Mô hình không gian ô tô bus ...
Trang 3M C L C Ụ Ụ
MỤ C LỤ C i
LỜI CAM ĐOAN iii
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CH VIỮ ẾT TẮT v
DANH MỤC CÁC BẢNG vii
DANH MỤ C CÁC HÌNH V viii Ẽ LỜI NÓI ĐẦ 1 U CHƯƠNG I: TỔ NG QUAN 3
1.1 T ng quan v công nghi p ô tô Vi t Nam 3
1.1.1 S phát tri n ngành công nghi p ô tô 3
1.1.2 Chic phát tri n ô tô 6
1.2 Tính nh và qu o chuy ng c a ô tô 8
u khi n c a ô tô 8
1.2.2 V an toàn giao thông và qu o chuy ng 8
ng 8
1.3.1 Ch tiêu v êm d u 9
1.3.2 Ch tiêu v i tr .10 t ng 1.3.3 Ch tiêu v không gian b trí h thng treo 12
ng h c ô tô 12
ng h c và các thông s 13
1.4.2 Lc cn không khí 14
1.4.3 L c nâng k .14 ng 1.4.4 Lng ngang 15
1.4.5 Các thông s nh c a chuy n gió ngang .16
1.4.6 M ng c n nh chuyng 17
1.5 Các d ng m t nh ngang 18
1.6 Mô hình nghiên cng và nh chuyng 21
1.6.1 Mô hình ¼ 22
c 22
1.6.3 Mô hình quay vòng 1/2 23
1.6.4 Mô hình không gian 24
Trang 41.7 Các ngung và mt .24 nh
Trang 51.8 Mm vi nghiên c u .25
1.8.1 M c tiêu nghiên c u .25
ng nghiên c u 26
u 26
1.8.4 Ph m vi nghiên c u .26
1.8.5 N i dung c 26
1.8.6 K t lu 26
CHƯƠNG II: XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG L C HỰ ỌC ĐỂ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG C A LỦ ỰC GIÓ ĐẾ Ổ N N Đ NH CHUY Ị ỂN ĐỘ NG C A XE BUS 27 Ủ ng mô hình .27
2.2 Phân tích c u trúc ô tô và các gi thi .27 t 2.3 Thit lp h ng lc hc ca xe bus 29
2.3.2 Xét trong mt phng dc xe 31
2.3.3 Xét trong mt phng ngang xe 33
nh các l c bánh xe b ng mô hình l p 33
2.4 H ng quát 38
CHƯƠNG III: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG C A L C KHÍ Ủ Ự ĐỘ NG Đ Ế ỔN ĐỊN NH CHUY N Đ NG C A XE BUS 39 Ể Ộ Ủ 3.1 Khái quát chung v Matlab và Simulink 39
3.1.1 Matlab 39
3.1.2 Simulink 39
m c a Simulink 40
3.1.2.2 C u trúc c a m Simulink 40
3.1.2.3 Trình t thc hi n quá trình mô ph ng .42
m t s kh i ch ng h ng l c h c 44
3.2 Kh o sát ng ca ln nh chuyng c a xe bus .47
3.2.1 Thông s k thut ca xe bus 47
3.2.2 ng c a gió d n nh chuyng c a xe bus .49
KẾ T LUẬ 61 N TÀI LIỆ U THAM KH O Ả 62
Trang 7LỜI CAM ĐOAN
u c a tôi Nh ng n c trình bày trong luc hi n v i s ng d n khoa h c c a th y
giáo TS Tr nh Minh Hoàng, cùng các th y giáo trong B môn Ô tô và Xe chuyên
d ng - i h c Bách Khoa Hà N i Toàn b n i dung trong lu toàn phù h p v i n t c a Hii
h c Bách Khoa Hà N i Các s u, k t qu trong lu li trung thc
Hà Ni, ngày 15
Tác gi
Trang 10J z
Trang 11J Ay11 , J Ay12
Mô men quán tính khng c a các bánh
2
J Ay21 , J Ay22 Mô men quán tính khng c a các bánh
xmax H s bám d c c i
ymax H s bám ngang c i
Trang 13DANH MỤ C CÁC B NG Ả
B ng 3.1 M t s kh i ch n nhóm Sources 40
ca Matlab Simulink 40
B ng 3.2 M t s kh i ch n nhóm Sinks 41
B ng 3.3 M t s kh i ch n nhóm Continuous 41
B ng 3.4 M t s kh i ch n nhóm Signal & System 41
B ng 3.5 M t s kh i ch n nhóm Math 42
B ng 3.6 M t s kh i ch n nhóm Funtion & Tables 42
B ng 3.7 Thông s k thut xe THACO BUS HB120- 48 SL B ng 3.8 Thông s s d ng trong tính toán mô ph ng lc hc 48
B ng 3.8 Thông s gió d c tác dng vào xe 49
Trang 15DANH MỤ C CÁC HÌNH V Ẽ
Hình 1.1 Các lng trên xe khách 13
th l ch qu o trong nghiên c u c a TRISTAN FAVRE 16
th góc l ch bánh xe d ng trong nghiên c u c a Youhanna William 16
th gia t c ngang trong nghiên c u Milan Batista 17
ng t i các bánh xe 17
Hình 1.6 Mô hình 1/4 22
Hình 1.7 Mô hình 1/2 23
Hình 1.8 Mô hình quay vòng 1/2 24
Hình 2.1 Mô hình không gian ô tô bus 28
Hình 2.2 Mô hình lc tng lên xe trong m t ph ng song song v i m ng 30
Hình 2.3 Mô hình các lng trong m t ph ng d c 32
Hình 2.4 Mô hình các lng trong m t ph ng ngang 33
Hình 3.1: Góc lc dc ca thân xe khi ô tô chuyng trong d i v n t c kho sát t 30 - 100 km/h 50
Hình 3.2: Ph n l c thng tác d ng lên các bánh xe khi ô tô chuy ng trong di v n t c kh o sát t 30 - 100 km/h 51
Hình 3.3: H s t i trng tác ng lên c c và cu sau khi ô tô chuyng trong d i v n t c kh o sát t 30 - 100 km/h 51
Hình 3.4: Chuyn v c (z1) và chuyn b phía sau (z 2) khi ô tô chuyng trong d i v n t c kh o sát t 30 - 100 km/h 52
Hình 3.5: H s t d c ti các bánh xe khi ô tô chuyng trong di v n t c kh o sát t 30 - 100 km/h 53
Hình 3.6 : Qu o chuyng c a xe khi xe ch y v i v n t c 80 km/h trong quãng ng 2000m 53
Trang 17Hình 3.7 : Qu o chuyng c a xe khi xe ch y v i v n t c 100 km/h trong quãng
ng 2000m 54
Hình 3.8 : Qu o chuyng c a xe khi xe ch y v i v n t c 120 km/h trong quãng ng 2000m 54
l ch qu o c a xe 55
Hình 3.10 : Góc xoay thân xe 56
Hình 3.11 : Góc l c d c c a thân xe 56
Hình 3.12: Góc lc ngang c a thân xe 57
Hình 3.13 : H s t i trng lên các bánh xe khi xe ch y v i v n t c ng 2000m 58
Hình 3.14 : H s t i trng lên các bánh xe khi xe ch y v i v n t c ng 2000m 58
Hình 3.15 : H s t i trng lên các bánh xe khi xe ch y v i v n t c ng 2000m 59
Trang 19 thành nhà cung linh tùng trong công ô tô
t u ch nh góc quay vành lái Khi nâng cao t chuyn
ng c n thi t ph m b o m a qu o chuy ng và góc quay vành lái ch t ch ng h p s sai l m nh u khi n s d n
t i m t qu o chuyng và gây m t an toàn giao thông
ng l c h ng l c h c c a ô tô khi có l c ngang tác d ng L c ngang xu t hi ng nghiêng, khi có gió ngang ho c va ch m v n khác Khi có l c ngang, ph n l c th ng
ng t m ng tác d ng lên hai bánh xe cùng m t tr i làm ng
n kh n l c kéo, l c phanh, th m chí có th gây nguy hi t ho c l t d ng tai n n nguy hi m không ch cho b n thân
ô tô mà còn cho c các thành ph n tham gia giao thông khác
T tình trng trên, sinh viên thc hi tài “Kho sát qu o chuy n
ng cng c a l c gió ngang” ng nghiên cu v ng lc hc ngang ca ô tô bus, t lu góp phn xây d ng m t s lý thuy t cho
vi ng c a l n nh chuyng c a xe bus
Do kh i gian có h n, c các thi u sót, em kính mong nhc s góp ý, ch b o c a các th b n c hoàn thin
Trang 20
Trang 21Cui cùng em xin chân thành cy, th y Trịnh Minh Hoàng cùng các thy giáo trong B môn Ô tô và Xe chuyên d ng, Vi ng l c, i
h c Bách khoa Hà N ng d em trong quá trình th c hi n lu
Trang 23CHƯƠNG I: TỔ NG QUAN
1.1 T ng quan v công nghi p ô tô Vi t Nam ổ ề ệ ệ
1.1.1 S phát ự triển ngành công nghiệp ô tô
Theo các chuyên gia kinh t , giai n ph c p ô tô ta di rac s n vào kho ng t 2020 - 2025 Hin nay các doanh nghi p s n xu t l p ráp ôtô châu Âu và châu M dch chuy n các nhà máy s n xu t và l p ráp sangchâu Á làm thay i
b c tranh công nghi p ô tô toàn y, Vi c u v n u t Nam không s n xu t c trong c thì s ph i nh p kh u ôtô ng c nhu c u c a i tiêu dùng Phát tri côngn nghi p ô c n tô c xem là gii pháp dài h n góp ph thn c hi n m c
tiêu công nghi p hóa, hi n i hóa t c, Vit Nam tham gia sâu vào chui giá
tr toàn c u, có tác ng lan t a kéo theo s phát trin c a các ngành công nghip cóliên quan, góp ph n gi m thâm h t cán cân m i
Th ng chính ph ban hành Quy t nh s -TTg vào ngày 28/10/2015, n i dung c a quy t nh này phê duy t k ho là ch hành ng phát trin ngành công nghi p ôtô và ph tùng ôtô nh m thc hi n Chi Côngn c nghi p hóa
c a Vit Nam trong khuôn kh h p tác Vi Nam Nht - t B n ng n 2020,
t m nhìn 2030 [1]
19 nhà s n xu t ôtô thành viên c a VAMA là (gm 13 doanh nghi p liên doanh
và 6 doanh nghi p trong c) chi ph i r t l n nghành công nghi p ôtô c a Vit Nam hi n nay, h cùng chia nhau th ng trên 200.000 xe v i nhi u chng
loi xe khác nhau M t s hi u ô l n tô trên th gi i mcó t t i Vi t Nam
Toyota, GM, Ford, Honda, Mercedes-Benz Theo Tng c c Th ng kê [1] tính
n h t 2012, có 358 doanh nghi n kinh doanh, s n xu t ô tô,
gi i quy t g ng vi c làm Tuy nhiên, ngành công nghi p ôtô Vit
c s có nhin kinh t nói chung và ngành công nghi p nói riêng gi khác
Vi t Nam hi n nay, hàng rào thu nh p kh u b o h ngành công nghi p ôtô v i m c thu 15 50% 2014, c s n ng và dung ng th ng u t trên 120.000 xe, trong xe 5 ch chim 42,1% s n ng xe s n xu t trong c, xe
t i chim 25,1% và các dòng xe còn l i m i dòng chi m trên i 10% Kim ngch
xu t kh u giai n 2009 -2013 ng bình quân t 28,9% M t hàng xu t kh u
Trang 24ch y u là linh ki n, ph tùng tô, ô chim trên 90% và th ng xu t kh u ch y u là
Trang 25Nht B n và Hoa K Các ngành công nghi p h tr cho công nghip ô v n tô cònkém phát trin T l mua ph tùng trong c t c m c khác nhau tùy theo
chng lo i xe và nhà s n xu t (10-30% i v i xe du lch, >30% i v i xe t > 40% i,
i v i xe buýt) Công nghi p ô tô Vi t Nam hin nay ng c m t s v n
b n sau:
- Th ng trong c v n còn nh;
- Giá xe Vit Nam cao v i giá xe c a so các trongc khu vc;
- L trình c t gi m thu CEPT hoàn t t 2018 m c thu su t v 0% i
v i m i loi xe nh p kh u t ASEAN t o nên l c c nh tranh r t l n t áp các c trong khu v c
- Công nghi p h cho tr công nghi p ô v n tô phát trin, ngu n nhân l c trong công nghi p ô tô nói riêng và công nghi p ph tr nói chung ng c yêu c u c a doanh nghi p s n xu l p t, ráp ô tô
- Chính sách phát tri còn thi n u ng b và ng mang tính ng n h n, gây khó cho các doanh nghi p s n xu l p t, ráp trong vi c l p k hoch s n xu t dài
trong c và tham gia sâu vào m ng i s n xu t ô tô th gi k hoi, ch hành
ng phát tri n ngành công nghip ô và tô ph tùng tô ô xác nh t 2015 th c
hi n [2]:
- Điều ch nh các lo i thu , phí và l ỉ ạ ế ệ phí liên quan đến ô tô
T 2015, u chnh l i giá tr thu tiêu th c bi t i v i s n xu t xe trong c và xe nh p kh u cho h p lý Các chính sách thu, phí lvà phí lien quan
n ôtô s c duy trì n nh lâu dài v i l trình thu , phí n i a n nh trong vòng
10
- H ỗtrợ ả s n xuất trong nước và nâng cao giá trị ạo ra trong nướ t c
B sung công nghi p ô và ph tô tùng vào danh m c các v c u
gi n hóa th t c xu t nh p kh u và v n chuy n linh kin, ph tùng tcác nhà cung c p ch xu t ph c v th ng n i a.Gi thum nh p kh u i v i các ph tùng, linh ki n ô tô s n xu t c trong c và nh k rà soát, chu nh
Trang 26danh m c ph tùng, linh ki n ô tô c gi m thu nh p kh u Nghiên c u, thc hi n
Trang 27gi i pháp, chính sách phù h p nh m gi i quy t v n chi phí s n xu t cao c a ngành công nghi p ô trong tô c.
- Phát triể n công nghi p h ệ ỗtrợ
Công nghi p h tr là các ngành công nghi p s n xu t nguyên v t u, ph li
ki n, ph tùng linh ki n, bán thành ph m cung c p cho ngành công nghi p s n xu t,
ch bi n, l p rápcác s n ph m hoàn chnh là li u s n xu t ho c s n ph m tiêu dùng
Theo kh o sát c a Công Reed Tradex (Thái ty Lan), ngành công nghi p h tr
c a Vit Nam ngày càng phát trin và có vai trò quan ng tr trong vi c tham gia vào chui cung ng chui giá tr toàn c u Các công ty, t p l n c a c ngoài thi t l p nhi u nhà máy ch t o và l p ráp Vi t i t Nam u chng t h
k v ng vào vi c c t gi m chi phí v n chuy n và r i vì ro, th nó s t o h i l n chocác nhà cung c p ph tùng trong c phát tri n s n xu t
Vic phát tri n công nghip h tr c xem mlà t trong nhng chính sách tiên hàng u c a Vit Nam nh m thúc y s phát trin c a ngành công nghip, góp
ph n y nhanh quá trình công nghi p hóa hi n i hóa t c Tuy nhiên, thc
trng ngành công nghi p h tr Vi t Nam còn y u và c n nh ng chính sách phù hp
phát tri n
Xây d ng danh m c s n ph m công nghi p h tr tiên phát trin theo ng
t p trung, có ch n l c công nghi p ô và ph tô tùng tô ô vào danh m c các
s n ph m khí trng m khuy n khích phát trin B sung m t s linh ki n, phtùng tô ô vào danh m c các s n ph m công ngh cao
Khuy n khích các doanh nghi p v a nh u và trang thi t b s n xu t trong
v c công nghi p h tr ph c v ngành công nghi p ôtô b ng cách b trí ngu n
v n vay nh t nh t Qu phát trin doanh nghi p v i lãi sut, th i h n vay và
n i l ng u ki n th chp Xây d ng và c p nh t ng xuyên s d u v li côngnghi p h và khí tr Nghiên c u, xu t phát tri các liên n c m k t (cluster) côngnghi p ô nh m t n d ng s t p trung công nghi p tô hi có cácn c a doanh nghi p
ho t ng trong công nghi p ô và nh tô ng rõ ràng cho nh ng d án, nhà u
m i
ng k t n i gi a các doanh nghip và nhà ng, nâng cao trình
Trang 28 t o, n m b t th c tr ng ngu n nhân l c công nghi p Th c vi thi c c p gi y ch ng
Trang 29nh n tay ngh trong ngành công nghi p ô tô c bi t trong s n xut ph tùng, linh
ki n) Xây d ng trình phát tri n ngu n nhân l c công nghi p ô v i s h p tô tác, h tr c a doanh nghi p và t ch c c ngoài
- An toàn, môi trường và cơ sở ạ ầ h t ng
T chc di n trao i gi a các bên liên quan (chính ph , doanh nghi p, chuyên gia, t chc phi l i nhu n ) th luo n v các v n liên quan n toàn, anmôi ng và s h t ng trong công nghi p ô tô Thc hi n các nghiên c u v các
v n toàn, môi an ng và s h t ng trong công nghi p ô tô
1.1.2 Chiế lượn c phát triển ô tô
các ngành công khác và nâng cao tranh thànhnhà cung linh tùng trong công ô tô
Các nhóm tiên
- Dòng xe cho nông nông thôn và các
xe khách trung và liên giá thành
lý, antoàn và
- Dòng xe nhân kích cá tiêu ít phù giao thông và thu dân
- Các chi linh quan tr thân
xe cho vài xe; tác các hãng ô tô
tùng, linh mà Nam có vai trò
xích trong - cung toàn trên côngtiên
tiêu 2020, xe ~ 227.500 2025, con này ~ 466.400 là và 2035, xe ~ 1.531.400
xe ráp trong ~ 67%, ~ 70% và ~ 78% là xe
Trang 31 trong các 2020, 2025 và 2035 ~ 20.000 là ~ 37.000 và
~ 90.000
Hình thành cho trung liên công
ô tô ng trên tru tác - liên
các doanh ráp tô, các ô doanh công các nghiên - khai và các thành kinh nâng cao và chuyên môn hóa
lâu dài
- quán, chính sách trong gian 10 phù
xu tin tiêu dùng và nhà làm cho các
mong ban Khách hàng xe mang tiêu chí giá Và hôm nay, tuy
qua 2 xe VinFast
ngày trong ngành công ôtô khi trong gian hãng ôtô Vinfast
ký tác cùng khác
Tính 02/09/2017 - Nhà máy VinFast chính công cho ngày hôm nay 20/11/2019, Vinfast cho ra các xe cùng hào dân vào tin công ô tô nhà, vào tin
mai không nam mà Vinfast ra châu
Trang 331.2 Tính ổ n đ ị nh và quỹ đạ o chuyể n đ ộ ng ủ c a ô tô
1.2.1 Tính u điề khiể ủn c a ô tô
u khi n c c hi u là các ph n ng c a ô tô (chuy n v i
v i góc quay vành lái khi ô tô chuy ng trong mu ki n nh nh (v n t c v =
u khiu khi n khách quan và thay th ng
i lái b ng các hàm góc quay vành lái
nh h th ng là m t trong nh ng khái ni m liên quan tr c ti n tính
u khi n M t h th ng nh hay không ph thu , nó
nh n t t d n theo th i gian c l i, h th ng không nh n n theo th i gian H thng biên
nh n i hong không t t d n Ngoài ra tính ng chuyng c a ô tô, là
mc tính c a ô tô gi ng chuyng theo góc quay vành lái khi chng c a các l c và mô men ngo i cnh
1.2.2 V n an ấ đề toàn giao thông và quỹ đạ o chuy n ể động
Mng gi i h n s chuy ng c a ô tô [4] S r t d m t an toàn giao thông n u ô tô m t s u khi n Vì v y vi m b o qu o chuy n
ng cng cong mng là m t y u t nh m b o an toàn giao thông
S chuy ng ci ph i th c hi n theo qu o ph c
t u ch nh góc quay vành lái Khi nâng cao t chuyn
ng c n thi t ph m b o m a qu o chuy ng và góc quay vành lái ch t ch ng h p s sai l m nh u khi n s d n
t i m t qu o ch uyng và gây m t an toàn giao thông Ch ng h
ng vòng t cao gng ng i v t, phanh xe quá g p d n bó l t các bánh xe làm m t kh u khi n ho c gia t t bi n d n t i
t bên các bánh xe gây va chm, th m chí l t xe
1.3 Các tiêu chí đánh giá dao động
ng và mng l c h c (suy gi m kh các v c n thi t ph
ng c a xe có nhi
Trang 35ch êm d u và t i tr ng, các ch ng trung cho s ng
b n và tu i th c a chi ti t
b t k p v i s phát tri n, tiên ti n c a khoa h u nh n thc m i v xu t hi n các ch giá ng m i là: Ch tiêu v êm d u; ch tiêu v t i tr ng; ch tiêu v không gian thi t k h ng treo th
1.3.1 Chỉ tiêu ề độ êm ị v d u
Ch tiêu v êm d i ch i v i hành khách và ch tiêu
i v i hàng hóa khi chuyên ch trên xe
êm d u khi xe chuy ng là ch s c m nh n ch quan c i ng i trên
xe v ng cng ch quan c êm d u là c m giác c a nhi u nhóm
o các nhà khoa h thu t, y t ,
b o hi ng, k thut ch ng rung, ch ng c tr c nghi m nh nh Các nhà khoa h c ch ra r ng có ng xc bit làm gim kh u khi n c a lái xe
tiêu v êm d u cho hành khách có Tiêu chu n qu c gia VDIẩ ố -
2537 ca Hiệ p h i k ộ ỹ sư Đức VDI và tiêu chu n ISO 2631-1:1997ẩ c ổ chức T tiêu chu n qu c tẩ ố ế chp nh êm d u chuy c i r t nhi u thông s v m giác ci Trong th c ti khái n c th hi n trên mt s các tr s sau:
+ KB = 20 gii hn êm d u
+ KB = 50 gii hu khi n
+ KB = 125 gii hn gây b nh lý
- Ch tiêu v an toàn hàng hoá:
Khi nghiên c u ng cng v ch tiêu v an toàn hàng hoá mà Hiệ p hội đóng gói Đức BFSV ra
+ zmax 3 / m s2 gii h n c nh báo
Trang 36+ zmax 5 / m s2 gii hn can thi p
Trang 37Gi i h n c nh báo, là m c mà (theo Mitschke [6]) t th ng treo hong
n m c ph i có k ho ch tu b , s a ch a
Gi i h n can thi p, là m c mà (theo Mitschke) t ng n ng, c n
phi sa cha ngay
,
2,5
z d d
z st
F k
F
: h s t i tr ng c i : ph n l ng t m ng lên bánh xe
Trang 39 Ch tiêu v m thân thi n v ng
Ngành công nghi p ô tô Vi t Nam nói riêng và toàn th gi
m t s phát tri n m nh m , ôtô ngày càng có t i tr ng l n, m ng xá, c u
c u c n t l thu n v i s phát tri n ngành công nghi p ô
th ng cng giao thông Vic nâng c p, c ng c ti m
c n v i tiêu chu n Qu c t Các nhà khoa h c c a Anh, M và m t s c phát tri n
nghiên c u ng c i v i c ng giao thông khá toàn dii ta th y r ng m ng cn cu
, 1
( ) ( )( )
i
z st i
z st
w i F i W