ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ
5.1. Một số hiểu biết ban đầu
- Hệ thống phanh là một bộ phận của tổng thành ô tô - Phanh trang bị cho ô tô nhằm mục đích giảm vận tốc hoặc dừng hẳn khi cần thiết (dừng trên dốc hoặc khi đỗ xe)
- Nhờ có hệ thống phanh mà người lái có thể nâng cao tốc độ trung bình của ô tô và đảm bảo an toàn khi chuyển động.
Chính vì những ý nghĩa đó mà hệ thống phanh trên ô tô thường xuyên được nghiên cứu và không ngừng hoàn thiện.
Các loại hệ thống phanh
Phanh hãm bánh xe.
Phanh hãm trục truyền động.
Theo vị trí đặt cơ cấu phanh 5
Phanh thường.
Phanh trợ lực.
Phanh chống hãm cứng bánh xe (ABS).
Theo mức độ hoàn thiện 4
Phanh tang trống.
Phanh đĩa.
Phanh đai.
Theo kết cấu của cơ cấu phanh 3
Phanh cơ khí.
Phanh thủy lực.
Phanh khí nén.
Theo phương thức dẫn động phanh
2
Phanh điều khiển bằng chân.
Phanh điều khiển bằng tay.
Phanh điều khiển tự động.
Theo cách điều khiển 1
Phân loại Tiêu chí phân loại
STT
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG PHANH CƠ KHÍ (PHANG TANG TRỐNG, PHANH ĐĨA), DẪN ĐỘNG THỦY LỰC VỚI 1 VÀ 2 XY LANH CON
HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC
Sơ đồ tổng quát hệ thống phanh ABS.
1. Bàn đạp phanh;
2. Trợ lực;
3. Xylanh chính; 4. Bộ thực hiện; 5.Cảm biến tốc độ bánh xe;
6. ABSECU; 7. Cơ cấu phanh đĩa; 8. Công tác đèn phanh . Hệ thống phanh hơi.
1. Máy nén khí; 2. Bình chứa khí nén; 3. Đồng
hồ áp xuất; 4. Đường dẫn khí nén;
5. Van phối khí; 6. Bàn đạp phanh; 7. Bầu
phanh; 8. Cơ cấu phanh.
5.2.Lực phanh sinh ra ở bánh xe:
H.1
H.2.
- Lực phanh tự nhiên của ô tô:
Chúng ta đều biết, trong thực tế khi ô tô chuyển động trên đường bằng, nếu người lái cắt nguồn động lực truyền từ động cơ đến các bánh xe chủ động thì ô tô sẽ chạy chậm lại và dừng hẳn sau một khoảng thời gian nào đó.
Việc ô tô chạy chậm dần rồi dừng hẳn là do động năng của ô tô bị mất mát, tiêu hao cho:
1, Lực (sức) cản mặt đường 2, Lực cản không khí
3, Lực cản ma sát của các bộ phận chuyển động của ô tô.
Ba loại lực cản nói trên gọi là lực phanh tự nhiên của ô tô.
- Lực và mô men sinh ra khi phanh ô tô
Trên hình 2 (H.2) biểu diễn 6 lực và mô men tác dụng lên bánh xe khi phanh: Pp, Zb, Gb, Mp, Mjb, Mf.
- Khi đạp phanh thì cơ cấu phanh sẽ tạo ra mô men ma sát còn gọi là mô men phanh để hãm bánh xe:
Mp = Pp..rb trong đó Pp có:
- Điểm đặt: tại điểm tiếp xúc bánh xe với mặt đường - Phương: // mặt đường
- Chiều: ngược chiều mô men phanh - Độ lớn: Pp = Mp/ rb
- Lực phanh lớn nhất giới hạn bởi điều kiện bám:
Ppmax = P = Zb .
- Lực hãm tổng cộng (Ppo) sẽ là:
Ppo= (Mp+Mf - Mjb) /rb
- Mô men phanh càng tăng thì lực phanh càng lớn (cơ năng biến thành nhiệt giữa trống phanh với má phanh tăng, sự trượt lê tăng).
- Khi bánh xe bị hãm hoàn toàn thì công ma sát và sự cản lăn bằng 0. Tất cả năng lượng biến thành nhiệt tại vùng tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường.
- Sự trượt lê làm giảm hiệu quả phanh, tăng độ mòn của lốp, tăng độ trượt dọc, ô tô khó ổn định ngang.
5.3. Điều kiện đảm bảo sự phanh tối ưu (phanh có hiệu quả nhất)
Xét trường hợp khi ô tô phanh (hình trên), có 9 lực tác dụng:
G, Pf1, Pf2, Z1, Z2, P, Pp1, Pp2, Pj (P ≈ 0, Pf1, Pf2 ≈ 0, ) [điểm đặt, phương chiều và độ lớn của các lực đã làm rõ ở các nội dung trước]
-Xác định phản lực thẳng góc của mặt đường lên bánh xe Z1 và Z2:
Lấy mô men của tất cả các lực tác dụng lên ô tô khi phanh tại điểm tiếp xúc A và B ta có:
g
h b J
L G L
h P b
Z G. j. g p. g
1
g
h a J
L G L
h P a
Z G. j. g p. g
2
Để phanh có hiệu quả nhất thì tỉ số giữa lực phanh ở 2 bánh tỉ lệ với phản lực thẳng góc của mặt đường :
2 1 2
1 2
1
. .
Z Z Z
Z P
P
p
p
g j
g j p
p
h P a
G
h P b
G P
P
.
. .
2 1
Do lực cản lăn nhỏ (bỏ qua) nên:
Pj = Pp1 + Pp2
Pjmax = Ppmax = G. Suy ra:
g g p
p
h a
h b
P P
. .
2 1
(1)
Biểu thức (1) chính là điều kiện để đảm bảo sự phanh ô tô có hiệu quả nhất [ lực phanh sinh ra ở bánh sau và bánh trước phải thỏa mãn (1)].
Để thỏa mãn điều này, nhiều loại ô tô đã sử dụng bộ điều hòa lực phanh hoặc bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh. Và tự động điều chỉnh lực phanh nhờ thay đổi áp suất dẫn động ra cơ cấu phanh.