Luận văn thạc sĩ tính toán thiết kế và chế tạo mô hình băng thử phanh

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH
BẰNG THỬ PHANH

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THANH PHONG
LÊ NGUYÊN SANG
BÙI HỮU NGHĨA
NGUYỄN VĂN NAM

Đà Nẵng – Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
KHOA …………………………………………

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: ………………………………………………………………….
2. Lớp: …………………………… Số thẻ SV: ..………………………………………
3. Tên đề tài: …………………………………………………………………………....
4. Người hướng dẫn: ………………………….………… Học hàm/ học vị: ………….
II. Nhận xét đồ án tốt nghiệp:
1. Về tính cấp thiết, sáng tạo và ứng dụng của đồ án: (điểm đánh giá tối đa là 2đ)

………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
2. Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
3. Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm đánh giá tối đa là 2đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
4. NCKH: (nếu có bài báo khoa học hoặc ĐATN là đề tài NCKH: cộng thêm 1đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
5. Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
III. Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm đánh giá tối đa 1đ)
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
IV.Đánh giá:
- Điểm đánh giá:
/10
- Đề nghị:
Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 201
Người hướng dẫn


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
KHOA …………………………………………

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
V. Thông tin chung:
5. Họ và tên sinh viên: ……….………………………………………………………….
6. Lớp: …………………….……… Số thẻ SV: ..………………………………………
7. Tên đề tài: …………………………………………….……………………………....
8. Người phản biện: ..………………………….………… Học hàm/ học vị: ………….
VI.Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:
Điểm Điểm Điểm
TT Các tiêu chí đánh giá
tối đa trừ cịn lại
Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp,
1
80
giải quyết đủ nhiệm vụ đồ án được giao
- Hiểu và vận dụng được kiến thức Toán và khoa học tự
1a
15
nhiên trong vấn đề nghiên cứu
- Hiểu và vận dụng được kiến thức cơ sở và chuyên
1b
25
ngành trong vấn đề nghiên cứu
- Có kỹ năng vận dụng thành thạo các phần mềm mơ
1c
10
phỏng, tính tốn trong vấn đề nghiên cứu

- Có kỹ năng đọc, hiểu tài liệu bằng tiếng nước ngoài
1d
10
ứng dụng trong vấn đề nghiên cứu
1e - Có kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giải quyết vấn đề
10
- Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; có thể ứng dụng
1f
10
thực tiễn:
2 Kỹ năng viết:
20
- Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc
2a
15
tích
- Thuyết minh đồ án khơng có lỗi chính tả, in ấn, định
2b
5
dạng
3 Tổng điểm đánh giá: theo thang 100
Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ)
- Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………..
- Ý kiến khác:
………………………………………………………………………………………..
- Đề nghị:
Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày

tháng
năm 201…
Người phản biện


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ………………………………………

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

CÂU HỎI PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: …….….……………………………………………………….
2. Lớp: …………………….….… Số thẻ SV: ..………………………………………
3. Tên đề tài: ……………………………….………….……………………………....
4. Người phản biện: ..……………………..…….………… Học hàm/ học vị: ………
II. Các câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời
1. ……………….……………….……..………………………………………………
………………………………………………………………………………………
2. ………………………………………..……………………………………………..
………………………………………………………………………………………
Đáp án: (người phản biện ghi vào khi chấm và nộp cùng với hồ sơ bảo vệ)
1. ……………….……………….……..………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
2. ………………………………………..……………………………………………..

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 201…
Người phản biện


TĨM TẮT
Trong đề tài này nhóm chúng em đã nghiên cứu tính tốn thiết kế và xây dựng
mơ hình băng thử phanh sử dụng hệ thống cảm biến loadcell thanh thẳng để đo lực
phanh và khối lượng của xe thử. Lực phanh sinh ra truyền tới con lăn và qua hệ thống
dẫn động tới trục của motor tạo ra momen cản trục quay. Vì vỏ motor chỉ được cố định
bởi cảm biến vì vậy lực phanh sẽ tác dụng vào cảm biến qua đó ta đo được lực phanh.
Hệ thống motor được cung cấp điện từ accu và hệ thống cảm biến thì được cung cấp
điện từ hệ thống điện qua bộ phận hạ áp.
Sau khi hoàn thành và sử dụng mơ hình thì nhóm tụi em đã thu được các kết
quả đo: sơ đồ lực phanh, khối lượng vật thử, độ chênh lệch tải trọng giữa 2 bánh trên
một cầu và độ lệch phanh giữa chúng.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TT

Họ tên sinh viên

Số thẻ SV

Lớp

Ngành

103130163

13C4B

Kỹ thuật cơ khí

103130154

13C4B

Kỹ thuật cơ khí

2

Nguyễn Thanh
Phong
Bùi Hữu Nghĩa

3

Nguyễn Văn Nam

103130152

13C4B

Kỹ thuật cơ khí

4

Lê Nguyên Sang

103130172

13C4B

Kỹ thuật cơ khí

1

1. Tên đề tài đồ án:
Tính tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh ơtơ.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
……………………………………..……………………………………………..……...
...…………………………………………………………………………………………
…..………………………………….…..………………………..………………………
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:

a. Phần chung:
TT
Họ tên sinh viên
Nội dung
Chương 1: Mục địch, ý nghĩa của đề tài nghiên cứu
1 Nguyễn Văn Nam
2

Bùi Hữu Nghĩa

Chương 2:. Tổng quan về hệ thống phanh ô tô

3

Lê Nguyên Sang

Chương 3: Tổng quan về băng thử phanh ô tô

4

Nguyễn Thanh
Phong

Chương 4: Khảo sát băng thử phanh và chọn phương
án thiết kế

b. Phần riêng:
TT

Họ tên sinh viên

1

Nguyễn Văn Nam

2

Bùi Hữu Nghĩa

3

Lê Ngun Sang

4

Nguyễn Thanh Phong

Nội dung
Chương 5: Tính tốn thiết kế động cơ điện
Chương 6: Tính tốn thiết kế và chế tạo hệ dẫn động
cơ khí mơ hình băng thử phanh
Chương 7: Tính tốn thiết kế con lăn băng thử phanh
Chương 8: Tính tốn thiết kế hệ thống cảm biến cho
băng thử


5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
a. Phần chung:
TT
Họ tên sinh viên

Nội dung
1 Nguyễn Văn Nam
1- Bản vẽ một số loại băng thử phanh 1 (A3)
2 Bùi Hữu Nghĩa
2- Bản vẽ một số loại băng thử phanh 2 (A3)
3 Lê Nguyên Sang
3- Bản vẽ sơ đồ bố trí động cơ điện trên băng thử
(A3)
Nguyễn Thanh
4
4- Bản vẽ sơ đồ mạch điện trên băng thử thiết kế
Phong
(A3)
b. Phần riêng:
TT
Họ tên sinh viên
Nội dung
1- Bản vẽ sơ đồ kết cấu cảm biến đo lực phanh
(A3)
Nguyễn Thanh
2- Bản vẽ sơ đồ kết cấu cảm biến đo khối lượng
1
Phong
(A3)
3- Bản vẽ cơ cấu đo lực của cảm biên đo lực phanh
(A3)
1- Bản vẽ bố trí hệ dẫn động cơ khí (A3)
2 Bùi Hữu Nghĩa
2- Bản vẽ thiết kế bộ truyến xích (A3)
3- Bản vẽ hộp giảm tốc (A3)

1- Bản vẽ kết cấu động cơ điện (A3)
2- Bản vẽ mặt bích, bulơng và đai ốc của động cơ
3 Nguyễn Văn Nam
điện (A3)
3- Bản vẽ các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh
(A3)
1- Bản vẽ phương án bố trí con lăn (A3)
2- Bản vẽ kết cấu con lăn (A3)
4 Lê Nguyên Sang
3- Bản vẽ kết cấu bề mặt con lăn chủ động (A3)
4- Bản vẽ kết cấu bề mặt con lăn bị động (A3)
6. Họ tên người hướng dẫn:
TS. Lê Văn Tụy
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
8. Ngày hồn thành đồ án:
Trưởng Bộ mơn

Phần/ Nội dung:
Toàn bộ đồ án.

29/01/2018
25/05/2018
Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 2018
Người hướng dẫn


LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của nền Kinh tế, Khoa học - Cơng nghệ, ngành ơ tơ đang
có những bước phát triển lớn mạnh để phù hợp với nhu cầu và thị hiếu của người tiêu
dùng. Bên cạnh tạo ra nhiều mẫu mã, kiểu dáng đẹp, sang trọng, tính tiện nghi cao,
hợp giá thành hay những cái tiến về tốc độ, về bảo vệ mơi trường… thì vấn đề an toàn
cho người sử dụng đang là một trong những mối quan tâm hàng đầu. Từ thực tiễn của
nước ta, vấn đề an tồn giao thơng đang là mối lo chung của toàn xã hội. Một trong
những yếu tố liên quan trực tiếp của ngành Kỹ thuật Cơ khí và sự an toàn của người
tiêu dùng là hệ thống phanh.
Với mục đích đảm bảo an tồn cho người sử dụng, việc chẩn đoán, kiểm tra,
bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh địi hỏi phải có những thiết bị máy móc chun
dụng có độ chính xác, tính tin cậy cao. Xuất phát từ thực tế này, em chọn đề tài “Tính
tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh ô tô”, một thiết bị liên quan đến
việc kiểm tra, chẩn đoán hệ thống phanh.
Được sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn TS. Lê Văn Tụy, em đã
hoàn thành đồ án được giao, mặc dù vậy vẫn cịn nhiều thiếu sót kính mong hội đồng
bảo vệ và q thầy cơ góp ý xây dựng. Em xin chân thành cảm ơn!
Nhân đây em xin chân thành cảm ơn Thầy, chúc Thầy nhiều sức khỏe và có thêm
những cống hiến đóng góp cho khoa và nhà trường.
Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2018
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Nam

i


LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng chúng em.
Các số liệu và kết quả được chúng em trình bày trong nội dung đồ án tốt nghiệp

này là trung thực và chưa từng được ai công bố. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đề
tài này đà được cảm ơn và thông tin trích dẫn trong thuyết minh đã được chỉ rõ nguồn
gốc rõ ràng và được phép công bố.
Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2018
Người cam đoan

Nguyễn Văn Nam

ii


Mục lục
Tóm tắc
Nhiệm vụ đồ án
Lời nói đầu

i

Lời cam đoan

ii

Mục lục

iii

Danh sách các bảng, hình vẽ

iv

Danh sách các ký hiệu, chữ viết tắt

v

MỞ ĐẦU .................................................................................................................................... 1
1. Tính cần thiết của đề tài ....................................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
3. Đối tượng nghiên cứu .......................................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
4. Phương pháp nghiên cứu ..................................... Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác định.
Chương 1: MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU .......................................... 1
1.1. Mục đích của đề tài .............................................................................................................. 3
1.2. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................................................ 3
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ ...................................................... 4
2.1. Giới thiệu về hệ thống phanh ô tô .................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
2.1.1. Công dụng của hệ thống phanh ô tô .............. Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
2.1.1. Công dụng của hệ thống phanh ô tô .............. Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
2.1.2. Yêu cầu của hệ thống phanh ô tô ................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
2.1.3. Phân loại hệ thống phanh ôtô ........................ Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
2.2. Các chỉ tiêu đánh giá của hệ thống phanh ô tô . Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
2.2.1. Gia tốc chậm dần khi phanh .......................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
2.2.2. Thời gian phanh ............................................. Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
2.2.3. Quảng đường phanh ...................................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
2.2.4. Lực phanh riêng ............................................. Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
2.2.5. Giản đồ phanh thực tế .................................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
2.3. Tiêu chuẩn kiểm tra phanh của Việt Nam ......... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
Chương 3: TỔNG QUAN VỀ BĂNG THỬ PHANH Ô TÔLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
3.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại băng thử phanh ô tôLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
3.1.1. Công dụng băng thử phanh ô tô..................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
3.1.2. Yêu cầu băng thử phanh ô tô ......................... Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác định.
3.1.3. Phân tích băng thử phanh ơ tô ....................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
3.2. Phân tích một số loại băng thử phanh ơ tơ ....... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

3.2.1. Băng thử kiểu sàn di động ............................. Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
3.2.2. Băng thử kiểu băng tải –tang quay ................ Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
3.2.3. Băng thử kiểu quán tính (con lăn cao tốc) ..... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
iii


3.2.4. Băng thử kiểu hộp giảm tốc cân bằng ........... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
3.2.5. Băng thử kiểu động cơ cân bằng ................... Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác định.
3.2.6. Băng thử kiểu con lăn có cảm biến đo lực .... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
Chương 4: KHẢO SÁT BĂNG THỬ PHANH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾLỗi! Thẻ đánh dấu k
4.1. Khảo sát băng thử phanh tại trung tâm đăng kiểm xe cơ giới Đà Nẵng (Băng thử phanh
MAHA).................................................................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
4.1.1. Xuất xứ băng thử ........................................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
4.1.2. Cấu tạo của băng thử ..................................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
4.1.3. Sơ đồ cấu tạo của băng thử phanh ô tô .......... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
4.1.4. Nguyên lý hoạt động của băng thử phanh ô tôLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
4.1.5. Thông số kỹ thuật của băng thử phanh MAHA (MBT 4250 EUROSYSTEM)Lỗi! Thẻ đánh dấu kh
4.1.6. Khả năng đo của băng thử ............................. Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
4.2. Chọn phương án thiết kế................................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
Chương 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐIỆN BĂNG THỬ ..................................... 39
5.1. Tính cơng suất và chọn động cơ điện ................................................................................ 39
5.1.1. Chọn động cơ.................................................................................................................. 39
5.1.2. Chọn công suất động cơ động cơ ................................................................................... 39
5.1.3. Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ ....................................................................... 40
5.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ điện .............................................................. 42
5.2.1. Cấu tạo ............................................................................................................................ 42
5.2.2. Nguyên lý hoạt động ...................................................................................................... 43
5.2.3. Phân tích ưu, nhược điểm ............................................................................................... 45
5.3. Tính dung lượng ắc quy, lựa chọn ắc quy .......................................................................... 45
5.3.1. Tính dung lượng ắc quy .................................................................................................. 45

5.3.2. Phân tích lựa chọn ắc quy ............................................................................................... 46
Chương 6: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ MƠ HÌNH
BĂNG THỬ PHANH ............................................................................................................... 48
6.1. Thiết kế hệ dẫn động cơ khí ............................. Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác định.
6.2. Tính toán thiết kế hộp giảm tốc ........................ Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.2.1. Chọn loại hộp giảm tốc.................................. Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác định.
6.2.2. Tính cơng suất và số vòng quay trên các trục Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác định.
6.2.2.1. Tính cơng suất trên các trục ........................ Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.2.3. Thiết kế bộ truyền ngồi (Bộ truyền xích) .... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.2.3.1. Chọn loại xích............................................. Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác định.
6.2.3.2. Xác định các thơng số của xích và bộ truyềnLỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác định.
6.2.3.3. Tính kiểm nghiệm xích về độ bền .............. Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.2.3.4. Tính đường kính đĩa xích............................ Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.2.3.5. Xác định lực tác dụng lên trục .................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.2.4. Thiết kế bộ truyền trong ................................ Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
iii


6.2.4.1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng ................. Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.2.4.2. Ứng suất tiếp xúc cho phép ........................ Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.2.4.3. Ứng suất uốn cho phép ............................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.2.5. Sơ bộ chọn hệ số tải trọng ............................. Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.2.6. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng .................. Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.2.7. Xác định khoảng cách trục A ......................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.3. Tính vận tốc vịng của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răngLỗi! Thẻ đánh dấu khơng đ
6.3.1. Định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục ALỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.3.2. Xác định môđun, số răng, chiều rộng và góc nghiêng bánh răngLỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác
6.3.3. Các thông số chủ yếu của bộ truyền .............. Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác định.
6.3.4. Tính lực tác dụng ........................................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.3.5. Tính thiết kế trục............................................ Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

6.3.5.1. Chọn vật liệu chế tạo trục ........................... Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
6.3.5.2. Xác định sơ bộ đường kính các trục ........... Lỗi! Thẻ đánh dấu khơng được xác định.
Chương 7: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CON LĂN BĂNG THỬ PHANH ................................. 48
7.1. Chọn chế độ thử ................................................................................................................. 61
7.1.1. Chọn tải trọng thử ........................................................................................................... 61
7.1.2. Tốc độ thử ....................................................................................................................... 61
7.2. Chọn bán kính bánh xe ...................................................................................................... 62
7.3. Xác định hệ số bám ........................................................................................................... 62
7.4. Xác định kích thước cơ bản của hệ số thử ......................................................................... 64
7.4.1. Xác định khoảng cách thử cần thiết................................................................................ 64
7.4.2. Tính toán thiết kế con lăn ............................................................................................... 65
7.4.2.1. Chọn phương án bố trí con lăn .................................................................................... 65
7.4.2.2. Tính tốn thiết kế đường kính con lăn ......................................................................... 66
7.4.2.3. Tính tốn thiết kế chiều dài con lăn ............................................................................. 68
7.4.2.4. Tính tốn khoảng cách tâm các con lăn ....................................................................... 68
7.4.2.5 Bề mặt con lăn .............................................................................................................. 75
Chương 8: THIẾT KẾ TÍNH TỐN HỆ THỐNG CẢM BIẾN CHO BĂNG THỬ .............. 77
8.1. Sơ lược các thiết bị đo ....................................................................................................... 77
8.2. Tính tốn lực phanh ........................................................................................................... 78
8.3. Cảm biến đo lực phanh ...................................................................................................... 79
8.3.1. Nguyên lý chung ............................................................................................................ 80
8.3.2. Tính tốn chọn cảm biến đo lực phanh ........................................................................... 82
8.4. Cảm biến đo khối lượng .................................................................................................... 83
8.4.1. Nguyên lý chung: ........................................................................................................... 83
8.4.2. Tính tốn chọn cảm biến khối lượng .............................................................................. 85
8.5. Cảm biến vận tốc ............................................................................................................... 86
8.5.1. Chọn loại cảm biến ......................................................................................................... 86
iii

8.5.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ..................................................................................... 86
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ......................................................... 91
1. Kết luận ................................................................................................................................ 91
2. Hướng phát triển của đề tài .................................................................................................. 91
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 92

iii


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
DANH SÁCH CÁC BẢNG:
BẢNG 2.1 Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh (của hệ thống phanh chính) cho phép ơtơ
lưu hành trên đường. Do Bộ GTVT Việt Nam quy định ngày 05 tháng 12 năm 2001.
BẢNG 4.1 Thông số kỹ thuật MBT 4250 EUROSYSTEM
BẢNG 6.1 Thông số của bộ truyền bánh răng
BẢNG 7.1 Hệ số bám  theo loại đường và tình trạng mặt đường
BẢNG 8.1 Giá trị một số độ nhạy của đầu đo kim loại
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ:
HÌNH 2.1 Đồ thị chỉ sự thay đổi thời gian phanh nhỏ nhất theo tốc độ bắt đầu phanh
v1 và hệ số bám 
HÌNH 2.2 Đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhấttheo tốc độ bắt đầu
phanh v1 và hệ số bám 
HÌNH 2.3 Đồ thị chỉ sự thay đổi lực phanh riêng theo trọng lượng tồn bộ của ơ tơ và
hệ số bám 
HÌNH 2.4 Giản đồ phanh thực tế
HÌNH 3.1 Bệ thử kiểu sàn di động
HÌNH 3.2 Bệ thử kiểu băng tải- tang quay
HÌNH 3.3 Băng thử kiểu qn tính
HÌNH 3.4 Băng thử kiểu hộp giảm tốc cân bằng
HÌNH 3.5 Băng thử kiểu động cân bằng

HÌNH 3.6 Băng thử kiểu con lăn có cảm biến đo lực
HÌNH 4.1 Sơ đồ bố trí băng thử phanh
HÌNH 4.2 Băng thử phanh ơ tơ, xe tải MBT 4250 EUROSYSTEM khi đang kiểm tra xe
tải MCD 20002
HÌNH 4.3 Giá trị đo hiển thị trên bảng điều khiển / hiển thị
HÌNH Lỗi! Khơng có văn bản nào có kiểu đã chỉ định trong tài liệu..4 Giá trị hiển
thị khi cân xe
HÌNH Lỗi! Khơng có văn bản nào có kiểu đã chỉ định trong tài liệu..5 Màn hình hiển
thị chế độ rà phanh
HÌNH 4.6 Màn hình lưu tạm thời kết quả kiểm tra
iv


HÌNH 4.7 Màn hình chính của EUROSYSTEM
HÌNH 5.1 Động cơ điện chọn cho băng thử
HÌNH 5.2 Kết cấu động cơ điện MY1016Z3
HÌNH 5. 3 Cấu tạo stator động cơ điện MY1016Z3
HÌNH 5.4 Cấu tạo rotor động cơ điện MY1016Z3
HÌNH 5.5 Ắc quy chọn cho động cơ điện
HÌNH 6.1 Sơ đồ động hộp giảm tốc một cấp bánh
HÌNH 6.1 Cấu tạo xích ống con lăn răng trụ thẳng
HÌNH 6.3 Sơ đồ lực tác dụng lên cặp bánh răng trụ răng thẳng
HÌNH 7.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số bám
HÌNH 7.2 Sơ đồ tính khoảng cách thử cần thiết nhỏ nhất (lớn nhất) của ơ tơ thử
HÌNH 7.3 Các phương án bố trí con lăn
HÌNH 7.4 Đồ thị quan hệ độ trượt bánh xe theo tỷ số a= Dcl /Dbx
HÌNH 7.2 Sơ đồ tác dụng lực tương hỗ giữa các con lăn và bánh xe
HÌNH 7.3 Sơ đồ sự mất ổn định giữa bánh xe và con lăn khi phanh
HÌNH 7.7 Sơ đồ tính tốn độ ổn định bánh xe
HÌNH 7.4 Tính tốn kích thước bố trí con lăn

HÌNH 7.5 Kết cấu bề mặt con lăn
HÌNH 8.1 Sơ đồ lực của ơ tơ khi phanh
HÌNH 8.2 : Cảm biến lực phanh.
HÌNH 8.3 Tạo và đo lực phanh
HÌNH 8.4 Sơ đồ dán dán cảm biến điện trở
HÌNH 8.5 Sơ đồ mắc cảm biến vào cầu đo để đo trọng lượng
HÌNH 8.6: Cảm biến đo tốc độ bánh xe
HÌNH 8.7: Mạch tương đương của chuyển đổi cảm ứng điện từ
HÌNH 8.8: Sơ đồ mạch chuyển đổi tín hiệu

iv


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Tên

Ký hiệu

Thứ nguyên

Lực qn tính sinh ra khi phanh ơ tơ

Pj

N

Lực phanh sinh ra ở các bánh xe

Pp

N

Lực cản lăn

Pf

N

Lực cản khơng khí

Pw

N

Lực cản để thắng tiêu hao cho ma sát Pη

N

cơ khí
Lực cản lên dốc

Pi

N

Hệ số bám



Độ

Trọng lượng tồn bơ

G

KN

Gia tốc trọng trường

g

m/s2

Gia tốc chậm dần cực đại

jmax

m/s2

Hệ số tính đến ảnh hưởng các trọng δi
khối quay của ô tô
Thời gian phanh nhỏ nhất

tmin

s

Quảng đường phanh nhỏ nhất

Smin

m

Hiệu suất các bộ truyền

η

Đường kính con lăn

D

mm

Vận tốc con lăn

V

m/s

Cơng suất động cơ

Pđc

KW

Số vịng quay động cơ

nđc

Vòng/phút

Điện áp ắc quy

U

V

Dung lượng ắc quy

Q

Ah

Tên động cơ điện

MY1016Z3

Tên ắc quy

12N5 - 5

Hệ số tải trọng

K

Khoảng cách trục

A

mm

Lực hướng tâm

Pr

N

Chiều dài con lăn

Lcl

mm

v


Tính tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay với sự phát triển lớn mạnh của khoa học- công nghệ và nền kinh tế
cũng như sự gia tăng dân số, nên đòi hỏi số lượng cũng như tốc độ của ôtô được tăng
lên, dẫn đến mật độ phương tiện giao thơng ngày càng cao, vấn đề an tồn giao thông
là một trong nhưng vấn đề bức thiết và được xã hội quan tâm. Việc nâng cao khả năng
kiểm tra, chẩn đoán các hư hỏng đối với các phương tiện cơ giới đường bộ bắt buộc
phải có các thiết bị chuyên dụng. Công tác lắp ráp, bảo dưỡng, sữa chữa của ngành
công nghiệp ô tô - máy kéo ngày càng được ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật
nhiều hơn, nhằm nâng cao độ chính xác cũng như sự đồng nhất về chất lượng sản

phẩm.
Thiết bị kiểm tra phanh sử dụng ở nước ta có nhiều chủng loại. Nhưng tất cả
các thiết bị này chỉ đưa ra thông số kiểm tra mà khơng có nhận xét đánh giá cuối cùng
và phần giao diện với người sử dụng bằng chữ nước ngoài. Như vậy muốn sử dụng
được thiết bị này thì địi hỏi người kiểm tra phải có kỹ thuật chuyên môn và hiểu biết
về các tiêu chuẩn kiểm định phanh của Cục đăng kiểm Việt Nam. Mặc khác, do chúng
ta không nắm được công nghệ nên khi xảy ra hư hỏng thì khơng chủ động sửa chữa mà
phải nhập linh kiện theo bộ của nhà sản xuất nên chi phí sửa chữa rất cao.
2. Mục tiêu của đề tài
Tính tốn thơng số chính phần cơ, lắp đặt phần điện và viết chương trình phần
mềm cho băng thử có tính năng sao:
- Đo lực phanh trên từng bánh xe và tính tốn xác định lực phanh riêng, độ sai
lệch lực phanh theo phần trăm của hai bánh xe trên cùng một cầu.
- Kết quả được tính tốn và hiển thị trên màng hình máy tính. Ngồi ra hệ thống
cịn lưu được thơng tin xe kiểm tra và có kết quả đánh giá hệ thống phanh.
- Xây dựng mơ hình có kết cấu vững chắt và vận hành thử nghiệm được.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Tính tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh ơ tơ.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Phân tích một số loại băng thử
- Tính tốn thơng số chính phần cơ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

1


Tính tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh

- Tính tốn thiết kế và lắp hệ thống điện
- Viết chương trình bằng phần mềm C++
4. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu lý thuyết:
+ Nghiên cứu tài liệu của đăng kiểm và phân tích các tiêu chuẩn kiểm
định hệ thống phanh.
+ Tìm hiểu cấu tao, nguyên lý làm việc và tính năng của các loại băng
thử phanh từ đó so sánh lựa chọn các tính năng tối ưu của từng băng thử.
+ Phương pháp tính toán và xử lý số liệu để lựa chọn các linh kiện thay
thế.
- Khảo sát thực tế:
+ Tìm hiểu qui trình kiểm tra phanh tại Trạm đăng kiểm xe cơ giới Đà
Nẵng
+ Khảo sát tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý của băng thử và sự ảnh hưởng
của vận tốc làm việc rulô đến độ ổn định của bánh xe.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

2


Tính tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh

Chương 1: MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

1.1. Mục đích của đề tài
Với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là việc ứng dụng các thiết bị cảm
biến hiện đại, hệ thống xử lý và điều khiển bằng máy tính nên các cơng việc tiến hành

là thí nghiệm đối với ơtơ ngày nay đã dễ dàng hơn và kết quả nhận được cũng chính
xác hơn.
Phanh ơtơ là một bộ phận rất quan trọng trên xe, nó đảm bảo cho ơtơ chạy an
tồn ở tốc độ cao. Nên hệ thống phanh ôtô cần thiết bảo đảm : bền vững, tin cậy,
phanh êm dịu, hiệu quả phanh cao, tính ổn định của xe, điều chỉnh lực phanh được...để
tăng tính an tồn cho ơtơ khi vận hành.
Từ cơ sở lý thuyết đã có và mơ hình thực tiễn, sẽ tạo ra một cơ sở lý thuyết rõ
ràng trong việc thiết kế băng thử phanh, thông qua đó nâng cao được hiệu quả sử dụng
bệ thử. Tức là kết quả kiểm tra phanh được phản ánh chính xác hơn và tăng tính bền
khi sử dụng băng thử.
1.2. Ý nghĩa của đề tài
Là tài liệu hữu ích cho những ai muốn tìm hiểu về lĩnh vực chẩn đốn tình trạng
kỹ thuật ơ tơ bằng băng thử. Đặc biệt là tài liệu tham khảo cho những ai tự thiết kế,
chế tạo bệ thử phanh để phục vụ cho công tác kiểm tra, nghiên cứu và sữa chữa.
Do đó, nghiên cứu và chế tạo một băng thử phanh là cần thiết, đặc biệt là băng
thử phanh cỡ nhỏ để phù hợp với điều kiện nghiên cứu thực tế và giá thành ở Việt
Nam. Băng thử phanh cỡ nhỏ khi hoạt động sẽ đánh giá được tình trạng kỹ thuật của
hiệu quả phanh, đưa ra hướng giải quyết trang bị hệ thống phanh cho phương tiện. Vì
là băng thử nhỏ nên dễ dàng bảo dưỡng và sửa chữa khi có hư hỏng, dễ di chuyển,
phục vụ tốt cho công tác giảng dạy, nghiên cứu, kiểm định.
Mơ hình được chế tạo, vừa là tài liệu, vừa là cơ sở lý thuyết thực tiễn trong việc
xác định lực phanh ôtô thông qua băng thử. Đặc biệt là đối với các khóa sinh viên trở
về sau.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

3

Tính tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TƠ

2.1. Giới thiệu về hệ thống phanh ơ tơ
2.1.1. Cơng dụng của hệ thống phanh ô tô
Hệ thống phanh dùng để:
- Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần
thiết nào đó.
- Ngồi ra, hệ thống phanh cịn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại
chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang trong thời gian không hạn
chế.
Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:
- Hệ thống phanh đảm bảo cho ô tô chuyển động an tồn ở mọi chế độ làm việc.
Nhờ đó ơ tơ có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng
suất vận chuyển.
2.1.2. Yêu cầu của hệ thống phanh ô tô
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:
- Làm việc bền vững, tin cậy.
- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp
nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác để đảm bảo tiện nghi và an tồn
cho hành khách và hàng hóa.
- Giữ cho ô tô đứng yên khi cần thiết, trong thời gian khơng hạn chế.
- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ơtơ khi phanh.
- Khơng có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi
quay vòng.
- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điều
kiện sử dụng.

- Có khả năng thốt nhiệt tốt.
- Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn
điều khiển nhỏ.
2.1.3. Phân loại hệ thống phanh ơ tơ
- Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

4


Tính tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh
+ Phanh bánh xe
+ Phanh truyền lực.
- Theo kết cấu của cơ cấu phanh gồm có:
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc.
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh dải.
- Theo dẫn động phanh gồm có:
+ Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí.
+ Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực.
+ Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén.
+ Hệ thống phanh dẫn động liên hợp khí nén- thủy lực.
- Theo công dụng:
+ Hệ thống phanh dừng (phanh tay)
+ Hệ thống phanh chính (phanh chân)
2.2. Các chỉ tiêu đánh giá của hệ thống phanh ô tô
Để đánh giá chất lượng của q trình phanh có thể dùng các chỉ tiêu sau: gia tốc
chậm dần, thời gian phanh, quãng đường phanh và lực phanh.

2.2.1. Gia tốc chậm dần khi phanh
Gia tốc chậm dần khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá
chất lượng phanh ô tơ. Khi phân tích các lực tác dụng lên ơ tơ thì ta có thể viết phương
trình cân bằng lực kéo khi phanh ô tô như sau:
Pj = Pp + Pf + Pw + P  Pi

(2.1)

Ở đây:
- Pj- Lực qn tính sinh ra khi phanh ơ tơ;
- Pp- Lực phanh sinh ra ở các bánh xe;
- Pf - Lực cản lăn;
- Pw- Lực cản khơng khí;
- Pη - Lực cản để thắng tiêu hao cho ma sát cơ khí
- Pi - Lực cản lên dốc. Khi phanh trên đường nằm ngang thì lực cản lên dốc Pi =
0.
Thực nghiện đã chứng tỏ rằng các lực Pf, Pw, Pη cản lại sự chuyển động của ơ tơ
có giá trị rất bé so với lực phanh Pp. Lực phanh Pp chiếm đến 98% của tổng lực có xu
hướng cản sự chuyển động của ơ tơ. Vì thế cho nên có thể bỏ qua các lực Pf, Pw, Pη
trong phương trình (2.1) và khi ô tô phanh trên đường nằm ngang (Pi= 0), ta có
phương trình sau:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

5


Tính tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh
Pj

P

= p
(2.2)
Lực phanh lớn nhất Ppmax được xác định theo điều kiện bám khi các bánh xe bị
phanh hoàn toàn và đồng thời theo biểu thức:
Ppmax = . G
Từ đó, phương trình (2. 2) có thể viết lại như sau:
i.

G
. jmax = . G
g

(2.3)

Ở đây:
- i - Hệ số tính đến ảnh hưởng các trọng khối quay của ơ tô.
- G - Trọng lượng của của ô tô;
- jmax - Gia tốc chậm dần cực đại;
-  - Hệ số bám giữa lốp và mặt đường;
- g - Gia tốc trọng trường;
Từ biểu thức (2.3) có thể xác định gia tốc chậm dần cực đại khi phanh:
 .G
jmax =
i

(2.4)

Trong đó:
- jmax - Gia tốc chậm dần cực đại;
- i - Hệ số tính đến ảnh hưởng các trọng khối quay của ô tô;
-  - Hệ số bám giữa lốp và mặt đường;
- g - Gia tốc trọng trường.
Để tăng gia tốc chậm dần khi phanh cần phải giảm hệ số i. Vì vậy khi phanh
đột ngột người lái cần ngắt ly hợp để tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực, lúc đó
i sẽ giảm và jmax sẽ tăng.
Gia tốc chậm dần cực đại phụ thuộc vào hệ số bám  giữa lốp và mặt đường mà
giá trị của hệ số bám lớn nhất max = 0,75 ÷ 0,8 trên đường nhựa tốt. Nếu coi i = 1
và gia tốc trọng trường g = 10 m/s2 thì gia tốc chậm dần cực đại của ôtô khi đang
phanh ngặt trên đường nhựa tốt, khơ, nằm ngang có thể đạt trị số jmax = 7,5 ÷ 8 m/s2.
Trong quá trình ơtơ làm việc, thường phanh với gia tốc chậm thấp hơn nhiều,
phanh đột ngột (phanh ngặt) chỉ xảy ra trong những lúc cần thiết.
2.2.2. Thời gian phanh
Thời gian phanh cũng là một trong các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh.
Thời gian càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt. Để xác định thời gian phanh có
thể dùng công thức (2.5) viết dưới dạng sau:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

6


Tính tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh
j=

 .g
dv

=
dt
i

(2.5)

i
. dv
 .g

(2.6)

Từ biểu thức (2.5) ta có thể viết:
dt=

Để xác định thời gian phanh nhỏ nhất cần tích phân dt trong giới hạn từ thời
điểm ứng với vận tốc phanh ban đầu v1 tới thời điểm ứng với vận tốc v2 ở cuối quá
trình phanh (v1 > v2 ).
v1

tmin = 
v2


i
.dv = i (v1 − v 2 )
 .g
 .g

Khi phanh đến lúc ô tô dừng hẳn thì v2 = 0, do đó:

 .v
tmin = i 1
 .g

(2.7)

Với:
- tmin - Thời gian phanh nhỏ nhất;
- i - Hệ số tính đến ảnh hưởng các trọng khối quay của ô tô;
- G - Trọng lượng của của ô tô;
- g - Gia tốc trọng trường.
Từ biểu thức (2.7) ta thấy rằng thời gian phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào vận tốc
bắt đầu phanh v1 của ô tô, phụ thuộc vào hệ số i và phụ thuộc hệ số bám giữa bánh
xe và mặt đường . Để thời gian phanh nhỏ cần phải giảm i vì vậy người lái xe nên
cắt ly hợp khi phanh. Mối quan hệ giữa thời gian phanh nhỏ nhất tmin, vận tốc bắt đầu
phanh v 1 và hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường  được biểu diễn ở



=




(hình 2.1).

=

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam



=



Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

7


Tính tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh
Hình 2.1 Đồ thị chỉ sự thay đổi thời gian phanh nhỏ nhất theo tốc độ bắt đầu phanh v1
và hệ số bám 
2.2.3. Quảng đường phanh
Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh
của ô tô. So với các chỉ tiêu khác thì quãng đường phanh là chỉ tiêu mà người lái xe có
thể nhận thức được một cách trực quan và dể dàng tạo điều kiện cho người lái xe xử trí
tốt trong khi phanh ơ tơ trên đường.
Để xác định được quãng đường phanh nhỏ nhất, có thể sử dụng biểu thức
(2.5) bằng cách nhân hai vế với ds (ds: vi phân của quãng đường), ta có:
 .g
dv
. Ds =
. Ds
dt
i
hay là:
v. dv =

 .g
i

. ds

(2.8)

Quãng đường phanh nhỏ nhất được xác định bằng cách tích phân ds trong giới
hạn từ thời điểm ứng với tốc độ bắt đầu phanh v1 đến thời điểm ứng với vận tốc cuối
quá trình phanh v3. Ta có:
v1

Smin = 
v2

Smin =

i

.dv = i  v.dv
 .g
 .g v
v1

2

i 2 2
(v1 − v2 )
 .g

(2.9)

Khi phanh đến lúc ô tô dừng hẳn v2 = 0:
Smin =

 i .v12
 .g

(2.10)

Trong đó:
- Smin - Quãng đường phanh nhỏ nhất;
- i - Hệ số tính đến ảnh hưởng các trọng khối quay của ô tô;
- G - Trọng lượng của của ô tô;
- g - Gia tốc trọng trường.
Từ biểu thức (2.10) ta thấy rằng quãng đường phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào
vận tốc bắt đầu phanh v1 của ô tô, phụ thuộc vào i - hệ số tính đến ảnh hưởng các
trọng khối quay của ơ tơ và hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường . Nếu người lái cắt
ly hợp trước khi phanh thì quãng đường phanh sẽ ngắn hơn. Mối quan hệ giữa quãng

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

8


Tính tốn thiết kế và chế tạo mơ hình băng thử phanh
đường phanh nhỏ nhất Smin, vận tốc bắt đầu phanh v1 và hệ số bám giữa bánh xe và
mặt đường  được biểu diển ở (hình 2.2).

Từ đồ thị ta thấy rằng ở vận tốc phanh ban đầu càng cao thì thì quãng đường
phanh càng lớn vì quãng đường phanh phụ thuộc vào bình phương của tốc độ v1 (xem


=

=



biểu thức 2.10); hệ số bám  càng cao thì quãng đường phanh càng giảm.

Hình 2.2 Đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhất theo tốc độ bắt đầu
phanh v1 và hệ số bám 
2.2.4. Lực phanh riêng
Lực phanh và lực phanh riêng cũng là chỉ tiêu để đánh giá chát lượng phanh.
Chỉ tiêu này được dùng thuận lợi nhất khi thử trên băng thử. Lực phanh sinh ra ở các
bánh xe của ô tô được xác định theo biểu thức:
Pp =

Mp
rb

(2.11)

Trong đó:
- Pp: Lực phanh;
- Mp: Mômen sinh ra của các cơ cấu phanh;
- rb: Bán kính làm việc trung bình của bánh xe.
Lực phanh riêng P là tỉ số tổng lực phanh trên tất cả các bánh xe và trọng lượng

của ô tô khi thử phanh.
P=

Pp
G

(2.12)

Lực phanh riêng cực đại sẽ ứng với lực phanh cực đại:
Pp max
 .G
Pmax =
=
=
G

G

(2.13)

Từ biểu thức (2.13) ta thấy rằng lực phanh riêng cực đại bằng hệ bám .
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam

Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy

9