Báo cáo nghiên cứu khoa học Đề tài 2 nghiên cứu hệ thống chống Ồn trên xe roll royce

• Dao động xung quanh trục OZ sự xoay đứng là sự di chuyển xoay của thân xe sang bên trái hoặc bên phải quanh trục thẳng đứng khi xe chuyển động 1.2 Nguyên nhân gây rung và ồn trên xe ô

Biên Hòa, ngày 29 tháng 04 năm 2021

Bộ Giáo Dục & Đào tạo Trường Đại Học Lạc Hồng Khoa Cơ Điện – Điện Tử

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

ĐỀ TÀI 2:

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CHỐNG ỒN TRÊN XE

ROLL ROYCE

Chuyên ngành: Công nghệ kĩ thuật ô tô

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Nguyễn Hoàng Luân

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

SVTH:

Đồng Nai, ngày 29 tháng 4 năm 2021

Nguyễn Đức Anh Tài Huỳnh Văn Tấn

Trần Đăng Bảo Sơn

Lê Công Thành

Đỗ Nhật Đức

LỜI NÓI ĐẦU

Trong bối cảnh hiện nay của đất nước ta đang phát triển một cách nhanh chóng và đang trên đà phát triển thành một nước công nghiệp trong thời gian sặp tới, thì vai trò của nghành động cơ đốt trong nói chung và nền công nghiệp ôtô nói riêng là quan trọng Cụ thể hơn thì là nên ôtô đã góp phần rất nhiều trong các nghành nông nghiệp, công nghệ, dịch vụ…, và đặc biệt là khả năng di chuyển rất linh động đã làm cho phần lớn người dân Việt Nam đã chọn ôtô xe máy làm phương tiện di chuyển qua đó thúc đẩy nghành công nghiệp ôtô phát triển Học qua môn học Dao Động Và Tiếng Ồn ÔT Ô đã giúp chúng ta phần nào có thể hình dung ra được khi tính toán thiết kế ôtô chúng ta cần những điều kiện, thông số gì Các chuẩn để xe được an toàn khi lăn bánh trên đường.

Và dưới đây là tiểu luận Đồ Án Môn Dao Động Và Tiếng Ồn Ô TÔ ma tôi đã áp dụng những kiến thức về tính toán động cơ, kết cấu ôtô để thiết

kế Hi vọng bạn đọc có thể có góp ý giúp tôi để tôi có thể rút kinh nghiệp trong những bài tiểu luận tiếp theo Và xin cảm ơn thầy GV Nguyễn Hoàng Luân đã giúp đỡ chúng em tận tình trong quá trình thực hiện bài tiểu luận.

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin chân thành cảm ơn GV Nguyễn Hoàng Luân đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy người đã trực tiếp giảng dạy và hướng dẫn tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài Chúng em xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo, giáo viên và học sinh trường Đại Học Lạc Hồng đã dành thời gian quý báu của mình để trả lời các phiếu trắc nghiệm, tìm kiếm và cung cấp tư liệu, tư vấn, giúp đỡ chúng tôi hoàn thành tiểu luận này Tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng chắc chắn tiểu luận của chúng em còn có rất nhiều thiếu sót Rất mong nhận được sự góp ý của thầy các bạn Xin chân thành cảm ơn!

Biên Hòa, ngày 29 tháng 4 năm 2021

MỤC LỤC

Chương 1: Tổng quan về rung và ồn trên xe

1.1 Khái niệm rung và ồn trên xe ô tô

1.1.1 Khái niệm ồn trên xe ô tô

1.1.2 Khái niệm rung trên xe ô tô

1.1.3 Các dao động

1.2 Nguyên nhân gây rung và ồn trên xe ô tô

1.2.1 Nguyên nhân gây rung trên xe ô tô

1.2.2 Nguyên nhân gây ồn trên xe ô tô

1.3 Tác hại của rung và ồn

1.3.1 Tác hại của ồn

1.3.2 Tác hại của rung động

Chương 2: Khái quát hệ thống chống ồn trên xe

2.1 Khái niệm về chống ồn trên ô tô

2.2 Các phương pháp chống ồn trên ô tô

2.3.3 Công nghệ kiểm soát tiếng ồn trên đường yên tĩnh – RNC

Chương 3: Hệ thống chống ồn trên xe Rolls- Royce

3.1 Hệ thống treo khí nén tay đòn kép phía trước

3.1.1 Roll Royce Planar

3.1.2 Roll Royce Flagbearer

3.2 Cửa kính 2 lớp dày 6mm

3.3 Khung xe Roll Royce bằng nhôm hấp thụ lực và tiếng ồn

3.4 Động cơ yên tĩnh nhất thế giới

3.5 Vật liệu cách âm trên Roll Royce

Chương 1 Tổng quan về rung và ồn trên xe ô tô

1.1 Khái niệm về rung và ồn trên xe ô tô:

1.1.1 Khái niệm ồn trên xe ô tô:

Khi động cơ làm việc, ô tô chạy trên đường, các chi tiết của ô

tô sẽ bị rung động và gây ra tiếng ồn Tiếng ồn ô tô gây ra ảnh

hưởng không tốt cho cả người trong xe và môi trường bên ngoài xe

1.1.2 Khái niệm rung trên xe ô tô:

Ô tô là một hệ dao động cơ học bao gồm nhiều khối lượng có mối liên kết với nhau và nằm trong mối liên hệ chặt chẽ với bề mặt đường có biên dạng phức tạp Trong lý thuyết ô tô khi nghiên cứu dao động ô tô thường giả thiết là khối lượng của ô tô là tập trung, được chia làm hai phần được treo và không được treo Khối lượng của thân ô tô được đỡ bởi các lò xo được gọi là khối lượng được treo, Khối lượng của cầu mang bánh xe và các chi tiết khác không được đỡ bởi lò xo được gọi là khối lượng không được treo

1.1.3 Các dao động đó là:

• Dao động xung quanh trục dọc OX (sự lắc ngang) Là sựchuyển động lắc của ô tô quanh trục dọc khi ô tô đi qua mặt đường

mà một bánh xe bị rơi xuống ổ gà hoặc qua những đoạn đường mấp

mô Đây là dao động ảnh hưởng nhiều nhất đến độ êm dịu chuyển động và an toàn chuyển động của xe

• Dao động xoay xung quanh trục ngang OY (sự lắc dọc)

là dao động lên xuống của phần trước hay phần sau ô tô quanh trục ngang đi qua trọng tâm của nó Dao động này xảy ra khi cả hai bánh

xe của ô tô cùng đi qua vết lồi hay vết lõm trên đường

• Dao động lên xuống (sự nhún) theo trục OZ thẳng đứng

Là sự chuyển động lên xuống của toàn bộ xe xuất hiện khi xe

chuyển động trên đường không bằng phẳng

• Dao động xung quanh trục OZ (sự xoay đứng) là sự di chuyển xoay của thân xe sang bên trái hoặc bên phải quanh trục thẳng đứng khi xe chuyển động

1.2 Nguyên nhân gây rung và ồn trên xe ô tô:

1.2.1 Nguyên nhân gây rung trên xe ô tô:

- Độ lệch tâm và hình dạng không đồng đều của bánh xe,

độ không cân bằng của các bánh xe và các chi tiết quay của động

cơ, hệ thống truyền lực

- Các ngoại lực xuất hiện trong quá trình của ô tô khi tăng tốc, khi phanh, quay vòng

- Các mấp mô từ mặt đường

- Cho đến nay mấp mô biên dạng đường là nguyên nhân chính gây ra dao động của ô tô.

1.2.2 Nguyên nhân gây ồn trên xe ô tô:

- Nguyên nhân khách quan:  của tiếng ồn thường là do tác

động của môi trường bên ngoài Bao gồm âm thanh động cơ xe, còi

xe trên đường; xe đi trên đoạn đường xấu gây ra tiếng động Hoặc làtiếng lốp xe ma sát với mặt đường đá sỏi lớn hay đơn giản là tiếng

gió rít, tiếng mưa va đập vào thân và gầm xe Thông thường, những

âm thanh này sẽ biến mất tại thời điểm nhất định, khi xe trải qua những chướng ngại vật đó

- Nguyên nhân chủ quan:  thường của tiếng ồn thường là do

các bộ phận hư hỏng trên xe gây ra hoặc bản chất của xe tồn tại sẵn

Có thể kể đến như vỏ xe mỏng gây cộng hưởng âm thanh Điều này gây ra rung nắp capo, nhất là khi xe chạy với tốc độ cao trên cung đường gồ ghề, khúc khuỷu Bên cạnh đó, tiếng ồn còn xuất phát từ các chi tiết nhỏ bị lỏng ốc, va vào nhau và tạo ra âm thanh trong lúc vận hành Đặc biệt, vách ngăn giữa động cơ và khoang xe không kiên cố hoặc các lỗ không kín, tiếng ồn từ động cơ và mặt đường có

cơ hội dội thẳng vào trong cabin

1.3 Tác hại của rung và ồn:

1.3.1 Tác hại của ồn

+Đối với cơ quan thính giác và thính lực:

Khi chịu tác dụng của tiếng ồn lặp lại nhiều lần, thính giác và thính lực không còn khả năng phục hồi hoàn toàn về trạng thái bình thường được và sẽ gây ra thoái hóa và dần dần sẽ phát triển thành những biến đổi có tính chất bệnh lý gây về cơ quan thínhgiác (gây ra bệnh điếc nghề nghiệp) và thính lực (không có cảm giác

về mùi vị)

+ Đối với hệ thần kinh trung ương:

Tiếng ồn cường độ trung bình và cao gây kích thích mạnh đến

hệ thần kinh trung ương gây đau đầu, chóng mặt, cảm giác sợ hãi,hay bực tức, trạng thái tâm thần không ổn định, trí nhớ giảm sút

+ Đối với hệ thống chức năng khác của cơ thể

Ảnh hưởng xấu đến hệ thống tim mạch, gây rối loạn nhịp tim.Làm giảm bớt sự tiết dịch vị, ảnh hưởng đến co bóp bình thườngcủa dạ dày Làm cho hệ thống thần kinh bị căng thẳng liên tục cóthể gây ra bệnh cao huyết áp.

Chia tác hại của tiếng ồn làm 4 mức độ :

- Độ 1: Nguy hiểm, mất khả năng giao tiếp, điếc vĩnh viễn

- Độ 2: Gây rối loạn chức năng và gây bệnh (stress, điếc cóthể hồi phục)

- Độ 3: ảnh hưởng đến khả năng lao động (stress, giảm kỹ năng thao tác và giao tiếp, mất ngủ)

- Độ 4: ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống (mất sự yên tĩnh cá nhân, cản trở sự giao tiếp, giảm thính lực)

1.3.2 Tác hại của rung động:

• Dao động của ô tô ảnh hưởng xấu đến con người, hànghóa chuyên trở trên xe, đến khả năng làm việc và tuổi thọ của cáccụm, các cơ cấu tổng thành trên xe

• Đối với cơ thể người: khi ô tô chuyển động sinh ra các tác động lên người ngồi trên ô tô làm cho cơ thể người thực hiện những dao động riêng tắt dần và dao động cưỡng bức Dao động phức tạp này làm biến đổi tâm sinh lý gây ra cảm giác mệt mỏi, giảm năng suất làm việc và ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe

• Khi cường độ rung động lớn và thời gian tác dụng lâu

sẽ gây khó chịu cho cơ thể Những rung động có tần số thấp nhưngbiên độ lớn thường gây ra sự lắc xóc cơ thể gây ra mệt mỏi nhanhchóng và gây ra những tác hại cho sức khỏe con người Rung độnglâu ngày gây nên các bệnh đâu xương khớp, làm viêm các hệ thốngxương khớp Đối với phụ nữ, nếu làm việc trong điều kiện bị rungđộng nhiều sẽ gây bệnh dẫn đến tình trạng vô sinh

• Đối với độ bền của xe: Khi ô tô dao động sẽ phát sinh các tải trọng động tác dụng lên khung vỏ ôtô, lên các cụm, hệ thống

và các chi tiết của xe cũng như bề mặt đường… ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của ôtô và đường Theo số liệu thống kê người ta thấy rằng, khi ôtô vận tải chạy trên đường xấu gồ ghề, so với ôtô cùng loại chạy trên đường tốt bằng phẳng thì vận tốc trung bình giảm khoảng (4050)%, quãng đường chạy giữa hai kỳ sửa chữa lớn giảm (3540)%, suất tiêu hao nhiên liệu tăng (5070)%, năng suất vận chuyển giảm (3540)%, giá thành vận chuyển tăng

(5060)%

• Đối với độ bền chi tiết ô tô thì ảnh hưởng của của daođộng được thể hiện một cách rõ rệt Khi dao động, gia tốc dao độnggây ra các tải trọng quán tính và có thể xẩy ra hiện tượng cộnghưởng làm cho hư hỏng các chi tiết, khung vỏ của xe …

Chương 2: Khái quát hệ thống chống ồn trên xe ô tô

2.1 Khái niệm về chống ồn trên ô tô :

- Là dùng một loạt các hệ thống cơ học, điện tử, làm giảm

và triệt tiêu tiếng ồn khi động cơ làm việc, ô tô chạy trên đường, cácchi tiết của ô tô bị rung động và gây ra tiếng ồn

2.2 Các phương pháp chống ồn trên ô tô :

2.2.1 Khái niệm Hệ thống chống ồn bị động :

Kiểmm soát tiếng ồn bị động là phương pháp truyền thống nhằm tạo ra rào cản vật lý ngăn sóng âm thanh xâm nhập Phương pháp thụ động sử dụng vật liệu (cách âm, nước và cao su) để hấp thụ năng lượng sóng âm, qua đó ngăn chặn chúng Kỹ thuật thụ động có hiệu quả nhất với sóng âm tần số cao và trung bình Sóng

âm tần số thấp nhiều năng lượng hơn nên cần nhiều vật liệu vật lý hấp thụ hơn Điều này khiến cho ôtô nặng hơn, không tiết kiệm, phức tạp và tăng chi phí sản xuất dẫn tới tăng giá thành

2.2.2 Lắp đặt các vật liêu tiêu âm, cách âm lên xe ô tô

- Vật liệu cách âm ô tô là loại vật liệu có khả năng làm giảm sự truyền thanh từ không gian bên ngoài vào không gian bên trong ô tô Vật liệu cách âm sẽ giúp giảm cường độ âm thanh từ ngoài vào trong xe cũng như từ trong xe ra ngoài

- Vật liệu tiêu âm ô tô là loại vật liệu có khả năng giảm thiểu tiếng vọng, giảm thời gian dội âm trong không gian nội thất

xe Cụ thể hơn vật liệu tiêu âm sẽ khử đi các tiếng ù ù, tiếng vọng

âm trong cabin, giúp âm thanh truyền đi trong trẻo và trung thực hơn

+ Cách âm cho 4 cánh cửa:

Hệ thống cửa xe ô tô là một trong những nơi quan trọng cầngia cố cách âm – tiêu âm nhất trong xe Bởi phần nhiều tạp âm từbên ngoài lọt vào cabin xe qua các cửa Như đa phần hệ thống cửa ởcác xe phổ thông đều không có vật liệu cách âm, cấu tạo chỉ đơnthuần gồm phần tôn vỏ xe và tappi nhựa Điều này khiến tạp âm môitrường rất dễ lọt vào bên trong

Để chống ồn cánh cửa xe ô tô cần dán cách âm cho 4 cánhcửa Giải pháp phổ biến là gia cố cách âm chống ồn cho cả phần vỏtôn cửa và phần tappi nhựa bên trong

Ngoài ra để hạn chế triệt để tạp âm từ ngoài lọt vào xe, người

ta thường gia cố thêm cho các cánh cửa và cột B phần gioăng cao su

chống ồn ô tô Gioăng cao su có nhiều loại gồm gioăng B, D, P, Z, O… Với mép cửa, để chống ồm tốt nhiều nơi thườngdùng gioăng chữ O luồn vào trong gioăng chữ P, D hoặc B để gia cố cho mép.cửa và cộp chữ B

+ Cách âm khoang máy:

Tiếng động cơ là một trong các nguyên nhân gây ồn ô tô phiềnphức nhất Việc cách âm khoang máy ô tô cũng phức tạp nhất Để

chống ồn khoang máy cần dán cách âm ở vách ngăn giữa khoangmáy và khoang hành khách, có 2 cách:

Dán cách âm từ trong khoang máy: Để dán cách âm cho váchngăn từ bên trong khoang máy buộc phải tháo hết toàn bộ móc hệthống máy trong khoang máy xe Việc này rất phức tạp, chi phí tháo– lắp cao, lại tìm ẩn nhiều rủi ro ảnh hưởng đến hoạt động của hệthống máy xe nếu xảy ra sai sót Do đó rất ít nơi chọn cách này

Dán cách âm trong cabin (khoang hành khách): Với cách này,người thi công sẽ tháo toàn bộ taplo để dán cách âm vách ngăn từmặt bên trong khoang hành khách Dù cách này phải thay ga điềuhoà do tháo evaporator nhưng quá trình thi công nhanh hơn, khôngquá phức tạp, chi phí rẻ hơn Đa phần người ta sẽ chọn cách này đểchống ồn khoang máy ô tô

Vật liệu sử dụng cách âm khoang máy thường ưu tiên vật liệu

có lớp nhôm để vừa cách âm, vừa cách nhiệt Bởi khoang động cơthường có nhiệt độ khá cao

+ Cách âm sàn xe:

Sàn xe cũng là nơi dễ bị nhiễm tiếng ồn Một trong các nguyênnhân xe ô tô bị ồn nhiều đó là tiếng vọng từ gầm xe qua phần sàn,lọt vào trong xe Tiếng vọng từ gầm phần lớn là tiếng gió, tiếng sỏi

đá văng đập vào gầm, tiếng lốp…

Công đoạn lót sàn cách âm ô tô cũng khá phức tạp Trước hếtcần phải tháo toàn bộ hệ thống ghế xe, mở luôn tấm nỉ phủ sàn xe.Sau đó dùng tấm dán cách âm ô tô dán lên toàn bộ phần tôn sàn xe.Khi thi công cách âm sàn – gầm xe hơi, với xe hatchback,crossver/SUV, người ta thường dán cách âm luôn cho cả sàn khoanghành lý và các vách hai bên

Vật liệu cách âm chống ồn cho sàn xe thường là loại vật liệu chứa thành phần cao su/nhựa Nếu thêm lớp nhôm sẽ càng tốt hơn khi có thể cản âm, cách nhiệt cho gầm Một số dòng xe quá ồn, bị vọng âm, người ta sẽ dán chồng lên thêm một lớp đệm bông giúp tiêu âm.

Ngoài ra, về cách âm gầm xe hơi, có thêm một số giải pháp bổtrợ khá hiệu quả khác như sử dụng thảm lót sàn ô tô 6D Loại thảm này có cấu tạo nhiều lớp (trong đó có vật liệu cách âm, tiêu âm), thiết kế phủ kín sàn nên giúp hỗ trợ chống ồn gầm khá tốt, giúp khử tiếng vọng, bật nhạc trong xe nghe hay hơn

Bên cạnh đó sơn phủ gầm ô tô (hay phủ gầm cao su non) cũnggiúp hỗ trợ cách âm gầm từ bên ngoài khá tốt Sơn phủ gầm xe cótác dụng chống oxy hoá – ăn mòn, bảo vệ – tăng tuổi thọ gầm, phủkín các khe hở khớp nối ngăn gió lọt vào… Đặc biệt trong các sảnphẩm xịt phủ gầm ô tô thường có thành phần cao su tạo độ đàn hồigiúp hạn chế tiếng đá văng vào gầm

+ Chống ồn hốc lốp:

Hốc lốp (hay hốc bánh xe) là nơi bắt nguồn tiếng vọng khóchịu vào trong xe Hốc lốp thường bị vọng âm từ tiếng lốp xe khichạy trên mặt đường (thường khá nặng nếu chạy trên đường xấu,chạy qua vạch giảm tốc liên tục), tiếng gió, tiếng sỏi đá văng vàohốc lốp… Tiếng vọng này là nguyên nhân xe bị ồn, một số trườnghợp còn gây ù tai.

Hiện có nhiều giải pháp chống ồn hốc lốp là xịt phủ cao sunon, dán chống ồn, lắp tấm nhựa che hốc bánh xe… Trong đó dánchống ồn và lắp tấm nhựa che hốc bánh xe được đánh giá là chống

ồn hiệu quả nhất

+ Cách âm trần xe:

Trần xe cũng là một bộ phận quan trọng khác cần gia cố songsong cách âm và cách nhiệt Tiếng mưa trên trần cũng là mộtnguyên nhân xe bị ồn Tuy nhiên, đáng ngại hơn trần xe là nơi hấpthụ phần lớn nhiệt lượng từ ánh nắng mặt trời khiến nhiệt độ trong

xe tăng cao, nhất là khi đậu xe lâu dưới trời nắng nóng

Vì thế, cách âm trần xe thường sẽ là “một công đôi chuyện”,vừa cách âm, vừa cách nhiệt Với trần xe, cũng như sàn, người tathường mở hết phần phủ nỉ, dán cách âm chống ồn cho trần

Do cấu trúc trần xe sẽ ảnh hưởng rất lớn đến tiếng vọng âm trong cabin, nên người ta thường tăng cường thêm lớp đệm bông tiêu âm để giảm tiếng ù ù, tiếng vọng Tuy nhiên, ngày nay sau khi cách âm trần xe, thay vì bọc lại lớp nỉ nhiều người chọn bọc trần xe 5D Kiểu bọc trần mới này vừa có tác dụng tiêu âm, âm thanh trong

xe ấm hơn, rõ hơn, lại vừa mang đến vẻ đẹp thẩm mỹ và đẳng cấp khác biệt cho xe

2.2.3 Bảo dưỡng xe định kì :

Động cơ: