LỜI NÓI ĐẦU 1 Đề tài thiết kế: Thiết kế hệ thống chống trượt quay bánh xe cho ô tô tải sử dụng hệ thống phanh khí nén khảo sát đáp ứng tần số hệ thống 2.Các số liệu ban đầu: Xe N2 có khối lượng toàn đầy tải m = 7685 kg, phân bố cầu trước/sau 2685/5000 kg; L = 3400 mm; B = 1700 mm; hg = 980 mm; lốp có ký hiệu 8,25-20 Các số liệu khác tham khảo xe tương tự 3.Nội dung phần thiết kế tính toán: Phần 1: Tổng quan Phần 2: Thiết kế tính toán cấu phanh Phần 3: Thiết kế tính toán hệ thống dẫn động Phần 4: Thiết kế cảm biến Phần 5: Thiết kế cấu điều chỉnh áp suất bầu phanh Phần 6: Thiết kế cấu điều chỉnh tải động Phần 7: Mô khảo sát khả đáp ứng tần số hệ thống Phần 8: Đề xuất thuật toán điều khiển hệ thống Phần 9: Thực nghiệm khảo sát khả đáp ứng tần số hệ thống Các vẽ đồ thị (ghi rõ tên kích thước vẽ ): Bản vẽ bố trí chung (1 A0) Bản vẽ phương án thiết kế hệ thống (1 A0) Bản vẽ kết cấu cấu phanh (1 A0) Bản vẽ kết cấu cụm hệ thống dẫn động điều khiển (1 A0) Bản vẽ kết cấu cấu điều chỉnh áp suất phanh (1 A0) Bản vẽ kết mô khảo sát đáp ứng tần số (1 A0) Contents CHƯƠNG TỔNG QUAN A: HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu kết cấu hệ thống phanh 1.1.1 Công dụng hệ thống phanh  Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ôtô đến giá trị cần thiết dừng hẳn ôtô vị trí định  Giữ cho ôtô dừng đỗ đường dốc 1.1.2 Phân loại 1.1.2.1 Theo công dụng Theo công dụng hệ thống phanh chia thành loại sau:  Hệ thống phanh (phanh chân), dùng để giảm tốc độ xe chuyển động  Hệ thống phanh dừng (phanh tay), dùng đỗ xe người lái rời khỏi buồng  lái dùng làm phanh dự phòng Hệ thống chậm dần (phanh bổ trợ) (phanh động cơ, thuỷ lực điện từ), dùng để tiêu hao bớt phần động ô tô cần tiến hành phanh lâu dài (phanh dốc dài) 1.1.2.2 Theo kết cấu cấu phanh Theo kết cấu cấu phanh hệ thống phanh chia thành hai loại sau:    Hệ thống phanh với cấu phanh dải Hệ thống phanh với cấu phanh tang trống Hệ thống phanh với cấu phanh đĩa 1.1.2.3 Theo dẫn động phanh Theo dẫn động hệ thống phanh chia ra:     Hệ thống phanh dẫn động khí Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực Hệ thống phanh dẫn động liên hợp: khí nén - thuỷ lực, … Hệ thống phanh có cường hoá (có trợ lực) 1.1.2.4 Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh Hệ thống phanh hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều khiển ô tô phanh Ta có loại sau:  Hệ thống phanh có điều hòa lực phanh, dùng để điều chỉnh momen phanh cấu phanh, làm thay đổi momen phanh cầu trước cầu sau  Hệ thống phanh có chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS) Ngoài có số hệ thống kết hợp với ABS (ASR, ESP,…) để tăng khả động khả ổn định xe phanh 1.1.3 Yêu cầu kết cấu Hệ thống phanh ôtô cần đảm bảo yêu cầu sau:  Có hiệu phanh cao tất bánh xe nghĩa đảm bảo quãng đường phanh ngắn phanh đột ngột trường hợp nguy hiểm  Đảm bảo ổn định chuyển động xe phanh êm dịu trường hợp  Điều khiển nhẹ nhàng thuận lợi: lực tác dụng lên bàn đạp hay cần điều  khiển không lớn, phù hợp khả điều khiển liên tục người lái Dẫn động phanh có độ nhạy cao, đảm bảo mối tương quan lực bàn đạp với phanh ô tô trình thực phanh  Đảm bảo việc phân bố mômen phanh bánh xe phải theo quan hệ để đảm sử dụng hết trọng lượng bám phanh cường độ khác  Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt, trì ổn định hệ số ma sát cấu phanh    điều kiện sử dụng Giữ tỉ lệ thuận lực bàn đạp với lực phanh bánh xe Có khả giữ ôtô đứng yên thời gian dài, kể đường dốc Đảm bảo độ tin cậy hệ thống thực phanh trường hợp sử dụng, kể phần dẫn động điều khiển có hư hỏng 1.2 Cấu tạo chung hệ thống phanh khí nén 1.2.1.Cơ cấu phanh tang trống điều khiển cam Cơ cấu phanh tang trống dùng phổ biến ô tô Trong cấu dạng tang trống sử dụng guốc phanh cố định phanh với mặt trụ tang trống quay bánh xe Như trình phanh thực nhờ ma sát bề mặt tang trống má phanh Cơ cấu phanh tang trống phân loại theo phương pháp bố trí điều khiển guốc phanh thành dạng khác Trong trường hợp sử dụng cấu phanh hệ thống phanh túy khí nén, ta thường sử dụng cấu phanh điều khiển cam  Cơ cấu phanh điều khiển cam 5 A A 15 14 13 12 11 10 Hình 1.1 : Cấu tạo cấu phanh dạng cam 1- Chốt guốc phanh; 2- Mâm phanh; 3- Tấm chắn; 4- Êcu; 5- Tấm đệm chốt guốc phanh; 6- Khoá hãm; 7- Guốc phanh; 8- Lò xo hồi vị; 9- Tấm ma sát; 10- Trục lăn; 11- Cam ép; 12- Con lăn; 13- Đòn điều chỉnh; 14- Trục cam phanh;  Đặc điểm Cơ cấu phanh dùng cho xe có tải trọng lớn dùng cho hệ thống phanh dẫn động khí nén Cơ cấu phanh bố trí kiểu đối xứng qua trục, có xi lanh khí nén điều khiển cam xoay 11 ép guốc phanh vào trống phanh Phần quay cấu phanh tang trống Phần cố định bao gồm mâm phanh cố định dầm cầu  Nguyên lý làm việc : Cụm cấu phanh lắp mâm phanh 2, nối cứng với bích cầu, ma sát có cấu tạo hình lưỡi liềm tương ứng với đặc tính mài mòn chúng lắp hai guốc phanh Trên guốc phanh có tán ma sát (má phanh) Các guốc phanh tựa tự lên bánh lệch tâm lắp mâm phanh 2, trục guốc phanh với mặt tựa lệch tâm cho phép định tâm guốc phanh so với trống phanh lắp ráp cấu Cam quay chế tạo liền trục, với biên dạng Cycloit (hoặc Acsimet) Khi phanh cam ép 11 chuyển động đẩy guốc phanh làm cho áp sát vào bề mặt trống phanh để thực trìng phanh, cam ép 11 guốc có lắp lăn 12 nhằm giảm ma sát tăng hiệu phanh, bốn lò xo hồi vị trả guốc phanh vị trí nhả phanh Sự tác động cam lên guốc phanh với chuyển vị nhau, má phanh bị mòn gần nhau, má phanh hai guốc phanh cấu có kích thước gần 1.2.2 Hệ thống dẫn động điều khiển phanh Hệ thống dẫn động có tác dụng truyền khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cấu phanh Hệ thống dẫn động phải đảm bảo yêu cầu sau:   Độ nhạy cần thiết hệ thống; Hiệu điều khiển việc truyền lượng từ cấu điều khiển đến cấu phanh ôtô;  Độ tin cậy hệ thống kể có hư hỏng bất thường Trong dẫn động phanh thủy lực sử dụng truyền động thủy tĩnh nối liền từ cấu điều khiển tới xylanh bánh xe Hệ thống dẫn động phanh thủy lực có ưu điểm sau :   Thời gian chậm tác dụng ngắn Tạo lực ép cấu phanh đồng đồng thời, làm tăng tính ổn định ô tô phanh  Kết cấu đơn giản  Có khả ứng dụng đa dạng nhiều loại ô tô khác nhau, cần thay đổi cấu phanh Nhược điểm hệ thống dẫn động thủy lực:  Tỷ số truyền không lớn nên tăng lực điều khiển lên cấu phanh, yêu cầu lực tác dụng phanh lớn cần phải hành trình bàn đạp lớn dùng trợ lực  Hiệu suất truyền giảm nhiệt độ thay đổi Trong hệ thống dẫn động có điều khiển thủy lực ô tô ô tô tải nhỏ, lực điều khiển người lái tác dụng vào bàn đạp nhanh, tỉ lệ thuận với lực điều khiển cấu phanh Dẫn động điều khiển phanh ô tô tải lớn ôtô bus đòi hỏi lượng điều khiển lớn không nên dùng hệ dẫn động thủy lực cần có lực điều khiển lớn, gây mệt mỏi cho người lái Trong dẫn động phanh khí nén lực điều khiển bàn đạp phanh nhỏ, áp suất đường ống không cao cho phép dẫn động dài tới cấu phanh cần thiết Hơn hệ thống phanh khí nén dễ dàng bố trí điều khiển tự động Nhược điểm hệ thống phanh dẫn động khí nén số lượng chi tiết nhiều, kích thước lớn có giá thành cao, độ nhạy hệ thống kém, nghĩa thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc kể từ người lái bắt đầu tác dụng lực lớn không khí bị nén chịu lực Sơ đồ cấu tạo chung dẫn động phanh khí nén (hình 2) Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo dẫn động phanh khí nén a) b) c) d) Nguồn cung cấp Máy nén Bộ điều chỉnh áp suất Bình làm khô Cụm điều khiển: Cơ cấu chấp hành: sauCác đường ống dẫn khí Cụm van chia, bảo vệ Bình chứa khí nén mạch I Bình chứa khí nén mạch II Van phân phối hai dòng 8.Bầu phanh cấu phanh trước Bầu phanh cấu phanh +) Phần cung cấp khí nén có chức hút không khí từ khí quyển, nén không khí tới áp suất cần th.iết (0,7 - 0.9 Mpa) hay (7 - kg/cm 2), đảm bảo cung cấp đủ lưu lượng cho hệ thống phanh khí nén làm việc Áp suất làm việc lớn máy nén khí 11 kg/cm2 Nếu áp suất vượt giới hạn van điều áp ngắt máy nén khí không cho làm việc nữa.Độ bền độ tin cậy dẫn động phanh khí nén phụ thuộc vào chất lượng khí nén Do khí nén phải đảm bảo khô, sạch, có áp suất mức an toàn làm việc 1.3 Giới thiệu xe tham khảo 1.3.1 Thông số kỹ thuật MODEL DẪN ĐỘNG LF3070G1-2 4x2, tay lái thuận Model: YC4F115-20 – Xylanh thẳng hàng – TURBO Euro Dung tích xi lanh(cc) 3,907 Công suất Max (KW/rpm) 85/3200 Momen xoắn cực đại 300/2200 ĐỘNG CƠ THÔNG SỐ CƠ BẢN (Nm/rpm) Tỷ số nén Tiêu hao nhiên liệu tốc 18:1 15 độ 60km/h (lit/km) Kích thước (mm) Kích thước thùng (mm) Chiều dài sở (mm) Khoảng sáng gầm xe 5990x2190x2570 3700x2000x600 3400 240 (mm) Chiều dài vết bánh xe 1720 trước (mm) Chiều dài vết bánh xe sau 1640 (mm) Chiều cao trọng tâm 980 hg(mm) Khả vượt dốc Tự trọng (Kg) Tải trọng (Kg) Tổng trọng lượng G (Kg) Phân bố lên trục (Kg) Phân bố lên trục (Kg) Khối lượng cho Trục 20 % 4510 2980 7685 2685 5000 4000 phép lớn trục (kG) CỠ LỐP HỆ THỐNG LÁI HỆ Phanh Trục 8000 Tốc độ tối đa (Km/h) 95 Số chỗ ngồi 03 Bình nhiên liệu (lít) 80 Trước/sau : 8.25-20 / 8.25-20 Cơ khí có trợ lực thủy lực Kiểu tang trống / dẫn động khí nén THỐNG PHANH Phanh Kiểu tang trống / tác động lên bánh sau / có lò xo tích tay bầu phanh Áp suất Áp suất làm việc hệ thống kg/cm2 10 HỆ THỐNG Phụ thuộc Nhíp hợp kim dạng nửa elip, ống giảm chấn TREO thuỷ lực Sơ đồ khối điều khiển hệ thống Đề xuất mạch điều khiển hệ thống : Với việc sử dụng động có công suất nhỏ cần lấy nhiều giá trị để xử lý tính toán nên em chọn vi xử lý Atmega32 làm xử lý trung tâm Đặc điểm VXL: • Sử dụng kiến trúc RISC AVR • AVR kiến trúc RISC có tiêu chất lượng cao tiêu thụ lượng • 118 lệnh mạnh, hầu hết thực chu kỳ xung nhịp • 32 kbytes RAM flash lập trình hệ thống điều cho phép ta thay đổi chương trình điều khiển mà không cần lấy chip khỏi mạch 94 • Giao diện nối tiếp SPI để lập trình hệ thống • Chịu 100.000 lần ghi/ xoá • Bộ nhớ EEPROM 512 byte • Bộ biến đổi ADC kênh, 10 bit tăng độ phân giải xử lý biến tương tự • 32x8 ghi làm việc đa • 32 đường vào lập trình • UART nối tiếp lập trình • Điện hoạt động: 2,7V- 5,5V • Vùng tốc độ làm việc: – 16 MHz • Có mạch Power- On reset • Tốc độ xử lý lệnh lên đến 8MIPS 8MHz • Bộ đếm thời gian thực (RTC) với dao động chế độ đếm tách biệt • Hai đếm/ định thời bit với chế độ so sánh chia tần số tách biệt • Một đếm/ định thời 16 bit với chế độ so sánh chia tần số tách biệt chế độ bắt mẫu (Capture) • Ba kênh PWM (biến điệu độ rộng xung) • Các nguồn ngắt • Bộ định thời watchdog lập trình với dao động chip • Bộ so sánh tương tự có sẵn chip • Có ba chế độ ngủ: nghỉ (Idle), tiết kiệm lượng (Power save) Power down • Khoá bảo mật phần mềm lập trình Trên vi xử lý Atmega32 có chân ngắt tràn INT0, INT1, INT2 chân TIMER-COUNTER (bộ đếm ) T0, T1, T2 95 Mạch điều khiển hệ thống Ta sử dụng chân để lấy tín hiệu đầu vào cho vi xử lý , bao gồm cảm biến tốc độ bánh xe tín hiệu encoder Với V1, V2,V3,V4 chân tín hiệu cảm biến vận tốc bánh cầu trước trái, cầu trước phải, cầu sau trái, cầu sau phải tương đương với chân PB0 ,PB1, PD2,PD3 vi xử lý Do tín hiệu tốc độ từ bánh xe gửi xung vuông nên không cần phải xử lý tín hiệu, tín hiệu encoder nhỏ nên qua khuyếch đại thuật toán sử dụng LM358 để đưa tín hiệu vào vi xử lý Tín hiệu sau qua LM358 đưa vào chân PB2 ( ngắt INT2) vi xử lý để đếm số xung qua tính đoạn dịch chuyển dây ga Chân điều khiển động giống công tắc đóng ngắt cho động cơ, để đảo chiều quay động tương ứng với trình nhả ga hay thu dây ga Động nối với mạch cầu tranzito để đảo chiều quay, mạch cầu điều khiển qua chân L1, L2,R1,R2 tương ứng với chân PC0, PC1, 96 PC2, PC3 vi xử lý Muốn động quay theo chiều thuận ta cấp điện vào chân L1 R2 mạch cầu , muốn động quay ngược lại cần cấp điện cho hai chân L2 R1 Nguyên lý làm việc hệ thống : Dựa vào tín hiệu từ cảm biến gửi về, Atmega 32 xử lý tín hiệu đó, tính toán , so sánh với giá trị ngưỡng trượt Nếu xảy tượng trượt quay bánh xe, vi xử lý đồng thời cấp điện vào hai chân PC0 PC3, động cấp điện làm quay bánh bị động , lúc mắt đọc cảm biến encoder phát tín hiệu gửi vi xử lý Qua việc đếm xung mà encoder gửi vi xử lý tính độ dịch chuyển dây ga ( xung bánh bị động quay vòng dây ga dịch chuyển 0,5mm) Khi dây ga dịch chuyển đoạn 1mm vi xử lý ngắt điện chân điều khiển động cơ, cấu ngừng hoạt động Và vi xử lý lại tiếp tục tính toán độ trượt so sánh với ngưỡng điều khiển độ trượt nhỏ giá trị cho phép lúc vi xử lý mở hai chân PC1, PC2 để điều khiển cấu kéo dây ga vị trí ban đầu Với thông số em đưa khoảng dịch chuyển dây ga trình làm việc 12mm chia thành khoảng nhau, khoảng điều khiển tương ứng với 2mm 32 xung cảm biến encoder Khi xảy tượng trượt quay , xử lý điều khiển động làm dây ga giãn đồng thời cảm biến encoder gửi tín hiệu xử lý vi xử lý đếm đủ 32 xung ngừng cấp điện cho động Với việc điều khiển dây ga nhả lần 2mm bánh xe không trượt quay , lúc xử lý điều khiển động kéo dây ga với vị trí ban đầu Thử nghiệm cấu điều chỉnh dây ga Sau gia công chế tạo hoàn thành cấu , em tiến hành thử nghiệm phòng thí nghiệm khoa Cơ Khí Động Lực – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên Động tiến hành thử nghiệm động diesel dòng xe KIA Besta 96/98 , động có nhiều nét tương đồng động Model :YC4F115-20 xe tải cần thiết kế Do công nghệ gia công nhiều hạn chế để dẽ dàng trình thử nghiệm nên em chế tạo mẫu thử đơn giản để lắp lên động để kiểm tra hoạt động cấu 97 Thử nghiệm trực tiếp động nên lấy thông số tốc độ bánh xe để điều khiển hệ thống, trình thử nghiệm động điện điều khiển để nhả dây ga khoảng 2mm thu hồi dây ga lại vị trí ban đầu Động thử nghiệm diesel Kia Besta 98 Cơ cấu điều chỉnh dây ga lắp động thử nghiệm Các bước thử nghiệm : - Gắn cấu điều chỉnh lên cần điều chỉnh nhiên liệu bơm cao áp, đầu dây - ga gắn vào khớp cầu trục vít cấu, Khởi động động cơ, chỉnh lại độ căng dây ga để đưa động trình không tải, Sau động nổ ổn định, từ từ nhấn bàn đạp ga xem thay đổi tải động - trước sau lắp cấu lên, Giữ nguyên vị trí bàn đạp ga, sau điều khiển cấu để nhả dây ga 2mm, nhả - lần cách Điều khiển cấu kéo dây ga vị trí ban đầu Kết : Với thử nghiệm ban đầu cho kết khả quan khả làm việc cấu , cấu đáp ứng nhanh trình làm việc Do điều 99 kiện thử nghiệm hạn chế nên chưa thể đưa thông số thay đổi tốc độ công suất động tần số đáp ứng hệ thống Nhưng tiền đề để nghiên cứu phát triển để hoàn thiện hệ thống điều chỉnh công suất động trình trượt quay bánh xe CHƯƠNG MÔ PHỎNG KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG TẦN SỐ CỦA HỆ THỐNG 8.1 Lý thuyết tổng quan Như biết hiệu phanh đạt hệ thống phanh nằm vùng hoạt động tốt, tức áp suất bầu phanh đạt giá trị lớn giá trị ngưỡng cho phép (0.7Pbinh≤Pbau phanh≤Pbinh) Trong trình điều khiển ta cấp tín hiệu điều khiển hệ thống với giá trị tần số định; áp suất bầu phanh thay đổi theo tín tần số điều khiển đó; tần số phát tín hiệu lớn áp suất bầu phanh nhỏ ( đặc tính khí nén ( khả nén được)) Vì lý ta cần xác định tần số điều khiển đảm bảo yêu cầu nêu Trong đề tài em lựa chọn phương án mô phần mềm Matlab- Simulink Với kết nhận ta phần ước lượng khoảng tần số điều khiển cho phép Quá trình mô khả đáp ứng tần số cảu hệ thống trải qua bước sau: Bước 1: Mô hình hóa hệ thống chống trượt quay Bước 2: Mô hệ thống sử dụng matlab-simulink Bước 3: Phân tích biến thiên áp suất bầu phanh qua xác định tần số đáp ứng hệ thống 8.2 Mô hình hóa hệ thống chống trượt quay Một hệ thống TCS làm việc bao gồm yếu tố: 100 Từ phương trình như: định luật III Niu-tơn, định luật nhiệt học phương trình thủy khí động lực học; ta chuyển từ cấu khí, điện thành phương trình toán học mô tả Ta có phương trình mô tả hệ thống sau: Phương trình biến thiên áp suất bầu phanh: G= V0 + F x  dp p dT  F dx p  − ÷+ RT  dt T dt  RT dt Trong đó: G: lưu lượng trọng lượng(kg/s) V0 : Thể tích chết bầu phanh(m3) F : diện tích màng(m2) p áp suất bầu phanh(N/m2) x : khoảng dịch chuyển màng(m) R : số nhiệt T : nhiệt độ khí nén(K) t thời gian(s) Phương trình lưu lượng vanTCS Cv = Qv ρ 31.6 ∆p Trong : Cvhệ số lưu lượng van ρ khối lượng riêng khí nén (kg/m3) ∆p Tổn hao áp suất (N/m2) Qv : lưu lượng qua van(m3/h) Qv = Qsup − Qexh Qsup : lưu lượng khí vào tăng áp (m3) Qexh : lưu lượng khí giảm áp(m3) G = γ (Qsup − Qexh ) Phương trình cân lực hệ : x &= ( pv − pa ) F − kx − Bv − k ( − x0 ) mx& 17 Trong : m khối lượng quy đổi(kg) 101 vận tốc dịch chuyển màng(m/s) x0: khe hở má phanh quy đổi(m) B: hệ số ma sát nhớt khí nén k độ cứng lò xo Trong mô ta coi tác động đường ống đến hệ thống có tổn thất áp suất Tổn thất tính vào áp suất đầu vào pv 8.3 Mô Matlab-simulink Từ phương trình ta ta thiết lập mạch mô cho hệ thống Mạch Simulink có dạng hình 7.1 Khối mạch gồm phần: phần phát tín hiệu, phần TCS phần bầu phanh Hình 8.1: mạch mô matlab-simulink 102 Các khối mô tả khối nhỏ sau: Hình 7.2 mô hình bầu phanh 103 Hình 7.3 mô hình TCS Hình 7.4 Stateflow điều khiển tín hiệu cho van TCS Tín hiệu mô mỏng sử dụng xung tam giác dạng sau Hình 7.5 xung tín hiệu độ trượt Ta có đồ thị đáp ứng tần số bầu phanh sau tổng hợp đồ thị sau : 104 0.7 down pressure up pressure 0.6 0.5 p(M P a) 0.4 0.3 0.2 0.1 10 f(H z ) Trên hình thể đồ thị tổng hợp nhờ điểm mà áp suất max, hay Trong pha tăng áp : ta có đường up pressure Trong pha giảm áp: ta có đường down pressure Nhận thấy tần số tăng đường tiến lại gần đến thời điểm áp suất bầu phanh không thay đổi nữa; điều chứng tỏ cơ cấu phanh hoàn toàn tác dụng Vì trình điều khiển ta cần xác định tần số thu phát tín hiệu hợp lí qua đảm bảo cấu hoạt động có hiệu Trong trình mô nhận thấy tần số 3Hz áp suất max đạt lớn 0.75Pmax( áp suất chấp nhận mà hiệu phanh đạt được( theo tiêu chuẩn TCVN6919-2001 (được xây dựng sở tiêu chuẩn ECE số 1308/S1 hệ thống phanh khí nén) 105 KẾT LUẬN Đề tài thiết kế hệ thống chống trượt quay cho xe tải nhỏ đề tài lại ứng dụng thực tiễn Đây đề tài thiết thực, không góp phần nâng cao kiến thức nhà trường mà sở phục vụ cho trình nghiên cứu hệ thống tiện nghi khác, đồng thời hỗ trợ cho công tác thiết kế hệ chống trượt đại khai thác Việt Nam, đáp ứng xu hướng phát triển không ngừng công nghiệp ô tô Việt Nam Trong vài năm trở lại đây, hệ thống TCSbắt đầu xuất Việt Nam Dù chưa ứng dụng rộng rãi quan tâm nhiều lại là thiết bị cần thiết Do đề tài thiết kế tính toán hệ thống TCS khí nén cho ô tô tải Phương pháp tiếp cận để giải nhiệm vụ để tài tính toán ,thiết kế vẽ,mô phỏng, gia công thử lắp van lắp ráp thành cụm để phục vụ nghiên cứu lâu dài Sau vào tìm hiểu, phân tích hệ thống sử dụng xe, đề tài lựa chọn hệ thống phù hợp với xe tham khảo, tăng tính tiện nghi cho xe Với thời lượng 15 tuần để hoàn thành đề tài phần kiến thức hạn chế nên đồ án tốt nghiệp em tránh khỏi sai sót Em mong góp ý thầy hội đồng môn để hiểu sâu đồ án em Trong thời gian thực đề tài, em xin gửi lời cảm ơn tới thầy PGS.TS Hồ Hữu Hải toàn quý thầy cô môn ôtô giúp đỡ chúng em thời gian qua 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Omron, Catalog “Cylindrical Proximity Sensor E2A” [2] Hyundai Sevice, Chonan Technical Service Training Center, “Anti-Lock Brake System for Hyundai Commercial Vehicles”, năm 2010 [3] Philips Semiconductors, “Rotational Speed Sensors”, năm 1999 [4] Meritor Wabco, “Antilock Braking System for truck”, năm 2011 [5] GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn, “ Lý thuyết ô tô, máy kéo”, nhà xuất khoa học kỹ thuật, năm 2005 [6] Microchip technology, “dspic30F4011/4012 Data sheet, High-performance, 16bit digital signal controller”,năm 2010 [7] PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan, “Bài giảng thiết kế tính toán ôtô”, NXB ĐHBK Hà Nội (2007) [8] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, “Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí (tập 2)”, NXB Giáo dục (198) [9] PGS, TS Ninh Đức Tốn – TS.Đỗ Trọng Hùng, “Hướng dẫn làm tập dung sai”, Nhà xuất ĐHBK Hà Nội (2000) [10] Nguyễn Khắc Trai, “Kỹ thuật chẩn đoán ô tô”, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 2007 [11] Development of Traction Control System, Hun Sang Jung, Byung Hak Kwak, Young Jin Park June 12-15, 2000, Seoul, Korea 107 108 [...]... của bánh xe trên mặt đường sẽ xảy ra hiện tượng trượt quay tại các bánh xe chủ động Hệ thống TCS được thiết kế nhằm mục đích khắc phục hiện tượng này thông qua cơ cấu phanh trên cầu chủ động Hệ thống TCS là hệ thống tự động phanh bánh xe chủ động khi mà mô men từ động cơ truyền xuống cầu chủ động lớn hơn giới hạn bám tại các bánh xe này (khi xảy ra hiện tượng trượt quay tại các bánh xe chủ động) Hệ thống. ..1.3.2 Hệ thống phanh khí nén trên xe 1.3.2.1 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh khí nén không có ABS 11 Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống phanh trên xe tham khảo  Nguyên lý làm việc của hệ thống Khí nén được cung cấp bởi máy nén khí 1, đi qua van điều áp 2, qua bộ lọc tách nước 3, qua van an toàn kép 4, tới... độ động cơ, tốc độ góc của bánh xe, thông qua các thông số đó tính toán độ trượt của bánh xe từ đó đưa ra các tín hiệu điều khiển đến các cơ cấu chấp hành để phanh bánh xe và giảm tốc độ động cơ Pb Pk 1.4.2 Cơ sở lý thuyết hệ thống chống trượt quay TCS sử dụng hệ thống Mf phanh Gb v Mk rb Fb Pf Hình 1.12: Sơ đồ lực và mô men tác dụng lên bánh xechủ động Khi chuyển động, ở bánh xe xuất hiện các lực và... nổ của công nghệ trong những năm qua hệ thống TCS đã hoàn thiện và điều khiển chính xác và hiệu quả 27 Hệ thống kiểm soát lực kéo sơ khai Đây là ý tưởng của hai nhà sáng chế người Mỹ là Michael H Quinn và Paul H Quinn Mô tả hoạt động : Hệ thống kiểm soát lực bám của bánh xe và mặt đường bằng cách sử dụng bột đá cẩm thạch được nằm trong một thùng chứa hình phễu đặt ở gần bánh xe Hệ thống hoạt động... khiển của bánh chủ động Theo phương pháp điều khiển ta có độ biến thiên áp suất bầu phanh 26 Đồ thị biến thiên áp suất bầu phanh 1.5 Hệ thống chống trượt quay TCS : điều chỉnh tải của động cơ Trong quá trình tăng tốc của xe, động cơ tạo ra một mômen xoắn lớn truyền xuống bánh xe ,nếu lực bán giữa bánh xe và mặt đường nhỏ hơn lực kéo mà động cơ sinh ra thì bánh xe mất khả năng truyền lực, bánh xe chủ... Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống TCS Trong đó: 1.Bánh chủ động bên trái 2 Bánh chủ động bên phải 3 Bánh bị động bên trái 4 Bánh bị động bên phải 5 cụm điều khiển động cơ 5.1 Thanh rang bơm cao áp 5.2 mô tơ bước điều khiển dây ga 6,7 Cụm van điều khiển áp suất bầu phanh 8 ECU điều khiển 9.Cảm biến đo tốc độ động cơ 10 Cảm biến đo tốc độ góc của bánh xe 21 Trên đây là các thành phần cơ bản của hệ thống. .. bánh xe khi phanh Qua các đồ thị chúng ta thấy khi độ trượt nằm trong khoảng 10% - 30% thì hệ số bám dọc và bám ngang đều lớn Mục đích chính của bộ chống trượt quay bánh xe (TCS) là duy trì hệ số trượt giữa bánh xe và mặt đường khi tăng tốc trong mọi điều kiện nằm trong khoảng 10%–30%để đảm bảo hệ số bám dọc và bám ngang đều cao nhằm tận dụng được trọng lượng bám ở từng bánh xe Do đó hệ thống này đảm... phanh cứng (phanh rất lâu), muốn nhả phanh ra thì điều chỉnh mở ốc số 1 ra để đưa hệ thống trở về vị trí cân bằng và cấp khí nén vào B Hinh 1.6: Kết cấu loại bầu phanh tích năng (bầu phanh kép) 1 Ốc điều chỉnh 2 Ống đẩy 3 Vỏ bầu phanh 4 Ống dẫn khí 5 Vỏ trong 6 Màng cao su 7 Đòn đẩy 8 Thân bầu phanh 9 Lò xo hồi vị 10 Tấm đỡ 11 Bạc đẩy 12 Vòng tỳ 13 Piston tích năng 14 Lò xo tích năng A Điều khiển phanh. .. các lò xo thực hiện nhả phanh Khi thực hiện phanh dừng, xoay tay van 11, khí nén đang ép các lò xo tích năng lập tức bị xả hết, các lò xo bung ra làm xoay trục cam ép các guốc phanh bánh xe sau, thực hiện nhả phanh tay Van điều áp 2 đồng thời là van an toàn có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất làm việc trong hệ thống bằng cách dừng hoặc khởi động máy nén khí khi áp suất trong hệ thống vượt quá giới hạn hoặc... tốc, lượng mô men quá lớn được cung cấp tới 23 bánh chủ động dẫn tới mô men kéo của bánh tăng lên nhanh chóng, trong điều kiện hệ số bám thấp thì bánh xe bị trượt quay tại chỗ b, Nguyên tắc điều khiển của TCS Mục tiêu hệ thống chống trượt quay tác động vào cơ cấu phanh là điều khiển áp suất dẫn động phanh sao cho moomen tác động lên bánh xe vừa đủ để bánh xe làm việc trong vùng có mô men bám lớn qua