Nghiên cứu giảm tải trọng động trong hệ thống truyền lực cơ khí ô tô tải 2 cầu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

VŨ THẾ HÙNG

NGHIÊN CỨU GIẢM TẢI TRỌNG ĐỘNG TRONG

HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CƠ KHÍ Ô TÔ TẢI 2 CẦU

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Thái Nguyên - 2021

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

VŨ THẾ HÙNG

NGHIÊN CỨU GIẢM TẢI TRỌNG ĐỘNG TRONG

HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CƠ KHÍ Ô TÔ TẢI 2 CẦU

Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Mã số: 60520116

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

KHOA CHUYÊN MÔN

TRƯỞNG KHOA

PGS.TS. Lê Văn Quỳnh

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS. NGUYỄN KHẮC TUÂN

PHÒNG ĐÀO TẠO

Thái Nguyên - 2021

i

LỜI CAM ĐOAN

Họ và tên: Vũ Thế Hùng

Học viên: Lớp cao học K21- Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp-Đại học

Thái Nguyên.

Nơi công tác: Trường Cao đẳng Công nghệ Nông lâm Đông Bắc.

Tên đề tài luận văn thạc sỹ: Nghiên cứu giảm tải trọng động trọng hệ thống

truyền lực cơ khí ô tô tải 2 cầu.

Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực

Mã số: 60520116

Sau gần hai năm học tập, rèn luyện và nghiên cứu tại trường, em lựa

chọn luận văn thạc sĩ với đề tài: Nghiên cứu giảm tải trọng động trọng hệ

thống truyền lực cơ khí ô tô tải 2 cầu. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận

tình của thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Khắc Tuân, các thầy cô trong khoa Kỹ

thuật Ô tô và Máy động lực và sự nổ lực của bản thân, luận văn đã được hoàn

thành đáp được nội dung luận văn 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 và nhóm nghiên

cứu của thầy hướng dẫn.

Thái Nguyên, ngày….. tháng….. năm 2021

HỌC VIÊN

Vũ Thế Hùng

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. Nguyễn Khắc

Tuân và tập thể thầy cô giao 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

Vũ Thế Hùng

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................i

LỜI CẢM ƠN..................................................................................................ii

CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................................vi

DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................vii

DANH MỤC BẢNG........................................................................................ x

MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 11

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ........................ 14

1.1. Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam và sự phát triển của lĩnh vực sản xuất

xe ô tô tải......................................................................................................... 14

1.1.1 Thực trạng ngành công nghiệp ô tô Việt Nam....................................... 14

1.1.2. Định hướng phát triển ........................................................................... 15

1.1.3. Nhu cầu nâng cao chất lượng................................................................ 15

1.2. Hệ thống truyền lực ô tô tải...................................................................... 16

1.2.1 Sơ đồ của HTTL trên ô tô tải ................................................................. 16

1.2.2. Tỉ số truyền của HTTL trên ô tô tải ...................................................... 17

1.3. Tải trọng động trong HTTL ô tô .............................................................. 17

1.3.1 Tải trọng từ dao động mô men xoắn của động cơ ................................. 18

1.3.2 Tải trọng từ mấp mô mặt đường ............................................................ 19

1.4. Tổng quan về các công trình nghiên cứu đã công bố về hệ thống truyền

lực ô tô......................................................................................................... 20

1.4.1. Các nghiên cứu ngoài nước................................................................... 20

1.4.2 Các công trình nghiên cứu trong nước................................................... 23

1.4. Kết luận .................................................................................................... 25

CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU TẢI TRỌNG

ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC........................................... 26

2.1. Các phương pháp nghiên cứu tải trọng động trong HTTL ô tô ............... 26

iv

2.1.1. Phương pháp thực nghiệm .................................................................... 26

2.1.2. Phương pháp mô phỏng ........................................................................ 28

2.1.2.1 Phương pháp sử dụng phần mềm chuyên dùng .................................. 28

2.1.2.2. Phương pháp mô phỏng HTTL thông qua thiết lập hệ phương trình vi

mô tả chuyển động của hệ............................................................................... 29

2.2 Phương pháp mô phỏng HTTL thông qua xây dựng hệ phương trình vi

phân mô tả hệ .................................................................................................. 29

2.2.1 Xây dựng mô hình tính toán HTTL ....................................................... 29

2.2.1.1. Xây dựng mô hình cơ học.................................................................. 30

2.2.1.2 Xây dựng mô hình động lực................................................................ 33

2.2.1.3 Xây dựng mô hình tính toán................................................................ 37

2.2.2 Xây dựng hệ phương trình vi phân mô tả HTTL................................... 42

2.2.3 Xác định các thông số cho mô hình ....................................................... 42

2.2.4 Giải hệ phương trình vi phân mô tả HTTL............................................ 43

2.3 Mô hình mô phỏng tính toán tải trọng động trong HTTL ô tô tải 2 cầu... 43

2.3. Mô hình các nguồn kích thích gây tải trọng trong HTTL........................ 46

2.3.1. Mô hình ly hợp...................................................................................... 46

2.3.2. Mô hình động cơ đốt trong.................................................................... 50

2.4. Kết luận .................................................................................................... 54

CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU GIẢM TẢI TRỌNG ĐỘNG ................... 56

TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC........................................................ 56

3.1. Xây dựng mô hình mô phỏng HTTL sử dụng công cụ Simulink............ 56

3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số tới giá trị tải trọng trong hệ

thống truyền lực .............................................................................................. 58

3.2.1. Ảnh hưởng của lực ép ly hợp................................................................ 58

3.2.2. Ảnh hưởng của hệ số cản ...................................................................... 61

3.2.2.1. Ảnh hưởng của hệ số cản của giảm chấn ly hợp............................... 62

3.2.2.2. Ảnh hưởng của hệ số cản của lốp ...................................................... 63

v

3.2.3. Ảnh hưởng của số truyền ...................................................................... 65

3.2.4. Ảnh hưởng của mức độ quá tải ............................................................. 67

3.3. Nghiên cứu giảm tải trọng động trong hệ thống truyền lực..................... 68

3.4. Kết luận .................................................................................................... 75

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................... 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 79

vi

CÁC TỪ VIẾT TẮT

HTTL: Hệ thống truyền lực

ĐLH: Động lực học

ĐCĐT: Động cơ đốt trong