Để nghiên cứu sự ảnh hưởng của kết cấu và phương án bố trí hệ thống truyền lực đến động lực học theo phương dọc của ô tô tác giả tiến hành xây dựng mô hình hệ thống truyền lực theo các phương án khác nhau bằng công cụ Simulink của phần mềm Matlab. Mô hình nghiên cứu gồm các mô dul sau:
-Mô dul thân xe -Mô dul đường
-Modul bánh xe cầu trước -Mô đul bánh xe cầu sau -Mô dul vi sai cầu trước -Mô dul vi sai cầu sau -Modul vi sai trung tâm -Modul hộp số
-Modul động cơ
Trong chương này tác giả nghiên cứu ảnh hưởng của các phương án phối hợp dẫn động các kiểu trung tâm và vi sai giữa các bánh xe khác nhau đến khả năng động lực học của ô tô, trong đó:
-Vi sai giữa các bánh xe: xem xét hai kiểu vi sai bánh răng côn thông thường không tăng ma sát còn gọi là vi sai mở (open differential) và vi sai chống trượt Torsen (Torque Sensing Traction)
-Liên kết giữa các cầu xe sử dụng: vi sai trung tâm với các kiểu vi sai bánh răng côn thông thường, vi sai khớp nối dính (Viscous Coupling); sử dụng khóa lockup và liên kết trực tiếp.
Trên hình 3.1 trình bày sơ đồ tổng thể mô phỏng hoạt động của ô tô hai cầu chủ động, vi sai cầu trước và cầu sau sử dụng vi sai mở và vi sai trung tâm kiểu khớp nối dính Vicous. Trên hình 3.2 mô phỏng ô tô hai cầu chủ động sử
dụng vi sai giữa các bánh xe kiểu chống trượt và vi sai trung tâm kiểu khớp nối dính.
Hình 3.1 – Sơ đồ tổng thể mô phỏng hoạt động của ô tô với HTTL 4WD vi sai bánh xe loại thông thường
Hình 3.2 - Sơ đồ tổng thể mô phỏng hoạt động của ô tô với HTTL 4WD vi sai bánh xe kiểu trục vít (torsen)
Cụm vi sai trung tâm và vi sai giữa các bánh xe
Như vậy, khi xây dựng sơ đồ mô phỏng hoạt động của ô tô với phần mềm Matlab Simulink ta có thể sử dụng nhiều sơ đồ khác nhau. Sự khác nhau của sơ đồ hệ thống truyền lực đó là phương án phối hợp của cụm vi sai giữa các bánh xe và vi sai trung tâm (hình 3.2). Một số sơ đồ truyền lực khi phối hợp cụm vi sai giữa các bánh xe và vi sai trung tâm được trình bày trong các hình vẽ từ 3.3 – 3.7
Hình 3.3. Sơ đồ sử dụng vi sai giữa các bánh xe kiểu mở
và vi sai trung tâm kiểu khóa lockup
Hình 3.4 – Sơ đồ sử dụng vi sai giữa các bánh xe kiểu mơ liên kết giữa cầu trước với cầu sau sử dụng kết nối trục trực tiếp
Hình 3.5 – Sơ đồ sử dụng vi sai các bánh xe kiểu mở, vi sai trung tâm kiểu Vicous
Hình 3.6 – Sơ đồ sử dụng vi sai các bánh xe kiểu trục vít Torsen, vi sai trung tâm kết nối trục trực tiếp
Hình 3.7 – Sơ đồ sử dụng vi sai giữa các bánh xe kiểu trục vít, vi sai trung tâm kiểu viscous
Hình 3.8 – Sơ đồ sử dụng vi sai giữa các bánh xe kiểu trục vít, vi sai trung tâm mở
3.2. Xác định các thông số cho mô hình
3.2.1. Thông số đầu vào cho mô hình động cơ:
Công suất cực đại: 150kW
Số vòng quay ứng với công suất cực đại: 4500v/p Số vòng quay không tải: 500 v/p
Số vòng quay cực đại của động cơ 6500v/p
b)
c)
Hình 3.9 – Sự thay đổi của các thông số động cơ theo thời gian
a) Qui luật mở bướm ga; b) tốc độ quay trục khuỷu; c) Công suất của động cơ