Trong đó:
V: hướng vận tốc chuyển động của mơ tơ Pw: lực cản khơng khí O: trọng tâm mơ tơ Pj: lực qn tính
Ga: trọng lượng mô tô hg: chiều cao trọng tâm mô tô
Pp1: lực phanh của bánh xe trước Pp2: lực phanh của bánh xe sau
Z1: phản lực của mặt đường tác dụng lên bánh xe trước Z2: phản lực của mặt đường tác dụng lên bánh xe sau
O1: điểm tiếp xúc của bánh xe trước với mặt đường O2: điểm tiếp xúc của bánh sau trước với mặt đường
hg: tọa độ trọng tâm theo chiều cao, chọn hg = 0.4 m
a: khoảng cách từ trọng tâm mô tô đến tâm bánh xe trước, a = 750 mm b: khoảng cách từ trọng tâm mô tô đến tâm bánh xe sau, b = 550 mm L: chiều dài cơ sở mô tô.
2.3.1. Xác định momen phanh theo yêu cầu
Momen phanh cần sinh ra được xác định từ điều kiện đảm bảo hiệu quả phanh lớn
nhất, tức là sử dụng hết lực bám để tạo lực phanh. Muốn đảm bảo điều kiện đó lực phanh sinh ra cần phải tỉ lệ thuận với các phản lực tiếp tuyến tác dụng lên bánh xe.
Từ Hình 2.22 là hình chiếc xe ta viết được phương trình cân bằng momen như sau:
- Đối với bánh trước: Z2. L – G.a + Pj.hg = 0 (2-21)
Mặt khác ta có: 𝑃𝑃𝑗𝑗 =𝐽𝐽𝑝𝑝𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚.𝑚𝑚𝑚𝑚 =𝐽𝐽𝑝𝑝𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚.𝐺𝐺𝑎𝑎
𝑔𝑔 (2-23)
Trong đó:
Pj: lực qn tính
jpmax : gia tốc chậm dần cực đại khi phanh, Jmax= φ.g ma: khối lượng của mô tô
g: gia tốc trọng trường, g = 9.8m/s2 Thay (3-3) vào (3-1) và (3-2) ta được:
Z1 =𝐺𝐺 𝐿𝐿(𝑏𝑏+𝑗𝑗𝑝𝑝𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚.ℎ𝑔𝑔𝑔𝑔 ) (2-24) Z2 =𝐺𝐺 𝐿𝐿(𝑎𝑎 −𝑗𝑗𝑝𝑝𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚.ℎ𝑔𝑔𝑔𝑔 ) (2-25) Ta biết lực phanh lớn nhất bằng lực bám: Pp ≤ Pφ = φ.Z. Từ đó: - Lực phanh ở bánh xe trước: Pp1 = φ.Z1 [1] (2-26) - Lực phanh ở bánh xe sau: Pp2 = φ.Z2 [1] (2-27)
Trong đó φ là hệ số bám giữa lốp và mặt đường.
Thay (2-24) vào (2-26) ta được lực phanh ở bánh xe trước là: 𝑃𝑃𝑝𝑝1 =𝜑𝜑.𝐺𝐺𝐿𝐿�𝑏𝑏+𝑗𝑗𝑝𝑝𝑝𝑝𝑎𝑎𝑝𝑝.ℎ𝑔𝑔
𝑔𝑔 �=𝜑𝜑.𝐺𝐺𝐿𝐿�𝑏𝑏+𝜑𝜑.ℎ𝑔𝑔� (2-28)
Thay (2-25) vào (2-28) ta được lực phanh ở bánh xe sau là: 𝑃𝑃𝑝𝑝1 =𝜑𝜑.𝐺𝐺𝐿𝐿�𝑎𝑎 −𝑗𝑗𝑝𝑝𝑝𝑝𝑎𝑎𝑝𝑝.ℎ𝑔𝑔
𝑔𝑔 �=𝜑𝜑.𝐺𝐺𝐿𝐿�𝑎𝑎 − 𝜑𝜑.ℎ𝑔𝑔� (2-29)
- Momen phanh ở bánh xe trước:
𝑀𝑀𝑝𝑝1 =𝑃𝑃𝑝𝑝1.𝑟𝑟𝑏𝑏𝑚𝑚1 [1] (2-30)
𝑀𝑀𝑝𝑝1 =𝜑𝜑.𝑍𝑍1.𝑟𝑟𝑏𝑏𝑚𝑚1 =𝐺𝐺.𝜑𝜑𝐿𝐿 �𝑏𝑏+𝜑𝜑.ℎ𝑔𝑔�.𝑟𝑟𝑏𝑏𝑚𝑚 (2-31)
- Momen phanh ở bánh xe sau:
𝑀𝑀𝑝𝑝2 =𝑃𝑃𝑝𝑝2.𝑟𝑟𝑏𝑏𝑚𝑚2 [1] (2-32)
Thiết kế, lắp đặt hệ thống phanh ABS trên xe Lead 2010
d: đường kính vành bánh xe được tính theo đơn vị (inch).
B: bề rộng của lốp được tính theo đơn vị (mm)
λ: hệ số kể đến sự biến dạng của lốp.
Đối với xe lốp có áp suất thấp λ = (0.93 ÷ 0.935). Chọn λ = 0,93
- Kí hiệu lốp trước là: 90/90-12 44J - Kí hiệu lốp sau là: 100/90-10 56J Do đó: rbx1 = (B1+𝑑𝑑1 2.25,4).λ = (90+12 2.25,4).0,93 = 255,432(mm) rbx2 = (B2+𝑑𝑑2 2.25,4).λ = (100+10 2.25,4).0,93 = 211,11 (mm) S: chiều rộng cơ sở
Thay tất cả các giá trị tìm được ở trên vào (2-28), (2-29), (2-31) và (2-33)
Lực phanh ở bánh xe phía trước: Pp1 = 0,6.240.9,811,273 . (0,55 + 0,6.0,4)= 876,658 (N) Lực phanh ở bánh xe phía trước: Pp2 = 0,6.240.9,81
1,273 . (0,75−0,6.0,4) = 565,944 (N)
Momen phanh của bánh xe trước Mp1: 𝑀𝑀𝑝𝑝1 =𝑃𝑃𝑝𝑝1.𝑟𝑟𝑏𝑏𝑚𝑚= 876,658 . 2,55432 = 223,927 (N.m)
Momen phanh của bánh xe sau Mp2: 𝑀𝑀𝑝𝑝2 =𝑃𝑃𝑝𝑝2.𝑟𝑟𝑏𝑏𝑚𝑚2= 565,944 . 0,21111 = 119,476 (N.m)
2.3.2. Xác định momen thực tế sinh ra
2.3.2.1.Đối với cơ cấu phanh trước
Giả sử rằng có lực P tác dụng lên vịng ma sát với bán kính trong là R1 và bán kính
ngồi là R2. Lúc đó áp suất trên vịng ma sát sẽ là:
q = 𝑃𝑃
𝐹𝐹 = 𝜋𝜋(𝑅𝑅𝑃𝑃
2
2−𝑅𝑅12) (2-34)
Trên bề mặt ma sát ta xét một phân tố vòng nằm cách tâm bán kính R, chiều dày dR giới hạn góc dα . Lực ma sát tác dụng lên phân tố vòng: dT = μ.dN = μ.q.dS
q: áp suất tác dung lên bề mặt ma sát. dS = R.dα.dR : diện tích phân bố. α : góc ơm, α = 300 hay α = 𝜋𝜋 6(rad). R1 dR R2 D d