Tìm hiểu vấn đề phân chia lực phanh trên các cầu theo định hướng thực thi tiêu chuẩn ECE r13 cho đoàn xe không bố trí ABS

LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu riêng dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Khắc Trai Đề tài đƣợc thực Bộ môn Ô tô Xe chuyên dụng, Viện Cơ khí Động lực, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết trình bày luận văn hoàn toàn trung thực xác Hà Nội, ngày 16 tháng 09 năm 2013 Tác giả Nguyễn Ngọc Hiển LỜI CẢM ƠN Với tƣ cách tác giả luận văn này, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Khắc Trai, 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 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 Ngọc Hiển MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .1 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Chƣơng – ĐỊNH HƢỚNG ĐỀ TÀI VÀ TỔNG QUAN VỀ ĐOÀN XE 1.1 Định hƣớng đề tài .8 1.2 Mục đích nội dung đề tài 1.3.Tổng quan đoàn xe .10 1.3.1 Ô tô đầu kéo 11 1.3.2 Mâm xoay .16 1.3.3 Bán rơmooc .19 1.3.4 Rơmooc 21 1.4 Tổng quan hệ thống phanh đoàn xe 27 1.4.1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS đoàn xe 27 1.4.2 Kết cấu số chi tiết hệ thống phanh .30 Chƣơng TÌM HIỂU VÀ GIẢI THÍCH CÁC TIÊU CHUẨN ECE R13 CHO ĐOÀN XE .39 2.1 Các kí hiệu đƣợc sử dụng tiêu chuẩn ECE R13 cho đoàn xe 39 2.2 Giới thiệu đề mục đƣợc đề cập tiêu chuẩn 40 2.2.1 Các yêu cầu xe kéo không kể đầu kéo kéo bán rơmooc .40 2.2.2 Các yêu cầu với đầu kéo bán rơmooc 41 2.2.3 Các yêu cầu với bán rơmooc 43 2.3 Một số nhận xét ban đầu qua biểu đồ 45 Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN SỰ PHÂN CHIA LỰC PHANH TRÊN CÁC CẦU CỦA ĐOÀN XE 48 3.1 Đoàn xe rơmooc .48 3.1.1 Tìm hiểu sở lý luận phân chia lực phanh lý tƣởng cho đoàn xe rơmooc .48 3.1.2 Tìm hiểu sở lý luận phân chia lực phanh cho đoàn xe rơmooc điều kiện phanh đƣờng .51 3.2 Đoàn xe bán rơmooc 55 3.2.1 Cơ sở lý luận phân chia lực phanh đoàn xe bán rơmooc Quá trình phanh 55 3.3 Quan hệ lực phanh với áp suất dẫn động phanh 58 3.4 Quan hệ vật lý động lực học đoàn xe phanh 61 Chƣơng TÍNH TOÁN VÍ DỤ CỤ THỂ CHO ĐOÀN XE BÁN RƠMOOC 64 4.1 Tính toán hệ số K theo biểu đồ đa chiều 64 4.2 Tính toán kiểm tra bán rơmooc cách xác định hệ số K theo công thức 65 4.3 Kiến nghị số giải pháp khắc phục để bán rơmooc đạt đƣợc hiệu phanh theo tiêu chuẩn ECE R13 .67 4.3.1 Thay đổi tải trọng toàn bán rơmooc……………………………67 4.3.2 Thay đổi kết cấu sở bán rơmooc 68 4.4 Đề xuất quy trình xác định bán rơmooc theo tiêu chuẩn ECE R13 69 4.4.1 Các thông số cần xác định 69 4.4.2 Trình tự xác định 70 4.5 Kiến nghị 71 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Tên hình biểu đồ Trang Hình 1.1: Các kích thƣớc ô tô đầu kéo 11 Hình 1.2: Các kích thƣớc ô tô đầu kéo bán mooc Man 11 Hình 1.3: Trọng lƣợng giới hạn đoàn xe bán rơmooc 13 Hình 1.4: Cấu trúc ô tô đầu kéo hãng Man - Uxt 15 Hình 1.5: Đoàn xe có dạng khí động học tốt hãng mercedes 16 Hình 1.6: Cấu tạo mâm xoay Kamaz 17 Hình 1.7: Cấu tạo mâm xoay tải lớn 19 Hình 1.8: Các dạng bố trí trục đoàn xe bán rơmooc nhiều truc 20 Hình 1.9: Các tiêu tính linh hoạt đoàn xe bán rơmooc 21 Hình 1.10: Các dạng bố trí trục đoàn xe rơmooc nhiều trục 22 Hình 1.11: Chỉ tiêu động đoàn xe rơmooc 23 Hình 1.12: Hai dạng kết cấu nối hai khâu đoàn xe rơmooc 24 Hình 1.13: Cở cấu quay đoàn xe hãng kassboohrer 25 Hình 1.14: Đoàn xe sử dụng cấu nối mooc kiểu đòn dài nối tiếp 26 Hình 1.15: Cơ cấu quay AVL 27 Hinh 1.16 : Sơ đồ hệ thống phanh cho đoàn xe 29 Hình 1.17: Bầu phanh đơn 31 Hình 1.18: Bầu phanh tích 32 Hinh 1.19: Van tự động R12 34 Hình 1.20: Van phanh tự động kép cho rơmooc R14 35 Hình 1.21: Van tự động điều khiển phanh rơmooc 36 Hình 2.1: Biểu đồ xác định tiêu chuẩn xe kéo moóc, bán moóc 41 Hình 2.2: Biểu đồ xác định tiêu chuẩn đầu kéo bán mooc 43 Hình 2.3: Biểu đồ xác định vùng tiêu chuẩn bán mooc 44 Hình 2.4 : Đồ thị đa chiều xác định hệ số K 45 Hình 3.1: Các lực tác dụng vào đoàn xe phanh 48 Hình 3.2: Các lực tác dụng vào đầu kéo đoàn xe phanh điều kiện phanh lý tƣởng Hình 3.3: Các lực tác động vào rơmooc đoàn xe phanh điều kiện lý tƣởng Hình 3.4: Đồ thị mối quan hệ lực phanh tải trọng đầu kéo rơmooc điều kiện đoàn xe phanh lý tƣởng Hình 3.5: Các lực tác động vào đoàn xe rơmooc trình phanh với j k < j m Hình 2.6: Các lực tác động vào rơmooc đoàn xe phanh với j k > j m 48 Hình 3.7: Các lực tác động vào đoàn xe bán rơmooc trình phanh 55 Hình 3.8 Các lực phanh bánh xe 59 Hình 3.9 : Các lực tác dụng vào cấu phanh khí 60 Hình 3.10: quan hệ vật lý trình tự tác động lực phanh trục để đoàn xe bán rơmooc đạt đƣợc hiệu phanh tối ƣu 62 50 51 52 53 LỜI MỞ ĐẦU Đất nƣớc ta bƣớc vào giai đoạn công nghiệp hóa đại hóa nhu cầu giao thông vận chuyển hàng hóa quan trọng Trong phƣơng tiện giao thông đƣờng ô tô phƣơng tiện chủ yếu đa dạng chủng loại mà phƣơng tiện vận chuyển dễ dàng địa hình với giá thành thấp Với loại hàng hóa có kích thƣớc lớn, siêu trƣờng siêu trọng việc sử dụng đoàn xe kéo mooc phƣơng tiện vận chuyển hữu hiệu Tuy nhiên việc sử dụng đoàn xe Việt Nam chƣa đƣợc kiểm soát cách chặt chẽ Các công ty vận tải lái xe quan niệm đầu kéo kéo đƣợc nhiều loại rơmooc bán rơmooc với nhiều loại tải trọng khác nhƣng thực tế việc sử dụng cách lẫn lộn nhƣ vô tình làm tính an toàn giảm tuổi thọ xe trình tham gia giao thông Trong hệ thống xe hệ thống phanh đóng vai trò quan trọng liên quan đến vấn đề an toàn chuyển động xe vấn đề an toàn giao thông, ảnh hƣởng trực tiếp đến sinh mạng tài sản ngƣời Trên sở em đƣợc giao đề tài: “Tìm hiểu vấn đề phân chia lực phanh cầu theo định hướng thực thi tiêu chuẩn ECE R13 cho đoàn xe không bố trí ABS” Trong trình tìm hiểu đề tài phanh đoàn xe, phƣơng pháp tiếp cận luận văn là: Tìm hiểu kết cấu đoàn xe, tìm hiểu tiêu chuẩn ECE R13 sở lý luận phân chia lực phanh cầu đoàn xe Các vấn đề nhiều đƣợc đề cập tài liệu chuyên môn Trên sở luận văn đƣợc thực theo bốn chƣơng: Chƣơng 1: Định hƣớng đề tài tổng quan đoàn xe Chƣơng 2: Tìm hiểu giải thích tiêu chuẩn ECE R13 cho đoàn xe Chƣơng 3: Cơ sở lý luận phân chia lực phanh đoàn xe Chƣơng 4: Tình toán ví dụ cụ thể đoàn xe bán rơmooc Nội dung chƣơng trọng tâm đề tài Tuy để hiểu đƣợc sở tiêu chuẩn đoàn xe cần thiết phải tìm hiểu sở lý luận từ đề xuất phƣơng hƣớng thực thi tiêu chuẩn Chƣơng ĐỊNH HƢỚNG ĐỀ TÀI VÀ TỔNG QUAN VỀ ĐOÀN XE 1.1 ĐỊNH HƢỚNG ĐỀ TÀI A Tình hình sử dụng đoàn xe giới Trong mối quan hệ toàn cầu hóa kinh tế giới nhƣ nhu cầu thông thƣơng hàng hóa vùng, quốc gia quan trọng Việc sử dụng ô tô vai trò vận tải hàng hóa hữu ích, tùy loại hàng hóa khác đƣợc chuyên chở loại xe khác Với loại hàng hóa có kích thƣớc khối lƣợng lớn, siêu trƣờng, siêu trọng việc sử dụng đoàn xe để vận chuyển thông dụng phổ biến toàn giới Chính ngày giới việc kiểm định quản lý chất lƣợng đoàn nghiêm ngặt với mục đích nâng cao tính an toàn tuổi thọ xe tham gia giao thông Việc sử dụng loại đầu kéo để kéo rơmooc hay bán rơmooc định đƣợc quy đinh theo tiêu chuẩn ECE R13 B Tình hình sử dụng đoàn xe Việt Nam Đất nƣớc ta giai đoạn công nghiệp hóa, đại hóa nhu cầu thông thƣơng vận chuyển hàng hóa lớn Hiện khắp Việt Nam có nhiều cảng biển cảng hàng không lớn nhƣ Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh…vì để đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa có tải trọng kích thƣớc lớn tỉnh thành khu công nghiệp nƣớc việc sử dụng đoàn xe phƣơng tiện vận chuyển hữu hiệu có hiệu kinh tế cao Tuy nhiên vấn đề đặt nƣớc ta lái xe quan niệm đầu kéo kéo đƣợc nhiều loại rơmooc bán rơmooc khác từ dẫn đến việc lắp ghép lẫn lộn đầu kéo với rơmooc bán rơmooc Bên cạnh việc quản lý chất lƣợng loại đoàn xe Việt Nam chƣa đƣợc trọng, chƣa có quy định cụ thể xác việc sử dụng lƣu hành loại đoàn xe Chính yếu tố làm giảm tính an toàn nhƣ tuổi thọ đoàn xe lƣu thông đƣờng Ở nƣớc ta thời gian gần xẩy số vụ tai nạn giao thông nghiêm trọng đoàn xe gây vấn đề phanh đoàn xe vấn đề cấp thiết giao thông Việt Nam Trong thời gian tới Việt Nam cần phải có quy định cụ thể để quản lý loại đoàn xe tham gia giao thông qua nhằm nâng cao tính an toàn giảm tối đa số vụ tai nạn giao thông đoàn xe gây Muốn giải vấn đề Cục Đăng kiểm Việt Nam cần đƣa tiêu chuẩn ECE R13 quản lý đoàn xe vào tiêu chuẩn để thuận tiện cho việc quản lý đăng kiểm Việt Nam 1.2 MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI A Mục đích đề tài - Một vấn đề đƣợc đặt đoàn xe phanh để đảm bảo tính ổn định cần thiết cần phải phân chia lực phanh cách hợp lý cầu Tiêu chuẩn ECE R13 đƣa quy định vấn đề Thông qua đề tài giúp hiểu đƣợc phân chia lực phanh theo tiêu chuẩn ECE R13 cho đoàn xe qua bƣớc vận dụng để đƣa tiêu chuẩn ECE R13 cho đoàn xe vào quản lý Việt Nam - Đề tài giúp xác định đƣợc rơmooc bán rơmooc phù hợp với đầu kéo theo tiêu chuẩn ECE R13 Qua thuận tiện cho việc kiểm tra, quản lý kích thƣớc nhƣ tải trọng đoàn xe trình vận chuyển nhằm nâng cao độ an toàn, giảm thiểu tối đa tai nan đoàn xe tham gia giao thông B Nội dung đề tài - Tìm hiểu tổng quan đoàn xe tổng quan hệ thống phanh sử dụng đoàn xe - Tìm hiểu giải thích quy định tiêu chuẩn ECE R13 cho việc phân chia lực phanh cầu đoàn xe phanh - Xậy dựng sở lý luận tiêu chuẩn ECE R13 phân chia lực phanh cầu đoàn xe - Thực việc tính toán cho đoàn xe bán rơmooc cụ thể đề xuất vài giải pháp thiết kế để đoàn xe bán rơmooc phù hợp theo tiêu chuẩn ECE R13 1.3 TỔNG QUAN VỀ ĐOÀN XE Trên giới ngƣời ta sử dụng loại đoàn xe - Đoàn xe kéo bán rơmooc - Đoàn xe kéo rơmooc - Đoàn xe chở ngƣời Trong vận tải hàng hóa chủ yếu ngƣời ta sử dụng đoàn xe kéo bán rơmooc đoàn xe kéo rơmooc A Đoàn xe kéo bán rơmooc Dùng để phục vụ vận tải đƣờng bộ, với mục đích chuyên chở hàng hóa, đƣợc tập hợp ô tô đầu kéo (đầu kéo) bán rơmooc Nối liền hai khâu đầu kéo bán rơmooc thiết bị chuyên dụng : Mâm xoay B Đoàn xe kéo rơmooc Đoàn xe kéo rơmooc dùng để phục vụ vận tải đƣờng với mục đích chuyên chở hàng hóa, đƣợc tập hợp hai khâu: ô tô vận tải (ôtô kéo) có thùng hàng hay nhiều rơmooc Nối liền hai khâu đòn nối Khối lƣợng toàn đoàn xe rơmooc nƣớc tham khảo số liệu nhƣ bảng dƣới Quốc gia Đức Áo Thụy sỹ Thổ Nhĩ Kỳ Tiệp Rumani Italia Anh Hungary Pháp Tây Ban Nha Thụy Điển Khối lƣợng lớn Nhất cầu (tấn) 10 10 10 10 10 10 12 10 13 13 10 Khối lƣợng cho phép đoàn xe ( ) Rơmooc Bán rơmooc rơmooc cầu trục cầu trục cầu trục 38 26 38 38 38 38 38 38 31 21 21 21 38 26 32 38 48 26 32 40 38 26 32 38 44 21,4 40 44 32,5 24 32,5 32,5 36 24 30,5 34,5 38 32 38 38 38 38 38 38 51,5 26 32 38 Bảng 1.1 :khối lượng thiết kế cho phép tối đa với quốc gia khác 10 Hình 3.9: Các lực tác dụng vào cấu phanh khí Ta có phƣơng trình cân lực tác dụng vào cấu phanh FX  FP  FN  (3.35) FZ  FN  (3.36) FP h - FN a +  FN rt = (3.37) Lực sinh má phanh Cơ cấu phanh cam quay: F Nt = hT F Pt a   rt (3.38) F Ns = hS F ps a   rt (3.39) Mô men phanh cấu phanh tang trống sử dụng cam quay là: M CCP = F Nt  rt + F Ns  rt  M CCP = (F Nt + F Ns )  rt =  FPt   M CCP =  FPt  (3.40) hS hT  FPs a  .rt a  .rt h  d1 h  d2  FPs a  .rt a  .rt  ..rt   ..rt  (3.41) Nếu coi d nhỏ so với h bỏ qua F Pt =F Ps =F P môn men phanh cấu: 60  M CCP =  Fp  h h  Fp a  .rt a  .rt M CCP = Đặt C * = FP = P p    rt  (3.42) 2h.a. rt F p a   rt 2h.a. rt M CCP = C * F p 2 a   rt  D Đặt C *  M CCP = C P p  D *  D =k M CCP = k P p (3.43) Nhận xét: Từ công thức (3.43) xác định mômen phanh tai cấu phanh nhận thấy mômen phanh tỉ lệ thuận với áp suất khí nén dẫn động cấu phanh Muốn thay đổi đƣợc momen phanh cấu phanh phải thay đổi áp suất khí nén dẫn đến bầu phanh Đa số xe đời cũ thƣờng có áp suất dầu khí nén dẫn động đến cấu phanh trƣớc phanh sau nhau, nhƣ không đảm bảo đƣợc phanh tối ƣu Ngày nay, nhiều loại xe bố trí điều hòa lực phanh chống hãm cứng bánh xe phanh (ABS) Các cấu tự động điều chỉnh lực phanh bánh xe cách thay đổi quan hệ áp suất dẫn động cấu phanh trƣớc cấu phanh sau ôtô 2.4 QUAN HỆ VẬT LÝ VỀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA ĐOÀN XE KHI PHANH Xét đoàn xe bán rơmooc trục phanh áp suất dẫn động phanh p m = 4,5 bar theo tiêu chuẩn ECE R13 vùng giới hạn lực phanh riêng đầu kéo đƣợc xác định khoảng z k = 0,35  0,57  vùng giới hạn lực phanh riêng bán rơmooc 0,29  0,41 Nhƣ áp suất phanh lực phanh riêng bán rơmooc luôn nhỏ lực phanh riêng đầu kéo chênh lệch lực phanh riêng bán rơmooc đầu kéo lớn Tử ta nhận thấy hệ thống phanh đoàn xe bán rơmooc bố trí loại van chức áp suất phanh định lực phanh có xu hƣớng tác động vào đầu kéo trƣớc tác động vào bán rơmooc sau Với trình tự tác động lực phanh 61 nhƣ làm gẫy phận kết nối đầu kéo móc Để đoàn xe đạt đƣợc hiệu phanh tốt thứ tự tác động lực phanh trục phải tuân theo thứ tự A, B, C, D nhƣ hình vẽ 3.10 v D B C A Hình 3.10: Cơ sở vật lý trình tự tác động lực phanh trục để đạt hiệu phanh tối ưu đoàn xe bán rơmooc Để đạt đƣợc thứ tự phanh trục theo sở vật lý phanh tối ƣu đoàn xe kết cấu hệ thống phanh ngƣời ta sử dụng thêm loại van chức van chậm tác động cầu trƣớc đầu kéo, van tác động nhanh Relay R12 cầu sau đầu kéo van tác động nhanh Relay R14 cầu sau bán rơmooc Cấu tạo cách bố trí loại van hệ thống phanh đoàn xe đƣợc trình bầy chƣơng I phần kết cấu số chi tiết hệ thống phanh đoàn xe Với cách bố trí loại van chức nhƣ làm giảm thời gian chậm tác động lực phanh cầu sau rơmooc làm chậm thời gian tác động lên trục trƣớc đầu kéo Khi có bố trí van chức hệ thống phanh đoàn xe giá trị tải trọng khoảng thời gian phanh, áp suất phanh đầu kéo luôn nhỏ áp suất phanh bán rơmooc, qua làm giảm tối đa chênh lêch lực phanh riêng bán rơmooc đầu kéo giúp giảm lực phát sinh FX mâm xoay đoàn xe phanh quay vòng Nhận xét: Với giải pháp bố trí van chức nằng gồm van tác động nhanh Relay R12 cầu sau đầu kéo, rơmooc van chậm tác động cầu trƣớc đầu kéo giúp cho hệ thống phanh đoàn xe đạt đƣợc hai mục đích: - Tuân thủ theo sở vật lý thứ tự tác động lực phanh trục đoàn xe để đạt đƣợc hiệu phanh tối ƣu 62 - Giúp giảm tối đa chênh lệch lực phanh riêng đầu kéo bán rơmooc từ làm giảm tối đa lực phát sinh FX mâm xoay giúp giảm tối đa bẻ gẫy đoàn xe đoàn xe phanh quay vòng qua nâng cao tính ổn định đoàn xe phanh quay vòng đƣờng 63 Chƣơng TÍNH TOÁN VÍ DỤ CỤ THỂ CHO ĐOÀN XE BÁN RƠMOOC 4.1 TÍNH TOÁN HỆ SỐ K THEO ĐỒ THỊ ĐA CHIỀU Những đƣờng dóng thể biểu đồ đa chiều hình (2.4) ứng với hệ số K C K V xe sau Toàn tải Không tải P 240kN 42kN PR 150kN 30kN P RMax 150kN 150kN hR 1,8m 1,4m ER 6,0m 6,0m 1: Xác định hệ số hiệu chỉnh K C toàn tải Trên biểu đồ hình (2.4) giá trị h R = 1,8 dóng đƣờng nằm ngang song song với trục hoành đến cắt đƣờng thích hợp P = 1,6 cắt điểm Từ điểm PR dóng đƣờng thẳng đứng lên cắt đƣờng E R = 6,0 điểm Từ điểm cắt đƣờng E R = 6,0 dóng đƣờng nằm ngang tới trục K C cắt K C hệ số hiệu chỉnh yêu cầu Ta xác định đƣợc K C = 1,04 2: Xác định hệ số hiệu chỉnh K V không tải A : Xác định hệ số K Trên biểu đồ hình (2.4) giá trị h R = 1,4 dóng đƣờng nằm ngang cắt đƣờng P = 1,4 điểm Từ điểm dóng đƣờng thẳng đứng lên cắt đƣờng PR E R = 6,0 điểm Từ điểm vừa xác định đƣợc dóng đƣờng nằm ngang sang cắt đƣờng PR = 0,2 nhóm cách xa trục tung điểm Từ điểm PPMax dóng đƣờng thẳng đứng xuống cắt trục hoành xác định đƣợc K = 1,79 64 B :Xác định hệ số K : Bắt đầu từ giá trị h R = 1,4 dóng đƣờng nằm ngang sang cắt đƣờng PR = 0,2 PPMax nhóm gần trục tung điểm Từ điểm dóng đƣờng thẳng đứng xuống trục hoành xác định đƣợc giá trị tìm đƣợc K = 0,13 Hệ số hiệu chỉnh không tải K V = K - K K V = 1,79 - 0,13= 1,66 4.2 TÍNH TOÁN KIỂM TRA MỘT BÁN RƠMOOC BẰNG CÁCH XÁC ĐỊNH HỆ SỐ K THEO CÔNG THỨC Xét bán rơmooc trục chế độ toàn tải có số liệu cho bảng sau Toàn tải P 304110N PR 215820N PS 8829N P RMax 215820N hR 2,3m ER 6,67m Kết đo lực phanh các trục bán rơmooc có giá trị lần lƣợt nhƣ sau T = 51626N, T = 40154N, T = 45892N phanh với áp suất phanh 0,7MPa Tiêu chuẩn ECE R13 xác định vùng dung sai sở lực phanh riêng bán rơmooc z R phụ thuộc vào áp lực khí nén p m biểu đồ hình vẽ (2.3) Vùng dung sai bán rơmooc đầy tải không tải đƣợc xác định cách nhân hệ số K với giá trị xác định theo biểu đồ hình vẽ (2.3) Tiêu chuẩn xác định K theo công thức  0,7.P   g.P   0,96  P   hR  1,0   2,5  R   1,0  R . 1,0  hR  1,2 K= 1,7  .1,35  P E P PRMax   RMax   R  R    Với P R tải trọng tĩnh đặt lên ba cầu sau bán rơ mooc, P RMax tải trọng tĩnh bán rơmooc đầy tải Hãy xác định: 65 1: Lực phanh riêng bán rơmooc áp lực phanh 0,7MPa 2: Sự phù hợp hay không phù hợp với tiêu chuẩn ECE R13 1: Xác định lực phanh riêng bán rơmooc Lực phanh riêng bán rơmooc đƣợc xác định công thức sau: zR = T1  T2  T3 Z1  Z  Z Với Z  Z  Z tổng phản lực thẳng đứng lên trục bán rơmooc Z  Z  Z = 215820N zR = 51626  40154  45892 = 0,638 215820 2: Xác định xem bán rơmooc có phù hợp với tiêu chuẩn ECE R13 hay không Xác định vùng dung sai tiêu chuẩn cho lực phanh riêng bán rơmooc theo tiêu chuẩn ECE R13 phanh áp suất P=0,7MPa Tử biểu đồ ta thấy phanh với áp suất phanh P=0,7MPa vùng giới hạn sở lực phanh riêng theo tiêu chuẩn đƣợc xác định khoảng 0,42  0,62  Xác định hệ số K: Từ công thức tính  K= 1,7   0,7.PR   P   h  1,0  0,96  g.P     1,0  R . R 1,0  hR  1,2  .1,35  PRMax   ER  PR   PRMax   2,5  Với đầu cho lúc bán rơmooc đầy tải nên PR = PRMax Thay gia trị có vào công thức tính K đƣợc  K= 1,7  0,7.1,35   0,96  304110  1,0  2,3  1,2  = 0,983 6,67  215820  Vùng giới hạn lực phanh riêng bán mooc theo tiêu chuẩn ECE R13: 0,42.K  z R  0,62.K 0,413  z R  0,609 Vậy theo tiêu chuẩn ECE R13 lực phanh riêng bán rơmooc phải nằm vùng giới hạn 0,413  0,609  nhƣng thực tế lực phanh riêng bán rơmooc z R =0,638 lớn vùng giới hạn theo tiêu chuẩn ECE R13 66 Kết luận: Khi đoàn xe phanh áp suất phanh băng 0,7MPa lực phanh riêng bán mooc không phù hợp theo tiêu chuẩn ECE R13 4.3 KIẾN NGHỊ MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC ĐỂ BÁN RƠMOOC ĐẠT ĐƢỢC HIỆU QUẢ PHANH THEO TIÊU CHUẨN ECE R13 Trong trình kiểm nghiệm xác định bán rơmooc phanh không đạt theo tiêu chuẩn ECE R13 ta có số biện pháp khắc phục sau: 4.3.1 THAY ĐỔI TẢI TRỌNG TOÀN BỘ CỦA BÁN RƠMOOC Xét bán rơmooc nhƣ ví dụ mục 4.2 thay đổi tải trọng hàng hóa mà bán rơmooc phải chở trình vận chuyển (thay đổi P) lúc làm thay đổi hệ số K qua làm thay đổi vùng giới hạn lực phanh riêng theo tiêu chuẩn ECE R13 Giả sử bán rơmooc có tải trọng toàn 343350N Lực phanh riêng bán rơmooc: z R = zR = T1  T2  T3 Z1  Z  Z 51626  40154  45892 = 0,54 343350  8829 Hệ số K lúc đƣợc xác định  K= 1,7   0,7.PR   P   h  1,0  0,96  g.P     1,0  R . R 1,0  hR  1,2  .1,35  PRMax   ER  PR   PRMax   2,5  Thay giá trị vào K đƣợc  K= 1,7  0,7.1,35   0,96   35000  1,0  2,3  1,2  = 0,993  6,67   26000  Vùng giới hạn lực phanh riêng bán mooc theo tiêu chuẩn ECE R13: 0,42.K  z R  0,62.K 0,417  z R  0,616 Nhƣ thay đổi tải trọng toàn bán mooc thành 304110N lúc phanh áp suất phanh 0,7MPa bán rơmooc phù hợp theo tiêu chuẩn ECE R13 67 4.3.2 THAY ĐỔI KẾT CẤU CỦA BÁN RƠMOOC Khi thay đổi kết cấu bán rơmooc làm thay đổi vùng giới hạn lực phanh riêng theo tiêu chuẩn ECE R13 A Thay đổi chiều dài sở bán rơmooc Xét ví dụ mục 4.2 giả thiết chiều dài sở bán rơmooc đƣợc thay đổi cho lúc giá trị E R =8,2m Hệ số K lúc đƣợc xác định  K= 1,7   0,7.PR   P   h  1,0  0,96  g.P     1,0  R . R 1,0  hR  1,2  .1,35  PRMax   ER  PR   PRMax   2,5  Thay giá trị vào công thức xác định đƣợc K  0,96  304110  1,0  2,3  1,2  = 1,051 8,2  215820  K= 1,7  0,7.1,35   Vùng giới hạn lực phanh riêng bán mooc theo tiêu chuẩn ECE R13 là: 0,42.K  z R  0,62.K 0,441  z R  0,652 Lực phanh riêng bán mooc : Z R = 0,638 Kết luận thay đổi chiều dài bán mooc cho khoảng cách từ tâm mâm xoay đến tâm trục bán mooc E R = 8,2m lúc phanh áp suất phanh 0,7MPa bán rơmooc phù hợp theo tiêu chuẩn ECE R13 B Hạ thấp trọng tâm bán rơmooc Xét ví dụ hạ thấp trọng tâm bán rơmooc xuống giá trị hR = 1,8m Hệ số K lúc đƣợc xác định  K= 1,7  0,7.1,35   0,96  304110  1,0  1,8  1,2  6,67  215820  K= 1,0844 Vùng giới hạn xác định giá trị lực phanh riêng bán mooc theo tiêu chuẩn ECE R13 là: 0,42.K  z R  0,62.K 68 0,455  z R  0,672 Lực phanh riêng bán rơmooc phanh với áp suất 0,7Mpa z R = 0,638 Nhƣ hạ thấp trọng tâm bán rơmooc xuống giá trị hR =1,8m, phanh bán rơmooc áp suất phanh p m = 0,7 Mpa lức phân bố tải trọng lực phanh bán rơmooc phù hợp theo quy định tiêu chuẩn ECE R13 Kết luận: Nếu có bán rơmooc phanh không phù hợp với quy định theo tiêu chuẩn ECE R13, Các công ty thiết kế áp dụng giải pháp thay đổi giá trị tải trọng toàn bán rơmooc thay đổi kết cấu sở bán rơmooc nhƣ kéo dài chiều dài sở hay hạ thấp trọng tâm bán rơmooc để đƣa bán rơmooc phù hợp với quy định theo tiêu chuẩn ECE R13 Tuy nhiên thay đổi giá trị tải trọng toàn bán rơmooc kéo theo nhiều thay đổi lớn kết cấu đoàn xe nên tính thực thi giải pháp thay đổi tải trọng không khả thi Nếu thay đổi kết cấu sở bán rơmooc cần gia cố lại thùng hàng nhƣ khả thực thi cao, đơn giản đạt hiệu kinh tế 4.4 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH MỘT BÁN RƠMOOC THEO TIÊU CHUẨN ECE R13 4.4.1 Các thông số cần xác định Để xác định đƣợc bán rơmooc phanh có phù hợp theo tiêu chuẩn ECE R13 hay không trƣớc tiên cần xác định đƣợc giá trị sau p m : Áp suất dẫn động phanh T R : Tổng lực phanh tất bánh xe xe bán moóc cần xác định P R : Tổng phản lực thẳng đứng tĩnh mặt đƣờng tác động lên bánh xe bán mooc, (Tải trọng tĩnh bán mooc) P: Tải trọng bán mooc không tải đầy tải P RMax :Tải trọng tĩnh bán mooc đầy tải E R : Khoảng cách từ tâm mâm xoay đến tâm trục bán mooc h R : chiều cao trọng tâm bán mooc 69 4.4.2 Trình tự xác định Bƣớc 1: Xác định lực phanh riêng bán mooc trình phanh Xác định tổng lực phanh bánh xe bán rơmooc: Để xác định đƣợc tổng lực phanh bánh xe bán mooc ta cần đo đƣợc lực phanh giá trị áp suất phanh định trục bán rơmooc Sau cộng tổng tất lực phanh lai đƣợc giá trị tổng lực phanh bánh xe Xác định tải trọng thẳng đứng tĩnh bán rơmooc tác động lên mặt đƣờng Sau lấy giá trị tổng lực phanh chia cho giá trị tải trọng tĩnh ta xác định đƣợc giá trị lực phanh riêng bán rơmooc giá trị áp suất phanh định Bƣớc 2: Xác định vùng giới hạn lực phanh riêng quy định theo tiêu chuẩn ECE R13 Xác định vùng giới hạn sở theo tiêu chuẩn ECE R13: Từ áp suất phanh xác định đƣợc bƣớc kết hợp với biểu đồ 3.3 ta xác định đƣợc vùng giới hạn sở bán mooc theo tiêu chuẩn ECE R13 Xác định yếu tố K : Để xác định đƣợc yếu tố K ta cần phải xác định đƣợc tải trọng toàn tải bán mooc, khoảng cách từ tâm mâm xoay đến tâm trục bán mooc, chiều cao trọng tâm bán mooc bán mooc đầy tải Sau xác định đƣợc giá trị ta thay vào công thức xác định nhân tố K qua xác định đƣợc giá trị nhân tố K Xác định vùng giới hạn lực phanh riêng bán rơmooc theo tiêu chuân ECE R13: Sau xác định đƣợc giá trị nhân tố K ta lấy giá trị nhân với vùng giới hạn sở xác định đƣợc vùng giới hạn lực phanh riêng bán rơmooc theo tiêu chuẩn ECE R13 Bƣớc 3: So sánh lực phanh riêng bán rơmooc xác định đƣợc bƣớc với vùng giới hạn lực phanh riêng bán rơmooc theo tiêu chuẩn ECE R13 xác định đƣợc bƣớc Nếu giá trị lực phanh riêng xác định đƣợc bƣớc nằm vùng giới hạn xác định đƣợc bƣớc kết luận bán rơmooc phù hợp theo định hƣớng thực thi tiêu chuẩn ECE R13 Nếu giá trị lực phanh riêng xác định đƣợc 70 bƣớc nằm vùng giới hạn xác định đƣợc bƣớc kết luận bán rơmooc không phù hợp theo tiêu chuẩn ECE R13 4.5 KIẾN NGHỊ - Cần đƣa quy định cụ thể thiết kế rơmooc vào tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) - Cần có chƣơng trình, tài liệu giúp cho nhà quản lý, công ty vận tải, lái xe nhận thức đƣợc vai trò quan trọng vấn đề an toàn đoàn xe phanh - Cần xây dựng quy trình cụ thể vấn đề kiểm soát phanh đoàn xe - Các công ty thiết kế sản xuất bán rơmooc Việt Nam cần vận dụng tiêu chuẩn ECE R13 để thiết kế bán rơmooc theo tiêu chuẩn - Ở Việt Nam áp dụng thực thi tiêu chuẩn ECE R13 với đoàn xe: Đối với đoàn xe rơmooc cần thực thi tiêu chuẩn cho khâu Đối với đoàn xe bán rơmooc cần thực thi tiêu chuẩn cho đầu kéo rơmooc cách riêng rẽ 71 KẾT LUẬN Vấn đề phanh đoàn xe vấn đề xúc xã hội Việt Nam tình trạng tai nạn xảy với đoàn xe gây lên tổn thất lớn, tài liệu công bố đoàn xe hoi đặc biệt vấn đề phanh đoàn xe Do qua toàn luận văn đề cập đến vấn đề A Những nội dung thực đƣợc 1: Tìm hiểu tiêu chuẩn ECE R13 phanh đoàn xe ABS, nội dung chƣơng đạt đƣợc - Đối với đoàn xe rơmooc: phần độc lập đoàn xe phải thỏa mãn tiêu chuẩn ECE R13 mà đề tài không đề cập đến Khi ghép nối đề tài tìm hiểu quan hệ việc phân bố lực điều khiển theo tiêu chuẩn - Đối với bán rơmooc: Đầu kéo phải thỏa mãn tiêu chuẩn chung Khi ghép nối với bán rơmooc phải thỏa mãn tiêu chuẩn đƣa đề tài 2: Tìm hiểu cấu trúc đoàn xe đại qua tài liệu công bố từ tìm hiểu kết cấu đoàn xe, hệ thống phanh đoàn xe Qua đề tài gắn với tiêu chuẩn để xây dựng sở lý luận cho phanh đoàn xe 3: Tìm hiểu sở lý luận mà tiêu chuẩn ECE R13 đƣa - Tìm hiểu quan hệ gia tốc phanh đầu kéo với rơmooc đƣợc lực dọc trục sinh khớp nối phụ thuộc vào gia tốc phần đoàn xe Đề tài lực phanh cần phân bố cho gia tốc phanh phụ thuộc vùng phù hợp - Tìm hiểu sở tiêu chuẩn quản lý áp suất phanh, đề tài đƣợc phƣơng thức tính toán quan hệ mô men phanh áp suất phanh phù hợp với tính toán tiêu chuẩn 4: Để tiến tới kiến nghị đề tài xây dựng thông số tìm hiểu phƣơng thức thực để đáp ứng tiêu chuẩn thông qua ví dụ chƣơng 5: Qua toàn đề tài đề xuất đƣợc kiến nghị cần thiết cho việc thực tiêu chuẩn ECE R13 Việt Nam 72 B Phƣơng hƣớng phát triển đề tài Từ phƣơng trình mô tả sở lý luận vấn đề phân chia lực phanh theo tiêu chuẩn ECE R13 cho cầu đoàn xe làm tiền đề nghiên cứu đƣa điện tử vào ứng dụng cho loại có kết cấu phức tạp ví du nhƣ xe buýt thân Mặc dù đề tài cố gắng thực thi theo nội dung không tránh khỏi số thiếu sót Rất xin hội đồng bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để xây dựng đề tài đƣợc hoàn thiện 73 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 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, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Khắc Trai (2007) ,Cấu tạo gầm ô tô tải, ô tô buýt, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Tiêu chuẩn ECE R13 74 ... R13 cho đoàn xe không bố trí ABS” Trong trình tìm hiểu đề tài phanh đoàn xe, phƣơng pháp tiếp cận luận văn là: Tìm hiểu kết cấu đoàn xe, tìm hiểu tiêu chuẩn ECE R13 sở lý luận phân chia lực phanh. .. B Nội dung đề tài - Tìm hiểu tổng quan đoàn xe tổng quan hệ thống phanh sử dụng đoàn xe - Tìm hiểu giải thích quy định tiêu chuẩn ECE R13 cho việc phân chia lực phanh cầu đoàn xe phanh - Xậy... luận tiêu chuẩn ECE R13 phân chia lực phanh cầu đoàn xe - Thực việc tính toán cho đoàn xe bán rơmooc cụ thể đề xuất vài giải pháp thi t kế để đoàn xe bán rơmooc phù hợp theo tiêu chuẩn ECE R13