Tính toán và kiểm bền ly hợp ma sát khô xe du lịch 7 chỗ ngồi sử dụng phần mềm Altair Simlab

Trong nghiên cứu này, mô hình ly hợp được tham khảo từ thông số đầu vào của xe Ford Everest 4x2 MT làm cơ sở thực hiện tính toán mô phỏng trên phần mềm Altair Simlab. Trong đó, các chế độ hoạt động và các loại vật liệu khác nhau sẽ được chọn lựa phù hợp với điều kiện thực tế để tiến hành mô phỏng kiểm bền và tối ưu hóa. Phương pháp sử dụng ứng dụng phần mềm Altair Simlab để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy trong thiết kế giúp giảm thời gian nghiên cứu và phát triển sản phẩm, mang lại những lợi ích lớn cho ngành công nghiệp ô tô.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán và kiểm bền ly hợp ma sát khô xe du lịch 7 chỗ ngồi sử dụng phần mềm Altair Simlab TÍNH TOÁN VÀ KIỂM BỀN LY HỢP MA SÁT KHÔ XE DU LỊCH 7 CHỖ NGỒI SỬ DỤNG PHẦN MỀM ALTAIR SIMLAB Phạm Tuấn Anh 1, Võ Tuấn Kiệt 1, Lê Minh Sỹ 1 1. Viện Kỹ thuật Công nghệ, Trường Đại học Thủ Dầu Một. Liên hệ email: anhpt195@tdmu.edu.vnTÓM TẮT Trong nghiên cứu này, mô hình ly hợp được tham khảo từ thông số đầu vào của xe FordEverest 4x2 MT làm cơ sở thực hiện tính toán mô phỏng trên phần mềm Altair Simlab. Trongđó, các chế độ hoạt động và các loại vật liệu khác nhau sẽ được chọn lựa phù hợp với điều kiệnthực tế để tiến hành mô phỏng kiểm bền và tối ưu hóa. Phương pháp sử dụng ứng dụng phầnmềm Altair Simlab để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy trong thiết kế giúp giảm thời gian nghiêncứu và phát triển sản phẩm, mang lại những lợi ích lớn cho ngành công nghiệp ô tô. Từ khóa: Ford Everest 4x2 MT, ly hợp ma sát khô, vật liệu ly hợp ma sát khô, mô phỏng, Altair Simlab.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay ở Việt Nam ngành công nghiệp sản xuất ô tô đang được quan tâm phát triểnmạnh, vấn đề tăng tỉ lệ nội địa hoá trong sản xuất lắp ráp ô tô là mục tiêu quan trọng và là hướngphát triển tất yếu của ngành ô tô trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Tuynhiên, ngành công nghiệp này vẫn đang trong giai đoạn sơ khai nên còn rất nhiều gia đoạn đểcó thể sản xuất ra các loại ô tô chất lượng cao phục vụ cho nhu cầu sản xuất vận tải trong nướchoặc hướng đến việc xuất khẩu. Trong bối cảnh như vậy, việc nghiên cứu động lực học ô tôphục vụ cho quá trình thiết kế, chế tạo các cụm, các hệ thống trên xe và tiến tới chế tạo nhữngchiếc ô tô hoàn chỉnh mang thương hiệu Việt Nam đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế là rất quantrọng và cần thiết. Đối với ô tô, chất lượng và hiệu suất của hệ thống truyền lực cũng là mộttrong những vấn đề được quan tâm. Chính vì sự phát triển ngành ô tô ngày càng trở nên mạnhmẽ kéo theo sự cạnh tranh trong ngành công nghiệp ô tô, các nhà sản xuất luôn phải tìm cáchcải tiến hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu (giảm phát thải CO2) và tăng tính trải nghiệm lái của xe.Thiết kế một hệ thống ly hợp tốt có thể cung cấp hiệu suất cao hơn, tiết kiệm nhiên liệu và đápứng được yêu cầu của người lái, giúp các nhà sản xuất ô tô tạo ra những sản phẩm hấp dẫn vàcạnh tranh trên thị trường. Ly hợp ma sát khô là một trong những bộ phận quan trọng của hệ thống truyền động cơkhí trên ô tô. Trong đó, đĩa ép là một trong những bộ phận chính của ly hợp ma sát khô. Khi lyhợp hoạt động, mô men xoắn từ động cơ được truyền bằng sự trượt của đĩa ép vào đĩa ma sát.Nhiệt ma sát do chuyển động tương đối tạo ra làm tăng nhiệt độ của đĩa ép, điều này thườnglàm tăng ứng suất nhiệt và biến dạng của đĩa ép, đôi khi dẫn đến hỏng ly hợp như nhóm tác giả(Mouffak Esmaa và nnk., 2016) đã nghiên cứu hoạt động nhiệt nhất thời của đĩa ly hợp khô ôtô bằng phần mềm ANSYS. Trong đó, mô hình ly hợp được thiết kế 3D bằng phần mềm CAD,sau đó được chuyển đổi thành mô hình FEM. Trước khi bắt đầu phân tích đặc tính nhiệt, nhómtác giả tiến hành đánh giá hệ số truyền nhiệt bằng mã ANSYS CFX bao gồm sự thời gian trượt,tốc độ góc, vật liệu lót và áp suất do đĩa tác dụng lên đặc tính nhiệt của ly hợp để đi đến mối 589tương quan cuối cùng giữa các thông số đã chọn và nhiệt độ của ly hợp. Ngoài ra, tác giả (Qi-Tang WANG và nnk., 2014) cùng các thành viên của mình dùng phương pháp mới để tính toánlượng nhiệt và hệ số truyền nhiệt của chi tiết tấm ép sinh ra trong quá trình làm việc. Kết quảcho ra chất lượng tấm gần như giống nhau nhưng chi tiết tấm sau cải tiến với nhiệt độ đỉnh giảmkhoảng 1°C, ứng suất tối đa giảm 38,6% và độ cứng dọc trục được cải thiện đáng kể. Việc lựachọn vật liệu cũng là một yếu tố quan trọng để đảm bảo được độ bền cao và kéo dài tuổi thọnhất như công trình nghiên cứu thiết kế phần tử hữu hạn tấm ép ly hợp dựa trên ANSYS củatác giả (Barve và nnk., 2017), Phân tích ứng suất và biến dạng của hệ thống ly hợp ma sát khôcủa nhóm tác giả (Abdullah và nnk., 2013). Trong khuôn khổ bài báo này, các kết quả về độ bền của tấm ly hợp ma sát khô sẽ đượctrình bày và làm rõ khi sử dụng 04 loại vật liệu khác nhau sử dụng phần mềm Altair Simlab.Kết quả nghiên cứu là cơ sở để xây dựng mô hình ly hợp thực tế giúp rút ngắn thời gian nghiêncứu và phát triển sản phẩm đồng thời giảm giá thành sản xuất, tăng tính cạnh tranh và nội lựccủa doanh nghiệp sản xuất công nghiệp phụ trợ trong nước.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Xe Ford Everest 4x2 MT Xe Ford Everest 4x2 MT là một mẫu xe SUV 7 chỗ được sản xuất bởi công ty Ford. Xeđược thiết kế với công suất lớn, an toàn và tiện nghi, không thỏa hiệp trước bất kỳ khó khănnào. Ford Everest có nhiều phiên bản khác nhau như Everest Titanium+, Everest Wildtrak,Wildtrak Titanium+, Everest Platinum, và Everest Titanium. Ở thị trường Việt Nam, số lượngxe Ford Everest khi bán ra tổng cộng 9960 xe, chiếm 65% trong phân khúc SUV cỡ trung thểhiện sự ưa chuộng của người dùng Việt đối với mẫu xe này. Hình 13.14. Các hình chiếu của xe Ford Everest 4x2 MT 590 Bảng 13.2 trình bày về các thông số kỹ thuật chính của xe Ford Everest 4x2 MT để làmcơ sở tính toán thiết kế bộ ly hợp ma sát khô. Bảng 13.2. Bảng thông số kỹ thuật chính của xe Ford Everest 4x2 MT Thông số kỹ thuật Giá trị Đơn vị Công suất cực đại của động cơ 105 kW Số vòng quay tại công suất cực đại 3500 rpm Moment xoắn cực đại của động cơ 329,5 Nm Số vòng quay tại công suất cực đại 1800 rpm ...