Thiết kế hệ thống phanh đĩa xe 7 chỗ

Thiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗ Thiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗ Thiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗ Thiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗ Thiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗ Thiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗ Thiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗ Thiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗThiếtkếhệthốngphanhđĩaxe7chỗ

TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH

Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phanh

 Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe, dừng hẳn hoặc giữ xe đỗ ở một vị trí nhất định;

Hệ thống phanh ôtô là một trong những bộ phận quan trọng nhất, đảm bảo an toàn khi xe di chuyển ở tốc độ cao Việc duy trì hệ thống phanh hiệu quả không chỉ giúp tăng cường an toàn mà còn nâng cao năng suất vận chuyển, góp phần tăng tốc độ trung bình của xe.

 Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm;

 Phanh êm dịu trong mọi trường hợp đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh;

 Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao và phải có hai dòng độc lập đối với phanh chính;

Để đảm bảo hiệu quả phanh tối ưu và tránh hiện tượng trượt lết, việc phân bố mô men phanh một cách hợp lý là rất quan trọng Điều này giúp tận dụng tối đa trọng lượng bám tại các bánh xe, nâng cao độ an toàn khi điều khiển phương tiện.

 Không có hiện tượng tự xiết khi phanh;

 Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt;

 Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển - với lực phanh trên bánh xe;

 Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng

1.1.3 Phân loại a Theo công dụng:

 Hệ thống phanh chính (phanh chân);

 Hệ thống phanh dừng (phanh tay);

SVTH: Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 6

 Hệ thống phanh dự phòng;

Hệ thống phanh rà hay chậm dần, bao gồm phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ, thường được sử dụng trên các xe cỡ lớn và trong các tình huống dốc dài Cấu trúc của cơ cấu phanh đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả khi vận hành xe.

 Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc;

 Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa c Theo dẫn động phanh:

 Hệ thống phanh dẫn động cơ khí;

 Hệ thống phanh dẫn động thủy lực;

 Hệ thống phanh dẫn động khí nén;

 Hệ thống phanh dẫn động kết hợp thủy lực-khí nén;

 Hệ thống phanh điện đây đang là xu thế của thời đại d Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh:

Theo khả năng điều chỉnh mô men phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hòa lực phanh e Theo trợ lực

 Hệ thống phanh có trợ lực;

 Hệ thống phanh không có trợ lực f Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh:

Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS).

Cấu tạo chung của hệ thống phanh

Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ô tô được mô tả trên hình 1.1

Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính:

Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh ô tô

Các cơ cấu phanh trên ô tô chủ yếu hoạt động dựa vào nguyên lý tạo ma sát giữa bộ phận quay và bộ phận cố định Ba loại cơ cấu phanh điển hình bao gồm phanh đĩa, phanh guốc và phanh tay dừng.

Dẫn động phanh là hệ thống truyền và khuyếch đại lực từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh, với các dạng dẫn động khác nhau như cơ khí, thủy lực, khí nén hoặc kết hợp Trong dẫn động cơ khí, hệ thống bao gồm bàn đạp và các thanh đòn cơ khí, trong khi dẫn động thủy lực bao gồm bàn đạp, xi lanh chính (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn.

Cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh là bộ phận sinh ra mô men phanh và chuyển động năng của ô tô thành dạng năng lượng khác (thường chuyển thành nhiệt năng)

Trên ô tô, ma sát là yếu tố chính để tạo ra cơ cấu phanh Các loại phanh phổ biến được sử dụng bao gồm phanh tang trống, phanh đĩa và phanh dải.

Hình 1.1: Hệ thống phanh trên ô tô

Cơ cấu phanh guốc là một hệ thống phanh phổ biến trên ô tô, hoạt động dựa trên việc sử dụng các guốc phanh cố định để tạo ra ma sát với mặt trụ trong của tang trống quay cùng bánh xe Quá trình phanh diễn ra nhờ sự tương tác giữa bề mặt tang trống và các má phanh Hệ thống phanh tang trống bao gồm nhiều loại, trong đó có cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục.

1: guốc phanh; 2: cam; 3:má phanh; 4: xy lanh; 5:trống phanh

Hình 1.2: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

Cơ cấu phanh đối xứng qua trục (có nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục thẳng đứng) được thể hiện trên Hình 1.2

Sơ đồ Hình 1.2.a mô tả loại hệ thống sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh, thường được áp dụng cho ôtô tải lớn Trong khi đó, sơ đồ Hình 1.2.b thể hiện loại sử dụng xi lanh thủy lực để ép guốc phanh vào trống phanh, thường thấy trên ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.

Cơ cấu phanh này bao gồm hai chốt cố định với bạc lệch tâm, cho phép điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới Khe hở phía trên có thể được điều chỉnh thông qua trục cam ép hoặc cam lệch tâm.

Trên hai guốc phanh, các tấm ma sát được gắn tán hoặc dán, có thể là dạng liên tục hoặc được chia thành nhiều đoạn.

1.2.b trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ và guốc phanh bên trái là guốc xiết, guốc bên phải là guốc nhả Vì vậy má phanh bên guốc xiết dài hơn bên guốc nhả, mục đích để hai má phanh có sự hao mòn như nhau trong quá trình sử dụng do má xiết chịu áp suất lớn hơn

Cơ cấu phanh mở bằng cam ép (Hình 1.2.a) có áp suất tác dụng lên hai má phanh đồng đều, dẫn đến độ dài của chúng cũng bằng nhau Bên cạnh đó, cơ cấu phanh guốc được thiết kế đối xứng qua tâm.

Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm, như thể hiện trong hình 1.3, bao gồm mâm phanh với hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe và hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau, tất cả đều đối xứng qua tâm.

Guốc phanh được lắp trên chốt cố định ở mâm phanh, có bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh Lò xo guốc phanh giữ pittông luôn tì vào xi lanh bánh xe Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh tự động qua cơ cấu trong pittông của xi lanh Hệ thống phanh đối xứng qua tâm thường sử dụng dẫn động thủy lực và được lắp đặt ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.

Hình 1.3 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

1- Ống nối; 2- vít xả khí; 3- xi lanh bánh xe; 4- má phanh; 5- phớt làm kín; 6- piston; 7- lò xo guốc phanh; 8- tấm chặn; 9- chốt guốc phanh; 10- mâm phanh c Cơ cấu phanh guốc loại bơi

Cơ cấu phanh guốc loại bơi không dựa vào một chốt quay cố định, mà cả hai guốc phanh đều dựa trên mặt tựa di trượt, tạo nên sự linh hoạt và hiệu quả trong quá trình phanh.

Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi: loại hai mặt tựa tác dụng đơn (hình 1.4.a); loại hai mặt tựa tác dụng kép (hình 1.4.b)

Loại hai mặt tựa tác dụng đơn là một cơ cấu phanh, trong đó một đầu guốc phanh tựa trên mặt tựa di trượt của vỏ xi lanh, trong khi đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pít tông Cơ cấu này thường được sử dụng cho các bánh xe trước của ô tô du lịch và ô tô tải nhỏ.

Cơ cấu phanh guốc loại tựa tác dụng kép được thiết kế với hai pittông trong mỗi xi lanh bánh xe, giúp cả hai đầu guốc tựa trên hai mặt tựa di trượt Loại phanh này thường được sử dụng cho bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ, mang lại hiệu suất phanh hiệu quả và đáng tin cậy.

Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa hoạt động bằng cách khi phanh bánh xe, guốc phanh thứ nhất sẽ gia tăng lực tác động lên guốc phanh thứ hai, giúp cải thiện hiệu quả phanh.

Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc loại bơi a b

Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa: cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn (hình 1.5.a); cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép (hình 1.5.b)

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn:

Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn bao gồm hai guốc phanh liên kết qua mặt tựa di trượt của cơ cấu điều chỉnh di động Một đầu guốc phanh tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe, trong khi đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pittông xi lanh Cơ cấu điều chỉnh giúp điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh cho cả hai guốc Loại phanh này thường được sử dụng cho các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình.

- Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép:

Dẫn động phanh

1.4.1 Dẫn động phanh chính bằng cơ khí

Hệ thống phanh dẫn động cơ khí có cấu trúc đơn giản, nhưng khả năng tạo mômen phanh lớn bị hạn chế do lực điều khiển của người lái Do đó, hệ thống này thường được sử dụng chủ yếu trong phanh dừng (phanh tay).

1.4.2 Dẫn động phanh chính bằng thủy lực

Dẫn động phanh bằng thủy lực sử dụng chất lỏng để tạo và truyền áp suất đến các xi lanh công tác, giúp ép má phanh vào trống hoặc đĩa phanh Hệ thống này có độ nhạy cao và cấu trúc đơn giản, nhưng yêu cầu lực điều khiển từ người lái lớn hơn so với dẫn động bằng khí nén Do đó, phanh thủy lực thường được áp dụng trên ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ Trong hệ thống phanh dầu, lực từ bàn đạp được truyền đến cơ cấu phanh qua chất lỏng, mà trong quá trình ép, chất lỏng này được coi là không đàn hồi.

Hình 1.12 Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy lực

SVTH: Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 18 a b

Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực bao gồm các thành phần chính như bàn đạp phanh, xi lanh chính (tổng phanh), các ống dẫn và các xi lanh công tác (xi lanh bánh xe).

Trong hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực, có hai loại mạch dẫn động chính: dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng, tùy thuộc vào sơ đồ thiết kế của hệ thống.

 Dẫn động một dòng (hình 1.12):

Dẫn động một dòng là hệ thống mà từ đầu ra của xi lanh chính chỉ có một đường dầu duy nhất dẫn đến tất cả các xi lanh công tác của bánh xe Mặc dù có kết cấu đơn giản, nhưng hệ thống này có độ an toàn không cao Nếu một trong những ống dẫn dầu đến các xi lanh bánh xe bị rò rỉ, áp suất trong hệ thống sẽ bị mất, dẫn đến tình trạng tất cả các bánh xe đều mất phanh.

Vì vậy trong thực tế người ta hay sử dụng dẫn động thuỷ lực hai dòng

 Dẫn động hai dòng (hình 1.13):

Hình 1.13 Dẫn động hai dòng

Dẫn động hai dòng là hệ thống trong đó xi lanh chính có hai đầu ra độc lập, mỗi đầu ra dẫn đến các bánh xe của ô tô Để đạt được tính năng này, có thể sử dụng xi lanh chính đơn kết hợp với bộ chia dòng hoặc xi lanh chính kép (loại "tăng đem").

Có nhiều cách bố trí hai dòng độc lập cho các bánh xe Bài viết này giới thiệu hai phương án tiêu biểu thường được sử dụng, được thể hiện trong sơ đồ Hình 1.13.a.

Trong sơ đồ Hình 1.13.a, một dòng dầu được dẫn động ra hai bánh xe cầu trước và một dòng khác ra hai bánh xe cầu sau Cách bố trí này cho phép một trong hai dòng bị rò rỉ mà không ảnh hưởng đến hiệu suất phanh của dòng còn lại; ví dụ, nếu dòng dầu ra cầu trước bị rò rỉ, lực phanh vẫn được duy trì ở hai bánh sau Tuy nhiên, nếu đường dẫn động cầu trước hỏng, có thể xảy ra hiện tượng quay ngang xe khi phanh, trong khi hỏng đường dầu cầu sau có thể làm mất tính ổn định khi phanh gấp Ngược lại, ở sơ đồ Hình 1.13.b, một dòng được dẫn tới một bánh xe phía trước và một bánh xe phía sau so le nhau, trong khi dòng còn lại dẫn tới hai bánh xe so le còn lại Trong trường hợp này, nếu một dòng bị rò rỉ, dòng còn lại vẫn đảm bảo lực phanh ở hai bánh xe so le trước và sau, duy trì chất lượng phanh tốt ngay cả khi hệ số bám dọc ở hai vết bánh xe khác nhau nhiều.

1.4.3 Dẫn động phanh chính bằng khí nén

Hình 1.14: Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén

1 - máy nén khí; 2 - bầu lọc khí; 3 - bộ điều chỉnh áp suất; 4 - đồng hồ áp suất;

5 - bàn đạp phanh; 6 - van an toàn; 7 - bình chứa khí; 8 - van phân phối (tổng phanh); 9 - bầu phanh; 10 - cam phanh; 11 - lò xo cơ cấu phanh; 12 - guốc phanh

Dẫn động phanh bằng khí nén sử dụng năng lượng từ nguồn khí nén để tạo áp lực ép guốc phanh vào trống phanh Trong hệ thống này, lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu được dùng để cung cấp khí nén tới các bầu phanh bánh xe Tại bầu phanh, áp suất khí nén tạo ra lực tác dụng lên guốc phanh, thực hiện phanh ô tô Mặc dù độ nhạy thấp hơn và cấu trúc phức tạp hơn, nhưng hệ thống này cho phép người lái chỉ cần một lực điều khiển nhỏ để mở van phân phối khí nén, do đó thường được sử dụng trên các ô tô cỡ lớn.

Hệ dẫn động phanh bằng khí nén bao gồm các bộ phận chính như máy nén khí, bình chứa khí nén, van phân phối, đường ống dẫn khí nén, các xi lanh công tác (bầu phanh), và bộ phận chia khí nén đến các bình chứa của các dòng dẫn động khác nhau Để cải thiện hiệu suất và giảm thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh, việc bố trí các van gia tốc là cần thiết.

1.4.4 Dẫn động phanh chính bằng thủy khí kết hợp

Bánh xe trước Bánh xe sau Đường khí Đường dầu

Hình 1.15 Sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ khí kết hợp

Dẫn động bằng thủy lực có độ nhạy cao nhưng yêu cầu lực điều khiển lớn trên bàn đạp, trong khi dẫn động bằng khí nén lại có lực điều khiển nhỏ nhưng độ nhạy kém do thời gian tác dụng chậm Để kết hợp ưu điểm của cả hai loại dẫn động, người ta sử dụng hệ thống dẫn động phối hợp giữa thủy lực và khí nén.

Loại dẫn động này thường được áp dụng trên các ôtô tải trung bình và lớn

Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống bao gồm hai phần dẫn động:

- Dẫn động thủy lực: có hai xi lanh chính dẫn hai dòng dầu đến các xi lanh bánh xe phía trước và phía sau;

- Dẫn động khí nén: bao gồm từ máy nén khí, bình chứa khí, van phân phối khí và các xi lanh khí nén;

Phần máy nén khí và van phân phối hoàn toàn có cấu tạo và nguyên lý làm việc như trong hệ thống dẫn động bằng khí nén;

Phần xi lanh chính loại đơn và các xi lanh bánh xe được thiết kế theo nguyên lý hoạt động của hệ thống dẫn động thủy lực Hệ thống này sử dụng dẫn động thủy khí kết hợp hai dòng, với van phân phối khí dạng kép, bao gồm hai xi lanh chính và hai xi lanh khí.

Bộ cường hóa lực phanh

Bộ cường hóa lực phanh là một hệ thống chi tiết giúp tăng cường năng lượng từ nguồn có sẵn, bổ sung vào công sức của người lái Nhờ đó, lực cần thiết để điều khiển hệ thống phanh được giảm thiểu, mang lại cảm giác điều khiển nhẹ nhàng và dễ dàng hơn.

Nguồn năng lượng cho ô tô thường được lấy từ động cơ, bao gồm khí nén và chân không Trên các loại xe lớn như ô tô tải và xe buýt, thường sử dụng cường hóa dẫn động bằng khí nén Trong khi đó, cường hóa chân không thường gặp trên các loại ô tô cỡ nhỏ hơn.

SVTH: Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 22 nhỏ Nguồn chân không cung cấp cho bộ cường hóa có thể được lấy từ đường ống nạp của động cơ xăng sử dụng chế hòa khí hoặc được tạo ra thông qua bơm chân không.

Cần phân biệt giữa cường hóa phanh bằng khí nén và dẫn động phanh bằng khí nén Nếu hệ thống dẫn động phanh bằng khí nén gặp sự cố làm kín, hệ thống sẽ không hoạt động Ngược lại, nếu hệ thống cường hóa bằng khí nén xảy ra sự cố, phanh vẫn có thể được điều khiển, tuy nhiên lực điều khiển sẽ lớn hơn nhiều.

Bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh – ABS

Hình 1.16: Bố trí hệ thống phanh trên xe

Trong quá trình phanh, nếu bánh xe bị trượt lết, khả năng bám đường sẽ giảm đáng kể, dẫn đến hiệu quả phanh kém hơn so với khi bánh xe ở giới hạn trượt lết Hơn nữa, trượt lết cũng làm mất khả năng điều khiển hướng di chuyển của xe, gây ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng phanh.

Bộ ABS điều chỉnh áp suất phanh cho từng bánh xe dựa trên mức độ trượt khi phanh, đảm bảo sự chính xác trong việc kiểm soát lực phanh, giúp cải thiện hiệu suất và an toàn khi lái xe.

Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 đã nghiên cứu về hệ thống phanh không bị trượt, giúp nâng cao hiệu quả và chất lượng phanh xe Hiện nay, nhiều quốc gia tiên tiến chỉ cho phép nhập khẩu ô tô được trang bị bộ phanh ABS, cho thấy tầm quan trọng của công nghệ này trong việc đảm bảo an toàn giao thông.

Hình 1.17: Sơ đồ nguyên lý

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS trong dẫn động thuỷ lực trên ôtô được thể hiện trên Hình 1.17

Hệ thống phanh hoạt động bằng cách khi người lái xe nhấn bàn đạp, chất lỏng công tác được chuyển từ xi lanh chính qua van điều áp tới xi lanh công tác ở bánh xe Cảm biến đo vận tốc góc của bánh xe và gửi tín hiệu tới bộ xử lý trung tâm (ECU) Khi vận tốc góc gần bằng 0, ECU sẽ giảm áp suất tại xi lanh công tác để giảm mômen phanh, giúp bánh xe tăng tốc độ Khi vận tốc đạt giá trị xác định, ECU lại tăng áp suất tại xi lanh công tác, quá trình này lặp lại giúp bánh xe phanh hiệu quả mà không bị trượt.

Hình 1.19: đồ thị quan hệ giữa hệ số bám với hệ số trượt

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Giới thiệu về xe tham khảo

Hình 2.0: Xe tham khảo TOYOTA INNOVA

Hệ thống phanh trên xe TOYOTA INNOVA

Hình 2.1: Bố trí hệ thống phanh trên xe

THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA XE TOYOTA INNOVA

Dung tích xy lanh (cc) 1799

Công suất cực đại 103 / 6300 (kw/v/p)

Momen xoắn cực đại (Nm) 174 / 4300 (Nm/v/p) Đường kính x hành trình piston (mm) 81x87,3

Kiểu dẫn động Cơ khí

Hệ thống nạp nhiên liệu EFI: Phun nhiên liệu điện tử

Chiều dài cơ sở (mm) 2700

Chiều rộng cơ sở trước/sau (mm) 1500 / 1530

Khoảng sáng gầm xe (mm) 170

Phân bố trọng lượng cầu trước và cầu sau (N) 8543/6990

Bán kính quay vòng tối thiểu 5,8 m

Dung tích bình nhiên liệu (lít) 50

Giảm sóc trước Độc lập / Lò xo

Giảm sóc sau Tay đòn kép / Lò xo

Vành mâm xe La răng đúc

Lựa chọn cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh trên ôtô chủ yếu gồm hai loại: phanh guốc và phanh đĩa Phanh guốc thường được lắp đặt trên các ôtô có tải trọng lớn như ôtô tải và ôtô chở khách, cũng như một số loại ôtô con Ngược lại, phanh đĩa chủ yếu được sử dụng trên xe con, đặc biệt là ở cơ cấu phanh trước, và hiện nay, hầu hết các xe con đều trang bị phanh đĩa cho cả hai cầu.

2.2.1 Cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh cố định

Khi lực phanh được tác động, dầu cao áp sẽ di chuyển đến xy lanh, đẩy piston để ép các má phanh vào đĩa phanh, từ đó thực hiện quá trình phanh Số lượng xy lanh công tác có thể là 2 hoặc nhiều hơn.

4 xy lanh đặt đối xứng nhau, hoặc 3 xy lanh với 2 xy lanh nhỏ được bố trí một bên còn 1 xy lanh lớn bố trí một bên

2.2.2 Cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh di động

Phanh đĩa với giá xy lanh di động chỉ sử dụng một xy lanh thủy lực bên, cho phép giá xy lanh trượt trên các trục dẫn hướng gắn trên moay ơ Khi phanh, dầu cao áp đẩy piston ép một bên má phanh vào đĩa phanh, đồng thời đẩy giá xy lanh để ép má phanh còn lại Quá trình phanh chỉ diễn ra khi cả hai má phanh áp sát vào đĩa phanh Thiết kế này được áp dụng rộng rãi trên ô tô du lịch hiện nay, giúp tăng diện tích làm mát cho đĩa phanh và ngăn ngừa hiện tượng sôi dầu trong quá trình phanh cường độ cao.

 Ưu điểm của phanh đĩa:

- Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh đơn giản;

- Công nghệ chế tạo ít gặp khó khăn có khả năng giảm giá thành trong sản xuất;

Cơ cấu phanh đĩa mang lại momen phanh ổn định hơn so với phanh tang trống khi hệ số ma sát thay đổi, giúp các bánh xe phanh hoạt động hiệu quả và ổn định hơn, đặc biệt là khi xe phanh ở vận tốc cao.

Khối lượng của các chi tiết nhỏ và số lượng ít, cùng với kết cấu gọn gàng, giúp giảm tổng khối lượng các chi tiết không được treo, từ đó nâng cao tính êm dịu và khả năng bám đường của xe.

- Khả năng thoát nhiệt của cơ cấu phanh ra bên ngoài dễ dàng;

Thoát nước hiệu quả trên bề mặt đĩa phanh giúp loại bỏ nhanh chóng nước bám nhờ lực ly tâm, từ đó phục hồi tính năng phanh một cách nhanh chóng.

- Không cần điều chỉnh phanh

 Nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa:

Bụi bẩn và đất cát khó có thể tránh khỏi khi đĩa phanh không được che chắn kín, dẫn đến việc bụi xâm nhập vào khe hở giữa má phanh và đĩa phanh Khi ô tô di chuyển qua những khu vực lầy lội, điều này làm giảm ma sát giữa má phanh và đĩa phanh, từ đó giảm hiệu quả phanh của xe.

Má phanh cần phải chịu được ma sát và nhiệt độ cao trong quá trình hoạt động Khi phanh, có thể phát ra tiếng rít do sự tiếp xúc giữa má phanh và đĩa phanh, điều này thường xảy ra khi má phanh bị mòn hoặc không đủ chất bôi trơn.

Kết luận: Với kết cấu đơn giản và hiệu quả phanh cao, cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di động là sự lựa chọn tối ưu Qua phân tích và so sánh, chúng ta nhận thấy rằng phanh đĩa mang lại nhiều lợi ích vượt trội.

Lựa chọn phương án dẫn động

Có ba phương án dẫn động phanh chính: dẫn động cơ khí, dẫn động khí nén và dẫn động thủy lực Dẫn động cơ khí yêu cầu hệ thống phức tạp, chỉ phù hợp cho phanh tay Dẫn động khí nén cần máy nén và bình chứa, không thích hợp cho xe du lịch Do đó, dẫn động thủy lực với thiết kế nhỏ gọn và độ nhạy cao là lựa chọn tối ưu cho xe Để tăng độ tin cậy, nhiều xe hiện nay sử dụng dẫn động hai dòng Trong khi đó, dẫn động phanh một dòng dễ gặp sự cố khi đường ống hỏng, làm toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động, gây nguy hiểm Ngược lại, dẫn động phanh hai dòng cho phép phanh trước hoặc sau vẫn hoạt động bình thường khi một trong hai gặp sự cố.

SVTH: Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 29 đó hiệu quả phanh sẽ kém hơn nhưng vẫn còn khả năng phanh xe để không gây tai nạn trên đường

Sau đây sẽ phân tích một số phương án dẫn động thủy lực để tìm ra phương án phù hợp nhất cho xe thiết kế

2.3.1 Phương án 1: Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt a Sơ đồ cấu tạo

Hình 2.3: Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng cho 2 cầu riêng biệt

1 Bánh xe 4 Xy lanh chính 7 Má phanh sau

3 Xy lanh bánh trước 6 Xy lanh bánh sau b Nguyên lý hoạt động

Hệ thống dẫn động hai dòng sử dụng xilanh chính với tác dụng độc lập, trong đó một dòng dẫn động cho hai bánh xe ở cầu trước và dòng còn lại dẫn động cho hai bánh xe ở cầu sau, tương tự như phương án dẫn động thủy lực một dòng.

Khi không phanh dầu áp suất thấp nằm chờ trên đường ống;

Khi người lái nhấn bàn đạp phanh, lực tác động qua thanh đẩy vào piston trong xy lanh, làm cho dầu trong xy lanh phanh chính được ép ra Dầu này sau đó di chuyển qua các ống dẫn đến hai bánh xe cầu trước và hai bánh xe sau, tạo ra áp lực phanh cần thiết.

SVTH: Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 30 suất cao sẽ tác dụng vào các piston ở xy lanh bánh xe ép sát má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh;

Khi người lái nhả phanh, lò xo hồi vị sẽ đẩy dầu từ xy lanh bánh xe và xy lanh phanh đĩa trở về xy lanh chính Việc này có ưu điểm giúp hệ thống phanh hoạt động hiệu quả và nhanh chóng, nhưng cũng có nhược điểm nếu không được bảo trì đúng cách có thể dẫn đến giảm hiệu suất phanh.

Kết cấu đơn giản, giá thành hạ

Nếu bị hỏng hay rò rỉ dầu ở một dòng nào đó vẫn phanh được ở cầu xe của dòng còn lại

Nếu như hỏng 1 đường dẫn động hiệu quả phanh sẽ bị giảm đáng kể do chỉ còn tác dụng phanh trên một cầu

2.3.2 Phương án 3: Dẫn động thủy lực hai dòng chéo a Sơ đồ cấu tạo

Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng chéo bao gồm các thành phần chính như bánh xe, bầu trợ lực, và xy lanh phanh Cụ thể, bánh xe (1) được kết nối với xy lanh bánh trước (3) và xy lanh bánh sau (9) thông qua ống dẫn dầu (10) Bầu trợ lực (2 và 6) giúp tăng cường lực phanh, trong khi bàn đạp (7) điều khiển hệ thống phanh Cuối cùng, điều hòa lực phanh (11) đảm bảo phân phối lực phanh đồng đều cho cả hai bánh.

4.Ống dẫn dầu 8.Đĩa phanh sau b Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của hệ thống dẫn động thủy lực hai dòng chéo cho phép điều khiển phanh cho hai cầu riêng biệt Cụ thể, dòng dầu thứ nhất điều khiển bánh xe trước bên trái hoặc bên phải và bánh sau ở phía đối diện, trong khi dòng dầu còn lại đảm nhận phanh cho các bánh xe chéo còn lại Hệ thống này mang lại những ưu điểm như tăng cường độ an toàn và khả năng kiểm soát, nhưng cũng có nhược điểm cần được xem xét.

- Khi bị hỏng hay rò rỉ dầu ở một dòng thì ô tô vẫn được phanh ở một bánh trước và một bánh sau ở phía so le;

- Chất lượng vẫn được đảm bảo tốt cả khi trên đường có hệ số bám dọc ở hai vết bánh xe khác nhau nhiều

Khi một dòng phanh bị hư hỏng, hiện tượng mất đối xứng lực phanh xảy ra, dẫn đến chênh lệch lực phanh giữa các bánh xe còn lại Điều này có thể khiến ô tô bị quay trên mặt phẳng ngang.

- Kết cấu phức tạp hơn so với dẫn động thủy lực 2 dòng cho 2 cầu riêng biệt

2.3.3 Phương án 4: Dẫn động thủy lực hai dòng có một dòng hoàn chỉnh a Sơ đồ cấu tạo

Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng cho thấy cấu trúc của hệ thống phanh, bao gồm các thành phần quan trọng như bánh xe, xy lanh phanh chính, và bầu trợ lực Hệ thống này bao gồm xy lanh bánh trước và bánh sau, cùng với bàn đạp và ống dẫn dầu, giúp điều hòa lực phanh hiệu quả.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống này tương tự như phương án dẫn động thủy lực 2 dòng cho 2 cầu riêng biệt Tuy nhiên, điểm khác biệt là dòng dầu thứ nhất cung cấp năng lượng cho tất cả bánh xe ở cả 2 cầu, trong khi dòng dầu còn lại chỉ dẫn động cho các bánh xe ở cầu trước Hệ thống này có những ưu điểm và nhược điểm riêng cần được xem xét.

- Chất lượng phanh và độ tin cậy cao

- Khi xảy ra hư hỏng một dòng thì hiệu quả phanh giảm không nhiều, không mất đối xứng lực phanh, do đó đảm bảo được an toàn chuyển động;

- Cơ cấu phức tạp, khó chế tạo bố trí; Giá thành cao

2.3.4 Phương án 4: Dẫn động thủy lực hai dòng hoàn chỉnh a Sơ đồ cấu tạo

Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng với trợ lực và điều hòa lực phanh bao gồm các thành phần chính: bánh xe, xy lanh phanh chính, và xy lanh bánh sau Hệ thống này còn có bầu trợ lực, bàn đạp, và ống dẫn dầu, cùng với xy lanh bánh trước và thiết bị điều hòa lực phanh, giúp tối ưu hóa hiệu suất phanh của xe.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống này tương tự như phương án dẫn động thủy lực 2 dòng cho hai cầu riêng biệt, nhưng điểm khác biệt là mỗi dòng đều cung cấp lực dẫn động cho cả bốn bánh xe ở cầu trước và cầu sau Hệ thống này có những ưu điểm và nhược điểm riêng, cần được cân nhắc kỹ lưỡng.

- Chất lượng phanh và độ tin cậy rất cao;

- Khi xảy ra hư hỏng một dòng thì hiệu quả phanh giảm không nhiều, không mất đối xứng lực phanh, do đó đảm bảo được an toàn chuyển động;

- Cơ cấu phức tạp, khó chế tạo bố trí;

Kết luận: Phương án dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu độc lập, kết hợp với trợ lực chân và hệ thống điều hòa lực phanh, không chỉ đảm bảo an toàn mà còn mang lại hiệu suất phanh nhẹ nhàng Bên cạnh đó, kết cấu của hệ thống này đơn giản, dễ dàng bố trí và có chi phí thấp.

Kết luận chung của chương 2: Qua phân tích về cơ cấu phanh va dẫn động phanh, sau đây là phương án tốt nhất cho xe cần thiết kế

Về cơ cấu phanh: Ta chọn loại cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di dộng cho cả cầu trước và cầu sau

Về dẫn động phanh: Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt có trợ lực chân không và bộ điều hòa lực phanh.

Bộ trợ lực phanh

Hình 2.4: Kết cấu của bộ cường hoá chân không

1 Thân xi lanh , 2 Lò xo Piston thứ cấp , 3 Vành tựa Lò xo , 4 phớt , 5 Chốt hạn chế, 6 Piston thứ cấp , 7 Phớt thân van , 8 Lò xo , 9 Vành tựa Lò xo , 10

Phớt, piston sơ cấp, phanh hám, và vành tựa lò xo là những thành phần quan trọng trong hệ thống trợ lực Lò xo màng trợ lực, thân trước trợ lực, và màng trợ lực giúp tăng cường hiệu suất hoạt động Địa đỡ màng và thân sau trợ lực cũng đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì ổn định Tấm thép van hãm và bulông M12 là các bộ phận cần thiết để đảm bảo tính an toàn và độ bền Phớt thân trợ lực, vành đỡ lò xo, và loxo hồi van khí hỗ trợ trong việc điều chỉnh áp suất Cuối cùng, võ bọc, lọc khí, và cần đẩy cùng với van điều khiển là các yếu tố không thể thiếu để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống.

Lò xo van điều khiển, van khí, đĩa phản lực, van chân không, thanh đẩy trợ lực, ống dẫn khí, ống nối, phớt thân, ống dẫn dầu, cửa bù và cửa hồi dầu là những thành phần quan trọng trong hệ thống điều khiển và dẫn truyền chất lỏng Các thiết bị này đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và ổn định của các máy móc công nghiệp.

Bộ điều hòa lực phanh

Bộ điều hòa lực phanh trên ôtô tự động điều chỉnh áp lực phanh ở từng bánh xe dựa trên sự thay đổi tải trọng ở cầu sau Điều này giúp tăng cường hiệu quả phanh và đảm bảo sự ổn định khi xe phanh.

2.5.1 Đường đặc tính lý tưởng của bộ điều hòa lực phanh

Trong quá trình phanh, tải trọng trên các cầu xe thay đổi do lực quán tính, dẫn đến trọng lượng dồn về cầu trước Khi gia tốc chậm dần của xe lớn, tải trọng tác dụng lên cầu trước cũng tăng, làm tăng hệ số bám của bánh xe với mặt đường Điều này dẫn đến sự thay đổi lớn của lực phanh và mômen phanh Để đảm bảo hiệu quả phanh cao, cần thiết phải có hệ thống phân bố áp suất dầu đến các xi lanh ở bánh xe, phù hợp với trọng lượng bám của từng bánh trong quá trình phanh.

Bộ điều chỉnh lực phanh tự động điều chỉnh áp lực phanh ở các bánh xe nhằm nâng cao hiệu quả phanh, phụ thuộc vào hai thông số chính.

- Cường độ phanh của ôtô

- Sự thay đổi tải trọng tác dụng lên cầu sau làm thay đổi độ võng của hệ thống treo sau

Bộ điều hoà lực phanh tiếp nhận tín hiệu để điều chỉnh áp suất phanh đến các bánh xe sau, phù hợp với trọng lượng bám, từ đó nâng cao hiệu quả phanh Để đạt hiệu quả phanh tối ưu, lực phanh ở bánh xe trước P p1 và bánh xe sau P p2 cần phải tuân theo quy tắc nhất định.

Nếu coi bán kính bánh xe trước r b1 và bánh xe sau r b2 bằng nhau trong quá trình phanh

Ta có thể viết quan hệ giữa mômen phanh ở bánh xe sau M p2 và bánh xe trước M p1 như sau: 2 2 2 2

M p1 mômen phanh cần sinh ra ở bánh xe trước

M p2 mômen phanh cần sinh ra ở bánh xe sau

Để đảm bảo hiệu quả phanh tối ưu, mômen phanh ở bánh xe trước (M p1) và mômen phanh ở bánh xe sau (M p2) cần phải tuân thủ một tỷ lệ nhất định.

Mômen sinh ra ở các bánh xe trước M p1 và ở các bánh xe sau M p2 có thể xác định từ điều kiện bám theo biểu thức sau:

Đối với xe đã chất tải, khi thay đổi các giá trị a, b, hg trong các biểu thức (4) và (5), ta sẽ nhận được các giá trị M p1 và M p2 tương ứng.

Từ đó có thể vẽ được đồ thị M p1 = f 1 () và M p2 = f 2 ()

Hình 2.5: Đồ thị chỉ quan hệ giữa mômen phanh M p1 va M p2 với hệ số bám 

Hình 2.6: Đường dặc tính phanh lý tưởng của ôtô Mômen phanh ở các bánh xe tỷ lệ thuận với áp suất sinh ra trong dẫn động phanh M p1 = k 1 P 1dđ

Áp suất dẫn động phanh của cơ cấu phanh trước và sau được ký hiệu lần lượt là P1dđ và P2dđ, với k1 và k2 là hệ số tỷ lệ tương ứng cho phanh trước và phanh sau.

Để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu, áp suất dẫn động đến cơ cấu phanh trước (P1dđ) và áp suất dẫn động đến cơ cấu phanh sau (P2dđ) cần phải đáp ứng các điều kiện nhất định.

Hình 2.7: đường đặc tính lý tưởng của bộ điều hòa lực phanh

Để đảm bảo đường đặc tính lý tưởng, bộ điều hòa lực phanh cần có cấu trúc phức tạp Tuy nhiên, trong thực tế, các bộ điều hòa lực phanh chỉ có thể đạt được đường đặc tính gần đúng với đặc tính lý tưởng.

Bộ điều hoà lực phanh đảm bảo áp suất dẫn động cho phanh trước và phanh sau gần sát với đường đặc tính lý tưởng, giúp cơ cấu phanh hoạt động hiệu quả mà không bị bó cứng.

Hình 2.8: Đường đặc tính có dạng gấp khúc

2.5.2 Các phương án thiết kế bộ điều hòa lực phanh a Phương án 1: Điều hoà lực phanh bằng van hạn chế áp suất

4-Bệ tì p 1 , p 2 : áp suất dầu xilanh chính và ở bánh sau

Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý điều hoà lực phanh bằng van hạn chế áp suất

Trong trạng thái không điều chỉnh, lực F từ trọng lượng tác dụng qua hệ đàn hồi luôn đẩy piston mở ra Lực đàn hồi này phụ thuộc vào khoảng cách giữa cầu xe và sàn xe Khi áp suất tăng đến một giá trị nhất định, piston sẽ dịch chuyển sang trái, làm tì lên phớt và đóng kín đường dầu dẫn đến bánh sau, do đó áp suất p2 không tăng trong khi p1 vẫn tiếp tục tăng, giúp bánh xe sau không bị bó cứng Khi áp suất ở xi lanh phanh chính (p1) tăng, van càng đóng chặt, tạo nên các đường đặc tính làm việc của van giảm áp song song với trục p1.

SVTH: Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 40 p2

Oab : Đường điều chỉnh khi xe đầy tải

Ocd : Đường điều chỉnh khi xe không tải

Hình 2.10: Đồ thị đặc tính điều chỉnh của van hạn chế áp suất

- Nâng cao được hiệu quả phanh so với khi không lắp bộ điều hoà lực phanh

Hiệu quả điều chỉnh của phanh không cao, chủ yếu thích hợp cho xe di chuyển trên đường có đặc tính lý tưởng với nhiều đường cong Khi xe di chuyển trên đường có độ lồi lõm hoặc nhiều ổ gà, hiệu quả phanh sẽ giảm sút đáng kể.

Áp suất trong xi lanh của cơ cấu phanh cầu sau được điều chỉnh theo tải trọng tác động, thể hiện qua lực đàn hồi của lò xo trên các van Mỗi tải trọng khác nhau sẽ tương ứng với lực lò xo khác nhau Một phương án khác là sử dụng bộ điều hòa theo tải kiểu piston-vi sai.

Hình 2.11: Cấu tạo bộ điều hoà kiểu piston- vi sai

Khi lò xo cảm biến tải tì vào một đầu của piston Tuỳ theo mức độ chở tải mà lực tác dụng lên piston nhiều hay ít;

Khi lò xo chưa hoạt động, piston được đẩy lên trên và không tiếp xúc với phớt, dẫn đến việc dầu không thể chảy từ xilanh chính ra xilanh bánh sau, lúc này áp suất p2 bằng áp suất pr.

Khi áp suất dầu tăng cao, lực tác dụng lên đầu trên của piston sẽ cân bằng với lực đẩy từ lò xo cảm biến tải và áp suất dầu ở đầu dưới của piston, khiến piston tiếp xúc với phớt ngăn dầu chảy ra bánh sau, từ đó hạn chế áp suất p2 Nếu tiếp tục đạp phanh, áp suất dầu vào p1 sẽ tăng, làm phá vỡ sự cân bằng này, dẫn đến việc piston mở ra và p2 lại tăng lên cho đến khi đạt được sự cân bằng mới.

THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH

Thiết kế tính toán cơ cấu phanh

3.1.1 Xác định momen phanh cần thiết tại các bánh xe

Hình 3.1: Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô khi phanh

Lực phanh tại bánh xe đạt giá trị tối đa khi bánh xe bắt đầu trượt, và trong quá trình này, mô men phanh không thể tăng lên mà còn có xu hướng giảm Do đó, việc tính toán mô men phanh cần thiết cho các bánh xe là rất quan trọng để tối ưu hóa khả năng bám đường của bánh xe.

Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở các bánh xe thì mô men phanh cần thiết sinh ra tại mỗi cơ cấu phanh ([1]- trang 153)

M = 1- r p2  g.a  2L  bx (2) Trong đó: j max - gia tốc chậm dần cực đại của ô tô khi phanh j max = 6(m/s 2 )

(đối với xe con j max = 5,8(m/s 2 ) ) h g - chiều cao trọng tâm của ô tô, lấy h g = 0,594(m) g- Gia tốc trọng trường : g= 9, 81(m/s 2 )

G- Trọng lượng ôtô khi đầy tải : G= 15 533(N)

G 1 -trọng lượng tĩnh trên cầu trước: G 1 = 8 543(N)

G 2 - trọng lượng tĩnh trên cầu sau: G 2 = 6 990(N)

L- Chiều dài cơ sở ô tô

L= 2700(mm) = 2, 7(m) a- khoảng cách từ trọng tâm xe tới cầu trước: a= G L 2

15 533 = 1,215(m) b- Khoảng cách từ trọng tâm Xe tới cầu sau: b = L - a = 2, 7 – 1,215= 1,485(m)

- Hệ số bám của bánh xe với mặt đường:  = 0,7

(xét trên điều kiện đường nhựa bê tông loại đường khô sạch  = 0,7÷0,8 ) r bx - Bán kính lăn của bánh xe

Với cỡ lốp bánh trước và bánh sau 195/65R15 r bx = d

- Hệ số kể đến biến dạng của lốp: = 0, 93

Thay các giá trị vào (1) và (2) ta được :

Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh trước là :

Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh sau là:

3.1.2 Tính toán cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh cầu trước Cơ cấu phanh cầu sau

Mômen phanh sinh ra trên một cơ cấu phanh loại đĩa quay được xác định như sau:

P 1 - Lực ép, ép má phanh vào với đĩa phanh

R tb - Bán kính trung bình tấm ma sát

R 1 , R 2 là bán kính bên trong và bên ngoài của tấm ma sát Theo xe tham khao ta có:

Mômen phanh sinh ra trên một cơ cấu phanh loại đĩa quay được xác định như sau:

P 2 - Lực ép, ép má phanh vào với đĩa phanh

R tb - Bán kính trung bình tấm ma sát

R 1 , R 2 là bán kính bên trong và bên ngoài của tấm ma sát Theo xe tham khao ta có:

 n- Số lượng ống xylanh bánh xe, chọn n=1; p 0 - Áp suất chất lỏng trong hệ thống p 0 =58(MPa) Chọn p 0 = 7 (MPa) d 1 - Đường kính xi lanh bánh xe của phanh đĩa phía trước

 n- Số lượng ống xylanh bánh xe, chọn n=1; p 0 - Áp suất chất lỏng trong hệ thống p 0 =58(MPa) Chọn p 0 = 7 (MPa) d 2 - Đường kính xi lanh bánh xe của phanh đĩa phía sau

Xét sơ đồ một ô tô đang phanh tay trên đường dốc góc nghiêng α (hình 3.2)

Xe chịu các lực: trọng lượng G; phản lực mặt đường lên các bánh xe trước và sau

Hình 3.2: Các lực tác dụng lên xe đứng yên trên dốc

Phương trình cân bằng mô men:

Z L G sin h G cos b 0 bG cos h G sin

G sin h G cos a Z L 0 aG cos h G sin

Khi xe di chuyển xuống dốc với thành phần lực Gsinα, để giữ xe đứng yên, chúng ta cần phanh các bánh xe lại Lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường (P1 và P2) sẽ chống lại lực Gsinα Do đó, khi phanh bánh sau, P2 sẽ là lực phanh Xe sẽ bị trượt khi Gsinα lớn hơn hoặc bằng tổng của P2 và P1.

Theo điều kiện bám ta có

P Z ;P  Z  Trong đó là hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường Điều kiện xe bị trượt: G sin  G cos

Tức là xe bị trượt khi: tan 

Mặt đường khô ráo có hệ số bám 0,6;  31 0 mới bị trượt

Mặt đường thường có độ dốc từ 12 đến 20 độ, theo tiêu chuẩn TCVN, độ dốc tối đa là 20% (arctan 0,2 ~ 12°) Để đảm bảo phanh bánh xe không bị trượt trên đường dốc nghiêng góc α, cần sử dụng cơ cấu phanh tay cho hai bánh xe sau với hệ dẫn động cơ khí.

Lực phanh lên cầu sau: P 2 ≥ Gsinα = 15533.sin12 o 230N

Momen phanh tay cần sinh ra ở 1 bánh sau:

Lực ép ép chặt má phanh vào đĩa phanh ở mỗi cơ cấu phanh đĩa sau :

3.1.3 Xác định các kích thước má phanh

Kích thước má phanh được xác định dựa trên công ma sát riêng, áp suất lên bề mặt má phanh, tỷ số p và chế độ làm việc của cơ cấu phanh Việc lựa chọn kích thước của các má phanh phải đảm bảo đáp ứng các điều kiện này để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu.

Khi ô tô đang di chuyển với vận tốc V0 và dừng lại hoàn toàn (V=0), toàn bộ động năng của xe được chuyển hóa thành công ma sát (L) tại các cơ cấu phanh.

Gọi tổng diện tích các má phanh là A∑ khi đó tacó công ma sát riêng:

G - Trọng lượng ôtô khi đầy tải: G 533 (N)

V 0 = 50 (km/h) = 13,89 (m/s) là tốc độ của ôtô khi bắt đầu phanh

  l - Công ma sát riêng giới hạn với V 0 = 50(km/h) thì

A- Tổng diện tích các má phanh:

Với: x 0 – Góc ôm tấm ma sát x 0 = 60 0

R 1 , R 2 – Bán kính trong và ngoài của các má phanh

Vậy ta có công ma sát riêng :

Điều kiện về công ma sát riêng đã được thỏa mãn Áp suất trên bề mặt má phanh được tính bằng cách chia lực ép má phanh vào đĩa phanh cho diện tích của má phanh Tuy nhiên, áp suất này phải được giới hạn bởi sức bền của vật liệu.

- Đối với má phanh ở cầu trước: P1250(N)

- Đối với má phanh ở cầu sau : P 2 p28(N)

Diện tích một má phanh là : 0,100480 0,01256( 2 )

Ta có áp suất lên bề mặt má phanh là:

- Đối với má phanh ở cầu trước: q 1 = 1 15250 6 2

- Đối với má phanh ở cầu sau : q 2 = 2 7028 6 2

Vậy áp suất trên các bề mặt má phanh đều nằm trong giới hạn cho phép c Tỷ số P

Tỷ số p là tỷ số giữa khối lượng toàn bộ của ô tô M và tổng diện tích các má phanh A ∑ ( [1] - trang 160) :

 Giá trị giới hạn [p] được chọn như sau:

(1, 02, 0).10 4 kg/m 2 - đối với ô tô con

(1, 52, 5).10 4 kg/m 2 - đối với ô tô chở khách

(2, 53, 5).10 4 kg/m 2 - đối với ô tô tải

Như vậy tỷ số p nằm trong giới hạn cho phép d Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh

Trong quá trình phanh ô tô, động năng của xe được chuyển hóa thành nhiệt năng tại các cơ cấu phanh Nhiệt này chủ yếu làm nóng các chi tiết của hệ thống phanh, đặc biệt là đĩa phanh, trong khi phần còn lại sẽ tỏa ra môi trường xung quanh.

Trong tình huống phanh gấp, thời gian phanh ngắn dẫn đến lượng nhiệt tỏa ra ngoài không khí rất ít, có thể xem nhẹ Do đó, mức tăng nhiệt độ của đĩa phanh so với môi trường xung quanh được xác định là không đáng kể.

V 0 - Tốc độ của ô tô khi bắt đầu quá trình phanh

V- Tốc độ của ô tô khi kết thúc quá trình phanh m t - Khối lượng đĩa phanh c - Nhiệt dung riêng của vật liệu làm trống phanh, đối với gang và thép: c = 500 (J/kg.độ)

Với V 0 = 30 (km/h) = 8, 33 (m/s) và V= 0 thì mức gia tăng nhiệt độ cho phép:[ ]  0

Trên thực tế khối lượng các đĩa phanh và các chi tiết bị nung nóng lớn hơn 0,746 (kg) do đó thoả mãn.

Tính toán dẫn động phanh

Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống dẫn động phanh bằng thủy lực

Quá trình tính toán dẫn động phanh thủy lực có nhiệm vụ xác định các thông số cơ bản như đường kính xi lanh công tác, đường kính xi lanh chính, tỉ số truyền dẫn động, cũng như lực và hành trình bàn đạp.

3.2.1 Đường kính xi lanh công tác Đường kính xi lanh công tác được tính ở phần 1.2 chương III

3.2.2 Đường kính xi lanh chính Để tạo nên áp suất p = 7 MPa thì cần phải tác dụng lên bàn đạp một lực Qbđ

D - Đường kính xilanh tổng phanh, chọn D = 20 mm =0,02 m l, l’ - Các kích thước của đòn bàn đạp, l’/l = 88/240

 - Hiệu suất dẫn động thuỷ lực,  = 0,92

Lực bàn đạp cho phép

[Q bd ]=0,650,75 KN đối với ô tô con;

[Q bd ]=0,750,80 KN đối với ô tô tải;

Như vậy ta phải lắp thêm bộ trợ lực phanh để giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái

3.2.3 Hành trình làm việc của pít tông xi lanh bánh xe

Do các cơ cấu phanh cầu trước và cơ cấu phanh cầu sau đều là cơ cấu phanh đĩa, khe hở giữa má phanh và đĩa phanh rất nhỏ

3.2.4 Hành trình của bàn đạp phanh

Hành trình bàn đạp gồm hai thành phần chính: hành trình tự do để khắc phục khe hở giữa ti đẩy và pít tông, với khe hở được chọn là 1,6mm, và hành trình làm việc tương ứng với hành trình pít tông.

Khi xem chất lỏng là không nén được và các đường ống là cứng tuyệt đối, toàn bộ chất lỏng được đẩy ra khỏi xi lanh chính sẽ đi vào các xi lanh công tác, tạo ra sự dịch chuyển x1 và x2 của các pít tông trong những xi lanh này.

Dưới áp suất, chất lỏng bị nén và các đường ống giãn nở, dẫn đến việc hành trình pít tông  tăng lên một chút Mức tăng này có thể được tính toán thông qua hệ số =1,051,1.

Hành trình bàn đạp được tính như sau: l 240

3.2.5 Xác định hành trình pít tông xi lanh lực

Hành trình của piston trong xi lanh chính cần đạt yêu cầu tối thiểu để đảm bảo đủ thể tích dầu vào các xi lanh làm việc trong hệ thống phanh.

Gọi S1, S 2 là hành trình dịch chuyển của piston thứ cấp và sơ cấp thì

S = S 1 + S 2 Với S 2 là hành trình dịch chuyển của piston sơ cấp khi ta coi nó có tác dụng độc lập ( không liên hệ với piston thứ cấp )

Trong đó : d 1 , d 2 : đường kính xilanh bánh xe trước và sau d 1 = 53mm ; d 2 = 36 mm

D: Đườnh kính xilanh chính , D = 20 mm x 1 , x 2 : Hành trình dịch chuyển của piston bánh xe trước và sau x 1 = 0,5mm ; x 2 = 0,5mm

Piston thứ cấp (của phanh sau) dịch chuyển một đoạn S 2 = 3,40 mm

Piston sơ cấp (của phanh trước) dịch chuyển một đoạn S 1 = 7,37 mm

3.2.6 Tính bền đường ống dẫn động phanh

Khi tính có thể coi đường ống dẫn dầu là loại vỏ mỏng bịt kín hai đầu và có chiều dài khá lớn Ứng suất được tính như sau: p× R σ = t s

Trong đó: p - áp suất bên trong đường ống p = 7 MPa

R - Bán kính bên trong đường ống dẫn, R = 3 (mm) = 0,003 (m) s - Chiều dầy của ống dẫn, s = 0,5 (mm) = 0,0005 (m)

Khi cắt ống theo mặt phẳng vuông góc với trục ống, ứng suất pháp  n tác dụng lên thành vỏ ống cần phải cân bằng với áp suất của chất lỏng trên diện tích mặt cắt ngang Công thức tính toán là p × R σ t σ = n 2s = 2 = 21 (MPa).

Vậy ta cú: σ = σ + σ = 21 + 42 = 47(MPa) ồ 2 n 2 t 2 2 Đường ống làm bằng hợp kim đồng có    = 260 (Mpa)

Như vậy đường ống dẫn động đủ bền

Tính toán thiết kế bộ trợ lực phanh

Ta có sơ đồ tính toán bộ trợ lực phanh chân không như sau:

Hình 3.3: Sơ đồ trợ lực phanh chân không

Thân xi lanh là bộ phận quan trọng trong hệ thống, kết hợp với lò xo piston thứ cấp và vành tựa lò xo để đảm bảo hoạt động hiệu quả Phớt và chốt hạn chế giúp duy trì áp suất và ngăn rò rỉ Piston thứ cấp và phớt thân van đóng vai trò thiết yếu trong quá trình vận hành Lò xo và vành tựa lò xo hỗ trợ lực cần thiết, trong khi phớt và piston sơ cấp đảm bảo an toàn cho hệ thống Phanh hám, vành tựa lò xo và lò xo màng trợ lực cùng với thân trước trợ lực và màng trợ lực tạo nên sự ổn định Địa đỡ màng và thân sau trợ lực góp phần vào sự bền bỉ của thiết bị Cuối cùng, tấm thép van hãm, bulông M12 và phớt thân trợ lực cùng vành đỡ lò xo hoàn thiện cấu trúc và chức năng của hệ thống.

23 Loxo hồi van khí, 24.Võ bọc, 25.Lọc khí, 26.Cần đẩy, 27.Van điều khiển, 28, Lò xo van điều khiển, 29, Van khí, 30, Đĩa phản lực, 31.Van chân không, 32.Thanh đẩy trợ lực, 33.ống dẫn khí, 34.ống nối, 35.Phớt thân, 36.ống dẫn dầu, 37.Cửa bù, 38.Cửa hồi dầu

3.1.1 Hệ số cường hóa của trợ lực

Khi lắp đặt bộ cường hoá, lực bàn đạp tối đa của người lái được xác định khoảng 300N Kết hợp với lực cường hoá từ hệ thống phanh, áp suất tối đa trong trường hợp phanh gấp đạt khoảng 7MPa.

Từ công thức xác định lực bàn đạp :

SVTH: Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 58 π.D 2 l' 1

Với Q bđ = 300 N xác định được áp suất p i do người lái đạp phanh là:

D - Đường kính xi lanh chính , D =0,02 m l , l' - Kích thước đòn bàn đạp

 tl - hiệu suất truyền lực ,  tl = 0,92

Như vậy , áp suất còn lại do bộ cường hoá sinh ra là : p c = p t - p i = 7 – 2,397= 4,603(MPa)

Hệ số cường hoá được tính như sau : 7

Yêu cầu bộ cường hóa thiết kế là luôn phải đảm bảo hệ số cường hoá trên

Ta xây dựng được đường đặc tính của bộ cường hoá như sau:

Hình 3.4: Đường đặc tính của bộ cường hoá

3.1.2 Xác định kích thước màng cường hoá Để tạo được lực tác dụng lên thanh đẩy piston thuỷ lực phải có độ chênh áp giữa buống A và buồng B tạo nên áp lực tác dụng lên piston 1

Xét sự cân bằng của màng 3 ta có phương trình sau :

p - Độ chênh áp phía trước và phía sau màng 3, lấy bằng 0,05(MPa) ứng với tốc độ làm việc không tải của động cơ khi phanh

F 4 - Diện tích hữu ích của màng 3

P lx - Lực lò xo ép màng 3

Q c - Lực tác dụng lên piston thuỷ lực được tính theo công thức :

F 11 - Diện tích của piston xylanh chính

F   D   m p c - áp suất do trợ lực phanh tạo ra, p c = 4,603(MPa)

 - hiệu suất dẫn động thuỷ lực ,  = 0,92

Từ phương trình cân bằng màng 3 ta có :

Tham khảo các xe có trợ lực chân không ta có: P lx = 150 N

Vậy ta có đường kính màng 3 là :

Như vậy màng 3 của bộ cường hoá có giá trị bằng 209 mm để đảm bảo áp suất cường hoá cực đại p c

3.1.3 Tính toán các lò xo a Tính lò xo màng cường hoá

Lò xo màng cường hoá được tính toán theo chế độ lò xo trụ chịu nén

 Đường kính dây lò xo:

Trong đó : d - Đường kính dây lò xo

F lx - Lực lớn nhất tác dụng lên lò xo (tham khảo các xe có dẫn động phanh dầu), F lx = 150 N c - Hệ số đường kính, D c d

D - Đường kính trung bình của lò xo d - Đường kính dây lò xo Chọn c = 15 k - hệ số tập trung ứng suất, được tính theo công thức:

[] - ứng suất giới hạn, với lò xo làm bằng thép 65, [] = 330 MPa

Từ đó tính được đường kính trung bình của lò xo :

 Số vòng làm việc của lò xo

Khi ngoại lực đạt giá trị lớn nhất F max, chuyển vị làm việc của lò xo x sẽ được xác định từ giá trị lực nhỏ nhất F min (lực lắp) Giá trị x được lựa chọn dựa trên hành trình của piston trong xilanh chính.

Tổng hành trình của hai piston xilanh chính là S = S1 + S2 = 7,37 + 3,4 = 10,77 mm, trong đó S1 và S2 lần lượt là hành trình của piston sơ cấp và piston thứ cấp Có thể chọn x bằng hoặc lớn hơn tổng số hành trình trên, ví dụ x = 15.

G - Môđun đàn hồi vật liệu, G = 8.10 4 MPa d, c - Đường kính dây lò xo và hệ số đường kính c = 15 ,d = 4,4 mm,

F max , F min ( tham khảo các xe có dẫn động phanh dầu)

 Độ biến dạng cực đại của lò xo

D - Đường kính trung bình của vòng lò xo, D = 66 mm n -Số vòng làm việc của lò xo, n =3 vòng

F max - Lực tác dụng cực đại lên lò xo, F max = 150N

G - Môđun đàn hồi, G = 8.10 4 MPa d - Đường kính dây, d = 4,4 mm 

 Ứng suất của lò xo

Chiều dài nén của lò xo tương đương với tổng hành trình của hai piston, bao gồm piston thứ cấp và sơ cấp Lực tác dụng lên lò xo P lx được tính dựa trên tổng hành trình S của piston.

S - Tổng hành trình dịch chuyển của các piston, S = 10,77 mm

G - Mođun đàn hồi, G = 8.10 4 MPa d - Đường kính dây lò xo,d = 4,4mm c - Tỉ số đường kính, c = 15 n - Số vòng lò xo, n = 3 vòng

F min - Lực lắp lò xo, F = 80N

Từ đó ta kiểm tra được ứng suât xoắn sinh ra ở thớ biên lò xo là:

Lò xo làm bằng thép 65 có [] = 330MPa, so sánh thấy  < [] Vậy điều kiện bền xoắn dược đảm bảo

* Số vòng toàn bộ của lò xo n 0 = n + 2 = 3 +3 = 6 vòng

* Chiều cao lò xo khi các vòng xít nhau

* Bước của vòng lò xo khi chưa chịu tải t = d + n

Trong đó : d - đường kính dây lò xo, d = 4,4mm n - số vòng làm việc của lò xo, n = 3 vòng

 max - độ biến dạng cực đại,  max = 34,5 mm

SVTH: Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 63 t = 4,4 +

* Chiều cao lò xo khi chưa chịu tải

H 0 = H S + n.(t-d) = 19,8 + 3(18,2 - 4,4) = 61,2 mm b Tính lò xo van khí

Lò xo màng cường hoá được tính toán theo chế độ lò xo trụ chịu nén

 Đường kính dây lò xo:

Trong đó : d - đường kính dây lò xo

F lx - lực lớn nhất tác dụng lên lò xo, F lx = 20 N c - hệ số đường kính, D. c d

D - đường kính vòng lò xo d - đường kính dây lò xo

Chọn c = 15 k - hệ số tập trung ứng suất, được tính theo công thức:

[] - ứng suất giới hạn, với lò xo làm bằng thép 65, [] = 330 MPa

Từ đó tính được đường kính trung bình của lò xo :

 Số vòng làm việc của lò xo

Lê Khắc Thiện (MSSV: 20100672) nghiên cứu chuyển vị làm việc của lò xo khi ngoại lực đạt giá trị lớn nhất F max, từ giá trị lực nhỏ nhất F min (lực lắp) Giá trị chuyển vị x được xác định dựa trên hành trình của van khí.

G - môđun đàn hồi vật liệu, G = 8.10 4 MPa d, c - đường kính dây lò xo và hệ số đường kính c = 15 ,d = 1,6 mm,

F max , F min ( tham khảo các xe có dẫn động phanh dầu)

 Độ biến dạng cực đại của lò xo

D - đường kính trung bình của vòng lò xo, D = 24 mm n -số vòng làm việc của lò xo, n =3 vòng

F max - lực tác dụng cực đại lên lò xo, F max = 20N

G - môđun đàn hồi, G = 8.10 4 MPa d - đường kính dây, d = 1,6 mm

 Ứng suất của lò xo

Chiều dài nén của lò xo tương đương với tổng hành trình của đòn đẩy Lực tác dụng lên lò xo P lx được xác định dựa trên tổng hành trình S của đòn đẩy.

S - Tổng hành trình dịch chuyển của các đòn đẩy, S = 13 mm

SVTH: Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 65 d - Đường kính dây lò xo,d = 1.6mm c - Tỉ số đường kính, c = 15 n - Số vòng lò xo, n = 3 vòng

F min - Lực lắp lò xo, F = 80N

Từ đó ta kiểm tra được ứng suât xoắn sinh ra ở thớ biên lò xo là:

Lò xo làm bằng thép 65 có [] = 330MPa, so sánh thấy  < [] Vậy điều kiện bền xoắn dược đảm bảo

* Số vòng toàn bộ của lò xo n 0 = n + 2 = 3 +2 = 5 vòng

* Chiều cao lò xo khi các vòng xít nhau

* Bước của vòng lò xo khi chưa chịu tải t = d + n

Trong đó : d - đường kính dây lò xo, d = 1,6mm n - số vòng làm việc của lò xo, n = 3 vòng

 max - độ biến dạng cực đại,  max = 12,6 mm t = 1,6 + 1,2.12,6/3 = 6,64 mm

* Chiều cao lò xo khi chưa chịu tải

tính toán bộ điều hòa lực phanh

Cấu tạo bộ điều hoà kiểu piston- vi sai 1- Piston; 2- Phớt; 3- Lò xo; 4- Lò xo cảm biến tải; 5- Thân bộ điều hoà

3.4.1 Xây dựng đồ thị quan hệ áp suất Áp suất trong đường ống phanh ở các bánh xe trước và bánh xe sau được xác định bằng các công thức sau:

  Trong đó : p 1 , p 2 - Áp suất dầu truyền về cơ cấu phanh trước và cơ cấu phanh sau r bx - Bán kính làm việc của bánh xe: r bx = 0,295(m)

G - Trọng lượng của ôtô khi đầy tải hoặc không tải

- Hệ số bám thay đổi theo G,    0,1 0,8   r td1 : bán kính trung bình của tấm ma sát bánh xe trước r td1 = 0,120(m)

Lê Khắc Thiện, mã số sinh viên 20100672, đã nghiên cứu về bán kính trung bình tấm ma sát bánh xe sau với giá trị rtd2 là 0,120 mét Đường kính xi lanh của bánh xe trước và bánh xe sau lần lượt là d1 = 0,053 mét và d2 = 0,036 mét Bên cạnh đó, các tọa độ trọng tâm của xe được ký hiệu là a, b, h g.

L- Chiều dài cơ sở của xe, L = 2,7 (m) p 10H , p 20H - Áp suất dư trong hệ thống phanh, p 10H = p 20H = 0 (MPa)

C 1 : hệ số chuyển đổi cơ cấu phanh cầu trước :

: Hệ số ma sát giữa má phanh và tang trống  =0, 3

C 2 : hệ số chuyển đổi cơ cấu phanh cầu sau:

Để xác định áp suất cần thiết trong xi lanh bánh xe, chúng ta cần lập bảng xác định cho từng trường hợp cụ thể, bao gồm cả khi xe không tải và khi xe đầy tải.

SVTH: Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 68 a= 1,35m; b=1,35m; h g =0,5m; G 0 850(N)

Khi xe di chuyển trên các loại đường khác nhau, hệ số bám sẽ thay đổi, dẫn đến áp suất trong hệ thống phanh cũng khác nhau Bảng dưới đây thể hiện giá trị áp suất cần thiết trong xi lanh bánh xe tác động lên má phanh và guốc phanh, tùy thuộc vào tình trạng xe không tải và đầy tải theo hệ số bám cụ thể.

Dựa vào các giá trị đã nêu, ta có thể xây dựng đường biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất p1, p2 với hệ số bám φ khác nhau, tạo thành đường đặc tính lý tưởng cho quá trình phanh.

Để vẽ đường đặc tính thực tế mà không có bộ điều hòa lực phanh, cần thực hiện việc vẽ một đường thẳng nghiêng với trục hoành tạo thành một góc 45 độ.

- Qua đồ thị ta có thể xác định được điểm bắt đầu làm việc của bộ điều hoà lực phanh ở chế độ không tải và đầy tải:

Điểm a’ là điểm khởi đầu hoạt động của bộ điều hòa lực phanh khi không có tải, trong khi điểm a là điểm bắt đầu làm việc của bộ điều hòa lực phanh ở chế độ đầy tải.

Điểm a và a’ có thể xác định bằng cách tìm giao điểm của đường đặc tính thực tế với hai đường đặc tính lý tưởng, tương ứng với trạng thái xe không tải và đầy tải.

Bộ điều hoà lực phanh có chức năng điều chỉnh áp suất dầu đến cơ cấu phanh sau khi tải trọng trên cầu sau thay đổi trong quá trình phanh Điểm khởi đầu hoạt động của bộ điều hoà này là khi áp suất dầu đến cơ cấu phanh sau bắt đầu giảm xuống dưới áp suất đến cơ cấu phanh trước trên đường đặc tính lý tưởng.

Các điểm b và b’ tương ứng với áp suất dầu tối đa p1 và p2 trong ống dẫn dầu đến hệ thống phanh cầu trước và cầu sau khi xe ở trạng thái không tải và đầy tải Áp suất này được xác định trước cho từng loại xe khác nhau, phù hợp với điều kiện vận hành không tải và đầy tải.

Đặc tính của bộ điều hòa lực phanh nằm trong khoảng ab và a'b', với các đường tương tự ứng với tải trọng khác nhau Những đường xiên này xen kẽ giữa hai đường đặc tính điều chỉnh a và b, tương ứng với một hệ số K đ nhất định, trong đó K đ là hệ số độ dốc của đường quan hệ p2 = f(p1).

Từ đồ thị quan hệ ta có: p 1a = p 2a p 1a’ = p 2a’

Áp suất trong dẫn động phanh của cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau được xác định bởi hai trạng thái: p 1a và p 2a khi bộ điều hoà lực phanh hoạt động ở chế độ đầy tải, và p 1a’, p 2a’ khi bộ điều hoà lực phanh hoạt động ở chế độ không tải.

3.4.3 Xác đinh hệ số  đạt hiệu quả phanh cao nhất (  TN )

Từ quan hệ p 1a = p 2a ta lập được một biểu thức quan hệ áp suất trong dẫn động phanh của cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau

SVTH: Lê Khắc Thiện – MSSV: 20100672 71 bắt đầu làm việc ở chế độ đầy tải tức là điểm a nằm trên đường đặc tính

+ Tương tự ta xác định được  TN , ở chế độ không tải:

Vậy tại các giá trị  TN và  TN ' thay vào các phương trình p 1 , p 2 và p 01 , p 02 ta có:

Khi xe chạy trên đường với hệ số bám  = 0,33 trong chế độ không tải, phanh đạt hiệu quả cao nhất với áp suất p01 = p02 = 2,12 (MPa) Ngược lại, trong chế độ đầy tải, với hệ số bám  = 0,61, phanh cũng đạt hiệu quả tối ưu.

K đ là hệ số góc của đường quan hệ p 2 = f(p 1 )

Áp suất cực đại trong dẫn động phanh của cầu trước và cầu sau được xác định tại điểm b trên đường đặc tính, với p 1max và p 2max Trong khi đó, áp suất trong dẫn động phanh của cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau được ghi nhận tại điểm a trên đường đặc tính với các giá trị p 1a và p 2a.

 - Góc tạo bởi đường đặc tính điều chỉnh và đường biểu diễn áp suất

Thay số vào ta có:

3.4.5 Phương trình quan hệ áp suất P 1 – P 2 của đường đặc tính điều chỉnh Đường đặc tính điều chỉnh của bộ điều hoà lực phanh là những đường xiên tạo với đường biểu diễn áp suất p 1 những góc  (ứng với những tải trọng khác nhau từ không tải đến đầy tải) ta có thể lập phương trình cho đường xiên như sau: p 2 = A.p 1 + B Trong đó:

Thay các giá trị vào ta có:

Do đó ta vẽ được đường đặc tính điều chỉnh của bộ điều hoà lực phanh:

3.4.6 Chọn và xác định các thông số kết cấu

Gọi D là đường kính của piston vi sai, chọn D 30 (mm)

A- Hệ số góc hay độ dốc của đường đặc tính điều chỉnh so với đường biểu diễn của áp suất p 1

S 1 – Diện tích của mặt dưới của piston

S 2 – Diện tích của phần đỉnh piston

D - Đường kính piston d - Đường kính cổ piston d’ - Đường kính chiết tỳ (tỳ lên ụ hạn chế), chọn d = 5 (mm)

Thay các giá trị S 1 , S 2 vào ta có:

Như ta đã nói ở trên bộ điều hoà lực phanh làm việc theo hai thông số:

+ Áp suất phanh (qua lực tác dụng lên bàn đạp)

+ Tải trọng tác dụng lên cầu sau

CÁC HƯ HỎNG CHÍNH THƯỜNG GẶP VÀ, PHƯƠNG PHÁP BẢO DƢỠNG SỬA CHỮA, QUY TRÌNH THÁO LẮP, ĐIỀU CHỈNH HỆ THÔNG PHANH

Định dạng
Số trang	89
Dung lượng	2,09 MB