Nghiên ứu, tính toán thiết kế và kiểm nghiệm trên máy tính hệ thống lái xe ity ar

Hình dáng ngoài x city car.. Trng thái quay vòng ca xe.. Khung thân xe con.. Ghép ni chi ti t tm trong khung xe ô tô.. KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRI N XE CITY CAR TRÊN TH GII ....

1



 tài nghiên c u c   i s ng d n 

ca  c th c hi n t   i h c Bách khoa

Hà N i Các s u và k t qu trình bày trong lu li    c l p, hoàn toàn trung

thng công b trong bt k công trình nghiên c u nào 

Hà Ni, ngày 16 tháng 9 

Tác gi

9 Hình 2-  h thng lái xe Kia morning dùng tr l n 24

28 Hình 3-17 K t qu tính b n Rôtuyn  63

DANH M C CÁC KÝ HI U CÁC CH T TT  VI

19  max Vòng quay vành lái l n nh t tính t   v ng

 1

 2

 4

 9

 10

1.1 KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRI N XE CITY CAR TRÊN TH   GII 10

VÀ VI T NAM 10

1.2 M C TIÊU C TÀI 12

NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U 12

P C N VÀ NGHIÊN C U 12 

1.5 N I DUNG NGHIÊN C U 13 

LÁI TRÊN XE CITY CAR 14

2.1 CÁC YÊU C U CÔNG D NG PHÂN LO I H     THNG LÁI TRÊN XE ÔTÔ CON NG 14

2.1.1 Công d ng 14 

2.1.2 Yêu c u 15 

2.1.3 Phân lo i h   thng lái 16

2.2 H  THNG LÁI C A CÁC M N HÌNH 21

2.2.1 H  th ng lái xe Tatanano 21

2.2.1.1 C u t o và thông s k     thu t 21 

2.2.1.2 Nguyên lý ho  ng 21

 m 22

2.2.2 H  th ng lái xe Matiz 22

2.2.2.1 C u t o và thông s k     thu t 22 

2.2.2.2 Nguyên lý ho  ng 23

 m 23

2.2.3 H  th ng lái xe Kia morning 24

2.2.3.1 C u t o và thông s k     thu t 24 

m 25

2 3 LA CHT K H THNG LÁI CA XE CITY CAR 25

2.3.1 L a ch  u lái 25

2.3.2 L a ch n d    ng lái 26

 27

 27

3.1 TÍNH TOÁN H  THNG LÁI XE CITY CAR 27

3.1.1 Các thông s tính toán 27 

3.1.2 Tính toán d  ng lái 27

 ng h c hình thang lái 27 

3.1.2.2 Xây d  ng cong th c t 29  

 nh mômen c n quay vòng t i ch 33   

 u lái 36

 nh  37

 nh các thông s c   37

 c và thông s c 39 

3.1.4 Tính b u lái bánh   - 40

 nh l c tác d ng lên b truy    -  40

3.1.4.2 Ki m tra v t li 40    u 3.1.4.3 ng su t cho phép 41  

3.1.5 Tính b n d  ng lái 44

3.1.5.1 Ki m tra b n tr c lái 44   

3.1.5.2 Tính b 45

3.1.5.3 Tính b n thanh n  i bên c a d  ng lái 47

3.1.5.4 Ki m tra b n rôtuyn 47  

3.2 THI T K 3D H    THNG LÁI XE CITY CAR 49

3.2.1 Ph n m   m thi t k 3D 49  

3.2.2 Thi t k    52

3.2.3 Thi t k    53

3.2.4 Thi t k 3D rôtuyn 54  

3.3 KIM NGHI M B N TRÊN MÁY TÍNH 55

3.3.1 Ph n m   m ki m nghi m 3D 55  

3.3.2 Trình t m nghi m b n 55  ki   3.3.3 Ki m nghi m b n và k     t qu c   56

3.3.3.1 Ki m nghi m b n và k     t qu c   56

3.3.3.2 Ki m nghi m b n và k     t qu c   57

3.3.3.3 Ki m nghi m b n và k     t qu c a rôtuyn 59  

  60

4.1 M t s công ngh   n c a Vi t Nam 60  

4.1.1. 60

4.1.2 Các công ngh  ch o trong gia công áp l c 61 t  4.1.2.1 Ch t o các chi ti t d ng t m v 61      

4.1.2.2 Ch t o chi ti t d ng kh      i 63

4.1.2.3 Ch t o chi ti t d     ng  ng 65

4.1.2.4 Ch t o chi ti t d ng khung 66    

4.1.2.5 Công ngh ghép n i t m m    ng 67

4.1.2.6 Công ngh u n t    m 69

 xu t gi i pháp nâng cao d ch     t o h giá thành s n xu 70  t 4.2.1 Gi i pháp ch n v     t li u ch t o và gia công 70  

4.2.1.1.Ch n v t li u và các yêu c u khi gia công 70    

4.2.1.2 Qui trình g 71

4.2.2 Gi i pháp k  thu t    72 b  73

 75

Ngày nay khoa h c k  thuc phát tri n r t nhanh nh  m

ng nhu c i s ng ch  ng ngày càng cao c a con    i

Trên ôtô h thng lái là m t trong hai h  thng quan tr ng b c nh t liên quan   

n an toàn  u khi n, v    th ng lái có nh ng yêu c u riêng Qua  quá trình phát tri n, h  th c c i thing phát minh m i nh m b o các yêu c   d ng, góp ph n vào s  thu n l i và an toàn trong vi c s  d ng ôtô

V i m     t kho ng th i gian h c t p và nghiên c u t     i

ng i h c bách khoa Hà N i tài này ch gi i h n trong vi c         Nghiên c u, 

thi t k tính toán và ki m nghi m trên máy tính h      thng lái xe City 

Thông qua nh ng ki n th  c và b n thân tìm hi u nh ng ki n th c m i qua      tài li u sách v , trên Internet, cùng v i s     ng d n t n tình c a th y giáo -     Ti n s

 quí th y trong vivà  ng li c ách h bkhoa Hà N i, mong r  tài s  i m t cái nhìn t   h thng lái ca xe city car hin nay

Tri qua th i gian nghiên c u và h c t p tác gi        c m t s v  n

ki n th c nh   ph c v cho quá trình công tác và nghiên c u sau này    có

 nh vào công h c t p và nghiên c u mà còn nh r t nhi u       

y d  ng d n c a quí th y cô   

 hiên c u, thi t k tính toán và ki m nghi m trên máy tính h      

thng lái xe city car  c tác gi n hành chti  thc hi n làm  lu t tnghi   d ng thi t k r ng rãi trong th c t , tác gi r t mong       

nh c nhi u ý ki     các chuyên gia chuyê    ng nghi  lòng c c t i th y giáo TS Hoàng 

 cùng toàn th các th y trong B môn Ôtô Vi    ng l 

ng d tác gi hoàn thành lu  này

Xin trân trng c

phc v cho cuc sng và vi c phát tri n kinh t   

Hin nay, nhi u t   n trên th gi i   p trung nghiên c u phát tri n các dòng xe s d ng nhi u ngu    ng m i và thân thi n v i môi   

ng Châu Âu mi chic 100 km) nh g n,  ti n l i và có th s d ng 2 ngu   n), nhi u hãng xe  u và phát tri n dòng xe ti n ích và nh g n    Nhng chi c xe này có tên g i là City car hay Smart car T i sao có nhi   c trên th   gi i l i phát tri n nh ng dòng xe nh    y? H th ng lái c a dòng xe này có   

c u t  nào, nguyên lý hong c a chúng có khác gì so v i h    thng lái

c a nh   ng hay không? Li u có th tính toán thi t k t o ra     

nh ng s n ph   có giá thành h và phù h p v  u ki n giao thông  Vit ra cho nh ng nhà k  thu t thi  t k ô tô  c ta

H  thnh ng chuyng c a ôtô và t o nên  

nh trong quá trình chuyng c a xe City car Chính vì v y,  

vi c làm ch   c công ngh tính toán thi t k và ch t o nó s có m      t cùng quan tr ng trong vi c quy  n chng và giá thành cng

c yêu c u c a i tiêu dùng

 c s phát tri  ,vi c hi u rõ các v     v h th ng lái là

r t c n thi t nh m t    u ki n thu n l i cho vi c s d ng, s a ch a b        ng và

c i ti n h    thng lái V i m , trong gi i h n th   tài này ch  gii

h n trong vi c  Nghiên c u, thi t k tính toán và ki m nghi m trên máy tính h       

thng lái xe City  thông qua vi c tìm hi u, h c h i v dòng xe m i và v n       

Nht B n  c s n xu t t i nhà máy c   a Nht B n     i s i c a dòng xe city car th h   th  Matiz, KIA_morning, Toyota bu cho dòng xe này ti n quân sang các th   ng khác ngoài châu Á, thay th  chic Toyota Soluna, m t m         

Hình 1-1 Hình dáng ngoài xe city car

 u xe City  xu t hi u tiên t i Vi t Nam v i ki u thi t     

k thân xe  d ng sedan 4 ch v i các thông s   sau:

- , hai xilanh s d ng nhiên li u diesel   

- Công sut 33 mã l c 

- H p s   p s sàn

T nh ng v   c tiêu c tài là nghiên c u, thi t k   tính toán và ki m nghi m trên máy tính h    thng lái xe City car     T

 t k , tính toán và ki m nghi m trên máy tính h th ng lái xe City car    

 mang l i hi u qu kinh t cho vi c s n xu t ôtô sau này, gi       c chi phí s n 

xut, thi gian th nghi m,   gi m giá thành cho ngành ch  t o ôtô



V i m c tiêu trên tác gi   ch nghiên c u v h    thng lái c a m u xe City car  

b n ch ng i, hai c a     t sau, h p s   p và h  thkhông có tr l c lái, bán kính quay vòng nh , d quay tr , tr     ng nh , d s   

d ng và s a cha



Vng nghiên c u là h   thng lái trên xe City car, tác gi l a ch n   

u là ti p c n các m u xe City car c   c trên th gi i  

, Hàn Qu c, M tìm him

  l a ch t k Áp d ng các công c tính toán mô ph ng   

hi  ki m nghi m 

- Viu khing chuyng cc th c hi Vành lái ti p 

nh n l ng ci lái và truy n vào h  thng lái, tr c lái truy n mômen t   

 n t vành lái t i các thanh d n  

ng lái, các thanh dng lái truyn chuyng t  n các bánh xe

dng K t c u c a h     thng lái ph  thu  a xe và ca

ng, tr ít xng g p là tr ng thái quay  vòng thi u và quay vòng th a x      c a vi  i t chuyn

ng, s    i c a l p và h th ng treo  

Khi quay vòng thi thc hi n quay vòng xe theo bán kính R 0 i lái phng V2 Khi quay vòng th thc hi n quay vòng xe theo bán kính R0 i lái phi gi m góc quay vành lái m ng V3 Quay vòng th a và quay vòng thi u là nh ng tr ng thái quay vòng nguy hi m,     làm m t tính  u khin ca xe vì chúng gia c ly tâm (v n t c quay vòng c nh ng tr ng thái 

này yêu ci lái ph i có kinh nghi m x lý t t V    cht t  a i c

 m b o các bánh xe d ng có kh   nh cao

 Các bánh xe dn ng khi th vành lái ph i có kh     quay tr v v trí   

ng, hay khi c n quay v v    ng ch ph i tiêu t  ng nh 

 i v trí trung gian

 m b n hành cao c   ng nhanh và ng t trong m t thi gian rt ngn trên mt din tích r t bé 

 Lng lên vành lái nh , vành lái n m   trí ti   v n l  i vi lái

 p truy c t bánh xe lên vành lái và gi chuy ng th ng 

- Theo k t c u và nguyên lý làm vi c c a b      ng hóa chia ra lo  

ng hóa th y l c, long hóa khí nén, dng th y l ng hóa khí nén

- Theo b trí vành lái có lo i vành lái bên trái, có lo i vành lái bên ph i, có lo    i

có th  u ch nh vành lái Tùy thu  u kia lý và lu t pháp c a t  ng quc gia

- Theo s  ng c u d ng có các lo i: H  thu khi n m t c  u

dng, hai c u d ng, tt c các cu dng

Hình 2-2 Phân lo  i h th ng lái theo s bánh d ng

 



khác

b Thông s k thu t c a h      thng lái

Khi u khi n quay   sang trái ho c sang ph i thì làm cho bánh  

quay ng t nh n sang ph i ho c sang trái m ti   n trên bt Khi  s d ch chuy n c c truy n xu ng    quay, nh 

v y mà xoay các bánh xe d ng theo ý mu n c i lái

 



a C u to

Hình 2- 7 m k t cu lái xe Matiz

b Thông s  k thun h th ng lái 

Khi u khi n quay  quay n

ng t nh ti n sang ph i ho c sang trái trên b    t S d ch chuy n c a thanh    

c truyn xu ng cam quay qua các thanh kéo b u thanh lái, nh v y  

mà xoay các bánh xe dng theo ý mu n c i lái





a C u to

Hình 2-  h thng lái xe Kia morning dùng tr  l n

b Thông s k thu   n ca h  thng lái

xe di chuyng trái ho c ph u khi n tác d 

v phía trái ho c phi thì xe s chuy ng theo ý mu n c u khi n 

u khi n thu n l i và không có tr l c lái     

2 Kh p c u 4 Thanh dng 5 Vành tay lái

Hình 2-9  chung c a h   thng lái thi t k

56

r t ph c t    m b o m i quan h ng h c c a các bánh xe phía trong và phía      ngoài khi quay vòng là mu khó thc hin

Hin nay ch  ng g  i quan h ng h    ng h  thng khâu kho nên hình thang lái  ác gi  chn

ng lái 6 khâu cho h th   c l p 2-10)



3.1.1 Các 

Trong quá trình tính toán và thi t k m  t h th ng hay m t chi ti   

c n ph i có các thông s    u, tác gi cùng các nhóm nghiên c u thi t k    

a ch n các thông s k thu t phù h     n hành thi t k u cho ti   sa

b ph  i h thng treo và ch n các thông s c n thi t c a h      thng dng lái

cot g cot g B

L



: là góc quay ca bánh xe dng ngoài ca cu dng

: là góc quay ca bánh xe dng trong ca cu dng

L arctg

B R

2230 33,751325

4000

2

o arctg





L arctg

2 2

2

b. Mômen cn M2 do s  t bên c a bánh xe trên m ng

5

0 r rbx



r = (H + d/2) bánh xe

x G

 T s truy   n cu lái ic

Ta có công thc: max=max.i



 max: gi là vòng quay vành lái l n nh t tính t v  ng     

Vi xe thit k là xe du lch ta chn 

max = 1,5 vòng

max: góc quay vòng l n nh t ca bánh xe dng (33,75o)

Ta có:

' max max

1,5.360 1633,75

i 



Ta l  s truy n c t   a h thng lái: i =16

Do t  s truy  n c a d ng lái id=1, nên t s truy n c  u lái ic = 16

nh l c c i tác d ng lên vành tay lái 

2 2

1 m.cos( ) p (y m.sin( )) m.cos p (y m.sin)

Thay m =180, p =250, y =182,  78o và  33,75o

  c hai bên nên chi u dài làm vi c c    

L > 2.X1=170,28 (mm)

 ch n chi u dài làm vi c c     m b o khi xe quay vòng h  v n không b  chm