Thạc Sĩ Mô phỏng dao động của động cơ đốt trong và xem xét ảnh hưởng của nó lên độ êm dịu chuyển động của ô

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay công nghiệp ôtô Việt Nam phát triển rất nhanh thông qua các cơ chế của Nhà nước, cụ thể là Quyết định số: 175/2002/QĐ-TTg của Thủ tướng chính phủ về việc phê duyệt chiến lược công nghiệp ôtô Việt Nam đến năm 2010. Trong đó nhấn mạnh đến công nghệ chế tạo các linh kiện, các cụm, các hệ thống của ôtô mang thương hiệu Việt Nam. Tuy nhiên hiện nay ngành công nghiệp ôtô Việt Nam cũng mới chỉ dừng lại ở sản xuất một số chi tiết, cụm chi tiết và lắp ráp dựa trên dây truyền của nước ngoài.

Theo số liệu thống kê trong những năm gần đây đã có nhiều nhà khoa học Việt Nam cũng như Thế giới đã quan tâm nghiên cứu ảnh hưởng của dao động đến độ êm dịu chuyển động của ô tô và giảm ảnh hưởng của dao động của ôtô đến đường giao thông. Tuy nhiên đối tượng nghiên cứu của các nhà khoa học là nghiên cứu về hệ thống treo, hệ thống lốp xe, khối lượng không được treo, vv Nhằm nâng cao độ êm dịu và giảm thiểu khả năng phá huỷ đường của các phương tiện tham gia giao thông. Qua tìm hiểu các tài liệu nghiên cứu và các cơ sở lắp ráp ở Việt Nam tác giả nhận thấy các nhà khoa học Việt Nam chưa quan tâm đến dao động của động cơ đốt trong ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động của ô tô. Chính vì vậy nghiên cứu dao động của động cơ đốt trong ảnh hưởng đến độ êm dịu của ôtô là rất cần thiết.

Chính vì các lý do trên tác giả chọn đề tài “Mô phỏng dao động của động cơ đốt trong và xem xét ảnh hưởng của nó lên độ êm dịu chuyển động của ô tô du lịch” làm đề tài của luận án thạc sỹ của mình dưới sự hướng dẫn khoa học của thầy giáo TS. Lê Quốc Phong.
Đây là một mảng đề tài khá rộng, trong khuôn khổ thời gian có hạn của một luận văn cao học, tác giả chọn lĩnh vực nghiên cứu về ảnh hưởng của các thông số kết cấu của đệm đàn hồi ở các vị trí lắp ráp động cơ với vỏ xe.

Thông số các đệm đàn hồi được đặc trưng bởi độ cứng và hệ số cản ảnh hưởng đến độ em dịu chuyển động ôtô. Để đạt được các mục đích đó trong đề tài giải quyết những vấn đề sau:
- Nghiên cứu các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô trong điều kiện đường xá Việt Nam, phù hợp với người Việt Nam.
- Xây dựng mô hình dao động động cơ xe du lịch lắp ráp tại Việt Nam.

- Thiết lập hệ phương vi phân mô tả dao động của động cơ xe du lịch lắp ráp tại Việt Nam.
- Ứng dụng thành công kết quả đo mấp mô mặt đường quốc lộ 1A Hà

Nội – Lạng Sơn vào bài toán dao động động cơ.

- Giải hệ phương trình vi phân mô tả dao động bằng phần mềm Matlab
Simulink 7.0.

- Nghiên cứu và đề xuất bộ thông số kết cấu đệm đàn hồi ở các vị trí lắp động cơ lên vỏ xe theo quan điểm độ êm dịu.
Qua đây cho phép tôi được bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn khoa học TS. Lê Quốc Phong người hướng dẫn trực tiếp tôi trong suốt thời gian làm luận văn. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy trong Khoa Cơ khí, Trường Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thái Nguyên, các bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Do trình độ của bản thân và thời gian còn hạn nên đề tài chắc chắn không tránh khỏi những sai sót nhất định, rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy, độc giả quan tâm để đề tài hoàn thiện hơn.


MỤC LỤC

Trang

Mục lục 2

Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt 4

Danh mục các hình vẽ và bảng biểu 9

LỜI NÓI ĐẦU 11

Chương I. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 13

1.1. Tổng quan về tình hình phát triển công nghiệp ôtô Việt Nam 13

1.1.1. Nhu cầu về ôtô và định hướng của chính phủ 13

1.1.2. Thực trạng các cơ sở lắp ráp ôtô ở Việt Nam 17

1.2. Sơ lược tình hình nghiên cứu dao động của ôtô 18

1.2.1. Nghiên cứu dao động của ôtô trên thế giới 18

1.2.2. Nghiên cứu dao động ôtô ở Việt Nam 22

1.2.3. Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu của luận án 23

1.3. Nghiên cứu các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô 25

1.3.1. Đánh giá độ êm dịu chuyển động 25

1.3.2. Chỉ tiêu về tải trọng động 27

1.3.3. Chỉ tiêu về không gian bố trí treo 29

Chương II. XÂY DỰNG MÔ HÌNH DAO ĐỘNG TưƠNG 30
ĐưƠNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

2.1. Xây dựng mô hình dao động tương đương của động cơ 30

2.1.1. Các khái niệm tương đương 30

2.1.2. Các giả thiết 31

2.1.3. Mô hình dao động tương đương 32

2.2. Thiết lập hệ phương trình vi phân mô tả dao động của động cơ 35

2.2.1. Khối lượng không được treo trước 37

2.2.2. Khối lượng không được treo sau 40

2.2.3. Khối lượng được treo (thân xe) 43

2.2.4. Khối lượng của động cơ 48

2.3. Các yếu tố phi tuyến có thể có trong mô hình dao động 51

2.3.1. Các đặc tính phi tuyến 51

2.3.2. Phi tuyến do đặc tính động học của phần tử đàn hồi 52

2.3.3. Phi tuyến do đăc tính động học của cơ cấu dẫn hướng 52

2.3.4. Đặc tính phi tuyến của giảm chấn thuỷ lực 53

2.3.5. Mô phỏng ma sát khô 54

2.4. Nghiên cứu mấp mô mặt đường 55

2.4.1. Các phương pháp định hàm kích động mặt đường 55

2.4.2. Cơ sở lý thuyết hàm ngẫu nhiên 56

2.4.3. Chọn hàm kích động ngẫu nhiên mặt đường 58

Chương 3. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SIMULINK-MATLAB 7.0
ĐỂ KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ

3.1. Sơ đồ mô phỏng dao động của động cơ

3.1.1. Sơ đồ mô phỏng tổng thể

3.1.2. Sơ đồ các khối chức năng

3.2. Thông số mô phỏng

3.3. Một số kết quả đánh giá

3.3.1. Lực của hệ thống treo tác dụng lên vỏ xe:

3.3.2. Các chuyển vị và gia tốc theo phương thẳng đứng của thân xe

3.3.3. Khảo sát thông số dao động của động cơ đến độ êm dịu chuyển động
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 85

4.1.Kết luận 85

4.2. Kiến nghị 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 .