Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số thiết kế hệ thống treo đến độ êm dịu xe đua F-SAE

Nguyễn Thành Công và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 118(04): 49 - 54

49

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO

ĐẾN ĐỘ ÊM DỊU XE ĐUA F-SAE

Nguyễn Thành Công*

, Nguyễn Khắc Tuân, Lê Văn Quỳnh

Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Độ êm dịu và ổn định hướng xe đua F-SAE là một trong các chỉ số quan trọng để đánh chất lượng

thiết kế của xe. Mục tiêu chính của nghiên cứu này phân tích ảnh hưởng các thông số thiết kế hệ

thống treo đến độ êm dịu của xe dựa vào tiêu chuẩn ISO2631-1(1997-E). Để đánh giá các ảnh

hưởng này, một mô hình dao động không gian của xe được xây dựng dựa trên cơ sở các thông số

kỹ thuật của xe đua F-SAE do TNUT sản xuất năm 2013. Phần mềm Matlab-Simulink7.04 được

sử dụng để mô phỏng và tính toán các thông số ảnh hưởng. Các kết quả nghiên cứu cho thấy sự

phối hợp hợp lý giữa thông số độ cứng và hệ số cản của hệ thống treo có ảnh hưởng rất lớn đến độ

êm dịu, ổn định hướng. Ngoài ra, nghiên cứu này đã đưa ra một bộ thông số thiết kế tối ưu cho hệ

thống treo.

Từ khóa: Xe F-SAE, hệ thống treo, thông số thiết kế, mô hình dao động, độ êm dịu.

GIỚI THIỆU

*

Ô tô đua sinh viên FSAE là cuộc thi được tổ

chức bởi Hiệp hội Kỹ sư ngành ô tô SAE

(Society of Automotive Engineering). Đây là

sân chơi bổ ích dành cho sinh viên tất cả các

trường đại học cao đẳng có chuyên ngành ô tô

của các quốc gia trên thế giới. Hàng năm,

cuộc thi này quy tụ hàng trăm đội đua đến từ

các quốc gia khác nhau, từ những quốc gia

phát triển mạnh về công nghệ, công nghiệp ô

tô đến các nước đang phát triển muốn khẳng

định vị thế quốc gia mình trên trường quốc tế.

Ở Việt Nam, thiết kế xe đua sinh viên vẫn còn

là vấn đề mới mẻ đối với sinh viên các trường

đại học. Năm 2013, nhóm nghiên cứu của

trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại

học Thái Nguyên đã thiết kế và chế tạo thành

công xe đua sinh viên thế hệ thứ nhất. Hiện

nay sản phẩm này đang được kế hoàn thiện,

tối ưu thiết kế các cụm, hệ thống nhằm nâng

cao hiệu suất làm việc của xe đáp ứng các tiêu

chuẩn của SAE nhằm đưa xe tham dự các

cuộc thi quốc tế. Các thông số thiết kế hệ

thống treo có ảnh hưởng trực tiếp đến độ êm

dịu và ổn định hướng của xe. Do vậy, nó đã

*

Tel:0984381411; Email: [email protected]

và đang được nhiều nhà thiết kế xe đua F￾SAE thế giới đặc biệt quan tâm. Trong số các

công trình đã công bố, tài liệu [3,4] đã tính

toán, thiết kế các thông số hình học hệ thống

treo xe đua F-SAE để nâng cao ổn định

hướng của xe; tài liệu [4] tập trung nghiên

cứu ảnh hưởng thông số thiết kế thống treo

đến độ êm dịu của xe đua F-SAE. Tuy nhiên

các nghiên cứu này chỉ dừng lại khảo sát mô

hình dao động 1/2 của xe và kích thích dao

động là các hàm toán học đơn giản.

Chính vì vậy, ý tưởng chính của bài báo này

là nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số

thiết kế hệ thống treo đến độ êm dịu chuyển

động của xe. Để nghiên cứu các ảnh hưởng

của nó, một mô hình dao động không gian của

xe được thiết lập và mô phỏng đánh giá dựa

vào tiêu chuẩn ISO2631-1(1997-E)[8]. Kết

quả nghiên cứu đã đưa ra được bộ thông số

thiết kế tối ưu cho hệ thống treo xe F-SAE

nhằm nâng cao độ êm dịu cho người lái.

MÔ HÌNH DAO ĐỘNG CỦA XE F-SAE

Xây dựng mô hình dao động: Dựa vào kết

cấu cụ thể xe F-SAE do TNUT sản xuất (hình

1), mô hình dao động không gian của xe được

xây dựng như hình 2.