Дослідження адаптивної підвіски легкового автомобіля
Автор: Обушок Владислав Юрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Колісні та гусеничні транспортні засоби
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Обушок В.Ю., Бурян М.В., к.т.н., ст.викл. (керівник). Дослідження адаптивної підвіски легкового автомобіля. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів 2023. Розширена анотація На даний момент, автомобілебудуванню відома величезна кількість конструкцій підвісок. Робота підвіски грунтується на перетворенні енергії удару при наїзді на нерівність в переміщення пружного елементу підвіски, внаслідок чого сила удару, що передається на кузов, зменшується і плавність ходу зростає. Підвіска автомобіля забезпечує пружний зв’язок рами або кузова з мостами і колесами, плавність ходу, стійкість і прохідність автомобіля. Плавність визначає комфортність їзди. Стійкість визначає здатність протидіяти заметам і перекиданню, тобто безпека. Прохідність визначає здатність долати різні перешкоди. Помітимо, що тут не обходиться без компромісів. Оскільки ці вимоги дуже суперечливі. Одним з основних напрямів розвитку зараз є конструювання активної (адаптивною) підвіски. Під терміном «активна» розуміється підвіска, параметри якої можуть змінюватися при експлуатації. Електронна система управління у складі активної підвіски дозволяє змінювати параметри автоматично. У цій роботі пропонується система управління підвіскою, заснована на зміні в’язкості магнітнореологічної рідини амортизатора під дією різної величини магнітного поля. Це стало можливо завдяки дослідженню цієї рідини і виявленні у неї потрібних властивостей. Зараз в інтернеті можна знайти величезну кількість статей на тему адаптивної підвіски, з керованою в’язкістю і її перспективах розвитку і застосування, але доки мало хто з автомобільних гігантів застосував цю технологію. Поки відомо про фірму Audi, яка встановила активну підвіску з магнітореологічним амортизатором в автомобілі Audi TT(8J). В роботі виводиться закон управління цією в’язкістю, визначається необхідне число датчиків, щоб максимально підвищити комфорт пасажирів. Об’єкт дослідження: процес проектування адаптивної підвіски легкового автомобіля. Предмет дослідження: адаптивна підвіска легкового автомобіля. Мета дослідження: дослідження ефективності роботи спроектованої адаптивної підвіски легкового автомобіля. В першому розділі проведено огляд та аналіз існуючих систем керованих підвісок автомобіля, зокрема активних (адаптивних). Вибрана найбільш перспективна, яка заснована на управлінні в’язкістю магнітнореологічної рідини за допомогою зміни величини магнітного поля. Основою таких підвісок є магнітореологічний амортизатор в системі управління підвіскою автомобіля. Розглянуто його будову і описано принцип роботи, особливості керування ним. В другому розділі виконано розрахунок основних елементів підвіски автомобіля: амортизатора і циліндричної витої пружини. В третьому розділі проведено дослідження процесів руху елементів підвіски. На основі математичної моделі процесів руху елементів підвіски проведено чисельний розрахунок коефіцієнта в’язкого тертя. Отримано, що для того, щоб можна було в кожен момент часу, через блок управління, підбирати потрібне значення коефіцієнта в’язкого тертя, нам знадобилися всього два датчики: 1 – датчик вертикального прискорення підресореної частини; 2 – тензодатчик, для виміру маси підресореної частини автомобіля, що приходить на одне колесо. Далі був проведений чисельний розрахунок при русі по дорозі згідно із законом A•Sin(w•t), при цьому основною умовою була підтримка підресореної частини автомобіля на одному рівні. Після складання закону K(t) за допомогою програми Mathcad побудовані графіки цієї залежності при різних швидкостях руху автомобіля, при різних значеннях потужності двигуна і при різних значеннях довжини хвилі. При цьому значення коефіцієнта в’язкого тертя вийшли реальними. В четвертому розділі побудована амплітудно-частотної характеристика підвіски одного колеса. Встановлено, що чим менше величини в’язкості, тим більше коливання системи. Для того, щоб уникати коливання кузова, в нашому випадку треба після виходу на нульовий рівень коливань збільшувати в’язкість, бажано до K = 4472 Н с/м, де вони відсутні. В п’ятому розділі роботи відпрацювали по науково -технічній актуальності НДР з дослідження адаптивної підвіски легкового автомобіля. Розглянули питання організації й планування наукових досліджень, визначили економічну оцінку ефективності розроблених рекомендацій з аналізом техніко-економічних показників. Отримані в роботі конструкторські рішення та відповідні ркзультати досліджень вказують на їх та доцільність практичного використання. Проведені економічні розрахунки – свідчать про економічну ефективність їх виконання та подальшого застосування.