Chương 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH THU NĂNG THỦY LỰC
2.2 Xây dựng mô hình hệ thống thu năng thủy lực trên xe chuyên dùng thu gom chở rác loại 2,5 tấn
2.2.1 Cấu hình hệ thống phanh thu năng thủy lực trên xe chuyên dùng thu gom rác 2,5 tấn 23
Cấu hình hệ thống phanh thu năng thủy lực có sơ đồ cấu tạo được mô tả như Hình 2.10:
Trôc SC
Trôc TG
Trôc PTO
§T1 §T2 §T3
§T4
Hép sè MT
Hép PTO
R 1 2 3 4 5
R 1 2 3 4 5
BR R1 R2 R3 R4 R5
On
(Nối với bơm thủy lực) Năng lượng
động năng Trôc TC
24
Hình 2. 10 Sơ đồ hệ thống phanh trường hợp không hoạt động, ĐT4 ở vị trí off
Đặc điểm cấu tạo hệ thống phanh thu năng thủy lực trên xe chuyên dùng thu gom rác gồm có các bộ phận: 1-Bình chứa dầu thủy lực; 2 - Bơm thủy lực; 3- Van điều khiển; 4-Đường dẫn dầu hồi; 5-Van 1 chiều; 6- Cảm biến áp suất; 7 – Công tắc áp suất; 8- Bình tích năng thủy khí ; 9- Đường dẫn dầu tái sử dụng; 10 – Đồng hồ; 11- Van khóa; ĐT4- Bộ đồng tốc hộp PTO;
Br - Tín hiệu báo từ bàn đạp chân phanh; Pacc - Tín hiệu từ cảm biến áp suất; V1 – Tín hiệu điều khiển hoạt động van số 3; Hộp PTO - Power take-off; CL- Tín hiệu báo ngắt ly hợp;
CLPTO – Tín hiệu báo kết nối hộp PTO; AB – Hành trình phanh tự do; BE-Hành trình phanh thu năng; CE-Hành trình phanh thường.
Đặc điểm xe chuyên dùng khi lắp thêm hệ thống phanh thu năng thủy lực:
Trên cơ sở xe chuyên dùng sẵn có, để đảm bảo yêu cầu an toàn trong quá trình thử nghiệm, mô hình xe nghiêm cứu có một số đặc điểm như sau:
- Hệ thống phanh nguyên bản của xe vẫn giữ nguyên.
- Hành trình bàn đạp phanh sẽ có điều chỉnh như sau: Trên hành trình tự do bàn đạp phanh sẽ bổ sung thêm vị trí hoạt động của hệ thống phanh thu năng thủy lực ở đoạn cuối của hành trình tự do, hệ thống không làm ảnh hưởng đến hành trình phanh của hệ thống phanh
V1
Br pacc
CLPTO
CL
Động cơ Hộp số sàn
Hép PTO
Sơ đồ bàn đạp phanh
V1
CL 1
2 3
4 5 6 8 9
7
éT4 (chế độ off) CLPTO Phanh thu năng lượng
Phanh thường của xe
10 11
Ly hợp
pacc 12 Bé ®iÒu khiÓn
B C
E A
25
thường. Hành trình tự do bàn đạp phanh từ vị trí điểm A đến điểm B, bắt đầu từ điểm B đến điểm E là hệ thống phanh thu năng thủy lực làm việc, hành trình từ C đến E cả hệ thống phanh cơ khí và hệ thống phanh thu năng thủy lực làm việc. Từ điểm B đến C để hành trình khoảnh 3÷5mm chỉ hệ thống phanh thu năng thủy lực làm việc, do đó trong trường hợp chỉ phanh bằng hệ thống phanh thu năng thủy lực thì ta tác động bàn đạp phanh ở vị trí đoạn BC.
- Bàn đạp ly hợp lắp thêm công tắc ly hợp (cung cấp tín hiệu công tắc CL).
- Vị trí hộp PTO lắp cảm biến vị trí để thông báo hoạt động kết nối PTO với hệ thống truyền lực (cung cấp tín hiệu công tắc CLPTO).
Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh thu năng thủy lực:
- Chế độ bơm thủy lực không hoạt động (hình 2.10)
Bình thường hệ thống phanh thu năng thủy lực ở chế độ không hoạt động như hình 2.10, ở chế độ này bộ đồng tốc không kết nối (ĐT4 ở vị trí off) khi đó bơm thủy lực không hoạt động do không nhận được công suất từ hệ thống truyền lực.
- Chế độ không tải (hình 2.11):
Hình 2. 11 Sơ đồ hệ thống hoạt động ở chế độ không tải, ĐT4 ở vị trí on
V1
Br pacc
pacc
CLPTO
CL
Động cơ Hộp số sàn
Hép PTO
Sơ đồ bàn đạp phanh
V1
CL 1
2 3
4 5 6 8 9
7
éT4 (chế độ on) CLPTO Phanh thu năng lượng
Phanh thường của xe
10 11
Ly hợp
Bé ®iÒu khiÓn 12 Arduino Uno R3
26
Sau khi bật công tắc hoạt động hệ thống phanh thu năng thủy lực, người điều khiển tác động vào bàn đạp ly hợp ngắt công suất từ động cơ đến hệ thống truyền lực của xe, bộ đồng tốc ĐT4 hoạt động kết nối bơm thủy lực với hệ thống truyền lực của xe; Cần điều khiển tay số vẫn để ở vị trí gài số, khi đó cơ năng từ hệ thống truyền lực dẫn truyền bơm thủy lực hoạt động, ở chế độ này bơm thủy lực hoạt động trong chế độ không tải (như hình 2.11): Dầu thủy lực từ thùng chứa, qua bơm, qua van điều khiển, theo đường dầu hồi trở về thùng chứa.
- Chế độ phanh thu năng lượng (Hình 2.12):
Người lái xe tác động vào bàn đạp chân phanh để thực hiện chế độ phanh thu năng (vị trí từ B đến E), cảm biến vị trí BR xác nhận. Ngay sau khi các cảm biến vị trí ở bàn đạp ly hợp (CL), bàn đạp phanh (BR), vị trí đóng đồng tốc ĐT4 (CLPTO) và cảm biến mức áp suất bình áp năng ở mức cho phép pacc < pmax thì bộ điều khiển xuất tín hiệu V1 để điều khiển nguồn điện cung cấp cho van điều khiển 3 hoạt động; Khi đó bơm thủy lực hoạt động ở chế độ tải, dầu thủy lực đi qua van một chiều vào bình tích áp năng khởi đầu quá trình thu hồi và tích trữ động năng của xe dưới dạng dầu cao áp, động năng được thu hồi và vận tốc xe giảm.
Hình 2. 12 Sơ đồ hệ thống hoạt động ở chế độ phanh thu động năng
V1
Br pacc
pacc
CLPTO
CL
Động cơ Hộp số sàn
Hép PTO
Sơ đồ bàn đạp phanh
V1
CL 1
2 3
4 5 6 8 9
7
CLPTO Phanh thu năng lượng
Phanh thường của xe
10 11
12
Ly hợp
éT4 (chế độ on)
Bé ®iÒu khiÓn Arduino Uno R3
27
Quá trình thu hồi động năng sẽ kết thúc khi có 1 trong các trường hợp:
+ Áp suất bình áp năng đạt được ở mức cực đại pmax, lúc đó công tắc áp suất hoạt động làm ngắt nguồn điện điều khiển van 3
+ Người lái nhả chân ly hợp
+ Ngắt chân phanh (thôi tác động đạp phanh)
Khi đó bộ điều khiển sẽ ngắt tín hiệu điều khiển van thủy lực số 3.
- Trong trường hợp phanh khẩn cấp; người lái xe tiếp tục hành trình đạp bàn đạp phanh để sử dụng hệ thống phanh nguyên bản của xe, đảm bảo an toàn cho quá trình điều khiển xe.