Nghiên cứu phương pháp tính toán thiết kế hệ thống phanh thủy lực đáp ứng theo tiêu chuẩn ECE

LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đề tài nghiên cứu riêng dƣới hƣớng dẫn TS.Dƣơng Ngọc Khánh TS.Lê Hồng Quân Đề tài đƣợc thực Bộ môn Ô tô Xe chuyên dụng, Viện khí Động lực,Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết trình bày luận văn hoàn toàn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2013 Tác giả Đỗ Cao Cƣờng LỜI CẢM ƠN Với tƣ cách tác giả luận văn này, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS.Dƣơng Ngọc Khánh TS.Lê Hồng Quân, thầy hƣớng dẫn tận tình chu đáo mặt chuyên môn để hoàn thành luận văn Đồng thời xin chân thành cảm ơn thầy, cô bạn đồng nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện sở vật chất suốt 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 suốt thời gian học làm luận văn Tác giả Đỗ Cao Cƣờng MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU Chƣơng l: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG BẰNG THỦY LỰC VÀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 12 1.1 Công dụng, yêu cầu phân loại 12 1.1.1 Công dụng 12 1.1.2 Yêu cầu 12 1.2 Phân loại hệ thống phanh 13 1.2.1 Theo đặc điểm điều khiển 13 1.2.2 Theo kết cấu cấu phanh 13 1.2.3 Theo dẫn động phanh 17 1.2.4 Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh 18 1.3 Cấu tạo chung hệ thống phanh dẫn động thủy lực 18 1.4 Dẫn động thủy lực dòng 20 1.5 Dẫn động thủy lực dòng 21 1.5.1 Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt trợ lực 21 1.5.2 Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt có trợ lực chân không 21 1.5.3 Dẫn động thủy lực hai dòng chéo có trợ lực chân không 22 1.6 Cấu tạo số phận 23 1.6.1 Cấu tạo xilanh loại tăng đem hai buồng 23 1.7 Chỉ tiêu đánh giá hiệu phanh 27 1.7.1 Gia tốc chậm dần phanh 27 1.7.2 Thời gian phanh 28 1.7.3 Quãng đƣờng phanh 29 l.7.4 Lực phanh lực phanh riêng 34 Chƣơng 2: TIÊU CHUẨN ECE VỀ HỆ THỐNG PHANH 39 2.1 Phân loại ô tô theo trọng lƣợng 39 2.2 Động lực học trình phanh ô tô 39 2.3 Cơ sở lý thuyết tiêu chuẩn ECE ô tô không trang bị ABS 42 2.4 Vấn đề nghiên cứu 45 Chƣơng 3: XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG THỦY LỰC Ô TÔ ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN ECE 48 3.1 Kiểm nghiệm hệ thống phanh theo tiêu chí phân chia lực phanh tiêu chuẩn ECE 48 3.1.1 Kiểm nghiệm cho xe du lịch chỗ (Toyota innova) 48 3.1.2 Kiểm nghiệm cho xe du lịch chỗ (Honda civic) 55 3.2 Xây dựng phƣơng pháp tính toán thiết kế hệ thống phanh thủy lực đáp ứng tiêu chuẩn ECE tiêu chí phân chia lực phanh 61 3.2.1 Phƣơng pháp tính toán cho xe du lịch chỗ Toyota Innova 62 3.2.2 Phƣơng pháp tính toán cho xe du lịch chỗ 73 3.3 Nhận xét đánh giá 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu Tên hình vẽ, đồ thị Trang Hình 1.1 Cơ cấu phanh tang trống dẫn động thủy lực 14 Hình 1.2 Cơ cấu phanh tang trống dẫn động khí nén 15 Hình 1.3 Cơ cấu phanh đĩa 16 Hình 1.4 Sơ đồ khối hệ thống phanh thủy lực 19 Hình 1.5 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực 19 Hình 1.6 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực dòng 20 Hình 1.7 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng 21 Hình 1.8 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng có trợ 22 Hình 1.9 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng chéo có trợ lực 22 Hình 1.10 Cấu tạo xy lanh hai buồng 23 Hình 1.11 Hệ thống dẫn động phanh thủy lực 25 Hình 1.12 Bộ trợ lực chân không 26 Hình 1.13 Đồ thị thay đổi quãng đƣờng phanh theo vận tốc bắt đầu 30 phanh hệ sô bám φ Hình 1.14 Giản đồ phanh 31 Hình 2.1 Đồ thị tiêu chuẩn ECE cho loại xe N1 42 Hình 2.2 Đồ thị tiêu chuẩn ECE cho loại xe M1 43 Hình 2.3 Đồ thị tiêu chuẩn ECE cho loại M1 N1 44 Hình 2.4 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô phanh 45 Hình 3.1 Sơ đồ phân bố lực tác dụng xe du lịch chỗ 48 Hình 3.2 Đồ thị kiểm nghiệm phân bố lực phanh theo tiêu chuẩn ECE xe du lịch chỗ không trang bị điều hòa lực phanh Hình 3.3 Sơ đồ phân bố lực tác dụng xe du lịch chỗ Hình 3.4 Đồ thị kiểm nghiệm phân bố lực phanh theo tiêu chuẩn ECE xe du lịch chỗ không trang bị điều hòa lực phanh 54 55 61 Hình 3.5 Sơ đồ bố trí đặc tính làm việc điều hòa lực phanh 62 Hình 3.6 Đồ thị đặc tính ( biểu diễn quan hệ p1 p2 ) 63 Hình 3.7 Đồ thị quan hệ p1 f 68 Hình 3.8 Đồ thị kiểm nghiệm phân bố lực phanh theo tiêu chuẩn ECE xe du lịch chỗ trang bị điều hòa lực phanh 71 Hình 3.9 Đồ thị đặc tính ( biểu diễn quan hệ p1 p2 ) 73 Hình 3.10 Đồ thị quan hệ p1 f 79 Hình 3.11 Đồ thị kiểm nghiệm phân bố lực phanh theo tiêu chuẩn ECE xe du lịch chỗ trang bị điều hòa lực phanh 83 Hình 3.12 Đồ thị kiểm nghiệm phân bố lực phanh theo tiêu chuẩn ECE xe du lịch chỗ chỗ không trang bị điều hòa lực 84 phanh Hình 3.13 Đồ thị kiểm nghiệm theo tiêu chuẩn ECE xe du lịch chỗ chỗ đƣợc trang bị điều hòa lực phanh 85 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số hiệu Tên bảng biểu Trang Bảng 1.1 Tiêu chuẩn kiểm tra hiệu phanh định kỳ đƣờng Việt Nam 35 Bảng 1.2 Các tiêu đánh giá hiệu hệ thống phanh 36 Bảng 3.1 Các số liệu tính toán xe du lịch chỗ 49 Bảng 3.2 Giá trị lực phanh mô men phanh tối ƣu 51 Bảng 3.3 Kết tính toán thông số với hệ số lực phanh phân bố cầu điều hòa lực phanh xe du lịch chỗ 53 Bảng 3.4 Các số liệu tính toán xe du lịch chỗ 55 Bảng 3.5 Giá trị lực phanh mô men phanh tối ƣu 57 Bảng 3.6 Kết tính toán thông số với hệ số lực phanh phân bố 59 cầu điều hòa lực phanh xe du lịch chỗ Bảng 3.7 Bảng mối quan hệ thông số áp suất với hệ số bám 64 Bảng 3.8 Kết tính toán thông số với hệ số lực phanh phân bố 71 cầu trang bị điều hòa lực phanh cho xe du lịch chỗ Bảng 3.9 Bảng mối quan hệ thông số áp suất hệ số bám 75 Bảng 3.10 Kết tính toán thông số với hệ số lực phanh phân bố 81 cầu trang bị điều hòa lực phanh cho xe du lịch chỗ MỞ ĐẦU l Lý chọn đề tài Trong trình phanh ô tô xảy tƣợng phân bố lại trọng lƣợng trình phanh Tải trọng cầu trƣớc cầu sau xe phụ thuộc vào gia tốc phanh Khi gia tốc phanh lớn, tải trọng tác dụng lên cầu trƣớc tăng, cầu sau giảm làm giảm hệ số sử dụng trọng lƣợng bám, bánh xe cầu sau có xu hƣớng bị trƣợt lết, xe ổn định Nhƣ vậy, để có đƣợc hiệu phanh cực đại cần thoả mãn điều kiện lực phanh tác dụng cầu ô tô tỷ lệ thuận với tải trọng tác dụng lên cầu phanh Trong trình tính toán thiết kế hệ thống phanh ô tô cần đặt tiêu chuẩn, tiêu chuẩn có quy định N013, tiêu chuẩn E/ECE/324, E/ECE/TRANS/505 áp dụng cho ô tô không trang bị hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS Qua phân tích cho thấy đề tài "Nghiên cứu phƣơng pháp tính toán thiết kế hệ thống phanh thủy lực đáp ứng theo tiêu chuẩn ECE" có ý nghĩa khoa học thực tiễn Vì định chọn đề tài làm luận văn tốt nghiệp Mục đích nghiên cứu Xây dựng quy trình tính toán thiết kế hệ thống phanh dẫn động thủy lực cho ô tô đáp ứng phân bố lực phanh cầu theo tiêu chuẩn ECE R13 Sử dụng đồ thị vùng giới hạn đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám để tính toán hệ thống phanh kiểm tra tiêu chuẩn ECE Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu Tiêu chuẩn ECE R13 áp dụng cho ô tô sử dụng phanh thủy lực Phƣơng pháp tính toán thiết kế hệ thống phanh dẫn động thủy lực đáp ứng tiêu chuẩn ECE R13 Tính toán thiết kế hệ thống phanh cho số ô tô cụ thể Xây dựng đồ thị các đƣờng cong hệ số sử dụng trọng luọng bám cầu trƣớc cầu sau loại xe 3.2 Phạm vi nghiên cứu Hệ thống phanh dẫn động thủy lực cho ô tô sử dụng điều hòa lực phanh để phân bố lại lực phanh cầu Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu kết cấu hệ thống phanh dẫn động thủy lực Phân tích phân bố lại trọng lƣợng lên cầu trƣớc cầu sau ô tô trình phanh Tìm hiểu quy định N013, tiêu chuẩn E/ECE/324, E/ECE/TRANS/505 áp dụng cho loại ô tô không trang bị hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS Xây dựng quy trình tính toán thiết kế cho hệ thống phanh ô tô dẫn động thủy lực đáp ứng yêu cầu phân bố lực phanh cầu theo tiêu chuẩn ECE Xác định đồ thị quan hệ hệ số sử dụng trọng lƣợng bám cầu trƣớc cầu sau ô tô trƣờng hợp không tải đầy tải để kiểm tra tiêu chuẩn ECE Xác định cần thiết phải bố trí điều hòa lực phanh tính toán thông số nhằm đáp ứng tiêu chuẩn ECE Đƣa nhận xét ảnh hƣởng thông số kết cấu ô tô (chiều cao trọng tâm, chiều dài sở tải trọng xe) đến việc tính toán thông số hệ thống phanh nhằm đáp ứng tiêu chuẩn ECE Phƣơng pháp nghiên cứu 5.1 Phƣơng pháp phân tích tổng hợp lý thuyết Hệ thống hóa, phân tích nhiệm vụ kết cấu hệ thống phanh dẫn động thủy lực ô tô 5.2 Phƣơng pháp mô hình hóa 10 C2: hệ số chuyển đổi má phanh cầu sau Theo công thức kinh nghiệm má phanh có guốc xiết guốc nhả: C  Với C1'  1,6. 0,71   C  C 1'  : hệ số ma sát má phanh tang trống  = 0,3 Thay số ta có: C1 = 1,17 C2 = 0,82 Theo công thức ta xác định đƣợc áp suất phân bố cầu trƣớc cầu sau xe chạy không tải chở đầy tải phụ thuộc vào cƣờng độ phanh thông qua hệ số bám φ lốp xe mặt đƣờng Nếu xe chạy đoạn đƣờng khác có hệ số bám khác áp suất dẫn động đến cầu trƣớc cầu sau khác Ta lập bảng để xác định giá trị áp suất cần thiết sinh xilanh bánh xe cho trƣờng hợp cụ thể xe chạy không tải xe chở đầy tải theo hệ số bám φ khác tùy theo cƣờng độ phanh : P1 = (10,22.φ + 4,09.φ2 + 0,2).106 P10 = (4,5.φ + 3,2.φ2 + 0,2).106 P2 = (18,1.φ – 8,8.φ2 + 0,2).106 P20 = (12,5.φ – 10,8.φ2 + 0,2).106 Vậy ta có bảng: Bảng 3.9 Bảng mối quan hệ thông số áp suất với hệ số bám φ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 P1.106(N/m2) 1,07 2,06 3,17 4,39 5,73 6,48 8,75 10,43 P2.106(N/m2) 0,8 1,47 2,19 2,97 3,81 4,71 5,67 6,69 P10.106(N/m2) 1,81 3,2 4,38 5,36 5,92 6,27 7,01 7,13 75 P20.106(N/m2) 1,0 1,69 2,27 2,72 3,11 3,37 3,52 3,87 Bước 2: Đồ thị đặc tính điều chỉnh Từ đồ thị ta xác định đƣợc điểm bắt đầu làm việc điều hòa lực phanh Điểm a a’ điểm bắt đầu làm việc điều hòa chế độ không tải trở đầy tải Bộ điều hòa áp lực phanh điều chỉnh áp suất dẫn đến cấu phanh cầu sau, tải trọng phân bố lên cầu sau thay đổi trình phanh Điểm bắt đầu làm việc điều hòa điểm mà áp suất dẫn đến cầu phanh sau đƣờng đặc tính lý tƣởng bắt đầu giảm xuống nhỏ áp suất dẫn đến cấu phanh cầu trƣớc Các điểm b b’ điểm ứng với áp suất dầu cực đại p1 ống dẫn dầu dẫn đến cấu phanh cầu trƣớc xe trở đầy tải không tải Áp suất đƣợc chọn theo loại xe khác chế độ đầy tải không tải nhƣ đặc tính điều chỉnh điều hòa lực phanh nằm khoảng ab a’b’ Ứng với tải trọng khác có đƣờng tƣơng tự với đƣờng xiên nối liền điểm ab a’b’ ứng với hệ số Kđ định ( Kđ: hệ số độ dốc đƣờng quan hệ p2= f(p1) ) Tại điểm a a’ ta có: p1.a = p2.a p1.a’ = p2.a’ Trị số φtn hệ số bám bánh xe mặt đƣờng xe trở đầy tải tức điểm a Có p1.a = p2.a kết hợp với công thức ta có hệ số bám φtn xe trở đầy tải là: φtn= 0,613 Vậy điểm mà điều hòa lực phanh bắt đầu làm việc đầy tải là: p1= p2= 6,5.106 (N/m2) Tƣơng tự ta xác định đƣợc hệ số bám φ’tn điều hòa bắt đầu làm việc ứng với xe trạng thái không tải φ’tn= 0,41 ( ứng với điểm a’ ) 76 p1= p2= 3,11.106 (N/m2) Nhƣ ứng với cƣờng độ phanh khác ta xác định đƣợc cƣờng độ phanh có φtn tốt đạt đƣợc hiệu phanh cao ứng với tải trọng chuyên trở khác xe Bước 3: Xác định góc điều hòa bắt đầu làm việc Kd hệ số góc đƣờng quan hệ: p2 = f(p1) p  p2 a K  2max d p1max  p1a Trong đó: p1max: áp suất cực đại dẫn động phanh cầu trƣớc Theo bảng ta có: p1max= 10,3.106 (N/m2) p2max: áp suất cực đại dẫn động phanh cầu sau Theo bảng ta có: p2max= 6,69.106 (N/m2) p1a= p2a= 6,5.106 (N/m2 ) điểm điều hòa lực phanh bắt đầu làm việc Thay số ta có: Kd= tgα = 0,27    150 Bước 4: Phương trình quan hệ áp suất p1– p2 đường đặc tính điều chỉnh Đƣờng đặc tính điều chỉnh điều hoà lực phanh đƣờng xiên tạo với đƣờng biểu diễn áp suất p1 góc  (ứng với tải trọng khác từ không tải đến đầy tải) ta lập phƣơng trình cho đƣờng xiên nhƣ sau: p2 = A.p1 + B Trong đó: A: Hệ số góc, A  tg  B  yb  xb tg  Thay giá trị vào ta có: A  tg   0,16 B = 5,46 77 p2 = 0,16p1 + 5,46 Do áp suất sinh cấu phanh cầu sau áp suất đƣợc điều chỉnh, phụ thuộc vào trị số p1 tức cƣờng độ phanh phân bố tải trọng lên cầu xe phanh Bước 5: Chọn xác định thông số kết cấu D Gọi D đƣờng kính piston vi sai, chọn P D = 30 (mm) Ta có: A  tg   S1 S2 d Trong đó: A- Hệ số góc hay độ dốc đƣờng đặc tính điều chỉnh so với đƣờng biểu diễn P áp suất p1 tg   A  0,575 Q S1 – Diện tích mặt dƣới piston S2 – Diện tích phần đỉnh piston S1    D2  d  S2    D  d '2  D - Đƣờng kính piston d - Đƣờng kính cổ piston d’ - Đƣờng kính chiết tỳ (tỳ lên ụ hạn chế), chọn d = (mm) Thay giá trị S1, S2 vào ta có: d≈ 25 (mm) Nhƣ ta nói điều hoà lực phanh làm việc theo hai thông số: - Áp suất phanh (qua lực tác dụng lên bàn đạp) - Tải trọng tác dụng lên cầu sau Tải trọng tác dụng lên cầu sau thông số đƣợc đánh giá gần thông qua tín hiệu phản hồi cách thay đổi khoảng cách f vỏ xe vỏ cầu Sự thay đổi 78 thông tin tác dụng vào đàn hồi điều hoà lực phanh từ tín hiệu đƣợc truyền tới cụm van thuỷ lực dƣới tác dụng lực đàn hồi Bước 6: Xây dựng đường đặc tính hệ thống treo phụ thuộc vào tải trọng lực phanh Từ công thức: f  G.a  g2.L .G.hg  L.C p L.C p Trong đó: g2 – trọng lƣợng phần không đƣợc treo, g 3,55% trọng lƣợng thiết kế xe ô tôlấy g2= %.G= 940 (N) G – Trọng lƣợng toàn xe Cp2 - Độ cứng tổng hợp hệ thống treo sau, Cp2= 50 (N/mm) Từ quan hệ f0 f ta tính đƣợc độ võng điểm a, a’, b, b’: - Tại điểm a ứng với φ= 0,57 thay vào ta có fa = 16,9 (cm) - Tại điểm a’ ứng với φ= 0,62 thay vào ta có fa’ = 9,97 (cm) - Tại điểm b ứng với φ = 0,8 thay vào ta có fb = 13,1 (cm) - Tại điểm b’ ứng với φ = 0,8 thay vào ta có fb = 8,21 (cm) Vậy ta lập đƣợc đồ thị quan hệ p1 f: 79 Hình 3.10 Đồ thị quan hệ p1 f Từ đồ thị đặc tính biến dạng hệ thống treo sau phụ thuộc vào tải trọng cƣờng độ phanh ta có đƣợc giá trị biến dạng nhƣ sau: f1 = fa – fa’ = 16,9 – 9,9 = cm f2 = fb – fa’ = 13,1 – 9,9 = 3,2 cm f3 = fa’ – fb’ = 9,9 – 8,2 = 1,7 cm Bước 7: Kiểm tra lại đường kính D piston vi sai Ta chọn tính sơ đƣờng kính D d piston vi sai theo công thức gần Tới ta tính xác đƣờng kính piston vi sai để thoả mãn điều kiện làm việc Theo phƣơng trình cân lực điểm b: p 2b S  p S S   Plx 1b Trong đó: p1b, p2b : Áp suất dẫn động phanh cấu phanh cầu trƣớc cầu sau b S1: Diện tích tiết diện piston có đƣờng kính d (m) S2- Diện tích tiết diện mặt piston D ( m ) 80 Plx-Lực đàn hồi lò xo phụ thuộc vào độ võng f hệ thống treo sau(N) Q- Lực tác động từ đàn hồi cầu xe khung xe lên đầu dƣới pít tông vi sai, lực thể mức tải trọng cầu sau Từ ta có: p 2b D2   D d   p1b     Q 'a  K x f      Trong đó: Q’a :Lực ép lò xo vào piston vi sai điểm a f2 – Độ biến dạng điểm b so với điểm a’ hệ thống treo cầu sau d2 3,14.162 FLXa '  p1a '  9,52  1913,13( N ) 4 Biến đổi thay vào phƣơng trình ta có: D2    Q 'a  K x f x  4  p1b d d' D p2b  p1b  10, 43.0, 0252 3,14  1295 7,13  10, 43 1040  131,31 d  D= 36 (mm) Trên đỉnh piston vi sai có kết cấu làm ụ tỳ hạn chế có đƣờng kính mm, để đảm bảo diện tích tiếp xúc ta tăng kích thƣớc đƣờng kính D= 30 mm Bước 8: Xác lập mối quan hệ thông số với hệ số lực phanh Áp suất dầu hệ thống thủy lực: p2 = 0,16p1 + 5,46 Ta có công thức : 81 T1  0.003 p1 0.325 T2  0.003 (0.16 p1  5, 46) 0.325 Mà  T  2T1  2T2 Thay giá trị T1 T2 vào ta có: 0.003( p1  0.16 p1  5, 46) 0.325 T  T  0.003(1.16 p1  5, 46) 0.325 Thay giá trị T1 T2 vào ta có:  T  Ga T Ta đƣợc quan hệ áp suất dẫn động phanh với hệ số lực phanh ô tô: 0.325 T Ga  5,46) 0.006 p1  1.16 ( p1  46,7 T Ga  4,7 Hệ số bám hiệu dụng φ1 φ2 đƣợc tính theo công thức: 1  T1 T 1  G1 G2 Bảng 3.10 Kết tính toán thông số với hệ số lực phanh phân bố cầu trang bị điều hòa lực phanh cho xe du lịch chỗ a/g Ga (KG) G1 (KG) G2 (KG) p1 0.1 0.2 1186 1186 318.48 329.46 274.52 263.54 5533.92 11072.54 0.3 0.4 Không tải 1186 1186 340.44 351.42 252.56 241.58 16611.16 22149.78 (KG/cm2) 82 0.5 1186 362.4 230.6 27688.40 0.6 1186 373.38 219.62 33227.02 p2 3104.46 T 51.08 (KG)2) (KG/cm T2 (KG) 28.66 φ01 0.14 φ02 0.10 6206.08 102.21 57.29 0.28 0.24 9307.71 12409.34 153.33 204.46 85.92 114.55 0.41 0.52 0.36 0.49 Đầy tải 15510.96 255.59 143.18 0.62 0.61 18612.59 306.71 171.81 0.74 0.72 Ga (KG) 1553 1553 1553 1553 G1 (KG) 272.24 283.98 295.72 307.47 G2 (KG) 304.26 292.52 280.78 269.03 p1 7247.81 14500.32 21752.83 29005.34 p (KG/cm ) 4064.23 8125.64 12187.04 16248.45 T 66.90 133.85 200.80 267.74 (KG)2) (KG/cm T2 (KG) 37.52 75.01 112.50 149.99 φ01 0.18 0.30 0.42 0.53 φ02 0.12 0.25 0.37 0.48 1553 319.21 257.29 36257.85 20309.86 334.69 187.48 0.64 0.58 1553 330.95 245.55 40310.61 22579.40 372.10 208.43 0.76 0.67 * Vẽ đồ thị quan hệ hệ số sử dụng trọng lượng bám hệ số lực phanh Hình 3.11 đồ thị quan hệ hệ số sử dụng trọng lƣợng bám cầu trƣớc cụm cầu sau ô tô đầy tải (đƣờng đứt) không tải (đƣờng liền) với lực phanh riêng với điều kiện tỷ lệ phân bố lực phanh cầu không đổi Dựa vào kết tính toán thể bảng 3.10 đồ thị ta rút nhận xét sau: - Khi ô tô đầy tải: + Với T = 0,15 ÷ 0,3 đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám cầu trƣớc cầu sau nằm dƣới đƣờng  = (T + 0,07)/0,85 + Với T = 0,3 ÷ 0,45 đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám nằm hai đƣờng  = (T + 0,07)/0,85  = T + 0,05 + Với T = 0,45 ÷ 0,61 đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám nằm dƣới đƣờng  = (T – 0,07)/0,85 Nhƣ trƣờng hợp ô tô đầy tải đáp ứng tiêu chuẩn ECE 83 Hình 3.11 Đồ thị kiểm nghiệm phân bố lực phanh theo tiêu chuẩn ECE xe du lịch chỗ trang bị điều hòa lực phanh - Khi ô tô không tải: + Với T = 0,15 ÷ 0,3 đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám cầu trƣớc cầu sau nằm dƣới đƣờng  = (T + 0,07)/0,85 + Với T = 0,3 ÷ 0,45 đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám nằm hai đƣờng  = (T + 0,07)/0,85  = T + 0,05 + Với T = 0,45 ÷ 0,61 đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám nằm dƣới đƣờng  = (T – 0,07)/0,85 Nhƣ trƣờng hợp này, ô tô đáp ứng đƣợc yêu cầu tiêu chuẩn ECE 84 3.3 Nhận xét đánh giá Nhiệm vụ chƣơng luận văn xây dựng bƣớc để tính toán thiết kế hệ thống phanh thủy lực đạt tiêu chuẩn ECE ứng dụng xe cụ để kiểm nghiệm tiêu chí phân bố lực phanh cầu, qua đề xuất phƣơng án thiết kế cải tiến để xác định thông số tối ƣu cho cấu dẫn động phanh, đảm bảo hiệu phanh độ ổn định ô tô phanh Tác giả thực tính toán thiết kế hệ thống phanh dẫn động thủy lực xe du lịch chỗ chỗ (xe tham khảo Honda civic Toyota Innova) Qua đó, xây dựng đồ thị mối quan hệ hệ số sử dụng trọng lƣợng bám hệ số lực phanh hệ thống phanh sau phanh trƣớc, sau so sánh đáp ứng với tiêu chuẩn ECE a) Kiểm nghiệm trình phanh theo tiêu chí phân chia lực phanh tiêu chuẩn ECE Hình 3.12 Đồ thị kiểm nghiệm phân bố lực phanh theo tiêu chuẩn ECE xe du lịch chỗ chỗ không trang bị điều hòa lực phanh 85 Trên hình 3.12 đồ thị thể quan hệ hệ số sử dụng trọng lƣợng bám cầu trƣớc cụm cầu sau với hệ số lực phanh với điều kiện tỷ lệ phân bố lực phanh cầu không đổi Hình 3.12 Đồ thị so sánh quan hệ hệ số sử dụng trọng lƣợng bám cầu trƣớc cụm cầu sau ô tô đầy tải (đƣờng đứt) không tải (đƣờng liền) với hệ số lực phanh với điều kiện tỷ lệ phân bố lực phanh cầu không đổi Qua đồ thị hình 3.12, ta rút số nhận xét: - Khi ô tô đầy tải đáp ứng tiêu chuẩn ECE vì: + Với T = 0,15 ÷ 0,3 đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám cầu trƣớc cầu sau nằm dƣới đƣờng  = (T + 0,07)/0,85 + Với T = 0,3 ÷ 0,45 đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám nằm hai đƣờng  = (T + 0,07)/0,85  = T + 0,05 + Với T = 0,45 ÷ 0,61 đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám nằm dƣới đƣờng  = (T – 0,07)/0,85 - Khi ô tô không tải: Đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám cắt hai đƣờng  = (T + 0,07)/0,85 nằm vùng giới hạn Do vậy, không đạt tiêu chuẩn ECE b) Quá trình phanh với tỷ lệ mô men phanh cầu trước cầu sau trang bị điều hòa lực phanh Hệ thống phanh thủy lực đƣợc trang bị điều hòa lực phanh nhằm thay đổi tự động tỉ lệ áp suất bầu phanh trƣớc bầu phanh sau Trên hình 3.13 thể đồ thị quan hệ hệ số sử dụng trọng lƣợng bám cầu trƣớc cụm cầu sau với hệ số lực phanh trƣờng hợp tỷ lệ lực phanh cầu đƣợc điều chỉnh Hình 3.13 Đồ thị so sánh quan hệ hệ số sử dụng trọng lƣợng bám cầu trƣớc cụm cầu sau ô tô không tải (đƣờng liền) tải (đƣờng đứt) với hệ số lực phanh trƣờng hợp tỷ lệ lực phanh cầu đƣợc điều chỉnh 86 Hình 3.13 Đồ thị kiểm nghiệm theo tiêu chuẩn ECE xe du lịch chỗ chỗ đƣợc trang bị điều hòa lực phanh Kết tính toán thể hình 3.13 cho thấy hệ thống phanh hai ô tô có điều chỉnh tỷ lệ lực phanh cầu đáp ứng tiêu chuẩn hiệu phanh phân bố lực phanh cầu theo quy định tiêu chuẩn ECE hai trƣờng hợp đầy tải không tải, điều hoà lực phanh đáp ứng tiêu chuẩn trƣờng hợp đầy tải 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn phân tích kết cấu loại hệ thống phanh dẫn động thủy lực ô tô Qua đó, thực nhiệm vụ nghiên cứu: Xây dựng phương pháp tính toán thiết kế hệ thống phanh dẫn động thủy lực ô tô sử dụng phanh thủy lực đáp ứng phân bố lực phanh cầu theo tiêu chuẩn ECE Trong trình tính toán thiết kế hệ thống phanh thủy lực ô tô, việc vận dụng đồ thị vùng giới hạn đƣờng cong hệ số sử dụng trọng lƣợng bám để kiểm tra đáp ứng tiêu chuẩn ECE cần thiết Luận văn thực tính toán hệ thống phanh dẫn động thủy lực cho xe tham khảo, qua xây dựng đồ thị quan hệ hệ số sử dụng trọng lƣợng bám cầu trƣớc cầu sau ô tô trƣờng hợp không tải đầy tải để kiểm tra tiêu chuẩn ECE theo tiêu chí phân chia lực phanh cầu Trên sở đó, tính toán đƣợc tham số điều hòa lực phanh áp dụng cho hai ô tô tải N1 nhằm điều chỉnh tỷ lệ lực phanh cầu đáp ứng tiêu chuẩn hiệu phanh phân bố lực phanh cầu theo quy định tiêu chuẩn ECE hai trƣờng hợp đầy tải không tải Kiến nghị Để luận văn đƣợc hoàn thiện xây dựng phƣơng pháp tính toán thiết kế hệ thống phanh cần xây dựng cho loại xe sử dụng phanh thủy lực khác cần có kiểm nghiệm đánh giá thực tế sau thiết kế tính toán 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hữu Cẩn, Đỗ Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (2002), Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Nghĩa (2005), Tin học ứng dụng thiết kế khí, NXB Giáo Dục, Hà Nội Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hƣờng, Nguyễn Văn Chƣơng, Trịnh Minh Hoàng (2009), Kết cấu tính toán ô tô, NXB Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Khắc Trai (2004), Kỹ thuật chẩn đoán ô tô, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Khắc Trai (2006), Cơ sở thiết kế ô tô, N XB Giao thông vận tải, Hà Nội 89 ... vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu Tiêu chuẩn ECE R13 áp dụng cho ô tô sử dụng phanh thủy lực Phƣơng pháp tính toán thiết kế hệ thống phanh dẫn động thủy lực đáp ứng tiêu chuẩn ECE R13 Tính. .. Vấn đề nghiên cứu 45 Chƣơng 3: XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG THỦY LỰC Ô TÔ ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN ECE 48 3.1 Kiểm nghiệm hệ thống phanh theo tiêu chí... tính toán thiết kế hệ thống phanh thủy lực đáp ứng tiêu chuẩn ECE tiêu chí phân chia lực phanh 61 3.2.1 Phƣơng pháp tính toán cho xe du lịch chỗ Toyota Innova 62 3.2.2 Phƣơng pháp tính