HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỆN TỬ

TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO

Công dụng yêu cầu

Hệ thống treo là một liên kết mềm giữa bánh xe và khung xe, đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chấn và tạo sự ổn định cho xe Mối liên kết này có tính đàn hồi, giúp hấp thụ các lực tác động từ mặt đường, mang lại sự thoải mái và an toàn cho người lái.

Bánh xe cần được thiết kế để thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng so với khung xe hoặc vỏ xe, nhằm đảm bảo sự dao động êm ái Điều này giúp hạn chế tối đa những chuyển động không mong muốn khác của bánh xe, chẳng hạn như lắc ngang và lắc dọc.

 Truyền lực giữa bánh xe và khung xe bao gồm lực thẳng đứng, lực dọc, lực bên mô men chủ động và mômen phanh

Trên hệ thống treo, mối liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần phải đảm bảo độ mềm dẻo để hấp thụ chấn động, đồng thời vẫn phải đủ cứng cáp để truyền tải lực hiệu quả.

 Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe có thể chạy trên nhiều địa hình khác nhau

 Bánh xe có khả năng chuyển dịch linh hoạt trong một phạm vi giới hạn

Quan hệ động học của bánh xe cần được thiết kế hợp lý nhằm mục đích làm mềm chuyển động theo phương thẳng đứng, đồng thời vẫn đảm bảo không làm ảnh hưởng đến các quan hệ động học và động lực học của bánh xe trong quá trình chuyển động.

 Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ

 Có độ tin cậy lớn, độ bền cao và không gặp hư hỏng bất thường

 Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn

 Có khả năng chống rung, chống ồn truyền từ bánh xe lên khung, vỏ tốt

 Đảm bảo tính ổn định và tính điều khiển chuyển động của ô tô ở tốc độ cao.

Đặc điểm kết cấu

Hình 1.2: Kết cấu hệ thống treo

Hệ thống treo thông thường bao gồm 3 bộ phận chính:

Lò xo là bộ phận quan trọng kết nối bánh xe với thân xe, giúp giảm thiểu tải trọng động tác từ bánh xe lên khung xe trên các địa hình khác nhau Chúng đảm bảo độ êm ái và tần số dao động lý tưởng cho cơ thể con người, thường dao động trong khoảng 60 - 80 lần/phút, đồng thời có đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe.

Bộ phận đàn hồi có các phần tử đàn hồi thường gặp là: a) Nhíp lá

Nhíp được chế tạo từ thép lò xo uốn cong, xếp chồng từ ngắn đến dài, có đặc tính làm việc theo quy luật tuyến tính khi tải trọng tăng Trong hệ thống treo, nhíp không chỉ giúp êm dịu chuyển động mà còn thực hiện chức năng dẫn hướng và giảm ma sát giữa các lá nhíp, góp phần tắt dao động Nhíp có ưu điểm là độ cứng lớn, có thể thay thế giảm chấn và thanh ổn định, đồng thời đơn giản, rẻ tiền và dễ bảo trì Tuy nhiên, nhíp cũng có nhược điểm như khối lượng lớn và kích thước cồng kềnh, làm tăng chiều cao trọng tâm xe, ảnh hưởng đến tốc độ và sự ổn định khi di chuyển Ngoài ra, sự thay đổi vết bánh khi một bánh nâng lên có thể tạo ra lực ngang, làm giảm tính bám đường và dễ gây trượt.

Thanh xoắn là một thanh thép lò xo, sử dụng tính đàn hồi xoắn để giảm thiểu dao động Một đầu của thanh được gắn vào khung hoặc dầm của xe, trong khi đầu còn lại kết nối với cấu trúc chịu tải xoắn của hệ thống treo.

Thanh xoắn là một bộ phận quan trọng trong ô tô, giúp tạo không gian cho việc lắp đặt bán trục cầu chủ động Thường được thiết kế với ứng suất dư, thanh xoắn chỉ thích hợp cho một chiều làm việc Để đảm bảo lắp ráp chính xác, cần đánh dấu rõ ràng trên các thanh xoắn ở cả hai phía.

Hệ thống treo sử dụng thanh xoắn có các đặc điểm sau:

 Chiếm ít không gian, có thể bố trí để điều chỉnh chiều cao thân xe

 Trọng lượng nhỏ, đơn giản, gọn, giá thành rẻ và dễ chế tạo

 Thanh xoắn không có nội ma sát nên thường phải lắp kèm giảm chấn để dập tắt nhanh dao động

Trên xe con và xe minibus bộ phận đàn hồi là thanh xoắn được sử dụng phổ biến chỉ sau lò xo c) Lò xo

Lò xo được chia thành các loại như lò xo xoắn ốc, lò xo côn và lò xo trụ Lò xo trụ có đường kính vòng ngoài không thay đổi, do đó, biến dạng của nó tỷ lệ thuận với lực tác dụng Ngược lại, lò xo côn và lò xo xoắn ốc khi chịu tải nhẹ sẽ bị nén và hấp thụ năng lượng va đập, trong khi phần giữa của lò xo có độ cứng lớn hơn sẽ đủ khả năng chịu tải nặng.

Lò xo có ưu điểm nổi bật với kết cấu gọn gàng, đặc biệt khi được lồng vào giảm chấn So với nhíp, lò xo trụ có cùng độ cứng và độ bền nhưng khối lượng nhẹ hơn và tuổi thọ cao hơn Kết cấu nhỏ gọn giúp tiết kiệm không gian và hạ thấp trọng tâm xe, từ đó nâng cao tốc độ vận hành.

Nhược điểm khi làm việc với lò xo không có nội ma sát như nhíp là cần phải có thêm giảm chấn để kiểm soát dao động Lò xo chỉ đảm nhận chức năng đàn hồi, trong khi dẫn hướng và giảm chấn được thực hiện bởi các bộ phận khác, khiến hệ thống treo sử dụng lò xo trụ có cấu trúc phức tạp hơn Điều này yêu cầu phải bố trí thêm hệ thống đòn dẫn hướng để dẫn hướng bánh xe và truyền lực kéo hoặc lực phanh.

Phần tử đàn hồi khí nén hoạt động dựa trên nguyên tắc đàn hồi của không khí khi bị nén, được ứng dụng phổ biến trong hệ thống treo của ô tô chở khách, ô tô tải và xe cao cấp Hệ thống này cho phép điều chỉnh độ cứng của treo thông qua việc thay đổi áp suất không khí bên trong, giúp cải thiện độ êm ái trong quá trình di chuyển khi giảm độ cứng của hệ thống treo.

Hình 1.6: Phần tử đàn hồi khí nén

Hệ thống treo khí nén mang lại nhiều lợi ích như giảm chấn động và tiếng ồn từ bánh xe, đồng thời có trọng lượng nhẹ và không có ma sát trong phần tử đàn hồi Tuy nhiên, hệ thống này có cấu trúc phức tạp hơn, yêu cầu các bộ phận như bộ dẫn hướng, thiết bị cung cấp khí, bộ điều chỉnh áp suất, bộ lọc và các van để điều chỉnh độ cứng một cách chủ động.

Hình 1.7: Hệ thống treo khí nén

Hiện nay, các bộ phận đàn hồi đang được thiết kế mềm mại hơn để giúp bánh xe lăn êm trên đường Đồng thời, các bộ phận này có khả năng điều chỉnh độ cứng trong một khoảng rộng; khi xe chạy với tải nhẹ, độ cứng cần thiết sẽ thấp, nhưng khi tăng tải, độ cứng lại phải cao hơn.

Trên xe ô tô giảm chấn được sử dụng với các mục đích sau:

Giảm thiểu và ngăn chặn các va đập truyền lên thân xe khi bánh xe di chuyển trên bề mặt đường không bằng phẳng là rất quan trọng, giúp bảo vệ bộ phận đàn hồi và nâng cao tính tiện nghi cho người sử dụng.

Để đảm bảo tính năng lái, tăng tốc và chuyển động an toàn, cần giảm thiểu dao động của phần không treo ở mức tối thiểu, nhằm cải thiện sự tiếp xúc của bánh xe với mặt đường.

Nâng cao các tính chất chuyển động của xe, bao gồm khả năng tăng tốc và an toàn khi di chuyển, là rất quan trọng Để giảm thiểu dao động khi xe chuyển động, hệ thống giảm chấn sẽ chuyển đổi cơ năng thành nhiệt năng thông qua ma sát giữa chất lỏng và các van tiết lưu.

Một số loại giảm chấn : a) Giảm chấn hai lớp vỏ

Hình 1.8: Giảm chấn hai lớp vỏ

Giảm chấn hai lớp vỏ, ra đời năm 1938, là một thiết bị giảm chấn phổ biến Trong cơ chế hoạt động, piston di chuyển trong xy lanh chứa đầy dầu, chia không gian thành hai buồng A và B Ở đuôi xy lanh thủy lực, có cụm van bù giúp điều chỉnh áp suất Vỏ trong được bao bọc bởi một lớp vỏ ngoài, tạo ra buồng bù thể tích chất lỏng giữa hai lớp vỏ, kết nối với buồng B qua các van một chiều (III, IV) Buồng C, hay còn gọi là buồng bù chất lỏng, chỉ chứa nửa thể tích là chất lỏng, phần còn lại là không khí với áp suất bằng áp suất khí quyển Các van (I) và (IV) là van nén mạnh và nén nhẹ, trong khi các van (II) và (III) là van trả mạnh và trả nhẹ của thiết bị giảm chấn.

Nguyên lý làm việc của hệ thống giảm chấn là khi bánh xe nén lại gần khung xe, thể tích buồng B giảm, dẫn đến áp suất tăng Chất lỏng sẽ qua van (I) và (IV) đi lên khoang A và sang khoang C để ép không khí ở buồng bù lại Nắp giảm chấn được trang bị phớt che bụi, phớt chắn dầu và các lỗ ngang để bôi trơn cho trục giảm chấn trong quá trình hoạt động Khi bánh xe di chuyển xa khung xe, thể tích buồng B tăng, áp suất giảm, chất lỏng qua van (II, III) vào B, không khí ở buồng bù giãn ra, giúp chất lỏng nhanh chóng điền đầy vào khoang B.

Phân loại

Có nhiều cách phân loại hệ thông treo như:

Bộ phận đàn hồi được phân loại thành nhiều loại khác nhau, bao gồm loại sử dụng kim loại như nhíp lá và lò xo xoắn, loại khí, loại thủy lực và loại cao su.

 Phân loại theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng chia ra: cơ cấu treo phụ thuộc với cầu liền; loại độc lập với cầu cắt

Phân loại theo phương pháp dập tắt chấn động bao gồm hai loại chính: loại giảm chấn thủy lực và loại giảm chấn nhờ ma sát cơ Loại giảm chấn thủy lực sử dụng chất lỏng để hấp thụ năng lượng chấn động, trong khi loại giảm chấn nhờ ma sát cơ hoạt động dựa trên ma sát trong các bộ phận đàn hồi và dẫn hướng.

 Phân loại theo phương pháp điều khiển: loại bị động; loại bán tích cực; loại tích cực

Một số loại hệ thống treo:

1.3.1 Hệ thống treo phụ thuộc

Hình 1.12: Hệ thống treo phụ thuộc

Hệ thống treo liên kết bánh xe với dầm cầu liền, giúp giảm số lượng chi tiết và tăng độ bền, đặc biệt phù hợp cho ô tô tải Mặc dù cấu trúc đơn giản hơn so với hệ thống treo độc lập, khối lượng phần không được treo lớn dẫn đến khả năng êm dịu và ổn định kém hơn.

1.3.2 Hệ thống treo độc lập

Hệ thống treo độc lập cho phép hai bánh xe di chuyển riêng biệt, mang lại khả năng bám đường cao và êm dịu trong chuyển động So với hệ thống treo phụ thuộc, phần không được treo nhỏ hơn, giúp cải thiện hiệu suất lái xe Tuy nhiên, cấu trúc của hệ thống treo độc lập phức tạp hơn và không có dầm cầu nối liền thân xe, cho phép hạ thấp trọng tâm của xe.

Hình 1.13: Hệ thống treo độc lập

Trong hệ thống treo độc lập còn được phân ra các loại sau: a) Dạng hai đòn ngang

Hình 1.14: Hệ thống treo độc lập dạng hai đòn ngang

Hệ thống treo độc lập dạng hai đòn ngang bao gồm hai đòn ngang: một đòn trên và một đòn dưới Mỗi đòn thường có hình dạng tam giác, giúp tăng cường độ ổn định và khả năng kiểm soát của xe.

A) hoặc hình thang Cấu tạo như vậy cho phép các đòn ngang làm được chức năng của bộ phận hướng, kết cấu chắc chắn đảm bảo truyền lực tốt Các đầu trong được liên kết với khung, vỏ bằng khớp trụ Các đầu ngoài được liên kết bằng khớp cầu với đòn đứng để có thể xoay được Đòn đứng có ổ bi lắp với trục bánh xe Bộ phận đàn hồi có thể nối giữa khung với đòn trên hoặc đòn dưới Giảm chấn cũng đặt giữa khung với đòn trên hoặc đòn dưới hoặc lồng bởi lò xo trụ cho gọn b) Dạng MacPherson

Hình 1.15: Hệ thống treo độc lập dạng MacPherson

Hệ thống treo này là phiên bản cải tiến của hệ thống treo hai đòn ngang, trong đó đòn ngang chữ A phía trên được thay thế bằng lò xo và giảm xóc lồng nhau Cấu trúc này cho phép tăng không gian bên trong xe, thuận lợi cho việc bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý Giảm chấn được lắp đặt theo phương thẳng đứng, thực hiện chức năng của trụ xoay đứng.

Hệ thống treo MacPherson có cấu trúc đơn giản hơn so với hệ thống treo độc lập dạng hai đòn ngang, giúp tiết kiệm không gian và giảm trọng lượng Tuy nhiên, nhược điểm chính của nó là giảm chấn vừa phải, dẫn đến việc trục giảm chấn phải chịu tải lớn, yêu cầu độ cứng vững và độ bền cao hơn, đồng thời cần thêm đòn dẫn hướng để đảm bảo hiệu suất hoạt động.

1.3.3 Hệ thống treo bị động (Passive suspension) Đây là hệ thống treo sử dụng cho các dòng xe thông dụng Một hệ thống treo bị động, bao gồm các thành phần cơ bản là bộ phận dẫn hướng, giảm chấn và đàn hồi Khi ô tô chuyển động có trên mặt đường không bằng phẳng các dao động tức thời tác dụng lên lốp được chuyển hóa thành dao động có tần số nhờ vào khả năng đàn hồi của lò xo Dao động này được giảm chấn triệt tiêu nhờ vào kết cấu của giảm chấn Bên trong giảm chấn chứa cụm dầu giảm chấn, cụm piston có gắn các van dầu cho phép dầu lưu thông khi bị nén hoặc khi nhả Các phần tử dầu giảm chấn khi lưu thông qua các van giúp chuyển đổi động năng thành nhiệt năng và một phần tổn hao do ma sát

Hình 1.16: Hệ thống treo bị động (Passive Suspension)

1.3.4 Hệ thống treo bán tích cực (Semi-active suspension)

Hệ thống treo bán tích cực đã được áp dụng trên các dòng xe cao cấp từ đầu những năm 2000 và vẫn tiếp tục phát triển Hệ thống này đặc biệt chú trọng đến việc điều chỉnh tải trọng giữa cầu trước và cầu sau khi xe tăng tốc hoặc phanh, cũng như tải trọng bên phải và bên trái khi vào cua Đây là một dạng hệ thống cơ điện tử phối hợp giữa phanh, treo, lái và điều khiển truyền lực Hệ thống treo nhận tín hiệu từ các cảm biến gia tốc, cảm biến góc quay vô lăng và cảm biến góc quay thân xe, từ đó quyết định giá trị hệ số giảm chấn trong bộ phận giảm chấn.

Hệ thống treo bán tích cực (Semi-active suspension) có khả năng điều chỉnh hệ số giảm chấn dựa trên tải trọng, nhờ vào thiết kế van có thể thay đổi tiết diện Khi tiết diện van mở lớn, khả năng giảm chấn sẽ giảm và ngược lại, giúp kiểm soát lưu lượng dầu giảm chấn hiệu quả.

Hình 1.18: Giảm chấn có tiết diện van thay đổi

Giảm chấn sử dụng chất lỏng từ tính (MR Fluid) hoạt động nhờ vào các cuộn dây tạo từ trường bên ngoài xy lanh Khi có điện, từ trường khiến các hạt từ trong dầu liên kết, làm giảm khả năng lưu thông của dầu qua các van Cường độ dòng điện cấp vào cuộn dây ảnh hưởng đến khả năng liên kết của chất lỏng từ tính, từ đó thay đổi hệ số cản của bộ phận giảm chấn.

Hình 1.19: Giảm chấn sử dụng chất lỏng từ tính (MR Fluid)

1.3.5 Hệ thống treo tích cực (Active suspension) Đây là hệ thống treo trang bị trên các dòng xe cao cấp giúp ô tô chuyển động êm dịu ở dạng bề mặt đường và vận tốc khác nhau Đối với hệ thống treo bán tích cực điều khiển trực tiếp hệ số giảm chấn thích nghi với các trạng thái chuyển động của ô tô và kích thích từ mặt đường tuy nhiên lực cản tác động lên hệ thống giới hạn ở phạm vi nhỏ Hệ thống treo tích cực điều khiển cả hệ số đàn hồi của hệ thống và hệ số giảm chấn Phổ biến hiện nay trên các dòng xe cao cấp là các hệ thống treo khí nén có khả thay đổi hệ số đàn hồi dựa vào áp suất khí nén cung cấp đến bầu khí nén

Hệ thống treo tích cực (Active suspension) sử dụng cảm biến độ cao trên từng cụm bánh xe để xác định vị trí khung xe so với mặt đường Các cảm biến gia tốc, góc đánh lái, góc nghiêng thân xe và camera xác định dạng bề mặt đường cũng được lắp đặt để thu thập thông tin Dựa vào dữ liệu này, ECU sẽ điều chỉnh độ cứng của bầu khí nén bằng cách tăng hoặc giảm áp suất cung cấp, nhằm cải thiện hiệu suất và sự ổn định của xe.

Hình 1.21: Chức năng phân tích và điều khiển theo dạng bề mặt đường

Ngoài ra, các hãng xe của Đức còn phát triển thêm hệ thống treo tích cực BOSE Kết cấu của hệ thống treo này chia thành 2 phần chính:

 Bộ phận giảm chấn bố trí trên cụm bánh xe có khả năng triệt tiêu các dao động phát sinh trong quá trình tăng tốc, phanh

 Bộ phận giảm chấn điện tử có khả năng triệt tiêu các dao động thẳng đứng

Hình 1.22: Hệ thống treo BOSE

Bộ phận giảm chấn điện tử có cấu trúc đặc biệt, bao gồm mô tơ điện từ (LEM), cuộn dây điện từ, bộ khuếch đại điện áp và lõi từ Nó hoạt động bằng cách triệt tiêu dao động thẳng đứng thông qua việc điều khiển cường độ dòng điện, tạo ra từ trường giúp điều chỉnh chuyển động của lõi từ Mục tiêu chính là giữ cho xe luôn ở trạng thái thăng bằng trong quá trình di chuyển.

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỆN TỬ

Chức năng

Hệ thống treo khí nén điện tử, nhờ vào việc sử dụng các phần tử đàn hồi khí nén, mang lại sự êm ái và thoải mái cho người dùng, nâng cao chất lượng treo.

Hệ thống còn tích hợp nhiều chức năng tiện ích, bao gồm khả năng nâng hạ độ cao gầm xe theo nhu cầu người dùng, tối ưu hóa hiệu suất vận hành và đảm bảo tính an toàn cho người sử dụng.

Hình 2.1: Thay đổi độ cao gầm xe theo các mức độ khác nhau

Hình 2.2: Điều chỉnh độ cao tự động

Các bộ phận chính

Lò xo khí nén là thiết bị chứa khí nén, với nhiều kiểu loại đa dạng như ống cuộn, ống xếp, loại lắp lồng vào bộ giảm chấn, và loại lắp độc lập với bộ giảm chấn.

Hình 2.3: Lò xo khí nén

Lò xo khí nén, khác với lò xo kim loại như lò xo trụ hay nhíp, là loại lò xo phi kim loại có độ cứng thay đổi dựa trên áp suất nén của chất khí.

Hiện nay, hệ thống treo khí nén thường được trang bị các bộ giảm chấn có khả năng điều chỉnh lực giảm chấn thông qua van điều chỉnh Có hai loại giảm chấn cơ bản được sử dụng trong hệ thống này.

Hệ thống giảm chấn sử dụng van CDC (van solenoid điện từ) hoạt động dựa trên thông số từ các cảm biến gửi tới ECU ECU sẽ tính toán và cung cấp dòng điện điều khiển phù hợp để đóng hoặc mở van, từ đó điều chỉnh lưu lượng dầu trong ống giảm chấn Sự thay đổi này ảnh hưởng trực tiếp đến lực giảm chấn, mang lại hiệu suất tối ưu cho hệ thống.

Hình 2.4: Kiểu giảm chấn sử dụng van CDC

Van PDC là một loại giảm chấn có chức năng tương tự như van CDC, kết nối với lò xo khí nén Khi dòng khí tác động lên piston của van, nó sẽ đóng hoặc mở, từ đó điều chỉnh hệ số giảm chấn theo áp suất của lò xo khí nén.

Hình 2.5: Kiểu giảm chấn sử dụng van PDC

Trong phạm vi đề tài nghiên cứu, hệ thống treo khí nén điện tử sử dụng kiểu giảm chấn điều chỉnh bằng van CDC

2.2.3 Bộ phận cung cấp khí

Hình 2.6: Bộ phận cung cấp khí

Bộ phận cung cấp khí là tổ hợp bao gồm các bộ phận cơ bản như máy nén, bình nén khí, van solenoid điều chỉnh,… a) Máy nén khí

Máy nén khí là thiết bị quan trọng trong việc cung cấp khí, điều chỉnh áp suất lò xo khí nén và nạp đầy bình khí nén, với áp suất tối đa hoạt động từ 16-18 bar.

Hình 2.7: Máy nén b) Bình khí nén

Bình khí nén là thiết bị quan trọng trong việc điều chỉnh độ cao thân xe, đặc biệt khi xe di chuyển ở tốc độ thấp Nó cho phép xe thay đổi độ cao nhanh chóng, đồng thời giảm tiếng ồn trong quá trình máy nén khí hoạt động Thông thường, bình khí nén được chế tạo từ nhôm, có thể tích chứa từ 5-6 lít và áp suất tối đa đạt khoảng 16 bar.

Khi tốc độ vận hành dưới 36 km/h, khí nén chủ yếu được cung cấp từ bình khí nén, trong khi máy nén chỉ hoạt động khi tốc độ đạt từ 36 km/h trở lên Cách vận hành này giúp tiết kiệm năng lượng và giảm tiếng ồn trong hệ thống Van solenoid điều chỉnh cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.

Khối van solenoid bao gồm 4 van kết nối với lò xo khí nén ở 4 bánh xe và 1 van kết nối với bình khí nén, được thiết kế theo kiểu van 2/2 Van solenoid xả được thiết kế theo kiểu đặc biệt để đảm bảo hiệu suất tối ưu.

Hoạt động của van giới hạn áp suất kết hợp với van solenoid được điều chỉnh bởi ECU nhằm bảo vệ máy nén và hệ thống, đảm bảo việc cấp hoặc xả khí diễn ra hiệu quả.

2.2.4 Bộ phận tín hiệu và điều khiển

Bao gồm các bộ phận như ECU, các cảm biến,…

Cảm biến áp suất được tích hợp trong khối van solenoid, có chức năng đo áp suất hoạt động của bình khí nén và bóng khí, đồng thời gửi tín hiệu về trạng thái áp suất.

Hình 2.10: Cảm biến áp suất

Cảm biến nhiệt độ được lắp đặt trên đầu xi lanh của máy nén có chức năng đo nhiệt độ làm việc của máy Thiết bị này gửi tín hiệu để điều chỉnh hoạt động của máy nén, đảm bảo hoạt động trong điều kiện nhiệt độ thích hợp và tránh tình trạng quá nhiệt.

Hình 2.11: Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến độ cao hoạt động bằng cách phát hiện và chuyển đổi sự dịch chuyển của thân xe thành thay đổi giá trị góc thông qua cơ cấu động học Sự thay đổi góc giữa bộ phận stator và rotor sẽ tạo ra tín hiệu điện.

Hình 2.12: Cảm biến độ cao

 Cảm biến gia tốc thân xe, bánh xe gắn độc lập mỗi bên bánh xe, khu vực thân xe tương ứng cung cấp tín hiệu tương ứng

Hình 2.13: Cảm biến gia tốc bánh xe, thân xe

ECU tổng hợp và xử lý hiệu quả hệ thống treo của xe bằng cách điều chỉnh van solenoid cấp xả khí và lực giảm chấn, đảm bảo phù hợp với yêu cầu và trạng thái vận hành của xe.

Hình 2.14: Sơ đồ điều khiển

CHƯƠNG 3: TÁC ĐỘNG DAO ĐỘNG Ô TÔ VÀ CHỈ TIÊU ĐÁNH

Dao động ô tô có tác động tiêu cực đến sức khỏe con người, ảnh hưởng đến hàng hóa được vận chuyển, cũng như làm giảm khả năng làm việc và độ bền của các bộ phận, cơ cấu tổng thành trên xe.

Ảnh hưởng của dao động đối với cơ thể con người và hàng hóa

Hình 3.1: Tần số dao động ảnh hưởng tới sức khỏe con người

Khi ô tô di chuyển, các dao động phát sinh ảnh hưởng đến hành khách, khiến cơ thể họ trải qua dao động riêng tắt dần và dao động cưỡng bức Những tác động này liên quan đến khái niệm độ êm dịu trong chuyển động của ô tô Lực kích thích tác động lên cơ thể qua hai đường truyền: từ ghế vào phần mông khi ngồi hoặc từ mặt đất lên bàn chân khi đứng.

Dao động từ vô lăng tác động đến tay người lái có thể gây ra những biến đổi tâm sinh lý, dẫn đến mệt mỏi và giảm năng suất làm việc, ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe Mức độ ảnh hưởng của dao động ô tô đến cơ thể con người phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời gian, hướng tác động, và đặc tính của hàm kích thích dao động (ngẫu nhiên, liên tục, gián đoạn có chu kỳ hay không có chu kỳ) Ngoài ra, các đặc trưng dao động như tần số, biên độ, vận tốc và gia tốc cũng đóng vai trò quan trọng Hơn nữa, dao động ô tô còn có thể gây hại cho hàng hóa chuyên chở, dẫn đến tình trạng dập, vỡ hoặc cong vênh.

Ảnh hưởng của dao động đối với độ bền xe, mặt đường và an toàn

Khi ô tô di chuyển trên đường gồ ghề, các tải trọng động tác dụng lên khung vỏ và các hệ thống của xe sẽ gia tăng, ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền và tuổi thọ của cả ô tô và mặt đường Theo thống kê, ô tô vận tải chạy trên đường xấu có vận tốc trung bình giảm từ 40% đến 50% so với khi chạy trên đường tốt, quãng đường giữa hai lần sửa chữa lớn giảm 35% đến 40%, trong khi suất tiêu hao nhiên liệu tăng từ 50% đến 70% Năng suất vận chuyển cũng giảm từ 35% đến 40%, dẫn đến giá thành vận chuyển tăng từ 50% đến 60% Hiện tượng dao động gây ra tải trọng quán tính và có thể dẫn đến cộng hưởng, làm hư hỏng các chi tiết và khung vỏ của xe.

Dao động của ô tô ảnh hưởng đến giá trị phản lực pháp tuyến tại mặt tiếp xúc giữa bánh xe và bề mặt đường Khi phản lực pháp tuyến giảm so với tải trọng tĩnh, khả năng tiếp nhận các lực dọc (như lực kéo và lực phanh) cũng như lực ngang sẽ giảm Ngược lại, nếu phản lực pháp tuyến tăng, tải trọng động tác dụng xuống nền đường sẽ gia tăng.

Trong quá trình di chuyển, hiện tượng tách bánh xảy ra khi bánh xe bị nhấc khỏi mặt đường, dẫn đến giảm độ an toàn do mất khả năng bám đường Khi bánh xe chủ động tách, công của động cơ trở thành vô ích, không đẩy ô tô mà chỉ làm bánh xe quay không Điều này gây ra ma sát trượt, làm mòn lốp và gây va đập trong hệ thống truyền lực Nếu hiện tượng này xảy ra liên tục, sẽ tăng tiêu hao nhiên liệu, ảnh hưởng đến tính kinh tế của ô tô Hơn nữa, lực tác động từ bánh xe cũng có thể phá hỏng bề mặt đường.

Dao động của ô tô chủ yếu phụ thuộc vào thông số kết cấu của hệ thống treo Do đó, việc thiết kế và chế tạo hệ thống treo cần lựa chọn các thông số hợp lý để đảm bảo độ êm dịu, độ bền và độ cứng vững, đồng thời phải tuân thủ các điều kiện làm việc nhất định của hệ thống.

Các tính chất dao động của ô tô được đánh giá qua hai khía cạnh chính: độ êm dịu trong chuyển động, trong đó gia tốc dao động là yếu tố quyết định ảnh hưởng đến cảm nhận của lái xe và hành khách; và độ an toàn trong chuyển động, với tải trọng tác động xuống nền đường là thông số quan trọng, xác định giá trị tải trọng động giữa bánh xe và mặt đường.

Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động

Hiện nay có nhiều chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô Ta có thể liệt kê một số chỉ tiêu quan trọng như sau:

3.3.1 Chỉ tiêu về tần số

Tần số dao động của ô tô trong giới hạn sau:

 n = 60  90 lần/phút đối với xe du lịch

 n = 100 120 lần/phút đối với xe tải

Giá trị này được lấy theo tần số trung bình của người đi bộ, tương ứng với 11,5Hz

3.3.2 Chỉ tiêu về gia tốc dao động

Xác định dựa trên cơ sở trị số của giá trị bình phương trung bình (Root

Mean Square - RMS) của các gia tốc theo các phương X (dọc xe), Y (ngang xe), Z (thẳng đứng) là: RMS(𝑋̈), RMS(𝑌̈), RMS(𝑍̈) Cụ thể:

Với giá trị bình phương trung bình được tính theo công thức:

Để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô, công thức 𝑇∫ 𝑅 0 𝑇 2 (𝑡)𝑑𝑡 được sử dụng, trong đó T là thời gian tác dụng Mặc dù các số liệu này chỉ mang tính chất gần đúng dựa trên thống kê, nhưng điều quan trọng hơn là hiểu rằng dao động ô tô tác động lên con người theo cách ngẫu nhiên với dải tần số rộng và phức tạp.

3.3.3 Chỉ tiêu dựa trên số liệu cảm giác theo gia tốc và vận tốc dao động

Chỉ tiêu độ êm dịu chuyển động K được xác định bởi tập thể kỹ sư Đức (VDI) và phản ánh cảm giác của con người khi chịu dao động Cảm giác này không thay đổi nếu K là hằng số Hệ số K phụ thuộc vào tần số, gia tốc, vận tốc và hướng dao động so với trục thân người, cũng như thời gian tác động lên cơ thể Giá trị của K được tính dựa trên biên độ gia tốc Z hoặc giá trị bình phương trung bình RMS(𝑍̈).

√1 + 0,01ω 2 RMS(𝑍̈) = K y RMS(𝑍̈) Trong đó: ω : tần số dao động (Hz)

RMS(𝑍̈): giá trị bình phương trung bình của gia tốc (m/s 2 )

Nếu con người chịu dao động ở tư thế nằm thì hệ số K y giảm đi một nửa

Hệ số K nhỏ hơn giúp cải thiện khả năng chịu đựng dao động và tăng độ êm dịu của ô tô Giá trị K = 0,1 đánh dấu ngưỡng kích thích, cho phép người ngồi trên xe cảm thấy thoải mái hơn khi di chuyển trong thời gian dài.

K = 10 25, còn khi đi ngắn hoặc trên xe tự hành K = 25 63

Trong ô tô điển hình, dao động ngẫu nhiên thường xảy ra, và để xác định giá trị hệ số K, cần thực hiện phân tích phổ dao động theo công thức cụ thể.

K i : hệ số độ êm dịu của thành phần thứ i n : số thành phần của hàm ngẫu nhiên

Giá trị K có thể xác định bằng tính toán hoặc xác định bằng thực nghiệm

3.3.4 Đánh giá cảm giác theo công suất dao động

Chỉ tiêu này dựa trên giả thuyết rằng cảm giác của con người khi dao động phụ thuộc vào công suất dao động mà họ nhận được Nếu P(t) là lực tác động lên con người trong quá trình dao động và v(t) là vận tốc dao động tại chỗ ngồi hoặc bàn rung, thì công suất trung bình truyền đến con người được xác định theo công thức liên quan đến P(t) và v(t).

Giá trị công suất có thể dễ dàng xác định thông qua giá trị gia tốc dao động Con người được xem như một hệ dao động, và cảm giác của họ phụ thuộc vào tần số dao động Do đó, hệ số K y (hệ số hấp thụ) có thể được áp dụng để tính đến ảnh hưởng của tần số lực kích động và hướng tác động Khi tác động đồng thời n thành phần với các giá trị bình phương trung bình của gia tốc a ci, chúng ta có thể thu được những kết quả quan trọng.

Chỉ tiêu N c = ∑ K y (ω)ä ci 2 cho phép cộng gộp các tác động của dao động ở nhiều tần số và hướng khác nhau Chẳng hạn, ghế ngồi của con người trên xe phải chịu các dao động với giá trị a ci từ 4 thành phần: Z c - gia tốc dao động thẳng đứng qua chân; Z cc - gia tốc dao động thẳng đứng qua ghế; X c - gia tốc theo hướng dọc; Y c - gia tốc theo hướng ngang Năng lượng tổng cộng mà con người nhận được được xác định dựa trên các yếu tố này.

 N c = 0,2  0,3 (W) tương ứng với cảm giác thoải mái

 N c = 6  10 (W) giới hạn cho phép đối với ô tô có tính năng thông qua cao

3.3.5 Đánh giá cảm giác theo gia tốc dao động và thời gian tác động

Tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn hoá ISO đã đưa ra tiêu chuẩn đánh giá mức độ ảnh hưởng của dao động lên sức khỏe con người từ năm 1969, phân chia thành ba mức: thoải mái, mệt mỏi và mức giới hạn Điểm khác biệt của tiêu chuẩn ISO so với các tiêu chuẩn khác là việc xem xét thời gian tác động của dao động Để đánh giá cảm giác, dao động thẳng đứng điều hoà được áp dụng cho người ngồi và đứng trong vòng 8 giờ, đặc biệt chú ý đến tần số nhạy cảm nhất từ 4 đến 8 Hz, với gia tốc trung bình được xác định cho các giới hạn này.

 Mệt mỏi ở giới hạn cho phép: 0,63 (m/s 2 ).

Chỉ tiêu an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền đường

Theo quan điểm về an toàn chuyển động và tải trọng tác động lên nền đường, lực tác dụng thẳng đứng giữa bánh xe và đường là yếu tố quan trọng để đánh giá Khi ô tô di chuyển trên đường có biên dạng ngẫu nhiên, tải trọng thẳng đứng của bánh xe 𝑅 𝑘 (𝑡) cũng mang đặc tính ngẫu nhiên Các giá trị 𝑅 𝑘 (𝑡) dao động xung quanh giá trị trung bình 𝑅̅̅̅̅(𝑡) (hay còn gọi là kỳ vọng toán học), và theo kết quả thử nghiệm 𝑘, giá trị này tương đương với trọng tĩnh đặt lên bánh xe 𝑅 𝑘 𝑡.

𝑅 𝑘 ̅̅̅̅(𝑡) = 𝑅 𝑘 𝑡 Tải trọng thẳng đứng của bánh xe 𝑅 𝑘 (𝑡) được xác định bằng tổng của tải trọng tĩnh 𝑅 𝑘 𝑡 và lực động giữa bánh xe và bề mặt đường 𝐹 𝑑 (𝑡)

Tải trọng tĩnh của bánh xe được xác định dễ dàng từ trọng lượng của ô tô và tọa độ trọng tâm theo hướng dọc xe Tuy nhiên, lực động 𝐹 𝑑 (𝑡) phức tạp hơn do nó phụ thuộc vào tính chất dao động của ô tô, vận tốc di chuyển và độ mấp mô của bề mặt đường.

𝐹 𝑑 (𝑡) = k t (z u − r) Trong đó: k t : độ cứng của lốp xe (N/m) z u : chuyển dịch của khối lượng không được treo (m) r : độ cao mấp mô mặt đường tại điểm tiếp xúc với bánh xe(m)

Sai lệch bình phương trung bình của tải trọng thẳng đứng của bánh xe xác định theo biểu thức:

𝜎 𝐹𝑑 2 = (𝑅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅) 𝑘 (𝑡) − 𝑅̅̅̅̅(𝑡) 𝑘 2 = 𝐹̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝑑 (𝑡) 2 Phương sai của tải trọng thẳng đứng của bánh xe sẽ bằng giá trị bình phương trung bình của lực động

Theo quan điểm về an toàn chuyển động thì sai lệch bình phương trung bình càng nhỏ càng tốt, nghĩa là:

XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC VÀ MÔ PHỎNG

Giới thiệu phần mềm Matlab Simulink

Hình 4.1: Phần mềm Matlab Simulink

Matlab là phần mềm do tập đoàn MathWorks phát triển, chuyên hỗ trợ các tính toán khoa học và kỹ thuật, với ma trận là các phần tử cơ bản trên máy tính.

Thuật ngữ Matlab được hình thành từ sự kết hợp của hai từ "MATRIX" và "LABORATORY" Phần mềm này đang được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu các vấn đề tính toán kỹ thuật, bao gồm lý thuyết điều khiển tự động và kỹ thuật thống kê xác suất.

Matlab là một phần mềm mạnh mẽ được điều khiển thông qua các bộ lệnh nhập từ bàn phím trong cửa sổ điều khiển Ngoài ra, Matlab còn hỗ trợ lập trình với cú pháp thông dịch lệnh, hay còn gọi là script file Số lượng lệnh trong Matlab lên đến hàng trăm và ngày càng được mở rộng nhờ vào các Toolboxes hỗ trợ và các hàm do người dùng tạo ra.

Các lệnh trong Matlab rất mạnh mẽ và hiệu quả, cho phép giải quyết nhiều loại bài toán tính toán, đặc biệt là hệ phương trình tuyến tính và các bài toán ma trận Hơn nữa, Matlab cũng hỗ trợ tốt cho việc thao tác và truy xuất đồ họa trong không gian 2D.

Matlab cung cấp một cửa sổ làm việc trực quan với khả năng tạo hình ảnh 3D và hoạt cảnh, giúp mô tả bài toán một cách sinh động Với hơn 25 thư viện công cụ hỗ trợ khác nhau, Matlab mang đến cho người dùng sự lựa chọn phong phú và hoàn chỉnh, phục vụ cho nhiều lĩnh vực nghiên cứu đa dạng.

Simulink là phần chương trình mở rộng của Matlab nhằm mục đích mô hình hoá, mô phỏng, khảo sát các hệ thống

Giao diện đồ họa của Simulink cho phép người dùng thể hiện hệ thống thông qua sơ đồ tín hiệu với các khối chức năng quen thuộc Simulink cung cấp một thư viện phong phú với nhiều khối chức năng cho hệ tuyến tính và phi tuyến gián đoạn, đồng thời cho phép người dùng tạo ra các khối riêng Đặc biệt, Simulink có khả năng nhận tín hiệu trực tiếp từ các phần mềm khác, như Dasylab, để xử lý và phản hồi tín hiệu trở lại nhằm điều khiển đối tượng.

Hình 4.3: Cửa sổ làm việc của Simulink

Mô hình nghiên cứu

Với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, khả năng tính toán gần như không còn giới hạn nhờ vào các phần mềm mạnh mẽ hỗ trợ Khi chọn và lập mô hình, người ta thường dựa vào mục tiêu nghiên cứu và đặc điểm kết cấu của đối tượng Mục tiêu nghiên cứu có thể bao gồm nhiều vấn đề khác nhau.

 Nghiên cứu khảo sát, tối ưu hệ thống treo Đối với mục tiêu này thì chỉ cần khảo sỏt mụ hỡnh ẳ

 Nghiên cứu về dao động liên kết, thường dùng mô hình phẳng; mô hình phẳng cũng còn dùng để nghiên cứu ảnh hưởng của đường

 Nghiên cứu sự trượt và lật dưới tác động của ngoại lực như đường mấp mô, giú bờn nờn thường sử dụng mụ hỡnh ẵ hoặc mụ hỡnh full

Trong phạm vi nghiờn cứu của đề tài tập trung vào mụ hỡnh ẳ

Mụ hỡnh ẳ bao gồm khối lượng được treo, thay thế cho khối lượng thân xe, và khối lượng không được treo, thay thế cho khối lượng bánh xe, cầu xe và các thành phần liên kết Hai phần này liên kết thông qua các phần tử đàn hồi và giảm chấn với độ cứng k và hệ số cản c Để chuyển mô hình vật lý thành mô hình động lực học hệ dao động ô tô, cần có một số giả thiết nhằm đơn giản hóa tính toán nhưng vẫn đảm bảo tính chính xác của kết quả Quá trình nghiên cứu trong mụ hỡnh ẳ chỉ xét dao động của một trong bốn bánh xe, với dao động nhỏ, bánh xe lăn không trượt và luôn tiếp xúc với mặt đường.

Thiết lập hệ phương trình vi phân dao động

4.3.1 Hệ thống treo lò xo thông thường

Hỡnh 4.6: Mụ hỡnh ẳ hệ thống treo lũ xo thụng thường

Các phần tử mô hình được ký hiệu như sau: m u và m s lần lượt là khối lượng không được treo và khối lượng được treo, đại diện cho khối lượng của cầu xe và thân xe phân bố trên bánh xe (kg) Độ cứng của lốp xe và lò xo được ký hiệu là k t và k c (N/m) Hệ số cản lốp xe và giảm chấn được ký hiệu là c t và c s (N.s/m) Chuyển dịch của khối lượng không được treo và được treo được ký hiệu là z s và z u (m) Cuối cùng, r là độ cao mấp mô mặt đường tại điểm tiếp xúc với bánh xe (m).

Mụ hỡnh ẳ dao động theo phương thẳng đứng z

Theo phương trình Lagrange II: d dt(∂T

T = 1 2 m u ż u 2 + 1 2 m s ż s 2 (J) Π: thế năng của hệ Π = 1 2 k t (z u − r) 2 + 1 2 k c (z s − z u ) 2 (J) Φ: hàm hao tán của hệ Φ = 1

Hệ phương trình vi phân chuyển động :

4.3.2 Hệ thống treo khí nén điện tử a) Lò xo khí nén

Mô hình toán học của lò xo khí nén được sử dụng trong phạm vi đề tài là mô hình GENSYS

Hình 4.7: Mô hình động học của lò xo khí nén

A s , l s là tiết diện ngang, chiều dài đường dây ống nối khí nén

A e , P 0 là diện tích chịu lực và áp suất ban đầu của lò xo khí nén

V b0 và V r0 là thể tích ban đầu của lò xo khí nén và bình khí nén, được đo bằng mét khối (m³) Mật độ không khí được ký hiệu là ρ (kg/m³), trong khi n đại diện cho chỉ số nén đa biến Hệ số phi tuyến của giảm chấn khí nén được ký hiệu là β, còn γ là hệ số tổn thất năng lượng trong dòng khí chảy qua đường ống Độ cứng của lò xo khí nén được ký hiệu là k a và k b (N/m), trong đó k a được tính theo công thức k a = P 0 A 2 e n.

𝑉 𝑏0 ) c k là hệ số giảm chấn của lò xo khí nén (N.s/m) c k =1

M k là khối lượng dòng khí (kg)

Với hệ phương trình mô tả động lực học phi tuyến của lò xo khí nén:

M k z̈ w = k b (z − z 𝑤 ) − c w |ż w | β sign(ż w ) b) Hệ phương trình vi phân

Hỡnh 4.8: Mụ hỡnh ẳ hệ thống treo khớ nộn điện tử

Trong đó các phần tử mô hình được ký hiệu như sau:

Mô hình GENSYS đã thay thế lò xo khí nén với các thông số quan trọng như m u và m s, đại diện cho khối lượng không được treo và khối lượng được treo trên cầu xe (kg) Độ cứng của lốp xe được ký hiệu là k t (N/m), trong khi hệ số cản lốp xe và giảm chấn CDC được biểu thị bằng c t và c cdc (N.s/m) Chuyển dịch của khối lượng không được treo và được treo lần lượt là z s và z u (m), và độ cao mấp mô mặt đường tại điểm tiếp xúc với bánh xe được ký hiệu là r (m).

Mụ hỡnh ẳ dao động theo phương thẳng đứng z

Theo phương trình Lagrange II: d dt(∂T

T = 1 2 m u ż u 2 + 1 2 m s ż s 2 + 1 2 M k ż w 2 (J) Π: thế năng của hệ Π = 1 2 k t (z u − r) 2 + 1 2 k a (z s − z u ) 2 + 1 2 k b (z s − z w ) 2 (J) Φ: hàm hao tán của hệ Φ = 1

Hệ phương trình vi phân chuyển động:

Phương pháp điều khiển Skyhook, được Karnopp đề xuất vào năm 1986, nhằm nâng cao sự tiện lợi và thoải mái cho hành khách trong xe Ý tưởng chính là gắn một chiếc móc vào "bầu trời" để kết nối với phần có lò xo và giảm chấn, từ đó giảm thiểu dao động của thân xe Kết quả là mang lại trải nghiệm lái xe êm ái và dễ chịu cho người ngồi.

Giảm chấn Skyhook thực tế đã được thay thế bằng hệ thống giảm chấn có thể điều chỉnh, cho phép thay đổi hệ số giảm chấn nhằm tạo ra hiệu quả tương đương.

𝐹 𝑐𝑑𝑐 = c cdc (ż s − ż u ) được điều khiển phụ thuộc vào tích của vận tốc dịch chuyển thân xe (ż s ) với vận tốc dịch chuyển tương đối của thân xe và bánh xe (ż s − ż u ):

𝑐 𝑥 : hệ số giảm chấn điều khiển theo Skyhook tại thời điểm x (N.s/m)

𝑐 𝑠𝑘𝑦 : hệ số giảm chấn Skyhook (N.s/m).

Sơ đồ mô phỏng

Từ 2 hệ thu đươc mô phỏng qua phần mềm Matlab Simulink, ta thu được modul:

Hình 4.10: Sơ đồ mô phỏng hệ thống treo lò xo thông thường

Hình 4.11: Sơ đồ mô phỏng thông số lò xo khí nén

Hình 4.12: Sơ đồ mô phỏng điều khiển Skyhook

Hình 4.13: Sơ đồ mô phỏng hệ thống treo khí nén điện tử

Bảng 4.1: Thông số tham khảo

Kí hiệu Giá trị m u 45(kg) m s 350(kg) k t 190000(N/m) k c 18000(N/m) c t 14,6(N.s/m) c s =c min 1100(N.s/m) c max 1600(N.s/m) c sky 4000(N.s/m) r max 0,1(m)

Kết quả khảo sát và phân tích số liệu

Khảo sát mô phỏng hệ thống treo khí nén điện tử được thực hiện tại các mức áp suất ban đầu của lò xo khí nén P0 là 4 bar, 5 bar và 6 bar Hệ thống treo lò xo thông thường với độ cứng k c không đổi được kích thích bởi mấp mô mặt đường r.

Hình 4.14: Đồ thị biên dạng đường

Hình 4.15: Đồ thị chuyển dịch khối lượng được treo

Hình 4.16: Mức độ cải thiện chuyển dịch lớn nhất của khối lượng treo

Hệ thống treo khí nén điện tử giúp giảm giá trị chuyển dịch lớn nhất của khối lượng treo lần lượt là 12,18%; 11,14%; và 10,62% so với hệ thống treo lò xo thông thường, tại các giá trị áp suất ban đầu tương ứng.

% Mức độ cải thiện chuyển dịch lớn nhất của khối lượng được treo Áp suất ban đầu

Hệ thống treo khí nén điện tử 0,1183 0,1197 0,1204

Hệ thống treo lò xo thông thường 0,1347 0,1347 0,1347

Áp suất ban đầu ảnh hưởng đến giá trị chuyển dịch lớn nhất của hệ thống treo khí nén điện tử, theo Bảng 4.2 Mặc dù có tác động, giá trị chuyển dịch này chỉ tăng không đáng kể.

0,1183 × 100% = 1,2% khi áp suất ban đầu tăng từ 4 → 5 bar

Hình 4.17: Đồ thị gia tốc khối lượng được treo

Bảng 4.3: So sánh gia tốc lớn nhất của khối lượng được treo Áp suất ban đầu

Hình 4.18: Mức độ cải thiện gia tốc lớn nhất của khối lượng được treo

Hệ thống treo khí nén điện tử giúp giảm giá trị gia tốc lớn nhất của khối lượng được treo lần lượt 16,83%; 9,06%; và 2,35% so với hệ thống treo lò xo thông thường ở các giá trị áp suất ban đầu tương ứng Áp suất ban đầu trong lò xo khí nén có ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị gia tốc lớn nhất của hệ thống treo khí nén điện tử, và giá trị này có xu hướng tăng.

Khi áp suất ban đầu tăng từ 4 lên 6 bar, độ êm dịu cải thiện đạt 17,4% Việc sử dụng hệ thống treo khí nén điện tử giúp nâng cao độ êm dịu, tuy nhiên, áp suất ban đầu lớn lại có thể làm giảm độ êm dịu.

% Mức độ cải thiện gia tốc lớn nhất của khối lượng được treo

Hình 4.19: Đồ thị lực động giữa bánh xe và mặt đường Áp suất ban đầu

Bảng 4.4: So sánh lực động lớn nhất giữa bánh xe và mặt đường

Hình 4.20: Mức độ cải thiện lực động lớn nhất giữa bánh xe và mặt đường

Khi sử dụng hệ thống treo khí nén điện tử, giá trị lực động lớn nhất giữa bánh xe và mặt đường giảm lần lượt 7,74%; 3,71%; 0,07% so với hệ thống treo lò xo thông thường tại các giá trị áp suất ban đầu tương ứng Điều này cho thấy rằng áp suất ban đầu có ảnh hưởng đáng kể tới giá trị lực động lớn nhất giữa bánh xe và mặt đường của hệ thống treo khí nén điện tử.

Khi áp suất ban đầu tăng từ 4 lên 6 bar, chỉ tiêu an toàn chuyển động cải thiện với hệ thống treo khí nén điện tử, đạt 8,3% Tuy nhiên, áp suất ban đầu lớn có thể làm giảm chỉ tiêu an toàn chuyển động.

% Mức độ cải thiện lực động lớn nhất giữa bánh xe và mặt đường

Định dạng
Số trang	64
Dung lượng	2,14 MB