NGHIÊN cứu TÍNH TOÁN tối ưu hệ THỐNG PHANH ô tô tải cỡ lớn THEO TIÊU CHUẨN e êc TRANS 505 NGHIÊN cứu TÍNH TOÁN tối ưu hệ THỐNG PHANH ô tô tải cỡ lớn THEO TIÊU CHUẨN e êc TRANS 505 NGHIÊN cứu TÍNH TOÁN tối ưu hệ THỐNG PHANH ô tô tải cỡ lớn THEO TIÊU CHUẨN e êc TRANS 505 NGHIÊN cứu TÍNH TOÁN tối ưu hệ THỐNG PHANH ô tô tải cỡ lớn THEO TIÊU CHUẨN e êc TRANS 505 NGHIÊN cứu TÍNH TOÁN tối ưu hệ THỐNG PHANH ô tô tải cỡ lớn THEO TIÊU CHUẨN e êc TRANS 505
1 Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO Trường đại học báCH KHOA hà NộI Luận văn thạc sỹ khoa học Nghiên cứu Tính toán tối ưu hệ thống phanh ôtô tải cỡ lớn Theo tiêu chuẩn e/ece/trans/505 Chuyên ngành : Ô tô Tạ văn tám Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Trọng Hoan Hà Nội 2005 Mở đầu Trải qua gần 20 năm thực công đổi đất nước, Đảng ta khởi xướng lÃnh đạo Chúng ta, đà thu nhiều thành tựu kinh tế quan trọng Đất nước, không ngừng thay da đổi thịt Đời sống nhân dân cải thiện, quốc phòng an ninh giữ vững Thực nghị lần thứ Đảng Cả nước, tiến hành công nghiêp hoá đại hoá với mục tiêu phấn đấu đến năm 2020, Việt Nam trở thành nước công nghiệp.Vì thế, đà có nhiều sách mở cửa thu hút đầu tư nước Nhằm ưu tiên phát triển công nghiệp Trong đó, phát triển công nghiệp ôtô nghành mũi nhọn Đà có nhiều nhà máy sản xuất, lắp ráp ôtô đời Dự kiến đến năm 2005, lượng ôtô nước ta có khoảng 62.500 xe Chưa tính số xe mà Quân đội sử dụng khoảng 32.000 Đây thời để tiếp cận, học hỏi công nghệ sản xuất, lắp ráp tiên tiến Cũng việc kiểm tra, đánh giá chất lượng sản phẩm công nghệ đại giới Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, ôtô hệ ngày hoàn thiện không ngừng Đặc biệt hệ thống đảm bảo an toàn tiện nghi sử dụng Hệ thống phanh ôtô hệ thống quan tâm nghiên cứu, cải tiến hoàn thiện không ngừng Các xe ôtô ngày nay, trang bị hệ thống tự ®éng ®iỊu chØnh lùc phanh Do vËy, ®· n©ng cao chất lượng, hiệu làm việc tính ổn định hướng phanh nước ta, năm gần nhu cầu phát triển kinh tế nên lượng ôtô tăng nhanh Các xe hệ dần thay xe cũ, song chủ yếu chủng loại xe xe vận tải cỡ nhỏ Còn xe vận tải cỡ lớn chủ yếu xe thuộc hệ cũ đặc biệt xe Quân đội quản lý Vì vậy, việc khuyến khích sử dụng loại xe hệ Chúng ta, cần phải tiếp tục khai thác sử dụng tốt xe hệ cũ Nhưng phải tuân thủ qui định tiêu chuẩn ban hành Mà vấn đề xà hội quan tâm hàng đầu Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, em chọn đề tài tính toán tối ưu hệ thống phanh ôtô tải cỡ lớn theo tiêu chuẩn E/ECE/TRANS/505, làm đề tài nghiên cứu Nhằm xây dựng hiểu biết ảnh hưởng phân bố trọng lượng phanh, đến chất lượng trình phanh Sự cần thiết phải bố trí hệ thèng tù ®éng ®iỊu chØnh lùc phanh Gióp cho viƯc thiết kế, chế tạo, kiểm tra đánh giá chất lượng hệ thống phanh xe ô tô vận tải cỡ lớn Theo tiêu chuẩn E/ECE/TRANS/505 Đồng thời, đề xuất phương án cải tiến xe ôtô đà lưu hành, chưa trang bị hệ thống tự động điều chỉnh lực phanh Đề tài gồm phần: Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Cơ sở đánh giá chất lượng trình phanh Chương 3: Tính toán khảo sát trình phanh ôtô tải cỡ lớn theo tiêu chuẩn E/ECE/TRANS/505 Chương4: ảnh hưởng số thông số kết cấu yếu tố sử dụng tới chất lượng trình phanh Đề tài thực tai môn ôtô trường đại häc b¸ch khoa - hn díi sù híng dÉn cđa thầy giáo PGS - ts - NGUYễn trọng hoan thầy cô môn Tuy vậy, với khả thời gian hạn chế Luận văn không tránh khỏi sai sót, mong góp ý bảo Xin chân thành cảm ơn Ngày 30 tháng 10 năm 2005 Tạ Văn Tám Chương Giới thiệu chung 1.1 Tổng quan tình hình sản xuất lưu hành xe tải Việt Nam giới Sản xuất ôtô giới ngày tăng vượt bậc, ôtô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng hành khách hàng hoá cho nghành kinh tế quốc dân Đồng thời, trở thành phương tiện giao thông tư nhân nước có nỊn kinh tÕ ph¸t triĨn Ngay ë níc ta, sè ôtô tư nhân đà phát triển Cùng với phát triển kinh tế, mật độ xe ôtô tham gia giao thông ngày gia tăng Mỹ Nhật hai nước sản xuất ô tô nhiều giới Hàng năm, nước sản xuất khoảng 12 đến 13 triệu Sản xuất ôtô du lịch giới chiếm tỷ lệ 78- 80%, ôtô tải chiếm 18- 20%, loại ôtô khác chiếm 1- 3% nước ta năm gần đây, ngành công nghiệp ôtô đựơc quan tâm lớn Theo thống kê, số lượng xe ôtô đà tăng nhanh Không kể số lượng xe Quân đội Năm 1991 202.000 chiếc, năm 1995 265.000 chiếc, năm 2000 408.000 dự báo đến năm 2005 652.000 Số công ty sản xuất lắp ráp ôtô không ngừng gia tăng Hiện nay, có khoảng ba mươi liên doanh sản xuất lắp ráp Về cấu phương tiện có nhiều chủng loại, phong phú kiểu dáng, đa dạng nhÃn hiệu xe Bao gồm xe nhập khẩu, xe lắp ráp nước.Tuy nhiên, số lượng ôtô thuộc hệ cũ vÉn chiÕm tû lƯ cao so víi khu vùc Chóng ta mức thấp, số lượng mức độ đại Nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng phát triển kinh tế xà hội, tiến tới héi nhËp víi khu vùc vµ qc tÕ ChÝnh phđ đà định phê duyệt Qui hoạch phát triển ôtô Việt Nam đến năm 2010 tầm nhìn đến năm 2020. Mục tiêu cụ thể: đến năm 2005 đáp ứng 40- 50% nhu cầu nước Đến năm 2010 đáp ứng 75- 80% nhu cầu nước Do mật độ ôtô đường ngày lớn, tốc độ chuyển động ngày cao (do đường xá ngày cải thiện tốt hơn) Cho nên, vấn đề an toàn giao thông đường vấn đề cấp thiết hàng đầu phải quan tâm nước ta năm gần đây, tỷ lệ tai nạn giao thông ngày gia tăng Mỗi năm bình quân có khoảng 20.000 vụ tai nạn giao thông, làm chết hàng chục nghìn người Tai nạn giao thông, làm thiệt hại người, mà gây thiệt hại lớn tài sản nhà nước công dân Vì vậy, ngày 29-5-1995 phđ níc céng hoµ x· héi chđ nghÜa ViƯt Nam, đà ban hành nghị định 36 CP đảm bảo trật tự an toàn giao thông nơi đô thị Gần đây, đà áp dụng nhiều biệm pháp nhằm nâng cao nhận thức người tham gia giao thông Đồng thời, bắt buộc thực qui định người phương tiện tham gia giao thông Nhằm giảm thiểu tối đa vụ tai nạn giao thông Theo thống kê nước, tai nạn giao thông đường có khoảng 60 - 70% người gây như: lái xe say rượu, mệt mái , bn ngđ vv 10-15% h háng m¸y móc, trục trặc kỹ thuật 20-30% đường xá xấu Trong nguyên nhân hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật tỷ lệ kỹ thuật cụm ô tô gây nên thống kê sau: Phanh chân 52,2 - 74,4% Phanh tay 4,9 - 16,1% L¸i 4,9 - 19,2% ¸nh s¸ng 2,3 - 8,7% B¸nh xe 2,5 - 10% C¸c h hỏng khác -18% Qua kết thống kê trên, ta thấy nguyên nhân xảy tai nạn giao thông chủ yếu hệ thống phanh Vậy làm để hạn chế tới mức thấp tượng kể Đây vấn đề xúc, mà xà hội quan tâm chờ đợi đóng góp tích cực nhà thiết kế, chế tạo, nhà quản lý người sử dụng phương tiện giao thông Thiết nghĩ, biệm pháp tích cực tiến hành chủ động nghiên cứu, chế tạo, nhập loại xe hệ Đồng thời, rà soát xe lưu hành, kiểm tra đánh giá chất lượng dựa tiêu chuẩn, ban hành với mức độ tương đương khu vực Để đưa giải pháp cụ thể 1.2 Tổng quan tiêu chuẩn đánh giá chất lượng phanh Hiện nay, tiêu chuẩn đánh giá chất lượng phanh nước có khác Điều tuỳ thuộc vào trình độ phát triển công nghiệp ôtô, tình trạng thiết bị, tình hình đường xá trình độ đội ngũ cán công nhân nước Mặc dù, Liên hiệp quốc có đề xuất tiêu chuẩn chung phanh ôtô nước có tiêu chuẩn riêng để áp dụng cho nước Do công nghiệp ôtô ngày phát triển nhanh, đường xá ngày hoàn thiện tốt Cho nên, tiêu chuẩn phanh ôtô thay đổi theo thời gian Về tiêu chuẩn chất lượng phanh có ba loại tiêu chuẩn : - Tiêu chuẩn phanh dùng cho nhà máy chế tạo ôtô nghiên cứu khoa học - Tiêu chuẩn dùng cho sở sử dụng ôtô - Tiêu chuẩn kiểm tra phanh định kỳ 1.2.1 Tiêu chuẩn phanh dùng cho sở sản xuất ôtô nghiên cứu khoa học Đặc điểm tiêu chuẩn yêu cầu chất lượng phanh cao, thí nghiệm phải tiến hành tốc độ bắt đầu phanh lớn, ôtô phải chất đầy tải Tất ôtô phải tiến hành thí nghiệm chế độ chế độ I Một số ôtô phải tiến hành chế độ II Ví dụ: Tiêu chuẩn hiệu phanh hệ thống phanh Nga Ôtô thí nghiệm trạng thái đầy tải cho xe N3 ë chÕ ®é 0: - Qu·ng ®êng phanh ë tèc độ 40 km/h không lớn 17,2 m - Giảm tốc ổn định Jođ không nhỏ 5,5 m/s2 Về độ ổn định hướng ôtô phanh, tiêu chuẩn yêu cầu cuối trình phanh góc lệch không 80, kích thước ôtô không vượt khỏi hành lang 3,5 m Trị số quÃng đường phanh S đà cho xác định từ công thøc: S = Av0 + Trong ®ã : v02 , 26 J od m v0 - tốc độ bắt đầu phanh tính theo Km/h Jođ - giảm tốc ổn định phanh tÝnh theo m/s2 A - hÖ sè tÝnh đến độ nhạy (thời gian chậm tác dụng) hệ thống phanh ôtô (A = 0,15) 1.2.2 Tiêu chuẩn dùng cho sở sử dụng ôtô Đặc điểm tiêu chuẩn là: yêu cầu chất lượng phanh có thấp so với tiêu chuẩn dùng cho ôtô xuất xưởng, tốc độ thí nghiệm thấp Chế độ thử yêu cầu chế ®é phanh ngi (chÕ ®é 0), thÝ nghiƯm cã thĨ tiến hành lúc đầy tải không tải Ví dụ: tiêu chuẩn hiệu phanh hệ thống phanh chính, dùng cho ôtô sử dụng Nga ( Γ OCT25478-91) Cã hiƯu lùc tõ 1-7-1993 ®èi víi xe N3 sau: -Tốc độ bắt đầu phanh 40 km/h, quÃng đường phanh không lớn 19,7 m Nếu tốc độ thử, khác với tốc độ đà cho Thì tính lại quÃng đường sau: v02 S = A’v0 + , 26 J o m Trong A - hệ số tính đến độ nhạy (thời gian chậm tác dụng) hệ thống phanh, ôtô sử dụng A = 0,15 -Giảm tốc ổn định Jođ không nhỏ 5,5 m/s2 ôtô không tải Jođ = 4.5 m/s2 ôtô đầy tải Về độ lệch ôtô phanh (tính ổn định hướng), tiêu chuẩn C 25478-91 yêu cầu sau: Khi phanh, b»ng hÖ thèng phanh chÝnh ë tèc độ bắt đầu phanh 40 km/h Độ lệch ôtô không quá: 1,25 m - phương tiện có chiều dài nhỏ m chiều rộng nhỏ m 1,5 m - phương tiện có chiều dài lớn m chiều rộng lớn m không vượt 2,5 m 1,75 m - phương tiện có chiều rộng 2,5 m không vượt m Tiêu chuẩn 0CT 25478-91 cho hệ số không ®ång ®Ịu lùc phanh HƯ sè kh«ng ®ång ®Ịu lùc phanh Kd ë hai b¸nh xe cđa mét trơc nh sau: Kd = 0,11 C¸c sè liƯu vỊ hƯ sè không đồng lực phanh Kđ cho trên, xác định theo công thức tiêu chuẩn 0CT 25478-91 Nh sau : Kd = P max − P P max + P 1.2.3 Tiªu chuÈn dïng cho kiểm tra phanh định kỳ Kiểm tra phanh định kỳ, thường tiến hành sau thời gian sử dụng Qui định tuỳ theo cho loại ôtô Tiêu chuẩn dùng cho kiểm tra phanh định kỳ đơn giản so với hai tiêu chuẩn Kiểm tra phanh định kỳ thường tiến hành trạng thái không tải tốc độ phanh ban đầu thấp, tiến hành đường bệ thử 1.2.3.1 Kiểm tra phanh định kỳ đường Kiểm tra phanh định kỳ đường có ưu điểm là: sát với thực tế, trình phanh phanh mặt ®êng n»m ngang Do ®ã, cã ®é chÝnh x¸c cao Tuy nhiên, có nhược điểm cần có quÃng đường dài, đủ để phát huy tốc độ bắt đầu phanh qui định tiến hành thời tiết khô Ví dụ: tiêu chuẩn kiểm tra phanh định kỳ đường Nga cho xe N3 ứng với tốc độ bắt đầu phanh 40 km/h trạng thái không tải đường khô, phẳng nằm ngang QuÃng đường phanh không lớn 16 m, giảm tốc không nhỏ 5,5 m/s2 nước ta, theo tiêu chuẩn TCN - 224 - 2000 qui định xe ôtô N3 tốc độ bắt đầu phanh 30 km/h Xe trạng thái không tải đường nhựa khô, phẳng nằm ngang Thì quÃng đường phanh không lớn 11 m Jmax không nhỏ 4,2 m/s2 Về độ ổn định hướng phanh, góc lệch không 80 ôtô không lệch khỏi hành lang 3,5 m 1.2.3.2 Kiểm tra phanh định kỳ bệ thử Kiểm tra phanh định kỳ bệ thử có ưu điểm là: giải phóng xe nhanh, chiếm diện tích nhỏ Vì diện tích bệ thử thường bé, tiến hành thời tiết khác Việc kiểm tra tiến hành phòng có mái che Tuy nhiên, kiểm tra phanh bệ thử có nhược điểm là: trình phanh chưa sát với thực tế, phanh bánh xe tiến hành lăn hình trụ Nghĩa là, bề mặt tiếp xúc bánh xe với lăn hình trụ, có khác bề mặt tiếp xúc bánh xe với mặt đường phẳng nằm ngang Do có ưu điểm trên, việc kiểm tra phanh bệ thử tiến hành nhiều nước giới Khi tiến hành kiểm tra phanh bệ thử dùng thông số sau để đánh giá: 10 - Lực phanh riêng P0 = G - Hệ số không ®ång ®Ịu lùc phanh Kd VÝ dơ: tiªu chn kiĨm tra phanh trªn bƯ thư cđa Nga nh sau : - Hệ số không đồng lực phanh Kd 20% theo c«ng thøc: Kd = Pmax − Pmin 100% Pmax - Lùc phanh riªng cđa phanh chÝnh ≥ 50% Ngoài tiêu chuẩn đà nêu trên, có tiêu chuẩn khác Mà nay, giới quan tâm đánh giá cao ý nghĩa khoa học Đó tiêu chuẩn E/ECE/TRANS/505 Châu âu Nội dung tiêu chuẩn đề cập đến vấn đề thay đổi trọng lượng cầu trình phanh Có ảnh hưởng đến chất lượng phanh nào, phân tích tượng trượt lết bánh xe gây nên tính ổn định hướng Trên sở đó, giúp cho việc tính toán thiết kế hệ thống phanh cần thiết phải lắp van tự động điều chỉnh áp suất dầu, áp suất khí nén đến xy lanh bánh xe (phanh dầu), đến bầu phanh (phanh khí) Như loại xe ôtô đại, mà sử dụng Trong luận văn này, em sâu vào nghiên cứu nội dụng khảo sát, tính toán tối ưu hệ thống phanh xe ôtô vận tải cỡ lớn Theo tiêu chuẩn E/ECE/TRANS/505 1.3 Tổng quan vỊ hƯ thèng dÉn ®éng phanh b»ng khÝ nÐn 1.3.1 Đặc điểm hệ thống phanh nén nhu cầu bố trí van tự động điều chỉnh áp suất Hệ thống phanh khí, có ưu điểm lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ Vì vậy, trang bị cho ôtô tải trọng lớn Có khả điều khiển hệ thống phanh rơ moóc, cách nối hƯ thèng phanh r¬ mỗc víi hƯ thèng phanh cđa ôtô kéo Dẫn động phanh khí nén đảm bảo chế độ phanh khác ôtô kéo Do đó, phanh đoàn xe ổn định Khi rơ moóc bị tách khỏi ôtô kéo, rơ moóc phanh cách tư động 68 Phi 0.8 Biên giới ECE Đầy tải Không tải 0.7 Phi2 0.6 Phi = GamaT 0.5 0.4 0.3 Phi1 0.2 0.1 0.1 0.3 0.2 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 GamaT(a/g) Hình 4.3- Đồ thị quan hƯ gi÷a hƯ sè lùc phanh víi hƯ sè sử dụng trọng lượng bám ôtô MAZ- 60301(chuẩn) Trường hợp phân bố lực phanh không đổi Phi 0.8 0.7 Biên giới ECE Đầy tải Không tải Phi 0.6 Phi = GamaT 0.5 0.4 0.3 Phi 0.2 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 GamaT(a/g) Hình 4.4- Đồ thị quan hệ hệ số lực phanh với hệ số sử dụng trọng lượng bám ôtô MAZ- 60301 giảm chiều dài sở 30%, trường hợp phân bố lực phanh không đổi 69 Nhận xét: Theo kết tính toán, biểu diễn đồ thị (4.4) (4.6).Ta nhận thấy, hai trường hợp ta thay đổi chiều dài sở xe: Khi ôtô đầy tải hai trường hợp đáp ứng tiêu chuẩn E/ECE/trans/505 Tuy nhiên, trường hợp chiều dài sở giảm bánh xe cầu sau có nguy trượt lết gia tốc nhỏ so với trường hợp chuẩn Trường hợp ôtô không tải, hai trường hợp không đạt tiêu chuẩn Các đường cong biểu thị hệ số sử dụng trọng lượng bám vượt khỏi vùng giới hạn cụ thể là: Bánh xe cầu trước trường hợp tăng chiều dài sở có tượng trượt lết sớm gia tốc phanh 2,6 m/s2 trường hợp giảm chiều dài sở 3.5m/s2 Tóm lại, hai trường hợp giả thiết đưa Chất lượng trình phanh bị giảm so với xe nguyên Điều chứng tỏ rằng, việc lựa chọn chiều dài xe cở nhà sản xuất hợp lý Mang lại chất lượng phanh tốt 70 4.1.2 Khi thay đổi toạ độ trọng tâm.theo phương thẳng đứng Toạ độ trọng tâm xe thay đổi, thay đổi mét sè th«ng sè hg = kÕt cÊu cđa xe Ta có Gi hi Ga Trong đó: hg - Toạ độ trọng tâm theo chiều cao Gi - Trọng lượng cụm phần tải trọng xe gồm:Trọng lượng hàng thùng, trọng lượng động ly hợp, trọng lượng hộp số chính, hộp số phụ, cầu tríc ,cÇu sau, thïng xe,ca bin , khung xe vv hi - Toạ độ trọng tâm Gi theo chiều cao Để xét ảnh hưởng thay đổi trọng tâm, theo phương thẳng đứng đến hiệu phanh Ta giả thiết xe ôtô MAZ- 63031 có thông số cho bảng 4.2 Bảng 4.2 Các thông số tính toán stt Thông số Đơn vị ôtô tăng ch.cao tr.t Đầy tải Kh tải ôtô giảm ch.cao tr.t Đầy tải Kh.tải Ga KG 24200 11470 24200 11470 L m 5,05 5,05 5,05 5,05 c m 3,756 2,86 3,756 2,86 b m 1,294 2,19 1,294 2,19 hg m 1,9 1,69 1,2 0,9 rk m 0,6 0,6 0.5 0,5 Từ thông số đà cho bảng 4.2 áp dụng chương trình tính toán chương phần 3.3.2.2 Ta có kết biểu diễn đồ thị hình 4.6 hình 4.8 71 Phi 0.8 Biên giới ECE Đầy tải Không t¶i 0.7 Phi2 0.6 Phi = GamaT 0.5 0.4 0.3 Phi1 0.2 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 GamaT(a/g) 0.8 Hình 4.5- Đồ thị quan hệ hƯ sè lùc phanh víi hƯ sè sư dơng träng lượng bám ôtô MAZ- 60301(chuẩn), trường hợp phân bố lực phanh không đổi Phi 0.8 0.7 0.6 Biên giới ECE Đầy tải Không tải Phi Phi = GamaT 0.5 0.4 0.3 Phi 0.2 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 GamaT(a/g) Hình 4.6- Đồ thị quan hệ hệ số lực phanh với hệ số sử dụng trọng lượng bám ôtô MAZ- 60301 tăng chiều cao trọng tâm lên 30%, trường hợp phân bố lực phanh không đổi 72 Phi 0.8 Biên giới ECE Đầy tải Không tải 0.7 Phi2 0.6 Phi = GamaT 0.5 0.4 0.3 Phi1 0.2 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 GamaT(a/g) 0.8 H×nh 4.7- Đồ thị quan hệ hệ số lực phanh với hệ số sử dụng trọng lượng bám ôtô MAZ- 60301 (chuẩn), trường hợp phân bố lực phanh không đổi Phi 0.8 0.7 Biên giới ECE Hình 4.7- Đồ Đầy tải Không tải Phi 0.6 Phi = GamaT 0.5 0.4 0.3 Phi1 0.2 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 GamaT(a/g Hình 4.8- Đồ thị quan hƯ gi÷a hƯ sè lùc phanh víi hƯ sè sư dụng trọng lượng bám ôtô MAZ- 60301 giảm chiều cao trọng tâm 30%, trường hợp phân bố lực phanh không đổi 73 Nhận xét: Khi ôtô đầy tải: Theo kết tính toán biểu diễn đồ thị hình 4.6 hình 4.8 Ta thấy: -Chiều cao trọng tâm tăng lên hiệu phanh có giảm đi, bánh xe cầu sau có tượng khỏi đường giới hạn gia tốc m/s2 Điều phù hợp với kết tính toán phần trọng lượng đặt lên cầu sau giảm nhanh (G2 = Ga c Ga hg a ).và Lực phanh tăng Ngược lại 4L 4L g toạ độ trọng tâm giảm xuống hiệu phanh tăng lên Khi ôtô không tải: Trong hai trường hợp tăng giảm chiều cao trọng tâm hệ thống phanh không đạt tiêu chuẩn qui định, đường cong biểu diễn hệ số bám phụ thuộc vào cường độ phanh vượt khỏi vùng giới hạn cho phép, kết tương tự trường hợp chuẩn trường hợp tăng chiều cao trọng tâm bánh xe cầu sau đầy tải có tượng trượt lết sớm Như để hệ thống phanh đáp ứng tiêu chuẩn cần phải trang bị van điều chỉnh, để tự động điều chỉnh áp suất cho phù hợp trước tới bầu phanh 74 4.1.3 Toạ độ trọng tâm thay đổi theo phương dọc Toạ độ trọng tâm tiến lên phía trước lùi phía sau tuỳ thuộc vào bố trí đặt tải trọng đặt lên cầu Để thấy rõ ảnh hưởng thay đổi này, ta tính toán cụ thể cho trường hợp cho bảng 4.3 Bảng 4.3 Các thông số tính toán stt Thông số Đơn vị ôtô tăng tăng kích thước c Đầytải Kh tải ôtô giảm kích thước c Đầy tải Kh.tải Ga KG 24200 11470 24200 11470 L m 5,05 5,05 5,05 5,05 c m 4.35 3.45 3.2 2,28 b m 0.7 1.6 1.85 2,77 hg m 1,48 1,305 1,48 1,305 rk m 0.55 0,55 0.55 0,55 Tõ thông số đà cho bảng 4.3 áp dụng chương trình tính toán chương phần 3.3.2.2 Ta có kết biểu diễn đồ thị hình 4.10 hình 4.12 75 Phi 0.8 Biên giới ECE Đầy tải Không tải 0.7 Phi2 0.6 Phi = GamaT 0.5 0.4 0.3 Phi1 0.2 0.1 0.1 0.3 0.2 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 GamaT(a/g) Hình 4.9- Đồ thị quan hệ hệ số lực phanh với hệ số sử dụng trọng lượng bám ôtô MAZ- 63031(chuẩn), trường hợp phân bố lực phanh không đổi 0.8 Phi 0.7 Biên giới ECE Đầy tải Không tải 0.6 0.5 0.4 Phi 0.3 Phi Phi = GamaT 0.2 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 GamaT(a/g) Hình 4.10- Đồ thị quan hệ hệ số lực phanh với hệ số sử dụng trọng lượng bám ôtô MAZ- 60301 tăng khoảng cách c lên 30%, trường hợp phân bố lực phanh không đổi 76 Phi 0.8 0.7 Biên giới ECE Đầy tải Không tải Phi2 0.6 Phi = GamaT 0.5 0.4 0.3 Phi1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 GamaT(a/g) 0.8 Hình 4.11- Đồ thị quan hệ hệ số lực phanh với hệ số sử dụng trọng lượng bám ôtô MAZ- 60301 (chuẩn), trường hợp phân bố lực phanh không đổi Phi 0.8 0.7 Biên giớiHình ECE 4.11- Đồ thị quan hệ g Đầy tải Không tải 0.6 0.5 Phi Phi = GamaT 0.4 0.3 0.2 Phi 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 GamaT(a/g) Hình 4.12- Đồ thị quan hệ hệ sè lùc phanh víi hƯ sè sư dơng träng lỵng bám ôtô MAZ- 60301 giảm khoảng cách c 30%, trường hợp phân bố lực phanh không đổi 77 4.2 ¶nh hëng u tè sư dơng Nguyên nhân yếu tố ảnh hưởng này, thường người sử dụng phương tiện dẫn đến Chẳng hạn chở tải trọng cho phép, chở hàng hoá cồng kềnh Khi đó, dẫn tới thay đổi tải trọng phân bố lên cầu Để xét ảnh hưởng này, giả thiết ôtô chở 100% tải ôtô chở 150% tải trọng trọng tâm xe lùi phía sau Với giả thiết ta có thông số tính toán cho bảng 4.4 Bảng 4.4 Các thông số tính toán Stt Thông số Đơn vị Ôtô chở 100% tải Ôtô chở 150% tải Ga KG 24200 30565 L m 5.05 5.05 c m 1.294 1.05 b m 3.675 4.00 hg m 1.48 1.48 rk m 0.55 0.55 Tõ thông số đà cho bảng 4.4 áp dụng chương trình tính toán chương phần 3.3.2.2 Ta có kết biểu diễn đồ thị hình 4.13 78 0.8 Phi 0.7 Biªn giíi ECE 150% t¶i Phi 100% t¶i Phi = GamaT 0.6 0.5 0.4 Phi 0.3 0.2 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 GamaT(a/g) Hình 4.13- Đồ thị quan hƯ gi÷a hƯ sè lùc phanh víi hƯ sè sử dụng trọng lượng bám ôtô MAZ- 60301 chở 100% tải 150% tải trường hợp phân bố lực phanh không đổi Nhậnxét: Kết tính toán biểu diễn đồ thị hình 4.13, cho thấy: trường hợp chất tải 150% Chất lượng trình phanh ôtô thay đổi nhiều so với xe chở 100% tải Chất lượng phanh bị giảm đáng kể Đặc biệt bánh xe cầu trước, đường cong biểu thị hệ số sử dụng trọng lượng bám nằm nhiều đường cong sử dụng trọng lượng bám lý tưởng nguy dẫn đến trượt lết cao Với trường hợp này, muốn đảm bảo chất lượng trình phanh theo tiêu chuẩn Thì việc trang bị điều hoà cho cầu sau cần phải lắp van giảm áp cho cầu trước Như vậy, đảm bảo cho hệ thèng phanh lµm viƯc an toµn, tin cËy vµ hiƯu 79 Tóm lại : Thông qua việc khảo sát đánh giá ảnh hưởng thông số kết cấu yếu tố sử dụng giúp cho việc tính toán, thiết kế hệ thống phanh cách toàn diện hoàn hảo, đáp ứng yêu cầu đặt 80 Kết luận kiến nghị Trên sở nghiên cứu trình phanh ôtô, kết hợp với nội dung mà tiêu chuẩn E/ECE/TRANS/505 đà đề cập Tác giả đà xây dựng toán tính toán hệ thống phanh với trình tự theo ba bước: Bước 1: Tính toán cho trường hợp lý tưởng, bước thực tính toán lực phanh, theo phân bố tối ưu bánh xe Từ kết này, xác định kết cấu, kích thước cấu phanh, dẫn động phanh áp suất khÝ nÐn sư dơng hƯ thèng Bíc 2: tÝnh toán cho trường hợp phanh thực, trường hợp đà tượng phanh hiệu quả, phanh bị trượt lết Từ đó, đề xuất biệm pháp nâng cao chất lượng trình phanh Đó trang bị điều hoà lực phanh cho cầu sau, lắp van giảm áp cho cầu trước Bước 3: Tính toán khảo sát trình phanh, sau đà áp dụng giải pháp nâng cao hiệu phanh Trên sở lý thuyết, tác giả đà áp dụng tính toán cho mét xe «t« thĨ («t« MAZ- 63031) cđa Nga Kết thu tương ứng thông số nhà chế tạo tiêu chuẩn qui định Nga hệ thống phanh Tiêu chuẩn E/ECE/TRANS/505 viƯc cho phÐp tÝnh to¸n tèi u hƯ thèng phanh, mà sở cho việc đánh giá chất lượng trình phanh việc thẩm định thiết kế, đánh giá thẩm định thực tế xe sản xuất, xe nhập từ nước Ngoài tác giả đà tiến hành khảo sát số ảnh hưởng thông số kết cấu yếu tố sử dụng tới chất lượng trình phanh trường hợp phân bố lực phanh không đổi Từ làm sở cho việc lựa chọn kết cấu hợp lý tính toán thiết kế, quản lý sử dụng Qua nâng cao nhận thức việc đánh giá chất lượng trình phanh dòng xe ôtô đại, đồng thời tác giả mạnh dạn đề nghị : 81 Đối với sở mà có xe vận tải cỡ lớn mà lưu hành khai thác tốt chưa trang bị van điều chỉnh Trên sở nghiên cứu này, áp dụng vào việc lắp đặt trang bị bổ sung van điều chỉnh để nâng cao chất lượng trình phanh, đảm bảo an toàn tin cËy sư dơng Tuy nhiªn, víi thêi gian có hạn phạm vi nghiên cứu hẹp tính toán cho chủng loại xe nên chưa thể giải toán tối ưu chất lượng trình phanh cách toàn diện vấn đề cần mở rộng nghiên cưú 82 Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Hữu Cẩn Lý thuyết ôtô máy kéo NXB Khoa học kỹ thuật [2] Nguyễn Hữu Cẩn - Trương Minh Chấp - Dương Đình Khuyến-Trần Khang giáo trình thiết kế tính toán ôtô máy kéo Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội [3] Nguyễn Hữu Cẩn Phanh ôtô së khoa häc vµ thµnh tùu míi” NXB Khoa häc kỹ thuật [4] Trần Văn Nghĩa Hướng dẫn sử dụng matlab Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội [5] Trần Văn Nghĩa tin học ứng dụng thiết kế khí NXB Giáo Dục [6] cấu tạo ôtô NXB Quân Đội Nhân Dân, 2001 [7] E/ECE/324, E/ECE/TRANS/505, Agreement concerning the adoption of uniform technical prescriptions for wheeled vehicles, equipment and parts which can be fitted and/or be used on wheeled vehicles and the conditions for the reciprocal recognition of approvals granted on the basis of these prescription Regulation No.13 United Nations [8] J.Y Wong, "Theory of Ground Vehicles" Third Edition, 2001 [9] М.С.Высоцкий et all,"Грузовые автомобили" Москва, 1979 ... xe (phanh dầu), đến bầu phanh (phanh khí) Như loại xe ? ?tô đại, mà sử dụng Trong luận văn này, em sâu vào nghiên cứu nội dụng khảo sát, tính toán tối ưu hệ thống phanh xe ? ?tô vận tải cỡ lớn Theo. .. thực tiễn đó, em chọn đề tài tính toán tối ưu hệ thống phanh ? ?tô tải cỡ lớn theo tiêu chuẩn E/ ECE /TRANS/ 505, làm đề tài nghiên cứu Nhằm xây dựng hiểu biết ảnh hưởng phân bố trọng lượng phanh, đến... lực phanh vào thời điểm phanh - Ma sát nhíp đặc tính hệ thống treo không gây ảnh hưởng lớn tới trình phamh 35 Chương tính toán khảo sát trình phanh xe ? ?tô tải cỡ lớn theo tiêu chuẩn e/ ece /trans/ 505