CHƯƠNG I. Đặc điểm PHANH KHí NéN TRÊN Ô TÔ
Chương 4. Khảo sát dẫn động Hệ thống Phanh khí nén xe ô tô cửu long
4.2. Phân tích kết quả các quá trình làm việc của dẫn động phanh xe Cửu Long
4.2.3. Phân tích kết quả quá trình nhả phanh
* Kết quả khảo sát ở bầu phanh trước và bầu phanh sau
Khi đạp phanh, khí nén từ đường ống thoát ra ngoài khí quyển, áp suất trong các bầu phanh giảm. (hình 4.4) đồ thị mô tả biến đổi áp suất của bầu phanh khi nhả phanh.
Từ đồ thị ta thấy đô dốc của giảm áp ở 0.2s đầu là rất lớn. Khi áp suất < 2.105 (N/m2) thì
độ dốc giảm dần. Đây là nguyên nhân khiến cho quá trình phanh kéo dài. Thời gian xả
phanh kéo dài sẽ làm ảnh hưởng tới tính cơ động và tính kinh tế nhiên liệu của xe.
Thời gian xả phanh bầu phanh trước (0.75s) nhỏ hơn thời gian xả phanh bầu phanh sau (1.2s). Đây là yếu tố thời gian làm chậm sự linh hoạt của xe mỗi khi đạp phanh.
Hình 4.4. Sơ đồ mô phỏng quá trình xả khí từ bầu phanh trước.
Hình 4.5. Sơ đồ mô phỏng quá trình xả khí từ bầu phanh sau.
* Nh©n xÐt
Khi so sánh hai quá trình đạp phanh và nhả phanh ta thấy: thời gian nạp khí vào bầu phanh khi đạp phanh là 0.42s lớn hơn thời gian xả khí khi nhả phanh là 1.2s. Đối chiếu số liệu tính toán với số liệu thực nghiệm của nhà chế tạo (thời gian chậm tác dụng t = (0,4 - 0,55)s và txả = (0,5 - 0,65)s). Như vậy mô hình tính toán xây dựng là phù hợp, có độ chính xác và độ tin cậy cao. Do vậy mô hình này có thể sử dụng để tính toán, khảo sát, các mô hình tương tự.
Sử dụng mô hình để khảo sát các chế độ làm việc của dẫn động phanh có thể rút ra một số nhận xét và kết luận như sau:
- Thời gian nạp khí nén vào các bình khí đạt tới áp suất Pmax
- Sức cản và chiều dài đường ống ảnh hưởng lớn tới thời gian nạp khí, đặc biệt các
đoạn ống cong sẽ tăng sức cản cục bộ.
- Tăng tiết diện đường ống có thể làm giảm sức cản nhưng lại làm tăng phần thể tích cần nạp đầy vì vậy đối với xe Cửu Long, đường ống hợp lý đường kính là 9mm.
- Khi đạp phanh, thời gian nạp khí vào bầu phanh trước là 0,52s và vào bầu phanh sau là 0,55s.
- Thời gian áp suất bầu phanh tăng từ 0 tới Pmax đặc trưng cho độ chậm tác dụng của của dẫn động phanh và làm cho thời gian phanh của dòng phanh xe dùng khí nén lớn hơn so với thủy lực. Như vậy, giảm thời gian chậm tác dụng: như van tăng tốc, van giảm áp, van nhả phanh nhanh...
- Số lần đạp phanh có ý nghĩa quan trọng trong việc an toàn khi vận hành.
- Dung tích bình khí có ảnh hưởng lớn đến quá trình nạp khí cho hệ thống và số lần đạp phanh. Nếu tăng dung tích thì sẽ tăng số lần đạp phanh và tăng thời gian nạp khí. Do vậy cần chọn dung tích phù hợp để dung hòa hai yếu tố trên.
- Thời gian xả khí ảnh hưởng đến tính cơ động của xe và sự tiêu hao nhiên liệu.
- Qua so sánh một số kết quả tính toán trên mô hình, với số liệu thí nghiệm của nhà máy đã cho kết quả phù hợp. Mô hình tín toán đã sử dụng đảm bảo độ tin cậy.
CH¦¥NG 5. KÕT LUËN
- Trong đề tài đà áp dụng phương pháp mô phỏng tâp trung, với các nguyên lý cơ
bản và các khái niệm về điểm nút trong đề tài đã sử dụng phương pháp tính toán cho chế độ phanh xe ô tô Cửu Long.
- Tiến hành xây dựng phương trình vi phân mô tả biến đổi áp suất, lưu lượng của dòng khí ở các chế độ làm việc cơ bản, đó là các chế độ: nạp khí, chế độ đạp phanh và chế độ xả phanh.
Các kết quả số liệu xe Cửu Long cho thấy thời gian nạp vào các bình chứa khí đạt
áp suất pmax là khác nhau tuy nhiên để cho xe hoạt động an toàn thì khi áp suất đạt giá
trị (p = 5,5.105N/m2) với thời gian 128 giây, đây là thời gian tối thiểu.
- Khi tính toán với chế độ đạp phanh thì mỗi lần đạp phanh áp suất trong bình chứa khí giảm và nếu đạp phanh liên tục mà không có nạp khí bổ sung vào bình khí, sẽ dẫn
đến hiện tượng bó phanh ảnh hưởng đến độ linh hoạt của xe và mức tiêu hao nhiên liệu.
Khi tính toán số lần đạp phanh với xe Cửu Long với 5 lần đạp phanh liên tiếp từ áp suất pmax = 70.105 N/m2, xuống còn p = 3,25.105 N/m2. đây là áp suất tối thiểu mà cần khuyến cáo cho người lái xe biết
- Qua khảo sát mức độ chậm tác dụng ảnh hưởng đến hiệu quả phanh của xe cửu Long là 0,42 s.
- Thời gian xả khí kéo dài ảnh hưởng đến thời gian cơ động của xe và sự tiêu hao nhiên liệu.
Sau thời gian nghiên cứu tìm tòi, với sự cố gắng lỗ lực của bản thân, cùng sự nhiệt tình chỉ bảo của Thầy hướng dẫn, nội dung luận văn đã giải quyết các vấn đề cụ thÓ sau ®©y:
1. Thiết lập được hệ phương trình vi phân xây dựng được mô hình toán học mô tả
động học của dẫn động phanh khí nén hai dòng.
- Tác giả đã phân ra thành từng chế độ làm việc riêng để khảo sát và đã thiết lập
được các hệ phương trình vi phân mô tả quá trình làm việc của dẫn động phanh ở mỗi
chế độ làn việc.
- Sử dụng phương pháp mô phỏng tập trung để tính toán động lực học trong dẫn
động phanh khí nén.
- Trong mỗi sơ đồ đều phân chia thành các điểm nút để tính toán. Việc phân chia thành các điểm nút đã giúp cho việc tính toán được rõ ràng, chặt chẽ và đầy đủ.
- Các phương trình vi phân này giải được trên máy tính nhờ chương trình MatLab - Simulink. Việc sử dụng công cụ này cho kết quả nhanh, trực quan, dễ quan sát, theo dõi, cập nhật, tính toán trên các bộ số cụ thể đã được hệ phương trình vi phân mô tả. Có thể thay đổi các thông số để khảo sát sự biến đổi.
2. Thực hiện giải các hệ phương trình vi phân bằng phương pháp mô phỏng tập trung khi sử dụng phần mềm MatLab - Simulink đã cho phép khảo sát các quá trình
động học của hệ thống dẫn động phanh khí ở các chế độ làm việc của hệ thống. Đồng thời đã xác định được các nhân tố ảnh hưởng tới các quá trình làm việc của hệ thống phanh như: quá trình nạp khí, quá trình đạp phanh (nạp đầy các bầu phanh) và quá trình nhả phanh (xả khí).
3. Sử dụng bộ số thực trên xe Cửu Long để chạy chương trình và đã cho các kết quả:
4. Khảo sát sự biến đổi của các thông số trong quá trình làm việc của dẫn động phanh.
- Trong sự làm việc của các chế độ đạp phanh (nạp khí vào bầu phanh) và xả
khí ra khỏi bầu phanh nhận thấy độ dốc đường tăng áp suất không bằng của quá trình xả phanh. Điều đó cho thấy thời gian đạp phanh (nạp khí vào bầu phanh) dài hơn khi nhả phanh.
So sánh tính toán lý thuyết với thực tế khi sử dụng thấy đã cho kết quả phù hợp.
Như vậy, mô hình tính toán mà tác giả sử dụng đã đảm bảo kết quả đúng, có độ tin cậy do đó có thể sử dụng mô hình này để tính toán, kiểm tra, thiết kế dẫn động phanh khí nén trên các dòng xe tải.
Xin chân thành cảm ơn!