Hướng phỏt triển của đề tài 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 Danh mục cỏc ký hiệu và chữ viết tắt Ký hiệu Đơn vị í nghĩa PRmcp N/mP2 Áp suất trong khoang I ARmc mP2 Diện tớch bề mặt của pist
NGUYỄN VĂN HÙNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN HÙNG CHUYÊN NGÀNH: Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG MÔ PHỎNG VÀ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ơ TƠ VÀ XE CHUN DỤNG KHỐ 2009 HÀ NỘI – NĂM 2011 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205312561000000 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN VĂN HÙNG MƠ PHỎNG VÀ NGHIÊN CỨU Q TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC Chuyên ngành KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN PGS.TS HỒ HỮU HẢI HÀ NỘI – NĂM 2011 CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng hướng dẫn Thầy giáo PGS -TS Hồ Hữu Hải Đề tài thực mơn Ơ tơ xe chuyên dụng - Viện Cơ khí Động lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết trình bày luận văn hồn tồn trung thực chưa công bố cơng trình Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2011 TÁC GIẢ Nguyễn Văn Hùng MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục hình vẽ đồ thị Mở Đầu 11 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 13 1.1 Hệ thống phanh ô tô 13 1.1.1 Dẫn động phanh khí nén 15 1.1.2 Dẫn động phanh thủy lực 16 1.1.2.1 Tổng phanh 19 a Tổng phanh dẫn động dòng 19 b Tổng phanh dẫn động hai dòng 20 1.1.2.2 Cơ cấu phanh guốc 21 a Phanh guốc 21 b Phanh đĩa 23 1.2.3 Dẫn động phanh thủy khí 24 1.2.4 Yêu cầu hệ thống phanh 25 1.3 Tình hình nghiên cứu 26 1.4 Nội dung phương pháp nghiên cứu 26 1.4.1 Nội dung nghiên cứu 26 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 27 Chương II: MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH 28 THỦY LỰC TRONG MATLAB - SIMULINK 2.1 Ứng dụng mô để nghiên cứu hệ động lực 2.1.1 Xây dựng mơ hình tốn học 28 28 2.1.2 Xác định giá trị thông số mô hình 28 2.1.3 Xác định điều kiện đầu 28 2.1.4 Tín hiệu vào 28 2.1.5 Xác định kết xuất 29 2.1.6 Xác định thông số điều khiển mơ hình 29 2.2 Sử dụng chương trình Simulink phần mền Matlab để mô 29 hệ thống phanh thủy lực 2.3 Giới thiệu sơ lược Matlab - Simulink 29 2.4 Xây dựng mơ hình Simulink 35 2.5 Mơ hình mơ xy lanh 36 2.6 Mơ hình mơ đường ống dẫn dầu hệ thống phanh thủy lực 40 cho 01 cầu 2.7 Mơ hình mơ cấu bánh xe 44 2.7.1 Mơ hình mơ xy lanh cơng tác 44 2.7.2 Mơ hình mô má phanh đĩa phanh 47 2.8 Mô hình mơ bánh xe 48 2.9 Mơ hình mơ chuyển động thẳng ô tô 51 Chương III: MƠ PHỎNG HỆ THỐNG 54 3.1 Mơ hệ thống với qui luật đạp phanh khác 54 3.2 Mơ q trình phanh với vận tốc ban đầu khác 61 3.3 Mơ q trình phanh đường có hệ số bám đồng 65 3.4 Mơ q trình phanh đường có hệ số bám không đồng 69 3.4.1 Trường hợp thứ nhất: Hệ số bám hai bên bánh xe khác 70 (fimax = 0,3 fimax = 0,5) 3.4.2 Trường hợp thứ hai: Hệ số bám hai bên bánh xe khác (fimax = 0,6 fimax = 0,9) 73 3.4.3 Trường hợp thứ ba: Hệ số bám hai bên bánh xe khác 75 (fimax = 0,3 fimax = 0,9) 3.4.4 Nhận xét 79 KẾT LUẬN CHUNG 81 Phương pháp nghiên cứu 81 Kết đạt 81 Hướng phát triển đề tài 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Ký hiệu Đơn vị Pmcp N/m2 Amc m2 Diện tích bề mặt piston X mcp m Dịch chuyển piston X mcs m Dịch chuyển piston Kp N/m Độ cứng lò xo khoang I Pck N/m2 Áp suất khơng khí ρ kg/m3 Khối lượng riện chất lỏng µ Kgm/s Hệ số cản nhớt dầu R R R R R R P P P P Ý nghĩa Áp suất khoang I a1 , a m2 Diện tích thơng qua L m Chiều dài đường ống D m Đường kính đường ống mu kg/ms Độ nhớt dầu R0 kg/m3 Khối lượng riêng dầu Vxl1 m3 VR2 m3 R R R P P R R P P Tổng thể tich đường ống dẫn dầu đến xy lanh công tác thể tích khoang xy lanh cơng tác bánh xe trước bên trái ThĨ tÝch ®êng èng dÉn dầu từ van điều khiển tới xy lanh công tác bánh xe cầu trớc bên trái ng kớnh, chiu dài đường ống dẫn từ van điều khiển đến D, l2 m V_xlt m3 Thể tích khoang xy lanh cơng tác dt , l t m Đường kính, chiều dài xy lanh công tác cấu phanh trước S xlt m2 x1 m P 01 N/m m xlt kg Ft N x 01 m k N/m2 Fms N Lực cản nhớt dầu Fp N Lùc Ðp, Ðp m¸ phanh víi ®Üa phanh R R R R R R R R R R xy lanh công tác trước bên trái Diện tích làm việc piston, xy lanh cơng tác cấu phanh trước độ dịch chuyển piston, xy lanh công tác cấu phanh bánh xe trước bên trái P bánh xe trước bên trái Khối lượng piston, xy lanh công tác cấu phanh bánh xe trước Lực cản chuyển động má phanh tác dụng ngược trở lại piston Độ dịch chuyển ban đầu piston, xy lanh công tác để khắc phục khe hở má phanh với đĩa phanh cấu phanh P độ cứng vật liệu làm má phanh HÖ số ma sát má phanh với đĩa phanh fp R tb m Mk Nm MP Nm Fx N R Áp suất ban đầu dầu xy lanh công tỏc c cu phanh Bán kính trung bình ma sát Mô men xoắn lực dọc mặt đờng tác dụng lên bánh xe, gây trục bánh xe Mô men phanh bánh xe Lực dọc tác dụng vùng tiếp xúc bánh xe với mặt đờng FZ N Tải trọng tác dụng lên bánh xe Fp N Lực ép má phanh với đĩa phanh Hệ số ma sát má phanh với đĩa phanh fp R tb m Bán kính trung bình ma sát b 1/s Vận tốc góc bánh xe phanh v m/s Vận tốc xe thời điểm khảo sát 1/s ); R λ Gia tèc gãc b¸nh xe ộ trợt bánh xe với mặt đờng J bx m/s Mô men quán tính bánh xe rb m Bán kính làm việc bánh xe Pj N Lực quán tính xe phanh m kg Khối lợng toàn bé cđa xe Z1 , Z2 N Ph¶n lùc tỉng hợp đờng tác dụng lên bánh trớc sau F x1 ; F x N Lùc däc cña mặt đờng tác dụng lên bánh trớc sau M p1 , M p Nm Mô men phanh tác dụng lên bánh trớc sau m/s Gia tốc phanh J p L m Chiều dài sở xe a , b, hg m toạ độ trọng tâm cđa xe Danh mục hình vẽ đồ thị TT Tên gọi Trang Hình 1.1 Dẫn động phanh khí nén hai dịng Trang 15 Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực Trang 16 Hình 1.3 Hình 2.1 Sơ đồ dẫn động chủ yếu phanh hai dòng thủy lực Sơ đồ xy lanh hai khoang Trang 18 Trang 36 Hình 2.2 Hình 2.3 Sơ đồ mơ tổng phanh hai dịng Sơ đồ mơ đường ống dẫn dầu hệ thống phanh thủy lực Trang 39 Trang 43 Hình 2.4 Mơ hình mơ cấu phanh đĩa Trang 44 Hình 2.5 Sơ đồ mơ xy lanh công tác bánh xe cầu trước bên trái Trang 46 Hình 2.6 Sơ đồ lực, mơ men tác dụng lên bánh xe chuyển động Trang 48 Hình 2.7 Qui luật biến thiên hệ số bám theo độ trượt Trang 49 Hình 2.8 Sơ đồ mơ khối bánh xe Trang 50 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Sơ đồ lực, mơ men tác dụng xe chuyển động thẳng đường nằm ngang Sơ đồ mơ hình mơ động lực học xe Đồ thị mô lực bàn đạp phanh với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô áp suất phanh cầu trước với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô áp suất phanh cầu sau với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô mô men phanh cầu trước với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô mô men phanh cầu sau với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô lực phanh bánh xe trước với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô lực phanh bánh xe sau với qui luật đạp phanh khác Trang 51 Trang 53 Trang 54 Trang 55 Trang 55 Trang 56 Trang 56 Trang 57 Trang 58 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Hình 3.17 Hình 3.18 Hình 3.19 Hình 3.20 Đồ thị mơ vận tốc bánh xe trước với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô vận tốc bánh xe sau với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô vận tốc ô tô với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô quãng đường phanh với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô lực phanh bánh xe trước với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mô lực phanh bánh xe sau với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mô quãng đường phanh với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mô vận tốc ô tô với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe cầu trước với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe cầu sau với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe cầu trước phanh đường có hệ số bám đồng Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe cầu sau phanh đường có hệ số bám đồng Đồ thị mô lực phanh bánh xe trước phanh đường có hệ số bám đồng Trang 59 Trang 59 Trang 60 Trang 60 Trang 61 Trang 62 Trang 63 Trang 63 Trang 64 Trang 64 Trang 65 Trang 66 Trang 67