Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o TRêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi ****** NguyÔn viÕt thiªm Nghiªn cøu ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng phanh khÝ nÐn ®¸p øng theo tiªu chuÈn ECE LuËn v¨n th¹c sÜ kü thuËt K[.]
Bộ giáo dục đào tạo TR-ờng đại học bách khoa hà nội ****** Nguyễn viết thiêm Nghiên cứu ph-ơng ph¸p tÝnh to¸n thiÕt kÕ hƯ thèng phanh khÝ nÐn đáp ứng theo tiêu chuẩn ECE Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Kỹ thuật khí động lực Hà nội năm 2013 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061132092111000000 Bộ giáo dục đào tạo TR-ờng đại học bách khoa hà nội ****** Nguyễn viết thiêm Nghiên cứu ph-ơng pháp tính toán thiết kế hệ thống phanh khí nén đáp ứng theo tiêu chuẩn ECE Chuyên ngành : kỹ thuật khí động lực Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Kỹ thuật khí động lực Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: ts D-ơng ngọc khánh ts Lê hồng quân Hà nội năm 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đề tài nghiên cứu riêng dƣới hƣớng dẫn TS Dƣơng Ngọc Khánh Đề tài đƣợc thực Bộ mơn Ơ tơ Xe chun dụng, Viện Cơ khí Động lực, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết trình bày luận văn hồn tồn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình Hà Nội, ngày 25 tháng 03 năm 2013 Tác giả Nguyễn Viết Thiêm LỜI CẢM ƠN Với tƣ cách tác giả luận văn này, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Dƣơng Ngọc Khánh, thầy hƣớng dẫn tơi tận tình chu đáo mặt chun mơn để tơi hồn thành luận văn Đồng thời xin chân thành cảm ơn thầy, cô bạn đồng nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện sở vật chất thời gian học làm luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, ngƣời động viên chia sẻ với nhiều thời gian học làm luận văn Tác giả Nguyễn Viết Thiêm MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .1 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .8 Chƣơng - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN 11 1.1 Công dung hệ thống phanh 11 1.2 Phân loại hệ thống phanh 11 1.2.1 Theo đặc điểm điều khiển 11 1.2.2 Theo kết cấu cấu phanh 11 1.2.3 Theo dẫn động phanh .14 1.2.4 Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh 15 1.3 Yêu cầu kết cấu .15 1.4 Cấu tạo chung hệ thống phanh dẫn động khí nén 16 1.5 Phân tích kết cấu hệ thống phanh dẫn động khí nén loại dòng .18 1.5.1 Sơ đồ kết cấu chung 18 1.5.2 Máy nén khí 19 1.5.3 Bộ điều chỉnh áp suất .19 1.5.4 Tổng van phanh 22 1.5.5 Van an toàn .22 1.5.6 Bầu phanh 22 1.5.7 Cơ cấu phanh 25 1.5.8 Bộ điều hoà lực phanh 27 1.5.9 Van gia tốc 30 1.6 Thực trạng hệ thống phanh khí nén Việt Nam 33 Chƣơng - TIÊU CHUẨN ECE VỀ HỆ THỐNG PHANH 35 2.1 Phân chia lực phanh 35 2.2 Thời gian phản ứng 40 2.2.1 Yêu cầu chung 40 2.2.2 Xe giới 40 2.2.3 Moóc, bán moóc .42 2.2.4 Chỗ nối thử áp suất 43 2.2.5 Ví dụ thiết bị mơ .43 2.3 Yêu cầu nguồn lƣợng hệ thống phanh khí nén .44 2.3.1 Dung tích bình chứa khí nén (bình tích năng) 44 2.3.2 Năng suất nguồn lƣợng .46 Chƣơng - XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN ECE 48 3.1 Kiểm nghiệm hệ thơng phanh theo tiêu chí phân chia lực phanh tiêu chuẩn ECE .48 3.1.1 Kiểm nghiệm cho xe tải 22,4 48 3.1.2 Kiểm nghiệm cho xe tải 25 .51 3.2 Xây dựng phƣơng pháp tính tốn thiết kế hệ thống phanh khí nén đáp ứng tiêu chuẩn ECE tiêu chí phân chia lực phanh 54 3.2.1 Cơ sở tính tốn 54 3.2.2 Tính tốn xác định áp suất, hệ số điều chỉnh áp suất góc đặt cần điều chỉnh điều hòa lực phanh 55 3.2.3 Tính tốn độ dài cần điều chỉnh lP điều hòa lực phanh .56 3.2.4 Xác định giá trị tức thời góc hệ số điều chỉnh áp suất K theo hệ số lực phanh cho trƣờng hợp ô tô đầy tải không tải 57 3.2.5 Xác định hệ số sử dụng trọng lƣợng bám bánh xe với mặt đƣờng 58 3.2.6 Xây dựng đồ thị quan hệ hệ số sử dụng trọng lƣợng bám bánh xe cầu trƣớc cầu sau với hệ số lực phanh 58 3.2.7 Ứng dụng tính tốn điều hòa lực phanh cho xe tham khảo 58 3.3 Kiểm nghiệm hệ thống phanh theo tiêu chí thời gian phản ứng tiêu chuẩn ECE cho xe tải 25 67 3.3.1 Xác định thông số tính tốn .67 3.3.2 Xây dựng đồ thị quan hệ gữa thời gian phản ứng biến thiên áp suất bầu phanh 67 3.4 Tính tốn thiết kế van gia tốc 68 3.4.1 Sơ đồ tính tốn 68 3.4.2 Các thông số chọn trƣớc 69 3.4.3 Hành trình tự piston 69 3.4.4 Hành trình piston dƣới 69 3.4.5 Tính tốn thiết kế lị xo van gia tốc: 69 3.5 Kiểm nghiệm lại hệ thống phanh sau tính tốn thiết kế van gia tốc 71 3.6 Lựa chọn nguồn lƣợng 72 3.7 Nhận xét đánh giá 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Cơ cấu phanh tang trống dẫn động thủy lực 12 Hình 1.2 Cơ cấu phanh tang trống dẫn động khí nén 12 Hình 1.3 Cơ cấu phanh đĩa 13 Hình 1.4 Sơ đồ khối hệ thống phanh khí nén 17 Hình 1.5 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh khí nén điển hình .18 Hình 1.6 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh khí nén dịng 18 Hình 1.7 Bộ điều chỉnh áp suất 20 Hình 1.8 Van phân phối dẫn động hai dòng .21 Hình 1.9 Van an tồn 22 Hình 1.10 Bầu phanh đơn 23 Hình 1.11 Bầu phanh tích 24 Hình 1.12 Cơ cấu phanh bánh trƣớc 26 Hình 1.13 Cơ cấu phanh bánh sau 27 Hình 1.14 Bộ điều hoà lực phanh 29 Hình 1.15 Sơ đồ ngun lí van gia tốc 30 Hình 1.16 Kết cấu van gia tốc 32 Hình 1.17 Xe tải N3 sử dụng phanh khí nén 34 Hình 1.18 Xe bus sử dụng phanh khí nén 34 Hình 2.1 Đồ thị tiêu chuẩn ECE cho loại xe N1 37 Hình 2.2 Đồ thị tiêu chuẩn ECE cho loại xe M1 .38 Hình 2.3 Đồ thị tiêu chuẩn ECE cho loại M1 N1 .39 Hình 2.4 Sơ đồ thiết bị mơ .43 Hình 3.1 Sơ đồ phân bố lực tác dụng xe 22,4 .48 Hình 3.2 Đồ thị kiểm nghiệm phân bố lực phanh theo tiêu chuẩn ECE xe 22,4 không trang bị điều hòa lực phanh 50 Hình 3.3 Sơ đồ lực tác dung xe 25 .51 Hình 3.4 Đồ thị kiểm nghiệm phân bố lực phanh theo tiêu chuẩn ECE xe 25 khơng trang bị điều hịa lực phanh 53 Hình 3.5 Sơ đồ bố trí điều hịa lực phanh 54 Hình 3.6 Đặc tính tĩnh điều hòa lực phanh .55 Hình 3.7 Đặc tính đàn hồi tĩnh nhíp sau xe tơ 57 Hình 3.8 Đồ thị tiêu chuẩn ECE trang bị điều hòa lực phanh xe 22,4 62 Hình 3.9 Đồ thị tiêu chuẩn ECE trang bị điều hòa lực phanh xe tải 25T 66 Hình 3.10 Đồ thị biến thiên áp suất hệ thống phanh sau có van gia tốc 68 Hình 3.11 Sơ đồ tính toán van gia tốc .68 Hình 3.12 Đồ thị biến thiên áp suất hệ thống phanh sau có van gia tốc 71 Hình 3.13 Đồ thị kiểm nghiệm theo tiêu chuẩn ECE xe 22,4 xe 25 tấn: a Xe 22,4 tấn; b Xe 25 73 Hình 3.14 Đồ thị tiêu chuẩn ECE cuar xe 22,4 xe 25 trang bị điều hòa lực phanh: a Xe 22,4 tấn; b Xe 25 .74 Hình 3.15 Đồ thị so sánh áp suất bầu phanh cầu sau không lắp van gia tốc có trang bị van gia tốc 75 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 3.1 Các số liệu tính tốn xe 22,4 49 Bảng 3.2 Kết tính tốn thơng số với hệ số lực phanh phân bố cầu khơng có điều hòa lực phanh xe 22,4 49 Bảng 3.3 Các thơng tính tốn xe 25 51 Bảng 3.4 Thơng số kết tính tốn với hệ số lực phanh phân bố cầu khơng có điều hịa lực phanh xe 25 52 Bảng 3.5 Kết tính tốn thơng số với hệ số lực phanh phân bố cầu trang bị điều hòa lực phanh 61 Bảng 3.6 Kết tính tốn thông số với hệ số lực phanh phân bố cầu trang bị điều hòa lực phanh xe tải 25 65