TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MÔN KHUNG GẦM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU VỀ ỔN ĐỊNH DỌC THÙNG XE

GVHD: TS.LÂM MAI LONG
SVTH: NÔNG VĂN THUẬN
HOÀNG XUÂN QUANG

13145501
13145202

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018

0

TÓM TẮT
Đề tài tập trung nghiên cứu một lĩnh vực về động lực học chuyển động của ô tô, tức
là ổn định thùng xe trong mặt phẳng dọc.
Đề tài dựa trên cơ sở lý thuyết quan trọng là ô tô được cấu tạo bởi 2 khối lượng chính,
khối lượng thùng xe thường được gọi là khối lượng được treo và khối lượng cầu xe thường
được gọi là khối lượng không được treo. Một đặc điểm quan trọng là giữa 2 khối lượng
này liên kết với nhau bằng một bộ phận đàn hồi đặc biệt gọi là hệ thống treo. Khi ô tô
chuyển động có gia tốc, dưới tác dụng của ngoại lực tác dụng lên thùng xe và cả cầu xe thì
hệ thống treo sẽ bị biến dạng và kết quả là thùng xe sẽ dịch chuyển tương đối so với cầu
xe tạo ra góc nghiêng của thùng xe.
Góc nghiêng của thùng xe có thể phân tích theo hai mặt phẳng, trong mặt phẳng dọc
ta gọi là góc nghiêng dọc, trong mặt phẳng ngang ta gọi là góc nghiêng ngang. Đề tài của
chúng em chỉ tập trung nghiên cứu về góc nghiêng dọc của thùng xe.
Như vậy, góc nghiêng dọc của thùng xe sẽ phụ thuộc vào những yếu tố quan trọng
sau đây: Đầu tiên là lực tác dụng lên ô tô khi chuyển động thẳng có gia tốc. Yếu tố thứ hai
là phân bố lại tải trọng trên các cầu xe nơi có đặt hệ thống treo, sự thay đổi của tải trọng
này chính là sự thay đổi của tải trọng tác dụng lên hệ thống treo và sẽ tạo ra sự biến dạng
của hệ thống này. Kết hợp hai yếu tố trên một bài toán về động học dịch chuyển sẽ được
giải quyết trên cơ sở bài toán này, lúc đó sẽ xác định được góc nghiêng dọc của thùng xe.
Tất cả những vấn đề nói trên đều liên quan tới dịch chuyển của hệ thống treo, cho nên động
học dịch chuyển của hệ thống treo dưới sự tác dụng của tải trọng cũng sẽ được quan tâm
trong đề tài này.
Kết quả cuối cùng của luận văn đạt được sẽ là một phương trình mô tả ảnh hưởng của
các yêu tố chuyển động tới góc nghiêng của thùng xe hoặc tới sự phân bố lại tải trọng tác
dụng lên hệ thống treo. Một số đồ thị mô tả ảnh hưởng của những yếu tố nói trên cũng sẽ
được xây dựng trong đề tài này, những đồ thị này sẽ cho chúng ta những hình ảnh trực
quan về góc nghiêng dọc của thùng xe dưới ảnh hưởng của các yêu tố lực, ngoại lực tác
dụng.

1

MỤC LỤC
TÓM TẮT .............................................................................................
...

...
nh mô tả góc nghiêng của thùng xe trong mặt phẳng
dọc
Do có sự thay đổi về độ dịch chuyển thẳng đứng như trên tại cầu xe khi chuyển
động, dẫn đến thùng xe sẽ bị lệch một góc ???? so với trạng thái cân bằng khi xe đứng
yên (Hình 6.3).

Hình 3. 3 Sơ đồ góc nghiêng thùng xe
Góc nghiêng thùng xe được tính bởi công thức:
φ=

|∆Z1 − ∆Z2 |
(3.8)
L

Với ∆Z1 , ∆Z2 là biến dạng thêm của lò xo tại cầu trước và cầu sau.
-

Khi xe tăng tốc:
φk =

-

|∆Z1k −∆Z2k |

=

CL2

(3.9)

Khi xe chuyển động ổn định:
φ0 =

-

L

G
g

|Gfrb +(0,625Cx Sv2k +δi j)hg |

|∆Z10 −∆Z20 |
L

=

|Gfrb +0,625Cx Sv20 hg |
CL2

(3.10)

Khi xe giảm tốc:

30

???????? =

|∆????1???? −∆????2???? |
????

=

????
????

2 −???? ????)ℎ |
|???????????????? +(0,625???????? ????????????
????
????

????????2

(3.11)

Theo như các mối quan hệ ở trên ta có:
Trong mối quan hệ trên, ngoài những thông số cấu tạo (sẽ không thay đổi) ta quan
tâm đến 2 thông số quan trọng là gia tốc j và tốc độ v:
-

F

Gia tốc j phụ thuộc vào lực phanh (jp = P ). Trường hợp phanh với cường độ cực đại
m.∆j

thì lực phanh Fp = φx G và khi đó gia tốc jpmax =
-

Tốc độ v theo quan hệ: j =

dv
dt

φx g
∆j

.

 v =∫ jdt. Có nghĩa là nó phụ thuộc vào thời gian.

Tóm lại, góc nghiêng φ là một hàm số của thời gian. Cho nên góc φ sẽ thay đổi từ
trạng thái ban đầu lúc bắt đầu phanh cho đến khi quá trình phanh kết thúc.
Từ kết quả tính toán được về góc nghiêng thùng xe, ta vẽ được đồ thị:

Hình 3. 4 Góc nghiêng thùng xe khi gia tốc thay đổi

-

Dựa vào đồ thị (Hình 3.4) ta có thể thấy.

-

Khi xe đứng yên, tại điểm O: Góc nghiêng thùng xe ???? = 0, xe ở trạng thái cân bằng.

-

Khi xe tăng tốc, góc nghiêng thùng xe tăng từ O đến A: Góc nghiêng thùng xe ???? tăng
lên rõ rệt.

-

Khi xe chuyển động ổn định, góc nghiêng thùng xe từ A chuyển về O’: Góc nghiêng
thùng xe ???? được vẫn còn rất cao, nhưng vẫn nhỏ hơn góc nghiêng thùng xe khi tăng
tốc do không còn ảnh hưởng của gia tốc j.

-

Khi xe giảm tốc, góc nghiêng thùng xe giảm từ O đến C: Góc nghiêng thùng xe giảm,
có thể thấy rõ thông qua đường O’C.
31

Kết quả của sự thay đổi góc nghiêng thùng xe phụ thuộc vào trạng thái chuyển
động của ô tô. Nói cách khác, góc nghiêng thùng xe phụ thuộc vào sự thay đổi vận tốc
và gia tốc của ô tô.

32

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[4], [7]

ThS.ĐẶNG QÚY, Lý thuyết ô tô, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ

Chí Minh, 2012
[3], [4], [5]

TS.LÂM MAI LONG, Dao động và tiếng ồn của ô tô, Trường Đại học

Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh, 2017
https://123doc.org/document/1802455-chuong-8-he-thong-treo-dien-tu-ppt.htm

33