Luận văn Th.sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM MỤC LỤC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU Hình 2.1 Quan hệ bán kính lăn bánh xe với lực kéo, lực phanh Hình 2.2 Bánh xe lăn không trượt Hình 2.3 Bánh xe lăn có trượt lết Hình 2.4 Bánh xe lăn có trượt quay Hình 2.5 Các lực tác dụng lên bánh xe bị động Hình 2.6 Các lực tác dụng lên bánh xe chủ động Hình 2.7 Các lực tác dụng lên bánh xe phanh Hình 2.8 Mối quan hệ hệ số bám độ trượt 11 Hình 2.9 Đặc tính trượt toàn Fk X 13 Hình 2.10 Đặc tính trượt bánh xe chủ động bánh xe phanh 13 Hình 3.1 Phanh bánh xe 15 Hình 3.2 Các lực tác dụng lên ô tô phanh 16 Hình 3.3 Các bánh xe cầu sau bị hãm cứng 22 Hình 3.4 Các bánh xe cầu trước bị hãm cứng 23 Hình 3.5 Các bánh xe bên phải hãm cứng 24 Hình 3.6 Các bánh xe bên trái hãm cứng 24 Hình 3.7 Góc lệch hướng phanh xe 25 Hình 3.8 Phanh xe đường dốc 35 Hình 3.9 Lực tác dụng lên ô tô phanh 37 Hình 3.10 Sơ đồ tính áp suất phân bố má phanh theo quy luật hình sin 39 Hình 3.11 Biều đồ phân bố áp suất má phanh theo quy luật hình sin 41 HVTH: NGÔ DUY SONG – GVHD: PGS.TS: NGUYỄN VĂN PHỤNG Page vi Luận văn Th.sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM Hình 3.12 Sơ đồ tính toán cấu ép 41 Hình 3.13 Sơ đồ xây dựng quy luật thay đổi có phanh ABS 43 Hình 4.1 Giản đồ phanh 47 Bảng 1.1 Giá trị thông số động học tính ứng với v1=20(m/s) .53 Bảng 1.2 Giá trị thông số động học tính ứng với v1=10(m/s) .53 Bảng 1.3 Giá trị thông số động học tính ứng với v1=10(m/s) .54 Bảng 1.4 Giá trị ZBN thay đổi theo ϻXB .55 Bảng 1.5 Giá trị thời gian tp1 thay đổi theo vận tốc v1(m/s) .56 Bảng 1.6 Giá trị thời gian tp1 thay đổi theo vận tốc v1(m/s) .57 Bảng 1.7 Giá trị thời gian tpdn phụ thuộc áp lực phanh 59 Bảng 1.8 Giá trị quan hệ tốc độ chậm dần VR tốc độ ban đầu v1 59 Bảng 1.9 Thời gian phụ thuộc tốc độ ban đầu v1 67 Bảng 1.10 Mô men phanh sinh cầu sau, trước theo hệ số bám .72 Bảng 1.11 Giá trị áp suất phanh cầu trước theo φ Mp1 trường hợp xe đầy tải 79 Bảng 1.12 Giá trị áp suất phanh cầu sau theo φ Mp2 trường hợp xe đầy tải 79 Bảng 1.13 Giá trị áp suất phanh cầu trước theo φ Mp1 trường hợp xe không tải 79 Bảng 1.14 Giá trị áp suất phanh cầu trước theo φ Mp1 trường hợp xe không tải 79 Bảng 1.15 Giá trị áp suất phanh cầu trước, sau theo φ Mp trường hợp xe đầy tải, không tải 80 Đồ thị mức độ hãm phanh 55 Đồ thị thời gian phanh đường có hệ số bám cao 56 Đồ thị thời gian phanh đường có hệ số bám thấp 57 HVTH: NGÔ DUY SONG – GVHD: PGS.TS: NGUYỄN VĂN PHỤNG Page vii Luận văn Th.sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM Đồ thị thời gian phanh tpdn phụ thuộc áp lực phanh Phyd .59 Đồ thị quan hệ tốc đô chậm dần VR tốc độ ban đầu v1 61 Đồ thị thời gian điều chỉnh hệ thống phanh phụ thuộc v1 67 Đồ thị mối quan hệ mômen phanh cầu trước, sau với hệ số bám xe đầy tải 72 Đồ thị mối quan hệ mômen phanh cầu trước, sau với hệ số bám xe không tải 74 Đồ thị tổng hợp mối quan hệ mômen phanh cầu trước, sau với hệ số bám tải 74 MỤC LỤC Chương 1:TỔNG QUAN CỦA ĐỀ TÀI I Giới thiệu II Mục đích nhiệm vụ luận văn III Giới hạn phương pháp nghiên cứu Chương 2: CƠ HỌC LĂN BÁNH XE 2.1 Bán kính lăn bán kính tính toán 2.1.1 Bán kính lăn 2.1.2 Bán kính tính toán 2.2 Quan hệ động học bánh xe lăn 2.2.1 Lăn không trượt 2.2.2 Bánh xe kéo 2.2.3 Bánh xe phanh 2.3 Quan hệ lực moment HVTH: NGÔ DUY SONG – GVHD: PGS.TS: NGUYỄN VĂN PHỤNG Page viii Luận văn Th.sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM 2.3.1 Bánh xe lăn không trượt 2.3.2 Bánh xe chủ động 2.3.3 Bánh xe phanh 2.4 Sự trượt khả bám bánh xe với mặt đường 2.4.1 Khả bám bánh xe 2.4.2 Đặc tính trượt 10 Chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHANH 15 3.1 Phanh bánh xe 15 3.1.1 Phương trình tính toán động lực học phanh 16 3.2 Các trường hợp phanh xe 17 3.2.1 Phanh bánh xe cầu sau 17 3.2.2 Phanh bánh xe cầu trước 19 3.2.3 Phanh bánh xe cầu trước sau 19 3.2.4 Phanh xe cầu chủ động 21 3.2.5 Phanh xe hai cầu chủ động 21 3.3 Sự hãm cứng bánh xe phanh 21 3.3.1 Hãm cứng xe chuyển động thẳng 21 3.4 Phanh xe quay vòng 25 3.4.1 Cầu sau bị hãm cứng 25 3.4.2 Cầu trước bị hãm cứng 25 HVTH: NGÔ DUY SONG – GVHD: PGS.TS: NGUYỄN VĂN PHỤNG Page ix Luận văn Th.sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM 3.4.3 Hai cầu đồng thời bị hãm cứng 25 3.4.4 Góc lệch hướng phanh xe 25 3.5 Tính toán phanh thủy lực 27 3.5.1 Mức độ hãm phanh hệ thống phanh thủy lực 27 3.5.2 Thời gian giảm tốc phanh xe an toàn 27 3.5.3 Trường hợp phanh xe đột ngột 29 3.5.4 Trường hợp phanh xe từ từ 32 3.5.5 Trường hợp phanh xe đường dốc 35 3.6 Tính toán phanh thủy khí 37 3.6.1 Mômen sinh theo yêu cầu 37 3.6.2 Mômen phanh cấu phanh sinh 39 3.6.2.1 Mômen phanh cầu trước sinh 39 3.6.3 Xác định áp suất phanh 41 3.7 Tính toán kiểm tra cấu phanh .42 3.7.1 Kiểm tra điều kiện tự xiết .42 3.8 Xây dựng quy luật thay đổi thông số có phanh ABS .43 Chương 4: CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG PHANH 46 4.1.Gia tốc chậm dần phanh 46 4.2.Thời gian ngắn phanh 46 4.3.Quảng đường phanh ngắn 46 HVTH: NGÔ DUY SONG – GVHD: PGS.TS: NGUYỄN VĂN PHỤNG Page x Luận văn Th.sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM 4.4.Lực phanh riêng 48 Chương 5: ÁP DỤNG TÍNH TOÁN PHANH CHO MỘT LOẠI XE CỤ THỂ 49 5.1.Thông số kỹ thuật ô tô THACO KINGLONG KB12SE 49 5.2.Hình ảnh xe 51 5.3.Tính toán phanh thủy lực 52 5.3.1 Thông số tính toán phanh 52 5.3.2 Tính toán thông số động học tay số truyền 53 5.3.3.Mức độ hãm phanh hệ thống phanh thủy lực 54 5.3.4.Trường hợp phanh xe đột ngột 57 5.3.5 Trường hợp phanh xe từ từ 63 5.3.6.Trường hợp phanh xe đường dốc 66 5.4.Tính toán phanh thủy khí 68 5.4.1.Mômen phanh theo yêu cầu 68 5.5.Tính toán kiểm tra cấu phanh 79 5.5.1.Kiểm tra điều kiện tự xiết 79 5.6.Tính toán quy luật thay đổi thông số có phanh ABS 79 Chương 6: KẾT LUẬN 81 6.1 Kết luận 81 6.2.Hướng phát triển 82 Tài liệu tham khảo 83 HVTH: NGÔ DUY SONG – GVHD: PGS.TS: NGUYỄN VĂN PHỤNG Page xi Luận văn Th.sỹ HVTH: NGÔ DUY SONG – GVHD: PGS.TS: NGUYỄN VĂN PHỤNG Trường ĐHSPKT.TPHCM Page xii Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM Chương I: TỔNG QUAN CỦA ĐỀ TÀI 1.Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu Hệ thống phanh sử dụng ôtô cấu an toàn quan trọng, nhằm giảm tốc hay dừng xe trường hợp cần thiết Nó phận ôtô, đóng vai trò định cho việc điều khiển ôtô lưu thông đường Chất lượng phanh ôtô đánh giá qua hiệu phanh (như quãng đường phanh, gia tốc chậm dần phanh, thời gian phanh lực phanh) đồng thời bảo đảm cho ôtô chạy ổn định phanh Đây mấu chốt mà nhà nghiên cứu ôtô quan tâm tìm giải pháp 1.2.Tình hình nghiên cứu nước 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước Các hãng ô tô phòng nghiên cứu trường đại học lớn giới có công trình nghiên cứu, thử nghiệm để đưa số giải pháp để chọn phanh tối ưu tránh tai nạn không đáng có tham gia giao thông: Công trình nghiên cứu với đề tài (wheel slip control with moving slipding surface for traction control system) K.CHUN M.SUNWOO đại học Hanyang –seoul -Hàn Quốc (11/4/2004); tác giả phân tích trình điều khiển, tiến hành mô phần mềm Matlap- Simulink thử nghiệm xe điện (electric kart) công trình đạt - Đã tính tới yếu tố thời gian tăng tốc thời gian phản ứng hệ thống - Mô trình điều khiển - Kiểm nghiệm phòng thí nghiệm loại xe điện nhỏ Hạn chế đề tài : - Mới kiểm nghiệm dạng mô hình đơn giản 1.2.2.Tình hình nghiên cứu nước Đề tài: Nghiên cứu hệ thống phanh ABS sở hệ thống thử nghiệm tương đương, thực năm 2005; Đề tài : Mô hệ dẫn động phanh dầu sử dụng trợ lực chân không, thực năm 2005; Đề tài: Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe, thực năm 2006; Đề tài “Tổng hợp điều khiển điện tử mô HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM hệ thống phanh có ABS ô tô du lịch” tác giả anh Vũ v.v Đề tài nghiên cứu tính toán so sánh loại hệ thống phanh để chọn loại hệ thống phanh tối ưu hiệu để sử dụng cho xe di chuyển đường TPHCM Tên đề tài: ‘Nghiên cứu so sánh loại hệ thống phanh chọn loại hệ thống phanh tối ưu đảm bảo an toàn toàn phanh xe đường TPHCM’ 1.3.Mục đích nhiệm vụ luận văn Đây đề tài phức tạp sở lý thuyết Hiện có nhiều tài liệu nghiên cứu sở lý thuyết phanh chưa có tài liệu nghiên cứu khẳng định loại hệ thống phanh tối ưu Vì đề tài có nhiệm vụ: - Nghiên cứu sở lý thuyết học lăn bánh xe, đặc biệt quan tâm tới đặc tính trượt bám - Nghiên cứu động lực học phanh xe cầu chủ động hai cầu chủ động - Nghiên cứu trình phanh bánh xe xảy tượng hãm cứng xe chuyển động thẳng xe quay vòng - Nghiên cứu tiêu đánh giá chất lượng phanh - Nghiên cứu phương pháp tính tốc độ giới hạn xe loại đường cao tốc - Nghiên cứu qui luật thay đổi thông số có phanh ABS 1.4.Giới hạn phương pháp nghiên cứu 1.4.1.Đối tượng nghiên cứu giới hạn đề tài Do thời gian thực đề tài có hạn, kiến thức phần mềm tin học hạn chế nên người nghiên cứu dừng lại nghiên cứu lý thuyết trạng thái hãm cứng phanh xe loại đường có hệ số bám khác Tính toán kiểm nghiệm loại xe thực tế 1.4.2.Phương pháp nghiên cứu Người nghiên cứu thực phương pháp nghiên cứu: + Phương pháp phân tích lý luận, tham khảo tài liệu + Tính toán kiểm nghiệm lại thực tế HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM Chương 2: CƠ HỌC LĂN BÁNH XE 2.1.Bán kính lăn bán kính tính toán 2.1.1.Bán kính lăn rl - Tốc độ lý thuyết : v0   k r r: bán kính hình học bánh xe - Thực tế: xe bị xa lầy:  k  mà v=0 - Khi phanh trượt lết:  k  (hãm cứng) mà v  Vậy tốc độ lý thuyết V0=ωk.r không kể đến trượt thực tế trình xe chuyển động (bánh xe lăn) luôn có trượt Trượt quay kéo trượt lết phanh, để tính đến trượt người ta đưa tốc độ thực tế v v    rl  k v k rl (m ) (2 - 1) (2 - 2) - Khi sa lầy (trượt quay hoàn toàn) lúc rl  - Khi trượt lết hoàn toàn (phanh cứng) bán kính lăn rl= HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM Bảng 5-1 ϕ 0.1 0.2 Mp1 1351.269 2889.205 Mp2 2114.114 4041.56 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 4613.81 6525.083 8623.024 10908 13378.91 16036.86 5782.338 7336.447 8703.889 9884.7 10878.768 11686.2 Qua bảng số liệu ta thấy: Hệ số bám bánh xe với mặt đường tỷ lệ thuận với mômen phanh sinh cầu: Khi   0,5 mômen phanh cầu sau lớn mômen phanh sinh cầu trước Khi   0,5 mômen phanh cầu trước lớn mômen phanh sinh cầu sau Vậy mô men phanh sinh tỷ lệ thuận với lực phanh cầu  Đồ thị Nhận xét: Khi thiết kế , để đảm bảo cho cấu phanh có khả sinh mômen cực đại luôn lớn tối thiểu mômen xác định theo điều kiện bám, người ta có xu hướng lấy giá trị tối đa hệ số bám bánh xe với mặt đường Đối với đường Việt Nam ta chọn   0,8 Vậy mômen phanh yêu cầu sinh cầu trước cầu sau là: HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 70 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM Mp1=16036,86 (N.m) Mp2=11686,2 (N.m) c Trường hợp không tải: ta có: Ga=12800(kg)=12800.9,81=125568(N) a0  Ga 20 7740  3,628(m) L  12800 Ga b0  L  a0   3,628  2,372(m) hg  Ga hg  Gn hn (m) Ga Trong đó: Gn trọng lượng người hàng hóa, Gn=2900(kg) hn chiều cao trọng tâm người hàng hóa hn  Gn1hn1  Gn hn Gn Với: Gn1 trọng lượng người hàng hóa ghế tầng 1, Gn1=1518(kg) Gn2 trọng lượng người hàng hóa ghế tầng 2, Gn2=1380(kg) hn1 chiều cao trọng tâm người hàng hóa ghế tầng 1, hn1=1,432(m) hn2 chiều cao trọng tâm người hàng hóa ghế tầng 2, hn2=2,697(m)  hn  Vậy hg  1518.1,432  1380.2,697  2,032(m) 2900 15700.1,616  2900.2,032  1,522(m) 12800 Tương tự ta có mômen phanh cần sinh cấu phanh cầu trước, sau: M P1  13699,8  8790,5 ( N m) M P  20954  8790,5 ( N m) Bảng số liệu 5-2 ϕ 0.1 0.2 0.3 0.4 Mp1 1457.88 3091.56 4901.04 6886.32 Mp2 2007.495 3839.18 5495.055 0.5 9047.4 0.6 11384 0.7 0.8 13896.96 16585.44 6975.12 8279.375 9407.8 10360.455 11137.28 HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 71 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM  Đồ thị 5.4.2.Xác định mômen phanh mà cấu phanh sinh  Các số liệu + Cơ cấu phanh trước: dt - đường kính bề mặt ma sát trống phanh; dt=400(mm) suy rt=200(mm) b - bờ rộng má phanh; b=140(mm) β - góc ôm má phanh; β=1200 α0, α1- góc đặt ma sát; α0=220, α1=1450 dk - đường kính vòng tròn sở cam; dk=35(mm) lk- chiều đài đòn dẫn động cam trước; lk=140(mm) Các kích thước: h’=155(mm); h”=160(mm) h=h’+h”=155+160=315(mm) D1- đường kính màng bầu phanh trước; D1=160(mm) + Cơ cấu phanh sau: dt - đường kính bề mặt ma sát trống phanh; dt=410(mm) b - bờ rộng má phanh; b=160(mm) β - góc ôm má phanh; β=1170 α0, α1- góc đặt ma sát; α0=220, α1=1450 HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 72 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM dk - đường kính vòng tròn sở cam; dk=35(mm) lk- chiều đài đòn dẫn động cam sau; lk=122(mm) Các kích thước: h’=158(mm); h”=164(mm) h=h’+h”=155+164=322(mm) D1- đường kính màng bầu phanh sau; D2=160(mm) p- áp suất bầu phanh; p=0,65(MN/m2)=0,6.5106 (N/m2)   0,32  0,38 - hệ số ma sát trống phanh má phanh; chọn   0,35  Mômen phanh cầu trước sinh Ta có: Với S1   D12 ( mm ) D1=160(mm)  p d  P.S1  0,65 10 6.3,14 160 10 6  13062,24( N ) sin( 2 )  sin( 2 )  2(   ) s  A 4(cos   cos  ) rt  A sin( 2.22 )  sin( 2145 )  2(145  22 ).( sin( 2.22 )  sin( 2145 )  2(145  22 ).( 4(cos 22  cos 145 ) B  1 4(cos   cos  ) 3.14 ) 180 164  0,696 200 3.14 ) 180 164  0,696 200 s (cos  cos ) 2.rt  B  1 164 (cos 22  cos1450 )  0,284 2.200 Trong đó: A, B hệ số kết cấu + Lực ép tác dụng lên guốc tự siết: P1  Pd lk B (1   ) dk A  P1  13062 ,24 140 0, 284 (1  0,35 )  44786 ,97 ( N ) 35 0,696 + Lực ép tác dụng lên guốc tự tách: HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 73 Luận văn Th.Sỹ P2  Pd Trường ĐHSPKT.TPHCM lk B (1   ) dk A  P2  13062 ,24 0,284 140 )  59710 ,95( N ) (1  0,35 0,696 35 Với cấu ép cam ta có mômen guốc sinh nhau: A1=A2=A; B1=B2=B; h=h1=h2=322(mm) Suy mômen cấu phanh cầu trước sinh là: M P1tr   M P   p1h1  p h  2 A  B A   B  M P1tr   M P   44786,97 * 315.10 3 * 0,35 59710,95 * 315.10 3 * 0,35   16920,86( N m) 0,696  0,35.0,284 0,696  0,35.0,284 Suy tổng mômen phanh tất cấu phanh cầu trước sinh là: M P1t  2.M P1t  2.16920,86  33841,72( N m)  16036,86 (N.m) Vậy lực phanh cấu phanh sinh cầu trước thỏa mãn yêu cầu  Mômen phanh cầu sau sinh  p d  P.S  0,65 10 6.3,14 160 10 6  13062 ,24 ( N ) + Lực ép tác dụng lên guốc tự siết: P1  Pd lk B (1   ) dk A  P1  13062 ,24 122 0, 284 (1  0,35 )  39028,64 ( N ) 35 0,696 + Lực ép tác dụng lên guốc tự tách: P2  Pd lk B (1   ) dk A  P2  13062 ,24 122 0,284 (1  0,35 )  52033,83( N ) 35 0,696 Suy mômen cấu phanh cầu sau sinh là: M P2s   M P   p1h1  p h  2 A   B A  B HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 74 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM  M P2s   M P   39028,64 * 322.10 3 * 0,35 52033,83 * 322.10 3 * 0,35   14745,32( N m) 0,696  0,35.0,284 0,696  0,35.0,284 Suy tổng mômen phanh tất cấu phanh cầu sau sinh là: M P1t  2.M P s  2.16920,86  29490,64( N m)  11686,2( N m) Vậy lực phanh cấu phanh sinh cầu sau thỏa mãn yêu cầu  Xác định áp suất phanh + Áp suất cấu phanh trước: Từ công thức: M P  p1h1  p h  2 A   B A  B Với P1  Pd lk B (1   ) dk A P2  Pd lk B (1   ) dk A Trong đó: Pd  P1 Pd  P2 D12 D22 Suy ra: M p    D12 l k1    D12 l k1  B A (1   ) h1   (1   ) h1     A B  d k1   d k1   p1       A   B A   B           Đặt   D12 l k1     D12 l k1 B B ( ) (1   )h1   h       A A   d k1   d k1 k1       A   B A   B            M P1  P1k1 ( Nm) HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 75 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM  3,14.0,16 140   0,284 )0,322.0,35   (1  0,35    0,696 35   0,696  0,35.0,284           k1   3,14.0,16 140   0,696 )0,322.0,35   (1  0,35    0,284 35     0,696  0,35.0,284        k1  0,018998 Vậy ta có áp suất phanh cầu trước P1(N/cm2) là: P1  M p1 k1 (N/m2) + Xác định áp suất phanh cấu phanh sau: Tương tự thay giá trị ứng với cấu phanh sau vào công thức (6-30) ta nhận áp suất cấu phanh sau là: M P   P2 k ( Nm)  P2  M P2 (N / m2 ) k2  3,14.0,16 122   0,284 )0,322.0,35   (1  0,35    0,696 35   0,696  0,35.0,284           k2   3,14.0,16 122   0,696 )0,322.0,35   (1  0,35    0,284 35     0,696  0,35.0,284        k1  0,019270 Ứng với giá trị hệ số bám khác nhau, mômen phanh khác ta có bảng sau: HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 76 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM Bảng 5-3: Giá trị áp suất phanh cầu trước theo φ Mp1 với trường hợp xe đầy tải: φ Mp1 K1 0.1 0.2 0.3 0.7 0.8 6525.083 8623.024 10908 13378.91 16036.86 0.018998 0.018998 0.018998 0.018998 0.018998 0.019 0.018998 0.018998 1351.269 2889.205 4613.81 0.4 0.5 0.6 PP1=Mp1/K1 71126.88 152079.4 242857.7 343461.6 453891.1 574146 704227.28 844133.9 Bảng 5-4: Giá trị áp suất phanh cầu sau theo φ Mp2 với trường hợp xe đầy tải: ϕ 0.1 Mp2 2114.106 K2 PP2=Mp2/K2 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 4041.544 5782.314 7336.415 8703.849 9884.6 10878.712 11686.14 0.01927 0.01927 0.01927 0.01927 0.01927 0.0193 0.01927 0.01927 109709.7 209732.4 300068.2 380716.9 451678.7 512954 564541.34 606442.2 Bảng 5-5: Giá trị áp suất phanh cầu trước theo φ Mp1 với trường hợp xe không tải: ϕ 0.1 0.2 0.3 Mp1 1457.885 3091.58 4901.085 K1 0.018998 0.018998 PP1=Mp1/K1 76738.87 162731.9 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 6886.4 9047.525 11384 13897.205 16585.76 0.018998 0.018998 0.018998 0.019 0.018998 0.018998 257979 362480.3 476235.7 599245 731508.84 873026.6 Bảng 5-6: Giá trị áp suất phanh cầu trước theo φ Mp1 với trường hợp xe không tải: ϕ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Mp2 2007.495 3839.18 5495.055 6975.12 8279.375 9407.8 10360.455 11137.28 K2 0.01927 0.01927 0.01927 0.01927 0.01927 0.0193 0.01927 0.01927 PP2=Mp2/K2 104177.2 199230.9 285161.1 361967.8 429651 488211 537646.86 577959.5 Bảng 5-7: Giá trị áp suất phanh cầu trước, sau theo φ Mp với trường hợp xe đầy tải, không tải ϕ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Mp1 1351.269 2889.205 4613.81 6525.083 8623.024 10908 13378.91 16036.86 K1 0.018998 0.018998 0.018998 0.018998 0.018998 0.019 0.018998 0.018998 PP1=Mp1/K1 71126.88 152079.4 242857.7 343461.6 453891.1 574146 704227.28 844133.9 HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG 0.7 0.8 Page 77 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM Mp2 2114.106 4041.544 5782.314 7336.415 8703.849 9884.6 10878.712 11686.14 K2 0.01927 0.01927 0.01927 0.01927 0.01927 0.0193 0.01927 0.01927 PP2=Mp2/K2 109709.7 209732.4 300068.2 380716.9 451678.7 512954 564541.34 606442.2 Mp1 1457.885 3091.58 4901.085 6886.4 9047.525 11384 13897.205 16585.76 K1 0.018998 0.018998 0.018998 0.018998 0.018998 0.019 0.018998 0.018998 PP1=Mp1/K1 76738.87 162731.9 257979 362480.3 476235.7 599245 731508.84 873026.6 Mp2 2007.495 3839.18 5495.055 6975.12 8279.375 9407.8 10360.455 11137.28 K2 0.01927 0.01927 0.01927 0.01927 0.01927 0.0193 0.01927 0.01927 PP2=Mp2/K2 104177.2 199230.9 285161.1 361967.8 429651 488211 537646.86 577959.5 5.5.Tính toán kiểm tra cấu phanh 5.5.1.Kiểm tra điều kiện tự xiết Hiện tượng tự xiết tượng má phanh tự xiết vào trống phanh cần lực ma sát mà không cần tác dụng lực dẫn động Từ công thức(6-16) ta có: M P1,  p.h. A  B Đối với phanh guốc, tượng tự xiết vào trống phanh xảy mẫu số không HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 78 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM Để tránh tượng phải đảm bảo điểu kiện: A   B  A  B Với A=0,696; B=0,284 hệ số kết cấu cấu phanh  A 0,696   2,45 B 0,284 So với giá trị hệ số ma sát má phanh tang trống µ=0,32÷0,38 Như tượng tự xiết không xảy 5.6.Tính toán quy luật thay đổi thông số có phanh ABS - Mô men phanh cầu trước có ABS M p1  12579.3  9333,4.2  368,6.(1 ) - Mô men phanh cầu sau có ABS M p2  22074,5  9333,4.2  368,6.(1 ) Từ mối quan hệ hệ số bám φ độ trượt λ theo đồ thị trượt hình 2-8: Bảng 5-8: Mối quan hệ mômen phanh với hệ số bám độ trượt λ 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% φ 0.65 0.72 0.713 0.68 0.64 0.61 0.59 0.58 0.57 0.56 Mp1 Mp2 0 12335.5 10620.6 14107.8 11267.5 13897.8 11178.2 13020.0 10845.2 11991.6 10422.6 11236.2 10082.4 10735.9 9840.24 10478.5 9706.21 10223.6 9571.05 9971.36 9434.76 5.6.1.Đối với cầu trước  Giai đoạn tăng áp λ Mp1 0 0.1 0.15 0.2 0.25 12335.67 14107.99 13897.96 13020.21  Giai đoạn giảm áp λ Mp1 0.25 0.3 0.25 13910.96 13045.14 12050.64  Giai đoạn giữ áp λ Mp1 0.25 0.15 13910.96 13082.74 HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 79 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM  Giai đoạn tăng áp λ Mp1 0.15 0.1 0.15 14121.11 13950.38 13082.74 5.6.2.Đối với cầu sau  Giai đoạn tăng áp λ Mp2 0 0.1 0.15 0.2 0.25 10620.69 11280.79 11204.56 10882.88  Giai đoạn giảm áp λ Mp2 0.25 0.3 0.25 11191.42 10870.35 10481.65  Giai đoạn giữ áp λ Mp2 0.25 0.15 11191.42 10907.95  Giai đoạn tăng áp λ Mp2 0.15 0.1 0.15 11280.79 11230.84 10907.95 HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 80 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM Chương 6: KẾT LUẬN 6.1 Kết luận: Đề tài ‘Nghiên cứu so soánh loại hệ thống phanh chọn loại hệ thống phanh tối ưu đảm bảo an toàn phanh xe đường TPHCM’ tiến hành thời gian ngắn, đề cập số vấn đề mà nhà nghiên cứu sử dụng ô tô quan tâm Việc nghiên cứu giải vấn đề là: - Cơ học lăn bánh xe - Phanh xe cầu chủ động, hai cầu chủ động - Các trường hợp phanh xe bị hãm cứng xe chuyển động thẳng, quay vòng - Tính toán trình phanh xe cho loại hệ thống phanh - Tính toán mômen bám, mômen phanh có phanh ABS - Các tiêu đánh giá chất lượng phanh, giản đồ phanh - Thời gian tác dụng hệ thống phanh > txe - Chọn loại hệ thống phanh tối ưu cho dòng xe cụ thể Những nghiên cứu đề tài có ý nghĩa: Từ việc tính toán thông số thực tế xe cụ thể ta đến kết luận - Phanh khí nén thấy sử dụng nhiều, có nhiều ưu điểm, sử dụng loại xe vận tải có tải trọng lớn, hiệu phanh cao Hệ thống truyền động phanh đơn giản - Phanh dầu (thủy lực) thấy sử dụng loại xe du lịch vận tải nhỏ, truyền động phanh không gọn phanh khí, hiệu phanh không cao nên thường sử dụng loại hai dòng…số loại xe có tốc độ cao -Tuy nhiên phanh xe đến lúc dừng hẳn nên phanh từ từ tốt an toàn phanh đột ngột, tuổi thọ động cao không xảy tượng phá hủy chi tiết động Như qua trình tính toán thực nghiệm tiêu đánh giá chất lượng phanh quy luật thay đổi mômen phanh phanh có ABS ta chọn phanh tối ưu nên kết hợp phanh ABS cho hiệu phanh tối ưu HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 81 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM 6.2 Hướng phát triển Mặc dù có nhiều cố gắng nhiên với trình độ , điều kiện thời gian hạn chế nên đề tài có phạm vi định Trong tương lai tác giả nghiên cứu hoàn thiện phần sau: - Khảo sát đánh giá hiệu phanh ô tô thực tế xe có trang bị hệ thống phanh ABS - Kiểm chứng phương pháp tính toán hiệu phanh ABS phương pháp thực nghiệm nhằm rút yếu tố làm ảnh hưởng đến chất lượng phanh cách xác khách quan - Nghiên cứu, mô quy luật điều khiển, kiểm soát hệ thống phanh ABS từ đề xuất giải pháp nhằm hoàn thiện hệ thống phanh, nâng cao chất lượng phanh ô tô HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 82 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM TÀI LIỆU THAM KHẢO    GS.TS Nguyễn Văn Phụng – Giáo trình lý thuyết ô tô.Nhà xuất ĐHCN TPHCM 2013 TS Lâm Mai Long - Giáo trình học chuyển động ôtô ĐH SPKT 2001 GS.TS Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Minh Thái - Lý thuyết ôtô – Máy kéo Nhà xuất ĐH THCN Hà Nội, 1978 GS.TS Nguyễn Hữu Cẩn - Thiết kế tính tóan ôtô máy kéo tập III,1998 Nguyễn Khắc Trai - Cơ sở thiết kế ôtô Nhà xuất GTVT,2006 GS.TS Nguyễn Hữu Cẩn – Phanh ô tô Nhà xuất bẩn khoa học kỹ thuật HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 83 [...]... và sau: p1p max p2 p max  z1p  z2 p   b  .hg a  .hg (3 - 15) Tỷ số này được đảm bảo khi hệ số lực bám  đủ và được lựa chọn theo kích thướt làm việc của hệ thống phanh và tỷ số truyền dẫn đến hệ thống phanh Như vậy lực phanh không thể lớn tuỳ ý mà phụ thuộc vào giới han bám Khi lực phanh ở các bánh xe trước và sau không đạt giá trị cực đại theo hệ số bám  , khi đó ta có thể tính như trên và. .. độ hãm phanh của hệ thống phanh thủy lực ( Z ) Mức độ hãm phanh phụ thuộc vào áp suất phanh: Z  Phyd Bv* (1   )G Trong đó: Bv*  Z1 G 1    - Đặc trưng phanh cầu trước ( cm 2 ) Phyd 0 Z1  1 - Ở mức độ hãm phanh hoàn toàn Phyd 0  1000( N / m2 ) - Áp lực phanh cơ sở Ngoài ra, mức độ cần thiết về hãm phanh ( Z ) phụ thuộc vào điều kiện mặt đường và xe: - Mức độ hãm phanh trên đường có hệ số bám... theo quỹ đạo Khi có xuất hiện lực bên phụ sẽ làm cho xe chuyển động quay vòng Do đó khi chạy xe HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 23 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM trên đường ô tô cần trang bị hệ thống điều hòa lực phanh nhằm giảm hiện tượng hãm cứng bánh xe và phân phối lực phanh hợp lý như hệ thống phanh chống hãm cứng ABS 3.4.4 Góc lệch hướng khi phanh xe Khi phanh ô tô thường... hiệu quả phanh sẽ cao nhất và đảm bảo ổn định tốt khi phanh Đây cũng chính là vùng điều chỉnh độ trượt của hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe có hệ thống phanh ABS Mối quan hệ (Fk), (X) được biểu diễn trên hình (2-9) trong cả hai vùng trượt lăn và trượt lết Thông thường thay cho các lực người ta sử dụng các thông số không thứ nguyên x và k, khi đó các quan hệ x() hoặc k() được gọi là các đặc... Trường hợp phanh xe trên đường có hệ số bám thấp (2  0, 2)  jp2 dv 1  R  2 dt J R / rdyn  2   BV*  BV*  1   G 2    phyd 2   phyd 2  (m / s )   2 G 1 2  1   2  - Tốc độ v1 an toàn khi phanh đột ngột Điều kiện để phanh xe an toàn là: Thời gian tác dụng của hệ thống phanh phải luôn luôn lớn hơn thời gian giảm tốc của xe (thời gian từ khi xe giảm tốc độ đến khi xe dừng hẳn)... DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 25 Luận văn Th.Sỹ Z bN 1  Trường ĐHSPKT.TPHCM 1 (1  ) 1  1.   - Mức độ hãm phanh trên đường có hệ số bám thấp (2  0, 2) Z bN 1  2 (1  ) 1  2    3.5.2.Thời gian giảm tốc khi phanh xe an toàn Khi phanh, tốc độ xe sẽ giảm dần cho đến khi bánh xe dừng hẳn mà không bị trượt là tốt và an toàn nhất Nếu xe tiếp tục trượt đó là hiện tượng bánh xe. .. 18) HVTH:NGÔ DUY SONG – GVHD:PGS.TS:NGUYỄN VĂN PHỤNG Page 19 Luận văn Th.Sỹ Trường ĐHSPKT.TPHCM Muốn cho hiệu quả phanh tối ưu thì lực phanh tại các bánh xe phải lớn nhất, ở hệ thống phanh thông thường (phanh hãm cứng) thì lực phanh lớn nhất tại các bánh xe là giới hạn bám p1P max  .z1 p 2 p max  .z 2 - Xe một cầu chủ đông p p  p p max   z1 (3 - 19)  - hệ số bám bánh xe với mặt đường z1 - phản... hợp phanh xe trên đường có hệ số bám cao (1  0,8) Thời gian giảm tốc: t p1  J R v1 2 .G (1   ) Z rdyn 2 bN 1  1  1. ( Z bN 1  ) 1  1.  - Trường hợp phanh xe trên đường có hệ số bám thấp (2  0, 2) Thời gian giảm tốc : t p 2  J R v1 2 .G (1   ) Z rdyn 2  2  1  ( Z bN 2  ) bN 2  1   2   3.5.3.Trường hợp phanh xe đột ngột Áp lực phanh Phyd Khi phanh xe đột ngột trên đường, ... các bánh xe Z : Tải trọng tác dụng lên bánh xe khi phanh φs: Hệ số bám dọc khi bánh xe bị hãm cứng Hệ số bám dọc có giá trị cực đại φp ở giá trị độ trượt tối ưu λ0 = 10% – 30% Ở giá trị độ trượt này không những đảm bảo hệ số bám dọc có giá trị cực đại φxmax = φp mà hệ số bám ngang cũng có giá trị khá lớn Như vậy nếu giữ cho quá trình phanh xẩy ra ở độ trượt của bánh xe là φp thì sẽ đạt được lực phanh. .. cứng khi phanh Thời gian cần thiết khi phanh được tính từ phương trình cơ học: M rsl  J R dw w.J R ,( Nm)  t P  ,(s) dt p M rsl Trong đó: M rsl - Mô men phanh tổng hợp ( Nm ) 2 J R  m.rdyn - Mô men quán tính bánh xe ( kgm2 ) rdyn - Bán kính động học bánh xe (m ) w v1 - Tốc độ góc bánh xe khi phanh ( 1/ s ) rdyn v1 - Tốc độ xe bắt đầu khi phanh (m/s) Mặt khác mô men phanh tổng hợp khi phanh (