Đồ án ô tô thiết kế và tính toán hệ thống phanh

Tính toán và thiết kế hệ thống phanh trên xe buýt cỡ lớn, khối lương 14.000, tải trọng phân bố trục trước và trục sau là 4200kg9800kg. Hệ số bám là 0,7. B án kính làm việc của bánh xe Rbx= 0,5 m, chiều cao trọng tâm hg= 1,2m.

MỤC LỤ

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 2

1.1 Công dụng, yêu cầu của hệ thống phanh 2

1.1.1 Công dụng 2

1.1.2 Yêu cầu 2

1.2 Phân loại 3

1.2.1 Cơ cấu phanh 3

1.2.1.1 Loại trống guốc 3

1.2.1.2 Loại đĩa 7

1.2.1.3 Loại dải 9

1.2.2 Dẫn động phanh 9

1.2.2.1 Dẫn động cơ khí 9

1.2.2.2 Dẫn động thủy lực 9

1.2.2.3 Dẫn động khí nén 13

1.2.2.4 Phanh dẫn động liên hợp 14

Chương 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KÊ HỆ THỐNG PHANH CHÍNH TRÊN ÔTÔ 16

2.1 Tính toán cơ cấu phanh 16

2.1.1 Tính momen phanh yêu cầu ở cơ cấu phanh 16

2.1.2 Hệ số phân bố lực phanh trên các trục bánh xe: 19

2.1.3 Phân tích chọn kiểu, loại cho hệ thống phanh ô tô thiết kế 20

2.1.3.1 Chọn sơ đồ phân dòng chính 20

2.1.3.2 Chọn sơ đồ dẫn động phanh 20

2.2 Thiết kế hệ thống phanh 21

2.2.1 Momen phanh do cơ cấu phanh ở cầu trước sinh ra và lực ép yêu cầu 21

2.2.2 Momen phanh sinh ra ở cầu sau và lực ép yêu cầu 25

2.2.3 Tính toán xác định bề rộng má phanh 25

2.2.4 Tính toán kiểm tra các thông số liên quan khác của cơ cấu phanh 27

2.2.4.1 Tính toán kiểm tra công trượt riêng 27

2.2.4.2 Tính toán kiểm tra nhiệt độ hình thành ở cơ cấu phanh 28

2.3 Kiểm tra độ bền các chi tiết 30

2.3.1 Các bulong ghép trống 30

2.3.2 Các đầu tỳ của guốc, chốt quay 30

2.4 Tính toán điều khiển truyền động phanh 30

2.4.1 Hành trình dịch chuyển của đầu guốc di động 30

2.4.2 Hành trình dịch chuyển của cần đẩy bầu phanh 31

2.4.3 Lực đẩy yêu cầu của phanh 31

2.4.4 Đường kính bầu phanh 32

2.4.5 Thể tích bình chứa khí nén và số lượng bình chứa khí nén 32

Chương 3 MÔ TẢ CHI TIẾT KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH THIẾT KẾ 35

3.1 Các bộ phận chính của cơ cấu phanh 35

3.1.1 Bộ phận chức năng 35

3.1.1.1 Má phanh 35

3.1.1.2 Guốc phanh 36

3.1.1.3 Trống phanh 36

3.1.2 Bộ phận tạo lực 36

3.1.2.1 Tổng van phân phối 36

3.1.2.2 Cam ép 37

3.1.3 Bộ phận điều chỉnh khe hở 38

3.1.3.1 Chốt với bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở dưới 38

3.1.3.2 Bộ điều chỉnh khe hở theo hành trình tự do của guốc phanh 38

3.2 Cơ cấu dẫn động 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO: 41

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm trở lại đây ngành công nghiệp Ôtô nước ta có nhiều sựphát triển vượt bậc, Ôtô đã không còn là quá xa lạ với mỗi chúng ta Để đáp ứngnhu cầu của xã hội trong thời kì hội nhập, việc đào tạo ra các bậc kỹ sư, các thợmáy có trình độ tay nghề, có kiến thức vững chắc về Ôtô là một nhiệm vụ quantrọng Trong trường Kỹ thuật, các Đồ án giúp các sinh viên tổng hợp lại các kiếnthức đã học, đi sâu hơn vào việc thiết kế, tính toán và với sinh viên ngành Cơ khí

Động Lực thì Đồ án Ôtô là một trong những Đồ án quan trọng nhất.

Là sinh viên ngành cơ khí động lực, sau khi học các học phần Hệ thống truyềnlực ôtô, Hệ thống phanh… thì việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính toán và thiết kế các bộphận, cụm máy, chi tiết trong xe là rất thiết thực và bổ ích Để giúp sinh viên rènluyện được kỹ năng tìm hiểu thông tin, củng cố, ứng dụng lý thuyết vào thực tế vàbước đầu làm quen với việc nghiên cứu, thiết kế các chi tiết và cụm chi tiết trong

ôtô, mỗi sinh viên đều được nhận Đồ án Ôtô Trong khuôn khổ nhiệm vụ được giao,

em xin trình bày nhiệm vụ Tính toán và thiết kế hệ thống phanh xe buýt

Em xin cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy TS Lê Văn Tụy Dưới sự

giúp đỡ, chỉ bảo của thầy cùng sự cố gắng, nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thànhnhiệm vụ trong khoảng thời gian quy định Tuy nhiên, do kiến thức hiểu biết cóhạn, điều kiện tham khảo thực tế chưa có nhiều nên trong đồ án không thể không có

sự sai sót, nhầm lẫn Do vậy, em mong các thầy thông cảm và chỉ bảo thêm để emhoàn thiện hơn trong quá trình học tập và công tác sau này

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Anh Văn

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

1.1 Công dụng, yêu cầu của hệ thống phanh

Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:

- Làm việc bền vững, tin cậy

- Hệ thống phanh có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn

- Phanh êm dịu trong các trường hợp khác nhau, đảm bảo tiện nghi và antoàn cho hành khách cũng như hàng hóa

- Giữ cho ô tô đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế

- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô khi phanh

- Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng vàquay vòng

- Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi điềukiện sử dụng

- Khả năng thoát nhiệt tốt

- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực cần thiết để tác dụng lên bàn đạp haybàn điều khiển nhỏ

Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệthống phanh của ô tô bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại loại phanh:

- Phanh làm việc: Là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở tất cả mọichế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp, được gọi là phanh chân

- Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô trong trường hợp phanh chính bị hỏng

- Phanh dừng: Dùng để giữ ô tô đứng yên tại chỗ khi dừng xe hay khi khônglàm việc, được điều khiển bằng tay đòn nên gọi là phanh tay.

Ngoài ra, trên các ô tô tải trọng lớn (xe tải có tải trọng toàn bộ lớn hơn 12tấn, xe khách có trọng lượng toàn bộ trên 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi,thường xuyên phải chuyển động xuống dốc dài, phải sử phanh chậm dần

Các loại phanh này có thể có cùng bộ phận và kiêm nhiệm chức năng củanhau nhưng chúng phải có ít nhất hai bộ phận độc lập là: điều khiển và dẫn động

- Trống phanh: là một trống quay hình trụ được gắn với moay-ơ bánh xe

- Các guốc phanh: trên bề mặt gắn các tấm ma sát hay còn gọi là má phanh

- Mâm phanh: là một đĩa cố định bắt chặt vào dầm cầu, là nơi lắp đặt và định

vị hầu hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh

- Cơ cấu ép: khi phanh, cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫnđộng sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc tỳ vào mặt trong của trống phanh tạo nên lực

- Dạng và số lượng cơ cấu ép.

- Số bậc tự do của guốc phanh

- Đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép

Vì có những sự khác nhau như vậy nên dẫn đến sự khác nhau về:

- Hiệu quả phanh, làm việc

- Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc

- Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe

- Mức độ phức tạp của kết cấu

a, Cơ cấu phanh trống guốc loại tang trống( Ép bằng xi lanh kép):

1, Má phanh; 2, Guốc phanh; 3, Chốt lệch tâm; 4, Lò xo hồi vị; 5, Xi lanh

- Momen tác dụng lên hai guốc khác nhau.

b, Cơ cấu phanh trống guốc loại 2:

1, Má phanh; 2, Guốc phanh; 3, Chốt lệch tâm; 4, Lò xo hồi vị; 5, Xi lanh

c, Cơ cấu phanh trống guốc loại cam ép

1, Má phanh; 2, Guốc phanh; 3, Điểm tỳ cố định; 4, Cam ép; 5, Lò xo hồi vị

+ Hai guốc sử dụng chung một cam ép cùng kiểu và hành trình nâng để tạolực ép cho hai guốc

+ Hai guốc có tâm quay của điểm tỳ cùng bố trí về một phía

d, Cơ cấu phanh trống guốc loại cường hóa:

Hình 1.4: Cơ cấu phanh trống guốc loại cường hóa

1, Má phanh.; 2, Guốc phanh.; 3, Lò xo hồi vị.; 4, Thanh cường hóa; 5, Piston.; 6,

Xi lanh.; 7, Lò xo tỳ piston

- Đây là loại cơ cấu phanh kiểu tang trống đặc biệt, có tính đối xứng vềphương diện kết cấu qua mặt phẳng đối xứng

Cơ cấu phanh loại 3 này có các đặc điểm như sau:

+ Đầu trên của hai guốc sử dụng chung một xy lanh kép để tạo lực épchính cho hai guốc

+ Đầu dưới của hai guốc được nối với nhau bằng thanh cường hóa tùyđộng

+ Mỗi guốc của cơ cấu phanh đều có thêm một tâm quay tùy động cùngđược bố trí cùng phía với xy lanh kép

+ Momen ma sát của tang trống được tạo ra bởi 2 guốc phanh có giá trịtăng lên đáng kể nhờ guốc này cường hóa cho guốc kia

1.2.1.2 Loại đĩa

Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ô tô du lịch (chủ yếu ở cácbánh trước) Gần đây, loại này bắt đầu được sử dụng trên một số loại ô tô vận tải vàchở khách

Phanh đĩa có các loại: kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa và loại vỏ quay

Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa xẻ rãnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghéphai kim loại với nhau

Trên ô tô chủ yếu dùng loại một đĩa quay dạng hở, ít khi dùng loại vỏ quay

Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lí của phanh đĩa [1]

Cơ cấu phanh đĩa cấu tạo gồm:

- Đĩa phanh, Má kẹp, Các xy-lanh lực, Các thân má phanh, Tấm ma sát

má kẹp cố định)

1, Má phanh 2, Má kẹp 3, Piston 4, Vòng làm kín 5, Đĩa phanh.+ Để khắc phục có thể dùng kiểu má kẹp tuỳ động Má kẹp có thể làm táchrời hay liền với xi lanh bánh xe và trượt trên các chốt dẫn hướng cố định Kết cấu

như vậy có độ cứng vững thấp Khi các chốt dẫn hướng bị biến dạng, mòn rỉ sẽ làmcho các má phanh mòn không đều, hiệu qủa phanh giảm và gây rung động Tuy vậy

nó chỉ có một xi lanh thủy lực với chiều dài lớn gấp đôi, nên điều kiện làm mát tốthơn, dầu phanh ít nóng hơn, nhiệt độ làm việc có thể giảm được 30  50 oC Ngoài

ra nó còn cho phép dịch sâu cơ cấu phanh vào bánh xe Nhờ đó giảm được cánh tayđòn tác dụng của lực cản lăn đối với trụ quay đứng của các bánh xe dẫn hướng

Hình 1.7: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động

1, Đĩa phanh 2, Má kẹp 3, Đường dầu 4, Piston 5, Thân xilanh 6, Má

phanh

+ Ưu điểm của phanh đĩa so với phanh trống guốc là:

- Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ 0,05 – 0,15mm nên rất nhạy, giảmđược thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỉ số truyền dẫn động

- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó mà phanh mòn đều

- Bảo dưỡng đơn giản, không phải điều chỉnh khe hở

- Lực ép tác dụng lên chiều trục và tự cân bằng nên cho phép tăng giá trị củachúng để đạt hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạngcủa kết cấu Vì thế phanh đĩa có kích thước nhỏ gọn và dễ dàng bố trí trong bánhxe

- Hiệu quả phanh không phụ thuộc vào chiều quay và ổn định hơn

- Điều kiện làm mát tốt hơn

+ Nhược điểm:

- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín.

- Các đĩa phanh loại hở dễ bị ô xi hóa, bị làm bẩn, làm các má phanh mònnhanh

- Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt và xước

1.2.1.3 Loại dải

Phanh dải chủ yếu sử dụng trên bánh xích.Phanh có một số loại, khác nhau ởphương pháp nối các đầu dải phanh và do đó khác nhau về hiệu quả phanh Gồm:

- Phanh đơn giản không tự siết

- Phanh đơn giản tự siết một chiều

- Phanh dải loại kép

- Phanh dải loại bơi

1.2.2 Dẫn động phanh

1.2.2.1 Dẫn động cơ khí

Thường chỉ được sử dụng cho phanh dừng vì có hiệu suất thấp và khó đảmbảo phanh đồng thời các bánh xe

+ Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các đòn bẩy và dây cáp Dẫn động

cơ khí ít khi được dùng để điều khiển đồng thời các cơ cấu phanh, bởi vì:

- Khó đảm bảo việc phanh đồng thời các bánh xe vì độ cứng vững của cácthanh dẫn động khác nhau

- Khó đảm bảo phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu

+ Ưu điểm:

- Độ tin cậy cao

- Độ cứng vững hệ thống dẫn động không thay đổi hoặc thay đổi nhỏ khi làmviệc lâu dài

Dẫn động thủy lực có ưu điểm quan trọng là:

- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ (dưới 0,2 ÷ 0,4 s)

- Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dẫn độngchỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh đã ép sát trống phanh

- Hiệu suất cao (η = 0,8 ÷ 0,9)

- Kết cấu đơn giản, kích thước, khối lượng, giá thành nhỏ

- Có khả năng dùng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấuphanh

Nhược điểm của dẫn động thủy lực là:

- Yêu cầu độ kín khít cao Khi có một chỗ nào đó bị dò rỉ thì cả dòng dẫnđộng không làm việc được

- Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường phải sử dụng các bộ trợlực để giảm lực đạp, làm cho kết cấu phức tạp

- Sự dao động áp suất của chất lỏng làm việc có thể làm cho các đường ống

bị rung động và mô men phanh không ổn định

- Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp

+ Phạm vi sử dụng

Với các đặc điểm đó, dẫn động thủy lực được sử dụng rộng rãi trên các ôtô

du lịch, ô tô tải cỡ nhỏ hoặc cỡ đặc biệt lớn

Hình 1.8 Dẫn động thuỷ lực tác dụng trực tiếp.

1, 8- Xi lanh bánh xe trước/sau; 2, 7- Ống dẫn dầu đến các xi lanh; 3- Piston xi lanh

phụ; 4- Piston xi lanh chính; 5- Bàn đạp; 6- Xi lanh chính

Hình 1.9 Dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không

1- Xi lanh chính kiểu kép; 2- Các piston; 3- Các bình chứa dầu; 4- Bầu trợ lực chânkhông; 5- Piston (hoặc màng) của bầu trợ lực chân không; 6- Lọc không khí; 7-Cụm lò xo và nắp van kết hợp (vừa là nắp van không khí–đang đóng kín với đế vankhông khí gắn ở đầu cần đẩy; vừa là nắp van chân không–đang mở với đế van chânkhông 11); 8- Van không khí; 9- Bàn đạp; 10- Lò xo hồi vị cần đẩy từ bàn đạp kiêmchức năng đóng kín đế van không khí với nắp van 7; 11- Đế van chân không;

12- Bình chân không; 13- Van một chiều; 14,15- Các đường dẫn đến các xi lanh

bánh xe sau/trước

Hình 1.10 Sơ đồ dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén

1- Bàn đạp; 2- Đòn điều khiển; 3- Cụm van; 4- Bình chứa khí nén; 5- Xi lanh lực;

6- Xi lanh chính; 7- Dòng dầu đến các xi lanh bánh xe sau; 8- Các xi lanh bánh xesau; 9- Dòng dầu đi đến các xi lanh bánh xe trước; 10- Các xi lanh bánh xe trước

Hình 1.11 Sơ đồ dẫn động thuỷ lực trợ lực bằng bơm thuỷ thuỷ lực [2]

1- Bơm dầu; 2- Van an toàn; 3- Đường dầu cao áp; 4- Đường dầu hồi; 5- Van phânphối; 6- Xi lanh trợ lực; 7- Xi lanh chính; 8,9- Các xi lanh của bánh sau/trước.

Hình 1.12 Dẫn động thuỷ lực dùng bơm và các bộ tích năng

1- Bàn đạp; 2- Xi lanh chính; 3,4- Hai khoang của van phanh; 5- Các xi lanh củabánh sau; 6- Các xi lanh bánh trước; 7,9- Bình tích năng; 8- Rơ-le điều khiển; 10-

Van an toàn ; 11- Bơm thuỷ lực

1.2.2.3 Dẫn động khí nén.

+ Ưu nhược điểm:

Dẫn động khí nén có các ưu điểm quan trọng là:

- Điều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ

- Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có rò rỉ nhỏ, hệ thống vẫn cóthể tiếp tục làm việc được, tuy hiệu quả phanh giảm)

- Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác, như: phanh

rơ moóc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén,

- Dễ cơ khí hóa, tự động hóa quá trình điều khiển dẫn động

Tuy vậy dẫn động khí nén có các nhược điểm là:

- Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn

- Do bị hạn chế bởi điều kiện rò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn củachất lỏng trong dẫn động thủy lực tới 10 ÷ 15 lần Nên kích thước và khối lượng của dẫn động lớn.

- Số lượng các cụm và chi tiết nhiều

- Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn

+ Phạm vi sử dụng.

Với các đặc điểm đó, dẫn động khí nén hiện nay được sử dụng rộng rãi trên các

ôtô máy kéo cỡ trung bình và lớn, cũng như trên các đoàn xe kéo moóc

Trong dẫn động này chức năng điều khiển được thực hiện bởi phần điện có

độ nhạy cao, còn chức năng sinh lực do phần khí nén đảm nhận Trong những nămgần đây trên các ô tô và đoàn xe kéo moóc, sử dụng rộng rãi các bộ vi xử lý để thực

hiện thao tác tính toán và xử lý khác nhau Sử dụng các bộ vi xử lý như vậy trongdẫn động điện khí nén cho phép tạo được các dẫn động có độ nhạy, tính đồng bộ và

độ chính xác cao

Hình 1.14 Sơ đồ nguyên lý dẫn động phanh điện khí nén 2 đường của đoàn xe kéo

moóc1-Van phân phối; 2- Van điều khiển phanh rơ mooc; 3- Bầu phanh trước của xekéo; 4- Bộ điều chỉnh lực phanh xe kéo; 5- Van tăng tốc; 6- Bầu phanh sau của xekéo; 7,8- Các đầu ống nối; 9,19- Cảm biến áp suất; 10- Bình chứa nửa móoc; 11-Đường điều khiển; 12- Đường cung cấp; 13- Van phanh; 14- Van ngắt; 15- Bộ điềuchỉnh lực phanh nửa móoc; 16- Van xả; 17- Van giữ; 18- Bầu phanh nửa móoc; 20-Cụm phân phối nửa móoc; 21- Khối so sánh điện tử (bộ vi xử lý); 22, Máy nén khí;

23, Bình chứa; 24, Van an toàn; 25, Van bảo vệ

Chương 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KÊ HỆ THỐNG PHANH CHÍNH

TRÊN ÔTÔ 2.1 Tính toán cơ cấu phanh.

- Các thông số ban đầu của xe được cho trong bảng 2-1:

Bảng 2-1: Thông số ban đầu của xe thiết kếST

Hình 2.1: Sơ đồ tính toán lực tác dụng lên ô tô khi phanh

- Trong đó:

 a, b: Khoảng cách từ trọng tâm xe đến trục bánh xe trước/sau

 Ga : Trọng lượng toàn bộ của xe

 Z1, Z2: Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên bánh xe trước và sau

 hg : Chiều cao trọng tâm xe

 O : Trọng tâm xe

- Viết phương trình cân bằng momen khi bánh xe đứng yên (Hình 2.1)

+ Phương trình cân bằng momen tại O1:

= 3,08 [m]

Ta có: Theo [1] L = a + b

=> b = 4,4 – 3,08

= 1,32 [m] ( 2.3)

- Khi phanh sẽ có các lực tác dụng lên xe:

+ Trọng lượng toàn bộ Ga đặt tại trọng tâm O

+ Lực cản lăn pf1 và pf2

+ Phản lực thẳng góc Z1 và Z2

+ Lực phanh tác dụng lên bánh xe trước/sau Pp1 và Pp2

+ Lực cản không khí Pω

+ Lực quán tính Pj sinh ra do khi phanh sẽ có gia tốc chậm dần

- Ở đây lực phanh Pp1 và Pp2 đặt tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường, chiềungược chiều chuyển động của ô tô Lực quán tính Pj đặt tại trọng tâm xe và có chiềucùng chiều chuyển động của ô tô Theo[1]:

- Lực quán tính Pj được xác định theo biểu thức sau :

 Jp: Gia tốc chậm dần khi phanh

- Khi phanh thì lực cản không khí Pω và lực cản lăn Pf1, Pf2 không đáng kể, có thể bỏqua Sự bỏ qua này chỉ gây ra sai số 1,5%÷2% Khi đó phương trình cân bằng lựckhi xe phanh theo phương song song với mặt đường là :

Pj = Pp1 + Pp2 (2.5)

- Để sử dụng hết trọng lượng bám của ô tô thì cơ cấu phanh được bố trí ở bánh sau

và trước, lực phanh lớn nhất đối với toàn bộ xe là :

(2.6)

- Theo[1], ta có : Với hệ thống phanh có trang bị hệ thống kiểm soát và điều chỉnh

độ trượt của bánh xe (ABS) thì hệ số bám khi phanh khẩn cấp chỉ có thể đạt φ=0,7÷0,85 Để đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất với giá trị gia tốc chậm dần lớn nhất

mà các bánh xe không bị trượt ta chọn φ= 0,7333

- Xét khi ô tô phanh khẩn cấp với tốc độ bất kì cho đến khi dừng hẳn (v=0) thì giatốc khi phanh đạt cực đại, jpmax sẽ được xác định từ phương trình cân bằng lực quántính khi phanh Theo [1] :





(2.9)Trọng lượng bám ở mỗi bánh xe Gb chính bằng phản lực pháp tuyến Z tại

bánh xe khi phanh Khi ô tô phanh khẩn cấp với tốc độ bất kỳ cho đến khi dừng hẳn(v= 0) thì gia tốc phanh cực đại có thể được xác định từ lực quán tính lớn nhất khi

phanh Pj Sau khi biến đổi ta có trọng lượng bám ở mỗi bánh xe trước/sau :

Suy ra lực phanh yêu cầu ở mỗi bánh xe trước/ sau là :

Pbx1 Pbx2 G b bx  29675, 25.0, 735 21811, 309 (2.12) =34335 0,7333

= 25177,8 [N]

Momen phanh yêu cầu ở mỗi bánh xe trước/sau là :

Mbx1Mbx2P Rbx bx (2.13) 21811,309.0, 45 9815, 089Trong đó : Rbx:là bánh kính làm việc trung bình của bánh xe.

Theo đề bài ra : Rbx= 0,5 [m]

Mbx1Mbx2P Rbx bx 21811,309.0, 45 9815, 089

= 25177,8.0,5 = 12588,9 [N.m]

2.1.2 Hệ số phân bố lực phanh trên các trục bánh xe:

Thực tế momen phanh sinh ra ở các bánh xe là do cơ cấu phanh lắp đặt ở bánh

xe sinh ra Cơ cấu phanh sinh ra ở các bánh xe có nhiều kiểu, vì vậy nói chung trên

một chiếc xe có thể có các cơ cấu phanh khác nhau đối với các trục bánh xe trước

và trục bánh xe sau Ngay cả khi kiểu cơ cấu phanh giống nhau nhưng kết cấu vàkích thước cụ thể vẫn có thể khác nhau tùy theo momen phanh yêu cầu phân bố trêncác trục.

Vì vậy để có cơ sở chọn cơ cấu phanh hợp lý, thì trước hết cần đánh giá tỷ

số phân bố momen phanh lên trục trước và trục sau theo hệ số phân bố lực phanh

Với xe tải do phân bố tải trọng tĩnh lên trục trước là 30% và trục sau 70%nhưng do trọng tâm cao nên hệ số phân bố lực phanh K12 = 1 là hợp lý Vì vậy cóthể chọn cơ cấu phanh ở trục trước và sau của xe là giống nhau Nên ta chọn phanhtrống guốc sử dụng cơ cấu ép là cam ép cho cả cầu trước và cầu sau của xe

2.1.3 Phân tích chọn kiểu, loại cho hệ thống phanh ô tô thiết kế

2.1.3.1 Chọn sơ đồ phân dòng chính

1 4

5

Hình 2.2 Sơ đồ phân dòng chính trên ô tô buýt

1 - Bộ phận phân dòng (Xi lanh chính )2,3 – Các bánh xe trước, sau; 4,5 – Các dòng dẫn động

- Với sơ đồ phân dòng chính ở trên, tuy hiệu quả sẽ giảm nhiều khi hỏng dòng

phanh ở cầu trước Nhưng đây là sơ đồ dẫn động phanh đơn giản nhất, đồng thờimức độ bất đối xứng lực phanh vẫn nằm trong giới hạn cho phép khi một trong haidòng dẫn động bị hỏng