Nghiên cứu phương pháp xác định sự ổn định của thùng xe khi xe chuyển động thẳng có gia tốc và phương pháp duy trì ổn định bằng hệ thống treo khí ngành công nghệ kỹ thuật ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỰ ỔN ĐỊNH
CỦA THÙNG XE KHI CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CÓ GIA TỐC
VÀ PHƯƠNG PHÁP DUY TRÌ ỔN ĐỊNH BẰNG HỆ THỐNG
TREO KHÍ

GVHD: TS. LÂM MAI LONG
SVTH: TƠ VĂN CHÍ
NGUYỄN QUỐC HUY

S K L0 0 8 0 4 7

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỰ ỔN ĐỊNH CỦA
THÙNG XE KHI CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CÓ GIA TỐC VÀ PHƯƠNG
PHÁP DUY TRÌ ỔN ĐỊNH BẰNG HỆ THỐNG TREO KHÍ

GVHD :

TS. LÂM MAI LONG

SVTH :

LỚP :

TƠ VĂN CHÍ

MSSV : 15145197

NGUYỄN QUỐC HUY

MSSV : 15145243

159450

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2020


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ
THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:

1. Tô Văn Chí

MSSV: 15145197

2. Nguyễn Quốc Huy

MSSV: 15145243

Ngành: Cơng Nghệ Kĩ Thuật Ơ tơ.
Khóa: 2015 – 2019

Lớp: 159450

1. Tên đề tài: Nghiên cứu phương pháp xác định sự ổn định của thùng xe khi chuyển động
thẳng có gia tốc và phương pháp duy trì ổn định bằng hệ thống treo khí.
2. Nhiệm vụ đề tài:
-

Nghiên cứu phương pháp xác định sự ổn định của thùng xe khi xe chuyển động thẳng
có gia tốc.

-

Phương pháp duy trì ổn định thùng xe bằng hệ thống treo khí.

3. Sản phẩm của đề tài:

-

Thuyết minh đề tài.

-

File thuyết minh.

4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 7/5/2020.
5. Ngày hồn thành nhiệm vụ: 7/8/2020.

TRƯỞNG BỘ MƠN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ
THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

Bộ môn Khung gầm

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: Tơ Văn Chí

MSSV: 15145197

Hội đồng:………

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Quốc Huy

MSSV: 15145243

Hội đồng:………

Tên đề tài: Nghiên cứu phương pháp xác định sự ổn định của thùng xe khi chuyển động thẳng
có gia tốc và phương pháp duy trì ổn định bằng hệ thống treo khí.
Ngành đào tạo: Công nghệ kĩ thuật ô tô.
Họ và tên GV hướng dẫn: TS. Lâm Mai Long

Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(khơng đánh máy)
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

2.2 Nội dung đồ án:


(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có
thể tiếp tục phát triển)
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
2.3.Kết quả đạt được:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................


3. Đánh giá:

1.

2.

Điểm
tối đa

Mục đánh giá

TT

Hình thức và kết cấu ĐATN

Điểm đạt
được

30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các
mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ
thuật, khoa học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc
quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực
tế.

15

Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên
ngành…

5

3.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10

Tổng điểm

100

4. Kết luận:
 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày

tháng 08 năm 2020

Giảng viên hướng dẫn
((Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ
THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
Bộ mơn Khung gầm

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: Tơ Văn Chí

MSSV: 15145197

Hội đồng:………

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Quốc Huy

MSSV: 15145243

Hội đồng:………

Tên đề tài: Nghiên cứu phương pháp xác định sự ổn định của thùng xe khi chuyển động thẳng
có gia tốc và phương pháp duy trì ổn định bằng hệ thống treo khí.

Ngành đào tạo: Công nghệ kĩ thuật ô tô.
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV)......................................................................................

Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có
thể tiếp tục phát triển)
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................


3. Kết quả đạt được:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
5. Câu hỏi:
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................


6. Đánh giá:

1.

2.

Điểm
tối đa

Mục đánh giá

TT

Hình thức và kết cấu ĐATN

Điểm đạt
được

30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các
mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ
thuật, khoa học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc
quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực
tế.

15

Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên
ngành…

5

3.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10

Tổng điểm

100

7. Kết luận:
 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày

tháng 08 năm 2020

Giảng viên phản biện
((Ký, ghi rõ họ tên)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ
THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Nghiên cứu phương pháp xác định sự ổn định của thùng xe khi chuyển động thẳng
có gia tốc và phương pháp duy trì ổn định bằng hệ thống treo khí.
Họ và tên sinh viên: Tơ Văn Chí

MSSV: 15145197

Hội đồng:………

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Quốc Huy

MSSV: 15145243

Hội đồng:………

Sau khi tiếp thu và điều chỉnh góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện và các
thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn thành đúng theo yêu cầu và
nội dung.
Chủ tịch hội đồng:
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
Giảng viên hướng dẫn:
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
Giảng viên phản biện:
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng 08 năm 2020

LỜI CẢM ƠN
Đồ án tốt nghiệp là một học phần quan trọng cuối cùng để đánh giá sinh viên có đủ
điều kiện tốt nghiệp hay không. Để thực hiện đồ án sinh viên phải vận dụng những kiến thức
đã học trong suốt những năm đại học và thơng qua đó cũng là cơ hội để sinh viên củng cố và
nâng cao khả năng bản thân trong việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn xã hội.
Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đồ án, nhờ sự cố gắng của bản thân mỗi thành
viên, đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn TS. Lâm Mai Long đến
nay nhóm em đã hồn thành các u cầu và nhiệm vụ được giao. Em xin bày tỏ lòng biết ơn
đến thầy giáo hướng dẫn đã tận tình giúp đõ và chỉ bảo để nhóm em có thể hồn thiện đồ án
đúng tiến độ.
Với khả năng và tài liệu còn hạn chế nên khơng tránh khỏi những thiếu xót về mặt nội
dung cũng như về mặt hình thức trình bày. Em kính mon nhận được những chỉ bảo và đóng
góp quý báu của thầy cô.
Một lần nữa em xin trong trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn TS. Lâm
Mai Long cùng quý thầy cô trong Khoa và Bộ Môn

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... i
MỤC LỤC........................................................................................................................... ii
KÍ HIỆU VÀ ĐƠN VỊ ĐO CƠ BẢN ................................................................................ v
DANH MỤC HÌNH ẢNH................................................................................................. vi
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1
1.1 Lý do chọn đề tài ........................................................................................................ 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài................................................................................... 1
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 1

1.4 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................ 2
1.5.Nội dung nghiên cứu .................................................................................................. 2
1.6 Ý nghĩa đề tài.............................................................................................................. 3
CHƯƠNG 2 : NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG PHÁP TUYẾN TRONG
MẶT PHẲNG DỌC KHI XE CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CÓ GIA TỐC VỚI SƠ ĐỒ
MỘT KHỐI LƯỢNG ........................................................................................................ 4
Mục đích ............................................................................................................................. 4
2.1 Xác định phản lực thẳng góc của đường tác dụng lên các bánh xe trong mặt phẳng dọc
....................................................................................................................................... 4
2.1.1 Trường hợp xe chuyển động ổn định trên đường nằm ngang, không kéo rơmóc
.................................................................................................................................... 4
2.1.2 Trường hợp xe đang phanh trên đường nằm ngang, khơng kéo rơmóc ............ 6
2.1.3 Trường hợp xe đứng n trên đường nằm ngang, khơng kéo rơmóc ............... 6
2.2 Hệ số phân bố tải trọng lên các bánh xe của ô tô ....................................................... 7
2.2.1 Xe đứng yên trên đường nằm ngang, khơng kéo rơmóc ................................... 8
2.2.2 Xe chuyển động ổn định trên đường nằm ngang, khơng kéo rơmóc ................ 8
ii


2.2.3 Xe đang phanh trên đường nằm ngang không kéo rơmóc ................................ 9
2.3 Hệ số thay đổi tải trọng lên các bánh xe của ô tô ..................................................... 10
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .................................................................................................. 10
CHƯƠNG 3 : NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỰ THAY ĐỔI TẢI
TRỌNG VÀ GÓC NGHIÊNG DỌC CỦA THÙNG XE KHI XE CHUYỂN ĐỘNG
THẲNG CÓ GIA TỐC VÀ GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH CỦA THÙNG XE TRONG MẶT
PHẲNG DỌC VỚI SƠ ĐỒ HAI KHỐI LƯỢNG ......................................................... 12
Mục đích ........................................................................................................................... 12
3.1 Các phương trình cân bằng ....................................................................................... 13
3.2 Cân bằng cơ cấu treo ................................................................................................ 16
3.2.1 Cân bằng cơ cấu treo khi kéo .......................................................................... 16

3.2.2 Cân bằng cơ cấu treo khi phanh ...................................................................... 20
3.3 Xác định góc nghiêng thùng xe và các dịch chuyển thùng xe ở cầu trước và cầu sau22
3.4 Phân tích giải pháp ổn định của thùng xe trong mặt phẳng dọc............................... 25
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .................................................................................................. 28
CHƯƠNG 4: ĐẶC TÍNH CỦA PHẦN TỬ ĐÀN HỒI................................................. 29
Mục đích ........................................................................................................................... 29
4.1 Phần tử đàn hồi bằng kim loại .................................................................................. 29
4.2 Phần tử đàn hồi khí ................................................................................................... 32
KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 .................................................................................................. 36
CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN TRÊN XE KHÁCH KB 120SE .......... 38
Mục đích ............................................................................................................................ 38
5.1 Giới thiệu về xe khách KB 120SE ........................................................................... 38
5.2 Sơ đồ hệ thống treo xe KB120SE............................................................................. 41
iii


5.2.1 Hệ thống treo trước xe KB120SE. .................................................................. 42
5.2.2 Hệ thống treo sau xe KB120SE ...................................................................... 43
5.2.3 Van tải trọng .................................................................................................... 44
5.2.4 Túi hơi ............................................................................................................. 45
5.2.5 Giảm chấn thủy lực ......................................................................................... 46
5.2.6 Phần tử hướng ................................................................................................. 48
5.2.7 Bình chứa khí nén ........................................................................................... 49
5.2.8 Bộ lọc và tách ẩm ............................................................................................ 50
5.2.9 Máy nén khí..................................................................................................... 51
5.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo khí.............................................................. 52
KẾT LUẬN CHƯƠNG 5 .................................................................................................. 54
CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 55
6.1 Kết luận..................................................................................................................... 55
6.2 Kiến nghị .................................................................................................................. 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 56

iv


KÍ HIỆU VÀ ĐƠN VỊ ĐO CƠ BẢN
Đại lượng

Ký hiệu

Đơn vị

Trọng lượng tồn bộ ơ tơ

G

N

Khối lượng tồn bộ ơ tô

m

Kg

Gia tốc trọng trường

g

m/s2

Phản lực tiếp tuyến của mặt đường lên các bánh xe ở cầu

FZ1,FZ2

N

Các kích thước cơ sở của ô tô

L, a, b

m

Tọa độ trọng tâm của xe theo chiều cao

h(0)

m

Bán kính lốp xe

rb

m

Hệ số phân bố tải trọng

n

Độ nâng trọng tâm của thùng xe

h

m

Độ nâng trọng tâm cầu trước, cầu sau

h1 , h2

m

Lực tiếp tuyến tại bánh xe cầu trước, cầu sau

FXS1, FXS2

N

Vận tốc và gia tốc của xe

V,d

m/s, m/s2

Bán kính động học cơ sở cầu trước , cầu sau

Rd1(0), Rd2(0)

m

Khối lượng của bánh xe cầu trước, cầu sau

mK1, mK2

Kg

Trọng lượng bánh xe cầu trước , cầu sau

GK1, GK2

N

Lực đàn hồi của hệ thống treo

Fđh

N

Độ cứng hệ thống treo

CK

N/m

Độ thay đổi tải trọng

FZ

N

Góc nghiêng thùng xe khi xe chuyển động có gia tốc

α

trước và cầu sau

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Sơ đồ mơmen và lực tác dụng lên ô tô chuyển động trên đường nằm ngang. ...... 4
Hình 2.2 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh trên đường nằm ngang không kéo rơmóc 6
Hình 2.3 Sơ đồ lực tác dụng lên khi xe đứng yên................................................................ 7
Hình 3.1 Sơ đồ lực tác dụng lên ơ tơ khi chuyển động thẳng có gia tốc dx và gây ra góc
nghiêng dọc ψv (khi tăng tốc hoặc phanh tốc độ chậm nên bỏ qua lực cản gió) .............. 12
Hình 3.2: Cơ cấu treo khi kéo ............................................................................................ 16
Hình 3.3 Cơ cấu treo khi phanh ......................................................................................... 20
Hình 4.1 Kết cấu của bộ nhíp lá......................................................................................... 29
Hình 4.2 Lị xo trụ.............................................................................................................. 31
Hình 4.3 Sơ đồ phần tử đàn hồi khí ................................................................................... 33
Hình 5.1 Bản vẽ tổng thể xe KB 120SE ............................................................................ 39
Hình 5.2. Sơ đồ hệ thống treo xe KB 120SE ..................................................................... 41
Hình 5.3 Hệ thống treo trước xe KB 120SE. ..................................................................... 42
Hình 5.4 Hình chiếu đứng hệ thống treo trước xe KB120SE ............................................ 42
Hình 5.5 Hệ thống treo sau xe KB 120SE. ........................................................................ 43
Hình 5.6 Hình chiếu đứng hệ thống treo sau xe KB120SE ............................................... 43
Hình 5.7 Kết cấu của van tải trọng. ................................................................................... 44
Hình 5.8 Túi hơi ................................................................................................................. 45
Hình 5.9 Vỏ túi hơi ............................................................................................................ 46
Hình 5.10 Giảm chấn thủy lực ........................................................................................... 47
Hình 5.11 Giảm chấn ống. ................................................................................................. 48
Hình 5.12 Tay đòn treo sau ( Giò gà ) ............................................................................... 49

Hình 5.13 Bình chứa khí nén ............................................................................................. 50
vi


Hình 5.14 Bộ lọc và tách ẩm.............................................................................................. 51
Hình 5.15.Máy nén khí ...................................................................................................... 52
Hình 5.16. Máy nén khí ..................................................................................................... 52
Hình 5.17 Sơ đồ hệ thống treo xe KB 120SE .................................................................... 53

vii


CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 Lý do chọn đề tài
Vận tải đường bộ là hình thức vận chuyển hàng hóa bằng các phương tiện di chuyển
trên bộ bao gồm: xe khách, xe bồn, xe container, xe tải,… Hiện nay, vận tải đường bộ là sự
lựa chọn hàng đầu của những chủ hàng muốn chuyển hàng trong nội thành, liên tỉnh, bắc
nam,… Bởi đây là hình thức quan trọng và phổ biến nhất tại Việt Nam hiện nay. Nó đã và
đang đóng góp khơng nhỏ trong việc ln chuyển hàng hóa nói riêng và phát triển nền kinh tế
nói chung. Cùng với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của khoa học, kỹ thuật, công nghệ, nền
công nghiệp ô tô trên thế giới phát triển ngày càng cao, đã cho ra đời nhiều loại ô tô với các
hệ thống ngày càng hiện đại để phục vụ cho nhu cầu cũng như mục đích sử dụng của con
người.
Dao động của ơ tơ là một vấn đề hiện đang rất được quan tâm nghiên cứu để nâng cao
chất lượng khai thác ô tô. Một trong những vấn đề quan trọng trong dao động ô tô là sự phân
bố tải trọng lên hai cầu trước cầu sau khi xe chuyển động vì sự phân bố tải trọng ảnh hưởng
trực tiếp đến tính ổn định của ô tô, khả năng bám, khả năng kéo, chất lượng phanh giữa các
bánh xe với mặt đường
Và đó là một trong những lý do mà nhóm em chọn đề tài :” Nghiên cứu phương pháp
xác định sự ổn định của thùng xe khi xe chuyển động thẳng có gia tốc và phương pháp

duy trì ổn định bằng hệ thống treo khí”.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Cung cấp cho chúng ta các phương pháp xác định tải trọng pháp tuyến tác dụng lên
các bánh xe, phương pháp xác định góc nghiêng của thùng xe để tìm ra phương pháp duy trùy
ổn định của thùng xe khi xe chuyển động, nắm bắt được đặc tính đàn hồi của hệ thống treo
khí nén,…đồng thời thơng qua khảo sát xe cụ thể để hiểu thêm về hệ thống treo khí nén trên
xe.
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là ơ tơ khách có sử dụng hệ thống treo khí nén.
1


- Phạm vi nghiên cứu của đề tài là xác định góc nghiêng và sự thay đổi tải trọng trong
mặt phẳng dọc khi xe chuyển động thẳng có gia tốc.
1.4 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu của đề tài là kết hợp tính tốn để đưa ra các giải pháp ổn định
thùng xe.
- Về việc nghiên cứu ở đây chúng xe chỉ nghiên cứu tính tốn trên mặt phẳng dọc khi
xe chuyển động thẳng. Sau khi tính tốn sử dụng kết quả tính tốn được để xác định cách ổn
định thùng xe khi xe di chuyển mà cụ thể ở đây là sử dụng hệ thống treo khí nén. Sau đó tập
trung nghiêng cứu đặc tính đàn hồi của hệ thống treo khí nén.
1.5.Nội dung nghiên cứu
Đồ án được chia làm 6 chương với nội dung như sau:
 Chương 1: Mở đầu.
 Chương 2: Nghiên cứu sự phân bố tải trọng pháp tuyến trong mặt phẳng dọc khi
xe chuyển động thẳng có gia tốc với sơ đồ một khối lượng
 Xác định phản lực thẳng góc của đường tác dụng lên các bánh xe trong
mặt phẳng dọc.
 Hệ số phân bố tải trọng lên các bánh xe của ô tô.
 Hệ số thay đổi tải trọng lên các bánh xe của ô tô.

 Chương 3: Nghiên cứu phương pháp xác định sự thay đổi tải trọng và góc
nghiêng dọc của thùng xe khi xe chuyển động thẳng có gia tốc và giải pháp ổn
định thùng xe trong mặt phẳng dọc với sơ đồ hai khối lượng
 Các phương trình cân bằng.
 Cân bằng cơ cấu treo.
 Xác định góc nghiêng thùng xe và các dịch chuyển thùng xe ở cầu trước
và cầu sau.
2


 Phân tích giải pháp ổn định của thùng xe trong mặt phẳng dọc.
 Chương 4: Đặc tính của phần tử đàn hồi
 Phần tử đàn hồi bằng kim loại.
 Phần tử đàn hồi khí
 Chương 5: Hệ thống treo khí nén trên xe khách KB120SE
 Giới thiệu về xe khách KB 120SE
 Sơ đồ hệ thống treo xe KB120SE
 Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo khí
 Chương 6: Kết luận và kiến nghị.
1.6 Ý nghĩa đề tài
- Kết quả nghiên cứu của đề tài giúp chúng ta biết cách xác định góc nghiêng và sự thay
đổi tải trọng nhằm đưa ra các phương pháp ổn định thùng xe.
- Đề tài cịn nghiên cứu các ưu điểm, mơ hình động lực học, đặc tính đàn hồi của hệ
thống treo giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hệ thống.
- Ngồi ra đề tài cịn trang bị cho chúng ta những kiến thức cơ bản để có thể nghiên cứu
chuyên sâu hơn về các hệ thống treo cũng như phương pháp duy trì tính ổn định của xe khi xe
chuyển động trên đường.

3

CHƯƠNG 2 : NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG PHÁP
TUYẾN TRONG MẶT PHẲNG DỌC KHI XE CHUYỂN ĐỘNG
THẲNG CÓ GIA TỐC VỚI SƠ ĐỒ MỘT KHỐI LƯỢNG
Mục đích : Trong chương này, chúng ta sẽ đi xác định được phản lực thẳng góc tác
dụng lên các bánh xe trong những điều kiện chuyển động khác nhau của ô tô mà cụ thể ở đây
là phản lực thẳng góc của đường tác dụng lên các bánh xe trong mặt phẳng dọc, xác định được
hệ số phân bố tải trọng lên các bánh xe của ô tô. Định nghĩa được hệ số thay đổi tải trọng lên
các bánh xe của ô tơ
2.1 Xác định phản lực thẳng góc của đường tác dụng lên các bánh xe trong mặt phẳng
dọc
2.1.1 Trường hợp xe chuyển động ổn định trên đường nằm ngang, không kéo rơmóc
Trong trường hợp này thì: Xe chuyển động ổn định nên Fj = 0; khơng kéo rơmóc nên
Fm = 0, và xe chuyển động trên đường bằng α = 0 nên Fi = Gsin α = 0.

Hình 2.1 Sơ đồ mômen và lực tác dụng lên ô tô chuyển động trên đường nằm ngang.
G - Trọng lượng tồn bộ của ôtô
4


Fk – Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động
Ff1 – Lực cản lăn ở các bánh xe cầu trước
Ff2 – Lực cản lăn ở các bánh xe cầu sau
Fꭃ - Lực cản khơng khí
Fj – Lực cản qn tính khi xe chuyển động khơng ổn định ( có gia tốc )
Mf1 – Mơmen cản lăn ở các bánh xe cầu trước
Mf2 – Mômen cản lăn ở các bánh xe cầu sau
f – Hệ số cản lăn
rb – Bán kính tính bốn của bánh xe
h(0) – Tọa độ trọng tâm của xe theo chiều cao

L – Chiều dài cơ sở của ô tô
lm – Khoảng cách từ tâm bánh xe sau đến điểm đặt lực kéo móc
FZ1, FZ2 – Phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên các bánh xe ở cầu trước và
cầu sau.
Mj1, Mj2 – Mơmen cản qn tính của bánh xe, thơng thường trị số này nhỏ nên có thể
bỏ qua.
Để xác định các lực FZ1, FZ2 ta lập phương trình mơmen đối với điểm O2 và O1 rồi rút
gọn, ta được:

FZ 1k 

G (b  frb )  F h
L

FZ 2 k 

G (a  frb )  F h
L

(2.1)

5


2.1.2 Trường hợp xe đang phanh trên đường nằm ngang, khơng kéo rơmóc

Hình 2.2 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh trên đường nằm ngang không kéo rơmóc
Trong trường hợp này ta coi lực cản khơng khí Fꭃ  0 , mômen cản lăn Mf 0, lực quán
tính cùng chiều chuyển động của xe.
Tương tự như trên ta cũng xác định được FZ1, FZ2 thông qua việc lấy momen đối với

điểm O2 và O1, rồi rút gọn ta được:

FZ 1 p 

FZ 2 p 

Gb  Fj h( 0)
L

(2.2)

Ga  Fj h( 0)
L

2.1.3 Trường hợp xe đứng n trên đường nằm ngang, khơng kéo rơmóc

6


Trong trường hợp này chỉ còn ba lực tác dụng lên xe: Trọng lượng tồn bộ của xe G và
các phản lực thẳng đứng tác dụng lên các bánh xe của cầu trước và cầu sau ở trạng thái tĩnh
FZ1, FZ2

Hình 2.3 Sơ đồ lực tác dụng lên khi xe đứng yên
FZ1, FZ2 cũng được xác định bằng cách lấy mômen đối với điểm O2 và O1:

FZ 1t 

Gb
L

(2.3)

FZ 2t 

Ga
L

2.2 Hệ số phân bố tải trọng lên các bánh xe của ô tô
Trong thực tế, ô tô làm việc ở những điều kiện khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện đường
xá và sự điều khiển của người lái. Do đó trị số các phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên
các bánh xe cũng bị thay đổi theo. Tuy nhiên, các hợp lực Z1 + Z2 vẫn luôn bằng trọng lượng
của xe. Nghĩa là khi chuyển động tiến, thì trọng lượng phân ra cầu trước sẽ giảm đi và trọng
lượng phân ra cầu sau sẽ tăng lên. Khi phanh ô tô, trọng lượng phân ra cầu sau giảm đi, còn
phần trọng lượng phân ra cầu trước sẽ tăng lên.

7


Để đánh giá sự phân bố tải trọng người ta ra đưa khái niệm hệ số phân bố tải trọng và
được đặc trưng bởi tỉ số :

FZ 1
G
F
n2  Z 2
G
n1 

(1.4)

Trong đó:
FZ1, FZ2- Phản lực thẳng đứng từ đường tác dụng lên các bánh xe.
n1, n2 - Hệ số phân bố tải trọng lên các bánh xe cầu trước và cầu sau.
G - Trọng lượng tồn bộ của ô tô.
Hệ số phân bố tải trọng được xác định ứng với từng trường hợp cụ thể sau:
2.2.1 Xe đứng yên trên đường nằm ngang, khơng kéo rơmóc
Thay các giá trị của FZ1, FZ2 ở (1.3) vào (1.4) ta được:

FZ 1t Gb b


G
GL L
(1.5)
FZ 2t Ga a
n2t 


G
GL L

n1t 

Trong đó : n1t , n2t - Hệ số phân bố tải trọng tĩnh lên các bánh xe cầu trước và cầu sau.
2.2.2 Xe chuyển động ổn định trên đường nằm ngang, khơng kéo rơmóc
Thay các giá trị FZ1, FZ2 ở biểu thức (1.1) vào (1.4) ta được

8