Nghiên cứu dao động ô tô khách với hệ thống treo khí nén

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Xu hướng phát triển ô tô khách ở Việt Nam

1.2. Đặc điểm và sự phát triển mạng lưới giao thông ở Việt Nam

1.3. Hiện trạng phát triển ô tô khách ở Việt Nam

1.4. Tình hình sản xuất lắp ráp ô tô khách ở Việt Nam

1.5. Hệ thống treo khí nén

1.5.1. Đặc điểm hệ thống treo khí nén

1.5.2. Hệ thống treo khí nén trên ô tô khách

1.6. Các mô hình nghiên cứu động lực học hệ thống treo khí nén

1.7. Khái quát về các công trình nghiên cứu liên quan đến nội dung đề tài

1.7.1. Các công trình nghiên cứu trên thế giới có liên quan đến đề tài

1.7.2. Các công trình nghiên cứu dao động ô tô trong nước

1.8. Vấn đề còn tồn tại và hướng nghiên cứu

1.9. Nhiệm vụ nghiên cứu của luận án

1.10. KẾT LUẬN CHƯƠNG I

2. CHƯƠNG II: THIẾT LẬP MÔ HÌNH DAO ĐỘNG Ô TÔ KHÁCH SỬ DỤNG HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN

2.1. Mô hình động lực học của lò xo khí nén

2.2. Cơ sở lý thuyết nhiệt động học

2.3. Các thông số đặc trưng của lò xo khí nén

2.4. Mô hình toán học của lò xo khí nén

2.4.1. Đặc tính đàn hồi lò xo khí nén

2.4.2. Đặc tính đàn hồi tĩnh

2.4.3. Đặc tính động lực học lò xo khí nén

2.5. Mô hình dao động ô tô khách với hệ thống treo khí nén

2.5.1. Các giả thiết hiện dụng ô tô khách

2.5.2. Mô hình dao động 1/4 ô tô với hệ thống treo khí nén

2.5.3. Mô hình dao động ô tô trong không gian với hệ thống treo khí nén

2.6. Các chỉ tiêu đánh giá dao động ô tô

2.6.1. Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động

2.6.2. Chỉ tiêu đánh giá an toàn chuyển động

2.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG II

3. CHƯƠNG III: KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN DAO ĐỘNG CỦA Ô TÔ KHÁCH SỬ DỤNG HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN

3.1. Mô phỏng mô hình nghiên cứu dao động ô tô trong Matlab Simulink

3.2. Ô tô khách UNIVERSE

3.3. Khảo sát dao động riêng của ô tô

3.3.1. Tần số dao động riêng của ô tô theo phương thẳng đứng

3.3.2. Tần số dao động riêng lắc ngang

3.4. Khảo sát dao động của ô tô trong miền thời gian

3.4.1. Ảnh hưởng của mấp mô mặt đường

3.4.2. Ảnh hưởng của áp suất trong lò xo khí nén

3.4.3. Ảnh hưởng của thể tích bình khí phụ

3.5. Khảo sát dao động của ô tô trong miền tần số

3.5.1. Ảnh hưởng của áp suất trong lò xo khí nén đến êm dịu chuyển động

3.5.2. Ảnh hưởng của thể tích bình khí phụ đến êm dịu chuyển động

3.5.3. Ảnh hưởng của thể tích bình khí phụ đến tính ổn định chuyển động

3.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG III

4. CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

4.1. Mục đích của nghiên cứu thực nghiệm

4.2. Thí nghiệm xác định độ cứng tĩnh lò xo khí nén

4.2.1. Điều kiện khi thực hiện thí nghiệm

4.2.2. Trang thiết bị phục vụ thí nghiệm

4.2.3. Phương pháp thực hiện thí nghiệm

4.2.4. Kết quả thí nghiệm

4.3. Thí nghiệm xác định độ cứng động lực học lò xo khí nén

4.3.1. Trang thiết bị phục vụ thí nghiệm

4.3.2. Phương pháp thực hiện thí nghiệm

4.3.3. Kết quả thí nghiệm

4.4. Sử dụng kết quả thí nghiệm để chuẩn hóa mô hình lý thuyết

4.5. Sử dụng kết quả lý thuyết để chuẩn hóa đường đặc tính tĩnh lò xo khí nén

4.6. Sử dụng kết quả thí nghiệm để chuẩn hóa mô hình dao động trong không gian ô tô khách

4.7. Thí nghiệm xác định tần số dao động riêng của ô tô khách theo phương thẳng đứng

4.7.1. Mục đích thí nghiệm

4.7.2. Giới thiệu thiết bị thí nghiệm

4.7.3. Phương pháp thực hiện thí nghiệm

4.7.4. Kết quả thí nghiệm

4.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG IV

KẾT LUẬN CHUNG

MỘT SỐ KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT

HƯỚNG PHÁT TRIỂN TIẾP THEO CỦA LUẬN ÁN

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu dao động ô tô khách với hệ thống treo khí nén là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô. Dao động ô tô không chỉ ảnh hưởng đến sự thoải mái của hành khách mà còn liên quan đến an toàn và hiệu suất của phương tiện. Trong bối cảnh Việt Nam, nơi mà hệ thống treo ô tô đang ngày càng được cải tiến, việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp tối ưu cho hệ thống treo khí nén là cần thiết. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng công nghệ treo khí nén có khả năng điều chỉnh độ cứng, từ đó cải thiện tính năng êm dịu và an toàn chuyển động. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề tồn tại cần được giải quyết, đặc biệt là trong điều kiện giao thông và địa hình đa dạng của Việt Nam.

1.1 Xu hướng phát triển ô tô khách ở Việt Nam

Ngành công nghiệp ô tô khách tại Việt Nam đang trên đà phát triển mạnh mẽ. Sự gia tăng nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa đã thúc đẩy việc sản xuất và lắp ráp các loại ô tô khách hiện đại. Ô tô khách sử dụng hệ thống treo khí nén đang trở thành lựa chọn phổ biến nhờ vào khả năng cải thiện hiệu suất hệ thống treo và mang lại sự thoải mái cho hành khách. Các nhà sản xuất đang chú trọng đến việc nâng cao chất lượng và tính năng của hệ thống treo, nhằm đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Việc áp dụng công nghệ treo khí nén không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn nâng cao tính an toàn trong quá trình di chuyển.

II. Thiết lập mô hình dao động ô tô khách

Mô hình dao động của ô tô khách sử dụng hệ thống treo khí nén được xây dựng dựa trên các nguyên lý động lực học cơ bản. Mô hình này cho phép phân tích và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến dao động ô tô trong các điều kiện khác nhau. Việc lựa chọn mô hình toán học phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác trong việc dự đoán hành vi của hệ thống treo. Các thông số như độ cứng của lò xo khí nén, áp suất trong lò xo và thể tích bình khí phụ đều có ảnh hưởng lớn đến tính năng hệ thống treo. Nghiên cứu này không chỉ giúp cải thiện tính ổn định của ô tô mà còn nâng cao chất lượng lái xe.

2.1 Mô hình động lực học của lò xo khí nén

Mô hình động lực học của lò xo khí nén được thiết lập dựa trên các nguyên lý vật lý cơ bản. Đặc tính của lò xo khí nén cho phép điều chỉnh độ cứng, từ đó ảnh hưởng đến độ êm dịu và an toàn chuyển động của ô tô. Các thông số như độ cứng tĩnh và động lực học của lò xo khí nén cần được xác định chính xác để đảm bảo mô hình phản ánh đúng thực tế. Việc khảo sát các thông số này sẽ giúp tối ưu hóa thiết kế hệ thống treo khí nén, từ đó nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của ô tô khách trong các điều kiện vận hành khác nhau.

III. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến dao động của ô tô khách

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến dao động ô tô là một phần quan trọng trong nghiên cứu này. Các yếu tố như mấp mô mặt đường, áp suất trong lò xo khí nén, và thể tích bình khí phụ đều có tác động lớn đến hiệu suất hệ thống treo. Việc mô phỏng các điều kiện thực tế trong Matlab Simulink cho phép đánh giá chính xác ảnh hưởng của từng yếu tố đến tính ổn định và êm dịu chuyển động của ô tô. Kết quả khảo sát sẽ cung cấp thông tin quý giá cho việc cải tiến thiết kế và vận hành hệ thống treo khí nén, nhằm nâng cao trải nghiệm của hành khách và đảm bảo an toàn trong quá trình di chuyển.

3.1 Ảnh hưởng của mấp mô mặt đường

Mấp mô mặt đường là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến dao động ô tô. Khi ô tô di chuyển trên mặt đường không bằng phẳng, hệ thống treo phải làm việc để hấp thụ các lực tác động từ mặt đường. Nghiên cứu cho thấy rằng hệ thống treo khí nén có khả năng điều chỉnh độ cứng để thích ứng với các điều kiện mặt đường khác nhau, từ đó cải thiện tính êm dịu và an toàn chuyển động. Việc phân tích ảnh hưởng của mấp mô mặt đường sẽ giúp các nhà thiết kế tối ưu hóa hệ thống treo, đảm bảo ô tô hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện.

IV. Nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu thực nghiệm là bước quan trọng để kiểm chứng các lý thuyết đã xây dựng. Thí nghiệm xác định độ cứng tĩnh và động lực học của lò xo khí nén sẽ cung cấp dữ liệu thực tế để so sánh với mô hình lý thuyết. Các điều kiện thí nghiệm được thiết lập cẩn thận để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả. Kết quả thí nghiệm không chỉ giúp hiệu chỉnh mô hình lý thuyết mà còn cung cấp thông tin quý giá cho việc cải tiến hệ thống treo khí nén. Việc áp dụng các kết quả này vào thực tiễn sẽ góp phần nâng cao chất lượng và an toàn của ô tô khách trong quá trình vận hành.

4.1 Thí nghiệm xác định độ cứng tĩnh lò xo khí nén

Thí nghiệm xác định độ cứng tĩnh của lò xo khí nén được thực hiện trong điều kiện kiểm soát chặt chẽ. Các thiết bị thí nghiệm hiện đại được sử dụng để đo lường chính xác các thông số cần thiết. Kết quả thu được sẽ cho thấy mối quan hệ giữa áp suất trong lò xo và độ cứng tĩnh, từ đó giúp tối ưu hóa thiết kế hệ thống treo khí nén. Việc xác định chính xác độ cứng tĩnh là rất quan trọng để đảm bảo tính ổn định và êm dịu chuyển động của ô tô khách trong các điều kiện vận hành khác nhau.

Luận án nghiên cứu dao động của ô tô khách sử dụng hệ thống treo khí nén