Trường Đại Học Công Nghệ Giao Thông Vận Tải
Nghiên Cứu Khoa Học
MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN XE CON
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Sỹ Nguyên – MSV 72DCOT20193 Nguyễn Ngọc Minh – MSV 72DCOT20155
Ngành: Công nghê kỹ thuật ô tô
Giảng viên hướng dẫn : TS Đặng Đức Thuận ThS Hà Văn Hiếu
Trang 2NỘI DUNG LUẬN VĂN
Trang 3CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1 Tổng quan về hệ thống phanh dẫn động thủy lực
1 Bánh xe; 2 Đĩa phanh trước; 3 Xi lanh phanh trước; 4 Xi lanh chính; 5 Bầu trợ lực phanh; 6 Bàn đạp phanh; 7
Đĩa phanh sau; 8 Xi lanh phanh sau
-Các cơ sở lý thuyết về hệ thống phanh;
-Kết cấu các chi tiết của hệ thống phanh;
-Các biện pháp nâng cao hiệu quả phanh.
ÞSơ đồ hệ thống phanh dẫn động thủy lực 2 dòng.
Trang 41.2 Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh
Gia tốc chậm dần khi phanh Thời gian phanh
Quãng đường phanh
Lực phanh và lực phanh riêng
Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của quá trình phanh có ý nghĩa tương đương nhau
Hình 1 7 Đồ thị thời gian phanh thực tếThời gian phanh:
- Thời gian phản xạ của người t1;
- Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh t2;
- Thời gian gia tăng áp lực phanh (t3); - Thời gian phanh chính (t4);
- Thời gian nhả phanh (t5)
t = t1 + t2 + t3 + t4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Trang 51.3 Những nghiên cứu đối với hệ thống phanh thủy lực
MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Phương pháp nghiên cứu
Mô phỏng của các thông số kết cấu của hệ thống phanh dẫn động thủy lực trên xe con 5 chỗ.
- Tìm hiểu, phân tích các cơ sở lý thuyết hệ thống phanh;
- Xây dựng hệ phương trình vi phân mô tả hoạt động của hệ thống;
- Mô phỏng bài toán bằng phần mềm mô phỏng số;Phân tích các nội dung, đối tượng nghiên
cứu, phương pháp nghiên cứu, phương pháp mô phỏng
Những nghiên cứu về hệ thống trên thế giớiNhững nghiên cứu về hệ thống ở Việt Nam
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Trang 61.3 Những nghiên cứu đối với hệ thống phanh thủy lực
Đối tượng nghiên cứu: Xe Corolla Altis Giới hạn đề tài
˗ Các thông số đầu vào mô phỏng được lựa chọn từ catalog của nhà sản xuất, đồ án tốt nghiệp, đo trực tiếp và từ giáo trình kĩ thuật.
˗ Quá trình mô phỏng trên cơ sở lý thuyết.˗ Đề tài tập trung vào đối tượng
nghiên cứu là hệ thống phanh dẫn động thủy lực trên xe con 5 chỗ;˗ Đề tài bỏ qua ảnh hưởng của xi
lanh chính và bầu trợ lực phanh;
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Trang 7CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC
Tính chịu nén
Tính đàn hồi
2.2 Các mô hình mô phỏng
- Đây là mô hình khá hoàn chỉnh, cho phép nghiên cứu những quá trình phức tạp với độ chính xác cao.- Việc tính toán rất phức tạp
- Mô hình phép mô tả một cách tương đối chính xác các hiện tượng phức tạp xảy ra trong hệ thống
- Mô hình này quá đơn giản và không mô tả chính xác các quá trình vật lý xảy ra trong hệ thống
Trang 82.3 Mô hình đàn hồi hệ thống dẫn động thủy lực
- Mô hình này coi chất lỏng là nén được và phân bố tập trung tại một hoặc hai dung tích (mô hình với các thông số tập trung có kể đến ảnh hưởng của tính đàn hồi của các phần từ trong hệ thống)
- Lực đặt lên cần piston Pv thay đổi theo thời gian Pv(t)
˗ Không có rò rỉ trong hệ thống.
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC
Trang 92.3 Mô hình đàn hồi hệ thống dẫn động thủy lực
Các bài toán:
1 Bài toán 3 phần tử đàn hồi
2 Bài toán 2 phần tử đàn hồi
2 Bài toán 1 phần tử đàn hồi
Phương trình chuyển động
Phương trình dòng chảy
Phương trình lưu lượng
Hệ phương trình vi phân mô tả hoạt động của hệ thống
Hình 2.4
Hình 2.5Hình 2.3
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC
Trang 103.1 Sơ đồ dẫn động3.2 Sơ đồ mô phỏng
Hình 3.2 Sơ đồ mô phỏng cầu trước
Trang 11CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ PHƯƠNG TRÌNH MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG…
3.3 Phương trình mô tả hoạt động của hệ thống
Phương trình mô tả hoạt động cầu sau:
(3.30)
Trang 123.3 Phương trình mô tả hoạt động của hệ thống
Phương trình mô tả hoạt động cầu trước:
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ PHƯƠNG TRÌNH MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG…
Trang 133.3 Phương trình chuyển động theo phương dọc
- Fz1, Fz2 là phản lực từ mặt đường lên bánh xe trước, sau;
- Ff1, Ff2 là lực cản lăn bánh xe trước, sau;- Fp1, Fp2 là lực phanh ở bánh xe trước, sau;- Fw là lực cản khí động học theo phương dọc;- G là trọng lượng của xe.
Trang 143.4 Xây dựng hệ phương trình của mô hình rút gọn
Giả thiết:
- Quá trình hoạt động xảy ra tại piston xi lanh chấp hành bánh xe cầu sau là giống nhau;
- Quá trình hoạt động xảy ra tại piston xi lanh chấp hành bánh xe cầu trước là giống nhau;
- Coi độ cứng của các phần tử trong hệ thống đủ lớn, độ đàn hồi của chúng là không đáng kể => Hệ số đàn hồi được tính theo công thức 2.9
Trang 16STTKí hiệuNội dungGiá trịĐơn vị STT Kí hiệuNội dungGiá trịĐơn vị1 fTiết diện đường ống1.26*10-5m210Cdh Độ cứng đàn hồi 14,4*1
2 Khối lượng riêng chất
lỏng 850 Kg/m
311ψ2 (p)Hệ số giãn nở của hệ thống1/Em2/N
3 lChiều dài đường ống3.5m12kCường độ đạp phanh231/s
Độ dài tương đương của xi lanh công tác tương ứng với thể tích chất lỏng ban đầu chứa trong chúng.
311ψ2 (p)Hệ số giãn nở của hệ thống1/Em2/N
3 lChiều dài đường ống3.5m12kCường độ đạp phanh231/s
Độ dài tương đương của xi lanh công tác tương ứng với thể tích chất lỏng ban đầu chứa trong chúng.
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG
Trang 174.2 Kết quả mô phỏng
4.2.1 Kết quả mô phỏng tại cầu sau
Hình 4 4 Chuyển vị của piston xi lanh chính
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG
Hình 4 3 Quá trình tăng áp suất tại xi lanh chính và xi lanh công tác cầu sau
Hình 4 5 Chuyển vị của xi
Trang 184.2 Kết quả mô phỏng
4.2.2 Kết quả mô phỏng tại cầu trước
Hình 4 7 Chuyển vị của piston xi lanh chính
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG
Hình 4 6 Quá trình tăng áp suất tại xi lanh công tác cầu trước
Trang 19Nhận xét:
-Đồ thị biến đổi áp suất tại xi lanh chính (p1) và trong xi lanh công tác (p2) cho thấy có 1 độ trễ rất nhỏ giữa p1 và p2 ở giai đoạn đầu khi đạp phanh (khoảng thời gian tăng áp t3) và đạt giá trị cực đại bằng p1max khi piston xi lanh công tác dừng dịch chuyển thể hiện bản chất quy luật độ nhạy cao của dẫn động thủy lực;
-Đồ thị chuyển vị của piston xi lanh chính và xi lanh chấp hành (xét trong khoảng thời gian t3) cho thấy ở giai đoạn ban đầu có 1 khoảng thời gian trễ vào khoảng 0.01s do các tổn thất và ma sát, sau đó tăng nhanh và đạt ổn định ở khoảng thời gian 0.22s Ngoài ra có sự dao động nhẹ trong các cột chất lỏng trong quá trình dịch chuyển;-Các kết quả mô phỏng hoạt động của hệ thống phanh cho thấy các quy luật tăng áp
phù hợp với lý thuyết.
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG
Trang 20Xin chân thành cảm ơnCác thầy cô đã lắng nghe!