Tiến hành khảo sát mô phỏng hệ thống treo khí nén điện tử tại các mức áp suất ban đầu của lò xo khí nén P0 lần lượt là 4 bar, 5 bar, 6 bar với hệ thống treo lò xo thông thường với độ cứng kc không đổi qua kích thích mấp mô mặt đường r.
Hình 4.14: Đồ thị biên dạng đường
Hình 4.16: Mức độ cải thiện chuyển dịch lớn nhất của khối lượng treo
Nhận xét: Khi sử dụng hệ thống treo khí nén điện tử, giá trị chuyển dịch
lớn nhất của khối lượng được treo giảm lần lượt là 12,18%; 11,14%; 10,62% so với hệ thống treo lò xo thông thường tại các giá trị áp suất ban đầu tương
12,18 11,14 10,62 0 2 4 6 8 10 12 14
4 bar 5 bar 6 bar
% Mức độ cải thiện chuyển dịch lớn nhất của khối lượng được treo Áp suất ban đầu
Chuyển dịch lớn nhất(m)
4 bar 5 bar 6 bar
Hệ thống treo khí nén điện tử 0,1183 0,1197 0,1204
Hệ thống treo lò xo thông thường 0,1347 0,1347 0,1347
Mức độ cải thiện (%) 12,18 11,14 10,62
ứng. Áp suất ban đầu có tác động tới giá trị chuyển dịch lớn nhất của hệ thống treo khí nén điện tử. Tuy nhiên, giá trị này tăng không đáng kể:
0,1197−0,1183
0,1183 × 100% = 1,2% khi áp suất ban đầu tăng từ 4 → 5 bar
0,1204−0,1197
0,1197 × 100% = 0,6% khi áp suất ban đầu tăng từ 5 → 6 bar
0,1204−0,1183
0,1183 × 100% = 1,8% khi áp suất ban đầu tăng từ 4 → 6 bar
Hình 4.17: Đồ thị gia tốc khối lượng được treo Bảng 4.3: So sánh gia tốc lớn nhất của khối lượng được treo
Áp suất ban đầu
Gia tốc lớn nhất(m/s2)
4 bar 5 bar 6 bar
Hệ thống treo khí nén điện tử 1,487 1,626 1,746
Hệ thống treo lò xo thông thường 1,788 1,788 1,788
Hình 4.18: Mức độ cải thiện gia tốc lớn nhất của khối lượng được treo
Nhận xét: Khi sử dụng hệ thống treo khí nén điện tử, giá trị gia tốc lớn
nhất của khối lượng được treo giảm lần lượt là 16,83%; 9,06%; 2,35% so với hệ thống treo lò xo thông thường tại các giá trị áp suất ban đầu tương ứng. Áp suất ban đầu trong lò xo khí nén ảnh hưởng đến giá trị gia tốc lớn nhất của hệ thống treo khí nén điện tử. Giá trị này tăng:
1,626−1,487
1,487 × 100% = 9,3% khi áp suất ban đầu tăng từ 4 → 5 bar
1,746−1,626
1,626 × 100% = 7,4% khi áp suất ban đầu tăng từ 5 → 6 bar
1,746−1,4871,487 × 100% = 17,4% khi áp suất ban đầu tăng từ 4 → 6 bar
Như vậy, độ êm dịu được cải thiện khi sử dụng hệ thống treo khí nén điện tử và áp suất ban đầu lớn sẽ làm giảm độ êm dịu.
16,83 9,06 2,35 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
4 bar 5 bar 6 bar
Hình 4.19: Đồ thị lực động giữa bánh xe và mặt đường
Áp suất ban đầu
Lực động lớn nhất(N)
4 bar 5 bar 6 bar
Hệ thống treo khí nén điện tử 762,5 795,8 825,9
Hệ thống treo lò xo thông thường 826,5 826,5 826,5
Mức độ cải thiện (%) 7,74 3,71 0,07
Hình 4.20: Mức độ cải thiện lực động lớn nhất giữa bánh xe và mặt đường
Nhận xét: Khi sử dụng hệ thống treo khí nén điện tử, giá trị lực động lớn
nhất giữa bánh xe và mặt đường giảm lần lượt là 7,74%; 3,71%; 0,07% so với hệ thống treo lò xo thông thường tại giá trị áp suất ban đầu tương ứng. Áp suất ban đầu ảnh hưởng tới giá trị lực động lớn nhất giữa bánh xe và mặt đường của hệ thống treo khí nén điện tử. Giá trị này tăng:
795,8−762,5
762,5 × 100% = 4,4% khi áp suất ban đầu tăng từ 4 → 5 bar
825,9−795,8
795,8 × 100% = 3,8% khi áp suất ban đầu tăng từ 5 → 6 bar
825,9−762,5
762,5 × 100% = 8,3% khi áp suất ban đầu tăng từ 4 → 6 bar
Như vậy, chỉ tiêu an toàn chuyển động được cải thiện khi sử dụng hệ thống treo khí nén điện tử và áp suất ban đầu lớn sẽ làm giảm chỉ tiêu an toàn chuyển động. 7,74 3,71 0,07 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4 bar 5 bar 6 bar
% Mức độ cải thiện lực động
KẾT LUẬN
Với đề tài “ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MATLAB SIMULINK TRONG MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỆN TỬ”, chúng em đã được sự giúp đỡ tận tình của thầy Phạm Minh Hiếu và các thầy trong Khoa Công nghệ Ô tô. Sau một thời gian nghiên cứu, chúng em nhận thấy tính hỗ trợ ưu việt của phần mềm Matlab Simulink trong giải quyết các bài toán kỹ thuật nói chung và dao động trên ô tô nói riêng, giúp chúng em nhanh chóng nắm bắt trực quan, rút ngắn thời gian nghiên cứu. Qua đó, đồ án đã đạt được một số kết quả sau:
– Tìm hiểu cấu tạo, chức năng nhiệm vụ, nguyên lý hoạt động của hệ thống treo trên ô tô nói chung và hệ thống treo khí nén điện tử nói riêng. – Nghiên cứu về dao động và các chỉ tiêu đánh giá hệ thống treo.
– Xây dựng được mô hình ¼ của hệ thống treo lò xo thông thường và treo khí nén điện tử và sử dụng phần mềm Matlab Simulink mô phỏng. – Đánh giá được ưu điểm khi sử dụng hệ thống treo khí nén điện tử cũng
như ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất ban đầu trong lò xo khí nén bằng việc khảo sát các đồ thị mô phỏng (chuyển dịch, gia tốc, lực động). Bên cạnh đó, chúng em nhận thấy đồ án vẫn còn một số mặt hạn chế:
– Tính toán, thiết kế, lựa chọn thông số khảo sát chưa thực sự sát với thực tế.
– Chưa đánh giá được các yếu tố, điều kiện ảnh hưởng khác nhau như tải trọng, về sự trượt và lật, đường mấp mô ngẫu nhiên, gia tốc khi phanh, gió bên, dao động liên kết,…
– Chưa xây dựng, thí nghiệm mô hình thực tế. Vì vậy, chúng em đề suất một số hướng phát triển đề tài:
– Tiến hành tính toán, thiết kế, đo kiểm chính xác các thông số khảo sát. – Xây dựng mô hình không gian đánh giá chính xác dao động toàn xe với
các yếu tố, điều kiện ảnh hưởng khác nhau.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Văn Khang, (2004), Dao động kỹ thuật, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.
[2]. Phạm Minh Hiếu (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Anh, Nguyễn Tuấn Nghĩa, Lê Đức Hiếu,(2017),Giáo trình tin học ứng dụng trong kỹ thuật ô tô, Nhà xuất bản Thống kê, Hà Nội.
[3]. Nông Văn Vìn, (2014) , Động lực học thẳng đứng và hệ thống treo ô tô, Trường đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên, Hưng Yên.
[4]. Trần Văn Ba, (2019),Nghiên cứu mô phỏng hệ thống treo trên xe Toyota Vios, Trường đại học Công nghiệp Hà Nội, Hà Nội.
[5]. Hồ Văn Đàm, (2009), Nghiên cứu ứng dụng các hệ thống kỹ thuật cơ điện
tử trong ôtô và đề suất giải pháp mô hình cho bài toán cân bằng trên xe du lịch, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội.
[6]. Malin Presthus, (2002), Derivation of Air Spring Model Paramaters for Train Simulation, Luleå University of Technology, Sweden.
[7]. Haider J.Abid, Jie Chen, and Ameen A.Naasar, (2015), Research Article:
Equivalent Air Spring Suspension Model for Quarter-Passive Model of Passenger Vehicle, International Scholary Research Notices Volume
2015.
[8]. Suspension Technology for Passenger Cars, ZF Friedrichshafen AG
[9]. SSP-242+243 Pneumatic suspension system 4-level air suspension in the
Audi allroad quattro Design and function, Audi Tranning Program.
[10]. https://www.sciencedirect.com [11]. https://www.carid.com [12]. https://www.oto-hui.com/diendan [13]. http://doc.edu.vn [14]. https://www.mathworks.com [15]. https://www.slideshare.net