Ứng dụng phần mềm LMS Test.Lab đánh giá rung động, tiếng ồn xe Buýt Thaco City B60

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN THANH THÁI ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LMS TEST.LAB ĐÁNH GIÁ RUNG ĐỘNG, TIẾNG ỒN XE BUÝT THACO CITY B60 Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Mã số: 85.20.11.6 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG Phản biện 1: TS Nguyễn Văn Đông Phản biện 2: TS Nguyễn Xuân Thiện Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 18 tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài Nâng cao chất lượng xe buýt theo hướng tiện nghi, an toàn nội dung quan trọng, cấp thiết để phát triển giao thông công cộng, góp phần giải tình trạng ùn tắc giao thơng thành phố lớn Trong vấn đề rung động, tiếng ồn xe nhân tố ảnh hướng lớn đến mức độ tiện nghi an tồn Hiện nay, giới có nghiên cứu, tính tốn, thực nghiệm rung động, tiếng ồn xe chủ yếu thực hãng ôtô lớn đầu tư mạnh cho phần mềm, thiết bị Ở nước ta chưa có đề tài nghiên cứu, tính tốn thực nghiệm rung động, tiếng ồn ô tô thực Đối với hãng ô tô nước chưa tập trung vào vấn đề chi phí nghiên cứu lớn thời gian phát triển sản phẩm dài Do đó, đề tài “Ứng dụng phần mềm LMS Test.Lab đánh giá rung động, tiếng ồn xe buýt Thaco City B60” có ý nghĩa khoa học thực tiễn nhằm tạo phương pháp thực nghiệm, phân tích cải tiến để giảm rung động, tiếng ồn xe buýt thiết kế chế tạo nước II Mục tiêu nghiên cứu Ứng dụng thiết bị phần mềm LMS Test.Lab để đo đạc, đánh giá mức độ rung động tiếng ồn xe thực nghiệm nhằm đảm bảo độ thoải mái theo tiêu chuẩn Thaco Phân tích số liệu, xác định xác nguồn gây rung, ồn nhằm cải tiến nâng cao chất lượng, gia tăng khả cạnh tranh doanh nghiệp hướng tới xuất III Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu: - Đánh giá rung động tiếng ồn xe Buýt Thaco City B60 - Nguyên nhân phận gây rung, ồn xe Buýt Thaco City B60 3.2 Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu rung, ồn xe Buýt Thaco City B60 trạng thái xe đứng yên động nổ không tải tăng tốc - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến rung, ồn khoang khách - Thay đổi vài kết cấu, vật liệu để giảm tượng rung động, tiếng ồn xe IV Phương pháp sở vật chất phục vụ nghiên cứu 4.1 Phương pháp nghiên cứu: Kết hợp nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm: - Tham khảo tài liệu, tiêu chuẩn rung, ồn ô tô - Sử dụng thiết bị, phần mềm LMS Test.Lab để thu thập, phân tích, đánh giá mức độ rung động, tiếng ồn - Đề xuất tối ưu hóa vài kết cấu có biên độ gia tốc, cường độ âm lớn nhằm giảm rung động, tiếng ồn - Sử dụng thiết bị LMS Test-Lab để kiểm chứng kết trước sau cải tiến 4.2 Cơ sở vật chất phục vụ nghiên cứu: - Xe Buýt Thaco City B60(đã có) - Một số Module phần mềm LMS Test Lab 2015 - Bộ thiết bị LMS (cảm biến gia tốc, microphone, Scadas…) - Bộ tiêu chuẩn ISO Human Body Vibration ISO 2631 V Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Ý nghĩa khoa học: Đề tài giúp xây dựng quy trình thử nghiệm rung động, tiếng ồn xe Buýt Cách xác định nguồn rung động, tiếng ồn phương pháp để cải tiến khắc phục VI Dự kiến kết đạt - Đánh giá rung động, tiếng ồn khoang hành khách xe Buýt Thaco City B60 - Kết phân tích xác định xác nguồn gây rung, ồn phần mềm LMS Test.Lab - Thay đổi kết cấu phù hợp nhằm hạn chế rung động, tiếng ồn mức thấp - Kết thực nghiệm kiểm chứng hiệu giảm rung, ồn khoang khách trước sau thay đổi kết cấu VII Cấu trúc luận văn Đề tài luận văn: “Ứng dụng phần mềm LMS Test.Lab đánh giá rung động, tiếng ồn xe Buýt Thaco City B60” gồm 04 chương sau: Chương 1: Tổng quan rung động, tiếng ồn ô tô Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính tốn, phân tích cải thiện rung động, tiếng ồn xe Búyt Thaco City B60 Chương 3: Thực nghiệm đo đạc xử lý số liệu đo xe Buýt Thaco City B60 Chương 4: Phân tích, cải tiến giảm rung động, tiếng ồn xe Buýt Thaco City B60 Kết luận hướng phát triển đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ RUNG ĐỘNG, TIẾNG ỒN TRÊN Ô TÔ 1.1 Nguyên nhân gây rung động, tiếng ồn ảnh hưởng rung động, tiếng ồn đến hành khách chất lượng ô tô 1.1.1 Nguyên nhân gây nên tượng rung, ồn Khi máy hay phận máy chịu tác dụng lực tuần hồn máy hay phận cân dao động với biên độ định quanh vị trí cân Trong học biến thiên liên tục động Sự cân thường gây mật độ vật liệu phân bố khơng đều, thay đổi kích cỡ bulong, xâm thực bên trong, cân trọng lượng 1.1.2 Ảnh hưởng rung- ồn đến hành khách chất lượng tơ Ơ tơ phương tiện vận tải nói chung hoạt động sinh rung động, tiếng ồn Các rung động, tiếng ồn tác động trực tiếp lên người ngồi Những rung động, tiếng ồn dạng sóng học truyền trực tiếp lên người làm cho thể phận thể rung động theo Rung động, tiếng ồn ảnh hưởng đến sức khỏe, độ thoải mái cảm nhận người: gây mệt mỏi xuất cảm giác đau đớn khó chịu buồn nơn, nhức đầu, chóng mặt… 1.1.2.1 Cơ chế tác động rung động lên thể người Các thí nghiệm chứng tỏ người xem hệ thống học đàn hồi có tần số dao động riêng từ ÷30Hz có khả hấp thụ dao động có tần số đến 8000Hz Khi chịu lực kích thích phận thể người thực chuyển động tương Khi ngồi ôtô, phần mông trực tiếp tiếp xúc với ghế ngồi, phần lại thể (tay, chân, lưng, bụng, ngực, cổ, đầu…) nối với mông phận cơ, gân, dây chằng, …[1] 1.1.2.2 Ảnh hưởng rung động lên thể hành khách - Sự chóng mặt, buồn nơn - Sự thoải mái cảm nhận - Ảnh hưởng đến sức khỏe 1.1.2.3 Ảnh hưởng rung động đến độ bền khung vỏ an toàn chuyển động Khi ôtô dao động phát sinh tải trọng động tác dụng lên khung vỏ, lên cụm, hệ thống chi tiết xe, ảnh hưởng đến tuổi thọ ơtơ Khi rung động có biên độ rung động lớn, tức chuyển động dao động mạnh lớn sinh ứng suất phá hủy liên kết hàn, bu lông, đinh tán nên độ cứng khung xương giảm, khơng an tồn chuyển động Thời gian tác dụng rung động lâu độ bền vật liệu giảm, tính chất học bị thay đổi chịu ứng suất mỏi Khi dao động, gia tốc dao động gây tải trọng quán tính xảy tượng cộng hưởng làm cho hư hỏng chi tiết, khung vỏ xe… 1.1.2.4 Cơ chế tác động tiếng ồn lên thể người Tiếng ồn âm gây khó chịu có hại cho người: Bảng 0.1 Ảnh hưởng mức độ ồn đến hành khách [7] MỨC ĐỘ ỒN STT TÁC DỤNG LÊN NGƯỜI NGHE (dBA) Ngưỡng nghe thấy 10 Có thể nghe thấy 30 50 Rất yên tĩnh 60 Yên tĩnh 70 Nghe điện thoại khó khăn 100 Bắt đầu làm biến đổi nhịp tim Kích thích màng nhĩ Ngưỡng chói tai Gây bệnh thần kinh, nôn làm yếu xúc 10 130 giác bắp 11 140 Đau chói tai, gây bệnh trí 12 150 Nghe lâu gây thủng màng nhĩ 1.2 Tổng quan nghiên cứu rung động nước 1.2.1 Nghiên cứu nước a) Về rung động: Nghiên cứu rung động xe phạm vi nước hạn chế, chủ yếu tập trung vào vấn đề dao động hệ thống treo, ảnh 110 120 hưởng đến dao động góc khung xe dao động hệ theo bậc tự ô tô đánh giá mơ hình dao động hệ thống treo, với hỗ trợ thu thập liệu DEWETRON 3020 cảm biến gia tốc Bộ thiết bị đánh giá biên độ tần số hệ thống treo, khơng phân tích tìm nguồn rung động xe Hình 0.1 Hệ thống thu thập liệu DEWETRON 3020 Thí nghiệm cách đưa ô tô lên bậc với chiều cao h= 0,1m dùng sức người đẩy cho xe rơi tự Kết thu đồ thị biên độ dao động hệ thống treo theo miền thời gian hình 1.1 Hình 0.2 Đồ thị dao động ô tô [2] Trên đường cong dao động tắt dần đo thân xe Hình 1.2 thiết bị đo dao động ghi lại, đọc giá trị chu kì dao động riêng T1 thân xe Tính tần số dao động riêng thân xe sau: (1.2) Trong đó: f1 - Tần số dao động riêng thân xe (Hz) T1 - Chu kỳ dao động riêng thân xe (s) Z(t) - Gia tốc dao động tự tắt dần thân xe (m/s2) Hệ số tắt dần dao động: (1.3) Trong đó: π = 3,14 Ln - Logarit tự nhiên D - Mức độ tắt dần dao động hệ thống treo Ngoài ra, số nghiên cứu dao động ô tô để đánh giá độ êm dịu với mô hình dao động hệ thống treo độ cứng hệ số dập tắt dao động lốp xe Tuy nhiên, nghiên cứu tính tốn, mơ phần mềm từ đó, đánh giá mức độ dao động hệ thống treo, góc xoắn khung xe hay dao động riêng ô tô, chưa kiểm chứng thực tế b) Về tiếng ồn: Ở nước ta nay, chưa có đề tài nghiên cứu, thực nghiệm đánh giá cải tiến giảm tiếng ồn ô tô thực Đối với hãng ô tô nước chưa tập trung vào vấn đề chi phí nghiên cứu lớn thời gian phát triển sản phẩm dài 1.2.2 Nghiên cứu nước a) Về rung động: Các báo nghiên cứu, thực nghiệm rung động ô tô giới đa dạng với mơ hình khác Vấn đề rung động nghiên cứu, thực nghiệm rộng rãi gồm đánh giá nguồn rung từ động cơ, hệ thống lái, hệ thống truyền lực, điều hòa Hình 0.3 Thực nghiệm xác định nguồn rung từ lốp xe Hình 0.4 Thực nghiệm kiểm tra rung động vành tay lái Hình 0.5 Biểu đồ rung động vành tay lái [8] Từ biểu đồ rung động dạng quang phổ tiến hành phân tích tìm ngun nhân gây nên rung động cách tìm tần số dao động riêng kết cấu xây dựng mơ hình mơ kết cấu để tìm nguyên nhân gây nên rung động b) Về tiếng ồn: Thực nghiệm tiếng ồn ô tô giới chủ yếu thực xe du lịch thử nghiệm phòng thử nghiệm Xe thử nghiệm nhằm kiểm tra, xác định tiếng ồn tạo từ hệ thống truyền lực, điều hòa hay phận khác Hình 0.6 Thử nghiệm tiếng ồn tơ tơ phòng thiết bị 10 thiếu mối hàn, bu lông siết không đủ lực, vít bắn lỏng chặt Lắp ráp thiếu đệm su, giảm chấn, kết cấu không đủ cứng vững… 2.2 Các đại lượng vật lý rung động, tiếng ồn Biên độ tần số hai thông số quan trọng việc đo đạc phân tích đánh giá rung động, tiếng ồn Hai thông số công cụ mô tả, cung cấp sở cho việc xác định nguyên nhân nguồn gốc thành phần gây rung động, tiếng ồn Biên độ Hình 0.1 Biên độ rung động [3] Tần số rung động Hình 0.2 Tần số rung động [3] 2.3 Các dạng biểu đồ phân tích rung động, tiếng ồn Biểu đồ phân tích rung động, tiếng ồn tập hợp hình vẽ, ký hiệu phần tử mơ hình hóa để minh họa, mô tả, thể cách cụ thể hay tổng thể thành phần máy hay cụm máy gây rung động, tiếng ồn Biểu đồ dạng sóng (waveform) biểu đồ dạng phổ (spectrum) hai dạng biểu đồ dùng để đánh giá rung động hiệu Biểu đồ dạng sóng (waveform) 11 Hình 0.3 Biểu đồ dạng sóng [3] Biểu đồ dạng phổ (Spectrum) Hình 0.4 Biểu đồ dạng phổ [3] Biểu đồ đường Order (đường biến thiên tần số theoe số vòng quay) Hình 0.5 Biểu diễn đường order hai trục quay [8] Biểu đồ màu 12 Hình 0.6 Biểu đồ màu [8] 2.4 Phương pháp xử lý số liệu Đánh giá mức độ rung động ảnh hưởng đến sức khỏe, thoải mái cảm nhận người ô tô thông qua giá trị RMS Đánh giá theo giá trị RMS RMS: viết tắt cụm từ Root mean square giá trị gia tốc rung động, tiếng ồn hiệu dụng “giá trị trung bình bình phương” xác định theo hàm aw [1] (2.1) Trong aw (t) - Gia tốc rung động chuyển động, hàm số theo thời gian tính mét giây bình phương (m/s2) cho chuyển động tịnh tiến radian giây bình phuương (rad/s2) chuyển động quay T - Khoảng thời gian đo (s) N - Số lần lấy liệu tổng thời gian đo (T) Hình 0.7 Phương pháp đánh giá theo RMS [1] 2.5 Các tiêu chuẩn quy định rung động tiếng ồn ô tô 13 Tiêu chuẩn rung động Tiêu chuẩn đánh giá ảnh hưởng rung động ô tô sức khỏe người tiêu chuẩn ISO 2631-1997, TCVN 69642001 Tiêu chuẩn áp dụng thể mức độ thoải mái cảm nhận người ngồi ghế hành khách thông qua giá trị RMS, MTVV VDV Bảng 0.1 Mức độ thoải mái theo gia tốc rung động ghế hành khách [1] STT Giá trị gia tốc (m/s2) Mức độ thoải mái < 0,315 0,315 ÷ 0,63 0,5 ÷ 1,0 Rất thoải mái Cảm giác khơng thoải mái Cảm giác rõ rệt khơng thoải mái 0,8 ÷ 1,6 1,25 ÷ 2,5 Không thoải mái Rất không thoải mái > 2,0 Cực kỳ không thoải mái Dựa sở đó, doanh nghiệp có yêu cầu riêng độ rung động xe theo tiêu chuẩn riêng công ty Thaco rung động sàn xe City Bus trình bày bảng bên Bảng 0.2 Tiêu chuẩn Thaco rung động sàn xe Rung sàn Đơn vị Chế độ vận hành xe Xe đứng yên động không ≤2 mm/s tăng tốc Xe đứng yên động tăng tốc ≤3 mm/s Tiêu chuẩn tiếng ồn Dựa mức đánh giá cường độ ồn bảng 1.1 kết tính tốn, mơ dòng xe cơng ty lớn giới xây dựng riêng cho tiêu chuẩn đánh giá Tưng tự công ty lớn, công ty Thaco đưa tiêu chuẩn đánh giá độ ồn xe City Bus động đặt sau trình bày bảng bên Bảng 0.3 Tiêu chuẩn Thaco độ ồn khoang khách Yêu cầu kỹ Vị trí Chế độ vận hành Đơn vị thuật Đầu xe ≤68 dBA 14 Xe đứng yên, động nổ khơng tải, khơng có điều hòa Xe đứng n, động Đầu xe nổ khơng tải, có ≤70 dBA Cuối xe điều hòa CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM ĐO ĐẠC VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐO TRÊN XE BUÝT THACO CITY B60 3.1 Giới thiệu xe Buýt Thaco City B60 Xe Buýt 60 chỗ thực nghiệm dòng xe Buýt thành phố cao cấp Với thiết kế kiểu dáng đại, đẹp mắt đường cong cách điệu theo phong cách Thaco, ngoại thất nâng cấp hệ thống đèn Led đặc trưng nhiều ưu điểm vượt trội phù hợp với nhu cầu sử dụng ngày cao khách hàng Đặc biệt, khung gầm kiểu dáng đội ngũ kỹ sư Trung tâm R&D nhà máy Bus Thaco trực tiếp nghiên cứu thiết kế hoàn toàn tạo nét đặc trưng cho dòng xe Buýt mang thương hiệu Việt Nam Thông số Bảng 0.1 Thông số kỹ thuật xe thực nghiệm Danh mục Xe thực nghiệm Động Tên động WP4.6NQ220E40 Diesel kỳ, xilanh thẳng Loại động hàng, có tubo tăng áp Dung tích xilanh (cc) 4588 Đường kính hành trình 105x118 piston (mm) Tỷ số nén 18÷1 Cơng suất cực đại 220(162)/2600 (Ps(Kw)/rpm) Momen xoắn cực đại 800/1200-1800 (N.m/rpm) Truyền động Đĩa đơn, ma sát khô, dẫn động Kiểu loại Ly hợp thủy lực, trợ lực khí nén Cuối xe 15 Đường kính ngồi (mm) Tên Loại Hộp số Tỷ số truyền 395 5DS80TA Số sàn, số tiến, số lùi ih1 = 6,72; ih2= 4,03; ih3= 2,42; ih4= 1,54; ih5= 1; iR= 5,48 Khối lượng cho 6000 phép(kg) Tỷ số truyền 4,11 Hệ thống phanh Sử dụng phanh đĩa cầu trước trống guốc cho cầu sau Dẫn động khí nén hai dòng độc lập Cầu sau Chủ động Hình 0.1 Bản vẽ ba hình chiếu 3.2 Giới thiệu phần mềm LMS Test.Lab thiết bị đo Thiết bị bao gồm cảm biến thu nhận tín hiệu rung động tiếng ồn, thơng qua dây nối truyền tín hiệu đến thu nhận Scadas Bộ thu nhận khếch đại tín hiệu truyền máy tính cài đặt phần mềm LMS Test.Lab Từ liệu thu ta tiến hành phân tích, đánh giá kết thử nghiệm thơng qua cơng thức tích hợp phần mềm 16 Hình 0.2 Nguyên lý thiết bị đo 3.3 Phân tích chọn chế độ thực nghiệm Việc phân tích chọn chế độ thử nghiệm cần thiết, với phạm vi đề tài “ứng dụng phần mềm LMS Test.Lab đánh giá rung động, tiếng ồn xe Buýt Thaco City B60” ta đánh giá rung động tiếng ồn xe đứng yên, không phụ thuộc vào hệ thống, điều kiện khác như: hệ thống treo, hệ thống truyền lực, điều kiện mặt đường, điều kiện thời tiết… Do ảnh hưởng yếu tố cần phải thực nghiệm tổng hợp, tốn nhiều thời gian nhân thực Nên ta thực nghiệm đánh giá rung, ồn xe đứng yên chỗ, với trường hợp vận hành xe sau: - Chế độ động chạy khơng tải khơng điều hòa - Chế độ động chạy khơng tải có điều hòa - Chế độ động chạy tăng tốc không điều hòa - Chế độ động chạy tăng tốc có điều hòa Với chế độ đo ta tiến hành đo lần, lấy giá trị trung bình lần đo so sánh với tiêu chuẩn Thaco 3.5 Phương pháp thực đo đạc thông số - Bước 1: Lắp đặt thiết bị - Bước 2: Kết nối cảm biến đến thiết bị phần mềm - Bước 3: Thiết lập thông số đầu vào phần mềm LMS Test.Lab - Bước 4: Tiến hành thực nghiệm + Khởi động động 17 + Trên phần mềm ta chọn vào “Measure” cơng cụ phía giao diện + Tiến hành đo thử kiểm tra cảm biến trước đo thức để xác định cảm biến hoạt động tốt + Tiến hành đo lưu lại liệu sau lần đo 3.6 Xử lý số liệu thực nghiệm - Phần rung động: Trên đồ thị, trước lấy giá trị trung bình ta phải tùy chỉnh cột biên độ vận tốc đơn vị (mm/s) Sau có giá trị trung bình lần đo ta tiến hành tính lập bảng tính giá trị trung bình bình phương theo công thức sau: (mm/s) (3.1) Vtb  v12  v2  v 23 Vtb: vận tốc trung bình bình phương v1: vận tốc trung bình theo phương x v2: vận tốc trung bình theo phương y v3: vận tốc trung bình theo phương z So sánh đối chiếu giá trị trung bình bình phương vừa tính với tiêu chuẩn Thaco (v≤ mm/s) Nếu giá trị đo khơng đạt u cầu ta tiến hành phân tích ngun nhân tìm biện pháp khắc phục - Phần tiếng ồn: Ta tiến hành đo lấy giá trị trung bình sau lần đo theo cơng thức sau: Với: 𝑃𝑟𝑚𝑠 = √𝑁 (𝑃12 + 𝑃22 + … + 𝑃𝑁2 ) (dBA) (3.2) Với: P1, P2 PN áp suất âm thành phần Giá trị đo so sánh với tiêu chuẩn Thaco 3.7 Kết thực nghiệm Sau kết thúc trình đo ta thu kết đo sau: - Phần rung động: + Chế độ động không tăng tốc có khơng có điều hòa: Bảng 0.2 Kết đo rung động động không tăng tốc Khơng có điều hòa Có điều hòa Vị trí Phương Trung Tổng Trung Tổng đo bình phương bình phương (mm/s) (≤2mm/s) (mm/s) (≤2mm/s) 18 Sàn ghế tài Sàn ghế X Y 0,37 0,97 0,6 0,83 Z 0,7 1,2 X Y 0,38 0,45 0,58 0,9 Z 1,78 2,36 X Y Z 0,35 0,85 0,79 0,63 1,52 1,6 1,25 1,87 Sàn 1,21 ghế cuối +Chế độ tăng tốc có điều hòa: 1,57 2,59 2,3 Hình 0.4 Đồ thị giá trị rung động chế độ tăng tốc có điều hòagiữa xe - Phần tiếng ồn: + Chế độ động khơng tăng tốc có khơng có điều hòa: Bảng 0.3 Kết đo độ ồn Độ ồn (dBA) Có bật điều hòa STT Vị trí Ghế tài xế Nổ khơng tải 65.97 Khơng bật điều hòa Tăng tốc Nổ không tải Tăng tốc 67.55 61.52 65.89 19 Ghế xe 68.45 68.68 62.11 65.95 Ghế cuối xe 66.47 69.82 63.00 66.03 Hình 0.5 Đồ thị độ ồn chế độ động nổ không tải có điều hòagiữa xe Độ ồn xe đạt u cầu Tuy nhiên, âm không liên tục, xuất hiện tượng cộng hưởng âm gây khó chịu cho hành khách tần số 44Hz 3.8 Kết luận  Phần rung động:  Phần tiếng ồn: CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH, CẢI TIẾN GIẢM RUNG ĐỘNG, TIẾNG ỒN TRÊN XE BUÝT THACO CITY B60 4.1 Phân tích xác định nguồn gây rung động Chọn dạng đồ thị để phân tích đồ thị màu, sa u kéo thả liệu thô rung cuối xe theo phương Z mục “Virbration” sang vùng đồ họa bên phải ta đồ thị màu hình bên dưới: 0.00 0.00 44.00 Hz 100.00 1.10 2.00 0.40 Amplitude mm/s Time s 22.00 12.28 0.00 2200.00 Rpm Extr (T1) rpm 0.50 Amplitude mm/s 30.00 670.00 44.00 58.00 0.00 Hz Frequency 80.00 0.00 20 Hình 0.1 Đồ thị phân tích rung động chế độ khơng tăng tốc có điều hòa- cuối xe Ứng với số vòng quay khơng tải động (660 vòng/phút) 22Hz Do đường màu đỏ đậm 22Hz đường rung động động Từ đồ thị ta thấy ngồi động có tác nhân khác gây rung động vị trí 12,28Hz 44Hz Bằng cách tính tỷ số truyền động tác nhân gây rung động ta xác định nguồn gây rung động Tại vị trí tần số 12,28Hz tần số rung động quạt gió két nước gây (tỷ số truyền 1,1) Khi quan sát hai đồ thị phổ, ta nhận thấy chế độ xe tăng tốc hay đứng yên tần số 44Hz xảy rung động, đơng thời đường order biểu diễn rung động đường thẳng vng góc với trục tần số khơng thay đổi theo số vòng quay động Do đó, ta nhận định nguồn gây rung động khơng phụ thuộc vào động cơ, lấy lượng từ nguồn lượng khác Từ lập luận cách thử nghiệm ta xác định rung động gây vị trí tần số 44Hz xuất đồ thị bật điều hòa giàn nóng điều hòa hoạt động nên ta kết luận rung động vị trí tần số 44Hz giàn nóng điều hòa gây 4.2 Phân tích xác định nguồn gây tiếng ồn Độ ồn khoang khách xuất hiện tượng cộng hưởng tiếng ồn tần số 44 Hz, tiếng ồn có tần số trùng với tần số rung động (hình 4.1) bật điều hòa chế độ động khơng tăng tốc Hình 0.2 Đồ thị độ ồn chế độ động nổ khơng tải có điều hòagiữa xe Dựa vào hình 4.1và hình 4.2 ta thấy tần số gây ồn 44 Hz không bị thay đổi theo số vòng quay động cơ, ln cố định 44Hz xuất 21 bậc điều hòa Nên tiếng ồn kết cấu giàn nóng điều hòa cộng hưởng với mui xe gây Ta tiến hành đo rung động mui xe để xác định nguyên nhân gây nên tiếng ồn Hình 0.3 Hình vị trí gắn cảm biến đo rung mui xe Từ bảng số liệu ta thấy, rung động mui vị trí giàn điều hòa lớn, kết cấu khung mui yếu gây nên tượng cộng hưởng 4.3 Phương án cải tiến để giảm rung động, tiếng ồn 4.3.1 Đối với rung động quạt gió két nước gây Xét đường truyền rung động, ta thấy chống căng đai quạt gió két nước bắt trực tiếp vào Chassis Thanh chống căng đai kết cấu cứng khơng đàn hồi rung động từ két nước thông qua chống căng đai truyền thẳng lên sàn xe thông qua Chassis 4.3.2 Đối với tiếng ồn kết cấu giàn điều hòa, mui xe gây ra, Kiểm ta trực tiếp giàn nóng điều hòa xe, nguồn lượng cung cấp để quay cách quạt dàn nóng điều hòa lượng điện, tốc độ quay quạt cao thân quạt hoạt động tạo rung động tiếng ồn Rung động, tiếng ồn quạt điều hòa gây không tránh khỏi Phương án cải tiến: thiết kế tăng cứng khung xương mui để giảm rung động, tiếng ồn tần số 44 Hz 4.4 Đo đạc, kiểm tra rung động, tiếng ồn sau điều chỉnh thiết kế Phần rung động: Trường hợp động nổ khơng tải, có điều hòa khơng có điều hòa ta có giá trị rung động tác dụng lên sàn xe: 22 Bảng 0.1 Bảng giá trị rung động tác dụng lên sàn xe Sàn ghế Sàn ghế cuối 0,37 0,34 0,6 0,42 y 0,97 0,76 0,83 0,96 z 0,7 0,73 1,2 0,76 x 0,38 0,41 0,58 0,54 y 0,45 0,5 0,9 0,61 z 1,78 0.79 2,36 0,95 x 0,35 0,40 0,63 0,48 y 0,85 0,73 1,52 0,73 z 0,79 0,75 1,6 0,89 30.00 1,25 1,87 1,21 Time s Amplitude mm/s 0.50 1,10 1,02 1,12 0.00 0.00 2,59 1,25 2,3 1.25 0.50 22.00 12.28 0.00 0.00 44.00 Hz 100.00 0.00 44.00 Hz 1,30 30.00 0.00 22.00 12.28 1,57 Amplitude mm/s Sàn ghế tài x Có điều hòa Trung bình Tổng (mm/s) phương (≤2mm/s) Sau Sau Trước Trước cải cải cải tiến cải tiến tiến tiến Time s Vị trí Khơng có điều hòa Trung bình Tổng (mm/s) phương Phương (≤2mm/s) đo Sau Trước Trước Sau cải cải tiến cải tiến cải tiến tiến 100.00 Rung động sàn xe trước cải tiến Rung động sàn xe sau cải tiến Hình 0.2 Đồ thị phân tích rung động cuối xe trước sau cải tiến Nhận xét: chế độ động nổ không tải giá trị rung động giảm so với trước cải tiến Các giá trị nằm tiêu chuẩn Thaco (≤2mm/s) Trường hợp động tăng tốc, có điều hòa khơng có điều hòa, ta có giá trị rung động tác dụng lên sàn xe hình 4.10: 23 2.55 1.00 Amplitude mm/s Amplitude (RMS) Phương z Phương y Phương x 0.23 0.00 650.00 rpm Rpm Extr (T1) 2295.37 Rung động sàn xe trước cải tiến Rung động sàn xe sau cải tiến Hình 0.3 Đồ thị giá trị rung động chế độ động tăng tốc có điều hòa-cuối xe Sau cải tiến giá trị rung động sàn xe đạt yêu cầu Phần tiếng ồn: Kết độ ồn thể hình 4.9 hình 4.10: Hình 0.4 Đồ thị giá trị độ ồn khoang khách tần số 44 Hz trước sau cải tiến Tiếng ồn khoang khách trước cải Tiếng ồn khoang khách sau tiến cải tiến Hình 0.5 Đồ thị giá trị độ ồn khoang khách trước sau cải tiến Nhận xét: sau cải tiến, giá trị độ ồn khoang khách giảm hết tượng cộng hưởng âm tần số 44 Hz 24 KẾT LUẬN Thơng qua kết nghiên cứu đề tài, rút số kết luận sau:  Nghiên cứu đánh giá rung động ô tô hướng nghiên cứu cần thiết nhằm nâng cao tính tiện nghi phương tiện Thông qua lý thuyết thiết bị thử nghiệm, xây dựng phương pháp đo rung động tiếng ồn tơ  Phân tích, xác định nguồn gây rung động tiếng ồn xe thực nghiệm  Thực nghiệm đo đạc xác định giá trị rung động tiếng ồn xe thực nghiệm xe Buýt Thaco City B60 Đối với xe Buýt Thaco City B60 nguồn gây ồn, rung động là: Quạt gió làm mát két nước kết cấu khung xương mui, đặc biệt kết cấu khung xương mui xe yếu làm cộng hưởng âm gây khó chịu cho hành khách  Sau tính tốn, tối ưu hóa, đề xuất cải tiến kết cấu khung xe, mức độ rung động tiếng ồn xe giảm nằm giá trị cho phép Thaco, đảm bảo mức độ thoải mái cho hành khách lái xe HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Đề tài tiền đề, sở lý thuyết chung tài liệu tham khảo để phát triển nghiên cứu rung ồn ô tô xe trạng thái chuyển động Nghiên cứu ứng dụng thiết bị LMS để đánh giá độ cứng, độ bền khung xe Buýt Nghiên cứu phát triển đặc tính rung động cao su động cơ, đánh giá khả cách âm loại vật liệu nhằm nâng độ thoải mái xe ... Đánh giá rung động tiếng ồn xe Buýt Thaco City B60 - Nguyên nhân phận gây rung, ồn xe Buýt Thaco City B60 3.2 Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu rung, ồn xe Buýt Thaco City B60 trạng thái xe ứng. .. nghiệm cần thiết, với phạm vi đề tài ứng dụng phần mềm LMS Test.Lab đánh giá rung động, tiếng ồn xe Buýt Thaco City B60 ta đánh giá rung động tiếng ồn xe ứng yên, không phụ thuộc vào hệ thống,... định nguồn gây rung động tiếng ồn xe thực nghiệm  Thực nghiệm đo đạc xác định giá trị rung động tiếng ồn xe thực nghiệm xe Buýt Thaco City B60 Đối với xe Buýt Thaco City B60 nguồn gây ồn, rung