Nghiên cứu nâng cao độ an toàn cho hệ thống phanh lắp trên xe môtô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG  HỒ MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ AN TỒN CHO HỆ THỐNG PHANH LẮP TRÊN XE MƠTƠ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG  HỒ MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ AN TỒN CHO HỆ THỐNG PHANH LẮP TRÊN XE MƠTƠ Chun ngành : Kỹ thuật khí động lực Mã số : 60.52.01.16 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học:TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT Đà Nẵng – Năm 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Mọi kết nghiên cứu ý tưởng tác giả khác có trích dẫn đầy đủ Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm mà tơi cam đoan Tác giả luận văn Hồ Mạnh Cường ii TÓM TẮT Xe máy là phương tiện lại chủ yếu của người dân, chiếm 85% tổng số phương tiện giao thông hoạt động nước, với nhiều ưu điểm tính động cao, linh hoạt, giá thành rẻ Tuy nhiên, xe máy cũng là nguyên nhân gây gần 70% vụ tai nạn giao thông đường bộ Ở thời điểm hiện hãng sản xuất môtô ở Việt Nam liên tục tung sản phẩm xe mới có dung tích thiết kế lớn 125cc càng làm cho tỷ lệ tai nạn và vấn đề an toàn giao thông nghiêm trọng Đang lái xe mà gặp mợt tình h́ng nguy hiểm trước mặt, phản ứng tự nhiên của là đạp mạnh chân phanh, xiết cứng lốp xe xuống mặt đường Tuy nhiên, nguyên lý quán tính, chiếc xe chạy nhanh khơng dễ đứng lại được, lớp xe bị xiết cứng bị trượt lê mặt đường, lúc đó tài xế khơng cịn điều khiển tay lái và nguy một tai nạn khác rất dễ xảy Vì vậy, việc tính tốn thiết kế hệ thớng phanh an toàn cho xe môtô có thể xem một giải pháp tiêu chuẩn kỹ thuật bắt buộc để hạn chế tai nạn xe môtô gây ra, góp phần đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông và thực hiện mục tiêu An toàn giao thông quốc gia Luận văn đã đưa phương pháp nhằm nâng cao hiệu phanh của hệ thống phanh.Với bộ điều chỉnh thiết kế áp dụng hệ thống phanh, hệ số bám của xe ứng với chế độ đầy tải xác định theo đặc tính điều chỉnh lên đến  = 0,774 (xem bảng 3.4 thay 0,5112 khơng điều chỉnh) Tuy nhiên áp suất lớn nhất hệ thống cũng tăng tương ứng với giá trị nhận nhận từ bảng tính toán 3.4 là p1max = 10,71[MN/m2] Áp suất này đều nằm giới hạn cho phép của dầu phanh hiện hành Qua trình thử nghiệm và thực tế với hệ thống phanh trước và sau cải tạo nhận thấy quãng đường phanh của phanh trước cải tạo là: 7,25 m với sai sớ trung bình  0,25m Với việc áp dụng hệ thống phanh mới tính toán thiết kế nhằm nâng cao hiệu phanh, quãng đường phanh của phanh sau cải tạo là: 6,44 m với sai sớ trung bình  0,26m Trong một thời gian phanh, quãng đường phanh của hệ thống phanh thiết kế mới là ngắn nhất ABSTRACT Motorbikes are the main way of transport in Vietnam, accounting for over 85% of the total number of vehicles, with many advantages such as high mobility, flexibility and low cost However, motorcycles are responsible for nearly 70% of road traffic accidents At present, motorcycle manufacturers in Vietnam continually launch new models of vehicles with a design capacity of more than 125cc, making the accident rate and traffic safety are more serious When we are driving in a dangerous situation in front, our natural reaction is to step on the brake pedal, tightening the tire to the road However, due to the principle of iii inertia, the car is not fast enough to stand upright, the tire slips on the road, the driver can be no longer control the steering wheel and the risk of an ear Other casualties are very likely to occur Therefore, the design of safety braking system for motorcycles can be considered as a technical standard solution required to reduce the accident caused by motorcycles, contributing to ensure safety for participants transport and implementation of national traffic safety objectives This thesis proposes a method for improving the braking performance of the braking system With the regulator designed to apply on the braking system, the vehicle's grip coefficient for the full load is determined by the characteristic Adjust up to  = 0,774 (see table 3.4 instead of just 0.5112 when not adjusted) However, the maximum pressure in the system increases correspondingly to the value received from table 3.4 as p1max = 10,71[MN/m2] This pressure is within the allowable limits of the brake fluid current Based on the experiment data with brake system before and after reconstruction, it shows that the braking distance of the brake before the renovation is 7.25 m with an average error of 0.25 m With the new braking system designed to improve the braking performance, the braking distance of the brake after rehabilitation is 6.44 m with an average error of 0.26 m In the same time of braking, the braking distance of the newly designed brake system is the shortest iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: 2.MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1.Cách tiếp cận 4.2 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MÔTÔ 1.1 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG PHANH XE MÔTÔ 1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ BỘ ĐIỀU CHỈNH LỰC PHANH TRÊN XE MÔTÔ CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI HỆ THỐNG PHANH MÔTÔ 2.2 CÁC CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA Q TRÌNH PHANH MƠTƠ 2.2.1 Các tiêu đánh giá hiệu phanh 2.2.2.Các tiêu đánh giá tính ổn định phanh: 12 2.2.3 Sự bám của bánh xe với mặt đường: 13 2.2.3.1 Đặt vấn đề 13 2.2.3.2 Hệ số bám 14 2.3 BỘ ĐIỀU CHỈNH LỰC PHANH 18 2.3.1 Cơ sở lý thuyết: 18 2.3.2 Các phương pháp điều chỉnh 26 2.3.3 Kết cấu và nguyên lý làm việc của bộ điều chỉnh lực phanh 30 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẢI TẠO HỆ THỐNG PHANH XE YAMAHA EXCITER 2010 42 v 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE Yamaha Exciter 2010 VÀ HỆ THỐNG PHANH CỦA XE 42 3.1.1 Giới thiệu chung về xe Yamaha Exciter 2010 42 3.1.2 Hệ thống phanh của xe Yamaha Exciter 2010 46 3.1.2.1 Kết cấu cụm phanh trước 46 3.1.2.2 Kết cấu cụm phanh sau 50 3.2 CẢI TẠO TỪ DẪN ĐỘNG PHANH CƠ KHÍ Ở BÁNH SAU SANG DẪN ĐỘNG HỒN TỒN BẰNG THỦY LỰC 54 3.2.1 Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh thủy lực xe Exciter 2010 sau cải tạo 54 3.2.2 Tính tốn dẫn đợng phanh thuỷ lực: 55 3.3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU CHỈNH LỰC PHANH 65 3.3.1 Phân tích chọn phương án thiết kế 65 3.3.2 Tính toán thiết kế: 66 CHƯƠNG LẮP ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH SAU CẢI TẠO CHO XE YAMAHA EXCITER 2010 73 4.1 LẮP ĐẶT HỆ THỐNG PHANH THUỶ LỰC 73 4.2 LẮP ĐẶT BỘ ĐIỀU CHỈNH LỰC PHANH 73 4.3 THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRƯỚC VÀ SAU CẢI TẠO 74 4.3.1 Tiêu chuẩn để đánh giá hiệu phanh: 74 4.3.2 Giá trị của phép đo: 74 4.3.3 Mục đích thử nghiệm quãng đường phanh: 75 4.3.4 Điều kiện thử nghiệm quãng đường phanh 75 4.3.5 Trang thiết bị sử dụng thử nghiệm đo quãng đường phanh: 76 4.3.6 Thử nghiệm phanh chính 77 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 80 5.1 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 80 5.1.1 Phân tích số liệu liệu thực nghiệm: 80 5.1.2 Xử lý kết đo quãng đường phanh của phanh trước cải tạo: 81 5.1.3 Xử lý kết đo quãng đường phanh của phanh sau cải tạo: 81 5.2 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 84 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang 2.1 Giá trị lực bám phụ thuộc vào loại đường 17 3.1 Thông số kỹ thuật xe Exciter 2010 42 3.2 Quan hệ hệ số bám dọc φx và độ trượt λ 59 3.3 Quan hệ moment bám Mφ và độ trượt λ 59 3.4 Quan hệ áp suất phanh và hệ số bám 72 3.5 Quan hệ áp suất phanh và hệ số bám không tải 72 4.1 Yêu cầu quãng đường phanh và gia tốc phanh tương ứng(phanh một bánh) 75 4.2 Yêu cầu quãng đường phanh và gia tốc phanh tương ứng(phanh hai bánh) 75 4.3 Kết đo quãng đường phanh trước cải tạo 79 4.4 Kết đo quãng đường phanh sau cải tạo 79 5.1 Độ lệch của kết lần đo so với giá trị trung 81 5.2 Độ lệch của kết lần đo so với giá trị trung bình của hệ thớng phanh sau cải tạo 82 5.3 So sánh quãng đường phanh 82 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Sớ hiệu Tên hình Trang Thớng kê tai nạn gia thông 1.1 Nguyên mẫu chiếc Michaux-Perreaux 1.2 Nguyên mẫu chiếc Roper 1.3 Hệ thống phanh dãi 1.4 Hệ thống phanh tang trống 1.5 Hệ thống phanh đĩa xe môtô 2.1 Đồ thị thể hiện thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhất theo tốc độ bắt đầu phanh v1 hệ số bám 11 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số bám 16 2.3 Mối liên hệ lực phanh và hệ số bám 17 2.4 Các lực tác dụng lên môtô phanh mặt đường ngang 18 2.5 Quan hệ phân bổ lực cầu phanh với cường độ bất kỳ 20 2.6 Đồ thị biểu diễn điều kiện xãy hãm cứng bánh xe trước 20 2.7 Đồ thị biểu diễn điều kiện xãy hãm cứng bánh xe sau 21 2.8 Biểu đồ phân vùng trình phanh 22 2.9 Đồ thị biểu diễn quan hệ hệ số phân phối lực phanh tối ưu và hệ số bám βp =f(ᵩ ) 22 2.10 Các trường hợp bánh xe bị trượt ngang phanh 23 2.11 Sơ đồ trượt ngang ô tô bánh sau bị hãm cứng mặt đường có hệ số bám nhỏ 24 2.12 Quan hệ lý tưởng lực phanh ở cầu trước và sau của môtô phụ thuộc vào tải trọng và hệ số bám 25 2.13 Quan hệ lý tưởng áp suất phanh động trước và sau của mô tô và tia giới hạn của đặc tính điều chỉnh 25 2.14 Các đặc tính làm việc của bộ điều chỉnh 27 2.15 Đặc tính làm việc của bộ điều chỉnh giới hạn áp suất 29 2.16 Đặc tính của bộ điều chỉnh giới hạn áp suất có thời điểm làm việc thay đổi 29 viii 2.17 Đặc tính của bộ điều chỉnh giới hạn áp suất có van tỷ lệ 29 2.18 Đặc tính của bộ điều chỉnh áp suất có thời điểm làm việc thay đổi 29 2.19 Bộ điều chỉnh loại tia dùng cho dẫn động phanh thủy lực 30 2.20 Các bộ hạn chế áp śt loại lị xo cân 32 2.21 Các bợ hạn chế áp suất 33 2.22 Bộ hạn chế áp suất có van tỷ lệ 34 2.23 Bộ điều chỉnh áp suất có thời điểm làm việc thay đổi kiểu van bi 35 2.24 Bộ điều chỉnh áp suất có thời điểm làm việc thay đổi kiểu van mặt đầu 35 2.25 Đặc tính của bộ điều chỉnh áp suất có thời điểm làm việc thay đổi theo tải trọng 36 2.26 Cấu tạo điều hoà kiểu piston- vi sai 37 2.27 Đ-ờng đặc tính điều hoà piston vi sai 38 2.28 Sơ đồ điều hoà áp suất thuỷ lực 38 2.29 Đ-ờng đặc tính điều hoà dạng tia 39 2.30 Cõu to điều hoà lực phanh van hạn chế áp suất 40 2.31 Đồ thị đặc tính điều chỉnh van hạn chÕ ¸p st 41 3.1 Tởng quan của xe Exciter 2010 43 3.2 Động xe Exciter 2010 44 3.3 Hộp số xe Exciter 2010 45 3.4 Hệ thống khung sườn xe Exciter 2010 45 3.5 Vị trí thiết bị điện xe Exciter 2010 46 3.6 Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh xe Exciter 2010 trước cải tạo 46 3.7 Sơ đồ dẫn động phanh trước xe Exciter 2010 47 3.8 Tay phanh 47 3.9 Xylanh 48 3.10 Đĩa và má phanh trước 48 3.11 Kết cấu cụm xylanh phanh bánh xe trước 49 3.12 Kết cấu phanh bánh xe sau xe Exciter 2010 50 70 ps_tt = ps = pt(A) Suy (3.29) a  .hg K = 1,0 b  .hg K1 (3.30) Giải phương trình ta được:  = 0,5112 đới với chế độ đầy tải Suy áp suất dầu phanh: MPs = 473,47. - 195,11.2 = 0,31.10-4.p => p2 = ps = 6,163.106 (N/m2) MP1 = 246,27. + 195,11.2 = 0,287.10-4.p => p1 = pt = 6,163.106 (N/m2) Tương tự, giải phương trình ta được:  = 0,510 đối với chế độ không tải Ứng với áp suất dầu phanh: p02 = p01 = 2,5.106 (N/m2) Việc xác định áp suất bắt đầu điều chỉnh cũng có thể minh họa qua đồ thị hình 3.27 đối với chế độ đầy tải Áp suất lý thuyết p1 Áp suất lý thuyết p2 Áp suất phanh lý thuyết p [MN/m2] 12.0 11.0 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 Hệ số bám [-] Hình 3.27: Đồ thị xác định áp suất bắt đầu điều chỉnh đầy tải (p2 = p1) 71 d) Tung độ ban đầu đặc tính điều chỉnh: Từ phương trình đặc tính điều chỉnh ở (3.26) và với giá trị hệ số góc của bộ điều chỉnh đã tính ở (3.28b), và với điểm bắt đầu điều chỉnh thể hiện đồ thị hình 3.26; tức là điểm bắt đầu điều chỉnh chính là giao điểm (A) của đặc tính thực tế ps_tt =f(pt) với đường cong đặc tính lý thuyết ps = f(pt) Lúc đó, tung độ của đặc tính điều chỉnh xác định theo (3.26) sau: + Khi đầy tải, đường điều chỉnh qua điểm (p1, p2); Với p2 =p1 = 6,163.106 [N/m2] ta có : 𝟔, 𝟏𝟔𝟑 𝟏𝟎𝟔 = 𝟔, 𝟏𝟔𝟑 𝟏𝟎𝟔 𝟎, 𝟒𝟏𝟓𝟐𝟐𝟓 + 𝟒 (𝐅𝐥𝐱 +𝐅) 𝛑𝐃𝟐 (3.31) Suy tung độ hI = 3,604.106 [N/m2] + Khi không tải, đường điều chỉnh qua điểm (p01, p02); Với p02 = p01 = 2,5.106 [N/m2] ta có : 𝟐, 𝟓 𝟏𝟎𝟔 = 𝟐, 𝟓 𝟏𝟎𝟔 𝟎, 𝟒𝟏𝟓𝟐𝟐𝟓 + 𝟒 (𝐅𝐥𝐱 +𝑭𝟎 ) 𝛑𝐃𝟐 (3.31b) Suy tung độ hII = 1,462.106 [N/m2] Trên sở xác định thông số của đặc tính điều chỉnh, ta có thể vẽ đồ thị của chúng hình 3.28 12.0 11.5 11.0 10.5 10.0 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Áp suất lý thuyết p2 Áp suất dòng sau ps [MN/m2] Áp suất thực tế p2_t Áp suất điều chỉnh p2_dc Áp suất sau không tải p02 Áp suất đ/chỉnh kh/tải p02_c 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.510.010.511.011.512.0 Áp suất dịng trước pt [MN/m2] Hình 3.28.Đồ thị tổng hợp áp suất phanh lý tưởng điều chỉnh xe thiết kế Các bảng giá trị tính toán áp suất lý thuyết, thực tế và điều chỉnh không tải có thể thể hiện bảng 3.5 72 Bảng 3.5 Quan hệ áp suất phanh hệ số bám không tải Hệ số bám  0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 Áp suất lý thuyết p01 0.182 0.378 0.587 0.811 1.048 1.299 1.565 1.844 2.136 Áp suất lý thuyết p02 0.304 0.595 0.874 1.139 1.392 1.632 1.859 2.074 2.275 Áp suất thực p02_t 0.182 0.378 0.587 0.811 1.048 1.299 1.565 1.844 2.136 Áp suất đ chỉnh p02_dc 0.182 0.378 0.587 0.811 1.048 1.299 1.565 1.844 2.136 Bảng 3.6 Quan hệ áp suất phanh hệ số bám không tải (tiếp theo) Hệ số bám  0.510 0.550 0.600 0.650 0.700 0.774 0.800 0.850 0.900 Áp suất lý thuyết p01 2.506 2.764 3.098 3.446 3.808 4.370 4.574 4.978 5.396 Áp suất lý thuyết p02 2.500 2.640 2.804 2.954 3.092 3.272 3.329 3.428 3.515 Áp suất thực p02_t 2.506 2.764 3.098 3.446 3.808 4.370 4.574 4.978 5.396 Áp suất đ chỉnh p02_dc 2.506 2.609 2.748 2.893 3.043 3.276 3.361 3.529 3.702 Kết luận: Với bộ điều chỉnh thiết kế, hệ số bám của xe ứng với chế độ đầy tải xác định theo đặc tính điều chỉnh lên đến  = 0,774 (xem bảng 3.4 thay 0,5112 khơng điều chỉnh) Tuy nhiên áp suất lớn nhất hệ thống cũng tăng tương ứng với giá trị nhận nhận từ bảng tính toán 3.4 là p1max = 10,71[MN/m2] Áp suất này đều nằm giới hạn cho phép của dầu phanh hiện hành 73 CHƯƠNG LẮP ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH SAU CẢI TẠO CHO XE Yamaha Exciter 2010 4.1 LẮP ĐẶT HỆ THỐNG PHANH THUỶ LỰC -Tháo bỏ toàn bộ đường ống phanh thủy lực trước và bỏ hệ thống phanh tang trống phía sau -Lắp chặt đĩa phanh vào tâm vành sau bulon, thiết kế đồ gá dày 1cm lắp vào tâm trục sau, lắp hệ thống má phanh vào giá đỡ -Chạy lại đường ớng thủy lực ở trước phía sau Hình 4.1: Hệ thớng phanh sau sau cải tạo 4.2 LẮP ĐẶT BỘ ĐIỀU CHỈNH LỰC PHANH Gá đồ gá vào trục bánh xe sau để gắn bộ điều hịa lực phanh Phía khung xe thiết kế ngàm móc lò xo vị trí chính của bánh xe sau Chạy lại đường ống dầu từ nga ba chia dầu vào đầu vào bợ điều hịa lực phanh,đường cịn lại từ đầu bợ điều hịa lực phanh x́ng xi lanh bầu phanh bánh xe sau 74 Hình 4.2 Lắp đặt bợ điều hịa lực phanh 4.3 THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRƯỚC VÀ SAU CẢI TẠO Hiện có hai phương pháp thường sử dụng để đo hiệu phanh xe môtô Phương pháp thứ nhất là đo băng thử phanh dành cho xe môtô Phương pháp thứ hai là đo thực địa(trên đường) Khi đo hiệu phanh đường thường xác định tiêu chí như: quãng đường phanh, thời gian phanh và gia tốc chậm dần 4.3.1 Tiêu chuẩn để đánh giá hiệu quả phanh: Theo TCVN 5929-2003: môtô , xe máy hai bánh- Yêu cầu an toàn chung phương pháp thử, TCVN 6824-2001 Phương tiện giao thông đường bộ- Thiết bị phanh của môtô, xe máy- Yêu cầu và phương pháp thử công nhận kiểu.[10] 4.3.2 Giá trị phép đo: 4.3.2.1 Trường hợp phanh bánh trước hoặc phanh bánh sau a) Thử đầy tải Quãng đường phanh và gia tốc phanh tương ứng phải tuân theo yêu cầu bảng4.1 75 (*) Nếu trị số khơng đạt hệ sớ bám nhỏ có thể tiến hành kiểm tra cho trường hợp phanh đồng thời bánh trước và bánh sau xe, đó gia tốc phanh đối với xe nhóm L3 không nhỏ 5,8 m/s2 b) Thử không tải Xe phải đảm bảo cho gia tốc phanh không nhỏ 2,5 m/s2 có quãng đường phanh: S ≤ 0,1v + v2/65 4.3.2.2 Trường hợp phanh đồng thời bánh trước bánh sau Xe phải thử ở điều kiện đầy tải và không tải Quãng đường phanh và gia tốc phanh tương ứng phải tuân theo yêu cầu bảng4.2 4.3.3 Mục đích thử nghiệm quãng đường phanh: Với mục đích là kiểm nghiệm đánh giá hiệu phanh lắp đặt hệ thống phanh thủy lực và bợ điều hịa lực phanh lên xe, so sánh đới chiếu với xe không có cải tạo hệ thống phanh Từ đó có thể đưa nhận xét, đánh giá một cách khách quan về hiệu phanh mà xe đạt 4.3.4 Điều kiện thử nghiệm quãng đường phanh Theo quy định vận tớc tới đa của môtô, xe máy hoạt động khu vực đô thị và theo TCVN 6824-2001 phương tiện giao thông đường bộ- Thiết bị phanh của môtô, xe máy – Yêu cầu và phương pháp thử công nhận kiểu Vận tốc tiến hành thử nghiệm đánh giá hiệu phanh đối với xe Exciter 2010 bài là loại L3, v= 50km/h Đường thử nghiệm chọn đường khu quy hoạch đô thị mới Đông Nam Thủy An, Thành Phố Huế, Tỉnh Thừa Thiên Huế với mặt đường bê tông nhựa theo tiêu chuẩn để tiến hành thử nghiệm 76 Hình 4.3 Đoạn đường thử nghiệm 4.3.5 Trang thiết bị sử dụng thử nghiệm đo quãng đường phanh: a Súng đánh dấu vị trí bắt đầu phanh: Ở thử nghiệm này sử dụng loại súng khí điều khiển điện Khi tác dụng một lực vào cần phanh, công tắc ở tay phanh đóng nguồn điện từ ắc qui cấp cho rơ le làm cho rơ le hít lõi vào và kéo móc khóa đẩy mở, dưới tác dụng của lò làm đẩy, đẩy về phía trước làm viên đạn ở nịng súng bắn x́ng nền đường và ở đầu viên đạn có keo dính đánh dấu nên nó dính x́ng đường Hình 4.4 Súng đánh dấu vị trí bắt đầu phanh 77 Hình 4.5 Đạn đánh dấu vị trí bắt đầu phanh b Thước đo quãng đường phanh Sử dụng thước dây cuộn có chiều dài 50 m, vạch chia kích thước nhỏ nhất mm Hình 4.6 Thước dây 4.3.6 Thử nghiệm phanh  Quá trình chuẩn bị xe thử nghiệm: - Kiểm tra đồng bộ của xe - Kiểm tra làm việc của động và hệ thống truyền lực - Bơm và kiểm tra áp suất lốp - Kiểm tra đồng hồ, đèn báo bảng taplo - Kiểm tra điều chỉnh hệ thớng phanh  Quy trình thử nghiệm: Xe thử nghiệm thử ở chế độ không tải, đầy tải theo TCVN 6824:2001 quy định của nhà sản xuất, lốp xe bơm áp suất lốp theo quy định của 78 nhà sản xuất, trang thiết bị, phụ kiện tiêu chuẩn lắp đầy đủ xe, vận tốc thử nghiệm (vận tốc bắt đầu phanh) : v = 50 km/h Quy trình đo: + Bước 1: Lắp đặt thiết bị đánh dấu vị trí bắt đầu phanh lên xe, kiểm tra tình trạng hoạt động của thiết bị và điều chỉnh cho đầu đạn đánh dấu cách mặt đường khoảng 10 cm Hình 4.7 Lắp thiết bị đánh dấu vị trí bắt đầu phanh vào xe + Bước 2: Khởi động động (5 phút) đưa xe vào vị trí xuất phát + Bước 3: Khởi hành xe theo quy trình, tăng tốc đến vận tốc thử nghiệm, giữ ổn định ở vận tốc thử nghiệm 50 km/h (căn đồng hồ tớc đợ của xe) Tiến hành q trình phanh xe: người điều khiển xe ngắt ly hợp, kết hợp tác dụng lực vào cần phanh cho đến xe dừng + Bước 4: Tiến hành đo quãng đường phanh từ vị trí đánh dấu bắt đầu phanh đến vị trí xe dừng và ghi nhận kết đo Tiến hành thử nghiệm 10 lần phanh, ghi nhận số liệu  Tiến hành thử nghiệm: a Đo trước cải tạo: - Ở chế độ không tải và đầy tải: 79 Bảng 4.3 Kết đo quãng đường phanh trước cải tạo Lần đo Quãng đường phanh(m) Vận tốc bắt Không tải Đầy tải đầu phanh (km/h) 6,5 6,8 50 7,3 7,1 50 6,5 6,9 50 7,0 7,2 50 7,5 7,0 50 7,1 7,3 50 6,9 7,4 50 7,4 7,6 50 7,1 7,5 50 10 7,4 7,7 50 Ghi b Đo sau cải tạo: -Ở chế độ không tải và đầy tải: Bảng 4.4 Kết đo quãng đường phanh sau cải tạo Lần đo Quãng đường phanh(m) Vận tốc bắt Không tải Đầy tải đầu phanh (km/h) 6,5 6,1 50 6,1 6,3 50 6,5 5,9 50 6,5 6,2 50 7,0 6,4 50 6,3 6,5 50 6,5 6,7 50 6,3 6,6 50 6,6 6,8 50 10 6,6 6,9 50 Ghi 80 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 5.1 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 5.1.1 Phân tích số liệu liệu thực nghiệm: Phương pháp chung xác định giá trị trung bình sai số ngẫu nhiên Giả sử đại lượng cần đo A đo n lần Kết đo là A1, A2 , An n Đại lượng A  A1  A2   An  n A i 1 i (5.1) n A gọi là giá trị trung bình của đại lượng A n lần đo Số lần đo càng lớn, giá trị trung bình A càng gần với giá trị thực A Các đại lượng: A1  A  A1 A2  A  A2 An  A  A n gọi là sai số tuyệt đối lần đo riêng lẻ Để đánh giá sai số của phép đo đại lượng A, người ta dùng sai số toàn phương trung bình Theo lí thuyết xác suất, n sai sớ toàn phương trung bình là:    A  i 1 i nn  1 (5.2) và kết đo đại lượng A viết: A  A   (5.3) Như vậy, giá trị thực của đại lượng A với một xác suất nhất định nằm khoảng từ A   đến A   , nghĩa là: A -   A  A Khoảng [( A -  ),( A   )] gọi là khoảng tin cậy Sai số toàn phương trung bình  dùng với phép đo địi hỏi đợ chính xác cao và sớ lần đo n lớn Nếu đo đại lượng A từ đến 10 lần, ta dùng sai sớ tụt đới trung bình sớ học A (sai sớ ngẫu nhiên) định nghĩa sau: n A =  A  i i 1 (5.4) n Kết đo lúc này viết dưới dạng: A = A  A (5.5) Ngoài sai sớ tụt đới, người ta cịn sử dụng sai số tỉ đối định nghĩa sau: = A 100 0 (5.6) A 81 Kết đo viết sau: A  A   0 (5.7) Như vậy, cách viết kết phép đo trực tiếp sau: - Tính giá trị trung bình A theo công thức (5.1) - Tính sai số A theo công thức (5.4) (5.6) - Kết đo viết (5.5) (5.7) 5.1.2 Xử lý kết quả đo quãng đường phanh phanh trước cải tạo: Từ bảng 4.3 Kết đo quãng đường phanh trước cải tạo lần thử ta có Giá trị quãng đường phanh trung bình: _ Sp  ( Sp1  Sp  Sp3  Spn) n Spi  n n _ Trong đó: Sp : Giá trị quãng đường phanh trung bình của lần thử Sp1,Sp2,Sp3, ,Spn: giá trị quãng đường phanh lần đo n: số lần thực hiện thử _ Sp  6,8  7,1  6,9  7,2  7,0  7,3  7,4  7,6  7,5  7,7 72,5   7,25 10 10 Độ lệch của kết lần đo so với giá trị trung bình gọi là sai số: _ Spi  Spi  Sp Bảng 5.1.Độ lệch của kết lần đo so với giá trị trung bình Sớ lần đo 10 Quãng đường Phanh (Spi) 6,8 Spi 7,1 6,9 7,2 7,0 7,3 7,4 7,6 7,5 7,7 0,45 0,15 0,35 0,05 0,25 -0,05 -0,15 -0,35 -0,25 -0,45 Sai sớ tụt đới trung bình: n S =  S  i i 1 = n 0,45  0,15  0,35  0,05  0,25  0,05  0,1  0,35  0,25  0,45 10 S =2,5/10 = 0,25 Như quãng đường phanh của phanh trước cải tạo là: 7,25 m với sai số trung bình  0,25m 5.1.3 Xử lý kết quả đo quãng đường phanh phanh sau cải tạo: Từ bảng 4.4 Kết đo quãng đường phanh phanh sau cải tạo lần thử ta có Giá trị quãng đường phanh trung bình: _ Sp  ( Sp1  Sp  Sp3  Spn) _ n Spi  n n Trong đó: Sp : Giá trị quãng đường phanh trung bình của lần thử 82 Sp1,Sp2,Sp3, ,Spn: giá trị quãng đường phanh lần đo n: số lần thực hiện thử _ Sp  6,1  6,3  5,9  6,2  6,4  6,5  6,7  6,6  6,8  6,9 6,44   6,44 10 10 Độ lệch của kết lần đo so với giá trị trung bình gọi là sai số: _ Spi  Spi  Sp Bảng 5.2 Độ lệch của kết lần đo so với giá trị trung bình của hệ thớng phanh sau cải tạo Số lần đo 10 Quãng đường phanh (Spi) 6,1 6,3 5,9 6,2 6,4 6,5 6,7 6,6 6,8 6,9 -0,06 -0,26 -0,16 -0,36 -0,46 Spi 0,34 0,14 0,54 0,24 0,04 Sai sớ tụt đới trung bình: n S =  S  i i 1 n = 0,34  0,14  0,54  0,24  0,04  0,06  0,26  0,16  0,36  0,46 10 S =2,6/10 = 0,26 Như quãng đường phanh của phanh sau cải tạo là: 6,44 m với sai sớ trung bình  0,26m Sau xử lý kết thử nghiệm đo quãng đường phanh ta có: Bảng 5.3 So sánh quãng đường phanh Quãng đường phanh (m) Sai sớ trung bình Ghi Hệ thống phanh trước cải tạo 7,25 0,25 Hệ thống phanh sau cải tạo 6,44 0,26 5.2 KẾT LUẬN * Với hệ thống phanh nguyên thủy, theo kết ở hình 3.23 điểm giao của đường thực tế và lý thuyết, ta có: + Áp suất đạt giá trị 6,152[MN/m2] ứng với hệ số bám  = 0,5112 đầy tải + Áp suất đạt giá trị 2,506[MN/m2] ứng với hệ số bám  = 0,510 không tải Khi phanh với áp suất lớn giới hạn áp suất nêu bánh xe sau bị trượt vượt bám Kết làm xoay lật xe nguy hiểm Như hiệu phanh của xe tương đới thấp hiệu phanh mới đạt 50% Luận văn đã đưa phương pháp nhằm nâng cao hiệu phanh của hệ thống phanh.Với bộ điều chỉnh thiết kế áp dụng hệ thống phanh, hệ số bám của xe ứng với chế độ đầy tải xác định theo đặc tính điều chỉnh lên đến = 0,774 83 (xem bảng 3.4 thay 0,5112 khơng điều chỉnh).Tuy nhiên áp suất lớn nhất hệ thống cũng tăng tương ứng với giá trị nhận nhận từ bảng tính toán 3.4 là p1max = 10,71[MN/m2] Áp suất này đều nằm giới hạn cho phép của dầu phanh hiện hành * Qua trình thử nghiệm và thực tế với hệ thống phanh trước và sau cải tạo nhận thấy rằng: - Quãng đường phanh của phanh trước cải tạo là: 7,25 m với sai số trung bình  0,25m Với việc áp dụng hệ thớng phanh mới tính toán thiết kế nhằm nâng cao hiệu phanh, quãng đường phanh của phanh sau cải tạo là: 6,44 m với sai sớ trung bình  0,26m.Trong một thời gian phanh, quãng đường phanh của hệ thống phanh thiết kế mới là ngắn nhất - Kết cấu đơn giản - Giá thành lắp đặt thấp - Đĩa phanh lộ ngoài nên nó giúp tản nhiệt nhanh và giảm nguy gây trượt phanh Vì hiệu phanh rất ởn định -Nó khơng xảy hiện tượng tự gia tăng lực phanh má miết ở loại phanh tang trống Khi dùng hai phanh đĩa momen phanh hai đầu cân nên xe không bị kéo nghiêng về một phía phanh -Khi đĩa phanh bị ướt, nước thoát nhanh nhờ lực ly tâm và hiệu phanh phục hồi rất nhanh -Khi lắp thêm bợ điều hịa lực phanh tăng thêm tính an toàn và hiệu phanh 5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Đề tài đã giải quyết vấn đề tăng giảm lực phanh cho bánh sau thay đổi tải trọng, nâng cao tính ổn định, song kết đạt chưa cao Kết hợp bộ ABS để giải quyết vấn đề bánh xe bị bó cứng 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO: TS.Nguyễn Hoàng Việt: Chuyên đề ô tô_Bộ điều chỉnh lực phanh hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh A.B.S, Đại học Bách khoa Đà Nẵng TS Nguyễn Hoàng Việt: Kết cấu, tính tốn thiết kế Ơ tơ- Hệ thống phanh, Đại học Bách khoa Đà Nẵng TS Lê Văn Tụy: Thí nghiệm Ô tô, Đại học Bách khoa Đà Nẵng Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Văn Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng: Lý thuyết Ơ tơ, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nợi, 2007 Giáo trình giảng dạy môn Yamaha trường CĐCN Huế Cataloge xe Exciter 2010 http://www.csgt.vn/tintuc/4653/Tinh-hinh-tai-nan-giao-thong-nam-2015.html https://vi.wikipedia.org/wiki/hệ-thớng-chớng-bó-cứng-phanh-cho-mơtơ http://genk.vn/kham-pha/kham-pha-lich-su-chiec-xe-gan-may-dau-tien20140506233625951.chn 10 TCVN 6824-2001 - Phương tiện giao thông đường bộ - Hệ thống phanh của môtô xe máy - Yêu cầu và phương pháp thử công nhận kiểu Tài liệu nước ngoài: 11 Decade of action for road safety 2011-2020 World Heath Ogranization(WHO){http://www.who.int/violence_injury_prevention/road_safety_s tatus/2015/en/} 12 http://www.bmbikes.co.uk/phôtôs/press%20PDF/1988%20ABS%20Press.pdf ... Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MÔTÔ 1.1 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG PHANH XE MÔTÔ 1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ BỘ ĐIỀU... thớng phanh đĩa xemôtô Và đến nay, hệ thống phanh xe máy vô hiện đại và đảm bảo an toàn cao cho người sử dụng Hệ thống phanh sử dụng phổ biến là phanh thủy lực (phanh dầu, phanh. .. đầu phanh v2: Vận tốc của xe thời điểm kết thúc phanh Công thức (2.2) cho thấy thời gian phanh dài vận tốc bắt đầu phanh lớn, thời gian phanh ngắn hệ số bám lớn.Thời gian phanh trường