XÂY DỰNG MÔ HÌNH đỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH PHANH Ô TÔ TẢI HYUNDAI 1,
3.4.1. Khảo sát sự thay ựổi tải trọng trên các cầu xe khi phanh
Mục ựắch khảo sát:
Tải trọng pháp tuyến trên các cầu ảnh hưởng ựến lực bám, nghĩa là ảnh hưởng ựến lực phanh cực ựại theo ựiều kiện bám. Nắm ựược qui luật thay ựổi tải trọng pháp tuyến sẽ giúp ta có những biện pháp kỹ thuật ựể khai thác ựược những mặt tắch cực và hạn chế những mặt tiêu cực của nó. đó cũng là tiền ựề thiết kế hệ thống phanh có bộ tự ựộng ựiều hòa lực phanh giữa các cầụ
Phương pháp khảo sát:
Tải trọng pháp tuyến có thể ựược xác ựịnh thông qua xác ựịnh các phản lực pháp tuyến Z1 ứng với cầu trước và Z2 ứng với cầu saụ Giá trị tức thời của các phản lực Z1(t) và Z2(t) ựược xác ựịnh theo ựộ biến dạng của lốp và lực cản của giảm chấn: 1 01 1 1 1 1 2 02 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) L L L L Z t Z c t k t Z t Z c t k t ξ ξ ξ ξ = + + = + + & & (3.23) Trong ựó: Z01, Z02 Ờ phản lực pháp tuyến trên cầu trước và cầu sau khi xe
ựứng yên;
cL1, cL2 Ờ ựộ cứng của cặp lốp trước và cặp lốp sau; kL1, kL2 Ờ giảm chấn của cặp lốp trước và cặp lốp sau;
ξL1( ),t ξL2( )t - ựộ biến dạng của cặp lốp trước và cặp lốp sau; ξ&L1( ),t ξ&L2( )t - vận tốc biến dạng của cặp lốp trước và lốp saụ Giải hệ phương trình vi phân (3.17) sẽ xác ựịnh ựược giá trị của các thông số ξL1( ),t ξL2( ),t ξ&L1( ),t ξ&L2( )t , từ ựó xác ựịnh ựược các phản lực Z1(t), Z2(t), các lực cản lăn Pf1(t), Pf2(t) theo công thức (3.15), các lực bám Pψ1(t), Pψ2(t) theo công thức (3.16) và lực phanh Pp1(t), Pp2(t) theo công thức (3.14).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật... ...44
họa qui luật thay ựổi các tải trọng trên các cầu xe khi phanh và sự ảnh hưởng của chúng ựến lực bám của xẹ
Hình 3.5 . đồ thị thay ựổi phản lực pháp tuyến Z1, Z2 trong quá trình
phanh xe
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật... ...45
Phân tắch kết quả khảo sát:
Từ các kết quả hình 3.5 và 3.6 có thể rút ra một số nhận xe như sau: 1- Qui luật thay ựổi phản lực pháp tuyến:
Trong quá trình phanh, phản lực pháp tuyến trên cầu trước Z1 tăng dần
cho ựến khi dừng. Sau ựó Z1 giảm dần và dao ựộng tắt dần xung quanh giá trị
tĩnh Z01. Ngược lại, phản lực trên cầu sau Z2 có quy luật giảm dần cho ựến khi xe dừng và sau ựó cũng dao ựộng tắt dần xung quanh giá trị tĩnh Z02.
Tổng phản lực pháp tuyến Z = Z1 + Z2 trong quá trình phanh không phải là hằng số mà giảm dần cho ựến khi xe dừng hẳn (Z < G). Sau ựó tiếp tục
dao ựộng tắt dần xung quanh giá trị tĩnh Z0 trong một khoảng thời gian nhất
ựịnh nào ựó. Sự giảm tổng phản lực Z trong quá trình phanh có thể ựược giải thắch là do xuất hiện các thành phần lực quán tắnh theo phương thẳng ựứng z.
độ giảm tổng phản lực có thể ựược xác ựịnh theo công thức sau: ∆Z(t) = Z0 Ờ Z(t) = Z0 Ờ [Z1(t) + Z2(t) ]
2- Qui luật thay ựổi giá trị lực bám:
Nếu giả thiết hệ số bám ψ = const thì qui luật thay ựổi lực bám giống
như qui luật thay ựổi phản lực pháp tuyến.
Tổng lực bám của cả xe ựược xác ựịnh theo công thức. Pψ(t) = Pψ1(t) + Pψ2(t) = ψ1Z1(t) + ψ2Z2(t) độ giảm lực bám của cả xe ựược xác ựịnh theo công thức:
∆Pψ = Pψ0 - Pψ(t) = ψZ0 − [ψ1Z1(t) + ψ2Z2(t)]
Trong ựó: Pψ0 là giá trị lực bám khi xe ở trạng thái tĩnh (không có các thành phần lực quán tắnh theo phương vuông góc với mặt ựường).
Trên hình 3.7 là ựồ thị biểu thị ựộ giảm tổng phản lực pháp tuyến và tổng lực bám của cả xẹ Qua ựó cho thấy sự giảm phản lực và lực bám trong quá trình phanh là ựáng kể. Với trường hợp ựang khảo sát mức ựộ giảm lớn nhất tới 10% so với trường hợp tắnh theo tải trọng tĩnh.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật... ...46
Hình 3.7. độ giảm tổng phản lực pháp tuyến và lực bám khi phanh
3- Qui luật thay ựổi lực phanh
Lực phanh phụ thuộc vào mô men phanh ở các bánh xe, cường ựộ tăng lực phanh (tốc ựộ ựạp phanh) và phụ thuộc vào lực bám của bánh xe với mặt ựường, như ựã mô tả ở công thức (3.14).
điều kiện nhận biết khi nào bánh xe bị bó cứng là: - đối với cầu trước: P tp1( )=k tp1 ≥(ψ1− f Z t) 1( )
- đối với cầu sau: Pp2( )t =k tp2 ≥(ψ2− f Z t) 2( )
Khi bị bó cứng: Pp1 =ψ1Z t1( ) Pp2 =ψ2Z t2( )
Trên ựồ thị hình 3.6 cho thấy: các bánh xe cầu sau bị bó cứng và bắt ựầu bị trượt lê tại thời ựiểm ựiểm t2 ≈ 3.2 s, sau ựó tại t1≈ 4.8 s cầu trước mới bắt ựầu trượt hoàn toàn và lực phanh tổng cũng ựạt cực ựại bằng lực bám của cả xẹ Qua khảo sát cho nhiều phương án thay ựổi giá trị các thông số ựầu vào (V0, Q, ψ1, ψ2, kp1, kp2) còn cho thấy qui luật thay ựổi lực phanh cũng tương tự như vắ dụ trên nhưng các thời ựiểm bắt ựầu trượt hoàn toàn t1, t2 cũng như
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật... ...47
các giá trị lực bám Pψ(t), Pψ1(t) và Pψ2(t) cũng thay ựổi theọ
Những kết quả trên gợi cho ta những suy nghĩ khi thiết kế hệ thống ựiều khiển phanh hoặc khi ựiều chỉnh phanh nên lựa chọn như thế nào cho hợp lý. Trong phạm vi luận văn này, chúng tôi chưa có ựiều kiện nghiên cứu cụ thể hơn.