe chạy với tốc độ 40km/h mặt đường phẳng khơng có độ nghiêng có vấu lồi 3,5cm Do khơng có độ nghiêng nên độ lớn lực tác dụng lên bánh cầu trước giống 47 Hình 3.31: Biểu đồ lực thẳng đứng -Khi chuyển động cung đường thẳng lực đứng bánh cầu trước sau gần không đổi -Khi qua vấu lồi độ lớn lực thẳng đứng tác dụng lên cầu sau ( ~ 10 000N) lớn lực thẳng đứng tác dụng lên cầu trước ( 7000N), phần cầu sau có khối lượng lớn cầu trước 48 Hình 3.32: Biểu đồ lực giảm chấn -Khi qua vấu lồi lực thẳng đứng tác dụng lên cầu trước nhỏ cầu sau lực giảm chấn cầu trước (~4000N) lại lớn cầu sau (~3250N) qua vấu lồi giảm chấn cầu trước giảm phần lực tác dụng lên xe nên cầu sau cần giảm chấn thêm phần lực xe êm dịu VAU LOI - Simulink and LabVIEW Models.vsrap Video mô xe chạy qua vấu lồi 49 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Sau thời gian học hỏi nghiên cứu nhóm chúng em hồn thành tiểu luận cuối kì mơn học Ứng dụng máy tính (KG) Về báo cáo nhóm chúng em trình bày tổng quan cấu tạo, phân loại chức hệ thống treo tơ Tìm hiểu cách sử dụng ứng dụng phần mềm mô Carsim lĩnh vực đời sống Mô xe chạy loại đường khác Phân tích đồ thị đường khác Nhóm chúng em mong nhận đóng góp ý kiến Thầy bạn bè để tiểu luận hồn thiện Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn! 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đồ án tham khảo tài liệu từ trang web: https://www.danhgiaxe.com/tim-hieu-cac-loai-he-thong-treo-pho-bien-nhat-tren-o-tohien-nay-27198 https://news.oto-hui.com/tim-hieu-va-phan-loai-he-thong-treo-tren-o-to/ https://anycar.vn/he-thong-treo-la-gi-tac-dung-nhu-the-nao-tren-xe-o-to-t204051.html https://otohoanglong.vn/he-thong-treo-macpherson-la-gi/ 51