TIỂU LUẬN MÔN HỌC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ô TÔ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HYUNDAI SANTA FE 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH TIỂU LUẬN MƠN HỌC: TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ơ TƠ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HYUNDAI SANTA FE 2020 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Ơ tơ Lớp: 19DOTA1 Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Minh Triết Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Ánh Em MSSV:1911250057 Lớp: 19DOTA1 Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Lâm MSSV:1911250404 Lớp: 19DOTA1 Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Hưng MSSV:1911250092 Lớp: 19DOTA1 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trần Công Trí MSSV: 1911250236 Lớp: 19DOTA1 Sinh viên thực hiện:Võ Minh Tân MSSV: 1911250190 Lớp: 19DOTA1 Tp.HCM, ngày 30 tháng năm 2021 VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI BÀI TIỂU LUẬN HỌC PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ô TÔ 1.Họ tên sinh viên (Nhóm gồm SV): (1) Nguyễn Trần Cơng Trí MSSV: 1911250236 Lớp: 19DOTA1 (2) Phan Thanh Hưng MSSV: 1911250092 Lớp: 19DOTA1 (3) Lê Hoàng Lâm MSSV: 1911250404 Lớp: 19DOTA1 (4) Bùi Thị Ánh Em MSSV: 1911250057 Lớp: 19DOTA1 (5) Võ Minh Tân MSSV: 1911250190 Lớp: 19DOTA1 2.Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HYUNDAI SANTA FE 3.Dữ liệu đầu vào: Bảng 1: Các số liệu xe HYUNDAI Santa Fe 2020 sử dụng để tính tốn STT THƠNG SỐ SỐ LIỆU ĐƠN VỊ Chiều dài toàn 4770 Mm Chiều dài sở 2765 Mm Khối lượng toàn 1680 - 1830 kg Loại động Theta II 2.4 GDI Công suất tối đa 188/6.000 PS/rpm Mô men xoắn cực đại 241/4.000 Nm/rpm Thông số lốp xe 235/55 R19 Kiểu dẫn động HTRAC AWD Kiểu loại hộp số AT 10 Nhiên liệu sử dụng Xăng lít 11 Dung tích động 2.359 cc 12 Dung tích bình nhiên liệu 71 lít 13 Khoảng sáng gầm xe 185 Mm 14 Hệ số cản gió 0.33 Cd 15 Khoảng cách từ trọng tâm xe tới cẩu trước 1030 Mm 16 Khoảng cách từ tâm trọng xe tới cẩu sau 785 Mm 17 Chiều cao trọng tâm xe 800 Mm 18 Trọng lượng toàn tải 21750 N 19 Trọng lượng phân bố cầu sau 9900 N 20 Trọng lượng phân bố cầu trước 11850 Mm 1.Nội dung nhiệm vụ: Câu 1: Giới thiệu hệ thống (truyền lực, phanh, treo, lái, hộp số) xe HYUNDAI Santa Fe Câu 2: Tính tốn thiết kế hệ thống HYUNDAI Santa Fe 2.Kết tối thiểu phải có: 1) Bản báo cáo file word theo yêu cầu; 2) File PDF báo cáo; Ngày giao đề tài: 09/08/2021 Ngày nộp báo cáo: 30/08/2021 TP HCM, ngày 09 tháng 08 năm 2021 Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Bùi Thị Ánh Em Lê Hoàng Lâm Phan Thanh Hưng LỜI CẢM ƠN  Để hoàn thành đồ án này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Đỗ Minh Triết tận tình, hướng dẫn suốt trình viết tiểu luận Mỗi xe ngày nay, với hàng loạt chi tiết khác lắp thành để tạo thành xe hoàn chỉnh cần đo đạt kỹ lưỡng chuẩn xác để chi tiết khớp với giúp xe vận hành cách hiệu Điển chi tiết khung gầm, xylanh – piston động cơ, Trong khơng thể hiểu hệ thống phanh xe ôtô giúp cho phương tiện giảm vận tốc dừng xe cẩn thiết phận thiếu xe ngày Từ nhóm em định thực đề tài: “THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HYUNDAI SANTA FE ” Trong q trình làm đồ án khó tránh khỏi sai sót mong Thầy bỏ qua, đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn cịn hạn chế nên báo cáo khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp Thầy, để nhóm em học thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt luận tới Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy Đỗ Minh Triết giúp chúng em hoàn thành tiểu luận này, chúc thầy dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC BẢNG MỤC LỤC HÌNH ẢNH .4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH XE TRÊN Ô TÔ 1.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI ĐỐI VỚI HỆ THỐNG PHANH .5 1.1.1 Nhiệm vụ 1.1.2 Yêu cầu 1.1.3 Phân loại 1.2 KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH 1.2.1 Cơ cấu phanh 1.2.2 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc dẫn động phanh 10 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ PHANH XE HYUNDAI SANTA FE .15 2.1 GIỚI THIỆU CƠ SỞ VỀ HYUNDAI SANTA FE 15 2.2 TÍNH TỐN CƠ CẤU PHANH 15 2.2.1 Tính tốn động lực học ô tô phanh 15 2.2.2 Xác định mômen phanh sinh cấu phanh 18 2.2.3 Cơ cấu phanh trước .19 2.2.4 Cơ cấu phanh sau 20 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .21 3.1.KẾT LUẬN 21 3.2.HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 21 MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1 So sánh phanh đĩa phanh tang trống Bảng 2.1.Thông số kỹ thuật xe Hyundai Santa Fe .15 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1.Cơ cấu phanh đĩa Hình 1.2.Sơ đồ hoạt động cấu phanh đĩa Hình 1.3.Cơ cấu phanh guốc Hình 1.4.Nguyên lý làm việc phanh guốc .9 Hình 1.5.Sơ đồ dẫn động khí 10 Hình 1.6.Sơ đồ phanh thủy lực 11 Hình 1.7.Nguyên lý làm việc phanh thủy lực .11 Hình 1.8.Sơ đồ trợ lực phanh chân không 12 Hình 1.9.Cách hoạt động đạp chân phanh 12 Hình 1.10.Sơ đồ phanh 13 Hình 1.11.Sơ đồ hoạt động phanh 13 Hình 1.12.Sơ đồ phanh thủy – khí 14 Hình 2.1.Sơ đồ mơmen lực tác dụng lên bánh xe phanh 16 Hình 2.2.Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô phanh 17 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH XE TRÊN Ô TÔ 1.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI ĐỐI VỚI HỆ THỐNG PHANH 1.1.1 Nhiệm vụ Hệ thống phanh cụm đảm bảo an toàn chuyển động cho ô tô, dùng để giảm tốc độ ô tô dừng hẳn giảm đến tốc độ theo yêu cầu người lái Trong trình phanh, động xe chuyển hóa thành nhiệt ma sát trống phanh (đĩa phanh) với má phanh Nhờ có thể: - Giảm tốc độ xe, dừng xe đỗ xe - Duy trì vận tốc tơ giá trị định xe chuyển động xuống dốc - Đảm bảo cho ô tô đứng yên đường kể đường dốc có mặt người lái - Đối với xe bánh xích hệ thống phanh giúp cho việc quay vòng xe 1.1.2 Yêu cầu Hệ thống phanh ô tô cần đảm bảo yêu cầu sau: - Đảm bảo hiệu phanh cao chế độ chuyển động nào, dừng xe chỗ, đảm bảo thoát nhiệt tốt - Hoạt động êm dịu, không giật để đảm bảo êm dịu phanh - Điều khiển nhẹ nhàng để giảm nhẹ cường độ lao động người lái xe - Có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với trường hợp nguy hiểm - Đảm bảo mômen phanh bánh xe phải theo nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám phanh cường độ - Các chi tiết phải có trọng lượng nhỏ, tuổi thọ cao, dễ sử dụng chăm sóc, bảo dưỡng bảo quản Thời gian bảo dưỡng sửa chữa phải ngắn - Khơng có tượng tự xiết, nhiệt tốt, có hệ số ma sát cao ổn định Giữ tỉ lệ thuận lực đạp phanh lực phanh sinh cấu phanh - Lực phanh sinh phải ổn định suốt trình phanh 1.1.3 Phân loại Hệ thống phanh phân loại tùy vào loại xe mục đích sử dụng khác Hiện đa số hãng xe sử dụng cấu phanh phân loại sau đây: a Theo công dụng - Hệ thống phanh (phanh chân); - Hệ thống phanh dừng (phanh tay); - Hệ thống phanh chậm dần (phanh động cơ, thủy lực điện từ) b Theo kết cấu cấu phanh - Hệ thống phanh với cấu phanh guốc; - Hệ thống phanh với cấu phanh đĩa; - Hệ thống phanh kết hợp hai loại cấu phanh c Theo dẫn động phanh - Hệ thống phanh dẫn động khí; - Hệ thống phanh dẫn động thủy lực; - Hệ thống phanh dẫn động khí nén; - Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén – thủy lực d Theo cấu bổ trợ cho hệ thống phanh - Hệ thống phanh có chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock brake system); - Hệ thống phanh có phân bố lực phanh điện tử EBD (Electronic brake-force distribution); - Hệ thống phanh có điều hịa lực phanh; - Hệ thống phanh có cường hóa; - Hệ thống phanh có hỗ trợ phanh khẩn cấp BA (Brake assist) 1.2 KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH 1.2.1 Cơ cấu phanh a Cơ cấu phanh đĩa * Cấu tạo: Kếu cấu cấu phanh hình 1.1 Hình 1.1.Cơ cấu phanh đĩa - Đĩa phanh: Được chế tạo từ vật liệu chịu lực tốt,bền bỉ bị hư hỏng Bề mặt làm việc thường mài phẳng, đĩa phanh đục lỗ xẻ rãnh để tạo thành bề mặt có lỗ nhiệt Đĩa phanh lắp đặt cố định với moay bánh xe - Xi lanh phanh bánh xe: Có bề măt làm việc phía dạng hình trụ Thơng từ phía ngồi vào Xi lanh phanh bánh xe bố trí hai lỗ dầu, lỗ dầu dẫn từ xi lanh đến lỗ để xả khí dầu - Má phanh: Có dạng phẳng, chế tạo vật liệu ma sát cao, má phanh xương phanh dán với loại keo đặc biệt Piston tác dụng vào xương má phanh thơng qua lót kim loại * Nguyên lý làm việc: Người lái đạp bàn đạp phanh sẽ làm tăng áp suất dầu đường ống dầu xi lanh bánh xe, đẩy piston má phanh ép vào đĩa phanh, tạo nên lực ma sát làm cho đĩa phanh và moayer bánh xe giảm dần tốc độ quay dừng lại theo yêu cầu người lái Hình 1.2.Sơ đồ hoạt động cấu phanh đĩa a) Trạng thái phanh b) Trạng thái phanh b Cơ cấu phanh guốc (phanh tang trống) * Cấu tạo: Hình 1.3.Cơ cấu phanh guốc - Guốc phanh: Được chế tạo thép, có hai guốc loại chốt tựa phía đầu dựa vào cấu nhả, đầu dựa vào cấu điều chỉnh, mặt có gia cơng lỗ để gá lị xo hồi vị guốc phanh cấu điều chỉnh - Lò xo điều chỉnh : Lị xo hồi có độ cứng lớn, giúp cố định guốc phanh không sử dụng phanh Ngoài ra, khe hở má phanh trống phanh phải có tiêu chuẩn 0,12mm, vừa đủ để khơng ma sát không sử dụng phanh không xa hạn chế hành trình phanh người lái - Má phanh: Có độ cong guốc phanh Được chế tạo vật liệu ma sát Má phanh gắn với guốc phanh loại keo đặc biệt - Mâm phanh: Được thiết kế để gắn cụm phanh, mâm phanh gắn bu lông vào trục bánh sau Trên mâm phanh có lỗ, vấu lồi để gắn xi lanh thủy lực, lò xo giữ guốc phanh cáp phanh tay - Trống phanh: Được gắn vào trục bánh xe, bên bánh xe quay bánh xe Trống phanh chế tạo từ gang xám,trên trống phanh có gia cơng lỗ để định vị má phanh Trống phanh quay với bánh xe, guốc phanh ép vào với bánh xe từ bên * Nguyên lý làm việc: Phanh tang trống làm lốp ngừng quay áp suất thủy lực Truyền từ xi lanh đến xi lanh phanh để ép guốc phanh vào trống phanh Trống phanh quay với lốp Khi áp suất đến xi lanh phanh bánh xe khơng xuất Lực lị xo phản hồi đẩy guốc rời khỏi mặt trống trở vị trí ban đầu Do trống phanh bao quanh quốc phanh nên khó tiêu tán nhiệt phát sinh 10 Hình 1.4.Nguyên lý làm việc phanh guốc Bảng 1.1 So sánh phanh đĩa phanh tang trống Phanh đĩa Ưu điểm Phanh tang trống - Hiệu phanh cao nhiều so với - Chi phí lắp đặt, sửa chữa thấp phanh tang trống so với phanh đĩa - Thiết kế hở nên tản nhiệt tốt hơn, - Kết cấu đơn giản, tồn thành giúp trì hiệu phanh sau thời phần tích hợp bên gian dài tang trống, tạo thuận lợi cho việc - Thiết kế hở giúp tạo thuận lợi bảo dưỡng, sửa chữa cho khâu chẩn đoán hư hỏng sửa - Thiết kế bao kín nên phù hợp chữa hệ thống nhiều điều kiện khí hậu, khó hỏng - Thiết kế hở giúp bụi kim loại thoát khỏi hệ thống phanh - Thiết kế bao kín giúp - Trọng lượng thấp phanh tang bụi, cát lọt vào bên trống - Có chế tự làm đĩa phanh - Có khả cường hố (phù phanh hợp với ơ-tơ tải có khối lượng lớn) Nhược điểm - Chi phí lắp đặt thay - Hiệu phanh thấp so với sửa chữa cao so với phanh tang phanh đĩa trống - Thiết kế bao kín nên làm mát - Thiết kế hở nên bề mặt ma sát dễ phanh đĩa -> sử dụng 11 bị hỏng bám bụi, cát, vận thời gian dài gây giảm khả hành phanh giãn nở nhiệt - Khơng có khả cường hoá (phù thành phần cấu hợp với ô tô con) phanh - Trọng lượng lớn so với phanh đĩa 1.2.2 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc dẫn động phanh a Dẫn động khí * Sơ đồ nguyên lý dẫn động hệ thống phanh dẫn động khí Hình 1.5.Sơ đồ dẫn động khí – Tay phanh; – Thanh dẫn; 3,5 – Cơn lăn dây cáp; – Dây cáp phía trước; – Thanh dẫn trung gian; – Trục; – Thanh cân bằng; 8,10 – Dây cáp dẫn động phanh; 12 – Trục lệch tâm ép * Nguyên lý làm việc: Thanh dẫn với phanh vùng bẳng điều khiển Thanh dẫn nối liền với dây cáp Các lăn 3,5 dẫn hướng cho dây cáp Dây cáp bắt vào mút dẫn trung gian 6, trục lắp dẫn nối với cân Thanh dẫn lắp với lề giá đỡ, cân phân bố lực phanh truyền qua dây cáp 10 tới cấu phanh bánh xe trái phải phía sau Đòn dây cáp nối với đòn bẩy ép, tác động lên guốc phanh thơng qua đỡ, địn bẩy ép lắc trục lệch tâm 12.Khi kéo phanh 1, dây cáp tác động lên đòn bẩy hãm bánh xe lại, thực q trình phanh Khi nhả phanh, địn bẩy ép trở vị trí ban đầu tác động lị xo hồi vị, kết thúc q trình phanh 12 b Dẫn động thủy lực (hệ thống phanh dầu) * Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh dẫn động thủy lực: Hình 1.6.Sơ đồ phanh thủy lực – Bàn đạp phanh; – Trợ lực phanh; – Xilanh phanh chính; – Càng phanh đĩa; – Má phanh đĩa; – Đĩa phanh; – Phanh trống; – Má phanh guốc * Nguyên lý làm việc: Khi phanh người ta đạp phanh lên bàn đạp phanh qua hệ thống đòn bẩy piston xilanh phanh dịch chuyển đẩy dầu buồng xilanh, dầu bị ép có áp suất cao xilanh dẫn động qua đường ống Dầu áp suất cao đưa tới buồng xilanh cấu phanh sau dầu đẩy piston chuyển động đẩy guốc phanh, má phanh (thông qua piston với phanh đĩa) vào trống phanh (đĩa phanh) gây ma sát phanh bánh xe trống phanh (đĩa phanh) gắn liền với moayơ bánh xe Khi dừng phanh lò xo kéo hai bên má phanh trở lại vị trí ban đầu, tác dụng lị xo piston vị trí lúc đầu ép dầu trở lại buồng dầu xilanh phanh Đối với xe cần lực phanh từ người lái lớn hơn, xe trang bị trợ lực phanh chân không, lợi dụng lực hút từ động để tạo chân không sinh lực phanh lớn Hình 1.7 Nguyên lý làm việc phanh thủy lực 13 * Cấu tạo, nguyên lý trợ lực phanh chân khơng: Hình 1.8.Sơ đồ trợ lực phanh chân không *Nguyên lý làm việc : Buồng chân không liên kết với đường hút động cơ, động hoạt động hút hết phần khơng khí buồng bên trái tạo nên buồng chân không Khi người lái đạp phanh, cần điều khiển van đẩy vào trong, thân van mở piston bầu trợ lực đóng lại để lọt khơng khí vào lắp đầy buồng làm việc Cùng với lực hút chân không từ động tạo lực cường hóa lực phanh từ bàn đạp người lái truyền đến cần đẩy nối với xi lanh phanh Khi người lái nhả bàn đạp phanh, thân van đóng lại, piston bầu trợ lực mở để lại buồng làm hai buồng môi trường chân không, lúc lị xo đẩy đĩa phản lực vị trí ban đầu Hình 1.9.Cách hoạt động đạp chân phanh 14 c Dẫn động khí nén * Sơ đồ ngun lý hệ thống phanh dẫn động khí nén: Hình 1.10.Sơ đồ phanh – Máy nén khí; – Buồng chứa; – Van phân phối; – Bầu phanh; - Ống dẫn hơi; – Bàn đạp phanh; – Đồng hồ kiểm tra áp suất * Nguyên lý làm việc: Dẫn động phanh khí nén thường sử dụng nhiều ô tô vận tải cỡ lớn trung bình, đặc biệt lớn Khi phanh người lái tác dụng lên bàn đạp qua dẫn động tổng van mở cho khí nén từ bình chứa khí nén theo đường ống tới đầu phanh để tiến hành phanh Khi thả bàn đạp phanh, tổng van phanh ngắt liên hệ bình chứa khí nén với đường ống dẫn mở đường ống bầu phanh thơng với khơng khí bên ngồi, khí nén ngồi guốc phanh nhả khỏi trống phanh Hình 1.11.Sơ đồ hoạt động phanh 15 d Dẫn động thủy – khí kết hợp * Sơ đồ ngun lý hệ thống phanh thủy – khí: Hình 1.12.Sơ đồ phanh thủy – khí – Van phân phối chính; – Dẫn động phanh rơmóc; – Đường ống; 4,6 – Xilanh thủy lực; 5,7 – Bầu sinh lực; 8,10 – Xilanh công tác thủy lực; 9,11 – Cơ cấu phanh * Nguyên lý làm việc: Dẫn động phanh kết hợp thủy khí nén bao gồm phần dẫn động thủy lực mắc nối tiếp với phần dẫn động khí nén Lực đạp tác dụng lên phanh người lái làm mở van phân phối phần dẫn động khí nén, nối liền hệ thống bình chứa với bầu sinh lực, áp suất tác dụng lên piston khí nén liên động với piston thủy lực làm cho dầu đẩy tới xilanh công tác cấu phanh tạo lực ép lên piston tác dụng lên guốc phanh sinh lực phanh bánh xe 16 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ PHANH XE HYUNDAI SANTA FE 2.1 GIỚI THIỆU CƠ SỞ VỀ HYUNDAI SANTA FE Hyundai Santa Fe xem mẫu xe thành công thời đại thị trường Việt Nam Với doanh số bán từ đầu năm tới mẫu xe liên tục bỏ xa đối thủ phân khúc Điển hình vào tháng vừa rôi Hyundai Santa Fe doanh số đạt 1.313 xe bán gấp 3,5 lần Ford Everest; gấp 2,72 lần Toyota Fortuner;… Các thông số kỹ thuật xe: Bảng 2.1.Thông số kỹ thuật xe Hyundai Santa Fe STT THƠNG SỐ Chiều dài tồn Chiều dài sở Khối lượng toàn Loại động Công suất tối đa Mô men xoắn cực đại Thông số lốp xe Kiểu dẫn động Kiểu loại hộp số 10 Nhiên liệu sử dụng 11 Dung tích động 12 Dung tích bình nhiên liệu 13 Khoảng sáng gầm xe 14 Hệ số cản gió 15 Khoảng cách từ trọng tâm xe tới cẩu trước 16 Khoảng cách từ tâm trọng xe tới cẩu sau 17 Chiều cao trọng tâm xe 18 Trọng lượng toàn tải 19 Trọng lượng phân bố cầu sau 20 Trọng lượng phân bố cầu trước 2.2 TÍNH TỐN CƠ CẤU PHANH SỐ LIỆU 4770 2765 1680 - 1830 Theta II 2.4 GDI 188/6.000 241/4.000 235/55 R19 HTRAC Xăng 2.359 71 185 0.33 1030 785 800 21750 9900 11850 ĐƠN VỊ Mm Mm kg PS/rpm Nm/rpm AWD AT lít cc lít Mm Cd Mm Mm Mm N N Mm 2.2.1 Tính tốn động lực học ô tô phanh a Lực phanh sinh bánh xe Mp : momen phanh tác dụng lên bánh xe Pp: lực phanh tác dụng tạI điểm tiếp xúc bánh xe vớI mặt đường 17 Rb: Bán kính làm việc bánh xe Mà lực phanh ô tô lại bị giới hạn lực bám bánh xe với mặt đường, nghĩa là: Trong đó: Ppmax – Lực phanh cực đại sinh từ khả bám bánh xe với mặt đường; Zb – phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe; φ – Hệ số bám bánh xe với mặt đường; Sơ đồ lực mômen tác dụng lên bánh xe (Hình 2.1): G Mjb ωb Mp b P rb Mf Zb P p Trong trình phanh, bánh xe chuyển động chậm dần nên bánh xe có mơmen Hình 2.1.Sơ đồ mơmen lực tác dụng lên bánh xe phanh qn tính Mjb tác dụng, mơmen có chiều chiều với chuyển động bánh xe Ngồi cịn có mơmen cản lăn tác dụng ngược chiều với chuyển động có tác dụng hãm bánh xe lại Lực phanh tổng cộng lúc phanh xe là:ppo 18 Trong q trình phanh tơ, động (khi ô tô chuyển động xuống dốc) xe bị tiêu hao ma sát má phanh trống phanh, lốp mặt đường, để khắc phục lực cản lăn, lực cản khơng khí, ma sát động cơ… Năng lượng bị tiêu hao trình phanh phụ thuộc vào chế độ phanh ô tô b Lực tác dụng lên ô tô phanh Xét trường hợp ô tô chuyển động đường (α = 0), ta có sơ đồ lực tác dụng lên ô tô phanh P w P Z1 Pf PP hg j G a b Z2 Pf PP 2 L Hình Hình2.2.Sơ 2.2.Sơđồ đồlực lựctác tácdụng dụnglên lênơơtơtơkhi khiphanh phanh Trong đó: G: trọng lượng tồn tải tơ đặt trọng tâm xe G = 21750 N Z1, Z2: Phản lực thẳng góc lên bánh xe phía trước bánh xe sau ô tô phanh Z1 = 0,4.G = 0,4.21750 = 8700 N Z2 = 0,6.G = 0,6.21750 = 13050 N Pf1, Pf2 : lực cản lăn bánh xe phía trước bánh xe sau tơ Pf1 = Z1.f (N) Pf2 = Z2.f (N) Trong đó: f: hệ số cản lăn bánh xe với mặt đường Pp1, Pp2: lực phanh bánh xe trước bánh xe sau ô tô, ngược chiều với chiều chuyển động xe 19 Pj: lực quán tính đặt trọng tâm chiều với chiều chuyển động ô tô Jp: gia tốc chậm dần hãm phanh g: gia tốc trọng trường g =9,81(m/s2) Pω: lực cản khơng khí Pω = K.F.v L: chiều dài sở ô tô L = 2765 mm a, b: khoảng cách từ tâm xe tới cầu trước cầu sau a= b= = = 1659mm = = 1106mm hg: khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt đường Khi phanh xe, tốc độ ô tô chậm dần P ω nhỏ Pf1, Pf2 nhỏ so với lực phanh nên ta bỏ qua lực 2.2.2 Xác định mômen phanh sinh cấu phanh Mômen phanh sinh cấu phanh phải đảm bảo giảm tốc độ hay dừng hẳn ô tô với gia tốc chậm dần giới hạn cho phép Với cấu phanh đặt trực tiếp tất bánh xe mơmen phanh tính toán cần cho cấu phanh cầu trước : = (N.m) Với cấu phanh đặt trực tiếp tất bánh xe mơmen phanh tính tốn cần cho cấu phanh cầu sau là: = (N.m) Trong : 20 Rb: bán kính làm việc trung bình bánh xe Xe Hyundai Santa Fe sử dụng lốp 235/55 R19 Vậy bán kính thiết kế r0 bánh xe ô tô Hyundai Santa Fe : = Bán kính làm việc bánh xe tính theo công thức: = λ Với λ hệ số kể đến biến dạng chiều cao lốp Chọn λ = 0,935 = λ = 0,935 370 = 346 mm hệ số phân bố lại trọng lượng phanh cầu trước cầu sau =1+ =1+ Jpmax: Gia tốc phanh lớn ô tô Chọn Jpmax=6,3 (m/s2) G1,G2 tải trọng phân bố lên cầu trước cầu sau: Z1 = 8700 N Z2 = 13050 N a: Là khoảng cách từ trọng tâm xe tới cầu trước a = 1659mm b: Là khoảng cách từ trọng tâm xe tới cầu sau b = 1106mm hg: Là chiều cao trọng tâm xe Đối với ô tô chọn hg = 0,5(m) Thay thông số vào cơng thức, ta có =1+ = 1,29 =1+ = 1.19 Thay m1 m2 vào công thức 21 = = 0,346 = 1942 (N.m) = = 0,346 = 2686(N.m) 2.2.3 Cơ cấu phanh trước a Bán kính đĩa phanh Rd Rd =Rv - - (mm) Trong đó: Rv: Bán kính vành bánh xe; Rv = : Độ dày vành bánh xe, lấy = 25,4 = 241,3 (mm) = (mm) : Khoảng cách khe hở vành bánh xe đĩa phanh Chọn = 48 (mm  Rd = 241,3 – – 48 = 188,3 (mm) Chọn bán kính đĩa phanh là: Rd = 180 (mm) b Bán kính trung bính ma sát Rtb Gọi R1: Bán kính vịng ma sát R2: Bán kính ngồi vịng ma sát Ta có: R2 = Rd = 180 (mm) R1 = (0,53 0,85) R2 Lấy R1 = 0,6.R2 = 0,6 180 = 108 (mm) Lúc Rtb tính: Rtb = x = x = 147 (mm) 2.2.4 Cơ cấu phanh sau a Bán kính đĩa phanh Rd Vì kích thước bánh trước sau xe giống nên Rd = 188,3 (mm) Vậy ta chọn bán kính phanh đĩa là : Rd = 170 (mm) 22 b Bán kính trung bình ma sát Gọi R1 : bán kính vịng ma sát R2 : bán kính ngồi vịng ma sát Ta có : R2 = Rd = 170 (mm) R1 = (0,53 0,85).R2 Lấy R1 = 0,7.R2 = 0,7 170 = 119 mm  Rtb = x = x = 146 (mm) 23 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 3.1.KẾT LUẬN  - Hiểu cấu tạo nguyên lý làm việc phanh xe ô tô - Đo đạt đọc hiểu thơng số kỹ thuật kích thước 3.2.HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI - Khắc phục thiếu sót kiến thức kỹ nhóm - Mở rộng thêm phần tính tốn chi tiết cấu thành nên phận - Lắp chi tiết thành phận hoàn chỉnh 24 ... Trong hiểu hệ thống phanh xe ? ?tô giúp cho phương tiện giảm vận tốc dừng xe cẩn thiết phận thiếu xe ngày Từ nhóm em định thực đề tài: “THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HYUNDAI SANTA FE ” Trong... - Hệ thống phanh (phanh chân); - Hệ thống phanh dừng (phanh tay); - Hệ thống phanh chậm dần (phanh động cơ, thủy lực điện từ) b Theo kết cấu cấu phanh - Hệ thống phanh với cấu phanh guốc; - Hệ. .. guốc; - Hệ thống phanh với cấu phanh đĩa; - Hệ thống phanh kết hợp hai loại cấu phanh c Theo dẫn động phanh - Hệ thống phanh dẫn động khí; - Hệ thống phanh dẫn động thủy lực; - Hệ thống phanh dẫn