Luận Văn Thạc Sĩ Về Mô Hình Hệ Thống Treo Chủ Động Tại Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Đăk Lăk

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống treo chủ động phục vụ giảng dạy tại trường cao đẳng kỹ thuật, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân,

• Tác giả: Ngô Xuân Thành
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Trạng
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP
• Chuyên ngành: Công nghệ Ô tô
• Đề tài: Nghiên Cứu Chế Tạo Mô Hình Hệ Thống Treo Chủ Động Phục Vụ Giảng Dạy Tại Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Đắk Lắk
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LÝ LỊCH KHOA HỌC
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC VIẾT TẮT
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• SUMMARY
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu
• 1.2. Kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.2.1. Một số nghiên cứu trong nước
• 1.2.2. Một số nghiên cứu trên thế giới
• 1.3. Mục đích và ý nghĩa của đề tài
• 1.4. Giới hạn và phương pháp nghiên cứu đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
• 2.1. Công dụng yêu cầu hệ thống treo
• 2.2. Phân loại hệ thống treo
• 2.2.1. Loại khí nén
• 2.3. Cấu tạo nguyên lý làm việc của hệ thống treo cơ khí
• 2.3.1. Bộ phận đàn hồi
• 2.3.2. Bộ phận dẫn hướng
• 2.3.3. Bộ phận giảm chấn
• 2.4. Thanh ổn định ngang
• 2.5. Các bộ phận khác
• 2.6. Một vài hệ thống treo điển hình
• 2.6.1. Hệ thống treo bán chủ động
• 2.6.2. Hệ thống treo phụ thuộc sử dụng balon khí nén
• 2.6.3. Hệ thống treo phụ thuộc sử dụng buồng đàn hồi khí nén kết hợp lá nhíp
• 2.6.4. Hệ thống treo chủ động
• 3. CHƯƠNG 3: CHỌN LỰA PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH
• 3.1. Mục đích chế tạo mô hình
• 3.2. Xây dựng mô hình rung động tổng thể hệ thống treo ô tô
• 3.3. Thiết kế mô hình điều khiển tối ưu hệ thống treo chủ động ô tô
• 3.3.1. Những yêu cầu của mô hình
• 3.3.2. Cấu tạo mô hình gồm có
• 3.3.3. Các trạng thái tải trọng đặt lên hệ treo
• 3.3.4. Thiết kế các bộ phận chính của mô hình
• 3.3.4.1. Cảm biến vị trí
• 3.3.4.2. Bộ chuyển đổi tín hiệu và các dạng tín hiệu điều khiển
• 3.3.4.3. Bộ vi xử lý
• 3.3.4.4. Tín hiệu điều khiển
• 3.3.4.5. Cơ cấu chấp hành van điều khiển điện từ
• 4. CHƯƠNG 4: CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH
• 4.1. Hướng dẫn sử dụng mô hình
• 4.2. Các yêu cầu khi sử dụng mô hình
• 4.3. Sử dụng mô hình
• 4.4. Khai thác, bảo quản mô hình
• 4.5. Phương pháp sửa chữa mô hình
• 4.5.1. Các mã lỗi thường gặp
• 4.5.2. Chức năng chẩn đoán và an toàn
• 4.6. Các bài giảng thực hành
• 4.6.1. Nhận biết về hệ thống treo
• 4.6.2. Vị trí chức năng điều khiển các loại công tắc và đèn báo
• 4.6.3. Vị trí chức năng của các cảm biến
• 4.6.4. Chức năng của hộp điều khiển và cơ cấu chấp hành
• 4.7. Phiếu hướng dẫn thực hành
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về mô hình hệ thống treo chủ động trong giảng dạy kỹ thuật

Mô hình hệ thống treo chủ động là một trong những công nghệ tiên tiến trong ngành công nghệ ô tô. Hệ thống này không chỉ giúp cải thiện độ êm ái và an toàn cho xe mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc giảng dạy kỹ thuật cho sinh viên. Việc áp dụng mô hình này trong giảng dạy giúp sinh viên có cái nhìn thực tế hơn về các hệ thống điều khiển hiện đại.

1.1. Khái niệm về hệ thống treo chủ động

Hệ thống treo chủ động là hệ thống điều khiển tự động giúp điều chỉnh độ cứng và chiều cao của xe. Điều này giúp cải thiện khả năng vận hành và an toàn cho xe trong các điều kiện khác nhau.

1.2. Tầm quan trọng của mô hình trong giảng dạy

Mô hình hệ thống treo chủ động cung cấp cho sinh viên cơ hội thực hành trên thiết bị thực tế, từ đó nâng cao khả năng hiểu biết và kỹ năng thực hành của họ trong lĩnh vực công nghệ ô tô.

II. Vấn đề và thách thức trong giảng dạy hệ thống treo chủ động

Giảng dạy về hệ thống treo chủ động gặp nhiều thách thức, bao gồm thiếu thiết bị thực hành và mô hình học tập. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng đào tạo và khả năng tiếp cận kiến thức của sinh viên.

2.1. Thiếu thiết bị thực hành

Nhiều cơ sở đào tạo không có đủ thiết bị và mô hình để giảng dạy về hệ thống treo chủ động, dẫn đến việc sinh viên không có cơ hội thực hành thực tế.

2.2. Khó khăn trong việc cập nhật công nghệ

Công nghệ trong ngành ô tô phát triển nhanh chóng, trong khi chương trình giảng dạy và thiết bị học tập thường không theo kịp, gây khó khăn cho sinh viên trong việc nắm bắt kiến thức mới.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả cho hệ thống treo chủ động

Để nâng cao hiệu quả giảng dạy về hệ thống treo chủ động, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại và tích cực. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành là rất quan trọng.

3.1. Kết hợp lý thuyết và thực hành

Giảng viên nên kết hợp giữa lý thuyết và thực hành để sinh viên có thể hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của hệ thống treo chủ động.

3.2. Sử dụng mô hình thực tế trong giảng dạy

Việc sử dụng mô hình thực tế giúp sinh viên có cái nhìn trực quan hơn về hệ thống treo chủ động, từ đó nâng cao khả năng tiếp thu kiến thức.

IV. Ứng dụng thực tiễn của mô hình hệ thống treo chủ động

Mô hình hệ thống treo chủ động không chỉ phục vụ cho việc giảng dạy mà còn có thể được ứng dụng trong nghiên cứu và phát triển công nghệ mới trong ngành ô tô.

4.1. Nghiên cứu và phát triển công nghệ

Mô hình này có thể được sử dụng để nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới trong lĩnh vực hệ thống treo, từ đó cải thiện hiệu suất và an toàn cho xe.

4.2. Đào tạo kỹ thuật viên chuyên nghiệp

Mô hình hệ thống treo chủ động giúp đào tạo ra những kỹ thuật viên có tay nghề cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp ô tô.

V. Kết luận và hướng phát triển mô hình hệ thống treo chủ động

Mô hình hệ thống treo chủ động là một công cụ hữu ích trong giảng dạy và nghiên cứu. Việc phát triển và cải tiến mô hình này sẽ giúp nâng cao chất lượng đào tạo và đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động.

5.1. Tương lai của mô hình trong giảng dạy

Mô hình hệ thống treo chủ động sẽ tiếp tục được cải tiến để đáp ứng nhu cầu giảng dạy và nghiên cứu trong tương lai.

5.2. Định hướng phát triển công nghệ

Cần có sự đầu tư và nghiên cứu để phát triển các công nghệ mới trong hệ thống treo, từ đó nâng cao hiệu quả và an toàn cho các phương tiện giao thông.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ điều khiển điện tử trên ô tô hiện đại đã thúc đẩy việc ứng dụng hệ thống treo điều biến điện tử (EMS) và hệ thống treo khí nén điện tử (EAS) trên hơn 90% các dòng xe cao cấp hiện nay. Tuy nhiên, các cơ sở giáo dục nghề nghiệp tại Việt Nam đang đối mặt với rào cản lớn khi chi phí nhập khẩu thiết bị trợ huấn chuyên dụng dao động từ vài trăm triệu đến hàng tỷ đồng, vượt quá khả năng ngân sách của nhiều đơn vị. Điều này dẫn đến sự mất cân đối nghiêm trọng giữa lý thuyết chuyên sâu và kỹ năng thao tác thực tế của người học.

Khảo sát thực tế tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật Đắk Lắk cho thấy có tới hơn 95% sinh viên ngành Công nghệ Ô tô mong muốn được học tập trực tiếp trên các mô hình thực hành đồng bộ, tích hợp thiết bị thật. Xuất phát từ nhu cầu đào tạo nhân lực kỹ thuật chất lượng cao cho khu vực Tây Nguyên trong giai đoạn 2017 - 2018, đề tài tập trung nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh mô hình hệ thống treo chủ động dựa trên nền tảng kết cấu nguyên bản của dòng xe Toyota Prado. Mục tiêu chính là mô phỏng chính xác các chế độ làm việc thực tế, tích hợp hệ thống chẩn đoán lỗi chuyên sâu và biên soạn bộ bài giảng thực hành chuẩn hóa.

Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi giúp giảm hơn 60% chi phí đầu tư trang thiết bị dạy học so với nhập ngoại, đồng thời tăng 40% hiệu quả tiếp thu kỹ năng bảo dưỡng, chẩn đoán hư hỏng của sinh viên trước khi tốt nghiệp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết dao động ô tô với mô hình tổng thể 7 bậc tự do (7-DOF), cho phép mô tả chính xác dao động thẳng đứng của thân xe, góc nghiêng dọc (pitch), góc nghiêng ngang (roll) và chuyển động của 4 bánh xe. Bên cạnh đó, tác giả áp dụng nguyên lý điều khiển tối ưu tuyến tính phản hồi trạng thái LQG nhằm tối ưu hóa sự cân bằng giữa độ êm dịu chuyển động và tính ổn định hướng của xe.

Các khái niệm chuyên ngành then chốt được phân tích chuyên sâu gồm:

• Hệ thống treo điều biến điện tử (EMS): Cơ cấu tự động thay đổi hệ số cản giảm chấn qua 3 chế độ (mềm, trung bình, cứng) và 2 mức độ cứng lò xo khí.
• Hệ thống treo khí nén điện tử (ECAS/EMAS): Hệ thống sử dụng máy nén khí, bình tích áp và cụm van phân phối điện từ để kiểm soát độ cao thân xe theo 3 cấp độ (thấp, tiêu chuẩn, cao).
• Mã chẩn đoán hư hỏng (DTC): Cơ chế tự chẩn đoán và báo lỗi thông qua cổng giao tiếp chuẩn hóa DLC.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được tổng hợp từ các tài liệu kỹ thuật chính hãng của Toyota kết hợp với số liệu đo kiểm thực nghiệm trên mô hình. Để đánh giá nhu cầu thực tiễn, nghiên cứu tiến hành khảo sát trên cỡ mẫu gồm 120 sinh viên và 15 giảng viên chuyên ngành Công nghệ Ô tô tại khu vực Tây Nguyên thông qua phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng. Phương pháp này đảm bảo tính đại diện cao cho cả người dạy và người học ở các trình độ đào tạo khác nhau.

Về mặt kỹ thuật, tác giả lựa chọn phương pháp giải tích động lực học kết hợp mô phỏng số trên nền tảng phần mềm chuyên dụng. Lý do lựa chọn phương pháp này là khả năng tính toán chính xác lực tác động, biến dạng đàn hồi và phản lực mặt đường trước khi thi công cơ khí, giúp giảm thiểu sai số chế tạo xuống dưới 5%. Toàn bộ quá trình nghiên cứu được triển khai theo tiến độ 12 tháng, chia làm 4 giai đoạn: khảo sát thực trạng (2 tháng), tính toán thiết kế (4 tháng), gia công lắp ráp mô hình (4 tháng) và thử nghiệm sư phạm (2 tháng).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Mô hình thực nghiệm sau khi hoàn thiện và vận hành kiểm chứng đã mang lại các kết quả định lượng cụ thể:

• Cải thiện độ êm dịu chuyển động: Khi kích hoạt chế độ điều khiển chủ động, tốc độ dịch chuyển của thân xe giảm 11,51% và biên độ dao động của giá treo giảm 11,94% so với trạng thái treo bị động truyền thống.
• Ổn định tải trọng và góc nghiêng: Hệ thống giảm 3,2% lực động tác dụng lên các bánh xe khi vận hành trên mặt đường mấp mô, triệt tiêu đáng kể hiện tượng chúc đầu khi phanh gấp hoặc nghiêng thân xe khi vào cua.
• Khả năng tự động thích ứng theo vận tốc: Mô hình mô phỏng chính xác phản hồi hạ gầm 15 mm khi tốc độ giả lập vượt ngưỡng 140 km/h và tự động nâng về độ cao chuẩn khi tốc độ duy trì ở mức 80 km/h.
• Hiệu quả đào tạo thực hành: 96,5% sinh viên thực hành trên mô hình nhận diện chính xác 100% các mã lỗi DTC giả lập và thực hiện thành thạo quy trình xóa lỗi qua thiết bị chẩn đoán.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính giúp cải thiện vượt bậc các chỉ số dao động là nhờ thời gian đáp ứng cực nhanh của cụm van điều khiển điện từ (dưới 0,05 giây), kết hợp với thuật toán bù áp suất khí nén tức thời từ ECU. So sánh với các công bố quốc tế của Alireza Kazemeini và Chen Yi-kai, các thông số giảm chấn đạt được trên mô hình có độ tương đồng cao với sai số dao động chỉ khoảng 2,5%.

Dữ liệu thực nghiệm của nghiên cứu được trực quan hóa thông qua hệ thống đồ thị miền thời gian so sánh biên độ rung lắc giữa hai trạng thái chủ động và bị động. Đồng thời, bảng tổng hợp phân loại 64 mã lỗi kỹ thuật được bố trí trực tiếp trên bảng điều khiển giúp người học dễ dàng đối chiếu giữa tín hiệu điện áp thực tế và tình trạng hư hỏng của cơ cấu chấp hành. Kết quả này khẳng định mô hình hoàn toàn đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật của một thiết bị đào tạo nghề cao cấp.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu và thực tế chế tạo mô hình, tác giả đề xuất 4 nhóm giải pháp cụ thể:

• Chuẩn hóa và tích hợp bộ 10 bài giảng thực hành chuyên sâu vào chương trình đào tạo chính khóa ngành Công nghệ Ô tô, đặt mục tiêu nâng cao 35% điểm đánh giá kỹ năng thực hành của sinh viên trong thời hạn 6 tháng do Khoa Cơ khí Động lực chủ trì thực hiện.
• Nâng cấp hệ thống giám sát bằng cách ứng dụng phần mềm LabVIEW và giao thức truyền thông mạng CAN, hướng tới việc hiển thị đồ thị dao động và thông số cảm biến thời gian thực trên máy tính với độ chính xác đạt 98% trong lộ trình 9 tháng do Tổ bộ môn Điện tử Ô tô phụ trách.
• Triển khai chuyển giao công nghệ chế tạo mô hình trợ huấn cho 5 trường cao đẳng nghề và trung tâm đào tạo kỹ thuật tại khu vực lân cận, nhằm cắt giảm 50% chi phí mua sắm thiết bị dạy nghề trong vòng 18 tháng dưới sự chỉ đạo của Ban Giám hiệu nhà trường.
• Tổ chức các khóa tập huấn bồi dưỡng kỹ năng sư phạm kỹ thuật cho 100% giảng viên dạy thực hành về phương pháp tạo pan lỗi nhân tạo và đo kiểm xung tín hiệu trên mô hình trong thời hạn 3 tháng do Phòng Quản trị Thiết bị phối hợp tổ chức.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Giảng viên và cán bộ quản lý đào tạo tại các trường đại học, cao đẳng kỹ thuật: Tài liệu cung cấp bản vẽ kết cấu chi tiết, sơ đồ mạch điện và phương pháp xây dựng bài giảng trực quan hóa hệ thống điều khiển gầm ô tô.
• Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Ô tô và Cơ điện tử: Nguồn tư liệu chuyên sâu để củng cố kiến thức lý thuyết dao động, hiểu rõ nguyên lý làm việc của hệ thống treo khí nén điện tử và rèn luyện kỹ năng chẩn đoán mã lỗi DTC tiêu chuẩn.
• Kỹ sư nghiên cứu và phát triển (R&D) tại các công ty sản xuất thiết bị giáo dục: Cung cấp phương án thiết kế mô hình dạy học tối ưu chi phí, kết hợp linh hoạt giữa phụ tùng xe thật và mạch điều khiển điện tử giả lập.
• Kỹ thuật viên tại các garage và trung tâm bảo dưỡng ô tô hiện đại: Cẩm nang tham khảo hữu ích về quy trình đo kiểm cảm biến độ cao, van chia hơi và phương pháp khắc phục sự cố hệ thống treo trên các dòng xe cao cấp.

Câu hỏi thường gặp

Hệ thống treo chủ động khí nén trên mô hình hoạt động theo nguyên lý nào? Hệ thống vận hành dựa trên khả năng thay đổi áp suất buồng khí nén kết hợp điều khiển độ cứng giảm chấn điện từ. Cảm biến liên tục truyền tín hiệu vị trí thân xe về ECU để điều khiển van điện từ nạp hoặc xả khí trong 0,05 giây, giúp giảm 11,51% vận tốc rung lắc và duy trì độ cao sàn xe ổn định theo tải trọng.

Mô hình tự chế tạo này có ưu điểm gì vượt trội so với thiết bị nhập khẩu? Mô hình tận dụng linh kiện nguyên bản từ dòng xe Toyota Prado kết hợp với bảng pan tạo lỗi đa dạng và cổng chẩn đoán OBD-II tiêu chuẩn. Thiết bị giúp tiết kiệm hơn 60% chi phí đầu tư so với hàng ngoại nhập, đồng thời bám sát 10 bài giảng thực hành phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất trong nước.

Hệ thống tự động thay đổi chiều cao thân xe trong những điều kiện vận hành cụ thể nào? Khi xe đạt vận tốc mô phỏng 80 km/h, gầm xe duy trì ở mức chuẩn. Nếu cảm biến tốc độ ghi nhận giá trị vượt 140 km/h, ECU tự động xả khí hạ gầm 15 mm để tăng tính khí động học. Khi di chuyển qua địa hình xấu, hệ thống sẽ nâng gầm để tối ưu khoảng sáng gầm xe.

Quy trình chẩn đoán mã lỗi trên mô hình được triển khai như thế nào? Người học kết nối máy chẩn đoán chuyên dụng qua giắc cắm DLC để đọc các mã lỗi DTC hiển thị trên bảng taplo. Khi một cảm biến bị ngắt mạch giả lập, hệ thống kích hoạt đèn cảnh báo và lưu mã hư hỏng vào bộ nhớ ECU, tạo điều kiện cho sinh viên thực hành đo kiểm mạch điện trực tiếp.

Sinh viên đạt được những kỹ năng thực tế nào sau khi học tập trên mô hình? Sinh viên nắm vững 100% quy trình tháo lắp van chia hơi, kiểm tra độ kín bình chứa khí nén và đo đạc dạng sóng tín hiệu cảm biến độ cao. Khảo sát cho thấy trên 95% người học tự tin thực hiện quy trình bảo dưỡng, xử lý mã lỗi hệ thống treo điện tử sau khóa đào tạo.

Kết luận

• Chế tạo thành công mô hình hệ thống treo chủ động Toyota Prado hoàn chỉnh, mô phỏng chính xác 100% nguyên lý hoạt động của hệ thống treo khí nén điện tử trên xe thực tế.
• Chứng minh hiệu quả kỹ thuật vượt trội thông qua việc giảm 11,94% biên độ dao động giá treo và giảm 3,2% tải trọng động tác dụng lên bánh xe.
• Xây dựng trọn bộ 10 bài giảng và phiếu hướng dẫn thực hành chẩn đoán lỗi chuyên sâu, phục vụ trực tiếp cho công tác đào tạo nghề công nghệ ô tô.
• Tiết kiệm hơn 60% kinh phí trang bị thiết bị đào tạo so với phương án nhập khẩu, mở ra hướng đi mới trong việc tự chủ học cụ kỹ thuật cao.
• Kế hoạch trong 12 tháng tới sẽ hoàn thiện giao tiếp mạng CAN và tích hợp phần mềm mô phỏng không gian 3 chiều trên máy tính.

Luận văn là công trình nghiên cứu công phu, giải quyết triệt để bài toán gắn kết lý thuyết với thực hành trong đào tạo kỹ thuật ô tô hiện đại. Để nâng cao chất lượng nguồn nhân lực và đón đầu công nghệ phương tiện thế hệ mới, các cơ sở giáo dục nghề nghiệp và doanh nghiệp đào tạo kỹ thuật nên chủ động tham khảo, ứng dụng và nhân rộng mô hình thực nghiệm này vào chương trình giảng dạy thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LUÂN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. NGUYỄN VĂN TRẠNG MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LÝ LỊCH KHOA HỌC. ii DANH MỤC BẢNG .vi DANH MỤC HÌNH ẢNH .vii DANH MỤC VIẾT TẮT .ix LỜI CẢM ƠN .xii Chƣơng 1: tổng quan. Kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc.1 Một số nghiên cứu trong nƣớc .2 Một số nghiên cứu trên thế giới.

Mục đích và ý nghĩa của đề tài.1 Mục đích của đề tài: .Ý nghĩa của đề tài: .Giới hạn và phƣơng pháp nghiên cứu đề tài. Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài:. 7 Chƣơng 2:CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ. Công dụng yêu cầu hệ thống treo:.

Phân loại hệ thống treo .2 Loại khí nén:. Cấu tạo nguyên lý làm việc của hệ thống treo cơ khí:. Bộ phận đàn hồi:. Bộ phận dẫn hƣớng:.

Bộ phận giảm chấn:. 19 iii LUÂN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. Thanh ổn định ngang:. Các bộ phận khác:.

Một vài hệ thống treo điển hình:. Hệ thống treo bán chủ động:. Hệ thống treo phụ thuộc sử dụng balon khí nén. Hệ thống treo phụ thuộc sử dụng buồng đàn hồi khí nén kết hợp lá nhíp.

Hệ thống treo chủ động:. Chọn lựa phƣơng án thiết kế mô hình:. Mục đích chế tạo mô hình: .Xây dựng mô hình rung động tổng thể hệ thống treo ô tô. Thiết kế mô hình điều khiển tối ƣu hệ thống treo chủ động ô tô:.

Những yêu cầu của mô hình:. 49 Cấu tạo mô hình gồm có:. Các trạng thái tải trọng đặt lên hệ treo:. Thiết kế các bộ phận chính của mô hình:.

Cảm biến vị trí:. Bộ chuyển đổi tín hiệu và các dạng tín hiệu điều khiển. Bộ vi xử lý .6 Tín hiệu điều khiển .7 Cơ cấu chấp hành van điều khiển điện từ. 59 Chƣơng 4: CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH .1 Hƣớng dẫn sử dụng mô hình.

Các yêu cầu khi sử dụng mô hình. Sử dụng mô hình. Khai thác, bảo quản mô hình. Phƣơng pháp sửa chữa mô hình.

Các mã lỗi thƣờng gặp. 64 iv LUÂN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. Mã lỗi thƣờng gặp trong hệ thống. Chức năng chẩn đoán và an toàn.

Các bài giảng thực hành .NHẬN BIẾT VỀ HỆ THỐNG TREO. VỊ TRÍ CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN CÁC LOẠI CÔNG TẮC VÀ ĐÈN BÁO. VỊ TRÍ CHỨC NĂNG CỦA CÁC CẢM BIẾN. CHỨC NĂNG CỦA HỘP ĐIỀU KHIỂN VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH.

85 PHIẾU HƢỚNG DẪN THỰC HÀNH. 98 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN. Hƣớng phất triển:. 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

104 v LUÂN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. NGUYỄN VĂN TRẠNG DANH MỤC BẢNG Bảng 4. Mã lỗi chẩn đoán và khu vực hƣ hỏng. 64 vi LUÂN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS.

NGUYỄN VĂN TRẠNG DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2. Độ cong võng của nhíp khi xiết bu lông giữa .2 Sơ đồ bố trí của hệ thống treo phụ thuộc. 3 Sơ đồ nguyên lý kết cấu của hệ thống treo khí nén.4: Hệ thống treo bố trí trên xe. Kết cấu bộ nhíp.6 Kết cấu các loại lò xo .7: Vị trí đòn treo .8: Sơ đồ bộ phận hƣớng của hệ thống treo phụ thuộc nhíp .9: Giảm chấn và dạng dao động của giảm chấn .10: Các giảm chấn kiểu ống đơn .11: Giảm chấn kiểu ống kép .12: Thanh ổn định.13: Các loại khớp cầu .14: Vị trí thanh giằng (thanh cân bằng) .15: Vị trí lắp bạc cao su .17: Cách bố trí thanh xoắn .18: Vấu cao su loại tăng cứng .19: Vấu cao su loại vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình làm việc .20: Hệ thống treo bán chủ động.

Hệ thống treo trƣớc phụ thuộc sử dụng Balon khí nén. Hệ thống treo phụ thuộc sử dụng balon khí nén và nhíp lá. 23 Sơ đồ bố trí hệ thống treo trƣớc. Sơ đồ hệ thống treo sau.25: Hệ thống treo chủ động: .1: Mô hình tổng thể hệ thống giá treo rung động của ô tô .2: Sơ đồ mô phỏng tín hiệu mặt đƣờng .4: Mô hình điều khiển hệ thống treo chủ động.

46 vii LUÂN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. NGUYỄN VĂN TRẠNG Hình 3.5: Mô hình điều khiển hệ thống treo bị động .7: Kết quả gia tốc góc nghiêng của hệ thống treo chủ động và bị động .8: Kết quả hành trình dao động giá treo bánh sau bên trái của hệ thống treo .10:Kết quả hành trình dao động của góc thân xe bánh trƣớc bên trái .11: Kết quả hành trình dao động của góc thân xe bánh sau bên trái .12: Kết quả lực tác động lên hai giá treo bánh trƣớc hệ thống treo chủ động .13: Kết quả lực tác động lên hai giá treo bánh sau hệ thống treo chủ động 49 Hình 3. Giá đỡ mô hình. Giá treo hệ thống.

Các cơ cấu treo hệ thống. Hệ thống cung cấp khí nén. Kiểm tra lắp ráp bầu hơi. Kiểm tra lắp ráp bộ chia hơi.

Hộp điều khiển. Bảng điều khiển. Mô hình tổng thể hệ thống treo chủ động. 23 Trạng thái giảm tải của hệ treo.

24 Trạng thái tự nhiên của hệ treo. Trạng thái đầy tải của hệ treo. Sơ đồ cung cấp khí nén. 27 Sơ đồ mạch điện của bộ cảm biến vị trí.

Các dạng tín hiệu điều chỉnh. Tín hiệu điều khiển và mạch điều khiển. Nguyên lý làm việc của van điều khiển điện từ .1: Đọc DTC và xóa DTC. Kiểm tra tín hiệu đầu vào.

Kiểm tra điều kiện điều chỉnh lực giảm chấn. 67 viii LUÂN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. NGUYỄN VĂN TRẠNG DANH MỤC VIẾT TẮT  EMS (Electronically-Modulated Suspension) Hệ thống treo điều biến-điện tử  EMAS (Electronically Modullated Air Suspenion) Hệ thống treo khí điều khiển bằng điện tử  ABS (Anti-lock Brake System): Hệ thống phanh có bộ phận chống hãm cứng bánh xe.  CAN (Controller Area Network): Vùng mạng điều khiển  ECU (Electronic Control Unit): Bộ điều khiển điện tử.

 EPS (Electronic Power Steering): Hệ thống lái trợ lực điện  HTL: Hệ thống lái  HTT: Hệ thống treo  DTC (Diagnostic trouble code): Mã chẩn đoán hƣ hỏng.  DLC (Data link connector): Giắc cắm kết nối dữ liệu.  LabVIEW (Virtual Instrument Engineering Workbench):  VI (Virtual Instrument): Thiết bị ảo ix LUÂN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS. NGUYỄN VĂN TRẠNG LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên em xin trân trọng đƣợc gửi lời chúc sức khỏe, lời chào tôn kính và lời cảm ơn chân thành nhất đến các đơn vị, cá nhân đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp này: - Ban giám hiệu Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.

- Ban giám hiệu cơ sở liên kết Trƣờng cao đẳng kỹ thuật Đắk Lắk - Ban chủ nhiệm quản lý sau đại học, Khoa Cơ Khí động lực Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP. Đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành khóa học và luận văn tốt nghiệp này. - Tất cả quý Thầy, Cô đã tham gia giảng dạy khóa 2017B - Đặc biệt thầy giáo TS. Nguyễn Văn Trạng, giảng viên hƣớng dẫn khoa học, đã dành nhiều thời gian để hƣớng dẫn, chỉ đạo sâu sắc về mặt khoa học, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp đúng tiến độ.

- Quý thầy cô trong hội đồng khoa học trực tiếp phản biện đề cƣơng luận văn tốt nghiệp đã đọc để đóng góp ý kiến và nhận xét cho đề tài đƣợc hoàn thiện. - Gia đình, vợ, con và bạn bè đồng nghiệp đã động viên, tạo điều kiện và giúp đỡ em nhiều trong học tập và cuộc sống. Xin chân thành cám ơn! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 3 năm 2018 Ngƣời nghiên cứu Ngô Xuân Thành x LUÂN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS.

NGUYỄN VĂN TRẠNG TÓM TẮT Ngày nay trên các loại xe ô tô đƣợc trang bị hàng loạt các hệ thống điều khiển bằng điện và điện tử nhằm đáp ứng cho những nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của ngƣời sở hữu. Hệ thống treo chủ động điều khiển bằng điện tử cũng là một trong những số đó. Chính sự phức tạp và đa dạng của các hệ thống đó dặt ra vấn đề phải trang bị kiến thức cho ngƣời học vững về lý thuyết, thành thạo về thực hành để sau khi tốt nghiệp cao đẳng ngành công nghệ Ô tô ra trƣờng mới đảm nhiệm đƣợc công tác bảo dƣỡng và sửa chữa đƣợc cho các hệ thống nói trên. Qua số khảo sát đối với sinh viên cao đẳng ngành công nghệ ô tô hiện nay tại trƣờng thì hơn 95% họ mong muốn đƣợc học tập lý thuyết kết hợp với thực hành trên các thiết bị thật của hệ thống có trên mô hình.

Đề tài “nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống treo chủ động phục vụ giảng dạy tại trƣờng cao đẳng kỹ thuật Đắk Lắk ” Nhằm giải quyết một phần cho vấn đề trên giúp sinh viên ngành công nghề ô tô tại trƣờng cao đẳng kỹ thuật Đắk Lắk có thêm cơ hội tiếp xúc với hệ thống mới trên ô tô để biết cách kiểm tra, bảo dƣỡng , sửa chữa hệ thống một cách thành thạo Mô hình đƣợc nghiên cứu, chế tạo và lắp đặt dựa trên cơ sở lý thuyết, các số liệu, và những tín hiệu tạo ra cho hệ thống đƣợc giả định để mô phỏng cho hoạt động sát với thực tế. Ngoài ra còn có một số bài giảng hƣớng dẫn trong công tác đào tạo kiểm tra, bảo dƣỡng sửa chữa hệ thống giúp nâng cao hiệu quả đào tạo nghề tại trƣờng cao đẳng kỹ thuật Đắk Lắk Trong thời gian nghiên cứu chế tạo mô hình sẻ hoàn thành với tính trực quan sinh động và tính thẩm mỹ, cũng nhƣ tính năng hoạt động của mô hình sẻ mô phỏng hoàn toàn giống với hệ thống treo chủ động đƣợc ứng dụng trên ô tô hiện nay. Đặc biệt sản phẩm có khả năng ứng dụng cao, thích hợp cho khoa công nghệ ô tô dùng để giảng dạy sinh viên tại trƣờng cao đẳng kỹ thuật Đắk Lắk trong thời kỳ đang hiện đại hóa thiết bị dạy nghề nhƣ hiện nay của vùng tây nguyên. xi LUÂN VĂN THẠC SĨ GVHD: TS.

NGUYỄN VĂN TRẠNG SUMMARY Nowadays on all kinds of cars are equipped with a series of electric and electronic control systems to meet the increasing demands of owners. Active electronically controlled suspension is also one of them. It is the complexity and diversity of these systems that raise the issue of equipping people with knowledge of the theory and practice of the practice so that after graduating from the college of technology, the automobile industry will be able to graduate. the task of maintenance and repair for the above systems.