Thiết kế sơ bộ hệ thống phanh có điều khiển trượt lết xe có tải trọng 2 98 tấn (có CAD)

Ô tô hiện nay có một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân, được dùng để vận chuyển hành khách hàng hóa.. Nhờ sự phát triển của khoa học kĩ thuật và xu thế giao lưu, hội nhập quốc tế trong lĩnh vực sản xuất, giao thông vận tải đã và đang là một nghành kinh tế kỹ thuật cần được ưu tiên của mỗi quốc gia. Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và công nghệ, nghành ô tô đã có những tiến bộ vượt bậc về thành tựu kỹ thuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính toán hiện đại đều được áp dụng trong nghành ô tô.

MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH ẢNH iii DANH MỤC BẢNG BIỂU vi LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Cấu tạo phanh khí nén tơ 1.2 Sơ đồ khối cụm chi tiết toàn hệ thống phanh 1.3 Cấu tạo cụm chi tiết hệ thống 1.3.1 Máy nén khí 1.3.2 Van điều chỉnh áp suất 1.3.3 Bình chứa khí nén van an tồn 11 1.3.4 Bộ lọc nước làm khơ khí nén 12 1.3.5 Bầu phanh tích 14 1.3.6 Van phanh tay 18 1.3.7 Bợ điều hồ lực phanh 19 1.3.8 Bộ điều chỉnh áp suất 20 1.3.9 Van an toàn 21 1.3.10 Bầu phanh trước 21 1.3.11 Bầu phanh sau 22 1.3.12 Cơ cấu phanh 23 1.4 Hệ thống phanh ABS 24 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CĨ ABS 35 2.1 Đặc điểm chung hệ thống phanh có điều khiển 35 2.2 Hệ thống phanh khí nén có điều khiển 48 2.2.1 Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh khí nén xe Huyndai 11 48 2.2.2 Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh khí nén xe LiFan 50 2.2.3 Sơ đồ hệ thống phanh có điều khiển 51 2.2.4 Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh khí nén xe VEAM 52 2.2.5 Sơ đồ mạch ABS xe LIFAN có cải tiến 54 2.2.6 Sơ đồ hệ thống phanh xe THACO 3,5 55 i 2.2.7 Sơ đồ bố trí dẫn đợng phanh khí nén mợt dịng 56 2.2.8 Sơ đồ bố trí dẫn đợng phanh khí nén hai dịng 56 2.2.9 Một số sơ đồ bố trí ABS tơ 57 2.3 Một số hệ thống chống trượt ô tô 60 2.3.1 Hệ thống chống trượt lết bánh xe (ABS) 60 2.3.2.Hệ thống chống trượt quay bánh xe (TCS,ARS) 62 2.3.3.Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA/BAS (Brake Assistant) -EBA (Emergency Brake Assist) 64 2.3.4 Hệ thống khởi hành ngang dốc HAC 65 2.4 Phân tích , so sánh ưu nhược điểm loại sơ đồ bố trí 66 CHƯƠNG THIẾT KẾ SƠ BỘ HỆ THỐNG PHANH ABS CHO XE TẢI 2,98 TẤN68 3.1 Thông số kỹ thuật xe 68 3.2 Lựa chọn sơ đồ điều khiển điển hình 69 3.3 Tính mơ men phanh u cầu mô men phanh đáp ứng hệ thống 70 3.3 Lựa chọn cảm biến vận tốc góc bánh xe 72 3.3.1 Một số loại cảm biến 72 3.3.2 Lựa chọn cảm biến đo đạc xe thí nghiệm 75 3.4 Tính lưu lượng áp suất qua van ABS 89 3.5 Áp suất qua van ABS 90 KẾT LUẬN 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 ii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Cấu tạo chung dẫn đợng phanh khí nén Hình 1.2 Sơ đồ khối cụm chi tiết toàn hệ thống phanh Hình 1.3 Máy nén khí .5 Hình 1.4 Nắp máy nén khí Hình 1.5 Các trạng thái làm việc máy nén khí .7 Hình 1.6.Van điều chỉnh áp suất .9 Hình 1.7 Các trạng thái làm việc van .10 Hình 1.8 Van an toàn bình chứa 11 Hình 1.9 Các trạng thái làm việc van .12 Hình 1.10 Bộ lộc nước làm khơ khí nén 13 Hình 1.11 Bầu phanh tích 14 Hình 1.12 Các trạng thái làm việc bầu phanh tích 15 Hình 1.13 Khi chưa có khí nén (phanh tay) 16 Hình 1.14 Khi khởi động động (nhả phanh tay) 16 Hình 1.15 Khi đạp phanh 17 Hình 1.16 Khi phanh 17 Hình 1.17 Van phanh tay 18 Hình 1.18 Các trạng thái làm việc van 18 Hình 1.19 Bợ điều hồ lực phanh 19 Hình 1.20 Bộ điều chỉnh áp suất 20 Hình 1.21 Van an tồn 21 Hình 1.22 Bầu phanh trước 22 Hình 1.23 Bầu phanh sau 22 Hình 1.24 Cơ cấu phanh guốc 23 Hình 1.25 Hệ số bám dọc vùng tối ưu với độ trượt phanh 24 Hình 1.26 Phanh đường có hệ số bám khác 25 Hình 1.27.Sơ đồ mạch điều khiển ABS đơn giản 26 iii Hình 1.28 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển ABS 27 Hình 1.29 Diễn biến trình kiểm sốt đợ trượt theo gia tốc bánh xe 28 Hình 1.30 Cấu trúc bên bộ điều khiển ECU 30 Hình 1.31 Chức chẩn đoán ( tự báo lỗi) 31 Hình 1.32 Nguyên lý làm việc ASR 32 Hình 1.33 Van ASR trạng thái đóng 33 Hình 1.34 Van ASR trạng thái mở .33 Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống phanh có điều khiển 35 Hình 2.2 ECU ABS 36 Hình 2.3 Hợp điều khiển ECU .37 Hình 2.4 Vành cảm biến lắp lên xe 38 Hình 2.5 Cấu tạo cảm biến vận tốc góc 38 Hình 2.6 Vị trí tương đối rotor c̣n dây nhận tín hiệu .39 Hình 2.7 Nguyên lý làm việc cảm biến từ điện .40 Hình 2.8 Cảm biến vận tốc góc loại điện từ 40 Hình 2.9 Cảm biến giảm tốc 41 Hình 2.10 Cấu tạo chung van ABS 42 Hình 2.11 Nguyên lí van ABS phanh bình thường 43 Hình 2.12 Chế độ giảm áp 44 Hình 2.13 Nguyên lý van ABS - chế độ "giữ áp” .45 Hình 2.14 Nguyên lý van ABS - chế độ "tăng áp” 45 Hình 2.15 Van xả nhanh 46 Hình 2.16 Van gia tốc (Relay valve) 46 Hình 2.17 Van chia dòng bảo vệ dịng khí nén (van an tồn kép) .47 Hình 2.18 Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh khí nén xe Huyndai .49 Hình 2.19 Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh khí nén 50 Hình 2.20 Sơ đồ hệ thống phanh có điều khiển 51 Hình 2.21 Bố trí chung hệ thống phanh xe VEAM .52 Hình 2.22 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh khí nén có điều khiển ABS 54 iv Hình 2.23 Sơ đồ hệ thống phanh xe THACO 3,5 55 Hình 2.24 Dẫn đợng phanh khí nén mợt dòng 56 Hình 2.25 Dẫn đợng phanh khí nén hai dịng 57 Hình 2.26 Bố trí cảm biến kênh điều khiển (4+4) 57 Hình 2.27 Bố trí cảm biến kênh điều khiển (2+1) (1+2) 58 Hình 2.28 Bố trí cảm biến kênh điều khiển (2+1) .59 Hình 3.1 Sơ đồ điều khiển ABS kiểu 4S/4M xe LIFAN .70 Hình 3.2 Sơ đồ lực tác dụng phanh 70 Hình 3.3 Cảm biến loại công tắc lưỡi gà 72 Hình 3.4 Cảm biến loại từ điện 73 Hình 3.5 Cảm biến loại quang điện 74 Hình 3.6.Cảm biến vận tốc ôtô loại MRE .75 Hình 3.7 Các loại cảm biến tiệm cận 76 Hình 3.8 : Nguyên lý làm việc cảm biến tiệm cận 77 Hình 3.9 Cảm biến tiệm cận loại thường mở NO .78 Hình 3.10 Cảm biến tiệm cận loại thường đóng NC 78 Hình 3.11 Đặc tính đầu loại NPN – NO 79 Hình 3.12 Đặc tính đầu loại PNP – NO 79 Hình 3.13 Cảm biến tiệm cận phát vật quay 80 Hình 3.14 Khoảng cách phát phụ thuộc vật liệu vật cảm biến 80 Hình 3.15 Khoảng cách phát phụ tḥc kích thước vật .81 Hình 3.16 Khoảng cách phát phụ thuộc bề dày vật 81 Hình 3.17 Các yếu tố cần ý chọn cảm biến ứng dụng .82 Hình 3.18 Cảm biến tiệm cận E2A-S08-KS02-WP-C1 (shielded – NPN – NO) 82 Hình 3.19 Vị trí đặt cảm biến vành cảm biến 87 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Thông số xe tham khảo 68 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật 71 Bảng 3.3 Tính chọn thơng số 71 Bảng 3.4 Các thơng số tính tốn mơ men phanh 72 Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật cảm biến .83 Bảng 3.6.Tính toán cảm biến 87 Bảng 3.7 Tính chọn thông số 89 Bảng 3.8 Thơng số tính tốn .90 Bảng 3.9 Thơng số tính chọn áp suất van ABS .90 vi LỜI NĨI ĐẦU Ơ tơ có mợt vai trị quan trọng nhiều lĩnh vực kinh tế quốc dân, dùng để vận chuyển hành khách hàng hóa Nhờ phát triển khoa học kĩ thuật xu giao lưu, hội nhập quốc tế lĩnh vực sản xuất, giao thông vận tải một nghành kinh tế kỹ thuật cần ưu tiên quốc gia Với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật công nghệ, nghành tơ có tiến bợ vượt bậc thành tựu kỹ thuật bán dẫn phương pháp tính tốn đại áp dụng nghành ô tô Song song với việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống phanh ô tô một vấn đề quan trọng Một hệ thống phanh hồn chỉnh bao gồm bợ phận: Trợ lực phanh, cấu phanh bánh xe Với nội dung, yêu cầu đồ án tốt nghiệp, đề tài tập chung nghiên cứu: “Thiết kế sơ hệ thống phanh có điều khiển trượt lết xe có tải trọng 2,98 tấn” với mục tiêu tổng hợp, hệ thống lại kiến thức học trường tìm hiểu thêm chuyên nghành thực tế khác Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn TS Xxx, thầy cô bộ môn tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án Trong trình làm đồ án, thân hết sức cô gắng hướng dẫn bảo tận tình thầy cô thời gian có hạn nên khơng tránh khỏi sai sót Kính mong thầy tham gia góp ý kiến để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Xxx, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực Xxx CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Cấu tạo phanh khí nén ô tô Hệ thống phanh khí nén gồm có bợ phận sau: Máy nén khí, bợ điều chỉnh áp suất, bình có van an tồn, van trích van xả, van điều khiển, bàn đạp, ống dẫn, ống mềm, hộp phanh bánh xe, guốc phanh đồng hồ áp suất Hình 1.1 Cấu tạo chung dẫn động phanh khí nén - máy nén khí - bình chứa khí - bầu lọc khí - van phân phối (tổng phanh) - điều chỉnh áp suất - bầu phanh - đồng hồ áp suất 10 - cam phanh - bàn đạp phanh 11 - lò xo cấu phanh - van an toàn 12 - guốc phanh Dẫn đợng phanh thuỷ lực có ưu điểm êm dịu, dễ bố trí, đợ nhạy cao lực điều khiển bàn đạp bị hạn chế Để giảm lực điều khiển bàn đạp, đối với ôtô tải trung bình lớn người ta thường sử dụng dẫn đợng phanh khí nén Trong dẫn đợng phanh khí nén lực điều khiển bàn đạp chủ yếu dùng để điều khiển van phân phối lực tác dụng lên cấu phanh áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh thực Dẫn đợng phanh khí nén có ưu điểm giảm lực điều khiển bàn đạp phanh, sử dụng dầu phanh lại có nhược điểm đợ nhạy (thời gian chậm tác dụng lớn) khơng khí bị nén chịu lực * Hoạt động : Máy nén khí máy bơm đợng dẫn đợng Qua máy nén khí, khơng khí nén với áp suất định bộ điều chỉnh áp suất quy định vào bình hơi, dung tích bình đảm bảo dự trữ để phanh một số lần Đồng hồ áp suất dùng để kiểm tra áp suất bình Nếu đạp lên chân phanh, khơng khí qua van hãm vào buồng phanh bánh trước bánh sau nằm cạnh bánh xe tương ứng, buồng phanh có màng phanh Khi tăng áp suất màng phanh bị uốn cong, đẩy cần đẩy cần hãm, làm trục đào quay, đẩy má phanh áp vào tang trống để hãm bánh xe Khi bỏ chân ra, van hãm đóng kín đường khơng khí nén, làm cho khơng khí nén bình chứa không đến tới buồng phanh nữa, lúc buồng phanh ăn thơng với khơng khí bên ngồi Khi áp suất giảm lị xo kéo má phanh vị trí cũ bánh xe quay tự 1.2 Sơ đồ khối cụm chi tiết tồn hệ thống phanh Hình 1.2 Sơ đồ khối cụm chi tiết toàn hệ thống phanh Máy nén khí Bình chứa khí nén mạch II Bộ điều chỉnh áp suất Van phân phối khí Bộ lọc nước làm khô khí Bầu phanh trước Cụm van chia bảo vệ Bầu phanh sau Bình chứa khí nén mạch I Qua sơ đồ khối cụm chi tiết tồn hệ thống phanh dẫn đợng phanh khí nén ta thấy hệ thống bao gồm phần tử sau: - Máy nén khí, van áp suất bình chứa khí: bợ phận cung cấp nguồn khí nén có áp suất cao (6-7 KG/cm2) để hệ thống phanh hoạt động - Van phân phối: cấu phân phối khí nén từ bình chứa khí đến bầu phanh để tạo lực tác dụng lên cam ép thực phanh bánh xe - Bầu phanh: thực chất mợt bợ pittơng xi lanh khí nén, cấu chấp hành có nhiệm vụ biến áp suất khí nén thành lực học tác dụng lên cam ép để thực trình phanh * Đặc điểm nguyên lý: +Đặc điểm: - Lực tác động lên bàn đạp phanh để mở van phân phối nên giảm nhẹ làm việc lái xe phanh - Áp suất khí nén dẫn đợng thường (6-7 KG/cm2) - Khi cần dùng hệ thống phanh rơmc bố trí thêm mợt số cụm van, van phanh rơ mc, bầu phanh, bình khí nén + Nguyên lý: - Khi đạp lên bàn đạp phanh khí nén từ bình chứa qua van phân phối đến bầu phanh, qua màng phanh tác động lên ty đẩy, ty đẩy tác đợng lên địn quay làm xoay cam phanh cấu phanh, ép sát guốc phanh vào trống phanh thực trình phanh xe 1.3 Cấu tạo cụm chi tiết hệ thống 1.3.1.Máy nén khí a, Nhiệm vụ: Cung cấp khí nén cho bình b, Cấu tạo: Cấu tạo máy nén khí bao gồm: cấu tay quay truyền – xy lanh – pittông máy nén, nắp máy van nạp, van dẫn khí ra, cấu dẫn đợng trục khuỷu, thân vỏ máy nén Máy nén khí có cấu trúc gần giống động đốt trong: trục khuỷu cấu tay quay truyền, xy lanh pittông Phần pittông phần dưới nắp máy không gian nạp nén khí, bao kín bởi: đỉnh pittơng vịng gân khí, xy lanh, nắp máy Khu vực bơi trơn cách trích mợt đường dầu từ động cung cấp cho cấu tay quay truyền chứa vào phần dưới thân máy nén khí Dầu bơi trơn cịn cấp cho bạc ổ bi cấu Vòng găng dầu nằm dưới pit tơng, có nhiệm vụ gạt mợt phần dầu tránh đưa dầu lên không gian buồng nén khí có khơng phát vật Thường mở (NO): Tín hiệu điện áp cao, phát vật; tín hiệu điện áp thấp khơng có vật Hình 3.9 Cảm biến tiệm cận loại thường mở NO - Thường đóng (NC): Tín hiệu cao khơng có vật; tín hiệu thấp phát vật Hình 3.10 Cảm biến tiệm cận loại thường đóng NC Ngày nay, hầu hết cảm biến cảm ứng có đặc điểm đầu tranzito có logic NPN PNP Những loại gọi kiểu DC-3 dây 78 Hình 3.11 Đặc tính đầu loại NPN – NO Hình 3.12 Đặc tính đầu loại PNP – NO Khoảng cách phát một thông số kỹ thuật quan trọng thiết kế cảm biến tiệm cận Có ba loại cảm biến tiệm cận cảm ứng khoảng cách phát ngắn, trung dài Khoảng cách phát định mức nêu thông số kỹ thuật cảm biến tiệm cận cảm ứng dựa vật tiêu chuẩn với hướng di chuyển tiêu chuẩn theo hướng trục cảm biến Vật tiêu chuẩn một thép mềm, hình vuông d x d mm, dày mm, vật có thành phần sắt (được xác định theo EN 60947-5-2) Đối với loại cảm biến có vỏ bọc (shielded hướng từ trường thu gọn vùng tác đợng phía trước để tránh nhiễu xung quanh) bề mặt vật tiêu chuẩn có kích thước đường kính bề mặt tác đợng cảm biến Với cảm biến khơng có vỏ bọc, bề mặt vật tiêu chuẩn với đường kính vùng tác động cảm biến, lần vùng tác đợng cảm biến, lớn Đối với vật di chuyển hướng tâm phía bề mặt cảm ứng, khoảng cách phát sẽ khác với khoảng cách quy định catalog, khuyến cáo sử dụng kích thước tiêu chuẩn hình vẽ dưới 79 Hình 3.13 Cảm biến tiệm cận phát vật quay Tùy thuộc vào loại kim loại sử dụng, phạm vi phát nhỏ khoảng cách phát định mức Các vật liệu có từ tính kim loại có chứa sắt sẽ có khoảng cách phát xa vật liệu không từ tính khơng chứa sắt Hình 3.14 Khoảng cách phát phụ thuộc vật liệu vật cảm biến Thông tin chi tiết lệ thuộc vào loại kim loại có thơng tin kỹ thuật tài liệu cảm biến cảm ứng Một số cảm biến tiệm cận cảm ứng từ đặc biệt, có khoảng cách khơng phụ thuộc vào khoảng cách loại kim loại sử dụng Hay gọi cảm biến tiệm cận “Hệ số 1″ 80 Hình 3.15 Khoảng cách phát phụ thuộc kích thước vật Khoảng cách phát chịu ảnh hưởng kích thước vật Để khoảng cách cảm biến với vật cảm biến đạt tiêu chuẩn theo quy định nhà sản xuất thì kích thước vật phải thỏa mãn ≥ d (đường kính cảm biến) Tuy nhiên, vật cảm biến nhỏ vật thử chuẩn (test object) có hình dạng khơng đều, khoảng cách phát cảm biến sẽ giảm Do phải đặt gần thì cảm biến mới thấy Hình 3.16 Khoảng cách phát phụ thuộc bề dày vật Bề dày vật cảm biến hệ số khác cần phải xét đến Khoảng cách vùng tác động thì không đổi so với vật chuẩn (vật có từ tính), u cầu bề dày vật phải đảm bảo ≥ (mm) Tuy nhiên, đối với vật thể khơng có từ tính sẽ xảy tượng “hiệu ứng bề mặt” (skin effect) Khoảng cách vùng cảm ứng sẽ giảm độ dày vật thể tăng lên Đồng thời loại độ dày lớp mạ ảnh hưởng đến khoảng cách phát thực Nếu muốn chọn cảm biến tiệm cận cho một ứng dụng, cần phải lưu ý đến một số điều sau: -Điều kiện cụ thể vật (loại kim loại, kích thước, lớp mạ) -Hướng chuyển đợng mục tiêu 81 -Vận tốc mục tiêu -Ảnh hưởng kinh loại xung quanh -Ảnh hưởng nhiệt độ, điện áp, EMC, đợ rung, va chạm, đợ ẩm, dầu, bợt, hóa chất chất tẩy rửa -Khoảng cách phát bắt ḅc Hình 3.17 Các yếu tố cần ý chọn cảm biến ứng dụng 3.3.2.3 Thông số kỹ thuật cảm biến tiệm cận Lựa chọn cảm biến tiệm cận E2A-S08-KS02-WP-C1 làm đầu thu tín hiệu vận tốc góc đầu dưới dạng tín hiệu xung Hình 3.18 Cảm biến tiệm cận E2A-S08-KS02-WP-C1 (shielded – NPN – NO) 82 Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật cảm biến Mã E2A-S08-KS02-WP-C1 Cỡ M8 Loại Shielded Khoảng cách phát (với vật tiêu chuẩn) ± 10% mm Điện áp cung cấp (dải điện áp hoạt động) 12 đến 24 VDC Nhấp nhô (p-p): tối đa 10% Vật phát Vật liệu từ tính Khoảng cách đặt – 1,6 mm Vật tiêu chuẩn (thép mềm) x x mm Khoảng cách vi sai Tối đa 10% khoảng cách phát sensor Tần số đáp ứng 1500 Hz Hoạt đợng Thường mở NO, đầu NPN, tín hiệu DC Tiêu thụ điện Tối đa 10 Ma Đầu điều khiển (10 đến 32 VDC) Dòng tải Tối đa 200 mA (tối đa 32 VDC) Điện áp dư Tối đa 2V (dòng tải 200mA, chiều dài cáp 2m) Bảo vệ mạch Chống ngược cực nguồn, điện áp xung, đoản mạch Chỉ thị hoạt động Đèn led màu vàng Cách thức nối dây Pre-wired, dây nối sẵn, dài 2m Nhiệt độ môi trường Hoạt động: -40oC đến 70oC; Cất giữ: -40oC đến 85oC 83 (khơng đóng băng ngưng hơi) Độ ẩm môi trường Hoạt động: 35% đến 95%; Cất giữ: 35% đến 95% Ảnh hưởng nhiệt độ Tối đa ±10% khoảng cách phát 23oC dải nhiệt độ từ -25oC đến 70oC Tối đa ±15% khảng cách phát 23oC dải nhiệt độ từ -40oC đến 70Oc Ảnh hường điện áp Tối đa ±1% khoảng cách phát dải điện áp danh định ±15% Trờ kháng cách điện Tối thiểu 50 MΩ (tại 500 VDC) bộ phận mang điện vỏ Mức độ chịu rung 10 đến 55 Hz, 1.5-mm theo hướng X,Y,Z Mức độ chịu sốc 500 m/s2, 10 lần theo hướng X,Y, Z Trọng lượng Xấp xỉ 65g Vật liệu Thân Thép không gỉ Bề mặt CB PBT 3.3.2.4 Cơ sở tính toán vành cảm biến - Kích thước vành - Vật liệu (sắt từ ) - Khoảng cách từ cảm biến đến vành Vành cảm biến gắn vào moay bánh xe, vận tốc góc bánh xe thay đổi số xung đầu cảm biến một đơn vị thời gian thay đổi Nếu một thời gian t(s) định, ta đếm số xung tín hiệu ta xác định tốc độ quay ω bánh xe Thông số kỹ thuật vành cảm biến thiết kế, tính tốn dựa theo đặc tính loại đầu dò cảm biến 84 Theo khuyến cáo nhà sản xuất cảm biến, kích thước vật theo hướng di chuyển hướng tâm vào bề mặt cảm biến xác định với kích thước vật chuẩn hình 3.18, phù hợp với khoảng cách đặt cảm biến theo tiêu chuẩn 3.3.2.5 Tính số vành Kích thước lốp (8.25 – 20) Bán kính bánh xe rb: Với  = 0,945 ( hệ số tính đến độ biến dạng lốp, chọn  = 0,945) Khi phanh xe với tốc độ thấp, kể phanh gấp, tượng bó cứng bánh xe khó xảy nên giai đoạn đầu trình phanh chưa cần tới hỗ trợ ABS Hơn nữa, việc ứng dụng chế tạo thử nghiệm hệ thống ABS xe có khối lượng tồn tải 2,98 có vận tốc lớn 75 km/h, ta lựa chọn dải làm việc hệ thống ABS vùng vận tốc từ 12,5 – 72,5 (km/h) hay 3,5 – 20 (m/s) Dải tốc độ cần đo cảm biến ( - ): Chọn tần số làm việc hệ thống phanh ABS f = Hz, tức giây áp suất bầu phanh thay đổi chu kỳ, gồm pha: tăng áp, giữ áp, giảm áp Ta lựa chọn khoảng thời gian cần phải cập nhật giá trị vận tốc góc bánh xe (thời gian lấy mẫu), T = 1/21 (giây) (~ 0,05 giây) Tức sau thời gian T = 0,05 giây, ECU sẽ đưa định điều khiển giá trị áp suất thủy lực cấu phanh Trong thời gian T = 0,05 giây, số vòng quay cần thiết phải đo ( - ): Do đó, thời gian T ngắn ta cần đếm số xung tối thiểu để xác định 0,06(vòng), số xung tối đa để xác định tốc đợ 0,36 (vịng) Ta chọn số xung tối thiểu theo kinh nghiệm với xung, giảm thiểu sai sót tốc đợ đo tốc đợ thấp 85 Vậy, số (n) cần phải chọn là: Ta chọn số n = 110 (răng) Khi đó, ứng với vận tốc từ 12 – 75 (km/h), đo thời gian T = 0,05 (giây) số xung tương ứng – 70 (xung) Do đó, tần số xung lớn 875 xung/giây 3.3.2.6 Xác định thông số kỹ thuật vành Ta chọn vật liệu làm vành thép non (iron) có từ tính cao thay thép CT3 Với khoảng cách đặt X = 1,7 mm, kích thước vật đạt yêu cầu dxd = 5x5 mm Nếu khoảng cách đặt giảm xuống thì cảm biến có khả nhận biết vật với kích thước trên, ta chọn khoảng cách đặt X≤1,7 mm Dựa vào đồ thị miền hoạt động cảm biến theo khoảng cách đặt ta xác định khoảng cách tối thiểu để tránh tượng nhận một thời điểm * Chọn bề rộng : Ta chọn khoảng cách mm Vậy, bề rộng 5mm, khoảng cách mm, bước 10 mm * Kích thước vành Với bước (p) 10mm, số (n) vành 110 răng, thì đường kính vành là: 86 *Vị trí thiết kế đặt vành cảm biến Hình 3.19 Vị trí đặt cảm biến vành cảm biến * Bảng 3.6.Tính tốn cảm biến Ký hiệu Giá trị Bán kính bánh xe ( ) mm = 438 Dải tốc độ thấp cần đo cảm biến ( ) = 1,27 Dải tốc độ cao cần đo ( cảm = biến ) Trong thời gian T = Đơn vị = 7,3 = 0,05 giây, số vòng quay 87 Ghi nhỏ cần thiết phải đo ( ) Trong thời gian T = 0,05 giây, số vòng quay lớn cần thiết phải đo ( ) Số (n) cần phải Răng chọn Với bước (p) mm 10mm, số (n) vành 110 răng, đường kính vành ( ) 3.3.2.7 Phương án gá đặt cảm biến xe Lựa chọn phương án thiết kế Sau phân tích, tìm hiểu bố trí vành răng, với điều kiện gia công thời điểm tại, em lựa chọn phương án bố trí thiết kế vành 88 3.3.2.8 Thông số kỹ thuật vành ▪ Kích thước vành trong: Φ326mm ▪ Kích thước vành ngồi: Φ374mm ▪ Kích thước răng: Bề rộng: 5mm Khoảng cách răng: 5mm Bước răng: 10mm Chiều sâu răng: 5mm 3.4 Tính lưu lượng áp suất qua van ABS Bảng 3.7 tính chọn thơng số Ký hiệu Giá trị Thứ nguyên Áp suất Nằm khoảng 6- bar Bar Chọn d=0,005 (m) khí nén Khối lượng riêng khí Trọng lượng riêng khí ( Đường kính ống (d) Tiết diện đường ống (A) Lưu lượng qua đường ống ( Gia tốc g = 9,8 trọng trường(g) Vận tốc chuyển u=3 động 89 Ghi Theo kinh nghiệm áp suất P dưới 10 Pa ta chọn vận tốc chuyển động m/s (theo tài liệu thủy lực khí nén đại học nơng nghiệp hà nợi) Bảng 3.8 thơng số tính tốn Ký hiệu Giá trị Trọng lượng riêng khí ( ) Thứ nguyên Ghi =31,3.9,8 =306,74 Tiết diện đường ống (A) = 0,000019 Lưu lượng qua đường ống ( = 306,74.3.0,000019 =0,017 3.5 Áp suất qua van ABS Để sử dụng khí nén lĩnh vực áp dụng kĩ thuật khí nén áp suất sẽ tính khoảng từ (6-8 bar) => Như áp suất làm việc thường chấp nhận Plv =7 ( bar ) để việc phịng nổ khơng q phức tạp => Pkn = Plv = ( bar ) Bảng 3.9 Thơng số tính chọn áp suất van ABS Ký hiệu Đường kính Giá trị Thứ nguyên Ta chọn D= 30mm xi lanh Áp suất Áp suất khí nén ( =7 bar khí nén 90 Bar Ghi KẾT LUẬN Hệ thống phanh khí ABS ngày dùng rợng phương tiện giao thơng, góp phần tạo nên bước ngoặt mới cho ngành ô tô động nhiệt Đối với xe ô tô tải, hệ thống phanh một hệ thống quan trọng vì, nhiệm vụ giảm vận tốc, giữ dừng ô tô sử dụng, hệ thống phanh cịn góp phần cân chuyển đợng ơtơ q trình phanh nhằm nâng cao tính an tồn cho người hàng hóa Hệ thống phanh hỗ trợ nâng cao vận tốc trung bình cho xe ô tô đại Sau ba tháng, bảo hướng dẫn tận tình chu đáo thầy TS Xxx với phấn đấu thân, đến em hoàn thành đề tài giao “Thiết kế sơ hệ thống phanh có điều khiển trượt lết xe có tải trọng 2.98 tấn” Đồ án em đạt kết sau: Giới thiệu tổng quan hệ thống phanh, phân loại bợ phận hệ thống phanh cấu phanh, dẫn động phanh - Tính tốn momen phanh với momen phanh cầu trước 5231,84 Nm, momen phanh cầu sau 5501,12 Nm - Chọn loại cảm biến phù hợp cho xe ô tô CBTC E2A-S08-KO2-WP Cảm biến phù hợp cho bánh xe xe sở có 110 răng, đường kính vành 350mm Tuy nhiên, điều kiện thời gian yếu tố khác cho phép thì đề tài mong muốn thực mở rợng nợi dung tính tốn bợ điều khiển, tối ưu hóa kết cấu ,thử nghiệm kết xe thực tế nhà máy sản suất…đó nợi dung đề tài mong muốn phát triển để hồn thiện hệ thống phanh có điều khiển trượt lết Trong trình làm đồ án em cố gắng tham khảo tài liệu liên quan, quan sát mô hình thực tế xin ý kiến thầy giáo hướng dẫn, với mong muốn sau kết thúc đồ án sẽ nắm vững thêm cấu tạo, hoạt động hư hỏng thường gặp cấu phanh khí nén ABS Từ tìm hiểu thêm xu hướng phát triển cấu phanh trợ lực điện tử sau Em kính mong thầy ,cùng bạn đóng góp ý kiến để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn! Xxx, ngày….tháng….năm 2020 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Bài Giảng Tính Tốn Thiết Kế Ơ Tơ Của Pgs.Ts Nguyễn Trọng Hoan 2.Lý Thuyết Ơ Tơ –Máy Kéo Của Nguyễn Hữu Cần 3.Cơ Sở Tính Tốn Thiết Kế Của Pgs.Ts Nguyễn Khắc Trai Tài liệu tham khảo xe ô tô LiFan 92 ... CHƯƠNG : HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CĨ ABS 2.1 Đặc điểm chung hệ thống phanh có điều khiển Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống phanh có điều khiển 2.1.1 Hệ thống phanh ABS có phận chính : - ECU điều khiển trượt: ... tốt nghiệp, đề tài tập chung nghiên cứu: ? ?Thiết kế sơ hệ thống phanh có điều khiển trượt lết xe có tải trọng 2,98 tấn” với mục tiêu tổng hợp, hệ thống lại kiến thức học trường tìm hiểu thêm... chung hệ thống phanh xe VEAM .52 Hình 2.22 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh khí nén có điều khiển ABS 54 iv Hình 2.23 Sơ đồ hệ thống phanh xe THACO 3,5 55 Hình 2.24 Dẫn đợng phanh