Công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống phanh ?

CÂU Công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống phanh ? Công dụng Hệ thống phanh dùng để: - Giảm tốc độ ôtô máy kéo dừng hẳn đến tốc độ cần thiết - Ngồi ra, hệ thống phanh có nhiệm vụ giữ cho ôtô máy kéo đứng yên chỗ mặt dốc nghiêng hay mặt đường ngang Với công dụng vậy, hệ thống phanh hệ thống đặc biệt quan trọng: - Nó đảm bảo cho ơtơ máy kéo chuyển động an tồn chế độ làm việc - Nhờ phát huy hết khả động lực, nâng cao tốc độ suất vận chuyển xe Yêu cầu * Hệ thống phanh cần đảm bảo yêu cầu sau : - Làm việc bền vững, tin cậy - Có hiệu phanh cao phanh đột ngột với cường độ lớn trường hợp nguy hiểm - Phanh êm dịu trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi an toàn cho hành khách hàng hóa - Giữ cho tơ máy kéo đứng yên cần thiết thời gian không hạn chế - Ðảm bảo tính ổn định điều khiển ô tô máy kéo phanh - Khơng có tượng tự siết phanh bánh xe dịch chuyển thẳng đứng quay vòng - Hệ số ma sát má phanh trống phanh cao ổn định điều kiện sử dụng - Có khả nhiệt tốt - Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng bàn đạp hay đòn điều khiển phải nhỏ * Ðể có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trường hợp, hệ thống phanh ô tô máy kéo có tối thiểu ba loại phanh : - Phanh làm việc: Phanh phanh chính, sử dụng thường xuyên tất chế độ chuyển động, thường điền khiển bàn đạp nên gọi phanh chân - Phanh dự trữ: Dùng để phanh trường hợp phanh bị hỏng - Phanh dừng: Còn gọi phanh phụ, dùng để giữ xe đứng yên chỗ dừng xe không làm việc thường điều khiển tay nên gọi phanh tay - Phanh chậm dần : Trên ô tô - máy kéo tải trọng lớn xe tải có trọng lượng tồn lớn 12 tấn, xe khách có trọng lượng toàn lớn xe làm việc vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống dốc dài, phải có phanh thứ tư phanh chậm dần Phanh chậm dần dùng để phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng giới hạn cho phép xuống dốc để giảm dần tốc độ ô tô máy kéo trước dừng hẳn Các loại phanh dừng có phận chung kiêm nghiệm chức Nhưng phải có hai điều khiển dẫn động độc lập * Ðể có hiệu phanh cao phải u cầu: - Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn - Phân phối mô men phanh bánh xe phải đảm bảo tận dụng toàn trọng lượng bám để tạo lực phanh - Trong trường hợp cần thiết, dùng phận trợ lực hay dùng dẫn động khí nén bơm thủy lực để tăng hiệu phanh xe có trọng lượng tồn lớn * Ðể q trình phanh êm dịu để người lái cảm giác điều khiển cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cấu đảm bảo tỷ lệ thuận lực tác dụng lên bàn đạp đòn điều khiển với lực phanh tạo bánh xe, đồng thời khơng có tượng tự siết phanh * Ðể đảm bảo tính ổn định điều khiển ô tô - máy kéo phanh, phân bố lực phanh bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn điều kiện sau : - Lực phanh bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến mặt đường tác dụng lên chúng - Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải trái cầu phải Sai lệch cho phép không vượt 15% giá trị lực phanh lớn - Khơng xảy tượng tự khóa cứng, trượt bánh xe phanh Vì phanh: Các bánh xe trước trượt trước xe bị trượt ngang, tính điều khiển Các bánh xe sau trượt trước xe bị quay đầu, tính ổn định Ngồi bánh xe bị trượt gây mòn lốp, giảm hiệu phanh giảm hệ số bám Ðể đảm bảo yêu cầu này, xe đại, người ta dùng điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking System ABS ) Yêu cầu điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện đánh giá lực lớn cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển hành trình tương ứng chúng Phân loại Hệ thống phanh gồm cấu để hãm trực tiếp tốc độ góc bánh xe trục hệ thống truyền lực truyền động phanh để dẫn động cấu phanh - Tùy theo tính chất điều khiển mà chia : Phanh chân phanh tay - Tùy theo cách bố trí cấu phanh bánh xe trục hệ thống truyền lực mà chia : Phanh bánh xe phanh truyền lực - Theo phận tiến hành phanh, cấu phanh chia : Phanh đĩa: theo số lượng đĩa chia loại đĩa loại nhiều đĩa Phanh trống - guốc : theo đặc tính cân chia : Loại phanh cân bằng, phanh không cân phanh dải - Theo đặc điểm hình thức dẫn động, truyền động phanh có: phanh khí; phanh thủy lực (phanh dầu); phanh khí nén (phanh hơi); phanh điện từ phanh liên hợp CÂU Các sơ đồ tiêu đánh giá cấu phanh trống - guốc thông dụng a Thành phần cấu tạo: Đây loại cấu phanh sử dụng phổ biến Cấu tạo gồm: - Trống phanh: trống quay hình trụ gắn với moay bánh xe - Các guốc phanh: bề mặt gắn ma sát (còn gọi má phanh) - Mâm phanh: đĩa cố định, bắt chặt với dầm cầu Là nơi lắp đặt định vị hầu hết phận khác cấu phanh - Cơ cấu ép: phanh, cấu ép người lái điều khiển thông qua dẫn động, ép bề mặt ma sát guốc phanh tỳ chặt vào mặt trống phanh, tạo nên lực ma sát phanh bánh xe lại - Bộ phận điều chỉnh khe hở xả khí (chỉ có dẫn động thủy lực) b Các sơ đồ tiêu đánh giá:  Các sơ đồ khác ở:  Dạng số lượng cấu ép  Số bậc tự guốc phanh  Đặc điểm tác dụng tương hỗ guốc với trống, guốc với cấu ép Và vậy, khác ở: - Hiệu làm việc - Đặc điểm mài mòn bề mặt ma sát guốc - Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục bánh xe - Mức độ phức tạp kết cấu  Chỉ tiêu :  Tính thuận nghịch (đảo chiều), tính cân hệ số hiệu - Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch cấu phanh mà giá trị mô men phanh tạo khơng phụ thuộc vào chiều quay trống, tức chiều chuyển động ôtô máy kéo - Cơ cấu phanh có tính cân tốt cấu phanh làm việc, lực từ guốc phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ lên cụm ổ trục bánh xe - Hệ số hiệu đại lượng tỷ số mô men phanh tạo tích lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh CÂU 3: Ưu nhược điểm, sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc cấu phanh đĩa a Ưu nhược điểm: Ưu điểm - thời gian chậm tác dụng cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động - Áp suất phân bố bề mặt má phanh, má phanh mòn - Bảo dưỡng đơn giản điều chỉnh khe hở - Lực ép tác dụng theo chiều trục tự cân nên cho phép tăng giá trị chúng để đạt hiệu phanh cần thiết mà không bị giới hạn điều kiện biến dạng kết cấu Vì phanh đĩa có kích thước nhỏ gọn dễ bố trí bánh xe - Hiệu phanh không phụ thuộc chiều quay ổn định - Điều kiện làm mát tốt hơn, loại đĩa quay Nhược điểm - Nhạy cảm với bụi bẩn khó làm kín - Các đĩa phanh loại hở dễ bị oxy hóa, bị bẩn làm má phanh mòn nhanh - Áp suất làm việc cao nên má phanh dễ bị nứt, xước - Thường phải sử dụng trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên động không làm việc, hiệu dẫn động phanh thấp khó sử dụng chúng để kết hợp làm phanh dừng b) Sơ đồ cấu tạo Hình 1.30 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động xi lanh bố trí má kẹp 1- Má kẹp; 2- Piston- xilanh; 3- Chốt dẫn hướng; 4- Đĩa phanh; 5- Má phanh c) Nguyên lý làm việc : Cấu tạo cấu phanh gồm: - đĩa phanh gắn với moay bánh xe, má kẹp đặt xi lanh thủy lực - Các má phanh gắn ma sát đặt hai bên đĩa phanh - Khi đạp phanh, piston xi lanh thủy lực đặt má kẹp ép má phanh tỳ sát vào đĩa phanh 4, phanh bánh xe lại CÂU : Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng dẫn động phanh thuỷ lực ưu điểm - Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ (dưới 0,2 0,4 s) - Luôn đảm bảo phanh đồng thời bánh xe áp suất dẫn động bắt đầu tăng lên tất má phanh ép sát trống phanh - Kết cấu đơn giản, kích thước, khối lượng, giá thành nhỏ - Có khả dùng nhiều loại xe khác mà cần thay đổi cấu phanh Nhược điểm - Yêu cầu độ kín khít cao Khi có chỗ bị dò rỉ dòng dẫn động khơng làm việc - Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường phải sử dụng trợ lực để giảm lực đạp, làm cho kết cấu phức tạp - Sự dao động áp suất chất lỏng làm việc làm cho đường ống bị rung động mô men phanh không ổn định - Hiệu suất giảm nhiều nhiệt độ thấp B Phạm vi sử dụng: Với đặc điểm đó, dẫn động thủy lực sử dụng rộng rãi ôtô du lịch, ôtô tải cỡ nhỏ cỡ đặc biệt lớn C Các loại sơ đồ dẫn động: Theo loại lượng sử dụng, dẫn động phanh thuỷ lực chia thành ba loại: 1) Dẫn động tác dụng trực tiếp: Cơ cấu phanh điều khiển trực tiếp lực tác dụng người lái 2) Dẫn động tác dụng gián tiếp: Cơ cấu phanh dẫn động phần nhờ lực người lái, phần nhờ trợ lực lắp song song với bàn đạp 3) Dẫn động dùng bơm tích năng: Lực tác dụng lên cấu phanh áp lực chất lỏng cung cấp từ bơm tích thủy lực Người lái điều khiển van, qua điều chỉnh áp suất lưu lượng chất lỏng đến cấu phanh tùy theo cường độ phanh yêu cầu CÂU 5: Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng dẫn động phanh khí nén? a Ưu nhược điểm: Dẫn động khí nén có ưu điểm quan trọng là: Điều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ Làm việc tin cậy dẫn động thủy lực (khi có dò rỉ nhỏ, hệ thống tiếp tục làm việc được, hiệu phanh giảm) Dễ phối hợp với dẫn động cấu sử dụng khí nén khác, như: phanh rơ mc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén, Dễ khí hóa, tự động hóa q trình điều khiển dẫn động Tuy dẫn động khí nén có nhược điểm là: Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn Do bị hạn chế điều kiện dò rỉ, áp suất làm việc khí nén thấp chất lỏng dẫn động thủy lực tớ ần Nên kích thước khối lượng dẫn động lớn Số lượng cụm chi tiết nhiều Kết cấu phức tạp giá thành cao b Phạm vi sử dụng: Với đặc điểm đó, dẫn động khí nén sử dụng rộng rãi ơtơ máy kéo cỡ trung bình lớn, đồn xe kéo mc CÂU : Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh ? Dẫn động hệ thống phanh làm việc, với mục đích tăng độ tin cậy, cần phải có hai dòng dẫn động độc lập Trong trường hợp dòng bị hỏng dòng lại ôtô máy kéo với hiệu xác định Hiện phổ biến dẫn động hai dòng với sơ đồ phân dòng hình 2-7 Để phân chia dòng sử dụng phận điều khiển kép, như: van khí nén hai khoang, xi lanh kép hay chia mà kết cấu chúng nghiên cứu phần sau Mỗi sơ đồ có ưu khuyết diểm riêng Vì vậy, chọn sơ đồ phân dòng phải tính tốn kỹ dựa vào ba yếu tố là: - Mức độ giảm hiệu phanh dòng bị hỏng - Mức độ bất đối xứng lực phanh cho phép - Mức độ phức tạp dẫn động Thường sử dụng sơ đồ phân dòng theo cầu (H2-7Aa) Đây sơ đồ đơn giản hiệu phanh giảm nhiều hỏng dòng phanh cầu trước Khi dùng sơ đồ b,c d hiệu phanh giảm hơn.Hiệu phanh đảm bảo không thấp 50% hỏng dòng Tuy dùng sơ đồ b d, lực phanh không đối xứng, làm giảm tính ổn định phanh hai dòng bị hỏng Điều cần phải tính đến thiết kế hệ thống lái (dùng cánh tay đòn âm) Sơ đồ e sơ đồ hoàn thiện phức tạp Để đảm bảo yêu cầu chung đặt hệ thống phanh, dẫn động phanh phải đảm bảo yêu cầu cụ thể sau: - Đảm bảo tỷ lệ mô men phanh sinh với lực tác dụng lên bàn đạp hành trình nó; - Thời gian chậm tác dụng phanh không vượt 0,6 s, nhả phanh khơng lớn 1,2 s; - Phải có hai dòng độc lập dòng hỏng, hiệu phanh phải tối thiểu 50%; - Khi kéo mc, mc tuột khỏi xe kéo phải tự động phanh lại Hiện phỗ biến dẫn động hai dòng với sơ đồ phân dòng hình: Hình – Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh thuỷ lực1,2- Các xylanh bánh xe trước, sau; 3,6- Các dòng dẫn động (đường ống dẫn đến xy lanh bánh xe); 4,5- Bộ phận phân dòng (Xylanh chính) CÂU : Cấu tạo nguyên lý làm việc tổng van khí nén loại ngăn ? Tổng van phân phối có vai trò tương tự xi lanh dẫn động thủy lực Nó phận khơng thể thiếu, dùng để: điều khiển áp suất lưu lượng khí nén từ bình chứa đến phận thừa hành (bầu phanh) Tổng van ngăn sử dụng dẫn động dòng dẫn động nhiều dòng để điều khiển dòng riêng rẽ Bất tổng van phải có phận sau: - Van nạp: cho khí nén từ bình chứa vào dẫn động phanh - Van xả: cho khí nén từ dẫn động khí lúc nhả phanh - Cơ cấu tỷ lệ: đảm bảo tỷ lệ thông số đầu (áp suất, dịch chuyển) với tác động thông số đầu vào (lực, dịch chuyển, áp suất điều khiển) Các van tổng van có dạng phẳng, hay cầu Có thể có hay hai đế van Các đế van cố định hay di động Cơ cấu tỷ lệ bao gồm: phần tử đàn hồi (lò xo hay cao su) phần tử cảm ứng (piston hay màng) Trên hình 1.69 tổng van ngăn, tác dụng thuận: có cấu tỷ lệ dạng màng piston van hình cao su Van điều khiển dẫn động khí Ở vị trí ban đầu (chưa phanh), van nạp 11 đóng, van xả mở Do đó, bầu phanh thơng với khí qua lỗ đế van cửa xả 15 Khi phanh, lực từ bàn đạp truyền qua kéo đến đòn quay 2, qua cốc đến lò xo cân 4, đẩy đế van dịch chuyển sang phải làm van xả đóng lại van nạp 11 mở Khi van 11 mở, khơng khí nén từ bình chứa qua đến bầu phanh để thực trình phanh Cùng với tăng áp suất bầu phanh van phanh, lực tác dung lên màng tăng lên, đẩy đế van khối van 8, 11 dịch chuyển sang trái Khi màng vị trí cân bằng, van 11 đóng lại, giữ cho áp suất bầu phanh không đổi tỷ lệ với lực tác dụng lên bàn đạp Nếu tăng thêm lực đạp, trạng thái cân lực tác dụng lên màng bị phá hủy Màng lại dịch sang phải làm van 11 mở ra, cho khí nén thêm vào bầu phanh lực phanh tăng lên tương ứng Khi màng đạt trạng thái cân mới, van 11 lại đóng lại - giữ cho áp suất hệ thống không đổi giá trị mới, tỷ lệ với lực tác dụng đầu vào - lực đạp Khi lực phanh đạt cực đại van 11 mở hoàn toàn áp suất bầu phanh áp suất bình chứa Khi phanh, áp suất khí nén tác dụng lên màng 13 làm tiếp điểm 14 cơng tắc đèn báo phanh đóng lại, nối mạch cho đèn báo phanh sáng lên M kp J k E 1 1    (  )  yk E (  ) Wk Wk Rk Ro Rk Ro p k (2.21) đây: - yk : Khoảng cách từ đ-ờng trung hòa đến thớ chịu kéo xa - Rk: Bán kính cong thứ k trạng thái tự - Ro: Bán kính cong nhíp sau lắp ghép Hình 2.74 Các nhíp trạng thái tự Do vậy, ứng suất tổng sinh nhíp làm việc sÏ lµ:  k   k max   kp  yk E[ 3f 1 (  )] l1l2 Rk Ro (2.22) đây: f = (ft + fđ) - Độ võng tổng (max) nhíp Để đảm bảo điều kiện bền thì: k [] = 900 MPa, víi vËt liƯu lµ thÐp 55C, 55C2, 60C2, (hỵp kim si lÝc, man gan) CAU 29 TÝnh bỊn tai nhíp: Sơ đồ tính nh- hình 2.75 Hình 2.75 Sơ đồ tính bền tai chốt nhíp Khi làm việc, tai nhíp chịu: - ứng suất uốn tác dụng lực dọc (kéo phanh): u  Rx (d  h) 3Rx (d  h)  2Wu bh2 36 - øng st kÐo hc nÐn:  k (n)  Rx 3(d  h)   t  Rx [  ] bh bh bh (2.23) đây: Rx - Lực dọc d - §-êng kÝnh chèt nhÝp b, h - ChiỊu réng vµ chiều dày nhíp ứng suất tính đ-ợc theo công thức (2.23) chịu tải trọng tĩnh, không đ-ợc v-ợt 350 MPa + Tính bền tải trọng tĩnh: chốt nhíp: Chốt nhíp đ-ợc kiểm tra theo chèn dập, lực Rz1 Rz2 gây Rz1 Rz  d  ; d  bd bd (2.24) Chốt nhíp th-ờng đ-ợc chế tạo thÐp c¸c bon xianua hãa nh- 30 hay 40, cã [d] =  MPa Hay thÐp hỵp kim xêmentít hóa nh- 20, 20X có [d] = 7,5  MPa 30/ Xây dựng đường đặc tính giảm chấn Đặc tính giảm chấn đường biểu diễn quan hệ lực cản giảm chấn sinh tốc độ piston Lực cản giảm chấn (Pg) phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển piston giảm chấn (Vg) theo công thức sau: Pgn = KgnVgm Pgt = KgtVgm Trong đó: Kgn, Kgn - Hệ số cản giảm chấn hành trình nén trả; m = 1,0 2,0 - Số mũ, giá trị phụ thuộc kích thước lỗ tiết lưu, độ nhớt chất lỏng kết cấu van Do trường hợp tổng quát, đặc tính giảm chấn đường phi tuyến Tuy tính tốn, để đơn giản thừa nhận gần m = 1; - Tốc độ piston giảm chấn (Z - Dịch chuyển piston giảm chấn) Với m = đặc tính giảm chấn tuyến tính có dạng điển hình 2.78b Để xây dựng đường đặc tính giảm chấn cần xác định điểm a, b, c, d, e, f biết giá trị hệ số cản Kgn, K'gn, Kgt, K'gt Các điểm a d đường đặc tính tương ứng với lúc mở van giảm tải Thời điểm mở van giảm tải ôtô thường chọn tương ứng với lúc piston giảm chấn đạt giá trị khoảng 30 cm/s Khi van giảm tải mở, hệ số cản giảm chấn giảm xuống, hạn chế áp suất cực đại chất lỏng cường độ tăng lực cản Các hệ số cản lúc ký 37 hiệu K'gn K'gt - chọn xuất phát từ giá trị tải trọng lớn cho phép tác dụng lên piston giảm chấn tốc độ dịch chuyển lớn (Vgmax) Vgmax nằm giới hạn từ 50 60 cm/s Như ta biết hoành độ điểm a, b, c, d, e f biết tung độ điểm b e Để xác định tung độ điểm a d ta cần xác định hệ số cản Kgn Kgt tương ứng giảm chấn Các hệ số cản Kgn Kgt giảm chấn chọn theo điều kiện êm dịu chuyển động thông qua hệ số cản K hệ thống treo Hệ số cản K hệ thống treo (thực chất hệ số cản giảm chấn qui dẫn trục bánh xe) xác định theo hệ số tắt dần nguy hiểm Kngh Kngh xác định sau: Từ sơ đồ hệ thống dao động hình 2.40 ta viết phương trình chuyển động cho khối lượng treo mtr: Nếu ký hiệu (c/mtr) = 02 (k/mtr) = 2n, phương trình: Phương trình vi phân có phương trình đặc trưng là: Nghiệm phương trình phụ thuộc quan hệ n Có trường hợp xảy ra: - n < (lực cản nhỏ): > có giá trị phức Nghiệm tổng quát phương trình vi phân dao động có dạng: z = e-nt(C1cost + C2sint) Trong tần số dao động tự hệ Các số C1 C2 xác định từ điều kiện đầu Khi t = z(0) = z0, , đó: Đặt C1 = Asin C2 = Acos suy , ta viết lại biểu thức nghiệm tổng quát: z = Ae-ntsin(t + ) Đây dao động tắt dần họ hình sin với biên độ Aent giảm theo luật số mũ tiệm cận đến không - n (lực cản lớn): Khi n > phương trình đặc trưng có nghiêm thực âm Nghiệm tổng quát phương trình vi phân dao động có dạng: Khi n = (lực cản tới hạn) phương trình đặc trưng có nghiêm thực âm Nghiệm tổng quát phương trình vi phân dao động có dạng: z = e-nt(C1t + C2) Rõ ràng hai trường hợp sau (n 0) chuyển động hệ tắt dần, không dao động Hệ số cản hệ thống ứng với giá trị tới hạn gọi hệ số tắt dần nguy hiểm Thay giá trị n vào biểu thức , ta được: (c/mtr) - (k/2mtr)2 = xác định Nếu K Kngh chuyển động phần 38 treo bị dập tắt đột ngột gây tải trọng động gia tốc lớn nên cần phải tránh Nếu K nhỏ hiệu dập tắt dao động bé, dao động kéo dài lâu, khơng có lợi Để đánh giá khả dập tắt dao động giảm chấn người ta dùng hệ số dập tắt dao động tương đối =K/Kngh Đối với ôtô = 0,15 0,3 Như biết Kngh ta xác định giá trị K cần thiết hệ thống treo: , mà Sau xác định K, tuỳ theo dạng phận hướng cách bố trí giảm chấn ta xác định hệ số cản Kg cần thiết giảm chấn Một cách tổng quát viết Kg = K Nếu giảm chấn loại không đối xứng tức thì: Kg = Ktb = 0,5(Kgn + Kgt) = K, mà Kgt = Kgn (với = 5) Suy ra: , - hệ số phụ thuộc loại cách bố trí giảm chấn, hay cụ thể hệ số quy dẫn hệ số cản giảm chn v trc ca bỏnh xe Nhẹ a) Mạnh Trả Nén b) c) Hình 2.78 Sơ đồ tính toán đặc tính giảm chấn a- Hệ thống dao động; b- Đặc tính; c- L-ợc đồ công 39 31/ Tớnh toỏn nhiệt giảm chấn Tính tốn nhiệt nhằm mục đích xác định nhiệt độ tối đa chất lỏng giảm chấn làm việc Các kích thước ngồi giảm chấn phải đảm bảo cho nhiệt độ không vượt giới hạn cho phép Cơ sở tính tốn phương trình cân nhiệt: N t   t S g (t g  t m ) [ Nm / s] (2.50) đây: Nt - Công suất tiêu thụ giảm chấn, rõ ràng: V V N  Pgt  Pgn  g  K gt  K gn  g 2 , tốc độ piston giảm chấn tính tốn lấy 20  30 cm/s t - Hệ số truyền nhiệt từ thành giảm chấn vào khơng khí Đối với bề mặt hình trụ: t  4,64VK D 0,3 0, [W/(m2độ)], đó: VK - Tốc độ khơng khí (phụ thuộc tốc độ ơtơ gió), m/s D = dngc - Đường kính ngồi giảm chấn Nếu thừa nhận gần tốc độ khơng khí tốc độ ơtơ t = (5881) W/(m2độ) Sg - Diện tích mặt ngồi giảm chấn Với giảm chấn ống, diện tích diện tích xung quanh cộng với diện tích hai bề mặt bịt ống: D  S g  D  l g  2  (2.51) lg - chiều dài phần chứa dầu giảm chấn, từ hình 2.81 xác định lg  (hp + C) tm - Nhiệt độ môi trường Từ phương trình cân nhiệt ta tính nhiệt độ thành giảm chấn: tg  Nt t t S g m (2.52) Do đệm làm kín dầu giảm chấn không chịu nhiệt độ cao, nên nhiệt độ thành giảm chấn không vượt giá trị cho phép (100120)oC 32/ Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống lái ? a) Công dụng: Hệ thống lái tập hợp cấu dùng để: - Giữ cho ôtô máy kéo chuyển động theo hướng xác định đấy; - Thay đổi hướng chuyển động cần thiết theo yêu cầu động xe Hệ thống lái nói chung gồm phận sau: - Vô lăng, trục lái cấu lái: dùng để tăng truyền mô men người lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái - Dẫn động lái: dùng để truyền chuyển động từ cấu lái đến bánh xe dẫn 40 hướng để đảm bảo động học quay vòng cần thiết chúng - Cường hoá lái: thường sử dụng xe tải trọng lớn vừa Dùng để giảm nhẹ lực quay vòng cho người lái nguồn lượng bên ngồi Trên xe cỡ nhỏ khơng có b)Yêu cầu: Hệ thống lái phải đảm bảo yêu cầu sau: + Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định: để đảm bảo yêu cầu thì: - Hành trình tự vơ lăng tức khe hở hệ thống lái vơ lăng vị trí trung gian (giữa) tương ứng với chuyển động thẳng phải nhỏ (Khơng lớn 15O có cường hố khơng lớn 5O khơng có cường hố); - Các bánh xe dẫn hướng phải có tính ổn định tốt; - Khơng có tượng tự dao động bánh xe dẫn hướng điều kiện làm việc chế độ chuyển động + Đảm bảo tính động cao: tức xe quay vòng thật ngoặt, thời gian ngắn, diện tích bé + Đảm bảo động học quay vòng đúng: để bánh xe khơng bị trượt lê: gây mòn lốp, tiêu hao cơng suất vơ ích giảm tính ổn định xe + Giảm va đập từ bánh xe dẫn hướng truyền lên vô lăng chạy đường xấu gặp chướng ngại vật + Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện: Lực điều khiển lớn cần tác dụng lên vô lăng (Plmax) quy định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn ngành: - Đối với xe du lịch tải trọng nhỏ: Plmax không lớn 150 200 N; - Đối với xe tải khách không lớn 500 N + Đảm bảo tỷ lệ lực tác dụng lên vô lăng mô men quay bánh xe dẫn hướng (để đảm bảo cảm giác đường) tương ứng động học góc quay vô lăng bánh dẫn hướng b) Phân loại: + Theo cách bố trí vơ lăng, chia ra: - Vơ lăng bố trí bên trái (tính theo chiều chuyển động): dùng cho nước thừa nhận luật đường chiều thuận phía bên phải, nước XHCN trước đây, Pháp, Mỹ, - Vô lăng bố trí bên phải : dùng cho nước thừa nhận luật đường chiều thuận phía bên trái, nước Anh, Nhật, Thụy Điển, + Theo kết cấu cấu lái, chia loại: - Trục vít - Cung răng; - Trục vít - Con lăn; 41 - Trục vít chốt quay; - Bánh - Thanh răng; - Thanh liên hợp (gồm Trục vít - Êcu - Bi - Thanh - Cung răng) + Theo kết cấu nguyên lý làm việc cường hố lái, chia ra: - Cường hóa thuỷ lực; - Cường hố khí (khí nén chân khơng); - Cường hố điện; - Cường hố khí + Ngồi phân loại theo: số lượng bánh xe dẫn hướng (các bánh dẫn hướng cầu trước, hai cầu hay tất cầu), theo sơ đồ bố trí cường hố (xem phần cường hoá lái), ) 42 33/ Tỷ số truyền động học quy luật thay đổi tỷ số truyền động học cấu lái Tỷ số truyền động học: i  d  v   d  r (3.1) đây: ,  - Các góc quay tương ứng trục vào (vơ lăng) trục (đòn quay đứng); ,  - Các vận tốc góc tương ứng i chọn xuất phát từ điều kiện là: đảm bảo cho góc quay cần thiết vô lăng để quay bánh dẫn hướng từ vị trí trung gian đến vị trí biên khơng lớn 1,8 vòng tơ du lịch khơng lớn vòng tơ tải khách, nhằm đảm bảo yêu cầu động cao thuận tiện điều khiển xe quay vòng Giá trị i phụ thuộc loại cỡ xe, thường nằm giới hạn 13 22 ô tô du lịch 20 25 ô tô tải khách, số trường hợp tới 40 i thiết kế khơng đổi thay đổi theo góc quay vơ lăng Cơ cấu lái có i thay đổi thường dùng hệ thống lái khơng có cường hố Mặc dù kết cấu khơng phức tạp tính cơng nghệ nên đắt so với loại cấu lái có i khơng đổi Quy luật thay đổi i có số dạng khác tuỳ thuộc vào loại, kích cỡ tính xe: + Đối với xe thơng thường: quy luật thay đổi i có dạng hình 3.6 hay đường hình 3.5 hợp lý nhất: Hình 3.5 Các lược đồ đặc trưng cho làm việc điều khiển lái a- Quan hệ lực tác dụng lên vô lăng tốc độ ôtô (ZIL - 585); b- Các quy luật thay đổi tỷ số truyền động học cấu lái - Trong phạm vi góc quay   (90  120) O , tỷ số truyền i cần phải lớn để tăng độ xác điều khiển giảm lực cần tác dụng lên vô lăng Khi xe chạy đường thẳng với tốc độ lớn, theo số liệu thống kê đa số thời gian hệ thống lái làm việc với góc quay nhỏ vơ lăng quanh vị trí trung gian i tăng làm giảm va đập từ mặt đường truyền lên vô lăng - góc quay   (90  120) O , tỷ số truyền i cần phải giảm để tăng tốc độ quay vòng, tăng tính động xe Hình 3.6 Quy luật thay đổi tỷ số truyền hợp lý cấu lái loại xe thơng thường + Đối với xe có tốc độ thấp trọng lượng toàn lớn: quy luật thay đổi i làm 43 theo đường 2, để quay vòng khơng ngoặt tương đối thường xun lực cần tác dụng nhỏ + Trên xe tốc độ lớn: thường sử dụng quy luật đường Khi đó, thời gian chuyển động thẳng với tốc độ lớn điều khiển tơ nhạy, quay vòng ngoặt với tốc độ vừa phải giảm lực tác dụng + Đối với xe có cường hố lái: i thường làm khơng đổi (đường 3) Vì lúc vấn đề giảm nhẹ điều khiển có cường hố giải 34/ Cơng dụng, phân loại, yêu cầu cường hoá lái? a) Công dụng: Trên ô tô tải trọng lớn, xe du lịch cao cấp xe khách hay máy kéo bánh bơm đại thường có trang bị cường hoá lái để giảm nhẹ lao động cho người lái tăng an toàn chuyển động Khi xe chạy tốc độ lớn mà bên lốp bị thủng, cường hoá lái đảm bảo cho người lái đủ sức điều khiển, giữ ô tô đường mà không bị lao sang bên Sử dụng cường hoá lái có nhược lốp mòn nhanh (do lạm dụng cường hố để quay vòng chỗ); kết cấu hệ thống lái phức tạp tăng khối lượng công việc bảo dưỡng b) Phân loại: + Theo dạng nguồn lượng sử dụng, chia ra: - Cường hoá thuỷ lực; - cường hố khí nén; - cường hố điện; - cường hố khí Hai loại sau dùng Phổ biến loại thuỷ lực có kết cấu nhỏ gọn làm việc tin cậy c) Yêu cầu: Cường hoá lái phải đảm bảo u cầu sau: - Khi cường hố hỏng hệ thống lái làm việc lái nặng hơn; - Thời gian chậm tác dụng nhỏ; - đảm bảo tỷ lệ góc quay vơ lăng góc quay bánh xe dẫn hướng; - Khi sức cản quay vòng tăng lên lực u cầu vô lăng pơhải tăng theo để người lái có "cảm giác đường" Tuy lực khơng vượt 100 150N; - Không xảy tượng tự cường hố tơ vượt qua chỗ lồi lõm, rung xóc; - Có tác dụng để trường hợp lốp bánh dẫn hwonsg bị nổ, người lái vừa phanh ngặt vừa giữ hướng chuyển động cần thiết xe, 44 35/ Thành phần cấu tạo sơ đồ bố trí cường hoá lái ? Bất kỳ loại cường hoá thiết phải gồm ba phận là: nguồn lượng, phận phân phối phận chấp hành a Nguồn lượng: Nguồn lượng để cung cấp lượng cho cường hố, là: bơm + ắc quy thuỷ lực, máy nén + bình chứa hay ắc quy + máy phát b Bộ phận phân phối: Bộ phận phân phối để điều chỉnh lượng cung cấp cho phận chấp hành đảm bảo tỷ lệ góc quay vơ lăng góc quay bánh dẫn hướng Bộ phận phân phối thực chất các van thuỷ lực, khí nén hay công tắc mạch điện c Bộ phận chấp hành: Bộ phận chấp hành hay cấu thực dùng để tạo truyền lực trợ lực lên truyền động lái Tuỳ theo loại cường hoá mà xi lanh thuỷ lực, xi lanh khí nén hay động điện d Các phương án bố trí: Cường hố bố trí hệ thống lái theo phương án hình 3.22 Trong phương án phương án bố trí phận phối, xi lanh lực cấu lái vào chung cụm (hình 3.22a) có ưu điểm là: kết cấu gọn, vững nên có khuynh hướng gây tượng tự dao động bánh xe dẫn hướng, chiều dài ống dẫn ngắn nên độ nhạy cao Tuy có nhược điểm là: cấu lái phức tạp, tất chi tiết dẫn động lái chịu tải trọng lớn Vì tơ có khối lượng cầu dẫn hướng lớn thường sử dụng phương án bố trí rời (hình 3.22b, c d) Các phương án bố trí rời cụm có ưu điểm quan trọnh là: cho phép sử dụng cường hoá ô tô có hệ thống lái quy chuẩn (tức thuận tiện phương diện thống hoá sản phẩm) phần tử chúng đặt vị trí tự nên dễ bố trí lắp đặt Tuy sơ đồ hình 3.22d dùng tăng số lượng chiều dài đường ống, kết cấu vững nên tăng khuynh hướng tự dao động bánh dẫn hướng 45 Hình 3.22 Các sơ đồ bố trí cường hố lái 1- Bộ phận phân phối; 2- Xi lanh lực; 3- Cơ cấu lái 46 36/ Trình bày sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc cường hoá lái loại thuỷ lực (hình 3.23) Sơ đồ nguyên lý làm việc Trên hình 3.23 sơ đồ cường hố lái loại thuỷ lực Hình 3.23b cường hố có phận phân phối loại hở Trong trường hợp này, chiều rộng vai trượt phân phối nhỏ chiều rộng tương ứng lỗ vỏ Do xe chuyển động thẳng, đường đẩy đường hồi cường hoá thông với với khoang làm việc xi lanh lực Bởi bơm cường hố làm việc liên tục nên chất lỏng liên tục tuần hồn qua phân phối Hình 3.23a cường hố có phân phối loại kín vị trí trung gian trượt, tất đường ống bị bịt kín Chất lỏng đưa đến phân phối từ ắc quy thuỷ lực Bơm làm việc cần thiết để nạp bổ sung chất lỏng cao áp vào ắc quy thuỷ lực Hệ thống cho phép sử dụng bơm có suất nhỏ giảm tổn thất dẫn động Sơ đồ hình 3.23a làm việc sau: Bơm 13 qua van ngược 12 tạo nên áp suất định trì ắc quy thuỷ lực 11 Khi quay vô lăng 7, trượt phân phối dịch chuyển mở đường ống đóng đường dầu hồi 10 Dầu cao áp theo ống chảy vào xi lanh lực 1, ép piston dịch chuyển qua hệ thống đòn làm quay bánh dẫn hướng Khi quay qua (là khâu liên hệ ngược) làm vỏ phân phối dịch chuyển theo đường bị đóng lại ngừng cấp chất lỏng cao áp cho xi lanh lực Để bánh xe dẫn hướng quay góc lớn hơn, người lái phải tiếp tục quay vô lăng Khi quay vô lăng sang phía khác q trình tương tự xảy ống Các đường dầu nối với bình chứa 14 thơng với bơm 13 Trên sơ đồ 3.23b cường hoá thuỷ lực khơng có ắc quy áp suất: Trong trường hợp này, phần trượt vị trí trung gian đảm bảo cho chất lỏng lưu thông tự Hình 3.23 Các sơ đồ cường hố lái loại thủy lực a- Có ắc quy thủy lực; b- Khơng có ắc quy thủy lực 47 kéo dọc; 4- Piston van phân phối; 5,61- Xi lanh lực; 2- Bánh xe dẫn hướng; 3- Thanh Đường dầu đến xi lanh lực; 7- Vô lăng; 8,10- Đường hồi dầu; 9- Đường dầu cao áp; 11ắc quy thuỷ lực; 12- Van chiều; 13- Bơm dầu; 14- Bình chứa; 15- Lò xo; 16- Van Trong phân phối có lò xo 15, cường hoá bắt đầu làm việc lực tác dụng lên vô lăng đủ để thắng lực lò xo Để đảm bảo cảm giác đường, kết cấu có van đĩa 16 buồng phản ứng phía sau van Để dịch chuyển trượt phía hay phía khác, người lái khơng phải thắng lực lò xo mà phải thắng áp lực chất lỏng buồng phản ứng Mà áp lực tỷ lệ với mơ men cản quay vòng nên lực cần tác dụng lên vô lăng tăng theo tăng mơ men cản quay vòng 37/ Xác định mơ men cản quay vòng lực cần thiết tác dụng lên vô lăng Xác định mô men cản quay vòng: Mơ men cản quay vòng có gía trị lớn quay vòng tơ máy kéo chỗ Mơ men cản quay vòng trường hợp bao gồm: mô men sinh lực cản lăn M1, Mô men cản phản lực ngang vết tiếp xúc M2 mô men ổn định bánh xe dẫn hướng M3, tức bánh xe dẫn hướng: Mcq = M1 + M2 + M3 (3.17) Trong đó: (3.18) M1  fGbx.a đây: Gbx - Trọng lượng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng; f - Hệ số cản lăn Khi tính tốn lấy f = 0,015 0,018; a - Cánh tay đòn (hình 3.25), thường xác định thực nghiệm có giá trị nằm giới hạn: a = 30 60 mm - ô tô cỡ nhỏ vừa; a = 60 100 mm - ô tô cỡ lớn Nếu khơng có số liệu thực (  )   a  l  rbx 180  ;  nghiệm xác định a theo cơng thức gần đúng: Hình 3.25 Sơ đồ tính tốn mơ men cản quay vòng tác dụng lực cản lăn (3.19) M2 = nGbx.x = Y.x 48 đây: Y - Lực ngang tổng hợp; x - Độ dịch phía sau điểm đặt lực ngang tổng hợp so với tâm diện tích tiếp xúc lốp với mặt đường đàn hồi bên lốp gây (hình 3.26) Hình 3.26 Sơ đồ xác định mơ men cản quay gây lực ngang Trên hình 3.27 sơ đồ mô tả lăn bánh xe đàn hồi khơng có có lực ngang tác dụng Do độ đàn hồi bên lốp mà bánh xe đàn hồi lăn tác dụng lực ngang lăn lệch vết tiếp xúc bánh xe với mặt đường quay tương đối mặt phẳng bánh xe (hình 3.27b) Biến dạng ngang lốp tăng dần từ phía trước phía sau vết tiếp xúc làm cho điểm đặt lực ngang tổng hợp Y dịch phía sau so với tâm lượng x (hình 3.27c) Một cách gần thừa nhận x  lk ,ở lk - chiều dài vết tiếp x  0,5 r0  rbx (3.20) xúc, tức là: Trong đó: r0 - Bán kính tự bánh xe dẫn hướng; rbx - Bán kính làmv iệc bánh xe Nếu thừa nhận rbx = 0,96r0 ta có: (3.21) x  0,14r0 M2 = nGbx.x  0,14r0nGbx n - Hệ số bám ngang, tính tốn lấy n = 0,85 0,9 Thành phần mô men cản quay M3 tính tốn bỏ qua (do giá trị nhỏ so với mơ men thành phần khác) tính đến hệ số Như vậy, cho cầu trước có hai bánh xe dẫn hướng quy dẫn mô men cản quay chúng trục đòn quay đứng ta mơ men cản quay tổng: 49 M  (M1  M )K M i dd dd 2 G bx (f a  0,14n r0 )K M i dd dd (3.22) Trong đó: dđ, idđ - Hiệu suất tỷ số truyền dẫn động lái Tỷ số truyền dẫn động lái phụ thuộc tỷ số cánh tay đòn Trong trình quay vòng, trị số cánh tay đòn thay đổi mức độ thay đổi không lớn Trong kết cấu idđ = 0,85 1,1 KM3 - Hệ số tính đến ảnh hưởng mơ men ổn định bánh xe dẫn hướng M3 Khi tính tốn lấy KM3 = 1,07 1,15 50 ... 12/ Cơng dụng, phân loại, u cầu hệ thống treo ? a) Công dụng: Hệ thống treo tập hợp tất cấu dùng để nối đàn hồi khung vỏ ô tô máy kéo với cầu hay hệ thống chuyển động (bánh xe, xích) Hệ thống treo... Loại phanh cân bằng, phanh không cân phanh dải - Theo đặc điểm hình thức dẫn động, truyền động phanh có: phanh khí; phanh thủy lực (phanh dầu); phanh khí nén (phanh hơi); phanh điện từ phanh. .. chúng Phân loại Hệ thống phanh gồm cấu để hãm trực tiếp tốc độ góc bánh xe trục hệ thống truyền lực truyền động phanh để dẫn động cấu phanh - Tùy theo tính chất điều khiển mà chia : Phanh chân phanh