Hệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà NộiHệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà Nội
Trang 1mục lục
Trang
Mục lục 1
Lời nói đầu……… 2
Ch-ơng 1: Tổng quan về hệ thống phanh của xe ôtô……… 4
1.1 Công dụng phân loại, yêu cầu của hệ thống phanh……… 4
1.2 Kết cấu của hệ thống phanh……… 5
Ch-ơng 2: Lựa chọn ph-ơng án thiết kế ……… 20
2.1 Sơ đồ dẫn động phanh điển hình ……… 20
2.2 Kết cấu một số cụm chi tiết……… 23
2.3.Chọn ph-ơng án thiết kế……… 30
Ch-ơng 3: Thiết kế tính toán hệ thống phanh………32
3.1 Thông số của xe tham khảo……… 32
3.2 Tính toán xây dựng hoạ đồ ……… 32
3.3 Tính bền cơ cấu phanh……… 41
3.4 Tính dẫn động ……….……… 53
Ch-ơng 4: Tính toán khảo sát quá trình phanh ……….69
4.1 Cơ sở lí thuyết về điều hoà lực phanh……… 69
4.2 Tính toán khảo sát quá trình phanh ôtô trọng tải lớn ………… 71
Kết luận chung……… 91
Tài liệu tham khảo……… 92
Trang 2Lời nói đầu
Ngành ôtô - máy kéo chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nói chung và giao thông vận tải nói riêng, nó quyết định một phần không nhỏ về tốc độ phát triển của nền kinh tế của một quốc gia Ngày nay các ph-ơng tiện vận tải ngày càng phát triển hoàn thiện và hiện đại, đặc biệt là ngành ôtô đã có những v-ợt bậc đáng kể Các thành tựu kỹ thuật mới nh- điều khiển tự động, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật bán dẫn cũng nh- các ph-ơng pháp tính toán hiện đại đều đ-ợc áp dụng trong ngành ôtô
ở n-ớc ta hiện nay, các xe ô tô đang l-u hành chủ yếu là của n-ớc ngoài, đ-ợc lắp ráp tại các nhà máy liên doanh và cũng có một phần là xe nhập cũ, các loại xe trên rất đa dạng về chủng loại mẫu mã cũng nh- chất l-ợng Trong các loại xe trên thì xe tải đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế đất n-ớc Xe tải phục vụ chủ yếu trong các ngành khai khoáng, xây dựng,vận tải hàng hoá Với đặc thù của địa hình Việt Nam với 70% diện tích là đồi núi Đ-ờng xá th-ờng là khó khăn có nhiều dốc cao và dài, trong khi đó xe lại th-ờng xuyên chở quá tải Do đó yêu cầu phải có một
hệ thống phanh tốt đảm bảo an toàn quá trình vận tải, đồng thời nâng cao đ-ợc hiệu quả phanh và độ ổn định khi phanh
Trên cơ sở đó em đ-ợc giao đề tài:
“Thiết kế tính toán hệ thống phanh cho ôtô tải tám tấn“
Nội dung đề tài bao gồm:
- Tìm hiểu kết cấu hệ thống phanh trên ôtô
- Tính toán, thiết kế hệ thống phanh
- Tính toán khảo sát quá trình phanh ôtô
Đề tài đ-ợc tiến hành tại bộ môn Ô tô tr-ờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Sau hơn ba tháng thực hiện, với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành công việc yêu cầu của đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn
PGS.TS.Nguyễn Trọng Hoan và các Thầy trong bộ môn đã giúp đỡ, h-ớng
Trang 3dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình
Hà Nội, Ngày tháng năm 2005
Sinh viên thực hiện
Đinh Mạnh C-ờng
Trang 4a) Theo công dụng
Theo công dụng hệ thống phanh đ-ợc chia thành các loại sau:
- Hệ thống phanh chính (phanh chân);
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay);
- Hệ thống phanh dự phòng;
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ)
b) Theo kết cấu của cơ cấu phanh
Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh đ-ợc chia thành hai loại sau:
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc;
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa
- Hệ thống phanh dẫn động có c-ờng hoá
d) Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh
Trang 5Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hoà lực phanh
e) Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh
Theo khả khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS)
1.1.3 Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đ-ờng phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong tr-ờng hợp nguy hiểm;
- Phanh êm dịu trong mọi tr-ờng hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển
động của ôtô;
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn;
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao;
- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan
hệ để sử dụng hoàn toàn trọng l-ợng bám khi phanh ở những c-ờng độ khác nhau;
- Không có hiện t-ợng tự xiết khi phanh;
- Cơ cấu phanh thoát nhiết tốt;
- Có hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh cao và ổn định trong
điều kiện sử dụng;
- Giữ đ-ợc tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe;
- Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài
1.2 Kết cấu của hệ thống phanh
Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh dừng trong đó phanh chính th-ờng là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh dừng th-ờng là phanh tay, phanh tay th-ờng đ-ợc bố trí ở ngay sau trục thứ cấp của hộp số hoặc bố trí ở các bánh xe
Trang 6Việc dùng cả hai phanh, phanh chính và phanh phụ đảm bảo độ an toàn của ôtô khi chuyển động và dừng hẳn Hệ thống phanh có hai phần cơ bản đó
là cơ cấu phanh và dẫn động phanh
- Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh đ-ợc bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra
mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô
- Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực
điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh Tuỳ theo dạng dẫn động: cơ khí, thuỷ lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau Ví dụ nếu là dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí Nếu là dẫn động thuỷ lực thì dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn
1.2.1 Cơ cấu phanh
a) Cơ cầu phanh đĩa
Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa đ-ợc thể hiện trên hình 1 Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:
- Một đĩa phanh đ-ợc lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe;
- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe;
- Hai má phanh dạng phẳng đ-ợc đặt ở hai bên của đĩa phanh và đ-ợc dẫn
động bởi các pittông của xi lanh bánh xe;
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động
* Loại giá đỡ cố định (hình 1.2.1):
áp suất thuỷ lực
Trang 7Hình 1.2.1 Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định
Loại này, giá đỡ đ-ợc bắt cố định trên dầm cầu Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh Trong các xi lanh có pittông, mà một
đầu của nó luôn tì vào các má phanh Một đ-ờng dầu từ xi lanh chính đ-ợc dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe
Khi đạp phanh, dầu từ xi lanh chính qua ống dẫn đến các xi lanh bánh
xe đẩy pittông mang các má phanh ép vào hai phía của đĩa phanh thực hiện phanh bánh xe
Khi thôi phanh d-ới tác dụng của lò xo hồi vị bàn đạp phanh đ-ợc trả về
vị trí ban đầu, dầu từ xi lanh bánh xe sẽ hồi trở về xi lanh chính, tách má phanh khỏi đĩa phanh kết thúc quá trình phanh
* Loại giá đỡ di động (hình 2):
ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di tr-ợt ngang đ-ợc trên một số chốt bắt cố định với dầm cầu Trong giá đỡ di động ng-ời ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pittông tì vào một má phanh Má phanh ở phía
đối diện đ-ợc gá trực tiếp trên giá đỡ
Hình 1.2.2 Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động
Bình th-ờng khi ch-a phanh do giá đỡ có thể di tr-ợt ngang trên chốt nên nó tự lựa để chọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa
Chuyển
Giá di động
Pittông Má
phanh
Đĩa
phanh
Giá dẫn h-ớng
Trang 8phanh hai bên là nh- nhau Khi đạp phanh dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn vào xi lanh bánh xe Pittông sẽ dịch chuyển để đẩy má phanh ép vào đĩa phanh Do tính chất của lực và phản lực kết hợp với kết cấu tự lựa của giá đỡ nên giá đỡ mang má phanh còn lại cũng tác dụng một lực lên đĩa phanh theo h-ớng ng-ợc với lực của má phanh do pittông tác dụng Kết quả là đĩa phanh
đ-ợc ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe đ-ợc thực hiện
b).Cơ cấu phanh guốc
* Cấu tạo
Hình 1.2.3 Cơ cấu phanh guốc
a Cơ cấu phanh đối xứng qua trục mở guốc phanh bằng cam
1 - Guốc phanh; 2 - Lò xo phanh; 3 - Bầu phanh; 4 - Giá đỡ bầu phanh;
5 - Đòn trục cam; 6 - Cam ép; 7 - Lò xo lá; 8 - Má phanh;
9 - Trống phanh; 10 - Chốt guốc phanh
b Cơ cấu phanh đối xứng qua trục mở guốc phanh bằng xi lanh thuỷ lực
1 - Chụp cao su chắn bụi; 2- Xi lanh; 3 - Mâm phanh; 4 - Lò xo;
5 - Tấm kẹp; 6 - Guốc phanh; 7 - Má phanh
Trang 9giữa trống phanh và má phanh sẽ xuất hiện lực ma sát, tạo ra mô men phanh cản trở sự quay của bánh xe Vì vậy giữa bánh xe và mặt đ-ờng xuất hiện lực phanh.Khi thôi tác dụng lên bàn đạp phanh, cam phanh (6) xoay về vị trí ban
đầu, lò xo (2) sẽ kéo guốc phanh tách khỏi trống phanh Quá trình phanh kết thúc
1.2.2 Các dạng dẫn động phanh
a) Dẫn động phanh cơ khí
Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp Dẫn động phanh cơ khí ít dùng để điều khiển nhiều cơ cấu phanh vì nó khó đảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe, vì độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh không nh- nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu phanh Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không sử dụng cho hệ thống phanh chính mà sử dụng ở hệ thống phanh dừng Các chi tiết của cơ cấu phanh dừng (hình 4)
Hình 1.2.2a Cơ cấu phanh dừng
Đòn quay một đầu đ-ợc liên kết bản lề với phía trên của một guốc phanh, đầu d-ới liên kết với cáp dẫn động Thanh nối liên kết một đầu với đòn quay một đầu với guốc phanh còn lại
Trang 10a
Khi điều khiển phanh tay thông qua hệ thống dẫn động, cáp kéo một
đầu của đòn quay quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh bên trái Thông qua thanh nối mà lực kéo ở đầu dây cáp sẽ chuyển thành lực đẩy
từ chốt bản lề của đòn quay vào guốc phanh bên trái và lực đẩy từ thanh kéo vào điểm tựa của nó trên guốc phanh bên phải Do đó hai guốc phanh đ-ợc bung ra ôm sát trống phanh thực hiện phanh bánh xe
Để điều khiển cơ cấu phanh hoạt động cũng cần phải có hệ thống dẫn
động Hệ thống dẫn động của cơ cấu phanh dừng loại này thông th-ờng bao gồm: một cần kéo hoặc tay kéo (hình 5.a và 5.b); các dây cáp và các đòn trung gian (5.c)
Hình 1.2.2b Dẫn động của cơ cấu phanh dừng
b).Dẫn động phanh thuỷ lực
* Cấu tạo chung
Sơ đồ cấu tạo hệ thống dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực đ-ợc thể hiện trên hình 6
Trang 11Hình 1.2.2c.Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực
Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực bao gồm: bàn đạp phanh, xi lanh chính (tổng phanh), các ống dẫn, các xi lanh công tác (xi lanh bánh xe)
Dẫn động phanh dầu có -u điểm phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao (do dầu không bị nén) Tuy nhiên nó cũng có nh-ợc điểm là lực phanh sinh ra
bị hạn chế phụ thuộc vào lực tác dụng lên bàn đạp của ng-ời lái Vì vậy hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực th-ờng đ-ợc sử dụng trên ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ
*Ưu điểm của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
Có thể đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bổ lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu, tuỳ theo kích th-ớc kích th-ớc xi lanh công tác, có kích th-ớc nhỏ gọn hiệu suất truyền động cao,
độ nhạy tốt
*Nh-ợc điểm của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
Khi lực đẩy lên guốc phanh lớn thì áp suất thuỷ lực phải cao, do tỷ số kích th-ớc giữa piston ở xi lanh công tác và xi lanh chính bị hạn chế dẫn tới làm tăng lực tác dụng lên bàn đạp, vì vậy phanh dầu không dùng cho xe vận tải cỡ lớn, nếu muốn dùng thì phải bố trí thêm trợ lực
Trong hệ thống phanh dẫn động phanh bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của mạch dẫn động ng-ời ta chia ra dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng
c).Dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
* Cấu tạo (hình vẽ)
Trang 122 3 4 51
Hình 1.2.2d.Dẫn động phanh thuỷ lực một dòng 1.Xi lanh phanh tr-ớc; 2.Xi lanh chính; 3.Trợ lực chân không;
4.Bàn đạp phanh; 5.Xi lanh phanh sau
* Nguyên lí làm việc
Khi phanh ng-ời lái tác dụng vào bàn đạp (4) một lực sẽ đẩy piston của xilanh chính (2), do đó dầu đ-ợc ép và áp suất dầu tăng lên trong xilanh và các đ-ờng ống dẫn dầu, chất lỏng với áp suất lớn ở các xilanh bánh xe sẽ thắng lực lò xo và tiến hành ép guốc phanh vào với trống phanh
Khi không phanh nữa, ng-ời lái không tác dụng vào bàn đạp, các lò xo hồi vị của bàn đạp, của piston làm cho piston trở về vị trí cũ, lò xo hồi vị cũng kéo guốc phanh trở về vị trí ban đầu
* Ưu điểm của dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
- Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các guốc phanh theo đúng yêu cầu thiết kế
- Có hiệu suất cao
- Có độ nhạy tốt
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ và có khả năng dùng trên nhiều loại xe ôtô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu
* Nh-ợc điểm của dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
- Không tạo đ-ợc lực đẩy guốc phanh lớn, vì thế phanh dầu không có c-ờng hoá chỉ dùng cho ôtô có trọng l-ợng toàn bộ nhỏ
- Lực tác dụng lên bàn đạp lớn
Trang 13- Khi có sự rò rỉ hoặc bị thủng trên đ-ờng ống hoặc ở các xi lanh con thì
Hình 1.2.2e Dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
1 Xi lanh phanh tr-ớc; 2 Bộ chia dòng; 3 Xi lanh chính; 4 Bàn đạp phanh;
5 Xi lanh phanh sau; I Đ-ờng dầu ra phanh tr-ớc;
II Đ-ờng dầu ra phanh sau
* Nguyên lý làm việc
- Khi ng-ời lái xe tác dụng lên bàn đạp phanh (4), sẽ tác dụng đến piston ở xilanh chính (3)làm việc, đẩy dầu vào bộ chia dòng (2), từ bộ chia dòng (2) này sẽ phân chia ra hai đ-ờng dầu I và II
+ Đ-ờng dầu I sẽ dẫn động các cơ cấu phanh tr-ớc
+ Đ-ờng dầu II sẽ dẫn động các cơ cấu phanh sau
* Ưu điểm dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
- Ngoài các -u điểm nh- dẫn động phanh một dòng Trong quá trình sử dụng hệ thống phanh, nếu nh- có một đ-ờng ống nào đó bị rò rỉ hoặc bị h- hỏng thì đ-ờng ống kia vẫn hoạt động bình th-ờng để điều khiển xe dừng
* Nh-ợc điểm dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
- Kết cấu cồng kềnh phức tạp hơn so với dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
e).Dẫn động phanh bằng khí nén
Trang 14Dẫn động phanh bằng thuỷ lực có -u điểm êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao nh-ng lực điều khiển trên bàn đạp bị hạn chế
Để giảm lực điều khiển trên bàn đạp, đối với ôtô tải trung bình và lớn ng-ời ta th-ờng sử dụng dẫn động phanh bằng khí nén Trong dẫn động phanh bằng khí nén lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu dùng để điều khiển van phân phối còn lực tác dụng lên cơ cấu phanh do áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh thực hiện
Dẫn động phanh khí nén có -u điểm giảm đ-ợc lực điều khiển trên bàn
đạp phanh, không phải sử dụng dầu phanh nh-ng lại có nh-ợc điểm là độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn) do không khí bị nén khi chịu lực
* Cấu tạo
Hình 1.2.2f Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén
1 - máy nén khí; 2 - bầu lọc khí; 3 - bộ điều chỉnh áp suất; 4 - đồng hồ áp suất;
5 - bàn đạp phanh; 6 - van an toàn; 7 - bình chứa khí;
8 - van phân phối (tổng phanh); 9 - bầu phanh; 10 - cam phanh;
11 - lò xo cơ cấu phanh; 12 - guốc phanh
Trang 15Qua sơ đồ cấu tạo của dẫn động phanh khí nén chúng ta thấy hệ thống bao gồm các phần tử chính sau:
- Máy nén khí, van áp suất và các bình chứa khí: là bộ phận cung cấp nguồn khí nén có áp suất cao (6-7 KG/cm2) để hệ thống phanh hoạt động
- Van phân phối: là cơ cấu phân phối khí nén từ các bình chứa khí đến các bầu phanh để tạo lực tác dụng lên cam ép thực hiện phanh các bánh xe
- Bầu phanh: thực chất là một bộ pittông xi lanh khí nén, nó là cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến áp suất khí nén thành lực cơ học tác dụng lên cam
ép để thực hiện quá trình phanh
* Đặc điểm nguyên lý
+Đặc điểm
- Lực tác động lên bàn đạp phanh chỉ để mở van phân phối nên giảm nhẹ sự làm việc của lái xe khi phanh
- áp suất khí nén trong dẫn động th-ờng bằng (6-7 KG/cm2)
- Khi cần dùng hệ thống phanh rơmoóc có thể bố trí thêm một số cụm van, nh- van phanh rơ moóc, bầu phanh, bình khí nén
+ Nguyên lý
- Khi đạp lên bàn đạp phanh khí nén từ bình chứa qua van phân phối
đến các bầu phanh, qua màng phanh tác động lên ty đẩy, ty đẩy tác động lên
đòn quay làm xoay cam phanh của cơ cấu phanh, ép sát guốc phanh vào trống phanh thực hiện quá trình phanh xe
f).Dẫn động phanh khí nén một dòng
* Cấu tạo
Trang 1643
21
Hình 1.2.2j Dẫn động phanh khí nén một dòng
1 Máy nén khí 2 Van điều chỉnh áp suất 3 Bình chứa khí nén
4 Van điều khiển 5 Đ-ờng ống dẫn khí 6 Các bầu phanh
* Nguyên lý làm việc
- Khí trời đ-ợc hút vào máy nén khí (1), qua van điều chỉnh áp suất (2)
và tới bình chứa khí nén (3), sau đó khí nén đ-ợc dẫn tới túc trực ở van điều khiển (4)
- Khi ng-ời lái xe tác dụng vào bàn đạp phanh sẽ điều khiển mở van (4), dòng khí nén từ van (4) đi theo đ-ờng ống dẫn (5) tới các bầu phanh (6) để thực hiện quá trình phanh
- Khi nhả bàn đạp van (4) đóng, ngắt liên hệ giữa bình chứa khí với các bầu phanh, đồng thời mở đ-ờng ống ở van (4) thông với không khí bên ngoài, khí nén từ bầu phanh thoát ra ngoài và lò xo hồi vị kéo guốc phanh trở về vị trí ban đầu kết thúc quá trình phanh
* Ưu điểm dẫn động phanh khí nén một dòng
- Điều khiển nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản, gọn nhẹ
- Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ôtô
- Có thể sử dụng không khí nén cho các bộ phận làm việc nh- hệ thống treo loại khí
* Nh-ợc điểm dẫn động phanh khí nén một dòng
- Độ chậm tác dụng lớn so với dẫn động thuỷ lực
- Số l-ợng các cụm khá nhiều, kích th-ớc và trọng l-ợng của chúng khá lớn, giá thành cao
Trang 17- Không đảm bảo độ an toàn và tin cậy vì nếu có một chỗ nào đó trên
đ-ờng ống của cơ cấu bị rò rỉ thì toàn bộ hệ thống phanh sẽ không làm việc
+ Một dòng khí nén đi theo đ-ờng ống dẫn (6) để tới các bầu phanh (9) (dùng để phanh các bánh xe tr-ớc)
+ Một dòng khí nén đi theo đ-ờng ống dẫn (7) để tới các bầu phanh (8) (dùng để phanh các bánh xe sau)
Trang 18* Ưu điểm dẫn động phanh khí nén hai dòng
Đảm bảo độ an toàn và tin cậy cao vì một trong hai dòng khí nén bị rò
rỉ thì ta vẫn có thể sử dụng dòng khí nén còn lại
* Nh-ợc điểm dẫn động phanh khí nén hai dòng
Ph-ơng án này có kết cấu phức tạp, van bảo vệ hai ngả, van phân phối hai tầng, trang thiết bị cồng kềnh hơn
h).Dẫn động phanh liên hợp
Dẫn động phanh liên hợp là kết hợp giữa thuỷ lực và khí nén, trong đó phần thuỷ lực có kết cấu nhỏ gọn trọng l-ợng nhỏ, đồng thời đảm bảo cho độ nhạy của hệ thống cao, phanh cùng một lúc đ-ợc tất cả các bánh xe Phần khí nén cho phép điều khiển nhẹ nhàng và khả năng tuỳ động, điều khiển phanh rơ moóc
* Cấu tạo
4 3
Trang 19Khi phanh ng-ời lái điều khiển tác động một lực vào bàn đạp phanh (5)
để mở van phanh, lúc này khí nén từ bình chứa (4) đi vào hệ thống qua van phân phối đến các xilanh chính
Tại xilanh chính, lực tác động của dòng khí có áp suất cao (8 - 10 KG/cm2) đẩy piston thuỷ lực tạo cho dầu phanh trong đ-ờng ống có áp suất cao đi vào xilanh bánh xe thực hiện quá trình phanh, van bảo vệ hai ngả có tác dụng tách dòng khí thành hai dòng riêng biệt và tự động ngắt một dòng khí nào đó bị hỏng để duy trì sự làm việc của dòng không hỏng
Trong hệ thống phanh dẫn động liên hợp, cơ cấu dẫn động là phần khí nén và cơ cấu chấp hành là phần thuỷ lực, trong cơ cấu thuỷ lực thì đ-ợc chia làm hai dòng riêng biệt để điều khiển các bánh tr-ớc và sau
* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén – thuỷ lực
- Kết hợp đ-ợc nhiều -u điểm của hai hệ thống phanh thuỷ lực và khí nén, khắc phục đ-ợc nh-ợc điểm của từng loại khi làm việc độc lập
* Nh-ợc điểm của hệ thống phanh khí nén – thuỷ lực
- Kích th-ớc của hệ thống phanh liên hợp là rất cồng kềnh và phức tạp, rất khó khăn khi bảo d-ỡng và sửa chữa
- Khi phần dẫn động khí nén bị hỏng thì dẫn đến cả hệ thống ngừng làm việc Cho nên trong hệ thống phanh liên hợp ta cần chú ý đặc biệt tới phần dẫn
Trang 20- Thay đổi lực phanh bánh xe bằng cách thay đổi đ-ờng kính xilanh công tác bánh xe
- Hiệu suất truyền lực dẫn động phanh thuỷ lực cao
* Nh-ợc điểm của hệ thống phanh thuỷ lực
- Lực phanh sinh ra phụ thuộc lực tác động vào bàn đạp của ng-ời lái Lực phanh này là nhỏ, nên chỉ dùng cho các xe ôtô con
- Khi sử dụng ở các xe cỡ lớn cần thiết phải sử dụng thêm trợ lực
* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén
- Lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ
- Dẫn động phanh khí nén thuận tiện, tin cậy hơn những dẫn động khác với việc phanh rơ moóc bằng cách nối trực tiếp hệ thống phanh của rơ moóc với hệ thống phanh của xe kéo, mặt khác còn đảm bảo chế độ phanh của xe kéo và rơ moóc khác nhau để đảm bảo ổn định xe khi phanh
* Nh-ợc điểm của hệ thống phanh khí nén
- Cấu tạo phức tạp, đắt tiền, độ nhạy kém, trọng l-ợng và kích th-ớc lớn
Trang 21Cơ cấu dẫn động đ-ợc chia thành các nhánh độc lập, tách biệt nhau bằng các van bảo vệ Tác động của nhánh này không phụ thuộc vào nhánh kia
Nhánh I: dẫn động phanh chân của bánh xe tr-ớc; gồm có: van bảo vệ
ba nhánh 10, bình khí 22, phần d-ới van phân phối 24, van hạn chế áp suất 25, hai bầu phanh tr-ớc 27, đồng hồ manômét hai kim, các cơ cấu phanh tr-ớc và các ống dẫn Ngoài ra, nhánh này còn có một ống dẫn nối phần d-ới của van phân phối 24 với van 21 điều khiển rơ mooc
Nhánh II: dẫn động phanh chân của bánh xe sau, gồm có: van bảo vệ ba nhánh 10, bình khí nén 9, đồng hồ manômét 28 hai kim, phần trên của van phân phối 24, bộ điều chỉnh lực phanh 13, bốn bầu phanh 20 của cơ cấu phanh sau và các ống dẫn Ngoài ra, nhánh này còn có ống dẫn nối phần trên của van phân phối 24 với van 21 điều khiển rơ mooc
Nhánh III: dẫn động phanh tay, phanh dự phòng và dẫn động tổng hợp phanh rơ mooc, gồm có: van bảo vệ kép 8, hai bình khí 7; 11, van phanh tay 2, van tăng tốc 12, bốn binh tích năng lò xo 20, van điều khiển phanh
Trang 23rơ mooc 21, van điều khiển phanh rơ mooc có dẫn động hai dòng, Bình khí 15, van điều khiển rơ mooc có dẫn động một dòng 19, ba van tách 17, ba đầu nối
18, các ống dẫn
Nhánh IV: dẫn động phanh phụ và các nguồn tiêu thụ khác, gồm có: van bảo vệ kép 8, bình khí nén 11, hai xi lanh dẫn động b-ớm điều tiết của phanh khí động lực, xi lanh 4 dẫn động ngừng cung cấp nhiên liệu, các ống dẫn Từ nhánh IV dẫn động phanh phụ, khí nén còn đến các nguồn tiêu thụ: cơ cấu gạt n-ớc m-a ở kính chắn gió, còi hơi, trợ lực khí nén thuỷ lực của ly hợp, các tổ hợp truyền động
2.2 Phân tích kết cấu
2.2.1 Van phân phối
5
4 3
1 1
Hình 2.2.1 Van phân phối
Trang 241 Càng; 2 Nắp cao su; 3 Thân trên; 4 Tấm tỳ; 5 Thân d-ới
Van phân phối dùng để điều khiển các cơ cấu dẫn động hai nhánh của
Dùng để phân nhánh chính đi từ máy nén khí thành hai nhánh độc lập
và tự động ngắt một trong hai nhánh trong tr-ờng hợp một nhánh bị hở và giữ khí nén trong nhánh còn tốt
2.2.4 Van bảo vệ ba nhánh
Trang 25Dùng để phân khí nén từ máy nén khí vào hai nhánh chính và một nhánh phụ, tự động ngắt nhánh bị hở để đảm bảo khí nén trong các nhánh còn kín và để cung cấp cho nhánh phụ từ hai nhánh chính
10
6 5
13 12 11 14
16
15
17 18
4 3
7 nhằm ngăn không cho bụi bẩn lọt vào thiết bị và đ-ợc bắt chặt lên thân bằng
đinh tán Khi phanh, khí nén từ van phân phối đ-ợc dẫn vào cửa II và tác động lên piston nhỏ 3 để dịch chuyển nó xuống d-ới cùng với các van 4 và 6 Piston
2 nằm yên ở vị trí cũ cho đến khi nào áp suất trên cửa II đạt đến mức đ-ợc xác
định với độ dôi sơ bộ do điều chỉnh của lò xo cân bằng 1, thì piston 3 dịch chuyển xuống d-ới, van xả 6 đóng lại, van nạp 4 thì mở ra và khí nén từ cửa II
Trang 26đi đến cửa I, cho đến khi nào áp suất của nó trên mặt mút d-ới của piston 3 (piston này có diện tích lớn hơn piston trên) cân bằng với áp suất không khí từ cửa II tác động lên mặt mút trên và van 4 cũng ch-a đóng lại Nh- thế ở cửa I
áp suất đ-ợc xác định t-ơng ứng với tỷ lệ diện tích của mặt mút trên và mặt mút d-ới của piston 3
Sự liên hệ này đ-ợc duy trì cho đến khi nào áp suất ở cửa II ch-a đạt
đến mức quy định ,sau đó, piston 2 cũng bắt đầu hoạt động, piston này cũng dịch chuyển xuống d-ới làm tăng lực tác động lên mặt trên của piston 3 Khi
áp suất ở cửa II tiếp tục tăng, độ chênh lệch áp suất trong các cửa II và I giảm xuống, còn khi đạt đến mức quy định,áp suất ở cửa II và I cân bằng nhau Đó
là quá trình hoạt động tuỳ động ở trên toàn bộ phạm vi hoạt động của van hạn chế áp suất
Khi áp suất ở cửa II giảm xuống (nhả van phân phối), piston 2 và 3 cùng với các van 4 và 6 dịch chuyển lên trên Van nạp 4 đóng lại, còn van xả 6
mở ra và khí nén từ cửa I, có nghĩa là từ các buồng hãm của trục tr-ớc, đi ra ngoài khí quyển qua cửa III
2.3.6 Bộ điều hoà lực phanh
Bộ điều hoà lực phanh dùng để tự động điều chỉnh áp suất khí nén đ-ợc dẫn đến các bầu phanh của các cầu thuộc giá đỡ sau của ôtô tải khi phanh tuỳ theo tải trọng trục có ích
Cấu tạo của bộ điều hoà lực phanh đ-ợc trình bày d-ới hình vẽ
Khi phanh, khí nén từ van phân phối đ-ợc dẫn đến cửa I của bộ diều chỉnh và tác động lên phần trên của piston 18 buộc nó dịch chuyển xuống d-ới Đồng thời khí nén theo ống 1 đi vào d-ới piston 24, piston này đ-ợc dịch chuyển lên trên và ép lên con đội 19 và ngõng cầu 23, ngõng này cùng với tay đòn 20 nằm ở vị trí phụ thuộc vào giá trị của tải trọng trên trục của giá sau ôtô Khi piston 18 tiếp tục dịch chuyển, van 17 tách khỏi đế trong piston
và khí nén từ cửa I đi vào cửa II và sau đó đến các buồng hãm của các cầu nằm trên giá sau của ôtô
Trang 2720 19 18 17
15 14
I
II III
Hình 2.3.6 – Bộ điều hoà lực phanh
Đồng thời, khí nén đi qua khe hở vòng giữa piston 18 và ống dẫn h-ớng
22 vào hốc A ở bên d-ới màng 21 và màng này bắt đầu ép lên piston từ phía d-ới Khi áp suất ở cửa I t-ơng ứng đến giá trị và tỷ lệ của nó so với áp suất ở cửa I t-ơng ứng với diện tích tích cực của phía trên và phía d-ới của piston 18 thì piston này dịch chuyển lên trên tr-ớc thời điểm van 17 tiếp xúc lên đế van của piston 18 Khí nén ngừng đi từ cửa I đến cửa II Nh- thế diễn ra hoạt động tuỳ động của bộ điều chỉnh Diện tích tích cực của bề trên piston mà khí nén tác động lên khi đi vào cửa I luôn luôn bất biến
Diện tích cực của bề d-ới piston mà khí nén tác động qua màng 21 đi qua cửa II thì luôn luôn thay đổi vì sự thay đổi của các vị trí t-ơng hỗ giữa gờ nghiêng 11 của piston di động 18 với miếng lót bất động 10 Vị trí t-ơng quan
Trang 28giữa piston 18 và miếng lót 10 phụ thuộc vào vị trí của tay đòn 20 và con đội
19 liên kết với nó qua ngõng 23 Còn vị trí của tay đòn 20 thì phụ thuộc vào
độ võng của các nhíp,có nghĩa là phụ thuộc vào vị trí t-ơng hỗ giữa các dầm của các cầu và khung ôtô Tay đòn 20 cũng nh- ngõng 23 càng hạ xuống thấp bao nhiêu, có nghĩa là piston 18 càng hạ xuống bao nhiêu thì diện tích của gờ
11 càng tiếp xúc với màng 21 nhiều bấy nhiêu,có nghĩa là diện tích tích cực của piston 18 càng lớn bấy nhiêu Vì thế khi con đội 19 chiếm vị trí biên d-ới (tải trọng trục tối thiểu) thì sự chênh lệch áp suất khí nén trong các cửa I và II
là lớn nhất, còn khi con đội 19 chiếm vị trí biên trên (tải trọng trục tối đa) thì hai áp suất này cân bằng nhau Bằng cách đó, bộ điều chỉnh lực phanh tự động duy trì áp suất khí nén ở cửa II và các buồng hãm liên quan với nó ở mức độ
đảm bảo cho lực phanh cần thiết tỷ lệ với tải trọng trục tác dụng khi phanh
Khi nhả phanh áp suất ở cửa I giảm xuống Piston 18 d-ới áp lực của khí nén tác động lên nó qua màng 21 từ phía d-ới mà dịch chuyển lên trên và tách van 17 ra khỏi đế xả của con đội 19 Khí nén từ cửa II qua lỗ của con đội
và cửa III đi vào khí quyển sau khi đẩy mép cao su 4
2.2.7 Van tăng tốc
Dùng để rút ngắn thời gian bắt đầu dẫn động của hệ thống phanh dự phòng, do giảm chiều dài nhánh hút khí nén vào bình tích năng lò xo và xả không khí trực tiếp qua van tăng tốc ra ngoài
2.2.8 Bầu phanh tr-ớc
Trang 295 4 3
2 1
Hình 2.3.8 Bầu phanh tr-ớc
1 Đầu nối; 2 Màng phanh; 3 Thân d-ới; 4 Lò xo;
5.Bu lông bắt bầu phanh; 7 Ty đẩy Dùng để tạo ra năng l-ợng của khí nén để tác động vào cơ cấu phanh của bánh xe tr-ớc
Khi khí nén vào khoang ở trên màng ngăn 2 thì màng ngăn dịch chuyển
và tác động lên cần đẩy 7 của bầu phanh
Khi nhả phanh, do tác động của lò xo hồi vị 4, cần đẩy và màng ngăn trở về vị trí ban đầu
2.2.9 Bầu phanh sau
Dùng để truyền động cho các cơ cấu phanh của bánh xe sau khi đạp phanh chân, kéo phanh dự phòng và phanh tay
Trang 301 2 3
4 5
8 7 6
H×nh 2.2.9 – BÇu phanh sau
1 Th©n d-íi; 2 §Üa tú; 3 Mµng phanh; 4 Th©n trªn
Trang 31Cơ cấu phanh đĩa chỉ sử dụng đối với xe con, vì áp suất sinh ra trên bề mặt má phanh là rất lớn, nếu dùng cho xe tải thi khi phanh mô men phanh sinh ra rất lớn sẽ gây nhanh mòn má phanh
Trên xe tải ngày nay ng-ời ta hay sử dụng cơ cấu phanh guốc, vì áp suất sinh ra trên bề mặt má phanh là không lớn lắm, má phanh lâu mòn
Vì vậy đối với cơ cấu phanh cho xe thiết kế sử dụng cơ cấu phanh guốc
sử dụng của ng-ời Việt Nam
Do vậy sử dụng dẫn động phanh khí nén cho xe thiết kế là phù hơp nhất
Trang 32Ch-ơng 3
Thiết kế tính toán hệ thống phanh ôtô
3.1 Các thông số kỹ thuật của xe tham khảo (KAMAZ-5320)
3.2 Tính toán xây dựng hoạ đồ
3.2.1 Xác định mô men cần có tại các cơ cấu phanh
Mô men phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh phải đảm bảo giảm đ-ợc tốc
độ hoặc dừng hẳn ôtô với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép
Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe thì mô men phanh tính toán cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh
ở cầu tr-ớc là: g r bx
b g
h j L
b G
.
1 2
h j L
a G
.
1 4
Trang 33G
- Trọng l-ợng tĩnh trên cầu tr-ớc, G1= 4375 (KG)
) ( 1100 15305
4375 3850 1
mm G
G L
a
G - trọng l-ợng tĩnh lên cầu sau, G2= 10930 (KG)
Thay các thông số vào ta có:
) ( 2749 15305
10930 3850 2
mm G
G L
Với các loại xe tải, khi đầy tải có thể lấy chiều cao trọng tâm hg = 1,4 m
jmax - Gia tốc chậm dần cực đại của ôtô khi phanh,
Theo kinh nghiệm, khi thiết kế lấy: jmax= 5,8 (m/s2)
4 , 1 8 , 5 1 85 , 3 2
1 , 1 15305
.
1 2
h j L
b G
Trang 34M/ = 1099 KGm = 10780 Nm
478 , 0 6 , 0 749 , 2 81 , 9
4 , 1 8 , 5 1 85 , 3 4
749 , 2 15305
.
1 4
h j L
a G
M// = 547 KGm = 5372 Nm
3.2.2 ThiÕt kÕ tÝnh to¸n c¬ cÊu phanh
§èi víi xe thiÕt kÕ c¬ cÊu phanh sö dông lµ c¬ cÊu phanh guèc
phanh
2 1
0
2 1
2 sin 2
sin 2
2 cos 2
110 2
124 2 cos 14 2
o o
o o
0 0 2 2 0
2 1
1
sin cos
2 sin
cos cos
o o
o o
5 , 232 120
sin 134 14 cos 2 360
120 2 120 sin 2
360 120
134 cos 14 cos 200 2
Trang 35Khi đã chọn tr-ớc thông các số kết cấu (β1, β2, β0, rt) chúng ta tính đ-ợc góc δ và bán kính ρ nghĩa là xác định đ-ợc h-ớng và điểm đặt lực N1 (lực N1h-ớng vào tâm 0) Lực R1 là lực tổng hợp của N1, và T1 Lực R1 tạo với lực N1góc υ1
N
T tg
Với μ là hệ số ma sát giữa tấm ma sát với tang trống, th-ờng μ = 0,3
Nh- vậy mômen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh của một bánh xe sẽ là:
02 2 01 1 / /' /
2
tg
3 , 0 1
3 , 0 5 , 232 1
1
sin
2 2
Trang 36Vì 2 má phanh có kích th-ớc giống nhau ta có:
.
2 r
M R
r
M R
80688 0668
, 0 2
10780
2 0
/ / 2 /
r
M R
40210 0668
, 0 2
5372
2 0
//
//
2 //
Muốn xác định các lực P, U chúng ta dùng ph-ơng pháp hoạ đồ bằng cách vẽ
đa giác lực của guốc phanh tr-ớc và sau Ta có R1 = R2 về giá trị nh-ng ph-ơng và chiều của chúng khác nhau Kéo dài lực P, lực R1, lực R2 các lực này cắt nhau ở O/ và O//, từ O/ và O// ta nối tới tâm chốt quay má phanh, ta có các phản lực U1 và U2 Nh- vậy trên mỗi guốc phanh có ba lực P1; R1; U1 và
P2; R2; U2 Ta xây dựng hai đa giác lực này bằng cách lấy hai đoạn bằng nhau
để thể hiện hai lực R1; R2; tr-ợt chúng song song với R1 , R2 , nối tiếp với R1
là U1 bằng cách tr-ợt th-ớc kẻ song song với U1 và lại nối tiếp với P1 cũng kẻ
song song với P1, ta sẽ có tam giác khép kín, má sau cũng làm t-ơng tự Sau
đó dùng th-ớc kẻ đo đoạn R1 và đoạn U1 ta đ-ợc tỷ số:
x
R U x U
1 1
t-ơng tự nh- vậy đối với P1
Làm nh- thế đối với guốc sau ta cũng tìm đ-ợc P2 ,U2 ,R2
Trang 37Sau quá trình đo đạc và tính toán ta có đ-ợc kết quả sau:
c).Kiểm tra hiện t-ợng tự xiết:
Khi thiết kế và tính toán cơ cấu phanh cần phải tránh hiện t-ợng tự xiết Hiện t-ợng tự xiết xảy ra khi má phanh bị ép sát vào trống phanh chỉ bằng lực
ma sát mà không cần tác động lực P của dẫn động lên guốc phanh
Đối với guốc trước phanh của cơ cấu phanh, quan hệ giữa lực P’ và M’p có dạng:
cos ' sin ' '
cos ' '
Trang 38Điều này có nghĩa là mô men phanh trên guốc phanh phía tr-ớc sẽ trở nên vô cùng lớn, đây chính là hiện t-ợng tự xiết Với điều kiện để xảy ra hiện t-ợng tự xiết là:
cos
2 ,
, 0 2 , 9 sin 115 73 , 162
2 , 9 cos
Vậy là không có hiện t-ợng tự xiết xảy ra với guốc tr-ớc
Đối với guốc sau của cơ cấu phanh ta có:
P c
a c
Vậy là với guốc sau không bao giờ có hiện t-ợng tự xiết
* Kết luận: Hiện t-ợng tự xiết không xảy ra đối với các cơ cấu phanh đã thiết
200 180
Trang 39Đối với phanh guốc, kích th-ớc má phanh đ-ợc xác định dựa trên các
L
2
. 02
2 0
/ 1000 400
2
.
cm J l
gF
V G F
G = 15305 (kg) là trọng l-ợng ôtô khi đầy tải
V0= 50 (km/h) = 13,89 (m/s) là tốc độ của ôtô khi bắt đầu phanh
g – Gia tốc trọng tr-ờng g = 9,81 m/s2
Công ma sát riêng sẽ là
l cm J A
g
V G
) / ( 510 5400
* 81 , 9
* 2
89 , 13
* 81 , 9 15305
2
0
Vậy thỏa mãn điều kiện: l l 400 1000 (J/cm2)
*Kết luận: Công ma sát riêng nằm trong giới hạn cho phép
* áp suất giới hạn trên bề mặt
áp suất trên bề mặt má phanh đ-ợc giới hạn bởi sức bền của vật liệu:
F r
M q
t
P
0 , 2 5 , 1
Trang 40μ – Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh.μ = 0,3
N
08 , 1 2 , 0 3 ,
N
08 , 1 2 , 0 3 ,
0
* Kết luận: Vậy áp suất trên bề mặt má phanh nằm trong giới hạn cho phép
* Thời hạn làm việc của má phanh còn đ-ợc đánh giá bằng tỉ số :
/ 10 5 , 3 5 ,
P F
M
M - Khối l-ợng toàn bộ của ôtô, M = 15305 KG
F - Tổng diện tích của bề mặt ma sát của các má phanh ở tất cả các cơ cấu phanh FΣ = 602880 mm2 = 0,6 m2
P m KG
/ 10 55 , 2 6 , 0 15305
* Kết luận: Vậy giá trị P nằm trong giới hạn cho phép
* Kiểm tra nhiệt độ tang trống
Trong quá trình phanh động năng của ôtô chuyển thanh nhiệt năng ở trống phanh và một phần thoát ra môi tr-ờng không khí, ph-ơng trình cân bằng năng l-ợng là :
t C t F K dt m
V V
g
G
0 0 2
2 2
1
2
Khi phanh ngặt ở thời gian ngắn, số hạng thứ hai có thể bỏ qua Do đó
ta có thể xác định sự tăng nhiệt độ trống phanh nh- sau:
C gm
V V G
t
0 2
2 2 1
15
2
) (