LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2013 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Lâm Văn Quốc ii LỜI CẢM ƠN Quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn là khoảng thời gian để lại nhiều dấu ấn. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô tham gia đào tạo học viên cao học ngành Kỹ thuật cơ khí động lực (Khai Thác & Bảo Trì Ô tô Máy Kéo) của trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật đã trang bị cho em thêm nhiều kiến thức mới và tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Lâm Mai Long đã hết sức nhiệt tình trong giảng dạy và trực tiếp hƣớng dẫn em. Thầy đã đƣa ra những ý kiến đóng góp khắc phục, sửa chữa những sai sót trong quá trình em thực hiện luận văn. Xin cảm ơn bạn đồng nghiêp, các bạn học viên cùng khoá đã giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Xin chân thành cảm ơn! iii TÓM TẮT Trong ngành công nghiệp sản xuất ôtô, để nâng cao tính cạnh tranh của thƣơng hiệu, nhiều đơn vị, tập đoàn đã chú trọng đến việc nghiên cứu dao động nhằm tạo ra các loại ôtô đáp ứng đƣợc tính êm dịu, độ an toàn trong chuyển động với những điều kiện về cơ sở hạ tầng khác nhau ở mỗi quốc gia. Tính êm dịu, độ an toàn của ôtô chi phối bởi hệ thống treo, đồng thời cũng có ảnh hƣởng đến tính năng động lực học của ôtô. Tính êm dịu của ôtô chịu sự ảnh hƣởng bởi gia tốc thẳng đứng và các chuyển động lắc dọc, lắc ngang của ôtô gây ra. Chuyển động hƣớng tới của ôtô chịu ảnh hƣởng của nhiều yếu tố, ở đây ta chỉ xét yếu tố bị chi phối bởi hệ thống treo, yếu tố này là khả năng bám của bánh xe với mặt đƣờng và hệ số động lực học.
Nội dung của luận văn đƣợc vận dụng lý thuyết dao động ôtô, xây dựng mô hình toán học, thiết lập phƣơng trình vi phân mô tả chuyển động để khảo sát tính toán đối với xe khách cụ thể là County HMK29SL từ đó rút ra đƣợc những đánh giá có tính khoa học về độ êm dịu và an toàn chuyển động của loại xe này. Đồng thời tính toán ứng dụng giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab nhằm kiểm chứng và so sánh kết quả để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô. iv ABSTRACT In the automobile industry, to enhance the competitiveness of the brand, many units, the group has focused on the study of oscillations in order to create the kind of car are smooth response, safety in motion with the conditions of various infrastructure in each country. As calming, the safety of the car is dominated by suspension, and also affect the dynamics features of cars.
Calculate the car's smooth influenced by vertical acceleration and vertical motion, horizontal shaking caused by cars. Moving towards the car under the influence of many factors, here we consider only elements affected by suspension, this factor is of wheel traction with the road surface and kinetic coefficients. The content of the thesis is to apply auto oscillation theory, mathematical modeling, differential equations set describing the motion to survey calculations for specific bus is the County HMK29SL from which to draw the scientific evaluation of the safety and smooth movement of vehicles. Simultaneously computing application interface graphics toolkit's user interface matlab to test and compare the results to assess the soothing motion of the car.
v MỤC LỤC TRANG QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH KHOA HỌC. i LỜI CAM ĐOAN. ii LỜI CẢM ƠN. iv MỤC LỤC .v Chƣơng 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI .1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu .1 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc .2 Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc .2 Mục đích của đề tài.3 Nhiệm vụ và giới hạn đề tài.4 Phƣơng pháp nghiên cứu.10 Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT .1 Kết cấu hệ thống treo.1 Phần đƣợc treo .2 Phần không đƣợc treo .3 Hệ thống treo .2 Khái niệm về khối lƣợng đƣợc treo và khối lƣợng không đƣợc treo .1 Khối lƣợng đƣợc treo M .2 Khối lƣợng không đƣợc treo m .3 Hệ thống treo .3 Mô hình dao động của ô tô .2 Mô hình dao động tƣơng đƣơng .4 Hàm kích động từ mặt đƣờng .5 Phƣơng Trình Vi Phân Của Hệ Dao Động Trong Mô Hình Phẳng .1 Phƣơng trình dao động hệ 4 bậc tự do .1 Phƣơng trình dao động .2 Hệ phƣơng trình vi phân chuyển động của hệ 4 bậc tự do.26 Chƣơng 3 PHƢƠNG PHÁP GIẢI PHƢƠNG TRÌNH VI PHÂN DAO ĐỘNG.1 Các thông số của mô hình tính toán xe khách County HMK29S .2 Phƣơng pháp giải bài toán dao động ô tô .29 Chƣơng 4 SO SÁNH ĐÁNH GIÁ ĐỘ ÊM DỊU XE KHÁCH COUNTYHMK29SL 33 4.1 Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động .1 Đánh giá dao động của hệ thống treo .2 Trọng số gia tốc (r.s) đƣợc tính bằng công thức .3 Tính toán tần số dao động riêng không có giảm chấn:.2 Kết quả tính toán với các dữ liệu thông số kết cấu của xe Hyundai County trên giao diện Matlab:.3 Kết quả tính toán với các dữ liệu thông số kết cấu của xe County HMK29Sl trên giao diện Matlab:.4 So sánh từ kết quả tính toán của xe khách Huyndai County với County HMK29SL .41 Chƣơng 5 THỰC TẾ ỨNG DỤNG GIAO DIỆN BỘ CÔNG CỤ GRAPHICS USER INTERFACE CỦA MATLAB TRONG THIẾT Ô TÔ.
Ứng dụng thực nghiệm các thông số của mô hình tính toán xe buýt City Liner OF8000 trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab: .2 Ứng dụng thực nghiệm các thông số của mô hình tính toán xe Toyota Vios Limo trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab:.3 Ứng dụng thực nghiệm các thông số của mô hình tính toán xe Toyota Corolla ALTIS 2004 trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab. Kết quả kiểm chứng: .52 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .53 TÀI LIỆU THAM KHẢO.55 vii DANH SÁCH CÁC HÌNH TRANG Hình 1.1: Xe County HMK29SL .2: Sơ đồ tổng thể xe County HMK29SL .3: Kích thƣớc hầm hàng xe County HMK29SL .4: Vùng chỉ dẫn sức khoẻ theo ISO 2631 và TCVN 6964.5: Hệ trục tọa độ quy định trong ISO 2631 .6: Các giới hạn của gia tốc thẳng đứng trong các khoảng thời gian tác dụng cho phép theo ISO/DIS 2631 và hệ trục tọa độ quy định trong ISO 2631 8 Hình 1.7: Vùng chỉ dẫn sức khỏe ISO 2631-1:1997 .1a: Mô hình phẳng hệ dao động ôtô 4 bậc tự do .1b: Sơ đồ tính toán mô hình phẳng hệ dao động .2: Dao động ôtô trong mặt phẳng đứng hệ 4 bậc tự do .1: Các thông số của xe County HMK 29SL ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab .2a: Đồ thị gia tốc của xe County HMK 29SL .2b: Đồ thị vận tốc của xe County HMK 29SL .2c: Đồ thị chuyển vị của xe County HMK 29SL .1: Các thông số của xe Hyundai County ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab.2a: Đồ thị gia tốc của xe Hyundai County .2b: Đồ thị vận tốc của xe Hyundai County .2c: Đồ thị chuyển vị của xe Hyundai County .3: Các thông số của xe County HMK29Sl ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlap.4a: Đồ thị gia tốc của xe County HMK29Sl .4b: Đồ thị vận tốc của xe County HMK29Sl .4c: Đồ thị chuyển vị của xe County HMK29Sl .1: Xe City Liner OF8000 .2: Các thông số của xe City Liner OF8000 ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab .3a: Đồ thị gia tốc của xe City Liner OF8000 .3b: Đồ thị gia tốc của xe City Liner OF8000 .3c: Đồ thị chuyển vị của xe City Liner OF8000 .4: Xe Toyota Vios Limo .5: Các thông số của xe Toyota Vios Limo ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab.6a: Đồ thị gia tốc của xe Toyota Vios Limo .6b: Đồ thị vận tốc của xe Toyota Vios Limo .6c: Đồ thị chuyển vị của xe Toyota Vios Limo .7: Xe Toyota Corolla ALTIS 2004 .8: Các thông số của xe Toyota Corolla ALTIS 2004 ứng dụng trên giao diện bộ công cụ graphics user interface của matlab .9a: Đồ thị gia tốc của xe Toyota Corolla ALTIS 2004 .9b: Đồ thị gia tốc của xe Toyota Corolla ALTIS 2004.9c: Đồ thị chuyển vị của xe Toyota Corolla ALTIS 2004 .51 ix DANH SÁCH CÁC BẢNG TRANG Bảng 1.1: Phản ứng của cơ thể đối với những mức dao động khác nhau (TCVN 6964) .2: Phản ứng về tiện nghi với môi trƣờng dao động (ISO 2631-1:1997) .9 x Chƣơng 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu Ngày nay cùng với xu hƣớng phát triển chung của thế giới, nền công nghiệp ôtô đang phát triển rất nhanh để đáp ứng nhu cầu ngƣời sử dụng. Những đòi hỏi đặt ra cho chiếc ôtô khách là phải đáp ứng các yêu cầu về nhiên liệu, tốc độ, không gây ô nhiễm môi trƣờng, độ êm dịu và an toàn chuyển động v.v…Chính vì lẽ đó mà các hệ thống trên ôtô không ngừng đƣợc quan tâm cải tiến hiệu quả và phát huy hết những tính năng của chúng.1: Xe County HMK29SL Để đáp ứng nhu cầu đi lại cũng nhƣ vận chuyển hàng hoá, công nghệ ô tô đã không ngừng thay đổi và phát triển, cải tiến sản phẩm để liên tục cho ra đời những loại xe kiểu dáng mới, tiện nghi hơn phù hợp với nhu cầu, điều kiện kinh tế của mỗi ngƣời, phù hợp với đặc điểm mỗi quốc gia và đạt đƣợc những tiêu chuẩn nhƣ đã qui định. Tuy nhiên, để có đƣợc một chỗ đứng trong xã hội, để một công ty tồn tại và phát triển thì điều quan trọng nhất là phải tạo ra cái mà xã hội cần chứ không phải là cái mà ta đang có 1 Với hệ thống giao thông dày đặc, địa hình phức tạp nhƣ ở Việt Nam hiện nay, đặc biệt trong thành thị nền kinh tế phát triển, đời sống ngƣời dân đã đƣợc nâng cao, cùng với xu thế hội nhập vào nền kinh tế thế giới… Thì câu hỏi đƣợc đặt ra là làm thế nào để nâng cao độ êm dịu và thoải mái cho ngƣời, hàng hoá khi xe chuyển động? Làm thế nào để thời gian đƣa rƣớc khách ngắn đi? Ô nhiễm môi trƣờng đạt ở giới hạn cho phép? Số chỗ ngồi phải đƣợc bảo đảm cho mỗi chuyến đi (không thừa cũng không thiếu)….
xe khách County HMK29SL đang lắp ráp tại công ty Tracomeco mới cỡ trung này có động cơ mạnh mẽ ở trình độ phát triển công nghệ mới nhất với hệ thống phun nhiên liệu điện tử đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải EURO-III.