NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CỦA XE THIẾT GIÁP BTR-152 TRONG CÔNG TÁC CỨU HỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN XUÂN LIM NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CỦA XE THIẾT GIÁP BTR-152 TRONG CÔNG TÁC CỨU HỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật khí động lực Đà Nẵng, năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN XUÂN LIM NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CỦA XE THIẾT GIÁP BTR-152 TRONG CÔNG TÁC CỨU HỘ Chuyên ngành : Kỹ thuật khí động lực Mã số : 60.52.01.16 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Phan Minh Đức Đà Nẵng, năm 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Xuân Lim ii MỤC LỤC Trang Bản cam đoan i Mục lục ii Tóm tắt luận văn iv Danh mục ký hiệu, viết tắt v Danh mục bảng vii Danh mục hình vẽ viii MỞ ĐẦU Chương – TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Ổn định xe Thiết giáp BTR-152 vận hành 1.1.1 Những vấn đề chung 1.1.2 Ổn định xe 1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định xe vận hành 1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 10 1.3 Mục tiêu, nội dung, phương pháp phạm vi nghiên cứu 10 1.3.1 Mục tiêu 10 1.3.2 Nội dung nghiên cứu 10 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu 11 1.3.4 Phạm vi nghiên cứu 11 Chương – CƠ SỞ LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CỦA XE THIẾT GIÁP BTR-152 KHI VẬN HÀNH 12 2.1 Giới thiệu chung xe thiết giáp BTR-152 12 2.2 Xây dựng mô hình vật lý 15 2.2.1 Phương pháp thiết lập 15 2.2.2 Xây dựng mơ hình vật lý 16 2.3 Xây dựng mô hình tốn học 18 2.3.1 Phương pháp thiết lập 18 2.3.2 Thiết lập phương trình vi phân hệ 19 2.3.3 Xác định thành phần lực 22 2.3.4 Mơ hình tốn học khảo sát ổn định xe vận hành 24 2.3.5 Chỉ số lật 24 iii Chương – MÔ PHỎNG ỔN ĐỊNH CỦA XE THIẾT GIÁP BTR-152 BẰNG PHẦN MỀM MATLAB – SIMULINK .26 3.1 Các thông số kỹ thuật đầu vào 26 3.2 Các trường hợp khảo sát .27 3.3 Mơ hình khảo sát ổn định xe Matlab-Simulink 28 3.3.1 Chọn phương pháp 28 3.3.2 Giải toán phần mềm Matlab-Simulink 29 3.4 Thông số đầu vào xây dựng chương trình tính tốn trường hợp khảo sát 32 3.4.1 Trường hợp 1: Ảnh hưởng khối lượng phần treo 32 3.4.2 Trường hợp 2: Ảnh hưởng góc nghiêng mặt đường 34 3.4.3 Trường hợp 3: Ảnh hưởng cấp gió bão 35 3.4.4 Trường hợp 4: Ảnh hưởng vận tốc quay vòng 37 Chương – KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 39 4.1 Kết khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến số lật ngang 39 4.1.1 Ảnh hưởng khối lượng phần treo 39 4.1.2 Ảnh hưởng góc nghiêng mặt đường .40 4.1.3 Ảnh hưởng cấp gió bão 42 4.1.4 Ảnh hưởng vận tốc quay vòng 43 4.2 Các thông số tới hạn 44 4.3 Các giải pháp nhằm nâng cao ổn định quay vòng 44 4.3.1 Hệ thống cảnh báo sai lệch đường .45 4.3.2 Hệ thống giữ đường .45 4.3.3 Hệ thống kiểm soát độ bám đường: Traction control 45 4.3.4 Hệ thống kiểm soát lực kéo ASR 46 4.3.5 Hệ thống điều khiển ổn định động học DSC 48 4.3.6 Hoạt động điều chỉnh xe lái thiếu lái 48 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .50 Kết luận 50 Khuyến nghị .50 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC .53 iv TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH CỦA XE THIẾT GIÁP BTR-152 TRONG CÔNG TÁC CỨU HỘ Học viên : Nguyễn Xuân Lim; Chuyên ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số : 60.52.01.16; Khóa:30; Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt: Xe Thiết giáp BTR-152 loại xe bọc thép bánh lốp phục vụ công tác chiến đấu sẵn sàng chiến đấu Những năm gần tình hình thời tiết, thiên tai diễn biến phức tạp nên dòng xe bổ sung nhiệm vụ sử dụng cơng tác phịng chống thiên tai, bão lụt, thường xun đường giao thông công cộng, nên việc bảo đảm an tồn, tránh tai nạn giao thơng vấn đề vô quan trọng Để hạn chế tai nạn giao thơng, nâng cao khả an tồn chuyển động xe, nên việc nghiên cứu ổn định xe Thiết giáp BTR-152 sử dụng công tác cứu hộ điều kiện vận hành mới, thay đổi cần thiết Luận văn: “Nghiên cứu ổn định xe thiết giáp BTR-152 công tác cứu hộ” tập trung nghiên cứu tổng quan ổn xe vận hành sử dụng công tác cứu hộ, xây dựng mơ hình nghiên cứu tính tốn ổn định xe, từ nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố xác định giá trị giới hạn Từ khoá - Ổn định BTR-152; cứu hộ cứu nạn; Ổn định xe thiết giáp; xe thiết giáp cứu hộ cứu nạn; cứu hộ cứu nạn gió bão Summary: BTR-152 Armored Vehicle is an armored vehicle for combats duty and combat readiness In recent years, due to the complicated weather and natural disasters, this line of motorcycles has been supplemented with the task of using natural disaster prevention and flood and often on public roads Ensuring safety and avoiding traffic accidents is a very important issue In order to reduce traffic accidents and improve vehicle safety, the stability study of BTR-152 armored vehicles when used in rescue work under new operating conditions, necessary Thesis: "Stability study of BTR-152 armored vehicles in rescue work" focuses on study of vehicle stability in use for rescue work, The stability of the car, from which to study the influence of a number of factors and determine the limit values Key words - Stability BTR-152; Rescue and rescue; Stable armored vehicles; Rescue armor; Rescue and rescue in the wind v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT Ký hiệu Giải thích 2b0 Chiều rộng profile lốp 2b1 Khoảng cách trung bình hai vệt bánh xe phải trái 2b2 Khoảng cách điểm đặt hệ thống treo hai bên thân xe C1 Độ cứng lốp C2 Độ cứng hệ thống treo G Trọng lượng ô tô g Gia tốc trọng trường h2 Độ cao trọng tâm phần treo so với mặt đường h1 Độ cao trọng tâm phần không treo so với mặt đường hg Độ cao trọng tâm ô tô so với mặt đường J1 Mơ men qn tính khối lượng phần khơng treo với tâm lắc J2 Mơ men qn tính khối lượng phần treo với tâm lắc K2 Hệ số cản giảm chấn hệ thống treo m1 Khối lượng phần không treo m2 Khối lượng phần treo P1 Lực ngang tác dụng lên khối lượng không treo P2 Lực ngang tác dụng lên khối lượng treo RT Phản lực thẳng đứng từ đường tác dụng lên bánh xe bên trái RP Phản lực thẳng đứng từ đường tác dụng lên bánh xe bên phải Rqv Bán kính quay vịng RI Chỉ số lật ngang Y’ Lực bám ngang từ đường tác dụng lên bánh xe bên trái Y” Lực bám ngang từ đường tác dụng lên bánh xe bên phải v Vận tốc chuyển động thẳng ô tô β Góc nghiêng ngang đường γ1 Góc hợp lực ngang tác dụng lên khối lượng không treo với phương ngang mặt đường vi Ký hiệu γ2 Giải thích Góc hợp lực ngang tác dụng lên khối lượng treo với phương ngang mặt đường φn Hệ số bám ngang bánh xe với đường ψ1 Góc lắc khối lượng khơng treo ψ2 Góc lắc khối lượng treo Ω Góc quay vành tay lái vii DANH MỤC BẢNG Số hiệu bảng 3.1 Tên bảng Thông số xe thiết giáp BTR-152 Trang 26 3.2 Các thơng số tính tốn khảo sát ảnh hưởng khối lượng treo 32 3.3 Các thơng số tính tốn khảo sát ảnh hưởng góc nghiêng ngang mặt đường 34 3.4 Các thơng số tính tốn khảo sát ảnh hưởng cấp gió bão 35 3.5 Các thơng số tính tốn khảo sát ảnh hưởng vận tốc quay vòng 37 4.1 Giá trị giới hạn lật ngang xe thiết giáp BTR-152 44 viii DANH MỤC HÌNH VẼ Số hiệu Tên hình vẽ hình vẽ Trang 1.1 Mơ hình tơ quay vịng đường nghiêng ngang 2.1 Hình ảnh xe thiết giáp BTR-152 12 2.2 Khoang động lực (Nhìn từ xuống) 13 2.3 Khoang điều khiển khoang chiến đấu 14 2.4 Các cấu khoang điều khiển 14 2.5 Bảng đồng hồ lái xe 15 2.6 Mơ hình khảo sát dao động ô tô 17 2.7 Sơ đồ lực tác dụng lên khối lượng treo 20 2.8 Sơ đồ lực tác dụng lên khối lượng không treo 21 2.9 Sơ đồ xác định chuyển dịch tương đối 22 3.1 Mơ đun tính z2 29 3.2 Mơ đun tính z1 30 3.3 Mơ đun tính ψ2 30 3.4 Mơ đun tính ψ1 31 3.5 Mơ đun tính RI 31 3.6 Khối lấy giá trị đầu 32 4.1 Đồ thị thể ảnh hưởng khối lượng treo với số lật ngang 39 4.2 Đồ thị thể ảnh hưởng khối lượng treo với góc lắc thân xe 40 4.3 Đồ thị thể ảnh hưởng góc nghiêng ngang mặt đường với số lật ngang 40 4.4 Đồ thị thể ảnh hưởng góc nghiêng ngang mặt đường với góc lắc thân xe 41 4.5 Đồ thị thể ảnh hưởng cấp gió bão với số lật ngang 42 4.6 Đồ thị thể ảnh hưởng cấp gió bão với góc lắc thân xe 42 4.7 Đồ thị thể ảnh hưởng vận tốc quay vòng với số lật ngang 43 40 Hình 4.2 Đồ thị thể ảnh hưởng khối lượng treo với góc lắc thân xe 4.1.2 Ảnh hưởng góc nghiêng mặt đường Tiến hành khảo sát mơ hình, kết thể hình 4.3 hình 4.4 Hình 4.3 Đồ thị thể ảnh hưởng góc nghiêng ngang mặt đường với số lật ngang 41 Hình 4.4 Đồ thị thể ảnh hưởng góc nghiêng ngang mặt đường với góc lắc thân xe Nhận thấy dáng điệu đồ thị thay đổi góc nghiêng ngang mặt đường ứng với β = -15o (đường đỏ), β = 0o (đường xanh lá), β = +15o (đường xanh trời) sai khác góc nghiêng ngang mặt đường làm thay đổi rõ rệt số lật ngang (hình 4.3), góc lắc thân xe (hình 4.4) Góc nghiêng ngang mặt đường có xu hướng chống nghiêng thân xe lực ngang làm giảm số lật ngang, góc lắc thân xe, tức giảm khả gây lật Đây thơng số có ảnh hưởng quan trọng đến ổn định ngang ô tô 42 4.1.3 Ảnh hưởng cấp gió bão Tiến hành khảo sát mơ hình, kết thể hình 4.5 hình 4.6 Hình 4.5 Đồ thị thể ảnh hưởng cấp gió bão với số lật ngang Hình 4.6 Đồ thị thể ảnh hưởng cấp gió bão với góc lắc thân xe Nhận thấy dáng điệu đồ thị thay đổi cấp gió bão ứng với bão cấp (đường đen), bão cấp (đường xanh lá), bão cấp (đường đỏ), bão cấp (đường xanh trời) có 43 sai khác làm thay đổi số lật ngang (hình 4.5), góc lắc thân xe (hình 4.6) 4.1.4 Ảnh hưởng vận tốc quay vịng Tiến hành khảo sát mơ hình, kết thể hình 4.7 hình 4.8 Hình 4.7 Đồ thị thể ảnh hưởng vận tốc quay vòng với số lật ngang Hình 4.8 Đồ thị thể ảnh hưởng vận tốc quay vịng với góc lắc thân xe 44 Nhận thấy dáng điệu đồ thị thay đổi vận tốc quay vòng ứng với vận tốc 10km/h (đường đen), vận tốc 15km/h (đường xanh lá), vận tốc 20km/h (đường đỏ), vận tốc 25km/h (đường xanh trời) có sai khác làm thay đổi số lật ngang (hình 4.7), góc lắc thân xe (hình 4.8) 4.2 Các thơng số tới hạn Nội dung mục xác định giới hạn lật ngang (góc lắc thân xe lớn nhất, áp lực gió lớn nhất) Ứng với thơng số đầu vào xe bảng 3.1, góc nghiêng ngang mặt đường xác định giá trị giới hạn áp lực gió góc lắc thân xe việc mơ mơ hình Simulink Kết thể bảng 4.1 Bảng 4.1 Giá trị giới hạn lật ngang xe thiết giáp BTR-152 STT Góc nghiêng ngang mặt đường (độ) Áp lực gió (N) Góc lắc thân xe (độ) -20 28459 39.65 -15 25679 36.61 -10 22833 33.26 -5 19943 29.62 17031 25.71 14119 21.58 10 11228 17.31 15 8383 12.97 20 5602 8.66 Từ bảng 4.1 nhận thấy giá trị áp lực gió góc lắc thân xe giới hạn chịu ảnh hưởng lớn góc nghiêng ngang mặt đường Giá trị góc nghiêng ngang mặt đường có xu hướng chống lật tơ giá trị áp lực gió góc lắc thân xe giới hạn lớn 4.3 Các giải pháp nhằm nâng cao ổn định quay vòng Ngày vấn đề ổn định hướng chuyển động ô tơ giữ vai trị quan trọng cho phép nâng cao tốc độ chuyển động xe đảm bảo an toàn chuyển động, việc đưa giải pháp nhằm nâng cao ổn định chuyển động nhà sản suất hãng xe tiếng không ngừng nghiên cứu đưa giải pháp công nghệ đưa vào khai thác sử dụng, tối ưu thiết bị lắp đặt xe, đồng thời để làm sở lý luận cho việc phát triển công nghệ kỹ thuật cho hệ thống điểu khiển ô tô sau Một số giải pháp công nghệ sau 45 4.3.1 Hệ thống cảnh báo sai lệch đường Hệ thống cảnh báo sai lệch đường hệ thống quan sát vị trí xe so với đường cung cấp cảnh báo xe khỏi đường Một ví dụ phát triển thương mại hệ thống LDW Auto Vue LDW Iteris trình bày Thiết bị Auto Vue nhỏ, khối tích hợp gồm có camera, bảng mạch tính tốn phần mềm đặt kính chắn gió, bảng khí cụ hay đầu tơ Hệ thống lập trình nhận dạng khác biệt đường đánh dấu đường Khối camera bám theo đánh dấu đường phản hồi thông tin khối xử lí , kết hợp liệu với tốc độ xe Sử dụng phần mềm nhận dạng thuật tốn ưu tiên xử lí dự đốn xe bắt đầu lệch Khi lệch xảy hệ thông tự động phát âm cảnh báo, giúp ngưới lái điều khiển lại 4.3.2 Hệ thống giữ đường Hệ thống giữ đường cách tự động với nhiệm vụ điều khiển cấu lái để giữ xe đường qua đoạn đường cong Hơn mười năm qua, vài nhóm nghiên cứu đại học phát triển biểu diễn hệ thống giữ đường Nghiên cứu California PATH biểu diễn hệ thống giữ đường dựa việc sử dụng nam châm hình trụ đặt đường tâm đường cao tốc với khoảng cách xác định Từ trường tạo từ việc đặt nam châm sử dụng cho việc xác định vị trí ngang xe (Gulder năm 1996) Nhóm nghiên cứu Berkeley Carnegie Mellon phát triển việc xác định vị trí ngang việc sử dụng cơng nghệ xử lí ảnh có demo sản phẩm Nhóm nghiên cứu đai học Minnesota phát triển hệ thống cảnh báo sai lệch đường hệ thống giữ đường dựa việc sử dụng liện khác GPS cho việc xác định vị trí phương ngang Các hệ thống phát triển vài hãng chế tạo ô tô Nissan Hệ thống giữ đường viết tắt LKS, giới thiệu gần Nhật mơ hình Nissan Cima, đưa cấu lái tự động song song với người lái Việc tìm cách nhằm cân hệ thống phức tạp đáp ứng người lái, hệ thống nhắm tới tình trạng điều khiển đơn giản 4.3.3 Hệ thống kiểm soát độ bám đường: Traction control Traction control (hay hệ thống kiểm sốt độ bám đường) cơng nghệ phổ biến trang bị nhiều loại xe Traction control hoạt động chủ yếu với mục đích giúp đảm bảo độ tiếp xúc xe (chính xác lốp xe) với mặt đường bắng thiết bị điện tử đại Nhưng traction control hoạt động nào? Khi lần nghe đến khái niệm traction control, bạn liên tưởng đến hoạt động 46 liên quan đến traction control (điều khiển) Nói chung traction có nghĩa khả giữ ma sát tiếp xúc lốp xe với mặt đường Có nhiều loại traction khác Ví dụ, loại ta phanh, loại ta tăng tốc, hay loại ta vào cua Traction control hoạt động để đảm bảo xe không bị ma sát (giữa lốp xe mặt đường) trình gia tốc Theo cách khác, bạn hình dung xe bạn tăng tốc từ tốc độ ổn định đó, traction control hoạt động để đảm bảo tiếp xúc lớn lốp xe với mặt đường, chí tình trạng đường xấu Ví dụ, mặt đường bị ướt đóng băng làm giảm đáng kể ma sát lốp xe với mặt đường Vì lốp xe phận xe thực tiếp xúc với mặt đất, nên xảy tượng ma sát dẫn đến hậu nghiêm trọng Traction control ba cơng nghệ an tồn hệ thống phanh, bắt đầu xuất từ năm 1980 Đó công nghệ: ABS (Anti-lock Brakes 1978), traction control (1985) hệ thống cân điện tử stability control (1995) Ba cơng nghệ đời từ phịng thí nghiệm hãng Bosch (Đức) ba công nghệ liên quan đến vấn đề đảm bảo độ tiếp xúc lốp xe mặt đường Ngược lại với ABS hoạt động xe giảm tốc độ, traction control lại hoạt động xe tăng tốc Tuy bạn hình dung hệ thống traction control hoạt động thơng qua hệ thống ABS có nhiều điểm chung hai hệ thống ABS hoạt động nhờ cảm biến trượt, có khả phát hiện tượng trượt lốp xe phanh, hệ thống tiếp tục điều chỉnh lực phanh để đảm bảo độ tiếp xúc lớn lốp xe mặt đường Bạn nghe thấy tiếng kêu phát hệ thống hoạt động (âm ken két) thực cảm thấy rung động từ bàn đạp phanh Như đề cập trên, ABS trac tion control hoạt động cách tương tự Trong thực tế ABS thành phần để xây dựng nên hệ thống traction control hệ thống cân điện tử stability control Hiện traction control áp dụng cho loại model nhiều hãng như: DaimlerChrysler, BMW, Ford, GM, Saab, Volvo, Lexus, Infiniti, Volkswagen, Audi Porsche 4.3.4 Hệ thống kiểm soát lực kéo ASR Hệ thống kiểm soát lực kéo gọi với nhiều tên khác hãng sản xuất khác nhau, hãng xe Toyota gọi với tên hệ thống kiểm soát lực kéo TRC hãng xe Chevrolet lại gọi với tên hệ thống chống trượt TCS hay hãng xe Ford lại gọi với tên hệ thống kiểm soát hướng lực kéo ASR 47 Hệ thống kiểm soát độ bám đường công nghệ phổ biến trang bị nhiều dịng xe Hệ thống kiểm sốt lực kéo sinh với mục đích giúp đảm bảo tính ma sát bề mặt lốp xe với mặt đường thiết bị cảm ứng đại Hình 4.9 Hệ thống kiểm soát lực kéo chống trơn trượt Hệ thống chống trơn trượt hoạt động để đảm bảo xe ln có lực ma sát tốt với độ bám đường ổn định theo chiều dọc chiều ngang lốp xe mặt đường trình đạp ga tăng tốc Bây đặt tình thực tế, xe bạn đường mưa ướt dính nhiều bùn đất trơn, bạn muốn tăng tốc nhanh khỏi đường này: bạn bắt đầu đạp ga làm tăng vòng tua máy tăng gia tốc cho bánh xe bạn thấy xe có tượng bánh xe quay nhiều vịng mặt đất mà khơng di chuyển nhanh xảy tượng hướng lái xe theo phương ngang Bạn phải làm tình xe trơn trượt lái? Vậy đây, xe bạn trang bị hệ thống kiểm sốt lực kéo TRC hệ thống sử dụng chip cảm biến tác động nhận tín hiệu phản hồi tình trạng tiếp xúc mặt đường lốp xe với tốc độ hàng trăm xung nhịp/giây để từ liên tục điều tiết cơng suất lực kéo tác động hai bánh trước – hai bánh sau giúp cho xe nhanh chóng triệt tiêu tượng trơn trượt, kiểm sốt tay lái xe Ta thấy ngược lại so với hệ thống chống bó cứng phanh ABS hoạt động phanh xe giảm tốc độ, hệ thống kiểm soát lực kéo TRC lại hoạt động đạp ga xe tăng tốc Hệ thống kiểm sốt lực kéo TRC ba cơng nghệ an toàn hệ thống phanh xe phát triển từ năm 1980 cơng nghệ chống bó 48 cứng phanh ABS (Anti-lock Brakes 1978), kiểm soát lực kéo (Traction Control 1985) Hệ thống cân điện tử VSC (Stability Control 1995) Tất cơng nghệ đời phịng thí nghiệm hãng Bosch Đức chúng liên quan đến việc đảm bảo độ bám tiếp xúc lốp xe với mặt đường 4.3.5 Hệ thống điều khiển ổn định động học DSC Qua phân tích kết từ tai nạn giao thông, người ta thấy phần lớn tai nạn giao thông người Nguyên nhân cụ thể nhiều khác nhận định không điều kiện đường xá, chạy tốc độ khơng thích hợp với đường, không tập trung lái xe việc xảy bất ngờ mà lái xe không đủ kinh nghệm để vượt qua v.v Để dễ dàng cho người sử dcụng điều khiển xe điều kiện tới hạn ô tô trang bị hệ thống chống trượt bánh xe hệ thống chống trượt lết ABS, hệ thống chống trượt quay ASC, để đảm bảo tính ổn định động học xe, xe du lịch trang bị hệ thống tự động điều khiển động học xe DSC Hệ thống tự động điều khiển động học xe DSC khắc phục tượng ổn định, trượt xe cách hiệu Hệ thống DSC không xác định điều kiện động học dọc mà xác định thay đổi động học ngang 4.3.6 Hoạt động điều chỉnh xe lái thiếu lái 4.3.6.1 Hoạt động điều chỉnh xe bị lái Hiện tượng lái xẩy xe quay vịng, trình bày chương Khi xẩy tượng lái nhiều lái xe bị bất ngờ thiếu kinh nghiệm nên không vượt qua dẫn tới tai nạn Hoạt động hệ thống DSC sau: Nếu ô tô bắt đầu bị lái quay vịng, di xe di chuyển phía ngồi đường cong mơ men dẫn động cầu sau phải giảm việc giảm mô men dẫn động cầu sau thực cách điều khiển động cấp lực phanh cho bánh xe sau chút Do giảm lực dẫn động gây tượng lái Nếu hai tác động giảm mô men động phanh nhẹ hai bánh xe dẫn động sau chưa khắc phục tượng lái bánh xe sau – cấp lực phanh Lực phanh tạo mô men lệch ngược chiều với mô men gây tượng lái làm ổn định xe Trường hợp tác động không làm ổn định xe, tượng lái xảy lực phanh cấp cho bánh xe trước bên 4.3.6.2 Hoạt động điều chỉnh xe bị thiếu lái 49 Hiện tượng thiếu lái trình bày chương Khi xe bị thiếu lái quay vịng, đầu xe có xu hướng đường cong Để giữ cho xe ổn định hệ thống DSC tiến hành điều khiển sau: - Giảm mô men động - Cấp lực phanh cho bánh xe sau phía Khi cấp lực phanh cho bánh xe sau bên gây biến đổi mô men lệch thân xe Phần xe di chuyển phía ngồi đường cong, hướng chuyển động xe tự động điều chỉnh đạt quỹ đạo mong muốn lái xe, giảm tượng thiếu lái Phanh bánh sau bên có ảnh hưởng làm tăng tốc độ bánh xe sau bên nên có ảnh hưởng làm giảm tượng thiếu lái Như vậy, chương luận văn đưa kết khảo sát đánh giá mức độ ảnh hưởng đến ổn định xe tương ứng với trường hợp Luận văn xác định giá trị giới hạn áp lực gió góc lắc thân xe trước xảy lật, tương ứng với điều kiện góc nghiêng ngang mặt đường cụ thể Đây sở cho việc dự báo khả lật xe, thơng số áp lực gió góc lắc thân xe thơng số đo đạc nhiều thiết bị lắp đặt nhiều loại xe khác 50 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian nghiên cứu thực hiện, giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn TS Phan Minh Đức thầy Khoa Cơ khí giao thơng – Đại học bách khoa Đà Nẵng, luận văn hoàn thành nhiệm vụ đặt Kết luận văn thể nội dung sau: + Xây dựng mơ hình vật lý mơ hình tốn học tính tốn ổn định xe trình vận hành mới, thay đổi sử dụng cơng tác cứu hộ + Giải hệ phương trình vi phân tính tốn ổn định xe q trình vận hành phần mềm MATLAB – Simulink Việc giải hệ cho phép xác định thông số đầu góc lắc thân xe, số lật ngang + Khảo sát, nghiên cứu ảnh hưởng thông số đường – xe – người đến lật ngang xe vận hành sử dụng công tác cứu hộ + Xác định giá trị giới hạn lật ngang: Áp lực gió, góc lắc thân xe lớn tương ứng với điều kiện góc nghiêng ngang mặt đường cụ thể Khuyến nghị * Do điều kiện thời gian, nên luận văn tính tốn lý thuyết, số vấn đề như: + Chưa xét đến dao động theo phương dọc khối lượng + Mới kiểm nghiệm tính tốn lý thuyết phần mềm, chưa thí nghiệm thực tế + Chỉ xét mơ hình phẳng, chưa xét mơ hình khơng gian * Một số hướng phát triển đề tài: + Tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng mô hình + Tính tốn ổn định ngang xe tốn khơng gian + Nghiên cứu ảnh hưởng chuyển hướng tơ q trình vận hành, tương tác bánh xe mặt đường + Trên sở xác định áp lực gió góc lắc thân xe giới hạn, xây dựng thuật toán dự báo khả lật điều khiển ổn định ngang tơ Trong q trình làm luận văn, cố gắng thời gian, trình độ thân cịn hạn chế nên khó tránh khỏi sai sót Em mong giúp đỡ thầy góp ý đồng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn./ 51 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập (2001), Lý thuyết ôtô quân sự, Nhà xuất Quân đội nhân dân, Hà Nội Vũ Đức Lập (2011), Dao động ô tô, Nhà xuất Quân đội Nhân dân, Hà Nội Cục kỹ thuật binh chủng Tăng-Thiết giáp (2005), Cấu tạo sử dụng xe thiết giáp BTR-152, Nhà xuất Quân đội Nhân dân, Hà Nội Trần Văn Như, Nguyễn Văn Bang, Nguyễn Thành Công, Đặng Việt Hà (2015), “Khảo sát ổn định lật ngang ô tô khách giường nằm hai tầng”, Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ (Số 27.2015), 203-206 Nguyễn Hoài Sơn (2002), Ứng dụng Matlab tính tốn kỹ thuật, Nhà xuất Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Duy Thanh (2006), Nghiên cứu vấn đề lắc ngang xe ô tô chở khách chỗ ngồi, Đại học Bách Khoa, Hà Nội Đào Đức Thụ, Nguyễn Công Đạt (2014), Ứng dụng phần mềm Matlab Simulink xây dựng mơ hình điều khiển kết hợp làm việc ổn định ngang hệ thống phanh để tăng cường khả chống lật bên xe tải, Đại học Sao Đỏ, Hải Dương Nguyễn Khắc Trai (1997), Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động Ơ tô, Nhà xuất Đại học Giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Văn Vỹ (2010), Khảo sát số yếu tổ ảnh hưởng đến tính quay vịng xe Hyundai 1,25 vận chuyển đường nông thôn, Đại học Nông nghiệp, Hà Nội 10 Cục kỹ thuật binh chủng Tăng-Thiết giáp (2011), Hướng dẫn đồng bộ, nâng cấp xe thiết giáp BTR-152, Nhà xuất Quân đội Nhân dân, Hà Nội Tiếng Anh: 11 C Chumjun, C Chantalakhana, S Koetniyom (2006), A Compromise of Comfort and Handling in Automotive Vertical Dynamics, The 20th Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand, Thailand 12 K K Dhande, N I Jamadar, V Sakhala (2014), “A Study of the effect of steering parameters on rollover propensity”, International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, Vol.3 (No.3), 492-498 13 T D Gillespie (1992), Fundamentals of Vehicle Dynamics, Society of Automotive Engineers, Inc, USA 52 14 A Hac, T Brown and J Martens (2004), “Detection of Vehicle Rollover”, SAE Technical Paper Series, 2004-01-1757 15 National Highway Traffic Safety Administration (1992), Vehicle Dynamic Stability and Rollover - Final report, National Technical Information Service, USA 16 D Odenthal, T Bunte, J Ackermann (2000), Nonlinear steering and braking control for vehicle rollover avoidance, German Aerospace Center, Germany 17 A Reński (2014), Investigation of the Influence of the Centre of Gravity Position on the Course of Vehicle Rollover, Warsaw University of Technology, Poland 18 R Whitehead, W Travis, D.Bevly, G Flowers (2004), A Study of the Effect of Various Vehicle properties on Rollover Propensity, Auburn University, USA 19 C.B Winkler, R.D Ervin (1999), Rollover of Heavy Commercial Vehicles, The University of Michigan, USA 20 R Rajamani (2012), Vehicle Dynamics and Control, Springer, USA 53 PHỤ LỤC * Phụ lục 1: Lực gió PG0 tác động vào tiết diện bên xe Với PG0 = S x Pbao Trong đó: S=4: tiết diện bên xe (m2) Pbao = 0.0613 x V2 x 102 áp lực gió quy đổi từ vận tốc gió sang (N/m2) Theo [TCVN 2737] Cấp gió V (m/s) Pbao(N/m2) PG0 (N) 0.2 0.25 0.98 1.5 13.79 55.17 3.3 66.76 267.02 5.4 178.75 715.00 7.9 382.57 1530.29 10.7 701.82 2807.29 13.8 1167.40 4669.59 17.1 1792.47 7169.89 20.7 2626.64 10506.57 24.4 3649.56 14598.23 10 28.4 4944.21 19776.85 11 32.6 6514.72 26058.88 12 36.9 8346.67 33386.68 13 41.4 10506.57 42026.30 14 46.1 13027.54 52110.15 15 50.9 15881.67 63526.66 16 56 19223.68 76894.72 17 61.2 22959.55 91838.19 54 * Phụ lục 2: Bản vẽ hình chiếu xe thiết giáp BTR-152