Nghiên ứu đặ tính hệ thống treo khí nén dạng hai đòn ngang

Công d ng, yêu c u c  a h th ng treo

H  thng treo là h  thng liên k t bánh xe và khung xe ho c v xe M i liên     kt ca xe là mi liên ki thc hin nh ng nhi m v    n sau:

- Liên k t m m gi a bánh xe và khung xe, làm gi m t i tr     ng thng

- Truy n l c t bánh xe lên    thân xe và  i,c l  xe có th chuy n  ng, ng  th  m b o s chuy n d ch h    p lý v trí c a bánh xe so v i thùng xe   

- D p t ng c a m ng lên thân xe

- m b o t n s    ng riêng thích h p cho ph c treo (ph thu c ch    y t)

-   ng h    p lên các h n ch    p b ng cao su 

- m b o ô tô không b nghiêng khi quay vòng ho c phanh   

- m b o chi u r    t c a các tr ng c a các bánh xe   

- m b    ng h c bánh xe d  ng v ng h c d n  

-  tin c y l   u ki n s d ng phù h p v       thut,

- Giá thành thp và m ph c t p c a k t cu không quá l n   

Các b ph   n trên h  th ng treo

Ch ph n n i m m gi a bánh xe và thùng xe, làm gi m nh các       t i tr ng tác d ng t   m b êm d u c n thi t khi di    chuy n nh m bi   i t n s  ng cho phù h p v  i (kho ng 

60 90 l n/ph) B ph   i có th b    bánh xe có th d ch chuy  ngng

B ph i có các ph n t   ng g p là: 

- Kiu th y khí  b B phn gi m chn 

Trên xe ô tô gi m ch c s  d ng v i các m 

+ Gim và d p t t   các va p truyn lên khung khi bánh xe  trên n n  ng không b ng ph ng nh m b o v      c b ph n nghi cho

+ m b o dao  ng c a ph n không   c treo m c nh   nh t, nh m làm t t    s p xúc c a bánh v i mti  xe   t ng m b o   tính  và lái     t c

+ Nâng cao các tính cht chuy n  ng c a xe   kh    t kh c,   toàn khi chuyn ng

V i ch  m b o chuy n v t ng thm b o kh   p nh n l c d c, ngang gi a bánh xe và thùng xe, b ph n d      c xem xét

 ph n d ng c n quan tâm t i các yêu c u:   

- m b o bánh xe d ch chuy n th   ng trong gi i h n hành trình c n thi t     c a bánh xe mà không gây ra chuy n v      i s a bánh xe

- m b o truy n các l c d c, ngang và mô men t bánh xe lên thân xe     

- Trng k t c u nh  b n làm vi c 

Hin nay trên xe con h  thng treo bao g m 2 nhóm chính: H   thng treo ph thuc và h th c l p

 H thng treo ph thu  c

  c c a h th ng   treo ph thu c các bánh xe l là p trên mt d m c u   cng h p c u xe là b ng thì d    nh hình,

ng h p c là u ch ng d   thì m phlà n v c u   trong mcó t ph n c a h    thng truy n l c  

- Hai bánh xe không l p  trên m t d m c ng    mà là l p  trên lo  i c u r i, s chuy n dch ca 2 bánh xe không ph thuc vào nhau

ng phc treo nh  y mô men quán tính nh  n

- H treo này không c n d m ngang nên kho ng không gian    cho nó dch chuyn ch  y u là khoy s h th  c tr ng tâm c a   xe và s  c v n t c ca xe

Trong h  th c lc phân ra các lo i sau: 

T ng quan h v     ng c a ô tô

Ngành ô tô trên th  gi n trên m ch  t o ô tô hi n nay phát tri n r  t cao, s  ng ô tô càng nhi u, v n tc ô tô nhanh

c hoàn thi   êm d u Nh ng phát tri n   

t bin nh ng v   m i cho xã h m phá h y m ng ngày càng nghiêm trnhng nghiên c u v  

 hoàn thi n các k t c u c a ô tô nh m nâng cao an toàn chuy     ng và gi m 

ng x u c ng c a ô tô v i m  ng là m t nhu c u c n thi t c a     

Nghiên c u v   ng ô tô nói riêng và v ng l c h c ô tô nói chung ngày    

 c quan tâm        t c a h nhi u v t, các kh i     

c liên k t v i nhau b ng các ph n t      c tính phi tuy n ph c t p, ví    d  i, s va ch m c a bánh xe  

Vic nghiên cc ti n hành t r t lâu v i công s c c a nhi u tác        gi n t n nhc Mitschke biên so n t p trung vào tác ph m n i ti ng c      vi t v   ng ô tô Tác gi    c p h t các lo n vi

Khái quát v nghiên c ng ta có th thy n vc sau:

+ ng bao g m mô hình v t lý và mô hình toán h c;   

Nhng thành t u c a nghiên c  ng ô tô s giúp ích r t nhi u cho vi c     nghiên c u nâng cao ch ng êm d

Ch  ng

Ch tiêu v  êm d u

 êm d u chuy ng là khái ni m ch s c m nh n ch quan c      i v  ng Cc ph ng v n tr c ti   i khác nhau và

   êm d u ( ng) là ch        o các nhà khoa h thu t, y t , b o hi   ng, k  thut ch ng rung,  chng n quan tâm Các nhà khoa h c ch ra r   ng có ng xn

i và hàng hóac bi t làm gi m kh    u khi n c a lái xe  

Tiêu chu n qu c gia VDI-    c T  chc tiêu chu n qu c t    chp nhn thành tiêu chun ISO 2631-1:1997

 êm d u chuy ng là c m giác c a con ng  i nhi u thông  s v   ch  m

+ KB = 125 gii hn gây b nh lý 

* Ch tiêu v an toàn hàng hóa:

Ch tiêu an toàn hàng hóa m i ch th y Hi p hv     c BFSV nêu v  D   i vi c nghiên c u    ng c  ng v ng,

Gi i h n c nh báo, theo Mitschke, là t   th ng treo ho c m  hn m c ph i có k ho ch s a ch a Gi i h n can thi p theo Mitschke là t         i

ng n ng, các nhà giao thông ph i can thi p s a ch a ngay     

Ch       i t i tr ng c a c u xe, nhi u mô hình   

c y u t này Mu  c ch tiêu t i tr  ng trong mô hình phc ph n l c t    ng lên bánh xe, khác v i vi c nhi u t   ác gi l F y zmax = G 0 k d

T i tr  ng c i (F zd,max ) làm gi m tu i th chi ti t, gây t n h i cho      

ng H s t i tr   ng kdmax n chi ti t, h s áp    lng w  ng cng vng

20 max Fz,d) kdmax Fz st,

F z,d : ph n l ng t m ng lên bánh xe;

Fz,st : ph n l  mng lên bánh xe

* Ch tiêu v m  thân thi n v ng

Sau nhi tr ng l n, t ng kinh t c a c  tr   u

 i ta th y r ng m     ng c     i v i c u và  

ng t l v i s     c 4 c a áp l c bánh xe v  ng H  m Road strees Coeficient, tm g i là h s áp l   ng , là h s có th w     m  ng cng ô tô v i c 

Theo tác gi, công thnh h s áp l  ng w w = 1 + 6 2 + 4 4

Vi F CL,d : ph n l ng t m ng lên bánh xe

Khi xe có i bánh xe thì áp lc toàn xe là: w( ) , ( )

Gi i h n v chuy ng ô tô, kh   n l c và phanh, gi 

nh qu o chuy n    u ph thu c vào m   m t i tr ng c a bánh xe xu ng Do v   s t i tr ng 

ng c c ti u k  d,min  chra s  gi m kh   n l c bánh xe max Fz,d) kdmim Fz st,

 kd,min = 0,5: gii hn c nh báo;  kd,min = 0: gi i h n can thi p   

1.3.3 Ch tiêu v không gian b  trí hthng treo

Ch tiêu này ch ra kh             vic xác lp v   t v u h n ch hành trình treo   ax( ) t n fd  y m  z fd

: chuy n v    i c a khc treo và khc treo;

 ng hành trình nén h  thng treo, v  t v u h n ch hành trình    nén;

 ng hành trình tr h  thng treo, v   t v u hành trình tr 

- a h th  có ph n t   i khí nén trên xe con 

Xây drình tính toán l c c a ph n t     i khí nén có ti t di n  

i khí nén trên xe con

ng t ng c a ph n   t  i khí nén.

- Kho sát c tính h   th có ph n t   i khí nén;

  s i áp su t khí nén c a b ph    h i khí nén  h

B tác gi th  ng h c h th  

- Khi xe chuy ng, h  thng treo bi n d ng thì góc nghiêng tr    ng và kho ng cách gi a hai v t l       m ti p xúc c a bánh xe v i m   t

ng lt là: 0,1,2,3 Góc nghiêng ngang tr ng l  t là:     0 , , , 1 2 3

Hình 2.2 th xây d ng quan h ng h c h

+ Khi bánh xe d ch chuy n lên m   n S  m C 1 l   ch t s d chuy n trên cung tròn tâm  O 1 bán kính l d m n l t là: C C 1 1 '  ngang s  t góc  1 Lúc này góc quay gi

u s là   1   1 Vì góc d ch chuy n r t nh nên ta có th    m

+ D ta thn C C 1 1 ' n d ch chuy n c a bánh xe theo 

.sin sin sin sin arcsin sin ; d d d d d d

M sai l ch v t l p xe      B S.sin   1 , t   th quan h ng h c c a h     

T th c các chuy n v B, d ch chuy     n c a bánh xe  theo ng:

Hình 2.3 th chuy n v c a bánh xe

+   c ng lò xo và chi u cao xe có th   c bu ch nh th   tích không khí;

 b ph i c a h th ng treo khí nén có d  

 -5mm, bên trong có môi ch t là  khí nén, áp lc to ra ph thuc vào ti trng bên ngoài 

- p: p sut khí nén trong bui;

- S: Din tích làm vi buc i

- pz chênh áp su t c a bung khí nén

 là di n tích làm vi c c a bu ng khí nén v    ng kính d w N dw i, có th vi t: S=f(z)  

  tr i trt lên bui là:

: pslà áp sut khí nén  tr

M i quan h c  a F p c th  hi thsau:

 c a bui, quan h c a áp su t p   z i Trong th c t  

      nh sao cho: áp su t p z c gi    i (khoy quan h gi a F và z tr   sao cho v i áp su t  

S bi  i c a S theo kho ng nh dz g i là h s bi     i di n tích làm vi c U:

Khi z = 0, áp sut khí nén kho ng 0,5Mpa Giá tr c  

U < 0 – di n tích làm vi c gi

Giá trị U có thể biểu thị sự tích không gian bên trong, ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc và có mối quan hệ với sự biến đổi của thể tích trong hệ thống khí nén Công thức liên quan đến sự thay đổi thể tích được thể hiện qua: dV = -dS.dz, cho thấy sự tương quan giữa diện tích mặt cắt và biến đổi chiều cao.

U d ( gi là h  i di s bi i chi u cao) 

Quan h S=f(z), S=f(p P c gc tính hình h c c a bu ng   

- Chiu cao a bui H s (chiu cao ct ca bui);

-  p l c khí nén trong bui pp ;

- Din tích làm vi c S s hay là h s bi  i di n tích làm vi c U s

Tác động của khí nén trong buồng làm việc là rất quan trọng, ảnh hưởng đến hiệu suất và chất lượng công việc Hai yếu tố chính là áp suất và nhiệt độ trong buồng làm việc cần được kiểm soát chặt chẽ Áp suất khí nén cao giúp duy trì sự ổn định trong quá trình làm việc, trong khi nhiệt độ ảnh hưởng đến độ bền và hiệu suất của thiết bị Việc quản lý tốt các yếu tố này không chỉ cải thiện năng suất mà còn giảm thiểu rủi ro và hư hỏng thiết bị.

ng thái bi u th quan h c a áp su t và th tích       p.V n = const (2.4)

Quan h  c a các tr ng thái:  ps.Vs n=p.V n (2.5)

- ps = pPs+ pa: p su t tuy  i c a khí nén ng v i chi   h i;

- p = p P + p a : áp su t tuy  i c a khí nén ng v i chi   i c a bu ng 

Thay vào công th c (2.5) và bi i : p P = ps a a n s ( p p ) p

- pp: p sut bu i chi u cao t c th  i;

- V: Th tích bui  chiu cao tc thi;

 gi thi  i ph i th a mãn gi    thi t sau:

Khi bi n d ng c a bu   i, t c là khi làm  vic bui không n p và x khí nén b  u chnh

Khi b nén, piston di chuy n m  n z Th tích bu ng khí nén    trng thái tc thi :

V là s i th tích balon khí theo s chuy n d ch z    

T i tr t lên bui chiu cao làm vi c t c th i (z) và di n tích     tc thi S: F = S.pP

Trong công thc (2.7) V=f(z) (b qua s   i nh c a S b i s     i c a áp su t) Quan h này có th bi u bi n b       i v i áp su t hay l c tác th     d ng (p p = f(z))

H s   n n ph thuc vào t i th tích c a bu  i, nhi  ng, t dòng khí cng

Ta có th  gi thi:

- Khi xe chng không b ng ph ng, s    i th tích nhanh n = 1,38  (hay 1,40) ng v i trng thái pV n = const;

- Khi chy ng vòng ho c quay vòng (có s nghiêng ngang thân xe) s   

i th tích ch m n =1 ng v i tr ng thái pV = const;     

- Quan h F= f(z) khi n = 0 ng v i trng thái pp = const

ng cong khi n = 1,0 gc tính ta bui

ng cong khi n = 1,4 gc tính tng c a bu i

  c ng c a bu   i có th   nh     

 F= f(z) tm kh o sát Công th c c  c tính toán t i lân c m z  , v i :

M c ng c a bu  nh theo lí thuyt

N u coi: F = S.p P , v i s   i th tích c a bu    i d n t i áp sut khí nén và di n tích truy  n t i tr ng thì: 

T  (2.9) ta th  c ng c a ph n t    i C bao g m hai thành  ph i th  i di c c n tích S

  c ng th tích t o nên b i s      i th tích và ph thu c vào áp su t     tuy  i ps và áp su t khí nén p ps

  c ng di c t o nên b i s   i di n tích làm vi c h u ích S     gi m th   c ng C trong th c t   c ti n hành b ng s    i di n tích làm  vic ca piston

- ps t tuyng v i chi a bui (Hs)

V ti i trt lên bui: F = F s = pps.S = (ps -pa).S

  tr ng thái làm vi c c a bu    c ng c a bu c xác

 z là ti trng ng thái làm vitr t ên bui l

Khi ti tri thì áp l c c nh: p = S

ng h p kh     i, t n t i s i th tích khí do  s  i nh a t c i tr ng thì: 

K  c ng c a ph n t    i ta có th  nh t n s   ng riêng theo  sau:

Ch tiêu v không gian b  trí h th ng treo

Ch tiêu này ch ra kh             vic xác lp v   t v u h n ch hành trình treo   ax( ) t n fd  y m  z fd

: chuy n v    i c a khc treo và khc treo;

 ng hành trình nén h  thng treo, v  t v u h n ch hành trình    nén;

 ng hành trình tr h  thng treo, v   t v u hành trình tr 

- a h th  có ph n t   i khí nén trên xe con 

Xây drình tính toán l c c a ph n t     i khí nén có ti t di n  

i khí nén trên xe con

ng t ng c a ph n   t  i khí nén.

- Kho sát c tính h   th có ph n t   i khí nén;

  s i áp su t khí nén c a b ph    h i khí nén  h

B tác gi th  ng h c h th  

- Khi xe chuy ng, h  thng treo bi n d ng thì góc nghiêng tr    ng và kho ng cách gi a hai v t l       m ti p xúc c a bánh xe v i m   t

ng lt là: 0,1,2,3 Góc nghiêng ngang tr ng l  t là:     0 , , , 1 2 3

Hình 2.2 th xây d ng quan h ng h c h

+ Khi bánh xe d ch chuy n lên m   n S  m C 1 l   ch t s d chuy n trên cung tròn tâm  O 1 bán kính l d m n l t là: C C 1 1 '  ngang s  t góc  1 Lúc này góc quay gi

u s là   1   1 Vì góc d ch chuy n r t nh nên ta có th    m

+ D ta thn C C 1 1 ' n d ch chuy n c a bánh xe theo 

.sin sin sin sin arcsin sin ; d d d d d d

M sai l ch v t l p xe      B S.sin   1 , t   th quan h ng h c c a h     

T th c các chuy n v B, d ch chuy     n c a bánh xe  theo ng:

Hình 2.3 th chuy n v c a bánh xe

+   c ng lò xo và chi u cao xe có th   c bu ch nh th   tích không khí;

 b ph i c a h th ng treo khí nén có d  

 -5mm, bên trong có môi ch t là  khí nén, áp lc to ra ph thuc vào ti trng bên ngoài 

- p: p sut khí nén trong bui;

- S: Din tích làm vi buc i

- pz chênh áp su t c a bung khí nén

 là di n tích làm vi c c a bu ng khí nén v    ng kính d w N dw i, có th vi t: S=f(z)  

  tr i trt lên bui là:

: pslà áp sut khí nén  tr

M i quan h c  a F p c th  hi thsau:

 c a bui, quan h c a áp su t p   z i Trong th c t  

      nh sao cho: áp su t p z c gi    i (khoy quan h gi a F và z tr   sao cho v i áp su t  

S bi  i c a S theo kho ng nh dz g i là h s bi     i di n tích làm vi c U:

Khi z = 0, áp sut khí nén kho ng 0,5Mpa Giá tr c  

U < 0 – di n tích làm vi c gi

Giá trị U có thể biểu thị thông qua tích không gian bên trong Tích làm việc giảm xuống, có mối quan hệ với sự biến thiên của buồng khí nén, được thể hiện qua công thức: dV = -dS.dz, hay có thể viết lại là dS dz dV = -1.

U d ( gi là h  i di s bi i chi u cao) 

Quan h S=f(z), S=f(p P c gc tính hình h c c a bu ng   

- Chiu cao a bui H s (chiu cao ct ca bui);

-  p l c khí nén trong bui pp ;

- Din tích làm vi c S s hay là h s bi  i di n tích làm vi c U s

Tác động của tải trọng lên buồng chứa khí nén có thể ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc và tích cực của hệ thống Hai yếu tố này chịu ảnh hưởng của các yếu tố như áp suất trong buồng khí và độ bền của vật liệu Việc kiểm soát khí nén trong buồng chứa rất quan trọng để duy trì hiệu suất hoạt động và giảm thiểu rủi ro hư hỏng.

ng thái bi u th quan h c a áp su t và th tích       p.V n = const (2.4)

Quan h  c a các tr ng thái:  ps.Vs n=p.V n (2.5)

- ps = pPs+ pa: p su t tuy  i c a khí nén ng v i chi   h i;

- p = p P + p a : áp su t tuy  i c a khí nén ng v i chi   i c a bu ng 

Thay vào công th c (2.5) và bi i : p P = ps a a n s ( p p ) p

- pp: p sut bu i chi u cao t c th  i;

- V: Th tích bui  chiu cao tc thi;

 gi thi  i ph i th a mãn gi    thi t sau:

Khi bi n d ng c a bu   i, t c là khi làm  vic bui không n p và x khí nén b  u chnh

Khi b nén, piston di chuy n m  n z Th tích bu ng khí nén    trng thái tc thi :

V là s i th tích balon khí theo s chuy n d ch z    

T i tr t lên bui chiu cao làm vi c t c th i (z) và di n tích     tc thi S: F = S.pP

Trong công thc (2.7) V=f(z) (b qua s   i nh c a S b i s     i c a áp su t) Quan h này có th bi u bi n b       i v i áp su t hay l c tác th     d ng (p p = f(z))

H s   n n ph thuc vào t i th tích c a bu  i, nhi  ng, t dòng khí cng

Ta có th  gi thi:

- Khi xe chng không b ng ph ng, s    i th tích nhanh n = 1,38  (hay 1,40) ng v i trng thái pV n = const;

- Khi chy ng vòng ho c quay vòng (có s nghiêng ngang thân xe) s   

i th tích ch m n =1 ng v i tr ng thái pV = const;     

- Quan h F= f(z) khi n = 0 ng v i trng thái pp = const

ng cong khi n = 1,0 gc tính ta bui

ng cong khi n = 1,4 gc tính tng c a bu i

  c ng c a bu   i có th   nh     

 F= f(z) tm kh o sát Công th c c  c tính toán t i lân c m z  , v i :

M c ng c a bu  nh theo lí thuyt

N u coi: F = S.p P , v i s   i th tích c a bu    i d n t i áp sut khí nén và di n tích truy  n t i tr ng thì: 

T  (2.9) ta th  c ng c a ph n t    i C bao g m hai thành  ph i th  i di c c n tích S

  c ng th tích t o nên b i s      i th tích và ph thu c vào áp su t     tuy  i ps và áp su t khí nén p ps

  c ng di c t o nên b i s   i di n tích làm vi c h u ích S     gi m th   c ng C trong th c t   c ti n hành b ng s    i di n tích làm  vic ca piston

- ps t tuyng v i chi a bui (Hs)

V ti i trt lên bui: F = F s = pps.S = (ps -pa).S

  tr ng thái làm vi c c a bu    c ng c a bu c xác

 z là ti trng ng thái làm vitr t ên bui l

Khi ti tri thì áp l c c nh: p = S

ng h p kh     i, t n t i s i th tích khí do  s  i nh a t c i tr ng thì: 

T n s    ng riêng

K  c ng c a ph n t    i ta có th  nh t n s   ng riêng theo  sau:

  y t n s   th p thì th tích bu  i l n T n s dao  

ng riêng t i m t v trí nh    nh không ph thu c vào t i tr   t lên bu ng 

T n s   ng riêng ng thái làm vitr c:

T s c  a tn s  ng riêng c a h  thng không có gim ch n là:

N u b qua   ng c a áp su t khí quy n, th t n s       ng riêng c a h   thi tr ng s    c hai c a s   ng, xe có ti s c tính xi xét v tính ti n nghi êm d u   

Chúng ta gi  thi t r ng: khi t i tr ng   th tích bu i không bi  c ng c a ph n t    i khi

T s c  a tn s  ng riêng c a h  thng không có gim chn s là: 

Tính toán b ph  i

Tính toán các thông s

Hình 2.10 K t c ng h c c a h th ng treo

Chn áp su  u tr ng thái không t i: p 0 = 6 (bar) = 6.10 5 (N/m 2 )

Trng c a c ng h p không t i G  20, suy ra trng tác dng lên m t bên h  thng treo c u sau: 

F20: Lc tác dng lên b ph ng h p không t  i;

Z: Ti trng tác d ng m t bên bánh xe;   l bx : Kho ng cách t tâm quay kh p trong c a càng ch      n bánh xe; llx: Kho ng cách t tâm quay kh  n v  t balon khí

ng kính hi u d ng c  c tính:

2.5.3 c tính ph n t àn h i khí nén    

i ph thu c vào chuy n v z theo công th c:     

2 0 tan   2 w w d  d  z  Th i mng v i các chuy n v z N u coi hình     d ng c a piston là hình nón thì th      c tính:

-   tr ng thái không t i: F 20, p0=6 (bar).

c tác d ng lên b ph    i c tính b ng: 

Vtt: Th tích bung tích tr khí 

Ta có lc tác dng lên b ph i tr y ti  ng t 

 i v i m i t i tr ng Nên tr     i v i m i t i   Nên St = S0, Suy ra:

c tác d ng lên b ph    i c tính b ng: 

 hành trình nén, l c tác d ng lên b ph   i ph thu c vào th   

i trong quá trình d ch chuy n  

i ph thu c vào chuy n v z theo công th c:     

-   tr ng thái không t i: F 20 , p 0 =6(bar)

c tác d ng lên b ph   i hành trình tr  c tính b ng: 

Hình 3.1 C u t o h th ng treo khí nén c u sau

- Mt lò xo khí và mt cm bi n m c trong m i góc;   

- M t máy nén khí v i b  s y không khí và c m bi n nhi    ;

- M t block van solenoid v i 4 van, 1 van d n, 1 van áp su t và các c m bi n áp       sut;

- Ba c m bi n gia t c thân xe 

Ba m cao có trên xe:

- M c treo th p (TN) nh     c (NN) 15mm chi   c ch n t  

ng ph thu c vào t   ng

H thchuyn sang ch t ng v i các m c khác nhau tùy thuc       vào tình tr ng c a xe, khi lái xe t    cao chi u cao xe t ng h    th  c p t m

 cao xu ng m  ng mà không c n s l a ch n c    i lái

  i v i c c và sau, h th ng bao g m:   

- H treo khí t u ch nh k t hp vi t i mc treo;

- B gi m ch n có th     u ch nh liên t c  

B phím chính là bộ phận quan trọng trong trung tâm của hệ thống, giúp người dùng điều khiển và tương tác hiệu quả Hệ thống hoạt động dựa trên việc nh

Hình 3.2 u khi n h th ng treo khí nén

 Chiu ch nh h th ng treo t     i m c treo 

V trí thân xe liên quan t ng 4 c m bi n m c xe, không    khí c n thi t cho s t     i mc cung c p b ng máy nén (  áp li

-   t   u chc kim soát b ng máy nén 

- T i các t   i 35km/h,  u ch c ki m soát b ng bình tích  

Hình 3.3 u ch nh t ng m c treo c a xe

- HN xung NN v n t:   c v > 120km/h;

- NN xung TN v > 140km/h sau 30s ho c ngay t i v > 180km/h :   

- n NN v < 100km/h sau 60s ho c ngay t i v < 80km/h :   

Các ch   c bit ca hthng treo t  i m c: 

- Trong m t s   ng hc bi t c n ph i ng ng ch     u ch nh c a h th   s d ng nút bm.

- H  thng t  i mc kích ho t l i b ng cách nh n c 2 phím      hoc t  ng khi b phu khi n xác nh r  i v > 10km/h

- Nâng xec cho phép ra kh i c 4 lò xo  

n khi b  u khinh chi c xe tr ng thái cao   

Vi ph  n t i là bu ng khí nén có tác d ng nhi u trong các ô tô có tr ng    

ng phc treo li nhii xe: xe buýt, xe t Hin nay treo khí  g ng d ng trên h treo c a ô tô con hii   

+ Có kh     c ng c a h  thng treo (bi áp su t khí nén bên trong ph n t    i ho c di n tích làm vi c h    cho

ng v i các ch t i tr     n s  ng riêng c a  phi

+ Gi  c ng c a h th ng treo s      êm d u chuy ng t

M t là gi   d ch chuy n c a bu ng lái trong vùng có t n s     thp, hai

  c s c ng xu ng vùng có t n s th   m gia t c th ng ca bung lái và gi m s d ch chuy n c    a v và bánh xe

Cấu trúc của hệ thống treo khí nén là một yếu tố quan trọng trong hành trình nén và truyền động Dù cho các bộ phận như bầu khí nén và ống dẫn khí đều có thể chịu được áp lực, nhưng hiệu suất của hệ thống vẫn bị ảnh hưởng bởi sự dịch chuyển của các bộ phận Hệ thống treo khí nén mang lại sự êm ái và ổn định cho hành trình di chuyển, giúp cải thiện trải nghiệm lái xe.

+ H  thng treo khí nén còn có mm n các ph n t   i, trng c a ph n t    i bé và gic chng

m ti ng n t bánh xe lên bu ng lái    

+ Khi s d ng h    thng treo khí nén có th  c v trí c a v    i v i m i chi u cao ch t t i   

+ Tr ng c a h   thng treo này ch y u là tr  ng b ph n d n   

ng và trang b cung c p khí còn chính tr   ng c a b n thân b ph    hi li rt bé

m l n nh     i v i h ng Ph n  t  i là bu i v a là b ph n d  n

    h i v i nhíp lá Kh   n l c d c và ngang c a   h treo khí nén là r t kém Do v y mà ph i thi t k       u dng phù h p và 

Viu khi n h th ng treo khí nén có 2 lo   

- u khi: Tín hiu khi n l y t 3 c m bi    nh chi u cao  thân xe Chi  i s u khiu ch nh ho ng  loi này viu khit cu khá ph c tp 

- u khi  n t : lou khi n   n t này s có 3 c m bi  t  cu

c và c u sau d n tr  ng cách gi a c u xe và thân xe Các c m bin    này g i thông tin t i b    u khi i d ng xung tín hi u, các tín hi u  

c x  u khi  n t c p và x khí nén Chi u cao thân xe luôn   gi m t v        ng v i t i tr   ng th i van còn có kh  

u khi n chi u cao thân xe t     c lên xu ng thu n l i   

Trng toàn xe khi không t i G 0 N 14550

Trt lên cu sau khi không ti G20 N 6550

Góc nghiêng ngang tr ng (góc Kingpin) 0  13 0

Góc nghiêng ngang bánh xe (góc Camber) o  0 0

Bán kính bánh xe quay quanh tr ng r  o mm 60

3.3.1  ng kính piston d w Chn áp su  u tr ng thái không t i:  P 0  6 ar   b  6.10 5  N m / 2  ;

Trng c a c ng h p không t i G  20 = 6550 (N), suy ra trng tác d ng lên m t bên h   thng treo c u sau: 

ng kính hi u d ng c  c tính:

nh ng kính piston t i v trí c a hành trình nén và tr l n nh t:      

- Ti vtrí ca hành trình tr  l n nht (z= -80 mm ):

T v trí cân b  n v trí tr l n nh t, l c tác d ng lên b       phi thay

- Ti vtrí ca hành trình nén ln nht (z 80mm ):

T v trí cân b   n v trí nén l n nh t, l c tác d ng lên b ph      i

Chiu cao c a bui: h f  tr(max) + fn(max) 80 + 80 = 160 (mm) 

Khc tính ca b ph  i

i ph thu c vào chuy n v z theo công th c:      d w2 = d w0 + z.tan( 2 ) Th i mng v i các chuy n v z N u coi hình     d ng c a piston là hình nón thì th      c tính:

c tác d ng lên b ph    i c tính b ng: 

 i v i m i t i tr ng Nên tr     i v i m i t i   Nên St = S0

-   tr ng thái không t i: F 20 = 6274 (N), p0= 6 (bar)

Ta có lc tác dng lên b ph i tr y ti   tr

c tác d ng lên b ph    i c tính b ng: 

- Khi t i tr i, luo sát áp su t khí nén các m c t i khác    

B ng 3.2 Áp su t khí nén khi t i tr i

T trên ta th y khi t i tr th    0-120% t i thì áp su 

 c u ch nh cho ng v i các ch t i tr ng khác         nhau Áp sui trong d i t 6-9,3 b   ar.

T trên ta th y khi t i tr  th    0-120% thì l c tác d ng lên balon  

 hành trình nén, l c tác d ng lên b ph   i ph thu c vào th   

i trong quá trình d ch chuy n  

Ta có: tan(1) = 0 1 115 7580 0,4 dw dw z

i ph thu c vào chuy n v z theo công th c:      d w1 = d w0 - z.tan( 1 )

 i v i m i t i tr ng Nên tr     i v i m i t i   Nên S t = S 0 , Suy ra:

-   tr ng thái không t i: F 20 = 6274 (N), p 0 = 6 (bar)

c tác d ng lên b ph   i hành trình tr  c tính b ng: 

-   tr ng thái khi t i tr i:

ng h p l i tác d ng lên balon khí m c t i tr ng 100% t i      

Hình 3.7 i c a h th ng treo khí c u sau

Hình 3.7 th  hi n k t qu kh o sát l   i tác d ng lên balon khí c a h    thng treo sau m c t  i tr ng 100% t i v i áp su   t u khi n c a khí nén 8,75 b   ar

Hành trình di chuyển của bánh xe là một trong những yếu tố quan trọng trong cơ chế hoạt động của xe Khi bánh xe quay, nó tạo ra lực kéo giúp xe di chuyển Sự tương tác giữa bánh xe và mặt đường ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và độ an toàn của xe Việc hiểu rõ hành trình di chuyển này không chỉ giúp cải thiện thiết kế xe mà còn nâng cao trải nghiệm lái.

 t c a balon khí nghiêng so vng nên s   i l h i t i balon khí s      c a h  th thm b o t n s    i.

  th 3.7 ta th y: hành trình nén, l   i   h n t thn cao theo chiu ti n c  (0-80) mm hành trình tr : l d n t p cao theo chi u ti n hành

    i    th lên   trình piston  (-80; 0) mm n nén thì l c c n c a gi m ch n nh gi ch ng c a gi

         m    m ch n ng  i d ng th   c a b ph   i c h p th và tiêu tán thông qua gi m ch   n

 hành trình tr v i l c c n gi m ch      n thì l c c n c a gi m ch n h p th ng

c tích nên l i c a balon khí s gi m xu ng và   

i nhi u trong kho ng d ch chuy n c a balon khí     

i m c t i tr ng khác nhau trong d i [0%-120%] V i h th ng treo khí nén       

Hình 3.8 i c a h th ng treo khí c tr ng khác nhau

i áp su t khí nén bên trong ph n t    ng v i các ch t i     trng    n s  ng c a ô tô  i khi ti tri

Xét các v trí sau theo b ng 3.3: xét các v trí chuy n v z c a piston   Ta      các v -80; -06; -04; -02; 0; 20; 40; 60;  trí  l i tác d ng lên balon khí 

 các m c t i tr ng khác nhau    ng ng sau:

B ng 3.3 L c tác d ng lên balon khí khi t i tr i

T giá tr b       c t l i l i t i các v trí c a balon khí  

  s giá tr % t i tr ng (i= 0, 25,50,75,100,120) và n ch s v trí c a        balon khí nén (n= 0, 20, 40, 60, 80)    

B ng 3.4 T l i l c i c a balon khí so v i tr ng thái không

Nhìn vào b ng 3.4 ta nh n th y l   i   c a c hành trình nén và hành  trình tr    l v i t i tr ng c th 

   m c t i tr ng 25% thì t l     l i tác d ng lên balon khí so v i   0% t i là 1,115 l n c hành trình nén và hành trình tr    

   m c t i tr ng 50% thì t l    i tác d ng lên balon khí so v i   0% t i là 1,229 l n c hành trình nén và hành trình tr    

   m c t i tr ng 75% thì t l    i tác d ng lên balon khí so v i   0% t i là 1,344 l n c hành trình nén và hành trình tr    

   m c t i tr ng 100% thì t l    i tác d ng lên balon khí so v i   0% t i là 1,458 l n c hành trình nén và hành trình tr    

   m c t i tr ng 120% thì t l    i tác d ng lên balon khí so v i   0% ti là 1,550 l n c hành trình nén và hành trình tr   

 y t l   i l i khi t i tr i hoàn toàn không ph  thuc vào chuy n v c a balon khí nén Tuy nhiên t l      i này nh 

Khi nghiên cứu về sự ảnh hưởng của khí nén trong các hệ thống, chúng ta nhận thấy rằng áp suất khí nén có thể tác động mạnh đến hiệu suất hoạt động của thiết bị Theo các nghiên cứu, việc điều chỉnh áp suất khí nén có thể giúp tối ưu hóa hiệu suất, với mức tăng lên đến 11,5% Đặc biệt, trong quá trình xử lý, việc kiểm soát sự tương tác giữa các yếu tố như nhiệt độ và áp suất là rất quan trọng Hơn nữa, việc duy trì sự ổn định trong các điều kiện làm việc sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả sản xuất.

T b ng 3.3 t l       i l i c a balon khí so v i ch không t i ta     xây d c th th    i hi n t l l tuyn tính v i s   i tr ng 

-  này tác gi tìm ra gi i áp su  u khi n  theo i tr ng c a xe t  

-  i c a balon khí nén ta có nh n xét sau: 

+ L  i l n hành trình nén li nhi u theo chuy n v c   a balon khí so v i hành trình tr u nay cho phép k t h p v  c tính gi m ch n   nh m d p t  ng c a ô tô 

+ T l   i  các t i tr ng không ph    thuc vào chuy n v c  a balon và tuy n tính v i t l       i tr   m b o kh    u khi n áp su   c t n s  ng ci khi thay

1 tìm hi u t ng quan và xây d  ng hc ca hthng treo khí nén d

2 Lung kính biên d ng balon khí 

 ng yêu c u v l  i ca h thng treo

3 Luu khi n áp su t h    thng treo theo ti trng c a xe 

4 Khc tính c c l p trên h thng treo khí nén dvà có nh ng nh 

+ L  i l n hành trình nén li nhi u theo chuy n v c   a balon khí so v i hành trình tr u nay cho phép k t h p v  c tính gi m ch n   nh m d p t  ng c a ô tô 

+ T l   i  các t i tr ng không ph    thuc vào chuy n v c  a balon và tuy n tính v i t l       i tr   m b o kh    u khi n áp su   c t n s  ng ci khi thay