Nghiên cứu đánh giá hệ thống chống bó cứng phanh so với hệ thống phanh thường bằng phần mềm Carsim

Nền công nghiệp ô tô đang ngày càng phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng nhanh, mật độ lưu thông trên đường ngày càng lớn. Các xe ngày càng được thiết kế với công suất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh hơn thì yêu cầu đặt ra với cơ cấu phanh cũng càng cao và nghiêm ngặt hơn. Bài viết trình bày việc nghiên cứu đánh giá hệ thống chống bó cứng phanh so với hệ thống phanh thường bằng phần mềm Carsim.

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG CHỐNG BÓ CỨNG PHANH SO VỚI HỆ THỐNG PHANH THƯỜNG BẰNG PHẦN MỀM CARSIM Lê Thanh Tùng, Đặng Thị Y Phụng, Lê Hà Lan Quỳnh, Nguyễn Diệp Hưng, Lê Thành Được* *Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh GVHD: ThS Huỳnh Quang Thảo TĨM TẮT Nền cơng nghiệp ô tô ngày phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng nhanh, mật độ lưu thông đường ngày lớn Các xe ngày thiết kế với công suất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh yêu cầu đặt với cấu phanh cao nghiêm ngặt Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) ngày yêu cầu bắt buộc dòng xe du lịch Do tầm quan trọng hệ thống phanh ô tô an tồn giao thơng q trình hoạt động mà việc nghiên cứu để so sánh đánh giá tính hiệu hệ thống phanh ABS phải tiến hành Từ khóa: ABS, An tồn phanh, Carsim, Hệ thống phanh chống bó cứng, Hiệu phanh GIỚI THIỆU Hệ thống phanh ABS trang bị giúp tơ hạn chế tối đa tình trạng bánh xe bị bó cứng trượt lết q trình phanh, đảm bảo tính hiệu ổn định phanh mức tối ưu việc nghiên cứu đánh giá tính hiệu hệ thống phanh ABS thơng qua tiêu đánh giá hiệu phanh cần phải thực thực nghiệm với điều kiện cụ thể Tuy nhiên để thực nghiệm cần phải tuân thủ yêu cầu điều kiện cụ thể sở vật chất, trang thiết bị, đặc biệt tốn nhiều thời gian, công sức, tiền đưa kết qua nhiều khâu chuyển đổi, tính tốn trung gian làm độ xác kết bị giảm Chính lẽ đó, phần mềm lựa chọn tất yếu để nâng cao chất lượng suất Sử dụng phần mềm giảm thiểu tổn hao kinh tế, thời gian mang lại độ xác cao Vấn đề chủ yếu mà nghiên cứu muốn hướng tới so sánh, đánh giá hiệu tính ổn định phanh tơ xe có sử dụng khơng sử dụng hệ thống phanh chống bó cứng PHẦN MỀM MÔ PHỎNG CARSIM Phần mềm Carsim cung cấp giải pháp để giúp người dùng mơ hóa tốn mà thực tế đưa Nghiên cứu trình bày cách thức sử dụng phần mềm từ thiết lập sở liệu mẫu đến cách thức lập tốn mơ bản, bao gồm: mơ ô tô chuyển động phanh đường phẳng, mặt đường trơn có hệ số bám bánh xe mặt đường thấp; xuất liệu mô đánh giá tính ổn định xe 261 xe có trang bị hệ thống phanh ABS khơng có ABS Phần mềm xuất liệu dạng video chuyển động dạng đồ thị để thuận lợi q trình phân tích Hình Màn hình phần mềm Carsim THIẾT LẬP DỮ LIỆU MÔ PHỎNG Dữ liệu đầu vào mà phần mềm Carsim u cầu mơ hình tơ, thơng số kết cấu tình trạng ngoại cảnh tác động lên Để thuận tiện cho q trình này, phần mềm tích hợp kho lưu trữ đầy đủ chủng loại xe thực tế để người sử dụng nhanh chóng đưa mơ Trong q trình xây dựng mơ hình mơ phỏng, tác động vào thơng số sẳn có phần mềm để thay đổi theo thông số xe cần mô Ta thiết lập liệu đầu vào xe Hatchback B – Class Lựa chọn hệ thống phanh khơng có ABS, thơng số cịn lại thay đổi theo dưc liệu đầu vào từ xe thực tế Hình Thiết lập thơng số đầu vào cho xe khơng có hệ thống phanh ABS Tiếp theo ta thiết lập thông số điều kiện đường, chọn loại đường Slip mu, loại đường phẳng, thẳng có khác biệt hệ số bám mặt đường bên trái phải 262 Hình Chọn thiết lập thơng số mặt đường Sau thiết lập mơ hình xe khơng có hệ thống phanh ABS, tiếp tục sử dụng thơng số mơ hình tạo mơ hình mơ có hệ thống phanh ABS Hình Thiết lập hệ thống phanh ABS cho mơ hình mơ Sau thiết lập xong hai mơ hình mơ xe có khơng có hệ thống phanh ABS, tiến hành cho chạy hay mơ hình mơ để so sánh tính hiệu ổn định trình phanh 263 KẾT QUẢ MƠ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ Phần mềm mô Carsim cho hai dạng kết video mô đồ thị Hình Video mơ đồ thị thơng số kết q trình phanh Từ kết video mơ q trình phanh xe tơ có trang bị hệ thống phanh ABS khơng có hệ thống phanh ABS đường có hệ số bám khác bánh xe bên trái phải dễ dàng nhận thấy có khác biệt lớn tính ổn định phanh Xe có sử dụng hệ thống phanh ABS có lệch hướng chuyển động khơng lớn, quỹ đạo chuyển động xe chuyển động thẳng, thân khung xe không bị dao động nhiều đảm bảo tính an tồn phanh Tuy nhiên, không trang bị hệ thống phanh ABS q trình phanh xe bị hồn tồn tính ổn định, xe khơng cịn giữ quỹ đạo chuyển động thẳng chuyển sang quay vòng, xe phương hướng trượt đường Phần mềm Carsim cho kết lực, vận tốc, gia tốc, góc xoay, góc đánh lái,… xe Hình Đồ thị góc đánh lái vơ lăng biên dộ dao động hệ thống treo Từ đồ thị hình 10, ta thấy với xe khơng sử dụng hệ thống phanh ABS, khoảng thời gian phanh, góc đánh lái vô lăng lên đến 700 độ, lớn xe có ABS gấp 10 lần (khoảng 70 độ) một khoảng thời gian chưa đến giây khiến xe bị ổn định nghiêm trọng 264 Biên độ dao động lớn xe ô tô sử không sử dụng hệ thống phanh ABS lớn so với xe có hệ thống phanh ABS gây dao động lắc khiến xe cân phanh Hình Góc xoay xe độ trượt dọc bánh xe Đồ thị hình 12 thể góc xoay toàn thân xe quanh trục đứng hệ trục tọa độ thân xe, với xe khơng có hệ thống phanh ABS, khoảng thời gian phanh, thân xe bị xoay góc lên đến gần 600 độ Còn xe sử dụng hệ thống phanh ABS, thân xe gần không bị xoay, điều cho thấy hệ thống phanh ABS có tác động tích cực việc đảm bảo hướng chuyển động ô tô trình phanh với điều kiện mặt đường mô Độ trượt bánh xe thơng số có quan hệ mật thiết với hệ số bám bánh xe mặt đường, theo Lý thuyết ô tô, hệ số bám có giá trị lớn độ trượt nằm khoảng từ 0,1 đến 0,15 Trên đồ thị hình 13, trình phanh, độ trượt bánh xe không sử dụng hệ thống phanh ABS đạt giá trị lớn (1 -1), bánh xe bị trượt hoàn toàn KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Hệ thống phanh ABS hay gọi hệ thống chống bó cứng phanh trang bị tơ nâng cao tính anh tồn phanh thể qua thơng số góc xoay xe, độ trượt, biên độ dao động,… nhiều so với xe không trang bị hệ thống phanh Việc nghiên cứu tối ưu hệ thống cần phải tiếp tục thực nhằm đảm bảo an tồn tối đa cho q trình điều khiển xe đường Phần mềm Carsim, phần mềm mơ phân tích thực tế, để phát huy hết tính phần mềm áp dụng nhiều vào thực tiễn, cần phải có trải nghiệm ngồi thực tế, để từ kết nối thực tế phần mềm kết đưa có độ tin cậy cao TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Quý Lý thuyết ô tô NXB Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, 2010 [2] Võ Văn Hường tác giả Động lực học ô tô Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, 2014 [3] Hướng dẫn sử dụng carsim, https://www.carsim.com/ [4] Tài liệu CarSim Quick Start Guide_Version 265 ... trình phanh, độ trượt bánh xe không sử dụng hệ thống phanh ABS đạt giá trị lớn (1 -1), bánh xe bị trượt hoàn toàn KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Hệ thống phanh ABS hay gọi hệ thống chống bó cứng phanh. .. thân xe, với xe hệ thống phanh ABS, khoảng thời gian phanh, thân xe bị xoay góc lên đến gần 600 độ Còn xe sử dụng hệ thống phanh ABS, thân xe gần không bị xoay, điều cho thấy hệ thống phanh ABS... dụng hệ thống phanh ABS lớn so với xe có hệ thống phanh ABS gây dao động lắc khiến xe cân phanh Hình Góc xoay xe độ trượt dọc bánh xe Đồ thị hình 12 thể góc xoay tồn thân xe quanh trục đứng hệ