Hỏi/Đáp Kỹ Thuật Xin các bác giúp em trả lời về các chỉ tiêu đánh giá độ “êm”của xe hơi!

[nhnam100]

Bác nhnam100 không được chạy trốn nhé, bác mà trốn là em phát lệnh truy nã bác ngay. Em cũng đang nhức đầu về cái vụ “đo”, em không có mối quan hệ nào về “đo” cả, tự dưng bác nhảy vào và gợi ý cho em về cách đo (hiện em đang ở giai đoạn xây dựng lý thuyết, sau khi hoàn chỉnh lý thuyết em sẽ tiến hành đo trên một số cây cầu ở Tp. HCM để kiểm nghiệm). Có thể ý tưởng bác đề xuất là em sẽ không dùng được, có thể là em đo dưới đường mà không đo trên xe, có thể là em chưa hiểu tường tận về lý thuyết dao động, chưa biết nhiều về các phép đo…v.v. Nhưng gợi ý của bác làm em nghĩ đến một số ý tưởng thú vị (sau khi định hình ý tưởng rõ hơn, em sẽ PM báo cáo cho bác).

Em ở quận Bình Thạnh (nhưng hiện đang đón tết ở quê) bác ạ. Qua tết, vào Sài Gòn em sẽ dành một thời gian để tìm hiểu kiến thức về “đo”, sau đó bác cho em đăng ký lịch uống café cùng bác với nhé (chỉ lúc nào bác thật sự rảnh thôi!), không giúp nhau được gì thì ít nhất cũng có thêm người bạn để tán gẫu…được không bác nhnam100!. Em cám ơn bác trước!

 
Vấn đề sử dụng thiết bị đo trên xe hay trên đường sẽ phụ thuộc vào lý thuyết mà bác đang nghiên cứu. Nhưng theo em được biết thì dân Đức đánh giá chất lượng đường cao tốc (mà chất lượng đường cao tốc của Đức thì ai cũng phải bái phục) được đánh giá bằng một chiếc xe minibus trên có để một hệ thống đo.
Hiện nay bên giao thông hình như có để một số cảm biến trên một số cây cầu để đo ứng suất, tải trọng thì phải. Loại cảm biến này khá thông dụng - sử dụng giao động nội thay đổi theo lực tác động lên vỏ hình trụ kim loại.
Còn vụ cafe thì đúng chỗ ngứa rồi

.

 

[comayve]

…. Muốn giảm xoc cho oto em nghĩ bác phải có một cái CPU phân tiích mặt đường để ra lệnh cho hệ thống treo thằng nào co giò lên, thằng nào thò giò ra để chống xóc phù hợp với hiện trạng mặt đường. Em nghĩ chạy đươc 2km là cái CPU của bác...tèo !...

 
Dạ không, bác hiểu nhầm ý em rồi! Ý em là chỉ tìm hiểu Độ “êm” của 1 chiếc xe được đánh giá bằng các chỉ tiêu nào? và Người kỹ sư thiết kế xe hơi giả thiết điều kiện đường sá như thế nào khi tính toán độ “êm” của xe lúc vận hành?. Sau khi có được các thông tin đó em sẽ phân tích và chọn hướng đi của em. Việc tìm hiểu bài toán thiết kế bên ô tô của em chỉ nhằm mục đích tìm hiểu các tham số ảnh hưởng đến bài toán đó là gì? có tham số nào bắt đầu từ nền đường bên dưới không? Chứ mục đích của em không phải là thiết kế hệ thống giảm xóc cho xe hơi.

 

[comayve]

…..tôi cho rằng bác phải lập ra được mô hình tính toán cụ thể chứ không thể tiến hành theo cách lâu lâu nhớ ra một yếu tố thì đưa vào "nồi lẩu" nhưng chưa biết đặt nó vào vị trí nào trong biều đồ và chưa hề có định lượng ngoài ý nghĩa định tính chung chung…
….Bởi vì khi thiết kế xe hơi , độ " Êm " mà bác nhắc tới chỉ là một trong một chuỗi chỉ tiêu tính toán mà thôi . Chả huyền bí gì : Họ làm sao để cho các gí trị ảnh hưởng tới sức khỏe con người nằm dưới một ngưỡng quy định nào đó , mà thường lấy từ các nghiên cứu y học ….
….Bác thử bắt đầu bằng các chỉ tiêu sức khỏe tham khảo từ trung tâm y tế xem sao ….

 
Bác thật cao thủ! Em nghĩ nếu có thời gian ngồi trò chuyện trực tiếp với bác chừng nửa tiếng là bác biết rõ hết ý định của em ngay thôi. Chẳng qua là do ta ở trên mạng và kết quả đề tài là quá trình làm việc của một tập thể, hơn nữa đề tài chưa được nghiệm thu, nên em không thể trình bày lên diễn đàn tất cả ngọn ngành của nó, chứ thật ra mọi thứ đều sắp sửa lên khuôn hết rồi, từ sơ đồ tính, lý thuyết tính, mô hình thí nghiệm, xử lý thống kê..v.v. Vấn đề mà em đang gặp phải nó lại nằm ở điều mà bác đã phân tích, trong các tham số mà em cần đưa vào bài toán của em có tham số nói về khả năng (ngưỡng giới hạn) chịu đựng của con người dưới các tác động của ngoại lực.
 
Về nguyên tắc, ta có thể thu thập số liệu này từ bên y tế, sau đó mang về xử lý thống kê rồi đưa vào mô hình tính của ta. Nói thì đơn giản vậy, nhưng thực tế số liệu của bên y tế chỉ là số liệu thô, mốn sử dụng nó trong 1 mô hình cụ thể trong một điều kiện về không gian, sự rung động…v.v.. ta phải qua một quá trình thực nghiệm nữa, và quá trình này em cho rằng không đơn giản.
 
Em đã xem một số đoạn phim của bên thiết kế ô tô về các bài kiểm tra va chạm, công phu lắm. Thấy họ làm mới biết là những vấn đề đó mình không đủ khả năng thực hiện trong điều kiện Việt Nam hiện nay, và chẳng có lý do gì để nghiên cứu lại một vấn đề mà người ta đã từng nghiên cứu và công mố trước đó mà đã được khoa học công nhận là đúng đắn; vì vậy em cho rằng tốt nhất là sử dụng lại các định mức chuẩn của ngành thiết kế ô tô là tốt hơn!
 
Vì thế nên em mới lập thớt này! Ý đồ của em là bắt đầu từ bài toán độ êm khi thiết kế hệ thống giảm xóc cho ô tô; nghiên cứu kỹ bài toán này chắc chắn nó sẽ ló ra các giới hạn cho phép về sức chịu đựng của con người khi ngồi trong ô tô. Đây chính là cái mà em đang rất cần.
 
Em cám ơn bác nhiều vì mới mồng hai Tết mà bác đã phải tốn nhiều thời gian và suy nghĩ để đánh máy một đoạn dài như vậy để trả lời cho em!

 

[comayve]

Hiện nay bên giao thông hình như có để một số cảm biến trên một số cây cầu để đo ứng suất, tải trọng thì phải. Loại cảm biến này khá thông dụng - sử dụng giao động nội thay đổi theo lực tác động lên vỏ hình trụ kim loại.
Còn vụ cafe thì đúng chỗ ngứa rồi.

 
“Cảm biến” mà bác nhắc ở trên thì em biết. Bên em có món “Kiểm định cầu” chuyên sử dụng loại “gia vị” này!
 
À, Kính bác! Em vừa PM thông tin của em và số điện thoại của em vào hộp thư của bác. Nếu ko có vấn đề gì, bác PM số điện thoại của bác vào hộp thư cho em nhé, nếu được qua Tết khi nào bác rỗi, anh em mình gặp nhau café tán gẫu cho vui, gặp để bàn những chuyện thật là lớn lao, ví dụ như ta sẽ thống kê từ lúc chào đời đến nay lão Obama đã sát hại bao nhiêu con ruồi rồi chẳng hạn!

 

[comayve]

Em có đọc bài viết này, nhưng là dân ngoại đạo nên đọc mà chưa hiểu gì nhiều!
 
Khi xe chạy, những hiện tượng xóc, nảy nhẹ từ mặt đường sẽ được giảm nhờ lốp xe. Nhưng khi xe chạy nhanh, ngay cả khi mặt đường hơi gồ ghề cũng gây ra hiện tượng xóc, nảy mạnh thì lốp xe không thể làm giảm xóc hoàn toàn được

1. Khối lượng được treo và khối lượng không được treo
Thân xe được đỡ bằng các lò-xo. Khối lượng của thân xe... đặt trên lò-xo được gọi là “khối lượng được treo” . Bánh xe, các cầu xe và các bộ phận khác của xe không được lò xo đỡ thì tạo thành “khối lượng không được treo”.

​

Nói chung với khối lượng được treo càng lớn thì xe chạy càng êm, vì với khối lượng này lớn thì khả năng thân xe bị xóc nẩy lên càng thấp. Ngược lại, nếu khối lượng không được treo càng lớn thì càng dễ làm cho thân xe xóc nẩy lên. Sự dao động và xóc nẩy của các phần được treo, đặc biệt là thân xe, gây ảnh hưởng lớn đến độ êm của xe.

​

2. Sự dao động của khối lượng được treo
Dao động của khối lượng được treo có thể phân ra như sau:
(1) Sự lắc dọc
Lắc dọc là dao động lên xuống của đầu và đuôi xe so với trọng tâm của xe.
Xe bị lắc dọc khi chạy qua rãnh hoặc mô hoặc trên đường mấp mô, có nhiều ổ gà.

​

Xe có lò xo (nhíp) mềm dễ bị lắc dọc hơn xe có lò xo cứng.
(2) Sự lắc ngang
Khi xe chạy vòng hoặc chạy trên đường gồ ghề thì các lò xo của một bên xe giãn ra còn các lò-xo ở phía bên kia thì co lại, làm cho xe lắc lư theo chiều ngang.

​

(3) Sự nhún
Chuyển động lên xuống của toàn bộ thân xe khi xe chạy tốc độ cao trên đường gợn sóng. Xe có lò xo (nhíp) mềm dễ bị dập dình hơn.

​

(4) Sự xoay đứng
Đảo hướng là chuyển động của đường tâm dọc của xe sang bên trái và phải so với trọng tâm xe. Khi xe bị lắc dọc thì cũng dễ bị đảo hướng.

​

3. Sự dao động của khối lượng không được treo
Dao động của khối lượng không được treo có thể phân ra như sau:
(1) Sự dịch đứng
Sự dịch đứng là chuyển động lên xuống của bánh xe, thường xuất hiện khi xe chạy với tốc độ trung bình và cao trên đường gợn sóng.

​

(2) Sự xoay dọc
Sự xoay dọc là dao động lên xuống theo chiều ngược nhau của bánh xe bên phải và bên trái, làm cho bánh xe nhảy lên, bỏ bám mặt đường. Hiện tượng này thường dễ xảy ra đối với xe có hệ thống treo phụ thuộc.

​

(3) Sự uốn
Là hiện tượng xảy ra khi mômen tăng tốc hoặc mômen phanh tác động lên nhíp, có xu hướng làm quay nhíp quanh trục bánh xe. Dao động uốn này có ảnh hưởng làm xe chạy không êm.

​

Biện pháp ngăn ngừa hiện tượng cuộn:
Nhíp không đối xứng
Có thể làm giảm hiện tượng uốn bằng cách đặt cầu sau hơi lệch lên phía trước so với tâm của nhíp. Cách đặt như thế cũng làm giảm chuyển động lên xuống của thân xe khi tăng, giảm tốc độ.

Vị trí lắp bộ giảm chấn
Có thể làm giảm sự uốn bằng cách lắp các bộ giảm chấn cách xa tâm uốn và đặt nghiêng chúng. Tức là lắp một bộ giảm chấn ở phía trước và một ở phía sau cầu xe. Ô tô và dao động
Sự nhồi lên
Một chuyển động giống như nhồi sóng biển với tâm dao động đặt tại điểm giữa bánh trước và bánh sau.

​

Tung lên dập xuống
Một điều kiện mà trong đó phía sau xe bị tung lên và dập xuống với tâm dao động ở 1 điểm phía trước bánh xe.

​

Chệch hướng:
Chuyển động giống như những có xóc xảy ra quanh 1 trục đứng.

​

Lăn:
Điều kiện mà thân xe bị lăn bởi ảnh hưởng của lực ly tâm do vào đường vòng hoặc xóc.

​

 

[Der Fahrer]

Bác thấy đấy : mặt đường chỉ là một phần nhỏ trong nhóm các yếu tố tác động lên chiếc xe cơ giới đang di chuyển .
Để xem xét các tác động của mặt đường tới việc thiết kế xe cơ giới , bác phải xem thêm các đề tài về công nghệ chế tạo lốp xe , ở đó có các phân loại và đánh giá các thể loại mặt đường được thiết kế và xây dựng với các công nghệ khác nhau từ xưa tới nay .

 

[qha_vn]

câu hỏi của bác khá thú vị và rất hóc búa. nó liên quan đến các kiến thức chuyên sâu cơ bản của ngành sản xuất ô tô và ... cầu đường. Theo tôi câu hỏi của bác không có .... câu trả lời.
 
Tại sao vậy?
khi thiết kế 1 chiếc xe cơ giới. những câu hỏi đầu tiên sẽ là:
 
- xe này dùng để làm gì? (xe tải, ôtô gia đình, xe đua, xe xúc, xe siêu trường siêu trọng..vv)
- xe này sẽ sử dụng (chủ yếu) trên điều kiện mặt đường ra sao? xe đua Paris-Darkar sẽ đi chủ yếu trên sa mạc, xe F1 sẽ chạy trong các đường đua chuyên dụng, xe xúc sẽ đi vào chỗ không có đường, xe tăng sẽ vượt được chướng ngại vật, vượt sông, leo qua chiến hào...vv
- Ai sẽ vận hành loại xe này? ai sẽ trả tiền mua xe này? và ai sẽ hưởng thụ chiếc xe này? giá thành chấp nhận được là bao nhiêu? dự kiến sẽ bán được bao nhiêu xe?
 
Tại sao lại hỏi nhiều thế?đơn giản thôi, sức chịu đựng của mỗi người khác nhau, 1 tay đua xe F1 chuyên nghiệp có thể chịu lực đến mấy "gờ" khi tăng tốc nhưng mấy ai chịu nổi nếu áp dụng "ngưỡng" chịu đựng đó trên xe gia đình. hoặc xe tải muốn êm như Lexus chăng? được thôi, nhưng giá thành sẽ là 200,000 đô cho 1 chiếc 3 tấn rưỡi. ai mua? và mấy ai mua xe tải lại cũng là tài xế?
 
túm lại, như bác Der đã đề cập ở trên. có lẽ bác nên gom câu hỏi lại cho 1 hay vài loại xe cùng "họ" mới mong có câu trả lời

 

[comayve]

@ Bác Der Fahrer và Bác qha_vn:
Em đang bối rối lắm lắm. Thật tình lúc đầu em cứ hy vọng bài toán của bên ô tô sẽ có kiểu như thế này:
 
“Giả thiết mặt đường có môđun đàn hồi E=1300daN/cm2, điều kiện về nhiệt độ là…., vận tốc gió khi xe lưu thông là…., với các số liệu khác là …úm ba la…. Úm ba la….; Theo công thức ….úm ba la….úm ba la… Ứng với từng cấp độ vận tốc, ta tính được phần gia tốc tác động lên người ngồi trên xe là a1=0.5m/s2 (tương ứng với vận tốc 40km/h), a2=0.7m/s2 (tương ứng với vận tốc 60km/h), a3=0.9m/s2 (tương ứng với vận tốc 80km/h).
 
Tra bảng……úm ba la…. úm ba la….ta được giá trị gia tốc giới hạn cho phép đối với người ngồi trên loại xe khách là: 0.3m/s2 < att <1.0m/s2. Ta nhận thấy min(a1, a2, a3) =0.5m/s2>attmin=0.3m/s2; max(a1, a2, a3) =0.9m/s2<attmax=1.0m/s2. Vậy với hệ thống giảm xóc như trên, người ngồi trên xe khách thỏa mãn điều kiện tiện nghi (không cảm nhận được sự khó chịu do gia tốc gây ra).”
 
Em cứ ngỡ là dạng tính toán sẽ là như vậy chứ. Thậm chí em còn hy vọng có 1 bác nào đó không phải là dân kỹ thuật mà lại là dân kinh doanh ô tô, sẽ nhảy vào cho em biết là “theo như tài liệu giới thiệu các thông số kỹ thuật của bên hãng xe của của tớ cho thấy: với loại xe ABC trong điều kiện bình thường thì khi lưu thông với vận tốc 120km/h, người ngồi trên xe hoàn toàn thỏa mài nhâm nhi rượu với nhau, vì lúc đó gia tốc của các bộ phận gắn trên xe mới chỉ là 0.4m/s2, trong khi gia tốc giới hạn cho phép chung của các hãng xe trên thế giới là 0.9m/s2…v..v..”.
 
Có thể là em hơi chủ quan, khi mình chưa biết gì về ô tô, mà lại tự hình dung đoán mò ra cấu trúc bài toán bên thiết kế giảm xóc ô tô… Về “họ xe”, “nhóm xe” cần theo dõi: đối tượng mà em cần theo dõi là xe khách hoặc xe tải (nói chung là xe có tài trọng trục khoảng 15 tấn, vì với xe có tải trọng trục như trên thì mới thật sự chịu ảnh hưởng bởi độ đàn hồi của mặt đường). Dù sao thì cũng mới chỉ trong 3 ngày Tết, Em sẽ tiếp tục tìm kiếm một thời gian nữa thử xem sao, có gì các bác yiểm trợ em với nhé.
 
Có bác nào làm bên y tế, nếu biết nơi nào có các số liệu về các chỉ tiêu giới hạn về sự cảm nhận của con người đối với các tác động bên ngoài như gia tốc dao động, gia tốc ly tâm..v.v..chỉ điểm giúp em với nhé! Em xin cám ơn các bác trước!

 

[LẠC HẬU]

@ Bác và Bác :
Em đang bối rối lắm lắm. Thật tình lúc đầu em cứ hy vọng bài toán của bên ô tô sẽ có kiểu như thế này:

“Giả thiết mặt đường có môđun đàn hồi E=1300daN/cm2, điều kiện về nhiệt độ là…., vận tốc gió khi xe lưu thông là…., với các số liệu khác là …úm ba la…. Úm ba la….; Theo công thức ….úm ba la….úm ba la… Ứng với từng cấp độ vận tốc, ta tính được phần gia tốc tác động lên người ngồi trên xe là a1=0.5m/s2 (tương ứng với vận tốc 40km/h), a2=0.7m/s2 (tương ứng với vận tốc 60km/h), a3=0.9m/s2 (tương ứng với vận tốc 80km/h).

Tra bảng……úm ba la…. úm ba la….ta được giá trị gia tốc giới hạn cho phép đối với người ngồi trên loại xe khách là: 0.3m/s2 < att <1.0m/s2. Ta nhận thấy min(a1, a2, a3) =0.5m/s2>attmin=0.3m/s2; max(a1, a2, a3) =0.9m/s2<attmax=1.0m/s2. Vậy với hệ thống giảm xóc như trên, người ngồi trên xe khách thỏa mãn điều kiện tiện nghi (không cảm nhận được sự khó chịu do gia tốc gây ra).”

Em cứ ngỡ là dạng tính toán sẽ là như vậy chứ...

<span style=""color: #0000ff;"">Có các tiêu chuẩn như vậy đấy. Bạn tham khảo tiêu chuẩn British Standard BS 6841 (1987) và tiêu chuẩn International Standard ISO 2631 (1997) về</span> "guide to measurement and evaluation of human exposure to whole body mechanical vibration and repeated shock".
<span style=""color: #0000ff;"">Xin giới thiệu thêm với bạn một số sách (phải mua trên mạng)</span>

Quyển "AN INTRODUCTION TO MODERN VEHICLE DESIGN" <span style=""color: #0000ff;"">về cách thiết kế xe tôi thấy có hầu hết các câu trả lời cho vấn đề của bạn đấy. </span>

Quyển "EVALUATION OF WHOLE-BODY VIBRATION IN VEHICLES" của G.S. Paddan và M.J.Griffin (Túm tắt như sau: The vibration in 100 different vehicles has been measured, evaluated and assessed according to British Standard BS 6841 (1987) and International Standard ISO 2631 (1997). Vibration was measured in 14 categories of vehicle including cars, lift trucks, tractors, lorries, vans and buses. In each vehicle, the vibration was measured in five axes: vertical vibration beneath the seat, fore-and-aft, lateral and vertical vibration on the seat pan and fore-and-aft vibration at the backrest. The alternative methods of evaluating the vibration (use of different frequency weightings, different averaging methods, the inclusion of different axes, vibration dose values and equivalent r.m.s. acceleration) as defined in the standards have been compared. BS 6841 (1987) suggests that an equivalent acceleration magnitude is calculated using vibration measured at four locations around the seat (x -, y -, z -seat and x -backrest); ISO 2631 (1997) suggests that vibration is measured in the three translational axes only on the seat pan but only the axis with the most severe vibration is used to assess vibration severity. Assessments made using the procedure defined in ISO 2631 tend to underestimate any risks from exposure to whole-body vibration compared to an evaluation made using the guidelines specified in BS 6841; the measurements indicated that the 17 m/s[sup]1.75[/sup] “health guidance caution zone” in ISO 2631 was less likely to be exceeded than the 15 m/s[sup]1.75[/sup] “action level” in BS 6841. Consequently, ISO 2631 “allows” appreciably longer daily exposures to whole-body vibration than BS 6841.)

Quyển "Measurement of whole-body vibration exposure from speed control humps" của E. Khorshid,F. Alkalby, và H. Kamal(Túm tắt như sau: "The main objective of speed control humps is to introduce shocks and high vibration levels when a car passes over them if its speed is higher than the allowable limit. Hump geometry is a major factor in altering the level of these shocks and specifying the speed limit. However, there is no study of the relationship between whole body vibration due to passing over a speed control hump and lower back pain or occupational diseases. In this study, an experimental investigation is conducted to evaluate health risks associated with different geometry speed control humps. Vibration levels and shocks are measured by a seat pad accelerometer placed under the driver's seat to evaluate hazard risks on the human body's lower back. The assessment is based on two standard methods of measuring whole body vibration: the British standard BS 6841 and the new ISO/DIS standard 2631-5. These methods are used to assess the effects of vehicle type, passenger location in the vehicle, vehicle speed, and speed control hump geometry. It was found that circular speed control humps currently installed on many public roads should be modified in order to eliminate hazards. Two newly designed speed humps were proved to be less hazardous than circular speed control humps.")
 
 

 

[sunny tran]

   Hi comayve.
   Có chút góp ý với bác ,nếu có điều gì kg phải mong bác thứ cho.
1/ Nói về "êm" ,thì xe êm tùy độ cản âm thanh vào trong xe hay độ chấn động tác động lên thân xe hay người ngồi trên xe. 
2/ Bác đang vác 1 con voi qua sông ! Một số người đứng trên bờ sông nói sao bác lại vác con voi qua sông mà bác kg để nó xuống nước nó tự nổi.Một số khác nói bác bỏ con voi xuống tự nó biết bơi v.v.
3/ Nếu nói về đường thì quan trọng là độ bền và độ an toàn : nên tùy thuộc những yếu tố địa phương mà đoạn đường ấy sẽ láng hay sần ,độ bám đường v.v.
4/ Mỗi hãng xe ,đời xe ,kiểu xe v.v. mà độ giảm sóc được ứng dụng.Như vậy nsx cũng kg thể chế tạo cùng 1 loại như nhau .
    Nói chung bên cạnh độ êm nsx cũng phải đặt an toàn trên hết nên độ giảm chấn động cũng được áp dụng theo tiêu chuẩn chứ kg căn cứ theo cách làm đường mà cho dù muốn cũng kg có cách nào chu toàn cho tất cả các loại ,tất cả các đoạn đường v.v. 
* Nếu bác làm đường thì theo tiêu chuẩn làm đường để độ "êm " cho bên nsx xe và các bác tài tự lo .Vì kg ai đánh giá bằng cách lấy xe mình làm tiêu chuẩn cho đọ êm của đường mà họ chỉ đánh giá êm lang chung và quan trọng là bền bao lâu.
 ** Nếu bác làm xe thì theo độ an toàn thích ứng của từng loại (truck,sedan,sport.SUV v.v.) mà ứng dụng loại giảm chấn hay giảm âm thanh v.v. chứ kg ai đòi hỏi xe sport lại êm trôi như xe du lịch luxury hay TẤT CẢ mọi tình huống trên đường mọi nơi mọi chỗ.
    Chúc may mắn,Bye.