Tính toán mô phỏng ổn định thùng xe với hệ thống treo khí

Nội dung text: Tính toán mô phỏng ổn định thùng xe với hệ thống treo khí

1. TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG ỔN ĐỊNH THÙNG XE VỚI HỆ THỐNG TREO KHÍ CALCULATION AND SIMULATION STABILITY TRUNK WITH AIR SUSPENSION Hồ Xuân Trường1, TS. Lâm Mai Long2. 1 Học viên cao học Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM 2 Giảng viên Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh TÓM TẮT Bài báo đề cập đến nội dung nghiên cứu tính toán mô phỏng ổn định thùng xe với hệ thống treo khí sử dụng phần mềm Matlab Simulink, nghiên cứu ảnh hưởng của thông số hệ thống treo khí đến tính ổn định thùng xe trong quá trình xe di chuyển, từ đó tiến hành mô phỏng sự điều khiển cân bằng thùng xe với hệ thống treo khí dựa trên thông số xe khách Thaco Mobihome HB120SSL. Kết quả luận văn đã xây dựng thành công mô hình mô phỏng ổn định thùng xe trong chuyển động thẳng và quay vòng dựa trên thông số xe Thaco Mobihome HB120SSL, khảo sát được việc điều khiển thay đổi thông số độ cứng của hệ thống treo khí giúp thùng xe cân bằng khi xe di chuyển. Kết quả mô phỏng chỉ ra rằng, khi sử dụng hệ thống treo khí thì hoàn toàn có thể thay đổi được thông số độ cứng bộ phận đàn hồi theo sự phân bố tải trọng lên các bánh xe, do đó hệ thống treo khí hạn chế được các dịch chuyển thùng xe tại các bánh xe, giúp nâng cao tính ổn định thùng xe của xe khách Thaco Mobihome HB120SSL khi di chuyển. ABSTRACT The article mentions to the content of the study simulation stability trunk with air suspension uses Matlab Simulink software, the study effects of air suspension system to stability trunk when the vehicle is moving. Since we conduct simulated stability truck control with air suspension based on parameters Mobihome HB120SSL Thaco bus. Results thesis has successfully built a simulation model for stability trunk in linear motion and rotation based on vehicle specifications Thaco Mobihome HB120SSL, survey control changes in these parameters as the stiffness of the air suspension system helps stability trunk when the vehicle moves. The simulation results indicate that, when using the air suspension system can change the parameters of the elastic member stiffness according to the distribution of the load on the wheels, thereby limiting air suspension get the trunk moving at the wheel, greatly improving the stability of the trunk when Thaco Mobihome HB120SSL bus move. Từ khóa: mô phỏng ổn định thùng xe, hệ thống treo khí.
2. 1. Đặt vấn đề. Ổn định thùng xe quyết định đến sự thoải mái và an toàn cho hành khách nên vấn đề này được các nhà sản xuất rất quan tâm. Có nhiều giải pháp đưa ra nhằm cải thiện tính ổn định thùng xe, nhưng phương pháp sử dụng hệ thống treo khí điều khiển thay đổi độ cứng bộ phận đàn hồi, là một phương pháp có hiệu quả cao nhất trong việc nâng cao hiệu quả ổn định thùng xe. Hệ thống treo khí có thể điều khiển độc lập hoạt động của các túi khí tại từng bánh xe, điều này cho phép hệ thống treo thích ứng với sự thay đổi tải trọng khác nhau mà vẫn giữ Hình 2.1. Sự thay đổi áp suất trong các túi khí. thùng xe được cân bằng. Trong đó: 푠 Nên việc nghiên cứu về hệ thống treo khí . 퐹 : Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên túi trên các dòng xe sẽ đánh giá được tính năng cải khí (N). 푠(0) thiện sự ổn định của xe sử dụng treo khí, đồng . 퐹 : Tải trọng thẳng đứng ở trạng thái tĩnh thời trên cơ sở nghiên cứu này có thể đưa ra (N). 2 các đề xuất cải tiến hoạt động của hệ thống treo . : Áp suất khí quyển (N/cm ). khí và nâng cao sự an toàn ổn định cho ô tô. . 0: Áp suất khí trong túi khí ở trạng thái Việc nghiên cứu hoạt động điều khiển cân tĩnh (N/cm2). bằng thung xe của hệ thống treo khí trong điều . p : Áp suất khí nén trong túi khí (N/cm2). kiện thực tế đòi hỏi tốn nhiều thời gian và kinh . A : Diện tích bề mặt làm việc của túi khí phí. Vì thế xây dựng mô hình mô phỏng ổn (cm2). định thùng xe bằng phần mềm là cần thiết. Tải trọng tác dụng lên túi khí được xác định Nghiên cứu được thực hiện nhằm giải quyết theo công thức: 푠 một số nhiệm vụ sau: 퐹 = ( − ). [N] (2.1) . Xây dựng mô hình ổn định thùng xe Khi bị nén piston dịch chuyển một đoạn ∆z. trong chuyển động thẳng và quay vòng, từ đó Ta có thể tích buồng khí nén ở trạng thái tức rút ra các nhận xét về ảnh hưởng của thông số thời: 3 hệ thống treo đến trạng thái ổn định của thùng V = 0 – A.∆z [ ] (2.2) xe. Áp lực khí nén khi tải trọng thay đổi được . Nghiên cứu về đặc tính của hệ thống xác định: 푠 treo khí và phương pháp điều khiển cân bằng 퐹 + . = [ ] (2.3) thùng xe của hệ thống treo khí. 2 . Xây dựng mô hình mô phỏng ổn định Ở trạng thái làm việc với tải trọng thay đổi F 푠 thùng xe với hệ thống treo khí bằng phần mềm = 퐹 đặt lên buồng đàn hồi, độ cứng của buồng MATLAB Simulink dựa trên thông số kỹ thuật đàn hồi được xác định: 푛(퐹푠+ . ) 푛. . 2 xe Thaco Mobihome HB120SSL. = = (2.4) . Nhận xét kết quả thu được từ mô hình Trong đó: mô phỏng và rút ra kết luận đánh giá về khả . n : hệ số đoạn nhiệt của chất khí. năng điều khiển ổn định thùng xe của hệ thống . C : độ cứng túi khí ở trạng thái làm việc. treo khí. 2.2. Mô hình tính toán ổn định thùng xe 2. Cơ sở lý thuyết. trong chuyển động thẳng với gia tốc không 2.1. Đặc tính đàn hồi hệ thống treo khí. đổi.
3. (0) ( 푣. ℎ푣 + 퐾12. ℎ퐾12 + 퐾34. ℎ퐾34) −1 ∆퐹푠 = 푙 12 𝑖 12 ℎ 푍12 − 푅 12 ℎ 푍12 − 푅 12 − 퐹 푆12 + 12 [ 푃 푍12 푃 푍12 ] (0) ( 푣. ℎ푣 + 퐾12. ℎ퐾12 + 퐾34. ℎ퐾34) −1 − ∆퐹푠 = 푙 34 𝑖 34 ℎ 푍34 − 푅 34 ℎ 푍34 − 푅 34 − 퐹 푆34 + 34 { [ 푃 푍134 푃 푍12 ] (2.6) Hinh 2.2. Mô hình ô tô chuyển động thẳng với Phương trình mô tả dịch chuyển thùng xe tại gia tốc không đổi. các bánh xe cầu trước và cầu sau như sau:  Các ký hiệu trên hình vẽ: 푠 −∆퐹 12 . Hệ tọa độ của xe là (XV, ZV), hệ tọa độ của ∆ℎ12 = −∆푍 푆12 = 2 2𝑖12. 12 đường là (X, Z) 푠 (0) −∆퐹 34 . hv : Chiều cao cơ sở (m). ∆ℎ34 = −∆푍 푆34 = 2 { 2𝑖34. 34 . ∆ℎ푣: Độ nâng trọng tâm thùng xe (m). (2.7) . ∆ℎ12, ∆ℎ34 : Độ nâng cầu trước, cầu sau 2.3. Mô hình tính toán ổn định thùng xe (m). trong chuyển động quay vòng ổn định. . ℎ 𝑖 : Khoảng cách từ tâm bánh xe i đến mặt đường (m). .  : Góc nghiêng thùng xe (rad). . l, av, bv : Các kích thước cơ sở của ô tô (m). . Gv = mv.g: Trọng lượng thùng xe đặt tại trọng tâm (N) . Vx, dx : Vận tốc và gia tốc theo phương X (km/h), (m/s2). . 퐹 12, 퐹 34: Lực kéo tiếp tuyến tại bánh xe cầu trước, cầu sau (N). . 퐹푍12, 퐹푍34: Phản lực pháp tuyến tại các bánh xe cầu trước, cầu sau (N). Hình 2.3. Mô hình sử dụng tính toán góc . mv.dx : Lực quán tính theo trục X (N). (0) (0) nghiêng ngang thùng xe. . Rd12 , Rd34 : Là bán kính động học cơ sở khi dx=0 (m).  Các ký hiệu sử dụng trên hình vẽ. . Hệ tọa độ của xe là (푌 , 푍 ), hệ tọa độ của . Gk12 ,Gk34 : Trọng lượng bánh xe cầu trước, cầu sau (N). đường là (Y, Z). . : Lực ly tâm (N). . mk12 ,mk34 : Khối lượng bánh xe cầu trước, 푌 cầu sau (kg). . G: Trọng lượng thùng xe (N). . h : Chiều cao trọng tâm thùng xe so với mặt . Dk12 ,Dxk34: Lực quán tính tại tâm bánh xe cầu trước, cầu sau (N). đường (m). Góc nghiêng thùng xe có thể được xác định . 푌퐾1, 푌퐾2 : Các thành phần lực ly tâm tại từ mô hình tính toán (Hình 6.3): trọng tâm các bánh xe (N). ∆ℎ34−∆ℎ12 . 퐾 : Trọng lượng các bánh xe (N).  = (2.5) ℓ . 퐹푍 : Ngoại lực tác dụng tại trọng tâm Sự thay đổi tải trọng lên bộ phận đàn hồi thùng xe (N). cầu trước và cầu sau: . 퐹푌 1, 퐹푌 2: Các phản lực ngang tác dụng ′ theo phương Y tại H1,2 (N). . 퐹푍 1, 퐹푍 2: Phản lực thẳng đứng theo ′ phương Z tại H1,2 (N). . V : Góc nghiêng ngang thùng xe (rad).
4. . : Moment xoay thùng xe quanh trục X. 3.1 Cân bằng thùng xe trong chuyển . ∆푍 : Các chuyển vị theo phương Z (m). động thẳng. . ∆푌 : Các chuyển vị theo phương Y (m). Ta có công thức xác định áp suất túi khí hệ . S: là khoảng cách giữa 2 bánh xe (m). thống treo cầu trước, cầu sau: 푠 Ta có mối quan hệ: 퐹 12+ . 12 12 = 퐹 + 퐹 = + + 12 { 푌 1 푌 2 푌 푌퐾1 푌퐾2 (2.8) { [ ] (3.1) 퐹 + 퐹 = + − 퐹 퐹푠 + . 2 푍 1 푍 2 퐾 푍 = 34 34 34 Khi đó góc nghiêng V và chiều cao trọng 34 tâm được xác định với giá trị gần đúng như Sự thay đổi khối lượng khí: sau: ∆ − ∆  =̇ 푆1 푆2 푆 (0) 푆 푌 (ℎ푣 + 휆 . ) + = 2 1 (0) 푆 . 𝑖2. 푆2 + . 𝑖2. 푆2 − (ℎ + 휆 . ) 2 푣 2 (2.9) Từ hệ phương trình cân bằng hệ thống treo ta cũng giải ra được sự thay đổi tải trọng lên túi Hình 3.1. Sự thay đổi khối lượng khí khi tải khí hệ thống treo bên trái và bên phải thùng xe: trọng thay đổi (0) (−1) ℎ 휆 Từ công thức tổng quát trên ta xác định ∆퐹푠 = [( + .  ) ( + ) − . 𝑖2. 푆.  ] 1 𝑖 푌 푆 V 푆 2 푍 푍 V được lưu lượng khí cần thiết trong các túi khí ở (0) 휆 cầu trước, cầu sau ứng với áp suất tức thời 𝑖 푠 (−1) ℎ 2 ∆퐹 2 = [(− 푌 − . V) ( + ) + 푍. 𝑖푍. 푆. V] như sau: { 𝑖 푆 푆 2 휇. . (2.10) = 12 (0)12 12 푅. Với những đơn giản hóa trên thì dịch { 휇. . (3.2) = 34 (0)34 chuyển thùng xe tại các bánh xe trái và phải khi 34 푅. xe quay vòng có thể được xác định bằng công Trong đó: thức sau: . 12, 34: là khối lượng khí trong các túi (0) 1 ℎ 휆 khí khi đạt trạng thái cân bằng thùng xe ∆ℎ = [( + .  ) ( + ) − . 𝑖2. 푆.  ] 1 . 𝑖2 푌 푆 V 푆 2 푍 푍 V (kg). (0) 휆 . , : là thể tích túi khí ở trạng thái 1 ℎ 2 (0)12 (0)34 ∆ℎ2 = 2 [(− 푌 − . V) ( + ) + 푍. 𝑖푍. 푆. V] { . 𝑖 푆 푆 2 tĩnh ở cầu trước, cầu sau (l). (2.11) . 12, 34: là áp suất túi khí khi tải trọng tác 푠 3. Điều khiển cân bằng thùng xe với hệ dụng là 퐹 .(atm) thống treo khí. . R : là hằng số của chất khí lý tưởng (R = Từ hai mô hình ổn định thùng xe trong 0.082). chuyển động thẳng và quay vòng, ta thấy khi . T : là nhiệt độ tuyệt đối (T = 273+27) (K). xe chuyển động thẳng với gia tốc không đổi, . 휇: khối lượng mol của không khí (휇 ≈ 0.029 hay khi xe quay vòng đều làm xuất hiện các kg/mol). dịch chuyển của thùng xe tại các bánh xe. Qua Độ cứng C cần thiết của buồng đàn hồi hệ phân tích bài toán thì các dịch chuyển này chủ thống treo khí ở cầu trước và cầu sau để thùng yếu là do biến dạng hệ thống treo và là nguyên xe được cân bằng là: 푠 nhân chính gây mất ổn định thùng xe khi 푛(퐹 12+ . 12) 12 12 = chuyển động. Mà ta đã biết biến dạng của hệ (0)12 { 푠 (3.3) thống treo lại liên quan đến đặc tính đàn hồi 푛(퐹 34+ . 34) 34 34 = hay độ cứng của hệ thống treo đang sử dụng. Ở (0)34 nội dung này sẽ đưa ra các phương trình điều 3.2 Cân bằng thùng xe trong chuyển khiển thay đổi thông số của hệ thống treo khí động quay vòng. giúp thùng xe cân bằng. Khi đó áp suất túi khí p khi chịu tải trọng
5. thẳng đứng F tác dụng được xác định theo công trái, bên phải (N/cm) thức: . (0)1, (0)2: thể tích trung bình các túi khí 푠 퐹 1+ . 1 bên trái, bên phải ban đầu (cm3). 1 = 1 { 푠 (3.4) 4. Mô phỏng ổn định thùng xe với hệ thống 퐹 2+ . 2 2 = treo khí dựa trên thông số xe thaco 2 Trong đó: mobihome hb120ssl. 4.1 Thông số xe Thaco Mobihome . 1, 2 : là áp suất túi khí bên trái, bên phải (N/cm2). HB120SSL. . 1, 2: Diện tích làm việc trung bình của các túi khí bên trái, bên phải (cm2). Động cơ Hyundai Diesel, Để xác định lượng khí cần thiết trong các túi 6 xi lanh thẳng khí ta có phương trình trạng thái của chất khí lý hàng, 4 kỳ. lưởng thể hiện quan hệ giữa thể tích V, áp suất Công suất cực đại 301,55 kW/ 1900 p và khối lượng khí m như sau: v/p 휇. . Momen xoắn lớn nhất 1730/1200 = 1 (0)1 1 푅. (Nm/vòng phút) { 휇. . (3.5) = 2 (0)2 Tốc độ tối đa (km/h) 110 2 푅. Hộp số 6 số tới -1 lùi Trong đó: Hệ thống treo Treo khí phụ thuộc . 1, 2 : áp suất túi khí bên trái, bên phải 06 Bầu hơi (02 (atm). trước+ 04 sau), . (0)1, (0)2: thể tích trung bình các túi khí giảm chấn thuỷ lực bên trái, bên phải ở trạng thái tĩnh ban đầu và hệ thống thanh (l). giằng. . R : là hằng số của chất khí (R = 0.082). Kích thước tổng thể (mm) 12000 x 2500 x . T : là nhiệt độ tuyệt đối (T = 273+27) (K). (Dài x Rông x Cao) 3700 . 1, 2: là khối lượng khí bên trong túi khí Khoảng sáng gầm xe 210 trái, phải (kg). (mm) . 휇: khối lượng mol của không khí (휇 ≈ 0.029 Bán kính quay vòng tối 10400 kg/mol). thiểu (mm) Để đạt trạng thái cân bằng ban đầu khi có sự Chiều dài cơ sở (mm) 6150 thay đổi tải trọng lên các túi khí thì độ cứng Vệt bánh xe trước (mm) 2080 của bộ phận đàn hồi hệ thống treo bên trái, bên Vệt bánh xe sau (mm) 1860 phải cần phải đạt được là: 푠 Khối lượng toàn bộ (kg) 16110 푛(퐹 1+ . 1) 1 1 = Phân bố trên cầu trước 5105 (0)1 { 푠 (3.6) (kg) 푛(퐹 2+ . 2) 2 2 = Phân bố lên cầu sau (kg) 11005 (0)2 Trọng lượng bản thân (kg) 13710 Trong đó: . 1, 2: Độ cứng túi khí hệ thống treo bên
6. 4.2. Kết quả mô phỏng trong chuyển động tăng giảm tải trọng tác dụng lên các hệ thống thẳng. treo. 4.2.1. Trường hợp khi xe tăng tốc dx > 0. Với thể tích túi khí được điều khiển về thể tích ban đầu mà trong khi đó áp suất khí bên trong túi khí thay đổi, điều này sẽ dẫn đến độ cứng 𝑖 của các túi khí có sự thay đổi theo (Hình 4.3). Độ cứng của các túi khí cầu trước sẽ giảm theo sự giảm tải trọng khi xe tăng tốc, ngược lại độ cứng ở các túi khí cầu sau sẽ tăng theo sự tăng tải trọng. Điều này sẽ giúp hệ thống treo khí làm giảm các dịch chuyển thùng xe ở cầu trước và cầu sau. Hình 4.1. Đồ thị sự thay đổi tải trọng lên bộ phận đàn hồi. Từ đồ thị kết quả (Hình 4.1) ta nhận thấy: khi xe chuyển động nhanh dần với gia tốc không đổi sẽ làm tăng tải trọng phân bố lên cầu trước và làm giảm tải trọng phân bố lên cầu sau. Nếu độ cứng lò xo hệ thống treo là không đổi, thì lúc này các dịch chuyển thùng xe tại các bánh xe bắt đầu xuất hiện do sự thay đổi của tải trọng lên hệ thống treo. Ta có đồ thị mô tả các Hình 4.3. Sự thay đổi độ cứng của túi khí hệ dịch chuyển thùng xe và sự thay đổi tải trọng thống treo khi kéo. lên các túi khí cầu trước, cầu sau khi kéo.  Nhận xét:  Áp suất túi khí hệ thống treo. Từ các kết quả mô phỏng ổn định thùng xe Đối với hệ thống treo khí, tải trọng tác dụng trên xe khách Thaco Mobihome HB120SSL lên các túi khí sẽ quyết định đến áp suất khí bên trong chuyển động thẳng khi kéo, ta rút ra các trong các túi khí. Vậy khi có sự thay đổi tải nhận xét chung như sau: trọng ∆퐹𝑖 tác dụng lên các túi khí hệ thống treo Để xe khách Thaco Mobihome duy trì được cầu trước, cầu sau sẽ làm thay đổi áp suất trong trạng thái cân bằng khi di chuyển với gia tốc túi khí. Sự thay đổi của áp suất được mô tả theo (dx = 7 m/s2), thì hệ thống treo khí cần phải đồ thị kết quả mô phỏng (Hình 4.2). điều khiển tăng độ cứng 𝑖 của các túi khí cầu sau tăng 47,2% và giảm độ cứng ở các túi khí cầu trước 52% (Hình 4.3) thông qua sự thay đổi áp suất khí và khối lượng khí tại các túi khí. 4.2.2. Trường hợp khi xe phanh dx < 0. Khi ô tô thực hiện quá trình phanh sẽ làm suất hiện lực quán tính cùng chiều với chuyển động của xe. Dưới tác động của ngoại lực sẽ gây ra sự thay đổi tải trọng lên hệ thống treo ở các cầu xe (Hình 4.4). Hình 4.2. Sự thay đổi áp suất tại các túi khí hệ thống treo. Hình 4.2 cho thấy: Khi xe di chuyển với gia tốc càng lớn, áp suất khí giảm dần bên trong các túi khí ở cầu trước và tăng dần ở các túi khí cầu sau. Sự thay đổi áp suất sẽ tỉ lệ thuận với sự
7. Hình 4.4. Sự thay đổi lực pháp tuyến lên bộ Hình 4.6. Độ cứng các túi khí hệ thống treo khi phận đàn hồi khi phanh. phanh. Từ đồ thị ta thấy: Khi ô tô phanh, tải trọng Từ đồ thị sự thay đổi độ cứng (Hình 4.6) của phân bố lên các túi khí ở cầu trước tăng do các túi khí khi xe thực hiện quá trình phanh ta quán tính khối lượng của xe dồn về phía trước thấy: Độ cứng túi khí hệ thống treo trước tăng và tải trọng ở cầu sau sẽ giảm. Đồng nghĩa với dần theo gia tốc phanh, điều này giúp giảm việc làm xuất hiện các dịch chuyển thùng xe ở được biến dạng của hệ thống treo cầu trước. Độ cầu trước và cầu sau. cứng túi khí hệ thống treo cầu sau lại có phần giảm xuống, làm cho các túi khí hệ thống treo sau mềm hơn, hạn chế dịch giúp thùng xe về vị trí cân bằng.  Nhận xét. Từ các kết quả mô phỏng ổn định thùng xe trên xe khách Thaco Mobihome HB120SSL trong chuyển động thẳng khi phanh, ta có các nhận xét chung như sau: Để duy trì được trạng thái cân bằng thùng xe cho xe khách Thaco Mobihome khi phanh với Hình 4.5. Đồ thị sự thay đổi áp suất túi khí khi gia tốc (dx = -7 m/s2), thì hệ thống treo khí điều phanh. khiển tăng độ cứng túi khí treo trước lên Khi tải trọng tác dụng lên các túi khí thay 62,84% (Hình 4.6) làm giảm độ dịch chuyển đổi sẽ làm thay đổi áp suất và thể tích các túi thùng xe tại cầu trước. Đối với các túi khí hệ khí ở cầu trước và cầu sau. Áp suất của các túi thống treo sau, thì hệ thống treo khí điều khiển khí cầu trước sẽ tăng lên do tải trọng phân bố giảm độ cứng túi khí treo sau 12,37% để hạ lên cầu trước tăng và ngược lại áp suất túi khí thấp dịch chuyển thùng xe ở cầu sau. cầu sau sẽ giảm do tải trọng phân bố cầu sau 4.3. Mô phỏng ổn định thùng xe với hệ giảm (Hình 4.5). Từ đồ thị ta cũng thấy được thống treo khí trong chuyển động quay vòng xuất hiện điểm giao nhau của hai đồ thị áp suất, với bán kính không đổi. tại đó áp suất túi khí cầu trước và cầu sau là Khi xe quay vòng ổn định với bán kính quay bằng nhau, do sự tăng của áp suất túi khí cầu vòng không đổi (R là hằng số) với vận tốc V, sẽ trước và sự giảm của áp suất cầu sau. làm xuất hiện lực ly tâm đặt tại trọng tâm thùng xe và lực này có xu hướng làm thùng xe bị nghiêng ngang. Lúc này sẽ có sự thay đổi tải trọng trên các túi khí bên trái và bên phải thùng xe. Sự thay đổi này được mô ta như đồ thị sau (Hình 4.7).
8. giúp thùng xe không dịch chuyển đi lên khi tải trọng tác dụng lên túi khí giảm.  Khảo sát sự thay đổi độ cứng túi khí hệ thống treo với các bán kính quay vòng khác nhau: Khi xe quay vòng với các bán kính quay vòng khác nhau R (10,4 ÷ 40 m) cho ta kết quả mô phỏng sự thay đổi độ cứng trung bình của các túi khí hệ thống treo bên trái, bên phải Hình 4.7. Thay đổi tải trọng khi xe quay vòng thùng xe như sau (Hình 4.10) và (Hình 4.11). Với sự thay đổi tải trọng trên các túi khí bên trái và bên phải sẽ làm cho áp suất bên trong các túi khi cũng có sự thay đổi như trong trường hợp khi kéo và khi phanh. Ta có đồ thị mô tả sự thay đổi áp suất của các túi khí (Hình 4.8). Hình 4.10. Độ cứng trung bình các túi khí kệ thống treo bên trái khi quay vòng. Hình 4.8. Sự thay đổi áp suất khi ô tô quay vòng Theo đặc tính đàn hồi của hệ thống treo khí, khi có sự thay đổi áp suất bên trong một thể tích túi khí không đổi sẽ dẫn đến sự thay đổi về độ cứng túi khí (Hình 4.9). Hình 4.11. Độ cứng trung bình các túi khí hệ thống treo bên phải khi quay vòng. Ta thấy: Ở cùng một vận tốc quay vòng (V = 30 km/h), độ cứng trung bình trên các túi khí bên trái sẽ giảm chậm hơn, khi xe chuyển động quay vòng với những bán kính quay vòng lớn hơn (Hình 4.10). Độ cứng trung bình trên các túi khí bên phải cũng sẽ tăng chậm hơn, khi xe chuyển động quay vòng với những bán kính quay vòng lớn hơn (Hình 4.11). Hình 4.9. Độ cứng trung bình túi khí hệ thống  Nhận xét. treo khi xe quay vòng (R = 10,4 m). Từ các kết quả mô phỏng trong trường hợp Đồ thị cho thấy độ cứng trung bình của các khi xe quay vòng, ta có các nhận xét: túi khí bên phải tăng lên theo vận tốc quay vòng Để xe khách Thaco Mobihome có thể giữ của xe, nó có tác dụng làm giảm các dịch cân bằng được thùng xe khi quay vòng, hệ chuyển thùng xe tại các bánh xe bên phải khi tải thống treo khí phải điều khiển tăng độ cứng các trọng tăng. Ngược lại độ cứng các túi khí bên túi khí bên phải và giảm độ cứng ở các túi khí trái giảm xuống khi vận tốc quay vòng tăng, nó bên trái (Hình 4.9). Điều này sẽ giúp hạn chế
9. các dịch chuyển thùng xe tai các bánh xe, hạn mái cho hành khách. Giảm góc nghiêng thùng chế được hiện tượng lật đổ thùng xe khi quay xe khi quay vòng, hạn chế được sự lật đổ gây vòng và tăng tín ổn định quỹ đạo chuyển động tai nạn khi xe quay vòng. của xe. Khi xe di chuyển với những bán kính quay TÀI LIỆU THAM KHẢO vòng khác nhau ở cùng một vận tốc quay vòng 1. Trong nước: thì sự phân bố tải trọng trên các bánh xe trái và [1] TS. Lâm Mai Long, Cơ Học Chuyển Động phải cũng khác nhau. Để điều khiển cân bằng Của Ô Tô, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thùng xe, hệ thống treo khí sẽ điều khiển giảm TP. Hồ Chí Minh, 2001, 112(19): 94 - 112. sự thay đổi độ cứng các túi khí khi xe quay [2] Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên, Thiết kế vòng với những bán kính R càng lớn. và tính toán ô tô, máy kéo, Đai học và THCN 5. Kết luận. Hà Nội, 1984. Một số kết luận rút ra từ luận văn: 2. Quốc tế: Ảnh hưởng của thông số độ cứng bộ phận [3] Zhengchao. Xie, A Noise-Insensitive Semi- đàn hồi hệ thống treo đến sự cân bằng của Active Air Suspension for Heavy-Duty Vehicles thùng xe trong khi di chuyển là rất lớn. Nó with an Integrated Fuzzy - Wheelbase Preview quyết định phần lớn đến độ lớn của các dịch Control, University of Macau, 2013, 12. chuyển thùng xe tại các bánh xe khi tải trọng [4] Alireza Kazemeini, Improving Control tác dụng lên các bánh xe thay đổi, và giá trị của Mechanism of an Active Air-Suspension System, các dịch chuyển này là tỷ lệ nghịch với độ cứng Eastern Mediterranean University, 2013, 92. của hệ thống treo. [5] CHEN Yi-kai, Stiffness-damping matching Kết quả mô phỏng ổn định thùng xe với method of an ECAS system based on LQG thông số xe Thaco Mobihome HB120SSL cho control, J. Cent. South University, 2014, thấy phù hợp với thực tế chỉ ra rằng: Khi xe 446(7): 440 - 446. tăng tốc với gia tốc dx trong khoảng từ (0 ÷ 7 m/s2), để cân bằng thùng xe thì đòi hỏi hệ thống THÔNG TIN LIÊN HỆ TÁC GIẢ treo khí phải tăng độ cứng túi khí ở cầu sau lên đến 47,2% và giảm độ cứng túi khí cầu trước Họ tên: Hồ Xuân Trường xuống 52%, nó giúp thùng xe không bị nghiêng Đơn vị: Khoa Công nghệ ô tô Trường Cao về phía sau khi tăng tốc. Khi xe phanh với gia đẳng nghề số 7. tốc phanh dx trong khoảng (−7 ÷ 0 m/s2), để Điện Thoại: 0974.701884 cân bằng thùng xe thì hệ thống treo khí cần phải Email: hoxuantruong240190@gmail.com điều khiển tăng độ cứng túi khí ở cầu trước lên đến 62,84% và giảm độ cứng túi khí cầu sau 12,37%, nó làm giảm hiện tượng thùng xe XÁC NHẬN CỦA GVHD nghiêng về phía trước. Trong trường hợp xe quay vòng với cùng một tốc độ (V = 30 km/h) với bán kính quay vòng R trong khoảng (10,4 ÷ 40 ), để cân bằng thùng xe thì hệ thống treo khí cần phải điều khiển tăng độ cứng các bánh xe bên ngoài từ 21,20% đến 87,39%, TS. Lâm Mai Long nó giúp giảm được góc nghiêng ngang thùng xe khi quay vòng. Việc ứng dụng hệ thống treo khí trên xe khách Thaco Mobihome HB120SSL hoàn toàn có khả năng nâng cao được tính ổn định thùng xe trong chuyển động. Nó giúp giảm được góc nghiêng thùng xe, nâng cao độ an toàn và thoải
10. BÀI BÁO KHOA HỌC THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ Bài báo khoa học của học viên có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2016-2017 của Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.