Luận văn Ứng dụng phần mềm Simulink-Matlab 7.0 để khảo sát dao động của động cơ

 z
(m
) 
Thời gian t(s) 
C
h
u
y
ển
 v
ị 
 x
o
a
y
d
ọ
c 
th
â
n
 x
e 

(r
a
d
) 
Thời gian t(s) 
Hình 3.18.Chuyển vị và gia tốc theo phương thẳng đứng ở vị trí trọng tâm thân xe ở 
trường hợp vị trí lắp ráp động cơ và vỏ xe coi như đệm đàn hồi chỉ đặc trưng Cdc 
tăng. 
 G
ia
 t
ố
c 
th
eo
 p
h
ư
ơ
n
g
 t
h
ă
n
g
 đ
ứ
n
g
 z
(m
/s
2
) 
Thời gian t(s) 
C
h
u
y
ển
 v
ị 
 x
o
a
y
 n
g
a
n
g
 t
h
â
n
 x
e 

(r
a
d
) 
 Thời gian t(s) 
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
-----  81  ----- 
hưởng rất xâu không những độ êm dịu chuyển động của ô tô mà còn ảnh 
hưởng xấu đến ổn định hướng chuyển động của ô tô. 
 3.3.3. Khảo sát thông số dao động của động cơ đến độ êm dịu chuyển 
động 
 Như phần trên trình bày các vị trí lắp ráp của động cơ với vỏ xe được 
đặc trưng bởi các đệm đàn hồi. Do vậy thông số kết cấu các đệm đàn hồi được 
đặc trưng bởi độ cứng và hệ số cản, các thông số ảnh hưởng rất nhiều đến độ 
êm dịu chuyển động của ô tô: 
 - Độ cứng của đệm đàn hồi ở vị trí lắp ráp động cơ Cdc 
 - Hệ số cản của đệm đàn hồi ở vị trí lắp ráp động động cơ Kdc 
 a, ảnh hưởng của độ cứng Cdc 
 Để khảo sát ảnh hưởng của độ cứng đến Cdc ở các vị trí lắp ráp ảnh 
hưởng đến độ ệm dịu chuyển động của ô tô thông qua chỉ tiêu đánh giá là độ 
lệch quân phương gia tốc theo phương thẳng đứng khi hệ số cản Kdc bằng các 
hằng số. 
 Khảo sát Cdc thay đổi trong khoảng Cdc=[5000 8000 12000 14000 
18000] N/s, trong 3 trường hợp Kdc= const: 
 + Kdc=800Ns/m; 
+ Kdc=1000Ns/m; 
+Kdc=1200 Ns/m. 
 Độ cứng Ccd (N/m) 
Đ
ộ
 l
ệc
h
 q
u
â
n
 p
h
ư
ơ
n
g
 g
ia
 t
ố
c 
Z
c(
m
/s
2
) 
Hình 3.19. Độ lêch quân phương gia tốc theo phương thẳng đứng khi 
Cdc thay đổi 
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
-----  82  ----- 
 * Nhận xét: 
 Nhìn vào kết quả dạng đồ thị hình chúng ta có thể đưa ra một số nhận 
xét sau: 
 - Khi tăng độ cứng của đệm đàn hồi thì độ lệch quân phương gia tốc 
theo phương thẳng đứng cũng tăng lên. Để đảm bảo được chỉ tiêu êm dịu 
chuyển động của ô tô thì độ cứng của đệm đàn hồi Cdc≤18000N/s khi hệ số 
cản Kdc≤1200Ns/m. 
 + Khi độ cứng Cdc≤1400N/s khi hệ số cản Kdc≤1200Ns/m thì đảm bảo 
được tối ưu độ êm dịu chuyển ô tô, tuy nhiên độ cứng vững của mối lắp giữa 
động cơ và vỏ xe thấp. 
+ Khi độ cứng 14000N/s<Cdc≤18000N/s khi hệ số cản Kdc≤1200Ns/m 
thì vừa đảm bảo được độ êm dịu chuyển động cơ và độ cứng của mối lắp giữa 
động cơ và vỏ xe. 
- Khi tăng hệ số cản của đệm đàn hồi trong 3 trường hợp: 
Kdc=800Ns/m; Kdc=1000Ns/m;Kdc=1200 Ns/m thì độ độ lệch quân phương 
gia tốc theo phương thẳng đứng cũng tăng lên, do lực tác dụng từ động cơ 
xuống vỏ xe tăng lên ảnh hưởng xấu đến độ êm dịu chuyển động của ô tô, 
cũng như ổn định hưởng chuyển động của ô tô. 
b, Khảo sát ảnh hưởng hệ số cản của giảm chấn Kdc 
Để khảo sát ảnh hưởng của hệ số cản của đệm đàn hồi Kdc ở các vị trí 
lắp ráp ảnh hưởng đến độ ệm dịu chuyển động của ô tô thông qua chỉ tiêu 
đánh giá là độ lệch quân phương gia tốc theo phương thẳng đứng khi hệ số 
cản Cdc bằng các hằng số. 
 Khảo sát Kdc thay đổi trong khoảng Kdc=[600 1000 1400 1800 2200] 
Ns/m, trong 3 trường hợp Kdc= const: 
 + Cdc=10000Ns/m; 
+ Cdc=14000Ns/m; 
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
-----  83  ----- 
+ Cdc=18000 Ns/m. 
 Nhận xét: 
- Khi tăng hệ số cản của đệm đàn hồi thì độ lệch quân phương gia tốc theo 
phương thẳng đứng cũng tăng lên. Để đảm bảo được chỉ tiêu êm dịu chuyển động 
của ô tô thì hệ số cản của đệm đàn hồi Kdc≤1400Ns/m khi hệ số cản Cdc-
≤18000N/m. 
 + Khi hệ số Kdc≤1000Ns/m khi hệ số cản Cdc≤18000N/m thì đảm bảo 
được tối ưu độ êm dịu chuyển ô tô. 
+ Khi độ cứng 1000N/s<Kdc1400N/s khi hệ số cản Cdc≤18000Ns/m cũng 
đảm bào chỉ tiêu êm dịu, tuy nhiên khi xe vào các địa hình có tình trạng mặt 
đường xấu thì rất dễ vượt chỉ tiêu của độ êm dịu chuyển động. 
 Hệ số cản của động cơ Kcd (Ns/m) 
Đ
ộ
 l
ệc
h
 q
u
â
n
 p
h
ư
ơ
n
g
 g
ia
 t
ố
c 
Z
c(
m
/s
2
) 
Hình 3.20. Độ lêch quân phương gia tốc theo phương thẳng đứng khi 
Kdc thay đổi 
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
-----  84  ----- 
- Khi tăng hệ số cản của đệm đàn hồi trong 3 trường hợp: 
Cdc=10000N/m; Cdc=14000N/m;Cdc=18000 N/m thì độ độ lệch quân phương gia 
tốc theo phương thẳng đứng cũng tăng lên do lực tác dụng từ động cơ xuống vỏ 
xe tăng lên ảnh hưởng xấu đến độ êm dịu chuyển động của ô tô, cũng như ổn định 
hưởng chuyển động của ô tô. 
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
-----  85  ----- 
Chương 4 
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 
 4.1.KẾT LUẬN 
Sau một thời gian nghiên cứu, với sự nỗ lực của bản thân được sự 
hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS. Lê Quốc Phong cùng với sự giúp đỡ của 
các thầy trong Khoa Cơ khí, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái 
Nguyên cùng với sự động viên kích lệ của bạn bè, đồng nghiệp tác giả bản 
luận án đã hoàn thành cơ bản nội dung của đề tài. Luận án đã đạt được một số 
kết quả sau đây: 
- Nghiên cứu các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô nói 
chung và chuyển động của động cơ đốt trong nói riêng 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. 
- Đề cập đặc tính phi tuyết của hệ thống treo, lốp xe ảnh hưởng đến độ 
êm dịu chuyển động của ô tô. 
- 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 dao động bằng phần mềm Matlab Simulink 
7.0. 
 - Nghiên cứu và đề xuất bộ thông số kết cấu đệm đàn hồi ở một số vị 
trí theo quan điểm êm dịu. 
 Với các kết quả thu trong luận văn đã thể hiện một cách cơ bản tác 
động qua lại trong mối quan hệ động học “Đường - Xe - Người”. 
Tuy nhiên, bên cạnh đó luận án còn một số hạn chế dưới đây: 
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
-----  86  ----- 
- Trong mô hình dao động chưa xét đến thanh ổn định ngang vào 
bài toán dao động. 
- Chưa có điều kiện kinh tế cũng như thời gian để thí nghiệm thực tế 
để kiểm chứng mô hình dao động. 
 Qua đây tác giả cũng mạnh dạn đưa ra một số đề xuất cho hướng 
nghiên cứu tiếp theo như sau: 
- Nghiên cứu các chỉ tiêu đánh giá dao động của động cơ đốt trong 
và hệ thống lắp sát với thực tế hơn. 
- Nghiên cứu mô hình dao động động cơ xe dụng lịch với mô hình thực tế 
hơn. 
- Thí nghiệm thực tế để kiểm chứng tính đúng đắn của mô hình dao 
động. 
4.2. KIẾN NGHỊ 
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 là lĩnh vực không mới nhưng 
mang ý nghĩa thiết thực. Từ quá trình mô phỏng dao động của động cơ và 
xem xét đến ảnh hưởng của nó lên dao động của ô tô, để từ đó có được biện 
pháp tối ưu nhất trong quá trình lắp ráp, nhằm tăng chất lượng của sản phẩm, 
đảm bảo sức khoẻ của người sử dụng. 
Vì vậy, các doanh nghiệp sản xuất và lắp ráp ô tô của Việt Nam cần có 
sự đầu tư thích đáng cho các hoạt động nghiên cứu, đánh giá, khái thác và ứng 
dụng của việc mô phỏng dao động của động cơ. Đẩy mạnh nghiên cứu, phát 
triển công nghệ nhằm tăng chất lượng cũng như thương hiệu của các loại xe ô 
tô sản xuất tại Việt Nam, mang thương hiệu Việt Nam. 
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
-----  87  ----- 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
 1. Nguyễn Hữu Cẩn và Một số tác giả khác (1998), Lý Thuyết ôtô máy 
kéo, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội. 
 2. Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Hữu Nam (2004), Thí nghiệm ôtô, NXB 
Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội. 
 3. Vũ Đức Lập (1994), Dao động ôtô quân sự , Học viện kỹ thuật quân 
sự, Hà Nội. 
 4. Nguyễn Văn Khang (1998), Dao động kỹ thuật, NXB Khoa học Kỹ 
thuật, Hà Nội. 
 5. Trần Văn Nghĩa (2004), Tin học trong thiết cơ khí, NXB Giáo Dục, 
Hà Nội. 
 6. Đặng Việt Hà (1996), Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số kết cấu 
và điều kiện làm việc của ôtô đến độ êm dịu chuyển động, Luận văn thạc sỹ 
kỹ thuật, Trường ĐHBK Hà Nội, Hà Nội. 
 7. Trịnh Minh Hoàng (2002), Khảo sát dao động xe tải hai cầu dưới 
kích động ngẫu nhiên của mặt đường, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường 
ĐHBK Hà Nội, Hà Nội. 
 8. Võ Hường (2004), Nghiên cứu hoàn thiện mô hình khảo sát dao 
động ôtô tải nhiều cầu, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Trường ĐHBK Hà Nội, Hà 
Nội. 
 9. Lưu Văn Tuấn (1994), Nghiên cứu dao động xe ca Ba- Đình trên cơ 
sở đề xuất các biện pháp nâng cao độ êm dịu chuyên động, Luận án tiến sỹ kỹ 
thuật, Trường ĐHBK Hà Nội, Hà Nội. 
 10. Nguyễn Văn Trà (2004), Nghiên cứu hệ thống treo có điều khiển để 
nâng cao chất lượng êm dịu chuyển động của ôtô, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, 
Học viện kỹ thuật quân sự Hà Nội, Hà Nội. 
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
-----  88  ----- 
 11. Đào Mạnh Hùng (2005), Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp bộ về 
nghiên cứu ảnh hưởng của biên dạng đường đến tải trọng tác dụng lên ôtô tại 
quốc lộ 1A đoạn Hà Nội-Lạng Sơn, Trường ĐHGTVT Hà Nội, Hà Nội, 
 12. Lê Văn Quỳnh(2006), Nghiên cứu dao động ghế ngồi xe khách sản 
xuất tại Việt Nam, , Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường ĐHBK Hà Nội, Hà 
Nội. 
 13. Adian Biran - Moshe Briener, Matlab for Engineers, Addison-
Wesley Publishing Company Inc, 1995. 
 14. J.Y.Wong (1998), Theory of ground vehicle, A wiley-interscience 
publication John wiley & Sons, New York. 
 15. Nguyen Van Tan, Luu Van Tuan, Vo Van Huong (2002), Effect of 
dynamics paramaters on objective functions in the problems of automotive 
dynamics, International conference on automotive technology (ICAT), VSAE 
ICAT 2002, 1/4-4/4. 
 16. Dao Manh Hung, Nguyen Van Bang (2002), The equipment and the 
measuring autoroad roughness, International conference on automotive 
technology (ICAT), VSAE ICAT 2002, 1/4-4/4, VSAE- ICAT 2002, 1/4-
4/4