Điều hòa lực phanh trên hệ thống

Cỏc thụng s k thut c bn ca xe ford RANGER
STT

Thông số kỹ thuật

Đơn

Giá trị kiểu

vị
01

Loại động cơ

Động cơ Tubô Diesel 2.5 trục

02
03
04
05
06
07

Dung tích xylanh
Đờng kính x hành trình
Công suất cực đại
Mômen xoắn cực đại
Hệ thống truyền động
Hộp số

cam đơn có làm mát khí nạp

2499
93 x 92
85/ 3500
280/ 2000
4x4
Cơ khí 5 cấp

08

Ly hợp

cc
mm
KW/n
Nm/n

Đĩa ma sát đơn, điều khiển
bằng thuỷ lực với lò xo đĩa

09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

20
21
22
23
24
25
26
27

Kích thớc xe
Chiều dài tổng thể
Chiều rộng tổng thể
Chiều cao tổng thể
Kích thớc thùng xe
Dài x rộng x cao
Dung tích thùng hàng
Khoảng sáng gầm xe
Vệt bánh xe trớc / sau
Chiều dài cơ sở
Góc thoát trớc / sau
Trọng lợng xe
Trọng lợng không tải
Cầu trớc
Cầu sau
Trọng lợng toàn bộ
Cầu trớc
Cầu sau
Chiu cao trng tõm

28

Tải trọng lợng định mức cả

29
30
31

ngời
Số chỗ ngồi
Hệ thống treo
Hệ thống treo trớc

mm
mm
mm

5128
1810
1760

mm
m3
mm
mm
mm
độ

1530 x1536 x 405
0,952
205

1475/1470
3000
350 / 270

kG
kG
kG
kG
kG
kG
mm

1696
886
810
2844
1220
1624
: hg = 800

y ti

kG

Khụng ti: hg = 550
1148
5
Hệ thống treo độc lập bằng
thanh xoắn kép

1


32

Hệ thống treo sau

33
34
35

Tỷ số truyền cầu sau
Hệ thống phanh
Dẫn động phanh

Thuỷ lực có trợ lực chân không

36
37

Cơ cấu phanh trớc
Cơ cấu phanh sau

Đĩa tản nhiệt
Phanh tang trống, có van điều

Cơ cấu phanh tay
Dung tích thùng nhiên liệu
Cỡ lốp

hoà lực phanh theo tải
Cơ khí tác động lên cầu sau
70
265 / 70 R15

38
39
40

Phụ thuộc kiểu nhíp
4,444

lít

3.3.Thit k iu hũa lc phanh:
3.3.1. Xõy dng ng c tớnh lý tng ca b iu ho lc phanh.
Theo kt cu v tớnh toỏn ụtụ ,cụng thc trang 173:
Z1 =

G
.(b +.hg )
2.L

Z2 =

G
.(a .hg )
2.L

Mt khỏc:

M p1 = Z1..rbx = p1.

.d12

M p 2 = Z 2 ..rbx = p2 .

4

.m.à.Rtb

.d 2 2
4

.C2 .rt

Thay Z1 v Z2 vo ta cú:

M p1

G
.d12
=
(b + .hg )..rbx = p1.
.m.à.Rtb
2.L
4

M p2

.d 2 2

G
=
(a .hg )..rbx = p2 .
.C2 .rt
2.L
4
2


Vậy áp suất trong hệ thống phanh ở bánh xe trước và bánh xe sau là:

p1 =

b +ϕ.hg
rbx .G.ϕ.4
(
)
Rtb .m.C1.π.d12
2L

(3-1)

p2 =

rbx .G.ϕ.4 a −ϕ.hg
(
)
rt 2 .C2 .π.d 2 2
2L

(3-2)

Trong đó:
p1 , p2 - áp suất dầu ở cơ cấu phanh trước và sau.
rbx - Bán kính làm việc của bánh xe, rbx = 35,4 (cm)
Rtb - Bán kính trung bình của má phanh, Rtb = 12 (cm)
rt 2 - Bán kính trống phanh cầu sau, rt 2 = 14 (cm).

m- số đôi bề mặy ma sát. (m = 4)
ϕ - Hệ số bám thay đổi theo G, ϕ = (0,1 ÷ 0,8)
G - Trọng lượng ôtô.

d1 , d 2 - Đường kính xilanh bánh xe trước và bánh xe sau.
d1 = 5,0 cm; d 2 = 3,1 cm

a, b, hg - Toạ độ trọng tâm của xe.
L - Chiều dài cơ sở của xe, L = 3000 (mm).

µ - là hệ số ma sát

(với phanh đĩa ta có µ = 0,3)
C2- Hệ số chuyển đổi với cơ cấu phanh cầu sau.Ta tính như sau:
Ta có: M p 2 = [p ].

π.d 2 2
4

.C2 .rt

M p 2 = 134,1 (KG.m) = 134,1.102 (KG.cm)

3


rt 2 = 14 (cm).

Do đó: C2 =

4.M p 2

π.d 2 2 .[p ].rt 2

=

4.134,1.10 2
= 1,95
3,14.3,12.6, 5.102.14

Để xác định được áp suất cần thiết trong xilanh bánh xe ta lập bảng xác định cho từng
trường hợp cụ thể khi xe không tải và đầy tải.
* Khi xe không tải:
Theo phần trên ta có: G = 1696 (KG), L = 300 (cm)
a = Z2.

L
300
= 810.
= 143,2 (cm),
G
1696

b = L – a = 300 – 143,2 = 156,8 (cm).
hg = 55 (cm)

Thay các giá trị vào (3-20) và (3-21) có:
p10 =

35, 4.1696.ϕ.4
156,8 +ϕ.55
(
)
2
12.4.0, 3.3,14.5, 0
2.300

⇒ p10 = 19, 47ϕ 2 + 55,52ϕ

p20 =

(3-3)

35, 4.1696.ϕ.4 143, 2 −ϕ.55
(
)
14.1, 95.3,14.3,12
2.300

⇒ p20 = −26, 72ϕ 2 + 69,58ϕ

(3-4)

Ta có bảng sau:
ϕ

0,1

0,2

0,3

p10

5,75

11,8

18,41 25,32 32,63 40,32 48,4

0,4

0,5

0,6

8
p20

6,69

0,7
0

0,8

0,9

1,0

56,8

65,74 74,99

8

12,85 18,47 23,56 28,11 32,13 35,61 38,56 40,98 42,86

* Khi xe đầy tải: G = 2844 (KG), a = 171,3 (cm), hg = 80 (cm).
b = 128,7 (cm)
L = 300 (cm),.
4


Thay các giá trị vào (2-20) và (3-21) ta có:

p1 =
p2 =

35, 4.2844.ϕ.4 128, 7 + ϕ.80
(
) = 47, 50ϕ2 + 76, 42ϕ
2

12.4.0,3.3,14.5, 0
2.300

35, 4.2844.ϕ.4 171, 3 −ϕ.80
(
) = −65,18ϕ2 +139, 56ϕ
2
14.1, 95.3,14.3,1
2.300

Ta có bảng sau:
ϕ

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,7224

p1

8,12

17,18

27,20

38,17

50,09

62,95

76,77

80,00

p2

13,30

25,30

36,00

45,39

53,48

60,27

65,75

66,80

Từ những giá trị trên ta xác định được đường biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất p1 ,
p2 ứng với hệ số bám ϕ khác nhau. Đây chính là đường đặc tính lý tưởng của quá trình

phanh.

P2 (KG/cm2)

80

3
duong dac tinh ly tuong

60
a
2

40

20

1

a'

0

20

40

60

80

P1 (KG/cm2)

Hình 3.3 Đồ thị đường đặc tính lý tưởng của bộ điều hòa lực phanh.
1- Khi xe không tải.
2- Khi xe đầy tải.
5


3- Khi xe chưa có bộ điều hòa.

3.3.2. Chọn đường đặc tính điều chỉnh.
Ta xác định đường đặc tính điều chỉnh cố gắng sao cho đường điều chỉnh càng gần
đường đặc tính lý tưởng trong khoảng làm việc chủ yếu của xe càng tốt.
-Vẽ đường đặc tính thực tế khi không có bộ điều hòa lực phanh (đặc tính không điều
chỉnh ) bằng cách vẽ một đường thẳng nghiêng với trục hoành một góc 450
- Qua đồ thị ta xác định được điểm bắt đầu làm việc của bộ điều hoà lực phanh ở chế
độ đầy tải.
* Trường hợp xe đầy tải:
+) Xác định hệ số bám ϕ đạt hiệu quả phanh cao nhất ( ϕ tn ): Tức là ta xác định điểm
a nằm trên đường đặc tính.
Từ quan hệ p1 = p2 ta lập được một biểu thức quan hệ áp suất trong dẫn động phanh

của cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau.
Giá trị ϕ tn là hệ số bám của xe với mặt đường ở thời điểm bộ điều hoà lực phanh bắt
đầu làm việc ở chế độ đầy tải.
Ta có:

p 1 = p2

⇔47, 50ϕ2 +76, 42ϕ = −65,18ϕ2 +139, 56ϕ
⇔112, 68ϕ2 − 63,14ϕ = 0
⇔ϕ = 0, 5603

Ta có: p1 = p2 = 47,50.0,56032 + 76,42.0,5603 = 57,73 (KG/cm2)
Như vậy ta xác định được điểm a (57,73;57,73) trên đường đặc tính. Điểm còn lại
chính là điểm b ở chế độ p1max = 80 (KG/cm2).
Vậy ta có: 47,50ϕ 2 + 76, 42ϕ = 80 ⇒ ϕ = 0,7224.
Do đó ta xác định được điểm b (80,0;66,80) trên đồ thị.
Nối ab ta được đường đặc tính điều chỉnh ở chế độ đầy tải.
+) Xác định hệ số Kd :
6


Đường đặc tính điều chỉnh ab xiên góc với đường ngang một góc β ứng với một hệ số
Kd nhất định.
( Theo tài liệu [1] công thức (4-10) trang 72).

Kd =

p2 max − p2
= tg β
p1max − p1

p1max - áp suất cực đại trong dẫn động phanh cầu trước: p1max = 80,00 (KG/cm2)
p2 max - áp suất cực đại trong dẫn động phanh cầu sau: p2 max = 66,80 KG/cm2)

β - là góc tạo bởi đường đặc tính điều chỉnh và đường biểu diễn áp suất p1
Kd =

66,80 −57, 73
= 0, 41 = tg β ⇒ β = 22, 29o
80, 0 −57, 73

* Trường hợp xe không tải:
+) Xác định hệ số bám ϕ đạt hiệu quả phanh cao nhất. ( ϕ ’tn )
Từ quan hệ p10 = p20 ta lập được một biểu thức quan hệ áp suất trong dẫn động phanh
của cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau.
- Giá trị ϕ ’tn là hệ số bám của xe với mặt đường ở thời điểm bộ điều hòa lực phanh bắt
đầu làm việc ở chế độ không tải tức là điểm a’ nằm trên đường đặc tính.
Ta có:

p10 = p20

⇔19, 47ϕ2 +55, 52ϕ =−26, 72ϕ2 +69, 58ϕ
⇔46,19ϕ2 −14, 06ϕ = 0
⇔ϕ = 0, 3044

Do đó: p10 = p20 = 19,47.0,30442 + 55,52.0,3044 = 18,70 (KG/cm2)
Như vậy ta xác định được điểm a’ trên đường đặc tính.
Từ điểm a’ ta kẻ đường thẳng song song với đường đặc tính điều chỉnh ab và cắt
đường 80b tại điểm b’.
Vậy ta có a’b’ là đường đặc tính điều chỉnh ở chế độ không tải.

Từ những giá trị trên ta có được đường đặc tính điều chỉnh của bộ điều hoà lực phanh.
7


P2 (KG/cm2)

80

3
duong dac tinh diêu chinh
b

60
a

40

20

0

b'

2

1

a'

20

40

60

80

P1 (KG/cm2)

Hình 3.4 Đồ thị đường đặc tính điều chỉnh của bộ điều hòa lực phanh.
0ab - Đường đặc tính điều chỉnh khi xe có tải.
0a’b’- Đường đặc tính điều chỉnh khi xe không tải.

3.3.3. Xác định các thông số kết cấu của bộ điều hoà.
* Chọn và xác định đường kính của piston-visai:
( Theo tài liệu [1 ] công thức (4-12) trang 74)
S
tg β= 1
S2

Trong đó: S1 - Diện tích mặt dưới của piston visai
S 2 - Diện tích mặt trên của piston visai

Với S1 =

π( D 2 −d 2 )
4

và S 2 =

π( D 2 −d '2 )
4

(3-22)

d: Đường kính cổ piston
d’: Đường kính chốt tỳ, chọn d’= 5 (mm)
D: Đường kính của piston visai, chọn D = 30 (mm) = 3 (cm)
8


Thay số vào (3-22) ta có:
S1 =

π( D 2 −d 2 )

⇒d =

4

D2 −

4.S1

π

S2 =

3,14(30 2 −52 )
= 686,9 (mm2)

4

= S2 . tg β = 686,9.0,42 = 288,5(mm2)
=

302 −

4.288, 5
= 23,10 (mm)
3,14

Ta chọn: d = 24 (mm).

9