Mô phỏng và nghiên cứu quá trình động lực học của hệ thống phanh thủy lực

NGUYỄN VĂN HÙNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN HÙNG CHUYÊN NGÀNH: Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG MÔ PHỎNG VÀ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG KHOÁ 2009 HÀ NỘI – NĂM 2011 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN VĂN HÙNG MƠ PHỎNG VÀ NGHIÊN CỨU Q TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC Chuyên ngành KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN PGS.TS HỒ HỮU HẢI HÀ NỘI – NĂM 2011 CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng hướng dẫn Thầy giáo PGS -TS Hồ Hữu Hải Đề tài thực mơn Ơ tơ xe chuyên dụng - Viện Cơ khí Động lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết trình bày luận văn hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2011 TÁC GIẢ Nguyễn Văn Hùng MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục hình vẽ đồ thị Mở Đầu 11 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 13 1.1 Hệ thống phanh ô tô 13 1.1.1 Dẫn động phanh khí nén 15 1.1.2 Dẫn động phanh thủy lực 16 1.1.2.1 Tổng phanh 19 a Tổng phanh dẫn động dòng 19 b Tổng phanh dẫn động hai dòng 20 1.1.2.2 Cơ cấu phanh guốc 21 a Phanh guốc 21 b Phanh đĩa 23 1.2.3 Dẫn động phanh thủy khí 24 1.2.4 Yêu cầu hệ thống phanh 25 1.3 Tình hình nghiên cứu 26 1.4 Nội dung phương pháp nghiên cứu 26 1.4.1 Nội dung nghiên cứu 26 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 27 Chương II: MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH 28 THỦY LỰC TRONG MATLAB - SIMULINK 2.1 Ứng dụng mô để nghiên cứu hệ động lực 2.1.1 Xây dựng mơ hình tốn học 28 28 2.1.2 Xác định giá trị thông số mơ hình 28 2.1.3 Xác định điều kiện đầu 28 2.1.4 Tín hiệu vào 28 2.1.5 Xác định kết xuất 29 2.1.6 Xác định thông số điều khiển mơ hình 29 2.2 Sử dụng chương trình Simulink phần mền Matlab để mô 29 hệ thống phanh thủy lực 2.3 Giới thiệu sơ lược Matlab - Simulink 29 2.4 Xây dựng mơ hình Simulink 35 2.5 Mơ hình mơ xy lanh 36 2.6 Mơ hình mơ đường ống dẫn dầu hệ thống phanh thủy lực 40 cho 01 cầu 2.7 Mô hình mơ cấu bánh xe 44 2.7.1 Mơ hình mơ xy lanh cơng tác 44 2.7.2 Mơ hình mơ má phanh đĩa phanh 47 2.8 Mơ hình mơ bánh xe 48 2.9 Mơ hình mô chuyển động thẳng ô tô 51 Chương III: MƠ PHỎNG HỆ THỐNG 54 3.1 Mơ hệ thống với qui luật đạp phanh khác 54 3.2 Mơ q trình phanh với vận tốc ban đầu khác 61 3.3 Mơ q trình phanh đường có hệ số bám đồng 65 3.4 Mơ q trình phanh đường có hệ số bám không đồng 69 3.4.1 Trường hợp thứ nhất: Hệ số bám hai bên bánh xe khác 70 (fimax = 0,3 fimax = 0,5) 3.4.2 Trường hợp thứ hai: Hệ số bám hai bên bánh xe khác (fimax = 0,6 fimax = 0,9) 73 3.4.3 Trường hợp thứ ba: Hệ số bám hai bên bánh xe khác 75 (fimax = 0,3 fimax = 0,9) 3.4.4 Nhận xét 79 KẾT LUẬN CHUNG 81 Phương pháp nghiên cứu 81 Kết đạt 81 Hướng phát triển đề tài 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Ký hiệu Đơn vị P mcp N/m2 A mc m2 Diện tích bề mặt piston X mcp m Dịch chuyển piston X mcs m Dịch chuyển piston Kp N/m Độ cứng lị xo khoang I P ck N/m2 Áp suất khơng khí ρ kg/m3 Khối lượng riện chất lỏng µ Kgm/s Hệ số cản nhớt dầu R R R R R R P P P P Ý nghĩa Áp suất khoang I a1, a2 m2 Diện tích thơng qua L m Chiều dài đường ống D m Đường kính đường ống mu kg/ms Độ nhớt dầu R0 kg/m3 Khối lượng riêng dầu V xl1 m3 VR m3 R R R R R P P P P Tổng thể tich đường ống dẫn dầu đến xy lanh cơng tác thể tích khoang xy lanh cơng tác bánh xe trước bên trái ThĨ tích đường ống dẫn dầu từ van điều khiển tới xy lanh công tác bánh xe cầu trước bên tr¸i Đường kính, chiều dài đường ống dẫn từ van điều khiển đến D, l m V_xlt m3 Thể tích khoang xy lanh cơng tác dt , lt m Đường kính, chiều dài xy lanh cơng tác cấu phanh trước S xlt m2 x1 m P 01 N/m2 m xlt kg Ft N x 01 m k N/m2 F ms N Lực cản nhớt dầu Fp N Lực ép, ép má phanh với đĩa phanh R R R R R R R R R R xy lanh cơng tác trước bên trái Diện tích làm việc piston, xy lanh công tác cấu phanh trước độ dịch chuyển piston, xy lanh công tác cấu phanh bánh xe trước bên trái P bánh xe trước bên trái Khối lượng piston, xy lanh công tác cấu phanh bánh xe trước Lực cản chuyển động má phanh tác dụng ngược trở lại piston Độ dịch chuyển ban đầu piston, xy lanh công tác để khắc phục khe hở má phanh với đĩa phanh cấu phanh P độ cứng vật liệu lm mỏ phanh Hệ số ma sát má phanh víi ®Üa phanh fp R tb m Mk Nm MP Nm Fx N R Áp suất ban đầu dầu xy lanh cơng tác cấu phanh B¸n kÝnh trung bình ma sát Mô men xoắn lực dọc mặt đường tác dụng lên bánh xe, gây trục bánh xe Mô men phanh bánh xe Lực dọc tác dụng vùng tiếp xúc bánh xe với mặt đường FZ N Tải trọng tác dụng lên bánh xe Fp N Lực ép má phanh với đĩa phanh Hệ số ma sát má phanh với đĩa phanh fp R tb m Bán kính trung bình ma sát b 1/s Vận tốc góc bánh xe phanh v m/s Vận tốc xe thời điểm khảo sát 1/s ); R Gia tốc góc bánh xe ộ trượt bánh xe với mặt đường J bx m/s Mô men quán tính bánh xe rb m Bán kính làm việc bánh xe Pj N Lùc qu¸n tÝnh cđa xe phanh m kg Khối lượng toàn xe Z1 , Z N Phản lực tổng hợp đường tác dụng lên bánh trước sau Fx1 ; Fx N Lực dọc mặt đường tác dụng lên bánh trước sau M p1 , M p Nm Mô men phanh tác dụng lên bánh trước sau Jp m/s Gia tốc phanh L m Chiều dài sở xe a, b, hg m toạ độ trọng t©m cđa xe Danh mục hình vẽ đồ thị TT Tên gọi Trang Hình 1.1 Dẫn động phanh khí nén hai dịng Trang 15 Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực Trang 16 Hình 1.3 Sơ đồ dẫn động chủ yếu phanh hai dòng thủy lực Trang 18 Hình 2.1 Sơ đồ xy lanh hai khoang Trang 36 Hình 2.2 Hình 2.3 Sơ đồ mơ tổng phanh hai dịng Sơ đồ mơ đường ống dẫn dầu hệ thống phanh thủy lực Trang 39 Trang 43 Hình 2.4 Mơ hình mơ cấu phanh đĩa Trang 44 Hình 2.5 Sơ đồ mô xy lanh công tác bánh xe cầu trước bên trái Trang 46 Hình 2.6 Sơ đồ lực, mô men tác dụng lên bánh xe chuyển động Trang 48 Hình 2.7 Qui luật biến thiên hệ số bám theo độ trượt Trang 49 Hình 2.8 Sơ đồ mơ khối bánh xe Trang 50 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Sơ đồ lực, mô men tác dụng xe chuyển động thẳng đường nằm ngang Sơ đồ mơ hình mơ động lực học xe Đồ thị mô lực bàn đạp phanh với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô áp suất phanh cầu trước với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô áp suất phanh cầu sau với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô mô men phanh cầu trước với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô mô men phanh cầu sau với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô lực phanh bánh xe trước với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô lực phanh bánh xe sau với qui luật đạp phanh khác Trang 51 Trang 53 Trang 54 Trang 55 Trang 55 Trang 56 Trang 56 Trang 57 Trang 58 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Hình 3.17 Hình 3.18 Hình 3.19 Hình 3.20 Đồ thị mơ vận tốc bánh xe trước với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô vận tốc bánh xe sau với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô vận tốc ô tô với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô quãng đường phanh với qui luật đạp phanh khác Đồ thị mô lực phanh bánh xe trước với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mô lực phanh bánh xe sau với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mô quãng đường phanh với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mô vận tốc ô tô với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe cầu trước với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe cầu sau với vận tốc ban đầu khác Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe cầu trước phanh đường có hệ số bám đồng Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe cầu sau phanh đường có hệ số bám đồng Đồ thị mô lực phanh bánh xe trước phanh đường có hệ số bám đồng Trang 59 Trang 59 Trang 60 Trang 60 Trang 61 Trang 62 Trang 63 Trang 63 Trang 64 Trang 64 Trang 65 Trang 66 Trang 67 - Đồ thị hình 3.23 (mơ qng đường phanh) ta thây với vận tốc ô tô 72 km/h xe chạy mặt đường có hệ số bám thấp fimax = 0.3 qng đường phanh tơ 92 (m) cịn xe tơ chạy đường có hệ số bám tốt fimax = 0.6 fimax = 0.9 qng đường phanh tơ 50 m 100 90 Quang duong phanh [m] 80 70 60 fi-max = 0.3 fi-max = 0.6 50 fi-max = 0.9 40 30 20 10 0 10 Thoi gian [s] Hình 3.23: Đồ thị mơ Qng đường phanh so sánh Qua mô ta thấy phanh xe ô tô chạy với vận tốc 72 km/h đường có hệ số bám thấp fimax = 0,3 hệ số an tồn khơng cao: qng đường phanh dài, thời gian phanh lớn, đặc biệt bánh xe nhanh bị bó cứng (trượt lết) xe bị ổn định phanh; Còn xe chạy với vận tốc với mặt đường có hệ số bám cao fimax = 0.6 fimax = 0.9 tương đối ổn định (quãng đường phanh, thời gian phanh ngắn; bánh xe không bị trượt lết) xe chạy an tồn 3.4 Mơ q trình phanh đường có hệ số bám không đồng fimax - Trái 0.3 0.6 0.3 fimax - Phải 0.5 0.9 0.9 70 3.4.1 Trường hợp thứ nhất: Mô ô tô chạy với vận tốc 72 km/h mặt đường có hệ số bám không đồng (hệ số bám hai bên bánh xe khác nhau), fimax trái = 0.3 fimax – phải = 0.5: Các thông số theo dõi q trình mơ gồm: vận tốc góc bánh xe trước, vận tốc góc bánh xe sau, lực phanh bánh xe trước lực phanh bánh xe sau Các kết mơ trình bày hình 3.24 đến hình 3.27 Van toc goc banh xe truoc (rad/s) 70 60 Banh xe co fimax = 0.3 50 Banh xe có fimax = 0.5 40 30 20 10 0 Thoi gian (s) Hình 3.24: Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe trước - Quan sát đồ thị hình: 3.24 ta thấy xe tơ chạy với vận tốc 72 km/h đường có hệ số bám không đồng fimax – trái = 0,3 fimax – phải = 0,5 phanh khoảng 0,15 giây vận tốc bánh xe trước bắt đầu giảm, bánh xe trước trái bên mặt đường có hệ số bám fimax= 0.3 sau gần giây bánh xe bắt đầu bị bó cứng; cịn bánh xe phải bên mặt đường có fimax = 0.5 sau phanh khoảng 6.5 giây bánh xe bị bó cứng Tương tự hình: 3.25 (đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe sau) xe tơ chạy đường có hệ số bám fimax = 0.3 0.5 với vận tốc 72 km/h bánh 71 xe sau trái bên có hệ số bám mặt đường fimax = 0.3 sau phanh với thời gian 0.28 giây bánh xe bó cứng; cịn bánh xe phải bên có hệ số bám mặt đường fimax = 0.5 sau phanh với thời gian 0.5 giây bánh xe bị bó cứng Van toc goc banh xe sau (rad/s) 70 60 banh xe co fimax = 0.5 50 banh xe co fimax = 0.3 40 30 20 10 0 Thoi gian (s) Hình 3.25: Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe sau Điều chứng tỏ phanh tơ mặt đường có hệ số bám fimax hai bên bánh xe khác (fimax = 0.3 fimax = 0.5) xe ô tô bị nhao đầu xe phía bánh xe bị bó cứng trước - Lực phanh bánh xe trước, bánh xe sau mô đồ thị hình: 2.26 đồ thị hình: 2.27 Quan sát đồ thị mô lực phanh bánh xe trước ta thấy sau phanh khoảng 0,18 giây lực phanh bắt đầu tăng; lực phanh bánh xe trái bên mặt đường có hệ số bám fi max = 0,3 sau 0,7 giây đạt cực đại =1500 (N) sau bánh xe bị bó cứng lực phanh giảm xuống cịn khoảng 1200 N Lực phanh bánh xe phải bên mặt đường có hệ số bám fi max = 0,5 sau khoảng 1,3 giây lực phanh đạt cực đại = 2200 (N); tương tự đồ thị hình mơ lực phanh bánh xe sau thi hai bên bánh xe sau trái phải lực phanh thay đổi tương tự nhau, tức sau phanh khoảng 0,08 giây lực phanh bắt đâú tăng đến 0,18 giây lực phanh đạt cực đại 72 = 1300 (N) lúc hai bánh xe sau bắt đầu bị bó cứng lực phanh giảm xuống cịn 1000 (N) 500 Luc phanh banh xe (N) Luc phanh BX truoc fi max = 0.3 Luc phanh BX truoc fi max = 0.5 -500 -1000 -1500 -2000 -2500 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 Thoi gian (s) Hình 3.26: Đồ thị mơ lực phanh bánh xe trước xe chạy đường có hệ số bám không đồng (fi max = 0.3; fi max = 0.5) 500 Luc phanh banh xe sau (N) Luc phanh BX sau fi max = 0.3 Luc phanh BX sau fi max = 0.5 -500 -1000 -1500 -2000 -2500 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 Thoi gian (s) Hình 3.27: Đồ thị mơ lực phanh bánh xe sau xe chạy đường có hệ số bám khơng đồng (fi max = 0.3; fi max = 0.5) 73 3.4.2 Trường hợp thứ hai: Mô xe ô tô chạy đường có hệ số bám fimax = 0.6 fi max = 0.9 với vận tốc ô tô 72 km/h 70 Van toc goc banh xe truoc (rad/s) 60 50 Banh xe có fimax = 0.6 40 Banh xe có fimax = 0.9 30 20 10 0 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 Thoi gian (s) Hình 3.28: Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe trước Van toc goc banh xe sau (rad/s) 70 60 Banh xe có fimax = 0.9 50 Banh xe có fimax = 0.6 40 30 20 10 0 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 Thoi gian (s) Hình 3.29: Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe sau 74 - Quan sát đồ thị hình: 3.28 ta thấy xe tơ chạy với vận tốc 72 km/h hai bánh xe trước sau phanh vận tốc góc bánh xe giảm dần sau khoảng 4.7 giây bánh xe bị bó cứng; cịn hai bánh xe sau (hình: 3.29) vận tốc góc thay đổi khác nhiều bánh trái bên mặt có fi max = 0.6 phanh 1.2 giây bắt đầu bó cứng cịn bánh xe phải bên mặt đường có hệ số bám fi max = 0,9 sau 4.7 giây bị bó cứng Điều chứng tỏ phanh tơ mặt đường có hệ số bám fimax hai bên bánh xe khác (fimax = 0.6 fimax = 0.9) xe tơ bị văng xe phía bánh xe bị bó cứng sau (văng xe phía bên trái) - Trên đồ thị hình: 3.30 (đồ thị mơ lực phanh bánh xe trước) đồ thị hình: 3.31 (đồ thị mơ lực phanh bánh xe sau) ta thấy xe tơ chạy có hệ số bám tương đối tốt (fi max = 0,6 fi max = 0,9) thí lực phanh bánh xe trước bánh xe sau thay đổi gần 500 Luc phanh banh xe truoc (N) Luc phanh BX truoc fi max = 0.6 -500 Luc phanh BX truoc fi max = 0.9 -1000 -1500 -2000 -2500 -3000 -3500 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 Thoi gian (s) Hình 3.30: Đồ thị mô lực phanh bánh xe trước xe chạy đường có hệ số bám khơng đồng (fi max = 0.6; fi max = 0.9) 75 500 Luc phanh banh xe sau (N) Luc phanh BX sau - fi max = 0.6 -500 Luc phanh BX sau - fi max = 0.9 -1000 -1500 -2000 -2500 -3000 -3500 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 Thoi gian (s) Hình 3.31: Đồ thị mơ lực phanh bánh xe sau xe chạy đường có hệ số bám không đồng (fi max = 0.6; fi max = 0.9) Tức sau phanh khoảng 0,08 giây lực phanh bắt đầu tăng sau khoảng 0, 25 giây lực phanh bánh xe đạt cực đại 2400 (N) bánh xe bên mặt đường có hệ số bám fi max = 0,6 sau phanh 1,2 giây lực phanh giảm xuống khoảng 1800 (N) 3.4.3 Trường hợp thứ ba: Mô xe tơ chạy đường có hệ số bám fimax = 0.3 0.9 với vận tốc 72 km/h - Quan sát đồ thị hình: 3.32 (đồ thị mơ vận tốc gó bánh xe trước) đồ thị hình: 3.33 (đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe sau) ta thấy hai bánh xe trước bên trái (mặt đường có hệ số bám fi max = 0,3) sau phanh từ 0,3 đến 0,9 giây bánh xe bắt đầu bị bó cứng, hai bánh xe trước sau bên phải (mặt đường có hệ số bám fi max = 0,9) sau giây kể từ phanh bánh xe bị bó cứng Điều chứng tỏ người lái xe phanh tơ tơ bị văng đầu bên bánh xe trái bị bó cứng (bên đường có hệ số bám fi max = 0,3) 76 70 Van toc goc banh xe truoc (rad/s) 60 fimax = 0.3 50 fimax = 0.9 40 30 20 10 0 Thoi gian (s) Hình 3.32: Đồ thị mơ Vận tốc góc bánh xe trước Van toc goc banh xe sau (rad/s) 70 60 50 Banh xe có fimax = 0.9 Banh xe có fimax = 0.3 40 30 20 10 0 Thoi gian (s) Hình 3.33: Đồ thị mơ vận tốc góc bánh xe sau 77 - Trên đồ thị hình: 3.34 (đồ thị lực phanh bánh xe trước) ta thấy lực bánh xe trước bên mặt đường có hệ số bám fimax = 0.3 sau phanh khoảng từ 0.16 lực phanh bắt đầu tăng đến 0,75 giây lực phanh đạt cực đại 1500 (N) sau bánh xe bắt đầu bị bó cứng lực phanh giảm xuống 1200 (N) Lực phanh bánh xe trước bên mặt đường có hệ số bám tốt fi max = 0,9 sau phanh khoảng 0,16 giây lực phanh bắt đầu tăng tăng dần đến 1,3 giây lực phanh đạt cực đại 2200 (N) Luc phanh banh xe truoc (N) 500 Luc phanh BX truoc fi max = 0.3 -500 Luc phanh BX truoc fi max = 0.9 -1000 -1500 -2000 -2500 -3000 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 Hình 3.34: Đồ thị mô lực phanh bánh xe trước xe chạy đường có hệ số bám khơng đồng (fi max = 0.3; fi max = 0.9) + Đồ thị hình: 3.35 (đồ thị lực phanh bánh xe sau) hai bên bánh xe lực phanh thay đổi tương tự nhau, tức sau phanh khoảng 0,08 giây lực phanh bắt đầu tăng sau 0,18 giây lực phanh đạt cực đại 1300 (N) sau hai bánh xe sau bị bó cứng lực phanh giảm xuống khoảng 960N 78 200 Luc phanh banh xe sau (N) Luc phanh BX sau fi max = 0.3 -200 Luc phanh BX sau fi max = 0.9 -400 -600 -800 -1000 -1200 -1400 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 Thoi gian (s) Hình 3.35: Đồ thị mơ lực phanh bánh xe sau xe chạy đường có hệ số bám không đồng (fi max = 0.3; fi max = 0.9) - Nếu so sánh quãng đường phanh thời gian phanh ba trường hợp ta thấy: Quang duong phanh (m) 70 60 50 40 banh xe co fimax = 0.3; 0.9 banh xe co fimax = 0.6; 0.9 30 banh xe co fimax = 0.3; 0.5 20 10 0 Thoi gian (s) Hình 3.36: Đồ thị mơ quãng đường phanh 79 80 70 Van toc O to (km/h) 60 Banh xe co fimax = 0.3; 0.5 50 Banh xe co fimax = 0.6; 0.9 40 Banh xe co fimax = 0.3; 0.9 30 20 10 -10 Thoi gian (s) Hình 3.37: Đồ thị mơ vận tốc ô tô Quan sát đồ thị hình: 3.36 (đồ thị mô quãng đường phanh ô tô) đồ thị hình 3.37 (đồ thị mơ vận tốc ô tô) ta thấy xe ô tô chạy đường có hệ số bám fimax = 0.3 0.5 với vận tốc 72 km/h quãng đường phanh gần 70 (m) với thời gian 6.5 giây xe ô tô dừng lại được; xe ô tô chạy đường có hệ số bám fimax = 0.6 0.9 với vận tốc 72 km/h quãng đường phanh gần 50 (m) với thời gian 4.5 giây xe tơ dừng lại cịn xe ô tô chạy đường có hệ số bám fimax = 0.3 0.9 với vận tốc 72 km/h quãng đường phanh gần 62 (m) với thời gian 5.8 giây xe ô tô dừng lại 3.3.4 Nhận xét Qua việc mô nghiên cứu trình động lực học hệ thống phanh thủy lực ta rút số kết luận sau: a Khi tác vào bàn đạp chân phanh theo kiểu lực tác dụng tăng dần hiệu phanh (lực phanh bánh xe, quãng đường phanh, thời gian phanh vận tốc góc bánh xe) cao an tồn so với kiểu tác dụng lực vào bàn đạp chân phanh theo kiểu bước nhảy 80 b Khi ô tô chạy với vận tốc khác mặt đường có hệ số bám qng đường phanh, thời gian phanh thời gian bánh xe bị bó cứng tỉ lệ thuận với vận tốc ô tô c Khi xe ô tô chạy với vận tốc ổn định đường có hệ số bám fimax qng đường phanh, thời gian phanh thời gian bánh xe bị bó cứng tỉ lệ nghịch với hệ số bám mặt đường d Khi xe ô tô chạy với vận tốc ổn định đường có hệ số bám không đồng (fimax hai bên bánh xe khác nhau) phanh xe tơ bị văng đầu văng đuôi, xe ô tô thường bị ổn định hướng lái 81 KẾT LUẬN CHUNG Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết trình phanh tơ; phân tích chất vật lý bản, công thức ứng dụng phần mền Matlab – Simulinh, Matlab - Statefow để diễn tả, mô trạng thái làm việc phần tử hệ thống dẫn động phanh thủy lực Kết đạt Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu mô máy tính đạt mục tiêu nội dung đặt ra, với kết cụ thể sau: - Đã nghiên cứu lý thuyết q trình phanh tơ; phân tích chất vật lý bản, công thức ứng dụng phần mền Matlab – Simulinh, Matlab - Statefow để diễn tả, mô trạng thái làm việc phần tử hệ thống dẫn động phanh thủy lực - Trên sở áp dụng lý thuyết động lực học hệ thống dẫn động thủy lực, đề tài sử dụng phương pháp mơ đun hóa khối chức hệ thống dẫn động thủy lực áp dụng việc mô dẫn động phanh dầu lắp xe du lịch Phương pháp tạo điều kiện thuận lợi cho việc mô hệ thống dẫn động thủy lực khác nhau; - Xây dựng khối mô để mô thành phần tiêu biểu hệ thống dẫn động phanh dầu xe du lịch: tổng phanh, đường ống, cấu phanh, khối bánh xe, chuyển động thẳng ô tô, xác định giá trị thơng số mơ hình mơ phỏng; xác định thơng số (điều kiện, tín hiệu) đầu vào, đầu ra, thông số nhập; xác định kết mô thu gồm: (lực phanh bánh xe, quãng đường phanh, vận tốc góc bánh xe …); Đã mô trường hợp phanh xe khác Xác định đánh giá kết dạng đồ thị Tạo tiền đề cho việc xây dựng thư viện hồn chỉnh mơ 82 hệ thống dẫn động phanh thủy lực có trợ lực chân khơng; hệ động dẫn động phanh thủy lực có ABS Các kết mơ cịn làm tài liệu tham khảo thiết kế hệ thống phanh Những tồn hướng phát triển đề tài Do giới hạn thời gian thiếu yếu tố khác như: tài liệu tham khảo, thông số, điều kiện tiến hành thực nghiệm đề tài tiến hành mơ nghiên cứu q trình động lực học (không quan tâm đến trợ lực) hệ thống phanh thuỷ lực nhằm cung cấp sở để phát triển hệ thống điều khiển hệ thống phanh nhằm nhằm nâng cao tính an tồn chuyển động tơ Đề tài tiếp tục phát triển xây dựng thêm mơ hình mơ trợ lực, điều hòa lực phanh ABS hệ thống phanh; mở rộng thành khối thư viện khối mô hệ thống dẫn động thủy khí xe tơ máy kéo Làm sở tiếp tục nghiên cứu mô trình phanh để bước nghiên cứu đầy đủ hệ thống phanh dầu lắp xe du lịch phằng phương pháp mô phỏng./ 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lý thuyết Ơ tơ – Máy kéo (nhà xuất Khoa học kỹ thuật – Hà Nội) tác giả Nguyễn Hữu Cẩn – Dư Quốc Thịnh – Nguyễn Văn Tài; Phanh Ơ tơ (nhà xuất Khoa học kỹ thuật – Hà Nội) tác giả Nguyễn Hữu Cẩn; Matlab &Simulink (nhà xuất Khoa học kỹ thuật – Hà Nội) tác giả Nguyễn Phùng Quang; Luận văn thạc sĩ “Mô hệ thống phanh dầu sử dụng trợ lực chân không” tác giả Vũ Nhật Tân thực trường Đại học Bách khoa Hà Nội; Luận văn thạc sĩ “Mô hệ thống phanh dẫn động thủy lực có ABS” tác giả Lại Năng Vũ thực trường Đại học Bách khoa Hà Nội./ 84 ... chọn đề tài: ? ?Mô nghiên cứu trình động lực học hệ thống phanh thủy lực? ?? dựa sở nghiên cứu đặc tính động lực học hệ thống phanh cung cấp sở để phát triển hệ thống điều khiển hệ thống phanh nhằm nâng... tài: "Mơ nghiên cứu q trình động lực học hệ thống phanh thuỷ lực" Đề tài gồm chương: - Chương I: Tổng quan vấn đề nghiên cứu - Chương II: Mơ hình hệ thống phanh thuỷ lực - Chương III: Mô hệ thống. .. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN VĂN HÙNG MÔ PHỎNG VÀ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC Chuyên ngành KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN