Luận văn Nghiên cứu mô hình hóa hệ thống truyền lực và phương pháp tính tải trọng động trong hệ thống truyền lực (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu mô hình hóa hệ thống truyền lực và phương pháp tính tải trọng động trong hệ thống truyền lực (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN BẢN NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH HĨA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TẢI TRỌNGS K C 0 0 3 96 51 93 ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ơ TƠ MÁY KÉO - 605246 S KC 0 0 3 7 4 7 Tp. Hồ Chí Minh, 2012
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN BẢN NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH HĨA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TẢI TRỌNG ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ơ TƠ MÁY KÉO - 605246 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN NƯỚC Tp. Hồ Chí Minh, 2012
3. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: NGUYỄN VĂN BẢN Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 16/ 11/ 1980 Nơi sinh: Bắc Ninh Quê quán: Hương La, Tân Lãng, Lương Tài, Bắc Ninh Dân tộc: Kinh Chức vụ, đơn vị cơng tác trước khi học tập, nghiên cứu: Giảng viên Đại học Nguyễn Tất Thành Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 557/80/2A Hương lộ 3, Bình Hưng Hịa, Bình Tân, Tp. Hồ Chí Minh Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: 0937.719.846 Fax: E-mail: nvban@ntt.edu.vn II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ / đến / Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 9 / 2003 đến 6 / 2008 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Giao Thơng Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh Ngành học: Cơ khí ơ tơ Tên đồ án, luận án hoặc mơn thi tốt nghiệp: Thiết kế hốn cải hệ thống phanh xe tải KIA RHINO Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: Tháng 4 năm 2008, tại Trường Đại học Giao Thơng Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Nước 4. Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ: Anh văn, trình độ B i
4. III. QUÁ TRÌNH CƠNG TÁC CHUYÊN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi cơng tác Cơng việc đảm nhiệm Tháng 4/2008 Cơng ty CP Hồng Hà Bình Dương Quản lý thiết bị - Xe –Máy Cơng ty liên doanh vận tải Việt Nhật Tháng 6/2009 Ban vận tải Logitem Việt Nam Tháng10/2009 Trường Đại học Nguyễn Tất Thành Giảng viên XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC Ngày tháng năm 200 (Ký tên, đĩng dấu) Người khai ký tên ii
5. LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tơi. Các kết quả và số liệu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong các cơng trình khác nào khác. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 9 năm 2012 iii
6. LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện luận văn, ngồi việc lỗ lực của bản thân, tơi cịn nhận được nhiều sự giúp đỡ tận tình của Giảng viên hướng dẫn _ TS. Nguyễn Nước, các giảng viên Khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đạo học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh. Bên cạnh đĩ, tơi cịn nhận được sự giúp đỡ từ các giảng viên Khoa Cơ khí – Tự động, Trường Đại học Nguyễn Tất Thành; các giảng viên Khoa Cơ khí, Trường Đại học Giao Thơng Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh và nhiều sự giúp đỡ của các bạn đồng nghiệp. Tơi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Nước, Thầy cơ và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện tốt để tơi hồnh thành được luân văn này. Chân thành cảm ơn! Học viên thực hiện Nguyễn Văn Bản iv
7. TĨM TẮT Ơ tơ là một hệ thống động lực học rất phức tạp, khi chuyển động với vận tốc khác nhau trên các loại đường thì tình trạng chịu tải của các chi tiết thay đổi. Khi tính tốn độ bền của các bộ phận và chi tiết ơ tơ ngồi tải trọng tĩnh chúng ta phải xét đến tải trọng động. Tải trọng động tác dụng lên các chi tiết trong thời gian ngắn nhưng giá trị của nĩ lớn hơn tải trọng tĩnh rất nhiều. Tải trọng động xuất hiện trong các bộ phận và chi tiết của hệ thống truyền lực (HTTL) khi đĩng ly hợp đột ngột, khi gài số trong quá trình tăng tốc, khi phanh đột ngột bằng phanh tay, hay khi phanh gấp khơng mở ly hợp Xác định chính xác giá trị tải trọng tác dụng lên các chi tiết của HTTL là một bài tốn rất phúc tạp. Đề tài: “Nghiên cứu mơ hình hĩa hệ thống truyền lực và phương pháp tính tải trọng động trong hệ thống truyền lực” được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết về tải trọng động trong HTTL kiểu cơ khí trên ơ tơ, sau đĩ tiến hành mơ hình hĩa HTTL và sử dụng kết quả mơ hình hĩa để tính tốn ứng dụng trên một vài cụm chi tiết của HTTL. Nội dung của đề tài bao gồm : Chương 1. Tổng quan : trình bày tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước, những cơng trình đã được cơng bố. Chọn đối tượng nghiên cứu là HTTL cơ khí, hướng nghiên cứu nhắm tới mục tiêu xác định được các chế độ tải trọng tác dụng lên HTTL và phương pháp tính tốn các tải trọng đặc trưng đĩ. Chương 2. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về tải trọng động trên xe ơ tơ : phân tích sơ đồ bố trí hệ thống, thơng số ban đầu để tính tốn HTTL và các đặc trưng về tải trọng động. Lựa chọn thơng số cơ bản của HTTL kiểu cơ khí cĩ cấp, phân tích chất lượng kéo của ơ tơ để đánh giá được mức độ chính xác việc lựa chọn các thơng số của động cơ và của HTTL. Tiến hành đánh giá chất lượng kéo và tính kinh tế nhiên liệu của ơ tơ trong các điều kiện gần giống với điều kiện thực tế nhất để cĩ được số liệu ban đầu để tính tốn chính xác độ bền của các cụm và của các chi tiết trong HTTL v
8. Chương 3. Mơ hình hĩa hệ thống truyền lực: phân tích những đặc tính hư hỏng và khả năng làm việc của các chi tiết phụ thuộc vào các yếu tố chính gây nên phá hủy chi tiết. Tính tốn độ bền để phịng ngừa gẫy vỡ hoặc hư hỏng bề mặt làm việc khi chịu tải trọng động lớn nhất. Để tính bền cần xác định được tải trọng lớn nhất trong điều kiện làm việc nặng nhọc nhất. Để đơn giản ta dùng phương pháp mơ hình hĩa, đưa HTTL về sơ đồ tính tương đương. Tính chất tải trọng động của HTTL được xác định bởi các tham số rất đa dạng tác dụng lên ơ tơ trong quá trình chuyển động, kể cả các tham số động lực học của ơ tơ. Hệ thống động lực học thơng thường là các tham số phân bổ và tham số rời rạc. Trong hệ thống tham số phân bổ thì mỗi phần tử được đặc trưng bởi hai tính chất: quán tính và đàn hồi. Trong các hệ thống đưa về dạng rời rạc, khối lượng được coi là khối lượng tập trung và chỉ cĩ một tính chất là quán tính. Các bộ phận nối với khối lượng này cĩ dạng là phần tử đàn hồi được đặc trưng bởi một độ cứng xác định. Sự rời rạc hĩa khi tính tốn HTTL được tiến hành bằng cách nghiên cứu kỹ bản vẽ chi tiết của HTTL và phân chia thành các phần tử cĩ khối lượng tập trung và phần tử chỉ cĩ tính đàn hồi. Bánh đà, đĩa ly hợp, mặt bích, các bánh răng, vỏ hộp số và vỏ các chi tiết sẽ được coi là khối lượng tập trung. Các phần tử chỉ cĩ tính đàn hồi, trước tiên phải kể tới là các trục trong HTTL và các cụm chi tiết đàn hồi của hệ thống treo. Việc xác định đúng độ cứng của các phần tử liệt kê ở trên cĩ một ý nghĩa rất quan trọng khi thành lập sơ đồ tính tốn HTTL tương đương. Chương 4. Tính tốn ứng dụng: sử dụng hệ thống HTTL tương đương tính tốn thơng số tải trọng của bộ dập tắt dao động, tính tốn độ bền bánh răng trong hộp số Chương 5. Kết luận và kiến nghị và hướng phát triển tiếp theo của đề tài vi
9. SUMMARY Automobile is a complex dynamics system. When it moves on different types of roads with different speeds, the supporting state of its parts changes. When calculating the durability of parts and outside static loading capacity of automobile parts, we must consider dynamic loading. Dynamic loading has an effect on the parts in a short time but its value is much greater than the static loading capacity. Dynamic loading appears in the parts and details of power train when the clutch is closed suddenly, when engaging gear during accelerating, breaking suddenly by hand break, or when breaking suddenly without opening the clutch Exactly determining the value of loading effect to parts of the powertrain is a very complex problem. The theme « Researching the power train modeling and method of dynamic loading calculation in the power system” was carried out based on research about dynamic loading of the powertrain with automotive mechanical type, then modeling the power train and using the modeling for calculating on a few parts of the cluster powertrain. The content of the theme including : Chapter 1. Overview : Presenting the domestic and aboard researching situation, the works have been published. Chosing the researching object is mechanical power train, the way researching is aimed to identify the mode of load acting on the power train and method of calculating its specific loads. Chapter 2. Research the theory basis of dynamic loading on automobile: Analyse the diagram of the system arrangement, the initial parameter is to calculate the power train and the features of dynamic loading. Select the basic parameter of the mechanical power train analyse the tractive quality of automobile is to evaluate the accuracy in choosing the parameter of the engine and of the power train. Evaluating the tractive quality and the fuel economy of automobile in the conditions approaching the real conditions is to get the initial figures to calculate the durability of the blocks and the items in the power train. Chapter 3. Simulate the power train: Analyse the defect features and the operating capacity of the componenst depends on the main factors causing the defects of the component. Calculate the durability is to prevent the breaks or defects of the working surface when suffering the maximum dynamic load. For calculating the durability, it is necessary to define the maximum dynamic load in the hardest working condition. The simple way is the simulate method; it means we make the diagram of the power train. The dynamic load of the power train is defined by various parameter affecting on the automobile during the operation, including the dynamic parameter of the automobile. Among the allocating parameter system, each element is specified by two features: the inertia and the elasticity. Among the desultory systems, the mass is considered as concentrated mass and this mass only vii
10. has the inertia feature. The components connecting to this mass are the elastic elements and these components are specified by a defined hardness. The digitization, when calculating the power train, is carried out by the careful study the detailed drawing of the power train and devide it into the components which only have the concentrated mass and the components which only have the elasticity feature. Flywheel, clutch plate, flange, gears, gear housing, covers of the components are considered as the components which have the concentrated mass. The first of the components, which have only the elasticity feature, is the core axis of the power train and the elastic assembly of the suspended system. Define the exact hardness of the above listed components is very important to set up the diagram of the power train. Chapter 4. Calculate the application: Use the system of the equivalent power train to calculate the load parameter of the oscillator, and to calculate the durability of the gears in the gear box. Chapter 5. Conclusion and proposal for the next development of the theme. viii
11. MỤC LỤC Trang Lý lịch khoa học i Lời cam đoan iii Lời cảm ơn iv Tĩm tắt v Mục lục ix Danh sách các bảng xi Danh sách các hình xii Danh sách các ký hiệu xiv Chương 1. TỔNG QUAN 1 1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu 1 1.2. Mục đích của đề tài 4 1.3. Nhiệm vục hính của đề tài 4 1.4. Phương pháp nghiên cứu 4 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TẢI TRỌNG ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CỦA Ơ TƠ 5 2.1. Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực 9 2.2. Các thơng số ban đầu để tính tốn hệ thơng truyền lực 12 2.3. Thống số cơ bản của hệ thống truyền lực kiểu cơ khí cĩ cấp 25 2.4. Đánh giá chất lượng kéo của ơ tơ cĩ hệ thống cơ khí 38 2.5. Tính tốn chế độ chuyển động của ơ tơ 45 Chương 3. MƠ HÌNH HĨA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 51 3.1 Đặc tính hư hỏng và các dạng tính tốn hệ thống truyền lực 51 3.1.1 Đặc tính hư hỏng 51 3.1.2 Các dạng tính tốn bền 54 3.2 Mơ hình hĩa hệ thống truyền lực để tính tốn hệ thống 58 ix
12. 3.3 Xác định tải trọng lớn nhất trong hệ thống truyền lực 78 3.4 Chế độ tải trọng khi tính tốn về độ bền lâu của hệ thống truyền lực 84 Chương 4: TÍNH TỐN ỨNG DỤNG TRÊN MỘT SỐ CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 98 4.1 Tính tốn bộ dập tắt dao động 98 4.1.1. Lựa chọn thơng số bộ dập tắt dao động 98 4.1.2 Tính tốn các thơng số tải trọng của ly hợp 104 4.1.3 Tính tốn các chi tiết của ly hợp 109 4.2 Tính tốn độ bền lâu của bánh răng trong hộp số 114 Chương 5. KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO 119 x
13. DANH SÁCH CÁC BẢNG TT TÊN BẢNG TRANG Bảng 2.1.a Các giá trị khối lượng của ơ tơ 14 Bảng 2.1.b Tải trọng của ơ tơ trên một cầu của ơ tơ loại A và loại B 16 Bảng 2.2 Diện tích cản chính diện của một số xe hiện đại 18 Bảng 2.4 Các thơng số của một số loại động cơ để tính tốn sức kéo 20 Bảng 2.5 Cơng suất tiêu hao trong việc dẫn động các cơ cấu của động cơ 23 Bảng 2.6 Mối liên hệ giữa cơng suất riêng và vận tốc cực đại 25 Bảng 2.7 Tỷ số truyền lực chính của một số loại xe ơ tơ 28 Bảng 2.8 Phụ thuộc của khoảng động học và số lượng số truyền 29 Bảng 2.9 Đặc điểm chính của HTTL cơ khí trên một số ơ tơ 33 Bảng 2.10 Đặc điểm chính của HTTL cơ khí trên một số ơ tơ cĩ hộp số phụ 36 Bảng 2.11 Tỷ số truyền hộp số phụ của một số loại xe 39 Bảng 2.12 Thơng số động lực học của một số loại ơ tơ 41 Bảng 2.13 Thời gian tăng tốc của một số kiểu ơ tơ 46 Bảng 3.1 Cơng thức tính độ đàn hồi và mơmen quán tính của một số chi tiết 63 Bảng 3.2 Thành phần động học của mơ hình cơ khí cĩ hình dạng tương ứng 69 Bảng 3.3 Quãng đường xe chạy của một số kiểu xe 89 Bảng 3.4 Thơng số để tính tốn tải trọng riêng của một số loại xe 93 xi
14. DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Đồ thị trị số khối lượng riêng phụ thuộc vào sức chứa định mức của xe buýt chạy liên tỉnh và trong thành phố 15 Hình 2.2 Mối quan hệ giữa khối lượng và hệ số tải trọng trên xe vận tải 16 Hình 2.3 Đặc tính ngồi của động cơ IAMZ– 238 20 Hình 2.4 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa Ner và vamax 25 Hình 2.5 Đồ thị động lực học của ơ tơ ZIL 130 41 Hình 2.6 Mối quan hệ giữa gia tốc và vận tốc khi thay đổi số truyền 45 Hình 3.1 Mơ hình tính tốn hệ thống truyền lực 62 Hình 3.2 Phương pháp tính mơ men khi chia nhỏ chi tiết 65 Hình 3.3 Tính mơ men với chi tiết khơng phân tích được thành các hình đơn giản 65 Hình 3.4 Đơn giản hĩa hệ thống động lực học 76 Hình 3.5 Mơ men trong HTTL khi đĩng mở ly hợp 79 Hình 3.6 Sơ đồ xác định tải trọng lớn nhất của ơ tơ 4x2 và 6x4 79 Hình 3.7 Sơ đồ khối để giải bài tốn trên máy tính 84 Hình 3.8 Phân bố lực vịng riêng để tính tốn các chi tiết truyền lực chính xe tải nặng 96 Hình 3.9 Đồ thị để xác định quãng đường xe chạy theo ứng suất uốn 97 Hình 3.10 Đồ thị để xác định quãng đường xe chạy theo ứng suất tiếp xúc 97 Hình 4.1 Mơmen Me của động cơ 101 Hình 4.2 Hệ khối lượng dùng tính tốn bộ dập tắt dao động 102 Hình 4.3 Khâu đàn hồi của bộ dập tắt dao động 103 Hình 4.4 Sơ đồ khối để giải phương trình 4.1 104 Hình 4.5 Sự phụ thuộc của biên độ dao động cực đại M12 của Mx và Mms trên ly hợp ơ tơ vận tải 4x2 105 Hình 4.6 Sư thay đổi của ωe và ωa theo thời gian 106 Hình 4.7 Sơ đồ tính tốn ly hợp 106 xii
15. Hình 4.8 Quá trình trượt của ly hợp 107 Hình 4.9 Sơ đồ để tính tốn lị xo đĩa 112 xiii
16. DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT HTTL Hệ thống truyền lực ma Khối lượng của ơ tơ mrm Khối lượng của rơ moĩc mđx Khối lượng của đồn xe H0 Chiều cao cơ sở của ơ tơ B0 Bề rộng cơ sở của ơ tơ ma Khối lượng tồn bộ của ơ tơ mci Tải trọng cĩ ích mn Khối lượng con người 75kg/ người mδ Là khối lượng hành lý kG hệ số tải trọng kđx Hệ số khối lượng của đồn xe kB Hệ số diện tích cản chính diện của xe kc Hệ số tổn hao cơng suất Ψυ Hệ số cản của đường ở tốc độ lớn nhất của xe i0 Tỷ số truyền của truyền lực chính m Trọng lượng bám ηt Hiệu suất của hệ thống truyền lực δ Hệ số tính tới khối lượng chuyển động quay tới khối lượng chuyển động tịnh tiến. Ner Cơng suất riêng của động cơ Mtt Mơ men tính tốn ntt Tốc độ tính tốn Mtt Mơ men tính tốn tương đương ks Hệ số quãng đường xe chạy ξu Quãng đường xe chạy tương ứng ở tay sơ u γtt(u) Lực vịng tính tốn riêng trên các số truyền xiv
17. Memax Mơ men cực đại của động cơ, iu Tỷ số truyền tương ứng ở tay số thứ u, ηu Hiệu suất tương ứng ở tay số truyền thứ u MH Mơ men ở bánh bơm khi cung cấp năng lượng hồn tồn, kp Hệ số mơ men Gφ Trọng lượng bám θ Hệ số kể tới hiện tượng tuần hồn cơng suất, λ Hệ số kể tới một phần cơng suất truyền qua cụm khảo sát, γ Lực vịng tính tốn đơn vị vtt(i) Vận tốc tính tốn của ơ tơ ở số truyền u vtb Tốc độ trung bình của ơ tơ σH, σB Giới hạn của ứng suất tính tốn γi Trị số biến đổi của lực vịng riêng, γtb(i) Trị số trung bình của lực vịng riêng ở tay số i, lgi Sai lệch bình phương trung bình của logrit thập phân lực vịng riêng ở tay số thứ i  Lực cản riêng của mặt đường, kk Lực cản riêng trung binh của khơng khí,  tbi tt  tbi Lực cản riêng trung bình khi tăng tốc r Bán kính lăn khơng trượt của bánh xe l0 r0 Bánh kính tự do của bánh xe rt Bánh kính tĩnh của bánh xe ihs Tỷ số truyền của hộp số ihp Tỷ số truyền của hộp số phân phối vamax Tốc độ tính tốn lớn nhất của ơ tơ vkmax Tốc độ động học lớn nhất cv Hệ số truyền xv
18. Dk Khoảng động lực học của ơ tơ D Nhân tố động lực học nemin Số vịng quay nhỏ nhất của động cơ ( v/phút) vamin Vận tốc chuyển động ổn định nhỏ nhất của ơ tơ Ψ Lực cản tổng cộng của mặt đường, δ Hệ số tính tới khối lượng chuyển động quay  jK Tổng mơ men quán tính của bánh xe, Δ1, Δ2 Biến dạng gĩc Ii’ ei’ Mơ men quán tính khối lượng và độ đàn hồi của hệ cơ khí Ii ei Mơ men quán tính khối lượng và độ đàn hồi của hệ tương đương Rz Phản lực pháp tuyến φ Hệ số bám của bánh xe với mặt đường ω Tần số dao động riêng của hệ cục bộ etđ Độ đàn hồi tương đương Itđ Mơ men quán tính tương đương Mf Mơmen cản quy dẫn Mlhmax Mơmen tĩnh khi ly hợp đĩng hồn tồn k Hằng số đặc trưng cho nhịp độ đĩng ly hợp βlh Hệ số dự trữ của ly hợp tđlh Thời gian đống ly hợp Je Mơ men quán tính của động cơ PK Lực vịng tại bánh xe chủ động, pΣ Lực cản tổng cộng của đường và của khơng khí Pp Lực phanh cần thiết của ơ tơ Ppc Lực phanh của cơ cấu phanh Ppđ Lực phanh bằng động cơ St Quãng dường phanh Mpđ Mơ men phanh động cơ Ia Mơmen quán tính tương ứng với khối lượng chuyển động tịnh tiến xvi
19. Tc Thời gian đĩng ly hợp k Hệ số đặc trưng cho mức độ đĩng ly hợp βc Hệ số dự trữ của ly hợp Mcmax Mơ men tĩnh khi đĩng hồn tồn ly hợp vtb Tốc độ trung bình của ơ tơ Mms Mơ mem ma sát của ly hợp Mx Mơ men xoắn của ly hợp Mr Mơ mem tại thời điểm đĩng lị xo Wµ Cơng trượt riêng của ly hợp W1,2 Cơng trượt riêng của ly hợp tương ứng với giai đoạn 1 và giai đoạn 2 Wb Cơng trượt riêng tồn bộ của ly hợp Δt Sự tăng nhiệt độ trung bình của đĩa ép sau một lần đĩng mở ly hợp Ftd Lực tác dụng lên đĩa ép của lị xo F0 Lực tổng cộng của lị xo kéo và lị xo nén của ly hợp Flx Lực tác dụng lên lị xo khi mở ly hợp Id Mơ mem quán tính của động cơ Id Quán tính bánh đà thay thế cho khối lượng chuyển động tịnh tiến Mt Mơ men cực đại của các khâu trong hệ thống truyền lực và động cơ [1] Tên tài liệu tham khảo xvii
20. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngồi nước đã cơng bố. Hệ thống truyền lực (HTTL) trên xe ơ tơ giữ một vị trí vơ cùng quan trọng dùng để nối và truyền mơ men quay từ động cơ tới các bánh xe chủ động. HTTL phải đảm bảo truyền được mơ men quay một cách êm dịu, cắt truyền động đến các chi tiết một cách nhanh chĩng dứt khốt (cụm ly hợp), truyền và biến đổi mơ men quay, đổi chiều chuyển động (hộp số), phân chia mơ men đến từng bánh xe chủ động, đảm bảo các bánh xe cĩ thể chuyển động ở các tốc độ khác nhau. Trong quá trình thiết kế tính tốn HTTL. Vấn đề đầu tiên đặt ra là cần phải xác định tải trọng động tác dụng lên hệ thống. Trong lĩnh vực này tác giả Nguyễn Khắc Tuấn đã cĩ cơng trình nghiên cứu “Vybor putey snizheniya dinamicheskih nagruzok vmehanicheskoy transmissii avtomobilya kombinirovannoy ustanovkoy pri zapuske dvs skhodu”- “Lựa chọn con đường giảm tải trọng động trong HTTL kiểu cơ khí của ơ tơ cĩ HTTL kiểu hỗn hợp khi khởi hành”. Trong đề tài này tác giả đã đưa ra được phương pháp cải thiện nhằm nâng cao tính an tồn và hiệu quả của HTTL, tránh được những hư hỏng cĩ thể gây ra bởi tải trọng động. Tác giả cũng xây dựng một thuật tốn điều khiển và khắc phục sự cố một cách tự động khi xuất hiện tải trọng động lớn trong HTTL. Đặc biệt khi trong HTTL xuất hiện tải trọng động ở tần số cao. HTTL bao gồm rất nhiều các chi tiết và hoạt động rất phúc tạp, để mơ tả quá trình hoạt động của HTTL, bằng cơng trình: “Driveline modelling using mathmodelica”- “Sử dụng MathModelica để mơ hình hĩa HTTL”, Tác giả Per Nobrant đã xây dựng mơ hình HTTL trong MathModelica. Một số phần tử của hệ thống được lấy từ các thư viện cĩ sẵn trong Modelica, đã được tiêu chuẩn và sử dụng thích hợp. Các thành phần cịn lại được xác định bởi các phương trình tốn học. Cơng trình 1
21. này mơ hình hĩa một cách cụ thể và mơ phỏng một cách chính xác hoạt động của ly hợp, hộp số, các đăng, truyền lực chính, bán trục và bánh xe. Mơ phỏng cũng được thực hiện với các chế độ khác nhau khi vận hành (khởi hành xe, chuyển động ổn đinh, thay đổi số truyền ) và các điều kiện khác nhau của mặt đường. Các mơ phỏng tương ứng với từng chế độ vận hành được đề cập chi tiết trong cơng trình nghiên cứu: “Driveline modeling and principles for speed control and gear-shift control”- “Mơ phỏng HTTL điều khiển tốc độ và kiểm sốt quá trình sang số”. Ở cơng trình nghiên cứu này, tác giả Magnus Pettersson đã làm các thí nghiệm và mơ hình hĩa bằng cách sử dụng một chiếc xe tải hạng nặng. Ơng đã chứng minh rằng tải trọng động và đặc biệt là hiện tượng cộng hưởng rất nguy hiểm trong HTTL. Đĩ là một mơ hình tuyến tính với một HTTL linh hoạt cĩ thể lý giải đầy đủ các chệ độ hoạt động của xe tương ứng với từng tốc độ động cơ và tốc độ bánh xe. Cơng cụ kiểm sốt tự động các sự biến đổi trong HTTL cũng được đề cập. Một bước quan trọng là kiểm sốt khơng để mất mát năng lượng trong hộp số và các bánh truyền động trung gian. Tác giả đi tới kết luận: dao động trong HTTL là một yếu tố cần hạn chế trong hệ thống này. Cơng trình nghiên cứu “The modeling and control of an automotive drivetran” – “Mơ phỏng và điều khiển HTTL ơ tơ” của Nicholas M.Northcote lại ghi nhận chấn động và những dao động trong một HTTL xe là hai hiện tượng của HTTL gây nên cảm giác khơng thoải mái cho lái xe. Chúng phải chịu tác động bởi những chấn động mạnh và các dao động theo sau đĩ. Nĩ được gây ra bởi một sự thay đổi nhanh chĩng mơ-men xoắn động cơ. Ngày nay, hầu hết các xe hiện đại đều được trang bị ga điện tử cho phép các đơn vị điều khiển trên bo mạch điện tử để điều khiển mơ-men xoắn của hệ thống một cách phù hợp trước khi gửi một tín hiệu điều chỉnh hệ số tải của động cơ. Trong cách này, một hệ thống kiểm sốt thơng tin phản hồi cĩ thể được sử dụng để đảm bảo 2