Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Sự gia tăng nhanh chóng của các phương tiện giao thông đường bộ tại Việt Nam đặt ra yêu cầu cấp thiết đối với việc nâng cao tính an toàn chủ động và hiệu quả vận hành của ô tô. Trong cấu trúc phương tiện cơ giới, ba cụm hệ thống điều khiển gồm hệ thống treo, hệ thống lái và hệ thống phanh giữ vai trò quyết định đến động học chuyển động, sự thoải mái của hành khách và khả năng phòng ngừa tai nạn. Cụ thể:
- Hệ thống treo tiếp nhận và dập tắt các dao động từ mặt đường, duy trì độ bám giữa lốp và mặt đường, đồng thời đảm bảo tính êm dịu chuyển động;
- Hệ thống lái điều khiển hướng di chuyển, giữ ổn định quỹ đạo theo chủ ý của người điều khiển;
- Hệ thống phanh kiểm soát vận tốc, dừng phương tiện trong các tình huống vận hành thông thường cũng như khẩn cấp.
Dòng xe Hyundai Accent thế hệ thứ 5 (phiên bản 2018) là mẫu xe du lịch hạng B được Tập đoàn Thành Công chuyển giao công nghệ và lắp ráp trực tiếp tại nhà máy Hyundai Ninh Bình kể từ năm 2017. Với mức độ phổ biến cao tại thị trường trong nước, việc nghiên cứu các đặc tính cơ học và động lực học của mẫu xe này mang giá trị thực tiễn rõ rệt. Nhằm làm rõ độ bền kết cấu và đặc tính động học của các cụm điều khiển gầm xe, đề tài tốt nghiệp đã chọn hướng tiếp cận kết hợp tính toán kiểm nghiệm lý thuyết với công nghệ mô phỏng động lực học đa vật thể trên phần mềm Carsim.
Mục tiêu nghiên cứu:
- Tính toán kiểm nghiệm bền, xác định lực tác dụng lên các kết cấu và kiểm nghiệm động học của hệ thống treo, lái, phanh trên xe Hyundai Accent 2018:
- Hệ thống treo: Kiểm nghiệm độ võng khi chuyển động, kiểm nghiệm bền lò xo, xác định hệ số an toàn lò xo và kiểm tra nhiệt độ làm việc của giảm chấn.
- Hệ thống lái: Kiểm nghiệm bền trục lái, thanh kéo ngang, đòn quay đứng và kiểm nghiệm động học hình thang lái.
- Hệ thống phanh: Kiểm nghiệm các mô-men ở cơ cấu phanh, xác định hành trình bàn đạp phanh và lực tác dụng lên bàn đạp phanh.
- Mô phỏng và đánh giá tính hiệu quả, ổn định khi phanh và khi quay vòng thông qua phần mềm Carsim, từ đó phân tích các thông số đồ thị và đưa ra khuyến nghị kỹ thuật.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống treo, hệ thống lái và hệ thống phanh trên mẫu xe Hyundai Accent phiên bản 2018.
- Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn trong việc phân tích kết cấu, tính toán kiểm nghiệm cơ học theo các công thức lý thuyết ngành ô tô và thiết lập mô hình mô phỏng chuyển động trên phần mềm Carsim dưới các điều kiện vận tốc, bán kính quay vòng và hệ số bám mặt đường xác định.
- Thời gian và địa điểm thực hiện: Đồ án hoàn thành vào tháng 06 năm 2024 tại Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết và mô hình tính toán:
- Lý thuyết dao động và đàn hồi ô tô: Sử dụng các công thức tính toán ứng suất xoắn và hệ số an toàn cho chi tiết lò xo trụ quấn từ thép cacbon loại 60C2XфA; mô hình truyền nhiệt và cân bằng nhiệt năng của bộ phận giảm chấn thủy lực hai lớp nhằm xác định khả năng tản nhiệt khi làm việc liên tục.
- Lý thuyết động học và động lực học quay vòng: Ứng dụng mô hình hình thang lái Ackermann để thiết lập phương trình quan hệ góc quay lý thuyết ($\beta_{LT}$) và góc quay thực tế ($\beta_{TT}$) của các bánh xe dẫn hướng; tính toán mô-men cản quay vòng tại chỗ và mô-men cản do sự trượt bên của bánh xe với mặt đường; phân tích trạng thái chịu lực của thanh kéo bên và đòn quay đứng trong hai trường hợp: quay vòng tại chỗ và phanh với cường độ cao.
- Lý thuyết quá trình phanh: Phương pháp xác định bán kính thiết kế và bán kính tính toán của cơ cấu phanh đĩa; công thức xác định lực ép má phanh từ áp suất thủy lực; cân bằng mô-men giữa mô-men phanh cần thiết và mô-men phanh thực tế sinh ra tại các bánh xe; tính toán thủy lực dẫn động có trợ lực chân không để tìm hành trình bàn đạp và lực tác dụng của người lái.
- Mô hình hóa động lực học ô tô trên Carsim: Phần mềm mô phỏng đa vật thể chuyên ngành ô tô, thiết lập các phương trình vi phân chuyển động không gian của khối lượng được treo (KLĐT) và khối lượng không được treo (KLKĐT).
Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp phân tích tài liệu kỹ thuật: Thu thập, tổng hợp dữ liệu cấu tạo, thông số hình học và đặc tính kỹ thuật từ tài liệu của nhà sản xuất Hyundai, các giáo trình kỹ thuật ô tô và luận văn chuyên ngành.
- Phương pháp giải tích kết hợp kiểm nghiệm cơ học: Thiết lập chuỗi tính toán giải tích để kiểm tra các chỉ tiêu bền tĩnh, độ võng và nhiệt độ làm việc của các chi tiết cơ khí cấu thành ba hệ thống.
- Phương pháp mô phỏng số: Thiết lập thông số hình học, khối lượng, hệ thống treo, lái, phanh trên giao diện Carsim; chạy kịch bản thử nghiệm phanh thẳng, phanh có gió ngang, phanh tránh chướng ngại vật trên đường cong và đánh lái gấp; trích xuất dữ liệu qua các đồ thị vận tốc, thời gian, quãng đường, gia tốc chậm dần, góc lệch thân xe và áp suất xi-lanh phanh.
Nguồn dữ liệu: Thông số hình học, khối lượng và hệ truyền động được trích từ thông số kỹ thuật tiêu chuẩn của mẫu xe Hyundai Accent 2018 do nhà sản xuất công bố và tài liệu kỹ thuật của dòng xe lắp ráp tại Việt Nam.
Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật
Đồ án tập trung khảo sát cấu trúc thực tế và lập mô hình mô phỏng cho ba cụm hệ thống điều khiển chính của xe Hyundai Accent 2018:
Đặc tính kỹ thuật cơ bản của xe Hyundai Accent 2018:
| STT | Thông số kỹ thuật | Giá trị | Đơn vị |
|---|---|---|---|
| 1 | Chiều dài tổng thể | 4440 | mm |
| 2 | Chiều rộng tổng thể | 1729 | mm |
| 3 | Chiều cao tổng thể | 1460 | mm |
| 4 | Chiều dài cơ sở | 2600 | mm |
| 5 | Khoảng sáng gầm xe | 150 | mm |
| 6 | Chiều rộng cơ sở (Trước / Sau) | 1512 / 1729 | mm |
| 7 | Loại động cơ | Kappa 1.4 MPI (DOHC, 4 xi-lanh) | - |
| 8 | Dung tích xi-lanh | 1353 | $\text{cm}^3$ |
| 9 | Công suất cực đại / Số vòng quay | 100 / 6000 | ps / (vòng/phút) |
| 10 | Mô-men xoắn lớn nhất / Số vòng quay | 132 / 4000 | N.m / (vòng/phút) |
| 11 | Tỷ số nén | 11:1 | - |
| 12 | Hệ thống dẫn động | Cầu trước (FWD) | - |
| 13 | Hộp số | Tự động 6 cấp (6AT) | - |
| 14 | Kích thước lốp | 195/55 R16 | - |
Kết cấu ba hệ thống điều khiển trên xe:
- Hệ thống treo: Treo trước là hệ thống treo độc lập MacPherson, sử dụng đòn ngang kiểu chữ A với khớp rôtuyn và khớp trụ, lò xo trụ quấn từ thép cacbon 60C2XфA có bước xoắn không đổi, giảm chấn ống thủy lực hai lớp tác động hai chiều có van giảm tải. Treo sau là hệ thống phụ thuộc kết hợp thanh cân bằng (Coupled Torsion Beam Axle - CTBA), sử dụng lò xo trụ thép cacbon lắp bản lề một đầu để triệt tiêu mô-men uốn và giảm chấn ống thủy lực có buồng bù chứa khí.
- Hệ thống lái: Trợ lực lái điện loại cột lái C-MDPS (Column - Motor Driven Power Steering) của hãng Mando, truyền động qua cụm bánh răng - thanh răng thẳng. Cụm điều khiển gồm mô-tơ điện, cảm biến góc lái, cảm biến mô-men xoắn, bánh răng giảm tốc và hộp điều khiển điện tử (ECU), kết hợp trục lái an toàn có khả năng co ngắn hấp thụ xung lực khi va chạm.
- Hệ thống phanh: Phiên bản đặc biệt trang bị phanh đĩa trên cả 4 bánh. Đĩa phanh trước dạng đĩa có rãnh thông gió kết hợp lỗ hướng kính tản nhiệt chế tạo từ gang cầu mài phẳng; đĩa phanh sau là đĩa đặc. Càng phanh sử dụng kết cấu má kẹp tùy động (floating caliper) trượt trên chốt dẫn hướng; má phanh dày khoảng 3 mm bằng xương thép ép vật liệu ma sát. Mạch dẫn động thủy lực kết hợp bộ trợ lực chân không màng kép và tích hợp các công nghệ an toàn điện tử: chống bó cứng phanh (ABS), phân phối lực phanh điện tử (EBD), hỗ trợ phanh khẩn cấp (BA) và cân bằng điện tử (ESC).
Triển khai mô phỏng trên phần mềm Carsim: Tác giả nhập các thông số hình học, đặc tính độ cứng lò xo, hệ số cản giảm chấn, thông số tỷ số truyền trục lái, kích thước xi-lanh phanh và thông số động học của lốp xe 195/55 R16 vào cơ sở dữ liệu xe phân khúc B trong Carsim. Quy trình kiểm tra được thiết lập qua các mô-đun: Run Control, Simulation Settings, lập kịch bản mặt đường (độ bám đồng nhất hoặc thay đổi, đường thẳng, đường cong), thiết lập điều kiện ngoại cảnh (gió ngang) và kích hoạt chế độ lái (đạp phanh, giữ lái, đánh lái tránh chướng ngại vật).
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan đề tài
Chương 1 trình bày lý do lựa chọn nghiên cứu mẫu xe Hyundai Accent 2018 dựa trên bối cảnh phổ biến của dòng xe lắp ráp trong nước. Đề tài xác định rõ hai mục tiêu chính: tính toán kiểm nghiệm độ bền, động học của ba hệ thống gầm và ứng dụng phần mềm Carsim để mô phỏng động lực học. Tác giả phân chia phạm vi nghiên cứu tập trung vào các chế độ phanh và quay vòng, đồng thời xác lập phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa phân tích tài liệu, giải tích cơ học và mô phỏng số.
Chương 2: Tổng quan về Hyundai Accent 2018
Chương này khái quát lịch sử phát triển của dòng xe từ năm 1994 và bước ngoặt hợp tác giữa Tập đoàn Thành Công với Hyundai Motor năm 2017 để sản xuất thế hệ thứ 5 tại Ninh Bình. Tác giả phân tích chi tiết các đặc điểm thiết kế ngoại thất (lưới tản nhiệt mạ chrome hình thác nước, đèn projector, dải LED ban ngày DRL, mâm hợp kim 16 inch) và nội thất theo triết lý Human Machine Interface (HMI) trang bị màn hình giải trí định vị GPS, cụm đồng hồ analog kết hợp LCD 3.5 inch và hệ thống Cruise Control. Về mặt động lực, chương nêu rõ đặc tính động cơ Kappa 1.4L MPI (công suất 100 ps, mô-men xoắn 132 N.m) cùng các trang bị an toàn tiêu chuẩn: hệ thống ESC, hệ thống ABS và hệ thống 6 túi khí. Toàn bộ thông số kỹ thuật được hệ thống hóa qua Bảng 2.1 và Bảng 2.2.
Chương 3: Tổng quan về hệ thống treo, lái, phanh trên ô tô Hyundai Accent 2018
Chương 3 mô tả sâu kết cấu vật lý và nguyên lý làm việc của từng hệ thống:
- Hệ thống treo: Khảo sát chi tiết cụm treo trước độc lập MacPherson (đòn chữ A, ống giảm chấn hai lớp kiêm trụ dẫn hướng, lò xo thép 60C2XфA) và cụm treo sau phụ thuộc dạng thanh cân bằng CTBA (lò xo trụ, ống giảm chấn có buồng bù khí điều hòa thể tích dầu).
- Hệ thống lái: Trình bày sơ đồ bố trí hệ thống trợ lực lái điện C-MDPS do hãng Mando sản xuất, cơ chế thay đổi tỷ số truyền và mức trợ lực theo dải vận tốc qua ECU, cấu tạo thanh răng thẳng và cơ cấu hấp thụ xung lực của trục lái.
- Hệ thống phanh: Mô tả nguyên lý thủy lực hai dòng, cấu tạo bầu trợ lực phanh chân không, chi tiết đĩa phanh trước thông gió và đĩa phanh sau đặc làm từ gang cầu, ngàm phanh giá tùy động, cùng nguyên lý hoạt động phối hợp của các hệ thống an toàn hỗ trợ: ABS, EBD và BA.
Chương 4: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo, lái, phanh ô tô Hyundai Accent 2018
Nội dung chương 4 là phần tính toán giải tích kỹ thuật:
- Tính toán hệ thống treo: Xác định độ võng tĩnh, độ võng động của lò xo trụ trước và sau; tính toán ứng suất xoắn và kiểm nghiệm hệ số an toàn lò xo; tính toán nhiệt sinh ra trong buồng giảm chấn ống thủy lực nhằm kiểm tra ngưỡng cân bằng nhiệt khi xe vận hành liên tục.
- Tính toán hệ thống lái: Tính toán lực tác dụng lên vành tay lái; xác định mô-men cản chuyển động và mô-men cản do sự trượt bên của bánh xe; tính nghiệm bền trục lái, đòn quay đứng và thanh kéo ngang trong hai trạng thái nguy hiểm: quay vòng tại chỗ và phanh với cường độ cao; lập bảng tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái biểu diễn tương quan giữa góc quay lý thuyết $\beta_{LT}$ và góc quay thực tế $\beta_{TT}$ theo góc quay đòn lái $\alpha$.
- Tính toán hệ thống phanh: Xác định bán kính thiết kế và bán kính tính toán đĩa phanh; tính lực ép má phanh do áp suất dầu xi-lanh tạo ra; tính toán và so sánh mô-men phanh cần thiết với mô-men phanh thực tế của cơ cấu phanh; kiểm nghiệm hành trình dịch chuyển bàn đạp phanh và lực tác dụng lên bàn đạp khi có sự hỗ trợ của bầu trợ lực phanh chân không.
Chương 5: Mô phỏng động học và động lực học của Hyundai Accent 2018 trên Carsim
Chương 5 triển khai thử nghiệm trên Carsim qua các nhóm kịch bản:
- Đánh giá hiệu quả phanh: Phân tích các tiêu chí gia tốc chậm dần, thời gian phanh và quãng đường phanh ở vận tốc 120 km/h trên các mặt đường có hệ số bám khác nhau, đồng thời so sánh tương quan giữa hai dải tốc độ $v = 120\text{ km/h}$ và $v = 60\text{ km/h}$.
- Đánh giá tính ổn định khi phanh: Mô phỏng xe phanh thẳng dưới tác động của gió ngang tại hai cấp vận tốc gió $V_{\text{gió}} = 10\text{ km/h}$ và $V_{\text{gió}} = 40\text{ km/h}$; mô phỏng phanh tránh chướng ngại vật trên đường cong có hệ số bám thay đổi để theo dõi góc lệch thân xe.
- Đánh giá tính ổn định khi quay vòng: Thiết lập xe quay vòng ổn định với bán kính $R = 30\text{ m}$ và $R = 60\text{ m}$ ở vận tốc 60 km/h trên đường có hệ số bám $\mu = 0,7$; mô phỏng kịch bản đánh lái đột ngột ở 60 km/h trên đường có nhiều hệ số bám để trích xuất đồ thị tốc độ góc bánh xe, áp suất xi-lanh phanh từng bánh, góc lệch bánh xe và quỹ đạo tọa độ thân xe.
Chương 6: Tổng kết
Chương cuối tóm tắt toàn bộ kết quả tính toán cơ học và mô phỏng động lực học đã thực hiện; đánh giá mức độ đáp ứng an toàn của xe Hyundai Accent 2018 và chỉ ra các định hướng phát triển nghiên cứu tiếp theo.
Kết quả và đóng góp
Kết quả tính toán và mô phỏng chính:
- Kết quả kiểm nghiệm cơ học hệ thống treo chứng minh lò xo trụ thép 60C2XфA ở cầu trước và lò xo trụ cầu sau có hệ số an toàn đáp ứng tiêu chuẩn bền dưới tải trọng động; chế độ nhiệt của giảm chấn thủy lực hai lớp và giảm chấn sau có buồng bù khí nằm trong giới hạn cho phép, đảm bảo tính ổn định của dầu thủy lực.
- Kết quả kiểm nghiệm hệ thống lái xác nhận trục lái, thanh kéo ngang và đòn quay đứng chịu lực tốt, không xảy ra hiện tượng biến dạng vĩnh viễn ở chế độ quay vòng tại chỗ và phanh khẩn cấp. Hình thang lái bảo đảm sai lệch giữa góc quay bánh xe thực tế $\beta_{TT}$ và lý thuyết $\beta_{LT}$ nằm trong giới hạn kiểm soát động học, hạn chế mòn trượt lốp.
- Kết quả kiểm nghiệm hệ thống phanh chỉ ra mô-men phanh thực tế do cơ cấu phanh đĩa sinh ra lớn hơn mô-men phanh cần thiết trên các trục. Cơ cấu trợ lực phanh chân không giúp giảm đáng kể lực tác dụng yêu cầu lên bàn đạp, đồng thời duy trì hành trình bàn đạp phanh trong phạm vi vận hành cho phép.
- Kết quả mô phỏng trên Carsim cung cấp định lượng cụ thể:
- Khi phanh ở tốc độ cao 120 km/h và 60 km/h, quãng đường phanh và thời gian phanh tỷ lệ nghịch rõ rệt với hệ số bám của mặt đường; gia tốc chậm dần duy trì ổn định nhờ hệ thống chống bó cứng phanh ABS.
- Tác động của gió ngang ở mức $V_{\text{gió}} = 40\text{ km/h}$ làm gia tăng biên độ góc lệch thân xe so với mức $V_{\text{gió}} = 10\text{ km/h}$, đòi hỏi phản xạ bù lái của người điều khiển hoặc sự can thiệp của hệ thống cân bằng điện tử.
- Trong tình huống đánh lái gấp và quay vòng bán kính nhỏ ($R = 30\text{ m}$ so với $R = 60\text{ m}$ ở 60 km/h), biểu đồ áp suất dầu xi-lanh bánh xe phản ánh sự điều biến lực phanh chủ động giữa bánh xe phía trong và phía ngoài tâm quay, giúp duy trì quỹ đạo và giảm thiểu nguy cơ mất lái.
Giải pháp và khuyến nghị của tác giả:
- Khuyến nghị người sử dụng phương tiện cần kiểm soát tốc độ khi vận hành trên các cung đường có hệ số bám thấp hoặc khi di chuyển qua các vùng chịu ảnh hưởng mạnh của gió ngang.
- Lưu ý việc bảo dưỡng định kỳ đối với má phanh, đĩa phanh thông gió phía trước và hệ thống dầu thủy lực trợ lực lái, phanh để duy trì các thông số kỹ thuật tối ưu như kết quả tính toán.
Đóng góp của đồ án:
- Cung cấp phương pháp luận hoàn chỉnh từ bước khảo sát kết cấu, tính toán giải tích kiểm nghiệm cơ học đến mô phỏng số động lực học cho một mẫu ô tô con cụ thể đang lưu hành tại Việt Nam.
- Thiết lập bộ thông số kỹ thuật chuẩn hóa của dòng xe Hyundai Accent 2018 trên phần mềm Carsim, tạo cơ sở dữ liệu mẫu phục vụ nghiên cứu và giảng dạy chuyên ngành.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của đề tài:
- Các phân tích động học và động lực học trong đề tài hoàn toàn dựa trên phương pháp tính toán lý thuyết và mô phỏng số qua phần mềm Carsim, chưa kết hợp đo đạc thực nghiệm trên xe thật bằng các thiết bị cảm biến chuyên dụng trên đường thử thực tế.
- Một số thông số chi tiết chuyên sâu của nhà sản xuất chưa được tiếp cận đầy đủ do giới hạn tài liệu kỹ thuật nội bộ của hãng.
Hướng nghiên cứu tiếp theo:
- Đề xuất mở rộng nghiên cứu thực nghiệm trên xe thật nhằm đối chứng và chuẩn hóa độ chính xác của các đường đặc tính thu được từ Carsim.
- Nghiên cứu sâu hơn về thuật toán điều khiển phối hợp giữa các hệ thống an toàn chủ động (ABS, EBD, BA và ESC) trong các điều kiện đường hỗn hợp phức tạp.
Giá trị tham khảo
Tài liệu đồ án này có giá trị tham khảo thiết thực cho:
- Sinh viên và học viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Kỹ thuật Cơ khí Động lực cần tài liệu mẫu về tính toán thiết kế, kiểm nghiệm bền các cụm gầm xe con (treo MacPherson, treo thanh cân bằng CTBA, lái điện C-MDPS, phanh đĩa thủy lực).
- Kỹ sư nghiên cứu và kỹ thuật viên quan tâm đến quy trình thiết lập thông số, xây dựng kịch bản thử nghiệm và khai thác đồ thị động lực học ô tô trên phần mềm mô phỏng Carsim.
- Các phần đáng tham khảo nhất trong văn bản gồm: Chương 4 (toàn bộ các bước tính toán kiểm nghiệm bền lò xo, đòn dẫn hướng lái, mô-men phanh và hành trình bàn đạp) và Chương 5 (quy trình thiết lập kịch bản mô phỏng phanh và quay vòng trên Carsim).
Câu hỏi thường gặp
1. Mẫu xe Hyundai Accent 2018 trong đề tài sử dụng động cơ gì và có thông số công suất, mô-men xoắn ra sao?
Xe trang bị động cơ xăng Kappa 1.4 MPI, 4 xi-lanh thẳng hàng, trục cam đôi DOHC, dung tích xi-lanh $1353\text{ cm}^3$. Động cơ sản sinh công suất cực đại 100 ps tại 6000 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại đạt 132 N.m tại 4000 vòng/phút, kết hợp hệ dẫn động cầu trước FWD và hộp số tự động 6 cấp (6AT).
2. Kết cấu hệ thống treo trước và treo sau trên xe Hyundai Accent 2018 có những đặc điểm kỹ thuật gì?
Hệ thống treo trước thuộc loại độc lập MacPherson gồm đòn ngang chữ A, giảm chấn ống thủy lực hai lớp tác động hai chiều kiêm trụ dẫn hướng, và lò xo trụ quấn từ thép cacbon loại 60C2XфA. Hệ thống treo sau là loại phụ thuộc sử dụng thanh cân bằng (CTBA), lò xo trụ bằng thép cacbon lắp bản lề một đầu để triệt tiêu mô-men uốn và giảm chấn ống thủy lực có buồng bù khí.
3. Hệ thống trợ lực lái trên xe thuộc kiểu loại nào và gồm các thành phần cấu tạo chính nào?
Hệ thống lái sử dụng trợ lực điện kiểu cột lái C-MDPS do hãng Mando sản xuất, dẫn động qua cơ cấu bánh răng - thanh răng thẳng. Các bộ phận chính cấu thành gồm: mô-tơ điện trợ lực gắn trên cột lái, hộp điều khiển điện tử (ECU), cảm biến mô-men xoắn, cảm biến góc lái, bánh răng giảm tốc và cụm đèn cảnh báo EPS trên bảng đồng hồ.
4. Cơ cấu phanh đĩa trên xe Hyundai Accent 2018 phiên bản đặc biệt có cấu tạo như thế nào?
Xe sử dụng phanh đĩa trên cả 4 bánh với ngàm phanh giá tùy động. Đĩa phanh trước là dạng đĩa có rãnh thông gió kết hợp lỗ hướng kính tản nhiệt, được chế tạo từ gang cầu mài phẳng bề mặt. Đĩa phanh sau sử dụng kết cấu đĩa phanh đặc. Má phanh gồm xương thép dày khoảng 3 mm gắn tấm vật liệu ma sát. Hệ thống dẫn động thủy lực có trợ lực chân không và tích hợp các tính năng ABS, EBD, BA.
5. Những kịch bản mô phỏng động lực học nào đã được tác giả thiết lập trên phần mềm Carsim?
Tác giả đã triển khai 4 nhóm kịch bản mô phỏng:
- Mô phỏng tính hiệu quả phanh ở vận tốc 120 km/h trên các mặt đường có hệ số bám khác nhau và so sánh giữa hai dải tốc độ $v = 120\text{ km/h}$ với $v = 60\text{ km/h}$;
- Mô phỏng tính ổn định phanh khi chịu tác động của gió ngang tại hai vận tốc gió $V_{\text{gió}} = 10\text{ km/h}$ và $V_{\text{gió}} = 40\text{ km/h}$;
- Mô phỏng tính ổn định khi phanh có chướng ngại vật trên đường cong có nhiều hệ số bám;
- Mô phỏng tính ổn định khi quay vòng với bán kính $R = 30\text{ m}$ và $R = 60\text{ m}$ (ở vận tốc 60 km/h, hệ số bám $\mu = 0,7$) và thử nghiệm đánh lái đột ngột trên đường có hệ số bám thay đổi.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp đã hoàn thành toàn diện nhiệm vụ tính toán kiểm nghiệm độ bền cơ học và động học cho ba hệ thống điều khiển cốt lõi (treo, lái, phanh) trên ô tô Hyundai Accent 2018. Kết quả tính toán giải tích xác nhận các chi tiết chịu lực và cơ cấu chấp hành đều thỏa mãn các tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật của phương tiện cơ giới. Đồng thời, việc ứng dụng thành công phần mềm Carsim đã làm rõ các đường đặc tính động lực học của xe trong các chế độ phanh và quay vòng khắc nghiệt, tạo cơ sở khoa học tin cậy cho công tác đánh giá an toàn và nghiên cứu chuyên sâu ngành công nghệ kỹ thuật ô tô.