ĐỀ TÀI PHỎNG HỆ THỐNG TREO (8.5đ) MÔN MÔ PHỎNG Ô TÔ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG BÁO CÁO KẾT THÚC HỌC PHẦN MÔ PHỎNG KỸ THUẬT Ô TÔ KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG TREO ĐỘC LẬP Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Tuấn Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Thư – 59132483 Nguyễn Tấn Đạt – 59130268 Nguyễn Viết Hưng – 59130872 Phạm Đăng Luân – 59131332 Lớp: 59.CNOT-2 Khánh Hòa – 2020 MỤC LỤC Trang I TỔNG QUAN 1 Giới thiệu sơ ô tô mẫu Giới thiệu hệ thống treo mô .1 II TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC MÔ PHỎNG Giới thiệu ngắn gọn phần mềm Carsim 8.02 2 Các thông sô đầu vào phục vụ mô .3 Các bước tiến hành mô III KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN .9 Kết mơ hình ảnh Kết mơ đồ thị bình luận .10 IV KẾT LUẬN 14 NỘI DUNG BÁO CÁO I TỔNG QUAN Giới thiệu sơ ô tô mẫu Toyota Corolla dòng xe subcompact compact sản xuất Toyota Xe Corolla Altis lần giới thiệu thị trường xe giới vào ngày 20/10/1966 tạo tiếng vang lớn với doanh số bán hàng vô ấn tượng Năm 1997, Corolla trở thành tên nơi bán chạy giới, vượt qua Volkswagen Beetle, Toyota Corolla đạt mốc 40 triệu xe bán kể từ sản xuất Tháng Bảy năm 2013 Tính đến năm 2007 có 30 triệu xe đươc bán đến năm 2018, có 43 triệu Altis bán thị trường để trở thành mẫu xe vĩ đại lịch sử Toyota Là mẫu xe du lịch chỗ dòng xe Toyota tiếng, qua 11 hệ, Xe Corolla Altis gặt hái nhiều thành công nhận nhiều tín nhiệm giải thưởng uy tín khơng Việt Nam mà tồn giới Hiện tại, Xe Altis sản xuất nhiều nước giới Nhật Bản, Anh, Mỹ, Canada, Trung Quốc, Đài Loan, Malaysia, Philippines, Thái Lan, Pakistan, Venezuela, Nam Phi, Brazil, Thổ Nhĩ Kỳ, Ấn Độ đặc biệt Việt Nam Toyota Corolla Altis 2004 thuộc hệ thứ có dung tích 1.794 cc; sử dụng động xilanh thẳng hàng; có chiều dài, rộng, cao 4530mm, 1705 mm, 1550 mm; chiều dài sở 2600 mm; trọng lượng không tải 1085 kg tồn tải 1460 kg Xe có cơng suất cực đại 134/6000 (mã lực/vịng/phút) mơ men xoắn cực đại 170.5/4200 (Nm/vòng/phút) Giới thiệu hệ thống treo mô Hệ thống treo ô tơ du lịch tơ tải nói chung, hệ thống liên kết đàn hồi cầu xe (cầu chủ động bị động) với khung thân xe Hệ thống treo gồm ba phần bản; cấu liên kết đàn hồi khung vỏ xe với cầu xe, đảm bảo xe chuyển động cầu xe không va chạm với khung vỏ; cấu truyền lực bao gồm chốt, trục, đòn, dầm cầu,…liên kết với bánh xe để truyền lực đẩy từ bánh xe phản lực mặt đường lên khung vỏ; cấu anfy đảm bảo xe chuyển động với tốc độ cao ma không bị xô lệch khung vỏ xe; cấu giả chấn để dập tắt dao động bánh xe di chuyển, di chuyển mặt đương gồ ghề Hệ thống treo đảm bảo độ êm dịu cần thiết xe chạy với tốc độ cao, đảm bảo bánh xe tiếp xúc với mặt đường, la hai bánh dẫn hướng cầu trước Chính sở này, hệ thống treo phân làm hai loại: hệ thống treo độc lập hệ thống treo phụ thuộc Trong hệ thống treo độc lập, dầm cầu trước không liền khối mà chế tạo thành nhiều phận lắp ghép với (thường gồm hai dầm chữ A chế tạo rơi có lắp cấu giảm chấn lắp với dầm cầu trước) bánh xe dẫn hướng dao động độc lập, lò xo hình trụ (cơ cấu liên kết đàn hồi) ln ln đẩy cho áp suất mặt đường Hệ thống treo độc lập thường dùng loại giảm xốc ống, kiểu thủy lực lắp lồng bên lò xo liên kết Loại giảm xóc khí nén (giảm xóc hơi) giảm xóc kiểu thủy khí (hyudragaz) dùng xe du lịch cao cấp: dùng hệ thống treo độc lập kiểu khí nén thủy lực hệ thống treo dynamic – drive BMW 745Li Đức hay Citroen DS19 Pháp II TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC MƠ PHỎNG Giới thiệu ngắn gọn phần mềm Carsim 8.02 Phần mềm Carsim xây dựng phát triển công ty Mechanical Simulation Corporation có trụ sở Ann Arbor, Michigan, chuyên cung cấp ứng dụng mô tương tác 3D Carsim với hệ thống liệu hình ảnh mơ sống động, 800 phương trình phân tích tính tốn, đồ thị có khả xuất dạng file Mathlab, Excel,… Với giao diện đại, người dùng chạy thử nghiệm mơ phỏng, hay xem đồ thị đặc tính với click chuột Các đồ thị mô công cụ phân tích linh hoạt tương tác cao, dễ dàng xuất chèn vào báo cáo, hay thuyết trình Powerpoint Các phép tốn sử dụng Carsim xây dựng từ sở lý thuyết qua kiểm nghiệm thực tế chặt chẽ Carsim sử dụng chương trình VehicleSim Lisp để tổng hợp, phân tích phương trình tính tốn, cung cấp phương trình phi tuyến tính xác cho mơ phức tạp để tối ưu hóa tính tốn Ngồi ra, công cụ hỗ trợ mở rộng MathLab/Simunlink, LabView, viết Visual Basic, C++, MathLab ngơn ngữ lập trình khác giúp người dùng dễ dàng sử dụng tùy chọn, mô thành phần lốp xe, phanh, hệ thống dẫn động,… Các thông số đầu vào phục vụ mô Thông số kỹ thuật xe Toyota Corolla Altis 2004: • • • • • • Kích thước xe: dài x rộng x cao (L, B, H): 4530 x 1705 x 1550 (mm) Chiều dài sở: L0 = 2600 (mm) Chiều rộng sở: Trước B0t = 1480/Sau B0s = 1460 (mm) Trọng lượng không tải: G0 = 1085 (kg) Trọng lượng toàn tải: Gt = 1460 (kg) Khối lượng treo: m2 = 1284 kg • • • • • • • • • • Chiều dài sở: l = 2,6 (m); a = 1,3 (m); b = 1,3 (m) Khối lượng cầu trước: m1t = 80 kg Khối lượng cầu sau: m1s = 96 kg Độ cứng lò xo trước: C2t = 34100 N/m Độ cứng lò xo sau: C2s = 39800 N/m Độ cứng lốp trước: C1t = 340000 N/m Độ cứng lốp sau: C1s = 350000 N/m Độ cản giảm chấn trước: K2t = 2840 Ns/m Độ cản giảm chấn sau: K2s = 3130 Ns/m Bán kính tính tốn: R = 287mm Các bước tiến hành tự mô Để mô hệ thống treo Carsim ta thực bước sau: - Khởi động phần mềm Carsim 8.02 - Nhấn vào File → New Dataset sau đặt tên suppention test - Tại Vehicle configuration: Ind_Ind chọn D-class, Sedan Procedure chọn DLC@120km/h Hình Chọn D-Class, Sedan DLC@120km/h - Tại D-class, Sedan nhấn sau chọn Copy and Link Dataset Hình Chọn Copy and Link Dataset - Nhập tên xe vào phía sau nhấn Copy and Link Hình Nhập tên xe - Nhấn DLC@120km/h để thiết lập thông số hình học điều kiện giống hình Hình Thiết lập thơng số cho xe - Nhấn vào Toyota Corolla Altis 2004 → D-Class, Sedan Sprung Mass ghi thơng số kích thước cho xe Hình Ghi thơng số kích thước cho xe - Nhấn vào Toyota Corolla Altis 2004 → D-Class, Sedan sau nhập kích thước xe Hình Thiết lập kích thước - Nhấn vào Toyota Corolla Altis 2004 → D-Class, Sedan – Front Suspension sau nhập thơng số hệ thống treo trước Hình Thông số hệ thống treo trước - Nhấn vào Toyota Corolla Altis 2004 → D-Class, Sedan – Rear Suspension sau nhập thơng số hệ thống treo sau Hình Thông số hệ thống treo sau - Nhấn vào Toyota Altis 2004 → D-Class, Sedan – Front Comp sau thiết lập độ lớn hệ thống treo - Hình Thiết lập độ lớn lực hệ thống treo Chọn Road Reference → High Front View, Road Ref (Rr Facing) để thiết lập hướng nhìn Hình 10 Chọn hướng nhìn - Chọn Set run color → chọn màu đỏ cho xe - Nhấn Run Math Model, sau nhấn Animate để thực mơ Hình 11 Video mơ 10 III KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN Kết mơ hình ảnh (lấy từ video) Hình 12 Kết mơ 11 Kết mơ đồ thị bình luận Hình 13 Đồ thị thể xoay lệch hướng - Nhận xét: nhìn vào đồ thị (hình 13), ta thấy bánh xe có độ bám tốt nên bị trượt hệ thống treo có khả cân tốt làm độ bám ln lớn giúp xe bị trượt Hình 14 Đồ thị thể gia tốc chuyển động theo phương ngang - Nhận xét: nhìn vào đồ thị (hình 14), ta thấy gia tốc xe chuyển động tương đối ổn định 12 Hình 15 Đồ thị thể góc lái - Nhận xét: góc lái ảnh hưởng mạnh nhiều tính động học xe so sánh với góc nghiêng bánh xe, song song với điều tính ổn định lái, tính động hao mòn chi tiết hệ thống lốp xe hay ổ trục Hình 16 Đồ thị thể phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe - Nhận xét: nhìn đồ thị (hình 16) nhận thấy cầu sau cầu chủ động nên giá trị độ lớn lực thẳng đứng hai bánh sau ln ln lớn hai bánh 13 nhận lực đẩy từ mặt đường Giá trị biến thiên xe vào góc ơm lớn Hình 17 Đồ thị thể độ lệch xe so với chuẩn ban đầu - Nhận xét: + Đường màu xanh nước biển đường thể trục đoạn đường xe chạy + Đường màu đỏ thể quỹ đạo trọng tâm xe quét qua, đường màu đỏ máy tính tối ưu hóa động lực học, tức quỹ đạo tối ưu mà khả cao xe đạt đường thật + Nhìn vào đồ thị cho thấy độ lệch hai đường không nhiều, độ lệch lớn xuất hai vị trí xung quanh điểm 90m 155m đường thử Lý xuất độ lệch ảnh hưởng hai góc ơm liên tiếp ngược chiều Hình 18 Đồ thị thể góc đặt bánh xe 14 - Nhận xét: đồ thị biểu diễn góc đặt bánh xe, nhìn vào đồ thị thấy hai bánh trước hai bánh sau chuyển động vào cua tương đối ổn định ko bị trượt bị lật Hình 19 Đồ thị thể góc đánh lái - Nhận xét: nhìn vào đồ thị (hình 19), ta thấy vào cua góc đánh lái bánh xe chênh lệch cua xe bị nghiêng hướng ngược lại quán tính nhờ hệ thống treo cân giảm nghiêng vào cua giúp bánh đánh lái với góc lệch thấp giảm trượt Hình 20 Đồ thị biểu diễn độ vặn xoắn thân xe - Nhận xét: độ vặn xoắn thân xe tạo nguyên nhân hai lực quán tính khác hai phần đầu đuôi xe tác động lên xắc xi xe theo hai phương khác tạo tải trọng động lên thành phần gây nên tượng vặn xoắn thân xe Độ vặn xoắn liên quan trực tiếp đến tính ổn định động học xe Ảnh hưởng đặc biệt rõ xe vừa bị xoắn với góc lệch lớn vừa thực phanh Nhìn đồ thị, thấy góc lệch lớn góp phần gây nên ảnh hưởng độ trượt, lực tác động lên bánh xe, góc hệ thống treo nhiều ảnh hưởng khác Trong quan trọng phải xét đến tính ổn định phanh thực phanh góc lệch định gần hồn tồn quỹ đạo bốn bánh xe, có khơng tương đồng quỹ đạo xe điều khiển gây nên tình trạng nguy hiểm cho người lái thành phần tham gia giao thơng khác 15 → Tóm lại, qua đồ thị biểu diễn thông số, chúng em rút số nhận xét mô hệ thống treo ô tô: - Từ tiêu êm dịu an toàn chuyển động, cần thiết kế phận đàn hồi hệ thống treo có độ cứng nhỏ để nâng cao độ êm dịu tăng độ an toàn, đồng thời thỏa mãn giới hạn cho phép độ võng tĩnh phận đàn hồi nằm kết cấu chung gầm ôtô thoả mãn đặc tính dao động riêng phần treo - Hệ số giảm chấn phải vừa đủ dập tắt nhanh dao động, làm cho bánh xe tiếp xúc với mặt đường liên tục đồng thời không làm xấu độ êm dịu phần treo - Khi thiết kế phần không treo treo, để đặc tính êm dịu cao, tải trọng va đập bé, cần phải triệt để giảm khối lượng phần không treo - Độ cứng hướng kính lốp đạt nhỏ tốt để giảm triệt để tải trọng va đập phát sinh bánh xe mặt đường, nâng cao độ êm dịu thùng xe, muốn lốp xe phải tích chứa khí lớn IV KẾT LUẬN Qua nghiên cứu đặc tính tơ mô phần mềm này, chúng em làm quen có nhìn tổng quát, phần mềm CarSim phiên 8.02 Đây xem tài liệu hướng dẫn sử dụng việc nghiên cứu thiết kế tính tốn tơ Đồng thời học mơn Ứng dụng máy tính tính tốn mơ ô tô giúp cho chúng em có kiến thức kỹ cần thiết sử dụng phần mềm thiết kế, tính tốn, mơ kỹ thuật tơ, giúp lựa chọn qui trình với thơng số đầu vào biết so sánh, đánh giá kết thơng số đầu Từ chẩn đốn tình trạng kỹ thuật tơ đưa giải pháp cải tiến thiết bị, điều chỉnh thông số vận hành ô tô cách phù hợp 16 ... (Nm/vòng/phút) Giới thiệu hệ thống treo mô Hệ thống treo ô tơ du lịch tơ tải nói chung, hệ thống liên kết đàn hồi cầu xe (cầu chủ động bị động) với khung thân xe Hệ thống treo gồm ba phần bản; cấu... số hệ thống treo trước Hình Thông số hệ thống treo trước - Nhấn vào Toyota Corolla Altis 2004 → D-Class, Sedan – Rear Suspension sau nhập thơng số hệ thống treo sau Hình Thông số hệ thống treo. .. ghề Hệ thống treo đảm bảo độ êm dịu cần thiết xe chạy với tốc độ cao, đảm bảo bánh xe tiếp xúc với mặt đường, la hai bánh dẫn hướng cầu trước Chính sở này, hệ thống treo phân làm hai loại: hệ thống