mô phỏng đánh giá ảnh hưởng cầu chủ động trước và sau lên động lực học ô tô bằng phần mềm carsim

Giới thiệu phần mềm carsimSơ lược về hệ dẫn động cầu trước và cầu sau chủ động Giao diện và chức năng làm việc trên carsim Mô phỏng trên phần mềm carsim Kết luận NỘI DUNG... ♦ Ưu điểm:

Giới thiệu phần mềm carsim

Sơ lược về hệ dẫn động cầu trước và cầu sau chủ động Giao diện và chức năng làm việc trên carsim

Mô phỏng trên phần mềm carsim

Kết luận

NỘI DUNG

GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CARSIM

● Phần mềm Carsim được xây dựng và phát triển bởi

công ty Mechanical Simulation Corporation có trụ sở tại

Ann Abor, Michigan, chuyên cung cấp các ứng dụng mô

phỏng tương tác 3D Ra đời vào năm 1996, đến nay

carsim cùng với các phần mềm tính toán trucksim,

bikesim được cung cấp cho hơn 30 nhà sản xuất, 150

trường đại học và các nhóm nghiên cứu trên toàn thế

● Carsim thực hiện các mô phỏng dự đoán về ô tô, được

dùng để thiết kế, phát triển và kiểm định các hệ thống

trên xe, carsim cho phép người dùng thay đổi các thông

số, lựa chọn và phân tích tốt nhất về khí động học, kiểm

nghiệm khung sườn và các ảnh hưởng của xe đến

những hệ thống trên xe

GIAO DIỆN VÀ CHỨC NĂNG LÀM VIỆC TRÊN CARSIM

SƠ LƯỢC VỀ HỆ DẪN ĐỘNG CẦU TRƯỚC VÀ

CẦU SAU CHỦ ĐỘNG

Dẫn động cầu trước chủ động

♦ Dẫn động cầu trước (Front Wheel Drive), viết tắt là FWD,

là dạng bố trí động cơ và hộp số lên phía trước xe Sự bố trí

này giúp cho toàn bộ sức mạnh, khả năng vận hành của xe

được dồn trực tiếp lên bánh xe trước, từ đó kéo theo 2 bánh

sau tạo sự chuyển động cho xe

♦ Ưu điểm:

- Cấu tạo đơn giản và không đòi hỏi nhiều kết cấu cơ khí

phức tạp

- Kết cấu động cơ và hộp số được đặt ở phía trước nên

trọng lượng sẽ tập trung hầu hết ở đầu xe giúp tăng độ bám

đường cho bánh dẫn động phía trước

Dẫn động cầu sau chủ động

♦ Đối với xe dẫn động cầu sau (Rear Wheel Drive) viết tắt

là RWD, là hệ thống mà sức mạnh động cơ được truyền

đến 2 bánh sau để làm xe chuyển động Hầu hết các loại

xe dẫn động cầu sau đều có động cơ đặt dọc ở phía trước

xe

♦ Ưu điểm:

- Có khả năng tăng tốc cao hơn

- Dễ dàng đánh lái và chính xác

- Thu gọn khoang động cơ trước giúp mở rộng hốc bánh

xe trước, nhờ đó dễ dàng đánh lái hơn

♦ Nhược điểm:

- Hao phí công suất và năng lượng truyền

- Khoang nội thất sẽ không rộng rãi

- Chi phí sản xuất cao

- Khi tăng tốc đột ngột, ở những mẫu xe được trang bị

động cơ công suất lớn sẽ gặp hiện tượng trượt hoặc thân

xe xoay ngang mất ổn định Dẫn động cầu sau RWD

MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM CARSIM

- Khởi động Carsim

- Vào New Datasets chọn mục

Powertrain Test và chọn mục Events :

2WD to 4WD

- Tiếp tục tạo một Datasets mới và đặt

tên là xe cầu trước chủ động và Duplicate

- Lựa chọn xe: chọn dòng xe C-Class,

Hatchback 2017

- Đánh dấu Set color và chọn xe màu

Tiến hành thay đổi thông số xe đã chọn (xe Honda Civic 1.8G Hatchback 2020)

Ở phần Rigid sprung mass ta chọn vào tên xe để cài đặt số liệu như hình dưới đây:

Ở mục Vehicle configuaration và click chọn phần thiết lập xe (C-Class, Hatchback 2017) để thay đổi thông số cho xe :

Tiếp tục ta tiến hành thiết lập cầu chủ động cho xe ở

phần vừa thay đổi:

Tương tự như cầu trước chủ động ta cũng thiết lập giống nhưng chỉ thay đổi cầu sau, tên và màu xe để phân biệt:

Tiến hành chọn loại đường mô phỏng cho cả hai xe:

- Chọn mục Procedure → 2WD to 4WD

- Tiếp tục chọn Miscellaneous: 3D Road → Off - Road → Off - Road 20 deg

Đồ thị ta chọn như các đồ thị hình dưới:

● Đồ thị biểu diễn độ trượt bánh xe

● Đồ thị biểu diễn momen dẫn động bánh xe phía trước

● Đồ thị biểu diễn momen dẫn động bánh xe phía sau

Trường hợp xe leo dốc:

Thực hiện mô phỏng hai xe cùng một lúc:

- Tốc độ xe là 20km/h

- Thời gian xe chạy là 25s

- Chọn mục Overlay videos and plots with other runs và chọn xe cầu trước chủ động

- Nhấn Run Math Model, chờ chạy xong ta nhấn Video hoặc Video+Plot

Phân tích biểu đồ mô phỏng:

Đồ thị biểu diễn momen dẫn động bánh xe phía sau

Đồ thị biểu diễn momen dẫn động bánh xe phía trước

Biểu đồ biểu diễn độ trượt bánh xe phía sau Biểu đồ biểu diễn độ trượt bánh xe phía trước

Trường hợp xe chạy đường thẳng gồ ghề:

Tiến hành chọn đường cho cả hai xe (đường gồ ghề có

Tiến hành thiết lập đường như hình bên:

Ta chọn mũi tên màu đen như hình và chọn Handling Course

Ta tiến hành mô phỏng hai xe như trường hợp xe leo dốc

Kết quả mô phỏng:

So sánh:

+ Khi xuất phát thì xe cầu sau chủ động có tốc độ nhanh hơn xe cầu trước chủ động

+ Khi đến đoạn từ 5s đến 7s thì xe cầu sau chủ động có hiện tượng xe bị trượt bánh xe nên bị lệch một phía qua đó

ta thấy xe cầu sau chủ động có độ bám đường không tốt bằng xe cầu trước chủ động

+ Sau khi qua đoạn đường gồ ghề thì xe cầu sau vẫn có tốc độ nhanh hơn xe cầu trước trên đoạn đường thẳng

Phân tích biểu đồ mô phỏng:

Biểu đồ biểu diễn vận tốc xe

Biểu đồ biểu diễn độ trượt bánh xe phía trước Biểu đồ biểu diễn độ trượt bánh xe phía sau

Trường hợp xe chạy đường mấp mô hình sin:

Tiến hành chọn đường cho cả hai xe:

Ta tiến hành mô phỏng hai xe như hai trường hợp trên

Kết quả mô phỏng:

So sánh:

+ Khi xuất phát thì xe cầu sau chủ động có tốc độ nhanh hơn xe cầu trước

+ Sau khi đến đoạn đường mấp mô thì xe cầu sau bắt đầu vượt lên

+ Đến đoạn đường cuối thì xe cầu sau vẫn nhanh hơn xe cầu trước cho đến khi kết thúc thời gian chạy của hai xe

Phân tích biểu đồ mô phỏng:

Biểu đồ biểu diễn vận tốc xe

Biểu đồ biểu diễn độ trượt bánh xe phía sau Biểu đồ biểu diễn độ trượt bánh xe phía trước

KẾT LUẬN

→ Về tốc độ:

♦ Trên đoạn đường dốc: xe cầu sau có tốc độ ban đầu

là nhanh hơn xe cầu trước nhưng về sau thì xe cầu trước

có tốc độ nhanh hơn xe cầu sau

♦ Trên đoạn đường gồ ghề và đường mấp mô hình sin:

xe cầu sau luôn có tốc độ nhanh hơn xe cầu trước

→ Về khả năng bám đường: cả hai xe đều có khả năng

bám đường khác nhau trên mỗi địa hình mô phỏng