(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016

(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016(Đồ án Cơ điện tử ô tô 2) - Tính toán, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016

Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ 1.1.1.Định nghĩa .4 Hình 1.1 Cơ điện tử kết hợp robot tin học .5 Hình 1.3 Kết cấu điện tử 1.1.2 Các thành phần hệ thống điện tử Hình 1.5 Hệ thống điện tử ô tô 1.2.1.Các hệ thống điều khiển động Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống EFI Hình 1.7 Hệ thống ESA Hình 1.8 Hệ thống ISE 10 Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống ABS 11 1.2.2.Các hệ thống điều khiển thân xe .12 Hình 1.9 Tác dụng hệ thống ESP 13 Hình 1.10 Hiệu hệ thống phanh cân điện tử ESP 14 1.2.3.Các hệ thống điều khiển gầm ô tô .15 Hệ thống điều khiển gầm ô tô gồm: hộp số tự động điều khiển tự động ECT.15 Hình 1.11 Sơ đồ bố trí chi tiết hộp số tự động 15 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE HONDA CIVIC .16 2.1 Tổng quan xe Honda Civic .16 2.1.1 Hình ảnh xe Honda civic 2016 16 2.1.2 Tuyến hình xe 17 2.2 Các thông số kỹ thuật xe Honda Civic 18 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HONDA CIVIC 21 3.1 Công dụng, yêu cầu hệ thống phanh .21 3.1.1 Công dụng hệ thống phanh .21 3.1.2 Yêu cầu hệ thống phanh .21 3.2 Cấu tạo chung, nguyên lý hoạt động hệ thống phanh .22 3.2.1 Cấu tạo chung 22 3.2.2 Nguyên lý làm việc chung 24 3.2.3 Hệ thống phanh công tác 24 3.2.4 Hệ thống phanh dừng 31 3.3 Kết cấu cấu phanh .32 3.3.1 Cấu tạo 32 3.3.2 Nguyên lý làm việc .32 SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều 3.4 Kết cấu dẫn động phanh .33 3.4.1 Cấu tạo 33 3.4.2 Nguyên lý làm việc .33 3.5 Kết cấu trợ lực phanh 36 3.5.1 Cấu tạo trợ lực chân không 36 3.5.2 Nguyên lý hoạt động trợ lực phanh 36 3.6 Cảm biến 38 3.6.1 Giới thiệu chung cảm biến 38 3.6.2 Cấu tạo cảm biến tốc độ .39 3.7 Cơ cấu chấp hành 41 3.8 ECU ABS 44 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE HONDA CIVIC 52 4.1 Mục đích, nội dung tính tốn kiểm nghiệm 53 4.1.2 Nội dung 53 4.2 Sơ đồ tính tốn kiểm nghiệm thơng số ban đầu 53 4.2.1 Sơ đồ tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh Honda Civic .53 4.2.2 Các thông số ban đầu 54 4.2.3 Tính tốn lực tác dụng lên ma sát .55 4.4 Xác định mô men phanh thực tế mô men phanh yêu cầu cấu phanh 56 4.4.1 Xác định mô men phanh thực tế cấu phanh sinh 56 4.4.2 Mô men phanh yêu cầu cấu phanh .57 4.5 Tính tốn xác định cơng ma sát riêng 59 4.6 Tính tốn xác định áp lực lên má phanh .60 4.7 Tính tốn nhiệt q trình phanh 60 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 62 5.1 Thiết kế Proteus .62 5.3 Chạy chương trình 64 KẾT LUẬN 67 SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều LỜI NĨI ĐẦU Giao thơng vận tải chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân, đặc biệt nước có kinh tế phát triển Có thể nói mạng lưới giao thông vận tải mạch máu quốc gia, quốc gia muốn phát triển thiết phải phát triển mạng lưới giao thông vận tải Trong hệ thống giao thông vận tải ngành giao thông đường đóng vai trị chủ đạo phần lớn lượng hàng người vận chuyển nội địa ôtô Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, nghành ôtô ngày phát triển Những ôtô ngày trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn…để theo kịp với xu thời đại Song song với việc phát triển nghành ơtơ vấn đề bảo đảm an tồn cho người xe trở nên cần thiết, đảm bảo tính mạng, cải vật chất cho người Do ơtơ xuất nhiều cấu bảo đảm an toàn như: cải tiến cấu phanh, dây đai an tồn, túi khí…trong cấu phanh đóng vai trị quan trọng Cho nên sau kết thúc khóa học trường em chọn đề tài “Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe Honda Civic 2016” SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ 1.1.Khái niệm điện tử 1.1.1.Định nghĩa Cơ điện tử hệ thống cấu máy có thiết bị điều khiển lập trình có khả hoạt động cách linh hoạt Ứng dụng sinh hoạt, công nghiệp, lĩnh vực nghiên cứu như; máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, máy chụp hình, modul sản xuất linh hoạt, tự động hóa q trình sản xuất thiết bị hổ trợ nghiên cứu thiết bị đo hệ thống kiễm tra … Một số nhà khoa học nhà nghiên cứu định nghĩa điện tử sau: Khái niệm điện tử mở từ định nghĩa ban đầu công ty Yasakawa Electric: “thuật ngữ Mechantronics (Cơ điện tử) tạo (Mecha) Mechanism (trong Cơ Cấu) tronics electronics (Điện Tử) Nói cách khác, công nghệ sản phẩm ngày phát triển ngày kết hợp chặt chẽ hữu thành phần điện tử vào cấu khó ranh giới chúng Một định nghĩa khác điện tử thường hay nói tới Harashima, Tomizukava Fuduka đưa năm 1996: “ Cơ điện tử tích hợp chặt chẽ kỹ thuật khí với điện tử điều khiển máy tính thơng minh thiết kế chế tạo sản phẩm quy trình cơng nghiệp.” Cùng năm Auslander Kempf đưa định nghĩa khác sau: “ Cơ điện tử áp dụng tổng hợp định tạo nên hoạt động hệ vật lý.” Năm 1997, Shetty lại quan niệm: “ Cơ điện tử phương pháp luận dùng để thiết kế Tối Ưu Hóa sản phẩm điện.” Và gần đây, Bolton đề xuất định nghĩa: “ Một hệ điện tử không kết hợp chặt chẽ hệ khí điện khơng đơn hệ điều khiển, tích hợp đầy đủ tất hệ trên.” Tất định nghĩa phát biểu Cơ điện tử xác đáng giàu thông tin, nhiên thân chúng, đứng riêng lẻ lại không định nghĩa đầy đủ thuật ngữ Cơ điện tử.” SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều Hình 1.1 Cơ điện tử kết hợp robot tin học Cơ điện tử “liên kết cộng nhiều lĩnh vực để tạo sản phẩm có tính vượt trội” Sự liên kết cộng mang lại nhiều hội khơng thách thức cho phát triển điện tử Hay hiểu cách giản đơn: Cơ điện tử kết hợp phức hợp ngành khí, điện tử, tin học Sản phẩm điện tử có đặc trưng riêng ưu so với hệ thống công nghệ độc lập khác Hình 1.3 Kết cấu điện tử Sản phẩm Cơ điện tử sản phẩm cho người sử dụng cuối đồ dùng, thiết bị gia dụng chế tạo hàng loạt, sản phẩm chất lượng cao điện thoại thông minh, ôtô, máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ, thiết bị y tế, phận thể SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều nhân tạo thay cho người vv… Các sản phẩm thiết kế chế tạo cách tiện ích nhất, phù hợp với yêu cầu riêng cho người sử dụng người sử dụng không quan tâm đến cơng nghệ dùng mà họ mua dùng sản phẩm tốt hơn, kinh tế hơn, tiện dụng phù hợp với yêu cầu riêng Cơ điện tử định nghĩa sau: “Cơ điện tử lĩnh vực khoa học công nghệ hình thành từ cộng nhiều ngành khoa học cơng nghệ nhằm hồn thiện, thơng minh hố tạo nên linh hồn cảm xúc cho sản phẩm công cụ phục vụ cho người” 1.1.2 Các thành phần hệ thống điện tử Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống điện tử Thiết bị công nghệ khí: Đây cấu máy cơng tác, thực thao tác q trình cơng nghệ Cảm biến ( sensor ) Là thiết bị chuyển đổi lượng từ dạng qua dạng khác dùng để xác định giá trị đại lượng vật lý Ví dụ cảm biến vận tốc, cảm biến áp suất, cảm biến lưu lượng Cơ cấu chấp hành ( actuator) Đây thiết bị nhận nguồn lượng từ bên tác động vào thiết bị cơng nghệ sở tín hiệu điều khiển từ điều khiển Trong hệ thống điện tử thường gặp loại cấu chấp hành công tắc, động ( điện ) tịnh tiến động ( điện ) quay Bộ vi xử lý ( microprocessor) SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều Dùng làm lõ cho điều khiển Cấu trúc gồm thành phần chính: tính tốn số học logic, điều khiển, ghi casc bus truyền thông Phần mềm điều khiển Phần mềm điều khiển thể thuật tốn điều khiển có tác dụng cách thức hệ thống hoạt động 1.2.Hệ thống điện tử tơ Hình 1.5 Hệ thống điện tử ô tô Hệ thống điện tử hệ thống thực việc điều khiển toàn động cơ, hệ thống truyền lực, hệ thống phanh hệ thống khác với độ xác cao ECU ( xử lý) Đây hệ thống điều khiển tôrng hợp hệ thống điều khiển ECU khác đảm bảo tính tơ Trong đó: EFI: Hệ thống phun xăng điện tử ESA: Hệ thống đánh lửa sớm điện tử ISC: Hệ thống điều khiển tốc độ không tải ECT: Hộp số tự động điều khiển điện tử ABS: Hệ thống phanh chống bó cứng TEMS: Hệ thống treo điều khiển điện tử TRC: Hệ thống chống trượt bánh xe A/C: Hệ thống điều hịa khơng khí SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều 1.2.1.Các hệ thống điều khiển động a) Hệ thống phun xăng điện tử EFI Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống EFI Một bơm nhiên liệu cung cấp đủ nhên liệu cung cấp đủ nhiên liệu áp suất không đổi đến vòi phun Các vòi phun phun lượng nhiên liệu định trước vào đường ống nạp theo tín hiệu từ ECU động ECU nhận tín hiệu từ nhiều cảm biến thơng báo thay đổi chế độ hoạt động sau: Áp suất đường ống nạp hay khí nạp Góc quay trục khuỷu G, tốc độ động NE, tăng tốc, giảm tốc VTA, nhiệt độ nước làm mát THW, nhiệt độ khí nạp ECU sử dụng casc tín hiệu để xác định khoảng thời gian phun cần thiết nhằm đạt hịa khí với tỉ lệ tối ưu phù hợp điều kiện hoạt động động b) Đánh lửa sớm điện tử ESA Hình 1.7 Hệ thống ESA SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều ECU lập trình với số liệu đảm bảo thời điểm đánh lửa tối ưu chế độ hoạt động động Dựa vào số liệu các biến theo dõi hoạt động động gửi về, ECU gửi tín hiệu điều khiển IGT( thời điểm đánh lửa ) đến IC đánh lửa để đánh lửa thời điểm xác Các tín hiệu sau: tốc độ động NE, góc quay trục khuỷu G, áp suất đường ống nạp PIM, lưu lượng khí nạp ( VS, KS VG) Nhiệt độ nước làm mát THW SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều c) Điều khiển tốc độ không tải ISC Hình 1.8 Hệ thống ISE ECU lập trình với giá trị tốc độ động tiêu chuẩn tương ứng với điều kiện sau: nhiệt độ nước làm mát THW, điều hịa khơng bật hay tắt A/C Các cảm biến truyền dẫn tín hiệu đến ECU, điều khiển dịng khí van ISC, qua đường khí phụ điều chỉnh tốc độ khơng tải đến tiêu chuẩn d) Hệ thống chẩn đoán ECU động có hệ thống chẩn đốn ECU ln ln giám sát tín hiệu chuyển vào từ cảm biến khác Nếu phát cố với tín hiệu vào, ECU ghi cố dạng DTC (Mã chẩn đốn hư hỏng) làm sáng MIL (Đèn báo hư hỏng) Nếu cần ECU truyền tín hiệu DTC cách nhấp nháy đèn MIL hiển thị DTC liệu khác hình máy chẩn đốn cầm tay Các chức chẩn đoán phát DTC liệu cố máy chẩn đốn có dạng tiên tiến hoàn chỉnh cao hệ thống điện tử e) Phanh ABS SVTH: Đặng Văn Thiên 10 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều 4.1 Mục đích, nội dung tính tốn kiểm nghiệm 4.1.1 Mục đích Xác định lực tác dụng lên má phanh phanh, momen phanh sinh phanh… Để đảm bảo chi tiết hệ thống phanh có độ tin cậy cao trình hoạt động 4.1.2 Nội dung - Tính tốn lực tác dụng lên ma sát - Xác định momen phanh thực tế momen phanh yêu cầu cấu phanh - Tính tốn xác định cơng ma sát riêng - Tính tốn xác định áp lực lên má phanh - Tính tốn nhiệt q trình phanh 4.2 Sơ đồ tính tốn kiểm nghiệm thơng số ban đầu 4.2.1 Sơ đồ tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh Honda Civic * Sơ đồ 1: Hình 3.1: Sơ đồ lực tác dụng lên xe * Sơ đồ 2: SVTH: Đặng Văn Thiên 53 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều Hình 3.2: Sơ đồ tính tốn kiểm nghiệm cấu phanh 4.2.2 Các thông số ban đầu - Chiều dài sở : L= 2700 mm - Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trước a= 1220 mm - Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau b= 1480 mm - Chiều cao trọng tâm xe hg = 600 m - Trọng lượng toàn xe G= 1695 kG - Trọng lượng phân bố cầu trước G1 = 932 kG - Trọng lượng phân bố cầu sau G2 = 763 kG- Khoảng cách từ tâm bàn đạp đến khớp quay l1 = 240 mm - Khoảng cách từ tâm khớp quay tới đường tâm đẩy pít tơng xi lanh l2 = 88 mm - Đường kính xi lanh phanh D = 25,4 mm - Đường kính xi lanh cơng tác trước d1 = 50 mm - Đường kính xi lanh cơng tác sau d2= 50 mm - Đường kính đĩa phanh trước Dt1 =170 mm - Đường kính đĩa phanh trước Dn1= 300 mm - Đường kính trung bình đĩa phanh trước= 241 mm - Đường kính đĩa phanh sau Dt2 = 160 mm - Đường kính ngồi đĩa phanh sau Dn2 =300 mm SVTH: Đặng Văn Thiên 54 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều - Đường kính trung bình đĩa phanh sau Dtb2 = 237 mm o - Góc ơm má phanh trước β = 60 = 1,04 rad o - Góc ơm má phanh sau β = 60 = 1,04 rad - Bán kính ngồi ma sát R = 145 mm - Bán kính ma sát r = 85 mm - Bán kính trung bình ma sát Rtb = 120,5 mm 4.2.3 Tính tốn lực tác dụng lên ma sát - Cơ cấu phanh trước: Lực ép tác dụng lên ma sát phanh đĩa: N1 = pi π d2 Trong đó: (3.17) N1: Lực tác dụng lên ma sát phanh trước d: Đường kính xi lanh phanh bánh xe pi : Áp suất xi lanh phanh áp suất dầu đường ống dẫn với xi lanh phanh bánh xe (N/ cm ) pi = 4.Q.l1 4.Q , η + π D l πD (3.18) Với Q: Lực người lái tác dụng lên bàn đạp phanh Q = 300 (N) D: Đường kính xi lanh phanh (cm) η : Hiệu suất truyền động thuỷ lực Q , : Lực trợ lực phanh (N) Trong đó: Q , = S p (3.19) p : Độ chênh lệch áp suất khơng khí với độ chân khơng p = 1- 0,4=0,6 ( kG cm ) = 5,886 ( N cm ) π ( Dtl2 − d v2 ) S= (3.20) SVTH: Đặng Văn Thiên 55 Đồ án điện tử Với: GVHD: Bùi Hải Triều Dtl2 : Đường kính bên trợ lực chân không Dtl2 =300 mm = 30 (cm) dv : Đường kính van điều khiển dv = 30 mm = (cm) Thay giá trị vào công thức (3.20), (3.19), (3.18) ta xác định được: π (30 − ) S= = 699.79 (cm ) Q , = 699.79 x 5.886= 4119.1 (N) pi = x 200 x 24 x 4119 + =921.02 (N/cm2) πx 2.54 x8.8 πx 2.54 Thay giá trị vào công thức (3.17 ) ta xác định được: N = 921.02 3.14.5 = 18075.02 (N) Lực tác dụng lên ma sát phanh trước : 11326,43 (N) Tương tự cấu phanh sau: N = pi π d N = 921.02 x 3.14 x5 = 18075,02 (N) Lực tác dụng lên ma sát phanh sau : 18075,02 (N) 4.4 Xác định mô men phanh thực tế mô men phanh yêu cầu cấu phanh 4.4.1 Xác định mô men phanh thực tế cấu phanh sinh - Đối với cấu phanh bánh trước: M p1 = µ.N Rtb Z Trong đó: (3.19) µ = 0,42 , hệ số ma sát ma sát N1 : Lực ép má phanh vào đĩa (N) SVTH: Đặng Văn Thiên 56 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều Rtb : Bán kính trung bình đĩa phanh Rtb =120,5 mm =0,1205 [m] Z : Số lượng bề mặt ma sát cho cấu phanh, Z = Thay giá trị vào công thức (3.19) ta được: M P1 = 0,42 x 18075,02 x 0,1205 x = 1829,54 (Nm) Vậy mô men cấu phanh bánh trước là: 1829,54 (Nm) Tương tự cấu phanh sau: M p = µ.N Rtb Z = 0,42 x 18075,02 x0,1185x 2= 1799,2 (Nm) Vậy mô men cấu phanh bánh sau là: 1799,2 (Nm) Vậy mô men phanh thực tế toàn xe là: N = 1829,54 + 1799,2 = 3628,74 (Nm) 4.4.2 Mô men phanh yêu cầu cấu phanh Để đảm bảo phanh xe có hiệu điều kiện nào, lực phanh yêu cầu bánh xe xác định sau: - Lực phanh cực đại tác dụng lên bánh xe cầu trước cầu sau là: Theo tài liệu [2] ta có: PP' = G1 G m1 ϕ PP' = m2 ϕ 2 (3.20) Trong đó: G1 , G2 : Trọng lượng phân bố cầu trước cầu sau (N) m1 , m2 : Hệ số phân bố tải trọng lên cầu trước cầu sau phanh ϕ : Hệ số bám lốp mặt đường , ϕ = 0,7 theo tài liệu [2] Như lực phanh yêu cầu hai bánh xe cầu trước cầu sau là: PP1 = PP' = G1 m1 ϕ PP = PP' m2 ϕ (3.21) - Mô men phanh yêu cầu cấu phanh là: + Đối với cấu phanh banh trước: M P' = PP' rbx = G1 G.b m1 ϕ.rbx = m1 ϕ rbx 2 L (3.22) + Đối với cấu phanh bánh sau: M P' = PP' rbx = G1 G.b m2 ϕ.rbx = m2 ϕ.rbx 2.L (3.23) SVTH: Đặng Văn Thiên 57 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều Trong : G1 = 932 x 9,81= 9142.92 (N); G2 = 763 x 9,81 = 7485.03 (N) rbx = ro λ (3.24) Ở ro bán kính tự bánh xe có giá trị gần bán kính thiết kế ta có: ro ≈ r = 2.H + d (3.25) Với r: Là bán kính thiết kế Với bánh trước: dùng lốp 195/65R15 H: Chiều cao profile lốp , H = 0,6.B = 0,65 x 195 = 126.75 mm d: Đường kính vành bánh xe , d = 16 inch = 15 x 25.4 = 381 mm λ : Hệ số biến dạng lốp, xem gần biến dạng lốp chọn λ = 0,93 rbx = Vậy ta có: 2.H + d x126.75 + 381 λ = 0,93 = 295.04 (mm) 2 m1, m2 : Hệ số phân bố tải trọng lên cầu phanh, theo tài liệu [ ] ta có: m1 = + m2 = − J p max hg g b = 1+ J p max hg g a ϕ ' hg = 1− (3.26) b ϕ ' hg (3.27) a Trong : hg : Chiều cao trọng tâm ô tô , hg = 600 mm a , b : Khoảng cách tương ứng từ trọng tâm ô tô đến cầu J p max : Gia tốc chậm dần phanh , J p max = 6.86 ( m s ) g : Gia tốc trọng trường , g = 9.81 ( m s ) ϕ ' : Hệ số đặc trưng cường độ phanh , ϕ ' = J p max g = 6.86 = 0.699 9.81 Thay giá trị vào công thức (3.26) v (3.27) ta được: m1 = 1+ m2 = 1- 0.699 x0.6 = 1,283 1.480 0.699 x0.62 = 0,645 1.22 Thay giá trị tính tốn vào cơng thức (3.22) v (3.23) ta có: M P' = 9142.92 x1.283 x0.7 x 0.309 = 1268.64 (Nm) SVTH: Đặng Văn Thiên 58 Đồ án điện tử M P' = GVHD: Bùi Hải Triều 7485.03x0.645 x0.7 x0.309 = 522.13 (Nm) Vậy mô men phanh yêu cầu toàn xe : M P' = M P' + M P' = 1268.64 + 522.13 M 'p = 1790.77 (Nm) Mô men phanh thực tế : N = 3628,74 Nm > 1790.77 Nm Mô men cấu phanh sinh lớn mô men phanh yêu cầu phanh Vậy mô men phanh đạt u cầu đặt 4.5 Tính tốn xác định công ma sát riêng Công ma sát riêng xác định sở má phanh thu toàn động ô tô vận tốc Theo tài liệu [2] ta có: Lms = G.Vo2 2.g FΣ (3.28) Trong đó: G: Trọng lượng tồn ô tô đầy tải G =1695 x 9.81= 16627.95 N = 16.62795 (KN) Vo Vận tốc ô tô bắt đầu phanh (m/s) (Lấy Vmax = 80 km/h = 22.2 (m/s) g: Gia tốc trọng trường , g = 9.81 m s FΣ : Tổng diện tích tồn má phanh tất cấu phanh ô tô Thay giá trị vào cơng thức (3.28) ta có: FΣ = x1.04 x (145 − 85 ) = 57408 mm = 0.06 ( m ) Lms = 16.62795 x 22.2 = 6961.36 ( KNm m ) x9.81x0.06 Theo tài liệu [2]- Trị số cho phép công ma sát riêng cấu phanh sau : Ơ tơ du lịch (Lms ) = 4000 ÷ 15000 KNm m Do công ma sát riêng tính thoả mãn điều kiện cho phép Thời hạn phục vụ má phanh phụ thuộc vào công ma sát riêng, cơng ma sát lớn nhiệt độ phát lớn má phanh chóng bị hỏng SVTH: Đặng Văn Thiên 59 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều 4.6 Tính tốn xác định áp lực lên má phanh Giả thiết áp suất bề mặt má phanh phân bố Theo tài liệu [ ] ta có: q= MP (3.29) µ Fmp Trong : M P : Mơ men sinh cấu phanh (Nm) µ : Hệ số ma sát Fmp : Diện tích má phanh (rad) Fmpt = β ( R − r ) / = 1.04 x (145 − 85 ) / = 7176 (mm ) = 0,007176 ( m ) Fmps = β ( R − r ) / = 1.04 x (145 − 85 ) / = 7176 (mm ) = 0,007176 ( m ) + Đối với cấu phanh bánh trước: q1 = M P1 1829.54 = = 607030 µ Fmpt 0.42 x0.007176 ( N m2 + Đối với cấu phanh bánh sau : q2 = M P2 1799.2 = = 596963,4 µ.Fmps 0.42 x 0.007176 ( N m2 ) Giá trị cho phép áp suất bề mặt má phanh theo tài liệu [ ] thì: [q] ≥ q=1.2 ÷ 2.0 ( MN / m ) Do áp suất bề mặt tính tốn má phanh thoả mãn 4.7 Tính tốn nhiệt q trình phanh Trong q trình phanh, động ô tô chuyển thành nhiệt đĩa phanh chi tiêt khác phần thoát mơi trường khơng khí Theo tài liệu [ ] phương trình cân lượng có dạng sau: G V12 − V22 = mt C.τ Ft ∫ K τ dt g (3.30) Trong : G: Trọng lượng ô tô ; G = 1695 kg = 16627.95 N g: Gia tốc trọng trường , g = 9.81 ( m s ) V1 ,V2 : Vận tốc ban đầu vận tốc cuối trình phanh SVTH: Đặng Văn Thiên 60 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều Lấy V1 = 30 [km/h] = 8,3 [m/s] ; V2 = mt : Khối lượng đĩa phanh chi tiết bị nung nóng Lấy mt = 32 kg C: Nhiệt dung riêng chi tiết bị nung nóng Đối với thép, gang C = 500 (J/kg.độ) Ft : Diện tích làm mát đĩa phanh ( m ) K: Hệ số truyền nhiệt đĩa phanh ngồi khơng khí Số hạng thứ vế phải phương trình lượng nung nóng đĩa phanh Cịn số hạng thứ hai phần lượng truyền khơng khí Khi phanh ngặt với thời gian ngắn lượng truyền môi trường coi không đáng kể, số hạng thứ hai bỏ qua Trên sở xác định tăng nhiệt độ đĩa phanh trình phanh sau: τ= G.(V12 − V22 ) 2.g mt C (3.31) Thay giá trị vào công thức (3.31) ta được: τ= 16627.95 x8 x3 = 3.81o C x9.81x32 x500 Theo tài liệu [ ] xe phanh 30 km/h độ tăng nhiệt độ cho phép không lớn 15 o C Do nhiệt độ tính thoả mãn u cầu Trên ta tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe ôtô Honda Civic kết cho ta thấy hệ thống phù hợp với thơng số xe để đảm bảo vận hành cách an toàn, hiệu với điều kiện thực tế SVTH: Đặng Văn Thiên 61 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 5.1 Thiết kế Proteus Các linh kiện mạch proteus -Cảm biến tốc độ quang trở -Aduno -Motor -Resistor -Led ( Hiển thị dòng 5V) SVTH: Đặng Văn Thiên 62 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều 5.2 Viết code Aduno #include Servo Servol1, Servol2, Servol3, Servol4 ; #define Sensor #define led 10 void setup() { pinMode( Sensor, INPUT); pinMode( led, OUTPUT); Serial.begin(9600); Servol4.attach(9); Servol3.attach(8); Servol2.attach(7); Servol1.attach(6); SVTH: Đặng Văn Thiên 63 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều } void loop() { if (digitalRead(Sensor) == ) {Serial.println(" phanh bi bo cung "); Servol4.write(0); Servol3.write(0); Servol2.write(0); Servol1.write(0); digitalWrite(led, HIGH ); } else {Serial.println(" phanh khong bi bo cung "); Servol4.write(360); Servol3.write(360); Servol2.write(360); Servol1.write(360); digitalWrite(led, LOW ); } } 5.3 Chạy chương trình Sau viết code Aduno kiểm tra code xem chưa, có lỗi khơng chỉnh sửa lại cho chuẩn, sau kiểm tra chuẩn cho chạy code Sau nạp code vào Aduno Proteus cho chạy Proteus kiểm tra tín hiệu cảm biến, aduno, đầu led hiển thị chuẩn chưa, chuẩn kết thúc SVTH: Đặng Văn Thiên 64 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều SVTH: Đặng Văn Thiên 65 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều SVTH: Đặng Văn Thiên 66 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều KẾT LUẬN Sau thời gian nhiều tuần làm đồ án với đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống phanh xe Honda Civic ” Đến đồ án em đã hồn thành Qua q trình tìm hiểu nghiên cứu để thực đồ án, kiến thức thực tế kiến thức em nâng cao Em hiểu sâu sắc hệ thống phanh đặc biệt hệ thống phanh xe Honda Civic Biết kết cấu chi tiết hệ thống nhiều điều mẻ từ thực tế Em học tập nhiều kinh nghiệm công tác bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh nói chung hệ thống phanh xe Honda Civic nói riêng, khái quát kiến thức chuyên ngành cốt lõi Để hoàn thành đồ án trước hết em xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy mơn Ơ tô hướng dẫn bảo em từ kiến thức sở đến kiến thức chuyên ngành Em chân thành cảm ơn đến thầy Bùi Hải Triều tận tình, bảo giúp đỡ hướng dẫn em suốt trình thực đồ án Do thời gian có hạn, kiến thức tài liệu tham khảo cịn nhiều hạn chế thiếu kinh nghiệm thực tế, đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy mơn góp ý để đồ án tổng hợp em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 20/ 05/ 2020 Sinh viên thực Đặng Văn Thiên SVTH: Đặng Văn Thiên 67 ... 1.5 Hệ thống điện tử tô Hệ thống điện tử hệ thống thực việc điều khiển toàn động cơ, hệ thống truyền lực, hệ thống phanh hệ thống khác với độ xác cao ECU ( xử lý) Đây hệ thống điều khiển tôrng... quan xe hệ thống có xe Ở chương giới thiệu rõ hệ thống phanh xe ? ?tô Honda Civic SVTH: Đặng Văn Thiên 20 Đồ án điện tử GVHD: Bùi Hải Triều CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HONDA. .. túi khí, số hệ thống phanh đại xe phải kể đến hệ thống phanh tích hợp hệ thống như: hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS(Anti-lock Brake System); hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronical