Thiết lập thơng số bình chứa khí nén

 Thiết lập van phân phối.

 Van 3/2 đóng vai trị là bàn đạp phanh. Ở cơ cấu chấp hành bên trái ta chọn Spring — returned (hình 3.33) ( sử dụng lị xo hồi vị ), ở cơ cấu chấp hành bên phải ta chọn Manually (điều khiển bằng tay, mô phỏng thao tác đạp phanh của tài xế).

 Thiết lập van tiết lưu.

 Lưu lượng khí nén qua van tiết lưu (hình 3.34) là 45,78 lít/phút, độ mở của van tiết lưu có thể thay đổi từ 0% – 100%.

Hình 3.34: Thiết lập thơng số van tiết lưu

 Van 3/2 cùng với van tiết lưu (Throttle valve) (hình 3.34) đóng vai trị là van phân phối. Van tiết lưu có lưu lượng thay đổi được mơ phỏng trạng thái đạp phanh nhiều hay ít của tài xế.

 Thiết lập bộ trợ lực xylanh phanh chính

 Bộ trợ lực xylanh phanh chính là một cụm piston, xylanh đơn, một tác động, sử dụng lò xo để hồi về vị trí ban đầu.

Hình 3.35: Thiết lập bộ trợ lực xylanh phanh chính

 Cuối cùng là thiết lập hành trình dịch chuyển của piston (max stroke) bằng 10 mm (hình 3.35) . Đường kính màng trợ lực bằng 139,7 mm, đường kính cần đẩy nối với xylanh phanh chính thủy lực trợ lực khí nén bằng 23,8 mm (Dm=5,5 inch Dxlc=15/16 inch) (hình 3.36).

 Sau khi đã thiết lập các thông số cho từng bộ phận ta tiến hành chạy mô phỏng bằng cách nhấn vào nút Start trên màn hình làm việc hoặc nhấn F9.( Hình 3.36).

Hình 3.37: Chạy mơ phỏng

 Thời gian nạp đầy bình chứa khí nén theo mơ phỏng là 387 giây = 6,45 phút, van an tồn ngắt khí nén từ máy nén đến bình chứa khí nén.

 Sau khi nạp đầy bình chứa khí nén, chúng ta nhấn van 3/2 (hình 3.38) nối giữa bộ lọc khí nạp với bình chứa để ngắt dịng khí từ máy nén cung cấp tới bình chứa. Tiếp theo, chúng ta thực hiện đạp phanh 8 lần liên tiếp để kiểm tra áp suất khí nén cịn lại trong bình chứa.

Hình 3.39: Kết quả áp suất bình chứa sau 8 lần đạp phanh liên tiếp

- Sau 8 lần đạp phanh liên tiếp áp suất khí nén trong bình chứa giảm cịn 0,73 MPa (hình 3.39).

 Bình luận kết quả :

- Thời gian nạp đầy bình chứa khí nén là gần 6,45 phút so với tính tốn là 7,28 phút. Chênh lệch 0,83 phút = 49,8 giây. Sau 8 lần đạp phanh liên tiếp áp suất khí nén trong bình chứa theo mơ phỏng bằng 0,73 MPa. Cịn theo tính tốn sau 8 lần đạp phanh liên tiếp áp suất khí nén trong bình chứa bằng 6,44 kg/cm2 = 0,63 MPa. Chênh lệch 0,1 MPa.

- Kết quả giữa mơ phỏng và tính tốn thực tế có sự chênh lệch với nhau là do sai số trong quá trình chọn các bộ phận thay thế, hiệu suất làm việc máy nén trên thực tế luôn thấp hơn trong mô phỏng (các yếu tố đều là lý tưởng) nên thời gian nạp thực tế sẽ lớn hơn trong mơ phỏng. Áp suất khí nén trên thực tế giảm nhiều hơn so với lúc mơ phỏng do thất thốt trên đường ống dẫn, các khớp nối… Mơ phỏng chưa tính đến các hệ số thay đổi áp suất khi đi qua khe hẹp, lượng khí thất thốt trên chiều dài đường ống dẫn, … Nên dẫn đến sai số trên.

Chương 4

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 4.1. Đánh giá kết quả

 Sau khoảng thời gian nghiên cứu từ lý thuyết đến thực tế “Hệ thống phanh thủy lực có trợ lực khí nén” trên ô tô, từ việc lên kế hoạch, giao nhiệm vụ và thi cơng mơ hình. Nhóm em đã hồn thành đồ án “ Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống phanh thủy lực có trợ lực bằng khí nén” trên ô tô đúng thời hạn được quy định.

 Qua quá trình học tập trau dồi kiến thức từ căn bản đến nâng cao về các hệ thống trên ơ tơ. Nhóm chúng em đã áp dụng những kiến thức đã được học ở trường và cũng như những kiến thức từ nhiều nguồn tài liệu, qua sự dẫn dắt thực hiện đồ án của giảng viên hướng dẫn thầy Ts. Nguyễn Phụ Thượng Lưu, chúng em đã hiểu hơn về “Hệ thống phanh thủy lực có trợ lực khí nén” trên ơ tơ và đã vững thêm phần kiến thức về hệ thống này.

 Sau khi thực hiện đồ án, nhóm em đã hồn thành tương đối căn bản các mục tiêu sau:

 Giúp hệ thộng phanh trên ô tô diễn ra nhanh, nhẹ nhàng và hiệu quả hơn, tăng năng suất cao khi sử dụng.

 Khắc phục được các tình trạng như: Mất lực phanh, lực tác dụng lên phanh không đủ,…khi xe ở tốc độ cao hay địa hình dốc.

 Thi cơng hồn chỉnh và mô phỏng lại trên mơ hình “Hệ thống phanh thủy lực có trợ lực khí nén” ơ tô với đầy đủ chức năng như trên thực tế.

4.1.1. Về lý thuyết

 Các thành viên trong nhóm cũng đã có thể tổng hợp hiệu quả các kiến thức liên quan khi cần tìm hiểu thơng tin ở các nguồn tài liệu.

 Nắm được kiến thức căn bản về hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén.

 Biết cách thiết kế, chỉnh sửa, biên soạn bài báo cáo một cách khoa học.

 Củng cố kiến thức nền tảng khi sử dụng phần mềm AutoCAD, Solidwords.

4.1.2. Về thực hành

 Các thành viên nhóm đã nắm được các thao tác thi công lắp ráp, đấu nối các chi tiết của mơ hình, lắp ráp các chi tiết mơ phỏng.

 Thiết kế ra mơ hình, mơ phỏng gần giống nhất với hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén trên ơ tơ thực tế.

 Việc thiết kế mơ hình vật lý được nhóm thiết kế trên các phần mềm vẽ hiện nay như: autocad, solidwork.

Hình 4.1: Bản vẽ thiết kế mơ hình vật lý.

 Mơ hình bản vẽ các chi tiết (hình 4.1) thể hiện đầy đủ các chi tiết có trong mơ hình vật lý, cách bố trí các bộ phận một cách khoa học. Từ đó tạo cơ sở để thực hiện mơ hình vật lý.

 Sau khi tạo mơ hình trên bản vẽ, nhóm tiến hành thi cơng mơ hình.

Hình 4.2: Mơ hình sản phẩm khi hồn thiện

 Sản phẩm sau khi hồn thành (hình 4.2) với các bộ phận chính của hệ thống gần giống với hệ thống thực tế được lắp trên xe hiện nay. Với các chi tiết chính: bơm khí nén, bình khí nén, van phân phối, bầu trợ lực phanh, đường ống dẫn, cơ cấu phanh tang trống.

 Thực nghiệm mơ hình: do yếu tố dịch bệnh nên việc thực nghiệm trên mơ hình vật lý vơ cùng khó khăn vì mơ hình khơng đầy đủ các bộ phận để thực nghiệm một cách chính xác tuyệt đối. Vì thế, nhóm đã sử dụng phần mềm thực nghiệm để thay thế cách thực nghiệm trên mơ hình.

Hình 4.3: Phần mềm Festo Fluidsim

Giao diện của phần mềm Festo Fluidsim (hình 4.3) phần mềm được nhóm sử dụng để thực nghiệm hoạt động của các chi tiết, từ các thơng số tính tốn được.

Hình 4.4: Các bộ phận của hệ thống

Các bộ phận của hệ thống sao khi được mô phỏng và thiết lập các thơng số (hình 4.4). Sơ đồ hệ thống truyền động khí nén trong hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén mơ phỏng bằng Festo FluidSIM. Sau khi các thơng số dầy đủ thì nhóm tiến hành thực nghiệm.

Hình 4.5: Các thơng số sau khi thực nghiệm trên mơ hình

- Sau 8 lần đạp phanh liên tiếp áp suất khí nén trong bình chứa giảm cịn 0,73 MPa (hình 4.5).

 Bình luận kết quả :

- Thời gian nạp đầy bình chứa khí nén là gần 6,45 phút so với tính tốn là 7,28 phút. Chênh lệch 0,83 phút = 49,8 giây. Sau 8 lần đạp phanh liên tiếp áp suất khí nén trong bình chứa theo mô phỏng bằng 0,73 MPa. Cịn theo tính tốn sau 8 lần đạp phanh liên tiếp áp suất khí nén trong bình chứa bằng 6,44 kg/cm2 = 0,63 MPa. Chênh lệch 0,1 MPa.

4.1.3. Đánh giá chung về đồ án

Ưu điểm :

 Mơ hình hệ thống “ Phanh thủy lực có trợ lực bằng khí nén” phát triển nâng cấp hơn so với các loại phanh khác dùng cho các loại phanh thông thường.

 Sản phẩm của đề tài mang giá trị thực tiễn cao.

 Các phụ tùng thay thế lắp ghép dễ dàng, chi phí rẻ, đảm bảo hệ thống làm việc an toàn và ổn định theo các tiêu chuẩn nghành, tiêu chuẩn Việt Nam.

 Đảm bảo được hiệu quả phanh cũng như moment phanh cần thiết.

 Hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén được nhiều người lựa chọn thay thế hiện nay. Hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén có sử dụng bộ chia hơi có ưu điểm là giảm thời gian tác động của áp suất khí nén lên màng trợ lực do đó q trình phanh xảy ra nhanh hơn so với hệ thống khơng có bộ chia hơi, có thể tăng được lực phanh.

 Mặt khác, các bộ phận thay thế có nhiều trên thị trường, giá thành các bộ phận thay thế là khơng cao, hồn tồn phù hợp với khả năng tài chính và các chi tiết thay thế cũng không quá phức tạp.

 Hệ thống phanh thủy lực có trợ lực bằng khí nén của nhóm thường dùng trên ơ tơ vận tải trung bình và lớn. Nó phối hợp cả ưu điểm của phanh khí nén và phanh thủy lực, cụ thể là lực tác dụng lên bàn đạp bé, độ nhạy cao, hiệu suất lớn và có thể sử dụng cơ cấu phanh nhiều loại khác nhau.

Nhược điểm:

 Hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén sử dụng chưa rộng rãi trên thị trường ô tô hiên nay.

4.2. Các thuận lợi, khó khăn khi làm đồ án 4.2.1. Thuận lợi 4.2.1. Thuận lợi

 Quá trình thực hiện được giảng viên hướng dẫn là thầy Nguyễn Phụ Thượng Lưu hỗ trợ nên các vấn đề khúc mắc thường được giải quyết nhanh chóng.

 Các phụ tùng để thực hiện sản phẩm đã có sẵn trên thị trường nên việc thu gom nguyên liệu ban đầu khơng gặp khó khăn.

 Các thành viên nhóm đều có khả năng tìm kiếm tài liệu nên việc soạn nội dung lý thuyết khơng gặp nhiều khó khăn.

 Đề tài chúng em dựa trên nền hệ thống phanh trên ô tô đã có sẵn nên việc tìm tài liệu liên quan tương đối dễ.

4.2.2. Khó khăn

 Trong lúc thực hiện đồ án gặp trở ngại dịch bệnh Covid-19 nên các thành viên rất khó có thể tập trung gặp mặt trực tiếp để cùng thảo luận và thi cơng, do đó nhiều chi tiết trên đồ án chưa được trau chuốt để đạt thẩm mĩ cao.

 Cũng vì trở ngại dịch bệnh nên việc đi mua phụ tùng rất khó, gần như là không thể ở giai đoạn tháng 7 – 8.

 Do các phụ tùng ơ tơ có giá khá đắt đỏ nên với chi phí có hạn của nhóm em, chúng em đã cố gắng tìm kiếm nguồn vật tư thay thế vẫn có chức năng hoạt động trên mơ hình để hồn thành sản phẩm.

 Trong phần mô phỏng phần mềnh Solidworks nhóm em cịn có những trở ngại trong việc sử dụng các tính năng, lắp ráp các chi tiết mô phỏng.

4.3. Kết luận

 Sau khi thay thế bộ trợ lực chân khơng thành bộ trợ lực khí nén cho xe tải Misubishi Fuso Canter 7.5T các bộ phận thay thế đảm bảo hệ thống làm việc an toàn và ổn định theo các tiêu chuẩn nghành, tiêu

chuẩn Việt Nam, đảm bảo được hiệu quả phanh cũng như momen phanh cần thiết.

 Đạt được các mục tiêu của đề tài đề ra ban đầu.

 Tuy nhiên, để có được độ bền, hiệu suất làm việc tốt nhất người sử dụng cần phải bảo dưỡng định kì, kiểm tra hư hỏng thường xuyên, và chú ý trong vận hành.

 Khối lượng công việc của đề tài phù hợp với trình độ của các thành viên trong nhóm nói riêng và sinh viên nói chung.

 Tổng quát hóa đề tài đối với xe tải sử dụng hệ thống phanh thủy lực trợ lực chân khơng nói chung khi muốn thay bộ trợ lực chân khơng thành bộ trợ lực khí nén. Dựa trên tình hình thực tế, nếu người dùng muốn thay thế bộ trợ lực nhưng không biết chọn thông số phụ tùng phù hợp với xe tải của mình đảm bảo an tồn cũng như sử dụng lâu dài thì ta có thể xác định nhanh dựa trên thông số bộ trợ lực chân không muốn thay thế lập tỉ lệ độ chênh áp giữa bộ trợ lực chân không và bộ trợ lực khí nén suy ra tỉ lệ thơng số bộ trợ lực khí nén.

4.4. Kiến nghị

Đề tài cịn gặp nhiều khó khăn trong việc tiếp cận các số liệu về phụ tùng như máy nén khí, bình chứa khí nén, đặc biệt là số liệu về đường kính màng trợ lực của xylanh phanh chính. Nếu có điều kiện tiếp cận với các số liệu phụ tùng nhiều hơn thì sẽ có nhiều phương án lựa chọn hơn trong q trình tính tốn. Trong giới hạn đề tài, nếu có thời gian ta cần khắc phục những hạn chế đề tài nêu trên. Cần nghiên cứu thêm chống bó cứng phanh, mơ phỏng hệ thống hoạt động tự động hóa để hồn thiện hệ thống hơn cũng như nâng cao hiệu quả tính tốn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. TS. Nguyễn Phụ Thượng Lưu, Tính Tốn Thiết Kế Ơ Tô, ĐH Cơng Nghệ Tp. Hồ Chí Minh, Tp. Hồ Chí Minh.

[2]. KS. Nguyễn Thành Trí – Châu Ngọc Thạch (2002), Hệ Thống Thắng Trên Xe Ơ Tơ, NXB Trẻ, Tp. Hồ Chí Minh.

[3]. GS. TSKH. Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Phanh Ơ Tơ Cơ Sở Khoa Học Và Thành Tựu Mới, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội.

[4]. ThS. Huỳnh Trọng Chương, Bài Giảng Cấu Tạo Ơ Tơ, ĐH Nha Trang. [5].Trịnh Chí Thiện, Tơ Đức Long, Nguyễn Văn Bang, Kết Cấu Tính Tốn Ơ Tơ, NXB Giao Thơng Vận Tải (1994).

[6]. Dương Đình Khuyến (1992), Thiết Kế Hệ Thống Phanh Ơ Tơ, NXB ĐH Bách Khoa Hà Nội.

[7]. Nguyễn Trọng Hoan (2007), Thiết Kế Tính Tốn Ơ Tơ, Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội.

[8]. Đức Huy (2019), Kỹ Thuật Sửa Chữa Ơ Tơ Cơ Bản, NXB Bách Khoa Hà Nội.

[9]. Fluid power systems and components – Cylinders – Nominal pressures (Hệ thống và bộ phận thủy lực/khí nén – Xy lanh – Áp suất danh nghĩa).

[10]. Fluid power systems and components – Connectors and associated components – Nominal pressures (Hệ thống và bộ phận thủy lực/khí nén – Đầu nối và các bộ phận liên quan (liên kết) – Áp suất danh nghĩa).

[11]. Compressors, pneumatic tools and machines – Preferred pressures (Máy nén, máy và dụng cụ khí nén – Áp suất ưu tiên).

PHỤ LỤC

Phụ lục A: Trích dẫn tiêu chuẩn ngành 22 TCN 307 – 06 (soát xét lần 1)

 Yêu cầu chung của phương tiện.

 Hệ thống phanh.

 Xe phải được trang bị hệ thống phanh chính và phanh đỗ xe.

 Hệ thống phanh chính và phanh đỗ xe phải dẫn động độc lập với nhau, dẫn động của hệ thống phanh chính phải là loại từ 2 dịng trở lên.

 Dầu phanh hoặc khí nén trong hệ thống phanh khơng được rị rỉ. Các ống dẫn dầu hoặc khí phải được định vị chắc chắn và không được rạn nứt.  Dẫn động cơ khí của phanh chính và phanh đỗ xe phải linh hoạt, nhẹ

nhàng và chắc chắn.

 Hành trình tự do phải phù hợp với quy định của nhà sản xuất.

 Hệ thống phanh chính phải có kết cấu và lắp đặt bảo đảm cho người lái điều khiển được phanh khi ngồi trên ghế lái mà không rời hai tay khỏi vành tay lái.

 Khi sử dụng, hệ thống phanh đỗ phải có khả năng duy trì được hoạt động mà khơng cần có lực tác động liên tục của người lái.

 Hệ thống phanh chính dẫn động khí nén phải đáp ứng các yêu cầu sau:

Thiết lập thơng số bình chứa khí nén

Bộ chia hơi loại dùng cho ống đồng

Bản vẽ bố trí các chi tiết