Tải bản đầy đủ

hệ thống phanh EBD bus 17 chỗ ( kèm bản vẽ )

Chơng i: các vấn đề chung về phanh cho ô tô với ebd
i.CấU tạo chung của hệ thống phanh có ebd
1.Vai trò của hệ thống phanh trên ô tô
-Trên ôtô hệ thống phanh có một vai trò rất quan trọng.
Trên ôtô trang bị hệ thống phanh nhằm mục đích giảm vận tốc
hoặc dừng hẳn xe khi cần thiết. Nhờ có hệ thống phanh ôtô
mà ngời lái có thể yên tâm về sự an tòan khi ôtô chuyển động
- Ngày nay mạng giao thông đờng bộ phát triển mạnh phù
hợp với nhu cầu vận chuyển trong xã hội, ôtô là phơng tiện giao
thông chủ yếu. Tại Việt Nam cùng với chính sách kinh tế, hoà
nhập vào thị trờng chung của thế giới, nhu cầu vận chuyển
hàng hoá cũng nh con ngời phát triển nhanh làm tăng trởng lợng
ôtô di chuyển trong mạng giao thông trong khi cha có một cơ sở
hạ tầng về gia thông phát triển đầy đủ. Do vậy dẫn đến viêc
gia tăng các tai nạn trên các mạng giao thông đờng bộ. Những
phân tích đánh gia nguyên nhân gây ra tai nạn giao thông đờng bộ cho thấy 35-80% tổng số các tai nạn ôtô là có nguyên
nhân từ hệ thống phanh.
2.Công dụng,phân loại, yêu cầu của hệ thống phanh
2.1 Công dụng
-


Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô đến một
giá trị cần thiết nào

đấy hoặc dừng hẳn ôtô.
- Giữ cho ôtô dừng hoặc đỗ trên đờng dốc.
2.2 Phân loại.


2.2.1 Theo dẫn động phanh.
Theo dẫn động hệ thống phanh đợc chia ra:
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí
- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén - thuỷ lực
- Hệ thống phanh có cờng hoá.
2.2.2 Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu
phanh
Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh
chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hoà lực phanh.
2.2.3 Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh.
Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta
có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống
phanh ABS), ABS + liên hợp
2.3 Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau:
-Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là
đảm bảo
quãng đờng phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trờng
hợp nguy hiểm
-Phanh êm dịu trong mọi trờng hợp để đảm bảo sự ổn
định chuyển
động của ôtô
-Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp
hay đòn điều


khiển không lớn
-Dẫn động phanh có độ nhạy cao
-Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải
theo quan
hệ để đảm sử dụng tối đa trọng lợng bám của khi phanh ở các

cờng độ khác nhau
-Không có hiện tợng tự xiết phanh
-Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt
-Có hệ số ma sát giữa đĩa phanh và má phanh cao và ổn
định trong
điều kiện sử dụng
-Giữ đợc tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên
bánh xe
-Có khả năng phanh khi ôtô đứng trong thời gian dài.
3. Cấu tạo chung của hệ thống phanh chính EBD
Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô đợc mô tả trên
hình sau:


Hình 1: Hệ thống phanh trên ôtô
1.Nút BTCS và đèn LED

2.Đèn cảnh báo hệ thống phanh

EBD
3.Tổng phanh

4.Công tắc đèn phanh 5. Bộ phận điều

khiển Bosch 5.3
6.Cảm biến tốc độ bánh trớc 7.Cảm biến tốc độ bánh sau
Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh
bao gồm hai phần chính:
- Cơ cấu phanh:
Cơ cấu phanh đợc bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen
hãm trên bánh xe khi phanh trên ôtô.
- Dẫn động phanh:


Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực
điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh. Tuỳ theo
dạng dẫn động: cơ khí, thuỷ lực, khí nén hay kết hợp mà trong
dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau. Ví dụ
nếu là dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn
đạp và các thanh, đòn cơ khí. Nếu là dẫn động thuỷ lực thì
dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính (tổng
phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn.
II. lựa chọn phơng án hệ thống phanh cơ bản
1. Lựa chọn cơ cấu phanh.
- Ô tô ngày nay càng ngày càng hiện đại, đặc biệt là với
dòng xe con và xe Mini Bus. Do đó hệ thống phanh cũng phải
hiện đại theo để đáp ứng các yêu cầu an toàn đòi hỏi ngày
càng cao hiện nay. Với các hệ thông phanh hiện đại ngày nay
chúng ta chủ yếu sử dụng với cơ cấu phanh đĩa.
- Cơ cấu phanh đĩa hiên nay chủ yếu sử dụng loại phanh
đĩa đĩa quay. Loại phanh đĩa có đĩa quay có hai dạng chính
đó là: Loại hai pittông và loại một pittông( hình 2) . Đĩa phanh
đợc bắt chặt với moayơ bánh xe nhờ các bu lông. Có hai tấm
ma sát (má phanh) đợc lắp vào càng phanh, càng phanh đồng
thời là xi lanh phanh. Khi ngời lái tác dụng lực vào bàn đạp
phanh thì dầu phanh từ xi lanh chính với áp suất cao đợc đa
vào xi lanh chính làm pittông đẩy má phanh ép vào đĩa
phanh, đồng thời với áp suất dầu cao làm cho càng phanh đợc
đẩy với chiều lực đẩy ngợc lại, làm càng phanh trợt trên chốt trợt


ép má phanh còn lại vào tấm ma sát và thực hiện quá trình
phanh. Khi ngời lái nhả phanh làm áp suất dầu trong xi lanh
chính giảm dầu phanh từ xi lanh bánh xe hồi về xi lanh
chính.Pittông và càng phanh đợc hồi về vị trí ban đầu dới tác
dụng của phớt pttông (cao su). Do khe hở phanh đợc điều
chỉnh tự động bởi phớt pittông nên khe hở phanh không cần
phải điều chỉnh bằng tay.

a) loại hai pit tong

b) loại một pit tong

Hình 2 : kết cấu của cơ cấu phanh
đĩa

Ưu điểm của phanh đĩa loại đĩa quay: Toả nhiệt tốt do
phần lớn đĩa phanh đợc tiếp xúc với không khí, nên nhiệt sinh
ra bởi ma sát dễ dàng toả ra ngoài không khí nên sự chai bề
mặt má phanh khó xảy ra. Nó đảm bảo khả năng ổn định
phanh ở tốc độ cao. Phanh đĩa có cấu tạo tơng đối đơn giản
nên việc kiểm tra và thay thế má phanh đặc biệt dễ ràng.
Phanh đĩa còn có u điểm là có khả năng thoát nớc tốt, do nớc
bám vào đĩa phanh bị loại bỏ rất nhanh bởi lực li tâm nên tính


năng phanh đợc hồi phục trong thời gian ngắn. Phanh đĩa còn
có u điểm nữa là không cần phải điều chỉnh khe hở giữa má
phanh và đĩa phanh do khe hở phanh đợc điều chỉnh tự
động bởi phớt cao su giữa píttông với xi lanh.Phanh đĩa còn có
trọng lợng nhỏ hơn so với phanh tang trống. Lực chiều trục tác
dụng lên đĩa đợc cân bằng. Kết cấu đơn giản nên độ chính
xác có thể cao bởi vậy có khả năng làm việc với khe hở giữa
đĩa phanh với má phanh nhỏ nên giảm thời gian chậm tác dụng
và tăng tỉ số truyền cho cơ cấu phanh.
Nhợc điểm của phanh đĩa loại đĩa quay: Má phanh phải
chịu đợc ma sát và nhiệt độ lớn hơn do kích thớc của má phanh
bị hạn chế, nên cần có áp suất dầu lớn hơn để tạo đủ lực
phanh. Do gần nh không có tác dụng tự hãm nên cần có áp suất
dầu rất cao để đảm bảo đủ lực dừng xe cần thiết. vì vậy đờng kính pittông trong xi lanh bánh xe phải lớn hơn so với
pittông phanh tang trống. Phanh đĩa hở nên nhanh bẩn các bề
mặt ma sát.
- Phơng án lựa chọn cơ cấu phanh đĩa thiết kế cho đề
tài ở đây là cơ cấu phanh đĩa đĩa quay loại một pittông với
các lý do sau.
+ So với cơ cấu phanh đĩa loại hai pittông thì cơ cấu
phanh đĩa loại một pittông có kết cấu đơn giản hơn nhng
hiệu quả cao.


+ Do có kết cấu đon giản nên cơ cấu phanh có đĩa quay
loại một pittông chế tạo đơn giản hơn, giá thành hạ hơn và dễ
tích hơp hơn.
Đó chính là lý do lựa chọn phơng án thiết kế cơ cấu
phanh đĩa đĩa quay loại một pittông.
2. Lựa chọn dẫn động phanh.
Hệ thống phanh EBD(Electronic Brake-Force Distribution)
là hệ thống phân phối lực phanh điện tử. Do vậy hệ thống dẫn
động thuỷ lực của hệ thống phanh EBD đòi hỏi có thể tích hợp
điều khiển điện tử một cách đơn giản nhất và hiệu quả nhất.
Dới đây là một số phơn án bố trí dẫn động cho hệ thống
phanh EBD.

2.1 Bố trí dẫn động độc lập cho từng cầu kiểu TT.
Loại có 4 cảm biến, 4 kênh điều khiển:
Ký hiệu:
Cảm biến
Van điều
khiển
1
2 Xylanh
chính
hai
buồng độc
lập

1
2

1
2

Bánh chủ động
Xe FF (2+2)
Xe FR (2+2)
Bánh Hình
bị động
3: Bố trí 4 cảm biến - 4 kênh điều

khiể (4+4)


2.2 Bố trí dẫn động chéo độc lập kiểu K

Hình 4: Bố trí (2+2)
2.3 Phơng án lựa chọn.
Với ô tô hiện đại bây giờ thờng chỉ sử dụng hai kiểu dẫn
động thuỷ lực là: Dẫn động độc lập từng cầu kiểu TT loại có 4
cảm biến, 4 kênh điều khiển và dẫn động độc lập kiểu K loại
4 cảm biến, 4 kênh điều khiển
- Với kiểu dẫn động độc lập từng cầu kiểu TT thờng chỉ
dùng cho xe hai cầu chủ động.
- Với dẫn động độc lập kiểu K. Đây là kiểu dẫn động chủ
yếu đợc sử dụng trên các loại xe một cầu chủ động hiện nay.
Vậy phơng án lựa chọn thiết kế cho hệ thống phanh EBD
ở đây có cơ cấu phanh ở các bánh xe đều là cơ cấu phanh


đĩa với hệ dẫn động độc lập kiểu K. Và ta có sơ đồ thuỷ lực
lựa chọn thiết kế của hệ thống là:

iii. điều kiện sử dụng của hệ thống phanh ebd.
1. Các liên hợp của ABS trong hệ thống phanh EBD.
Hệ thống phanh EBD là liên hợp giữa hệ thống phanh ABS(
Anti-lock Braking System) cơ bản và các hệ thống hỗ trợ khác.
Hệ thống phanh EBD khác với hệ thống ABS cơ bản ở chỗ là:
- Với hệ thống ABS cơ bản thì hệ thống hoạt động khi
bánh xe bị bó cứng và trợt lết. Hệ thống điều khiển áp suất
dầu ở ba chế độ: Tăng áp, giữ áp và giảm áp. Việc điều khiển
này tác dụng trực tiếp tới tất cả các bánh xe thông qua việc tác
dụng vào chân phanh của ngời lái.
- Với hệ thống phanh EBD thì tuỳ vào trờng hợp cụ thể mà
hệ thống điều khiển phanh thích hợp ở từng bánh xe. Hệ thống
cũng điều khiển cho áp suất dầu ở ba chế độ: Tăng áp, giữ áp,
giảm áp. Nhng việc điều khiển này không tác động cùng lúc ở
tất cả các bánh xe mà ở từng bánh xe riêng biệt với các mức độ
phanh khác nhau. Với ô tô trang bị hệ thống phanh EBD thì khả


năng ổn của ô tô trong quá trình chuyển động là tốt hơn rất
nhiều so với hệ thống phanh ABS cơ bản.
* Các liên hợp sử dụng trong hệ thống phanh EBD cùng với
hệ thống phanh ABS cơ bản là:
- BAS(Brake Assist System): Hệ thống hỗ trợ phamh khẩn
cấp.
- TRC(Traction Control): Hệ thống điều khiển lực kéo bánh
xe
- VSC(Vehicle Stabilty Control): Kiểm soát ổn định hớng.
2. Điều khiển sử dụng.
Nh đã nói ở phần trên thống phanh EDB là liên hợp giữa hệ
thống phanh ABS cơ bản và các hệ thống hỗ trợ BAS, ASR và
VSC nên ta có các điều kiện sử dụng là:
- Với ABS: Hệ thống ABS sẽ kích hoạt khi bánh xe có hiên tợng trợt lết. Khi đó nó sẽ giữ cho xe ổn định hớng chuyển
động và đạt đợc hiệu quả phanh tốt nhất. Và để phục vụ mục
đích này ta cần dùng bốn cảm biến tốc độ bánh xe và phím
kích hoạt phanh( công tắc bàn đạp phanh)
- Với BAS: Hệ thống sẽ kích hoạt khi nó nhận biêt thấy ngời
lái phanh gấp. Để hệ thống nhận biết đợc điều này ngoài các
cảm biến của ABS ta cần thêm hai cảm biến nữa( cảm biến
hành trình bàn đạp và cảm biến áp suât sau xylanh chính).
Khi có hiện tợng phanh gấp thì lập tức ngắt đờng dầu từ
xylanh chính xuống cơ cấu phanh và hệ thống điều khiển
bơm để bơm dầu xuống cơ cấu chấp hành.


- Với ASR: Dùng cho xe khi đi trên đờng trơn lầy để có thể
khởi hành tốt hoặc xe đi trên đờng trơn tuột hay một bên tốt
một bên trơn tuột. Với ASR ta cần một bộ điều chỉnh chế độ
nhiên liệu, một công tắc kích hoạt và bộ phân phối mômen
trên các cầu.
- Với VSC: Đây là hệ thống ổn định hớng và ta có các tình
huống sử dụng cụ thể là:
+ Khi xe đi trên đờng thẳng có hệ số bám tốt thì không
có vấn đề gì, lúc náy hệ thống chỉ có tác dụng khi áp suất lốp
hai bên khác nhau nhiều làm cho góc lệch bên của các bánh xe
khác nhau. Lúc đó cần tiên hành điều chỉnh tăng phanh cho
từng bên sao cho gia tốc bên đo đợc gần về với gia tốc bên lý
thuyết do góc quay vành lái gây lên.
+ Khi xe đi trên đờng vòng có hệ số bám bằng nhau nhng
cũng do ảnh hởng của góc lệch bên dẫn đến sai lệch gia tốc
bên đo đợc với gia tốc bên lý thuyết và lúc đó buộc phải tiến
hành điều chỉnh.
+ Khi xe đi trên đờng cong có hệ số bám khác nhau. Lúc
này cần thiết phải điều chỉnh. Có ba mức độ giảm tốc cho
các xe là:
Nếu gia tốc bên lớn hơn 0,4g thì tiến hành điều chỉnh ở
trạng thái cấp bách( giảm mức nhiên liệu vào động cơ và
phanh).
Nếu từ 0,2g - 0,4g thì điều chỉnh không cần giảm tốc,
chỉ cần phanh.


Nếu nhỏ hơn 0,2g thì tuỳ từng mức độ sang trọng của xe
có thể hiệu chỉnh hay không.

Chơng ii: tính toán thiết kế hệ thống phanh cơ bản
i. Thiết kế cơ cấu phanh
1. Xác định mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh
Các thông số kỹ thuật của xe tham khảo( Transit 16 chỗ).
Dài x rộng x cao(mm)

5800 x 1974 x

Chiều dài cơ sơ(mm)
Vệt bánh trớc(mm)
Vệt bánh sau(mm)
Khối lợng toàn tải(kg)
Khối lợng không tải
Khối lợng phân bố trên các cầu khi không

2520
3750
1737
1737
3500
2218
22/78

tải
Khối lợng phân bố trên các cầu khi đầy

34/66

tải


Chiều cao trọng tâm G(hg)(mm)
1050
* Mômen sinh ra ở cơ cấu phanh phải đảm bảo giảm tốc độ
hoặc dừng hẳn ôtô với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho
phép.
Ta có:
- Khối lợng phân bố trên cầu trớc khi đầy tải là:
m1 = 34%.m = 1190kg
- Khối lợng phân bố trên cầu sau khi đầy tải là:
m2 = 66%m = 2310kg.
- Tọa độ trọng tâm G:
hg = 1050mm
b = m1.L/m = 1275mm( khoảng cách từ tâm đến
cầu trớc).
a = m2.L/m = 2475mm(khoảng cách từ tâm đến cầu
sau).
- Bán kính lăn của bánh xe:
r0(tĩnh) =

d
75
16
75
.24,5 +
.B =
.24,5 +
215 = 357mm.
2
100
2
100

rđ = 0,93 r0 = 0,93.357 = 332mm.
*Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe thì
mômen phanh tính toán cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh là:
- Cầu trớc:
Mp =

j max .hg
G.b
(1 +
). .rbx
2.L
g .b


Mp =

3500.10.1,275
10.1,05
(1 +
).1.0,332 = 3602Nm.
2.3,750
10.1,275

- Cầu sau:
Mp =

G.a
. .rbx
2.L

Mp =

3500.10.2,475
.1.0,332 = 3835Nm
2.3,750

ở đây: G - trọng lợng của ôtô khi đầy tải.
a, b, hg - tọa độ trọng tâm của ôtô.
L-

chiều dài cơ sở của ôtô.

jmax - gia tốc chậm dần cực đại của ôtô khi phanh;
chọn jmax= 10m/s2.
g - gia tốc trọng trờng, g = 10m/s2.
- hệ số bám của bánh xe với mặt đờng, lấy = 1.
rbx - bán kính lăn của bánh xe, rbx = rđ = 332mm
2. Xác định lực điều khiển xylanh bánh xe.
Mômen phanh Mp của bánh xe đợc xác định theo công
thức:

Mp = 2.à.Fp.rtb
Fp=N

Fp=N

r
t

- Fp lực điều khiển xylanh bánhr xe.

b

tb

- à.Fp = T1 = T2 = Fmasat lực ma sát.

Hình
5

T1=T2


- rtb bán kinh đặt lực

rtb =

5 d
5 16
.( .24,5 35) = .( .24,5 35) = 134 mm
6 2
6 2

- hệ số ma sát à = 0,38 ữ 0,4, chon à = 0,4.
*Với cầu trớc ta có:
Mp = 3602Nm
3602 = 2.0,4.Fp.0,134
Fp = 33603N = 33,603kN.

Fms = à.Fp = 0,4.33,603 = 13,441kN.
*Với cầu sau ta có:
Mp = 3835Nm
3835 = 2.0,4.Fp.0,134
Fp = 35771N = 35,771kN.

Fms = à.Fp = 0,4.35,771 = 14,308kN.
3. Xác định đờng kính xylanh bánh xe
Ta có:
d 2
.n
Fp = p0.
4

Trong đó: - n: số xylanh trên một cơ cấu phanh, chọn n =
2.


- p0: áp suất chất lỏng trong hệ thống( áp suất
điều khiển),
po = 130bar = 130.105N/m2 = 1300N/cm2.
- d: đờng kính xylanh.
d=

4.F p
p 0 . .n

*Với cầu trớc ta có:
d =

4.33603
= 4,223 = 42mm
1300.3,14.2

*Với cầu sau ta có:
d =

4.35771
= 4,357cm = 44mm
1300.3,14.2

4. Tính bền cơ cấu phanh.
4.1. Tính công trợt riêng L.
Ta có:
G.V 2 0
L=
2.g.F

Trong đó:
- G: trọng lợng xe khi đầy tải.
- V0 = Vmax = 60km/h = 16,67m/s
- g = 10(m/s2).
- F = F1 + F2
Trong đó:
F1: tổng diện tích má phanh trớc


(

)

.R1 2 .R2 2 o

2
2
F1= 4
.x .
= R1 R2 .x 0 .
2.
180
90

R1 =

d
.24,5 35 = 161mm = 0,161m
2

R2 =

4 d
.( .24,5 35) = 107mm = 0,107m
6 2

x0: góc ôm của tấm ma sát, x0 = 600.
F1 = 0,03m2.

F2: tổng diện tích má phanh sau. Do ta chọn hai đĩa
phanh trớc sau giống hệt nhau nên F2 = F1 = 0,03m2.
*Với cầu trớc ta có:
G1 .V 2 0
11900 .16,67 2
L1=
=
= 5482729(N/m) 548,27(J/cm2).
2.g .F1
2.10.0,03

*Với cầu sau ta có:
G2 .V 2 0
23100.16,67 2
L2=
=
= 10642946 (N/m) 1064,29(J/cm2).
2.g .F2
2.10.0,03

*Với toàn bộ xe ta có:
L=

35000.16,67 2
= 8101852(N/m) 810,18(J/cm2).
2.10.0,06

L = 810,18(J/cm2) < [L] = 1000(J/cm2).
Vậy kích thớc má phanh đã chọn thỏa mãn công trợt riêng.

4.2. Kiểm tra áp suất bề mặt ma sát.


áp suất trên bề mặt ma sát giữa má phanh và
đĩa phnah đợc tính theo công thức P=

F
.S

Trong đó: - F: lực ép lên má phanh, F =

P0 . .d 2
4

- S: diện tích má phanh
* Kiêm tra má phanh trớc.
Ta có diện tích của một cặp má phanh: S = F 1/2 = 0,03/2 =
0,015(m2)

P=

130.105.3,14.422.106
P0 . .d12
=
1,114(MN/m2)
4.0, 015
4.S

*Kiểm tra má phanh sau:
Tơng tự ta có: S = 0,015(m2)
P=

130.105.3,14.442.106
P0 . .d 22
=
1,187(MN/m2)
4.0, 015
4.S

áp suất giới hạn cho phép đối với má phanh xe Mini Bus là

[ P] = 1,5( MN / m 2 )
Vậy với má phanh đã chọn thì áp suất riêng trên bề mặt
ma sát của má phanh trớc và sau nằm trong giới hạn cho phép.
4.3. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh.
Khi phanh động năng của ôtô chuyển thành nhiệt năng.
Một phần năng lợng này làm nóng các cơ cấu, một phần toả ra
môI trờng xung quanh. Nếu nhiệt lợng làm nóng các cơ cấu lớn
có thể dẫn đến làm hang các chi tiết của cơ cấu phanh. Nh


làm giảm hệ số ma sát giữa má phanh với đĩa phanh, sẽ ảnh hởng tới hiệu quả phanh.
Phơng trình cân bằng năng lợng trong quá trình phanh là:
2

2

t
G v1 v 2
.
= mt .C.t 0 + Ft . K t .d t
g
2
0

do khi phanh đột ngột ở thời gian ngắn nên thời gian t nhỏ có
nghĩa lợng nhiệt toả ra ngoài không khí là rất nhỏ
t

FT k T d t 0

nên bỏ qua .

0

nên sự tăng nhiệt độ đợc xác định bằng công thức sau
2

2

G v1 v 2
.
= mt .C.t 0
g
2

Trong đó: - G: là trọng lợng của xe khi đầy tảI, G = 35000N.
- V1: vận tốc ban đầu khi phanh, V1 = 30km/h = 8,33m/s
- V2: vận tốc xe sau khi phanh V2= 0
- mt: khối lợng của các đĩa phanh, chọn mt = 18kg
- g: gia tốc trọng trờng, g = 10m/s2.
- C: nhiệt dung riêng của chi tiét bi nung nóng,
C = 500(J/kg.độ)= 500(Nm/kg.độ)

Với yêu cầu t0 150C
0

Ta có: t =

G.(V12 V22 )
35000.8,33 2
=
= 1,6200C
2 g .mt .C
2.10.18.500

Vậy cơ cấu phanh đã chọn thoả mãn đảm bảo sự thoat nhiệt
theo yêu cầu.
II. Thiết kế tính toán dẫn động phanh.


1. Lực tác dụng lên bàn đạp và hành trình bàn đạp.
Đờng kính của xilanh phanh bánh xe trớc và xi lanh bánh xe
sau đã tính toán ở phần trên ta có là:
d1 =42 mm
d2=44 mm
Chọn đờng kính xilanh chính d, kích thớc đòn bàn đạp l, l:
Để tạo lên áp suất p = 1300N/cm2 thì cần phải tác dụng lên
bàn đạp một lực Q
l' 1
.d 2
.p . .
Q=
l
4

Với d : Đờng kính xilanh tổng phanh, chọn d = 16 mm = 1,6 cm
l, l : Các kích thớc của đòn bàn đạp,

l/l = 44/240

: Hiệu suất dẫn động thuỷ lực, = 0,92


Q=

44 1
.1,6 2
.
.1300 .
= 480N
240 0,92
4

Đối với ôtô Mini Bus ta lấy lực tác động lên ban đạp của ngời lái
là: [Q] = 250N
Nh vậy ta phải lắp thêm bộ trợ lực phanh để giảm nhẹ cờng độ lao động cho ngời lái.
Với kích thớc d, l, l đã chọn trên, ta xác định đợc hành trình
bàn đạp phanh theo công thức :
2.d12 .x1 + 2.d 22 .x 2

. b + 0 . l/l
h=
2
d



Trong đó: d1, d2: Đờng kính xilanh bánh xe trớc và sau,
d1 = 42mm ; d2 = 44 mm


0 : Khe hở giữa thanh đẩy và xilanh piston chính,
0 = 1,5 mm
d: Đờng kính xilanh chính, d = 16 mm
l, l : Các kích thớc đòn bàn đạp,
b : Hệ số bổ xung, b = 1,08
x1, x2 : Hành trình piston của các xilanh làm việc ở bánh xe trớc
và sau
+Với phanh đĩa:

x1 = x2 = 1mm

Vậy hành trình toàn bộ cuẩ bàn đạp:
2.42 2 .1 + 2.44 2 .1

. 240/44 = 84 mm
.
1
,
08
+
1
,
5
h=
2

16



Đồi với ôtô mini bus, hành trình bàn đạp cho phép là : 150 mm
Vậy: h < [h] = 150mm, thoả mãn yêu cầu.
* Xác định hành trình của piston xilanh lực:
Hành trình của piston trong xilanh chính phải bằng hoặc lớn
hơn yêu cầu đảm bảo thể tích dầu đi vào các xilanh làm việc
ở các cơ cấu phanh.
Gọi S1, S2 là hành trình dịch chuyển của piston thứ cấp và sơ
cấp thì
S = S1 + S2
Với S2 là hành trình dịch chuyển của piston sơ cấp khi ta coi nó
có tác dụng độc lập ( không liên hệ với piston thứ cấp ).
Tính S1 , S2:
ta có:

.d12
d12
.d 2

. = 2.x1 .
. b
S1 .
S1 = 2.x1. 2 . b
4
4
d


.d 22
d 22
.d 2

. = 2.x 2 .
. b
S2 .
S2 = 2.x2. 2 . b
4
4
d

Trong đó :
d1 , d2: đờng kính xilanh bánh xe trớc và sau.
d1 = 42mm ; d2 = 44 mm
d: Đờnh kính xilanh chính , d =16 mm
x1, x2 : Hành trình dịch chuyển của piston bánh xe trớc và sau.
x1 = x2 = 1mm
S1 = 2.

42 2
.1,1 = 15,33mm
16 2

S2 = 2.

44 2
.1,1 = 16,32 mm
16 2

Nh vậy : Pis ton thứ cấp dịch chuyển một đoạn S1 = 15,33mm
Piston sơ cấp dịch chuyển một đoan

S2 = 16,32

mm
2. Thiết kế tính toán bộ trợ lực.
2.1 Chọn bộ trợ lực.
Ta chọn phơng án cờng hoá chân không cho hệ thống vì
bộ cờng hoá chân không đơn giản, dễ tích hợp với hệ thống
chung và cho kết quả tốt so với các bộ cờng háo khác.
Cấu tạo bộ cờng hoá chân không


Hình 6 Sơ đồ bộ trợ lực chân không .
1. Piston xilanh chính , 2 . Vòi chân không , 3 . Màng chân không ,
4 . Van chân không , 5 . Van khí , 6 . Van điều khiển , 7. lọc khí ,
8. Thanh đẩy , 9 Bàn đạp .

Đặc điểm:
Sử dụng ngay độ chấn không ở đờng ống nạp của động
cơ, đa độ chân không này vào khoang A của bộ cờng hóa, còn
khoang B khi phanh đợc thông với khí trời.
Nguyên lý làm việc:
- Khi không phanh cần đẩy 8 dịch chuyển sang phải kéo
van khí 5 và van điều khiển 6 sang phải, van khí tì sát van
điều khiển đóng đờng thông với khí trời, lúc này buồng A
thông với buồng B qua hai cửa E và F và thông với đờng ống nạp.


Không có sự chênh lệch áp suất ở 2 buồng A, B, bầu cờng hoá
không làm việc.
- Khi phanh dới tác dụng của lực bàn đạp, cần đẩy 8 dịch
chuyển sang trái đẩy các van khí 5 và van điều khiển 6 sang
trái. Van điều khiển tì sát van chân không thì dừng lại còn
van khí tiếp tục di chuyển tách rời van khí. Lúc đó đờng thông
giữa cửa E và F đợc đóng lại và mở đờng khí trời thông với lỗ F,
khi đó áp suất của buồng B bằng áp suất khí trời, còn áp suất
buồng A bằng áp suât đờngg ống nạp ( = 0,5 KG/cm 2). Do đó
giữa buồng A và buồng B có sự chênh áp suất (= 0,5 KG/cm 2).
Do sự chênh lệch áp suất này mà màng cờng hoá dịch chuyển
sang trái tác dụng lên pittông 1 một lực cùng chiều với lực bàn
đạp của ngời lái và ép dầu tới các xi lanh bánh xe để thực hiện
quá trình phanh .
- Nếu giữ chân phanh thì cần đẩy 8 và van khí 5 sẽ
dừng lại còn piston 1 tiếp tục di chuyển sang trái do chênh áp.
Van điều khiển 6 vẫn tiếp xúc với van chân không 4 nhờ lò xo
nhng di chuyển cùng piston 1, đờng thông giữa lỗ E, F vẫn bị
bịt kín. Do van điều khiển 6 tiếp xúc với van khí 5 nên không
khí bị ngăn không cho vào buồng B. Vì thế piston không dịch
1 chuyển nữa và giữ nguyên lực phanh hiện tại.
- Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo 9 kéo đòn bàn đạp phanh
về vị trí ban đầu, lúc đó van 5 bên phải đợc mở ra thông giữa
buồng A và buồng B qua cửa E và F, khi đó hệ thống phanh ở
trạng thái không làm việc.


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×