Huấn luyện cho học viên nắm được cơ sở về lý thuyết tính toán quá trình phanh của xe trong quá trình chuyển động và các yếu tố ảnh hưởng làm cơ sở cho học tập, nghiên cứu các nội dung khác của các môn học liên quan đến ôtô xe máy. Nội dung: I.Lực phanh sinh ra ở bánh xe II.Điều kiện đảm bảo sự phanh tối ưu III.Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh IV.Cơ sở lý thuyết về điều hòa lực phanh và chống hãm cứng bánh xe
Trang 1Bài giảng số 07:
Tên bài giảng: SỰ PHANH XE BÁNH HƠI
A.Ý ĐỊNH HUẤN LUYỆN I.Mục đích:
Huấn luyện cho học viên nắm được cơ sở về lý thuyết tính toán quá trình phanh của xe trong quá trình chuyển động và các yếu tố ảnh hưởng làm cơ sở cho học tập, nghiên cứu các nội dung khác của các môn học liên quan đến ôtô xe máy
II.Yêu cầu:
- Nắm chắc phần lý luận cơ bản
- Phân tích được các lực tác dụng lên xe máy trong quá trình làm việc
- Biết vận dụng giải các bài toán thực tế đặt ra
- Biết vận dụng các kiến thức đã học vào nội dung bài học và từ nội dung bài học cho các bài và môn học tiếp theo
III.Nội dung:
I.Lực phanh sinh ra ở bánh xe II.Điều kiện đảm bảo sự phanh tối ưu III.Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh IV.Cơ sở lý thuyết về điều hòa lực phanh
và chống hãm cứng bánh xe
V.Phương pháp:
- Diễn giải, kết hợp phân tích giữa tranh vẽ và mô hình
- Học viên chú ý nghe giảng ghi chép
VII.Bảo đảm vật chất:
- Tài liệu: Lý thuyết ôtô máy kéo
- Tranh vẽ + học cụ
Trang 2TT NỘI DUNG T.GIAN P.PHÁP
I Lực phanh sinh ra ở bánh xe
Sơ đồ khảo sát (hình 9-1)
Khi người lái tác dụng một lực vào bàn đạp phanh thì ở cơ cấu
phanh sẽ tạo ra mô men phanhMp nhằm hãm bánh xe lại Lúc đó
ở bánh xe xuất hiện phản lực tiếp tuyến Pp ngược chiều chuyển
động, phản lực tiếp tuyến này được gọi là lực phanh và được xác
định theo CT:
Pp = Mp / rb Lực phanh lớn nhất bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe
với mặt đường:
Ppmax = P = Z.
Khi phanh thì bánh xe chuyển động với gia tốc chậm dần do đó
trên bánh xe sẽ có mô men quán tính Mjb tác dụng, mômen này
cùng với chiều chuyển động của xe, ngoài ra còn có mômen cản
lăn Mf tác dụng mômen này ngược với chiều chuyển động và có
tác dụng hãm bánh xe lại
Do đó lực hãm tổng cộng sẽ là:
b
jb f p b
jb f p p
r
M M P r
M M M
P0
Trong quá trình phanh mômen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh tăng
lên đến một lúc nào đó sẽ dẫn đến sự trượt lết bánh xe Khi bánh
xe trượt lết hoàn toàn thì hệ số bám có giá trị nhỏ nhất cho nên
lực phanh sinh ra giữa bánh xe và đường là nhỏ nhất dẫn đến hiệu
quả phanh thấp nhất Khi bánh xe trượt lết sẽ làm mất tính dẫn
hướng và mất tính ổn định
Ta nhận thấy rằng muốn có lực phanh lớn cần có hệ số bám lớn
và phản lực pháp tuyến lớn cần phải bố trí cơ cấu phanh ở tất
cả các bánh xe
II Điều kiện đảm bảo sự phanh tối ưu
Sơ đồ khảo sát (hình 9-2)
Xét trường hợp phanh xe khi: xe không kéo moóc và chuyển
động trên đường nằm ngang
Các lực tác dụng lên xe khi phanh
Lực quán tính: j j p
g
G
P
Lực cản không khí Pw không đáng kể
Lực cản lăn: Pf không đáng kể
Trang 3TT NỘI DUNG T.GIAN P.PHÁP
Phản lực thẳng góc:
L
h P b G
Z1 . j. g
L
h P a G
Z2 . j. g
Để sử dụng hết trọng lượng bám của xe thì cơ cấu phanh được bố
trí ở tất cả các bánh xe, nên lực phanh lớn nhất với toàn bộ xe là:
Ppmax = G.
Sự phanh có hiệu quả nhất là khi lực phanh sinh ra ở bánh xe tỷ
lệ thuận với tải trọng tác dụng lên chúng, mà tải trọng trong quá
trình phanh lại thay đổi do ảnh hưởng của lực quán tính
Trong trường hợp phanh có hiệu quả nhất, ta có
g j
g j p
p
h P a G
h P b G Z
Z P
P
2
1 2
1
Do trong quá trình phanh lực cản lăn Pf nhỏ có thể bỏ qua nên ta
có thể viết: Pj = Pp1 + Pp2
Và Pjmax = Ppmax = G.
Nên
g
g p
p
h a
h b P
P
2
1
III Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng quá trình phanh
1 Gia tốc chậm dần khi phanh
Gia tốc chậm dần khi phanh là một trong những chỉ tiêu đánh giá
chất lượng phanh xe
Phương trình cân bằng lực kéo khi phanh xe:
Pj = Pp + Pf + Pw + P Pi Thực tế kiểm nghiệm Pf, Pw, P cản lại sự chuyển động của xe có
giá trị rất nhỏ so với lực phanh Lực phanh Pp chiểm 98% của
tổng các lực có xu hướng cản lại sự chuyển động của xe
Khi phanh xe trên đường nằm ngang: Pj = Pp
Theo điều kiện bám khi các bánh xe bị phanh hoàn toàn và đồng
thời:
Ppmax = .G
Vì vậy ta có:
G j
g
G
p
i max
Gia tốc chậm dần khi phanh:
i p
g j
max
2 Thời gian phanh
Thời gian phanh nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt
Ta có:
i
g dt
dv j
Trang 4Thời gian phanh:
) (
1
2
V V g
dv g
V
V
Khi phanh đến lúc xe dừng hẳn thì V2 = 0
3 Quãng đường phanh
So với 2 chỉ tiêu trên thì quãng đường phanh là chỉ tiêu mà người
lái xe có thể nhận thức được trực quan nhất và dễ dàng tạo điều
kiện cho người lái xe xử trí trí trong quá trình lái xe
) (
2
2 2
2
1 V V g
S i
Khi xe dừng hẳn thì V2 = 0
Từ các chỉ tiêu trên ta thấy, các chỉ tiêu không phụ thuộc và
trọng lượng toàn bộ của xe Nhưng trong thực tế thì với trọng
lượng khác nhau thì các chỉ tiêu trên sẽ có giá trị khác nhau
4 Lực phanh và lực phanh riêng
Chỉ tiêu này có hiệu quả khi thử phanh trên bệ thử
Lực phanh sinh ra ở các bánh xe được xác định theo :
Pp = Mp / rb Lực phanh riêng là lực phanh tính trên một đơn vị trọng lượng
toàn bộ G của xe
P = Pp / G Lực phanh riêng cực đại sẽ ứng với khi lực phanh cực đại Pmax =
Ppmax / G =
Ta thấy lực phanh riêng cực đại bằng hệ số bám
IV Cơ sở lý thuyết về điều hòa lực phanh và chống hãm cứng
bánh xe khi phanh
1 Điều hòa lực phanh
Muốn đảm bảo phanh có hiệu quả thì lực phanh sunh ra ở các
bánh xe phải tuân theo
g
g p
p
h a
h b P
P
2
1
Nêu coi xe có bán kính các bánh xe là như nhau trong quá trình
chuyển động thì ta có
g
g p
p b p
b p p
p
h a
h b P
P r P
r P M
M
2
1
2 2
1 1
2
1
Đối với xe không tải hoặc chất tải cố định thì các thông số a, b, hg
cố định Nên khi xác định mômen phanh theo điều kiện bám thì
ta thấy tỷ lệ mômen phanh ở các bánh xe phụ thuộc vào điều kiện
bám ()
Do đó muốn đảm bảo được sự phanh tối ưu ta phải có kết cấu hợp
lý để phân phối mômen phanh của các bánh xe đảm bảo theo tỷ lệ
Bộ điều hòa lực phanh
Trang 5TT NỘI DUNG T.GIAN P.PHÁP
Nguyên tắc hoạt động: quá trình phanh ban đầu thì lực phanh
phân bố ở các bánh xe là như nhau Đến một thời điểm xác định
thì bộ điều hòa lực phanh bắt đầu làm việc, tăng thêm lực phanh
cho từng cơ cấu phanh đảm bảo theo tỷ lệ Tuy nhiên lực phanh
cũng bị giới hạn bở nếu bánh xe bị phanh cứng thì sẽ xảy ra
trường hợp trượt lết (mát ổn định)
2 Vấn đề chống hãm cứng bánh xe
Thực tế, hệ số bám của bánh xe với mặt đường ngoài việc phụ
thuộc vào loại đường và tình trạng mặt đường còn phụ thuộc
nhiều vào độ trượt tương đối của bánh xe với đường trong quá
trình phanh
Độ trượt tương đối được xác định bởi:
v
r
v b.b
Khái niệm hệ số bám dọc: x = Pp / Gp
Ơ những hệ số bám dọc khác nhau thì ta có thể xác định được hệ
số trượt khác nhau và ở điều kiện lý tưởng nhất thì hệ số bám dọc
phải đạt giá trị lớn nhất
Để đạt được hiệu quả phanh ta phải điều chỉnh được hệ số trượt
thay đổi trong giới hạn hẹp xung quanh hệ số trượt tối ưu
Nguyên lý điều chỉnh:
- Theo gia tốc chậm dần của bánh xe phanh
- Theo giá trị độ trượt cho trước
- Theo tỷ số vận tốc góc của bánh xe với gia tốc chậm dần
Nguyên lý điều chỉnh theo gia tốc chậm dần: khi tác động lên bàn
đạp phanh thì áp suất dẫn động tăng lên nghĩa là mômen phanh
tăng lên làm tăng giá trị của gia tốc chậm dần và làm tăng độ
trượt của bánh xe Sau khi đạt đến giá trị bám lớn nhất thì gia tốc
chậm dần của bánh xe tăng lên đột ngột (bánh xe bắt đầu có hiện
tượng bị hãm cứng) xe chuyển động với vận tốc nhỏ Bộ điều
khiển điều chỉnh lại áp suất dẫn động
C.KẾ HOẠCH CỦNG CỐ BÀI
1.Khái niệm lực phanh? Điều kiện để đảm bảo sự phanh tối ưu?
2.Phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh?
3.Khái niệm về điều hòa lực phanh?
4.Cơ sở lý thuyết chống hãm cứng bánh xe?
Đã thông qua tổ bộ môn