Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu điều khiển hệ thống treo bán chủ động cho động cơ đốt trong xe du lịch

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:97

Thêm vào BST

Báo xấu

48
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Nghiên cứu điều khiển hệ thống treo bán chủ động cho động cơ đốt trong xe du lịch" nghiên cứu tổng quan về đề tài nghiên cứu; xây dựng mô hình dao động toàn xe và bộ điều khiển; xô phỏng và phân tích hiệu quả bộ điều khiển bán chủ động. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu điều khiển hệ thống treo bán chủ động cho động cơ đốt trong xe du lịch

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ĐINH CÔNG HÀO NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO BÁN CHỦ ĐỘNG CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG XE DU LỊCH LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Thái Nguyên - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ĐINH CÔNG HÀO NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TREO BÁN CHỦ ĐỘNG CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG XE DU LỊCH Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Mã số: 8520116 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KHOA CHUYÊN MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TRƯỞNG KHOA PGS.TS. Lê Văn Quỳnh PHÒNG ĐÀO TẠO Thái Nguyên - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
i LỜI CAM ĐOAN Họ và tên: Đinh Công Hào Học viên: Lớp cao học K20- Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Đại học Thái Nguyên. Nơi công tác: Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Phú Thọ. Tên đề tài luận văn thạc sỹ: Nghiên cứu điều khiển hệ thống treo bán chủ động cho động cơ đốt trong xe du lịch. Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực Mã số: 8520116 Sau gần hai năm học tập, rèn luyện và nghiên cứu tại trường, em lựa chọn thực hiện đề tài tốt nghiệp: Nghiên cứu điều khiển hệ thống treo bán chủ động cho động cơ đốt trong xe du lịch. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS. Lê Văn Quỳnh và sự nổ lực của bản thân, đề tài đã được hoàn thành đáp được nội dung đề tài thạc sĩ kỹ thuật cơ khí động lực. Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân em. Các số liệu, kết quả có trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác trừ công bố của chính tác giả. Thái Nguyên, ngày….. tháng….. năm 2019 HỌC VIÊN Đinh Công Hào Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập nghiên cứu làm đề tài luận văn thạc sĩ, em đã tiếp nhận được sự truyền đạt trao đổi phương pháp tư duy, lý luận của quý thầy cô trong Nhà trường, sự quan tâm giúp đỡ tận tình của tập thể giảng viên Nhà trường, khoa Kỹ thuật Ô tô & MĐL, quý thầy cô giáo trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp –Đại học Thái Nguyên, gia đình và các đồng nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn đến Ban giám hiệu Nhà trường, Tổ đào tạo Sau đại học -Phòng đào tạo, quý thầy cô giáo tham gia giảng dạy đã tận tình hướng dẫn tạo điều kiện để em hoàn thành luận văn này. Em cũng xin bày tỏ biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS. Lê Văn Quỳnh và tập thể cán bộ giáo viên khoa Kỹ thuật Ô tô & MĐL, hội đồng bảo vệ đề cương đã hướng dẫn cho em hoàn thành luận văn theo đúng kế hoạch và nội dung đề ra. Trong quá trình, thời gian thực hiện mặc dù đã có nhiều cố gắng song do kiến thức và kinh nghiệm chuyên môn còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi sai sót, rất mong được sự đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp tiếp tục trao đổi đóng góp giúp em để luận văn được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn ! HỌC VIÊN Đinh Công Hào Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii MỤC LỤC ....................................................................................................... iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... v DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................. ix DANH MỤC BẢNG ....................................................................................... xi LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU......................... 3 1.1. Công dụng, phân loại và yêu cầu đối với hệ đệm cách dao động động cơ đốt trong ............................................................................................................ 3 1.2. Bố trí chung các đếm cách dao động trên ô tô ........................................... 4 1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước và quốc tế ........................................... 10 1.4. Các chỉ tiêu, phương pháp đánh giá độ êm dịu chuyển động .................. 13 1.4.1 Chỉ tiêu cường độ dao động[10,11] ...................................................... 13 1.4.2 Chỉ tiêu về không gian bố trí treo[10,11] .............................................. 15 1.5 Mục tiêu, phạm vi, phương pháp và nội dung nghiên cứu ....................... 16 1.5.1 Mục tiêu nghiên cứu............................................................................... 16 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 16 1.5.3 Phương pháp nghiên cứu........................................................................ 17 1.5.4 Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 17 1.6. Kết luận chương 1 .................................................................................... 17 CHƯƠNG 2.................................................................................................... 18 XÂY DỰNG MÔ HÌNH DAO ĐỘNG VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN BÁN CHỦ ĐỘNG CHO XE Ô TÔ DU LỊCH ............................................................... 18 2.1 Các khái niệm tương đương ...................................................................... 18 2.2. Mô hình dao động xe du lịch ................................................................... 19 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
iv 2.3. Thiết lập phương trình vi phân miêu tả dao động ô tô du lịch................. 21 2.4. Phân tích và lựa chọn kích thích dao động .............................................. 36 2.5. Cơ sở lý thuyết điều khiển hệ mờ(Fuzzy Logic Control-FLC) ............... 37 2.5.1. Tập mờ và logic mờ .............................................................................. 38 2.5.2. Định nghĩa tập mờ ................................................................................. 38 2.5.3. Các dạng hàm liên thuộc của tập mờ .................................................... 39 2.5.4. Các phép toán trên tập mờ .................................................................... 40 2.5.5. Biến ngôn ngữ và giá trị của nó: ........................................................... 42 2.5.6. Luật hợp thành mờ: ............................................................................... 43 2.5.7.Giải mờ ................................................................................................... 44 2.5.8. Nguyên tắc tổng hợp bộ điều khiển mờ ................................................ 45 2.6. Xây dựng bộ điều khiển mờ hệ thống đệm cách động cơ........................ 46 2.6.1. Biến vào bao gồm:................................................................................. 46 2.6.2. Xác định tập mờ .................................................................................... 46 2.6.3.Tập luật điều khiển: ................................................................................ 48 2.7. Kết luận chương 2 .................................................................................... 49 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ CỦA HỆ THỐNG TREO ĐIỀU KHIỂN BÁN CHỦ ĐỘNG.................................... 50 3.1. Mô phỏng ................................................................................................. 50 3.1.1. Số liệu mô phỏng ................................................................................... 50 3.1.2. Khối mô phỏng tổng thể........................................................................ 53 3.2. Mô phỏng các chế độ theo tốc độ của động cơ ........................................ 55 3.3. Phân tích đánh giá hiệu quả đệm cách dao động bán chủ động. ............. 62 3.4. Kết luận .................................................................................................... 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 75 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TT Ký hiệu Giải thích 1 M Khối lượng được treo 2 m1l Khối lượng không được treo trước trái 3 m1r Khối lượng không được treo trước phải 4 m2l Khối lượng không được treo sau trái 5 m2r Khối lượng không được treo sau phải 6 a Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước 7 b Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu sau 8 Bt Vết bánh xe cầu trước 9 Bs Vết bánh xe cầu sau 10 K1l Độ cứng của HTT trước trái 11 K1r Độ cứng của HTT trước phải 12 K2l Độ cứng của HTT sau trái 13 K2r Độ cứng của HTT sau phải 14 KT1l Độ cứng của lốp xe trước trái 15 KT1r Độ cứng của lốp xe trước phải 16 KT2l Độ cứng của lốp xe sau trái 17 KT2r Độ cứng của lốp xe sau phải 18 C1l Hệ số cản giảm chấn trước trái Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
vi TT Ký hiệu Giải thích 19 C1r Hệ số cản giảm chấn trước phải 20 C2l Hệ số cản giảm chấn sau trái 21 C2r Hệ số cản giảm chấn sau phải 22 CL1l Hệ số cản của lốp xe trước trái 23 CL1r Hệ số cản của lốp xe trước phải 24 CL2l Hệ số cản của lốp xe sau trái 25 CT2r Hệ số cản của lốp xe sau phải 26 Jx Mô men quán tính với trục X 27 Jy Mô men quán tính với trục Y 28 Jxe Mô men quán tính của động cơ với trục Xđc 29 Jye Mô men quán tính của động cơ với trục Yđc 30 V Vận tốc khi khảo sát 31 x1 Tọa độ lực F1 theo phương X 32 y1 Tọa độ lực F1 theo phương Y 33 x2 Tọa độ lực F2 theo phương X 34 y2 Tọa độ lực F2 theo phương Y 35 x3 Tọa độ lực F3 theo phương X 36 y3 Tọa độ lực F3 theo phương Y 37 x4 Tọa độ lực F4 theo phương X Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
vii TT Ký hiệu Giải thích 38 Y4 Tọa độ lực F4 theo phương Y 39 me Khối lượng động cơ 40 C1 Độ cứng phần tử treo động cơ 41 C2 Độ cứng phần tử treo động cơ 42 C3 Độ cứng phần tử treo động cơ 43 K1 Hệ số cản của phần tử treo động cơ 44 K2 Hệ số cản của phần tử treo động cơ 45 K3 Hệ số cản của phần tử treo động cơ 46 x1e Tọa độ theo phương Xđc của lực F1 47 y1e Tọa độ theo phương Ye của lực F1 48 x2e Tọa độ theo phương Xe của lực F2 49 y2e Tọa độ theo phương Ye của lực F2 50 x3e Tọa độ theo phương Xe của lực F3 51 y3e Tọa độ theo phương Ye của lực F3 52 x4e Tọa độ theo phương Xe của lực F4 53 y4e Tọa độ theo phương Ye của lực F4 54 Ne Công suất động cơ 55 ne Số vòng quay lớn nhất 56 i Số xi lanh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
viii TT Ký hiệu Giải thích 57  Số kỳ 58 S Hành trình piston 59 D Đường kính xi lanh 60  Tỷ số nén 61 ltt Chiều dài thanh truyền 62 mc Khối lượng piston thanh truyền 63 r Bán kính quay trục khuỷu 64 Memax/nemax Mô men cực đại ở số vòng quay 65  Thông số kết cấu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
ix DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Hệ thống đệm cách dao động trên xe ô tô ......................................... 4 Hình 1.2. Hệ thống đệm cách dao động động cơ đốt trong .............................. 4 Hình 1.3. Lịch sử phát triển hệ thống đệm cách dao động động cơ đốt trong .. 5 Hình 1.4. Hệ thống đệm cách dao động cao su của động cơ đốt trong............. 5 Hình 1.5. Hệ thống đệm cách dao động cao su thủy lực của động cơ đốt trong[22] ............................................................................................................ 6 Hình 1.6. Mô hình dao động của hệ thống đệm cách dao động cao su kết hợp thủy lực .............................................................................................................. 7 Hình 1.7. Hệ thống đệm động cơ cao su thủy lực bán chủ động[21] ............... 8 Hình 1.9. Hệ thống đệm cách dao động điện từ chủ động[23] ......................... 9 Hình 1.10. Mô hình hóa hệ thống đệm cách dao đông cao điện từ chủ động [23] .................................................................................................................... 9 Hình 2.1 Mô hình dao động của xe du lịch với 10 bậc tự do.......................... 21 Hình 2.2. Sơ đồ lực tác dụng lên khối lượng không được treo trước trái. ...... 23 Hình 2.3. Sơ đồ lực tác dụng lên khối lượng được treo(thân xe). .................. 27 Hình 2.4. Sơ đồ lực tác dụng lên khối lượng được treo động cơ. ................... 30 Hình 2.5. Chiều cao mấp mô mặt đường theo tiêu chuẩn ISO B (mặt đường có chất lượng trung bình) ..................................................................................... 37 Hình 2.6. Phép xâu chuỗi mờ có thể dùng để rút ra các định tính nếu - thì .. 38 Hình 2.7. Mô tả hàm phụ thuộc µA(x) của tập các số thực từ-5 đến 5........... 38 Hình 2.8. Các dạng hàm liên thuộc của tập mờ (a) Dạng hình thang, (b) Dạng hình chữ “S”; (c) Dạng hình chữ “Z”.............................................................. 39 Hình 2.9. Hợp của hai tập mờ có cùng cơ sở (a) Theo quy tắc Max, (b) theo quy tắc Lukasiewwiez ..................................................................................... 40 Hình 2.10. Giao của hai tập mờ có cùng cơ sở ............................................... 41 Hình 2.11. Phép bù của một tập mờ ................................................................ 42 Hình 2.12. Minh họa quy tắc hợp thành mờ ................................................... 44 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
x Hình 2.13. Giải mờ bằng phương pháp cực đại .............................................. 45 Hình 2.14. Hàm thuộc trong Matlab ............................................................... 47 Hình 3.1. Sơ đồ mô phỏng tổng thể Matlab/simulink.................................... 55 Hình 3.2. Các gia tốc theo miền thời gian (V=0 km/h và ne=760 v/p) tại vị trí trọng tâm thân xe với đệm cách dao động cao su thủy lực bị động. ............... 56 Hình 3.3. Các gia tốc theo miền thời gian(V=0 km/h và ne=1800 v/p) tại vị trí trọng tâm thân xe với đệm cách dao động cao su thủy lực bị động ........... 58 Hình 3.4. Các gia tốc theo miền thời gian(V=0 km/h và ne=3600 v/p) tại vị trí trọng tâm thân xe với đệm cách dao động cao su thủy lực bị động ........... 59 Hình 3.5. Các gia tốc theo miền thời gian(V=0 km/h và ne=5400 v/p) tại vị trí trọng tâm thân xe với đệm cách dao động cao su thủy lực bị động ........... 61 Hình 3.6. Các gia tốc theo miền thời gian(V=72 km/h và ne=5400 v/p) tại vị trí trọng tâm thân xe với đệm cách dao động cao su thủy lực bị động ........... 62 Hình 3.6. So sánh hiệu quả của hệ thống đệm cách dao động cao su thủy lực bán chủ động và bị động ở trường hợp 1 ........................................................ 64 Hình 3.7. So sánh hiệu quả của hệ thống đệm cách dao động cao su thủy lực bán chủ động và bị động ở trường hợp 2 ........................................................ 66 Hình 3.8. So sánh hiệu quả của hệ thống đệm cách dao động cao su thủy lực bán chủ động và bị động ở trường hợp 3. ....................................................... 68 Hình 3.9. So sánh hiệu quả của hệ thống đệm cách dao động cao su thủy lực bán chủ động và bị động ở trường hợp 4. ....................................................... 70 Hình 3.10. So sánh hiệu quả của hệ thống đệm cách dao động cao su thủy lực bán chủ động và bị động ở trường hợp 5. ....................................................... 72 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
xi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Bảng đánh giá chủ quan độ êm dịu ô tô theo ISO 2631-1.............. 16 Bảng 2.1. Các lớp mấp mô mặt đường phân loại theo tiêu chuẩn ISO 8068[13] ......................................................................................................................... 37 Bảng 2.3. Bảng luật điều khiển Fuzzy ............................................................ 48 Bảng 3.1: Các thông số kỹ thuật của xe [24, 25] ............................................ 50 Bảng 3.2. Kết quả so sánh hiệu quả hệ đệm cách dao động bán chủ động ở trường hợp 1 .................................................................................................... 63 Bảng 3.3. Kết quả so sánh hiệu quả hệ đệm cách dao động bán chủ động ở trường hợp 2 .................................................................................................... 65 Bảng 3.4. Kết quả so sánh hiệu quả hệ đệm cách dao động bán chủ động ở trường hợp 3 .................................................................................................... 67 Bảng 3.5. Kết quả so sánh hiệu quả hệ đệm cách dao động bán chủ động ở trường hợp 4 .................................................................................................... 69 Bảng 3.6. Kết quả so sánh hiệu quả hệ đệm cách dao động bán chủ động ở trường hợp 5 .................................................................................................... 71 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
1 LỜI NÓI ĐẦU Với xu hướng phát triển của ô tô hiện đại thì việc nghiên cứu các nguồn động lực nâng cao hiệu quả làm việc của ô tô như nâng cao công suất có ích, giảm ô nhiễm môi trường, nâng cao tính tiên nghi trở nên quan trọng vì đây là một trong tiêu chí đánh gia năng lực cạnh tranh của các hãng ô tô. Nâng cao độ êm dịu chuyển động cho ô tô đặc biệt là ô tô du lịch là một trong tiêu chí cho nhà sản xuất, nhà thiết kế và các nhà khoa học trên khắp thế giới tập trung nghiên cứu để tăng tính cạnh tranh của sản phẩm ô tô của mình. Phân tích các nguồn tài liệu đã công bố trong lĩnh vực phân tích dao động động cơ đốt trong nói riêng và dao động ô tô của ô tô nói chung cho thấy các nghiên cứu hiện nay đa số tập trung vào việc nghiên cứu điều khiển bán tích cựu hoặc chủ động cho các hệ thống đệm cách dao động cơ. Tuy nhiên, các nghiên cứu chủ yếu xem xét các mô hình đơn lẻ và nguồn kích thích dao động xem xét ảnh hưởng của một nguồn kích, chỉ có một số công bố kết hợp hai nguồn kích thích dao động. Chính vì vậy tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu điều khiển hệ thống treo bán chủ động cho động cơ đốt trong xe du lịch”, làm luận văn thạc sỹ dưới sự hướng dẫn trực tiếp thầy giáo PGS.TS Lê Văn Quỳnh. Nội dung chính của luận văn: - Tổng quan về đề tài nghiên cứu; - Xây dựng mô hình dao động toàn xe và bộ điều khiển; - Mô phỏng và phân tích hiệu quả bộ điều khiển bán chủ động. Đây là một lĩnh vực khoa học rộng trong khuôn khổ của một luận văn cao học, đề tài chỉ tập trung vào xây dựng mô hình dao động không gian xe du lịch với hai nguôn kích thích từ mấp mô mặt đường và các lực mô men kích thích từ động cơ đốt trong, dựa vào mô hình dao động và các chỉ tiêu đánh giá ảnh hưởng của dao động đến độ êm dịu, luận văn tiến hành mô phỏng và phân tích hiệu quả của hệ thống đệm cách dao động cao su thủy lực bán động so với hệ thống đệm cách dao động cao su thủy lực bị động ở các điều kiện hoạt động các nhau. Qua đây cho phép tôi được bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS. Lê Văn Quỳnh người hướng dẫn khoa học trực tiếp tôi trong suốt thời gian làm luận Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
2 văn. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy trong Bộ môn Kỹ thuật Ô tô, Khoa Kỹ thuật Ô tô và Máy động lực, trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên và các bạn bè, đồng nghiệp, đặc biệt là Nhóm nghiên cứu “Điều khiển động lực học, rung ồn phương tiện giao thông và máy” của Nhà trường đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Do trình độ của bản thân và thời gian có hạn nên đề tài chắc chắn còn có sai sót rất mong sự đóng góp của các thầy, độc giả quan tâm để đề tài hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn. ! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019 HỌC VIÊN Đinh Công Hào Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
3 CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Mục đích chương này là kết cấu các loại đệm cách dao động động cơ đốt trong, phân tích tổng quan nghiên cứu dao động động cơ ô tô trong và ngoài nước cuối cùng phân tích các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu. Từ đó đưa ra mục đích, phương pháp và nội dung nghiên cứu của luận văn. 1.1. Công dụng, phân loại và yêu cầu đối với hệ đệm cách dao động động cơ đốt trong a) Công dụng: Ngăn cách và giảm dao động truyền từ động cơ xuống thân xe và ngược lại truyền từ thân xe lên thân động cơ. Ngoài ra còn chức năng điều khiển cân bằng động của động cơ. b) Phân loại hệ thống đệm cách dao động: - Phân loại theo bộ phận đàn hồi và giảm chấn: + Hệ thống đêm cách dao động cao su; + Hệ thống đệm cách dao động cao su thủy lực; + Hệ thống đệm cách dao động cao su điện tử. - Phân loại theo điều khiển tích cực + Hệ thống đệm cách dao động bị động; + Hệ thống đệm cách dao động bán chủ động; + Hệ thống đệm cách dao động chủ động. c) Yêu cầu - Tính đàn hồi cao: đảm bảo giảm các dao động ở các tần số kích thích thấp và cao; - Dập tắt tốt: đảm bảo dập tắt các dao động ở các tấn số kích thích thấp và cao; - Làm việc trong môi trường khắc nhiệt; - Có độ bền cao. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
4 1.2. Bố trí chung các đếm cách dao động trên ô tô Các đệm cách có các chức năng như phần trên, bố trí chung các loại đệm cách dao động trên ô tô được thể hiện trên hình 1.1 và hệ thống đệm cách dao động trên động cơ đốt trong được thể hiện trên hình 1.2. Các đệm cách dao động động cơ tiếp nhận lực kích thích cả tần số thấp và cao do mấp mô mặt đường và động cơ truyền tới. Hình 1.1. Hệ thống đệm cách dao động trên xe ô tô Hình 1.2. Hệ thống đệm cách dao động động cơ đốt trong Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
5 Lịch sử phát triển đệm cách dao động động cơ đốt trong được thể hiện trên hình 1.3. Hình 1.3. Lịch sử phát triển hệ thống đệm cách dao động động cơ đốt trong 1.3. Phân tích các kết cấu đệm cách dao động động cơ Đặc điểm kết cấu và các ưu nhược điểm của các hệ thống đệm cách dao động động cơ đốt trong được phân tích dưới đây: a) Hệ thống đệm cách dao động cao su Hình 1.4. Hệ thống đệm cách dao động cao su của động cơ đốt trong * Ưu điểm: + Kết cấu đơn giản và dễ chế tạo; + Giảm hiệu quả được tiếng ồn và dao động khi tần số kích thích cao; Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
6 * Nhược điểm: hệ số cản của hệ thống nhỏ do đó khó giảm được dao động dưới tác động tần số kích thích thấp. Chính vì nhược điểm này các nhà nghiên cứu đã đề xuất hệ thống đệm cách dao động động cơ đốt trong kết hợp cao su và thủy lực sẽ tiếp tục được trình bày dưới đây. b). Hệ thống treo (đệm cách dao động) kết hợp thủy lực và cao su Để tăng hiệu quả hệ thống cách dao động động cơ khi tần số kích thích ở các tần số thấp các nhà nghiên cứu và thiết kế đã sử dụng dầu thủy lực, kết cấu hệ thống đệm cách dao động cao su kết hợp thủy lực. Kết cấu đệm cách dao động cao su kết hợp thủy lực được thể hiện hình 1.5 và mô hình dao động của hệ thống đệm cách dao động cao su kết hợp thủy lực được thế hiện hình 1.6. Hình 1.5. Hệ thống đệm cách dao động cao su thủy lực của động cơ đốt trong[22] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
7 Hình 1.6. Mô hình dao động của hệ thống đệm cách dao động cao su kết hợp thủy lực * Ưu điểm: Giảm hiệu quả được tiếng ồn và dao động khi tần số kích thích thấp do nâng cao giá trị hệ số cản của hệ thống treo. * Nhược điểm: + Kết cấu phức tạp; + Mặc dù đã cải thiện đáng kế đặc tính cản của hệ thống so với hệ thông cao su thuần túy sử dụng ma sát sinh ra hệ số cản, tuy nhiên đây vẫn là hệ thống bị động. Chính vì vậy nhược điểm này các nhà nghiên cứu đã đề xuất hệ thống điệm cách hệ thống treo (hệ thống cách dao động) động cơ đốt trong kết hợp cao su và thủy lực có điều khiển hệ số cản sẽ tiếp tục được trình bày dưới đây. c. Hệ thồng đệm cánh dao động bán chủ động Xu hướng phát triển hệ thống đệm cách dao động dao động cao thủy lực bán chủ động cơ đốt trong được thể hiện trên hình 1.7. Để điều khiển thông minh hệ số cản của hệ thống đệm cách dao động của động cơ, hiện nay nhà nghiên cứu và nhà thiết kế đã đưa ra nhiều lý thuyết điều khiển khác nhau nhằm điều khiển hệ số cản phù hợp với các điều kiện làm việc của động cơ. Mô hình hóa hệ thống đệm cách dao đông cao su thủy lực bán tự động được thể hiện trên hình 1.8. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn