Tính toán kiểm tra hệ thống phanh khi xe chở quá tải
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.15 MB, 85 trang )
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG PHANH KHI XE
CHỞ QUÁ TẢI
SVTH:
TRẦN TRUNG TRỰC
MSSV:
16145561
SVTH:
LÊ VĂN SỨ
MSSV:
16145507
GVHD:
MSc. ĐẶNG QUÝ
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2020
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật ơ tơ
Tên đề tài
TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG PHANH KHI XE
CHỞ QUÁ TẢI
SVTH:
TRẦN TRUNG TRỰC
MSSV:
16145561
SVTH:
LÊ VĂN SỨ
MSSV:
16145507
GVHD:
MSc. ĐẶNG QUÝ
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2020
TRƢỜNG ĐH SƢ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
TP. Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 03 năm 2020
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:
1. Trần Trung Trực
MSSV: 16145561
(E-mail:
Điện thoại:0784971503)
2. Lê Văn Sứ
MSSV: 16145507
(E-mail:
Điện thoại: 0978820058)
Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật ơ tơ
Mã ngành đào tạo: 52510205
Khóa: 2016 – 2020
Lớp: 161452
1. Tên đề tài
TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG PHANH KHI XE CHỞ QUÁ TẢI
2. Nhiệm vụ đề tài
Thực hiện nghiên cứu và báo cáo kết quả thực hiện đề tài đã đăng ký gồm các
phần chính sau:
Chƣơng 1. Tổng quan về đề tài.
Chƣơng 2. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh.
Chƣơng 3. Tính tốn mơmen phanh cần thiết phải sinh ra ở cơ cấu phanh.
Chƣơng 4. Tính tốn các chỉ tiêu đánh giá q trình phanh.
Chƣơng 5. Tính tốn cơ cấu phanh khi chở q tải.
Chƣơng 6. Tính tốn dẫn động phanh.
Chƣơng 7. Phân tích tính ổn định của ơ tơ khi phanh.
Chƣơng 8. Kết luận và đề nghị.
3. Sản phẩm của đề tài: 1 báo cáo kết quả và 1 đĩa CD có chứa các tập tin liên quan.
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 02/03/2020
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 18/07/2020
TRƢỞNG BỘ MÔN
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn khung gầm
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: Trần Trung Trực
MSSV: 16145561
Hội đồng:…………
Họ và tên sinh viên: Lê Văn Sứ
MSSV: 16145507
Hội đồng:…………
Tên đề tài: TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG PHANH KHI XE CHỞ QUÁ TẢI
Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hƣớng dẫn: MSc. Đặng Quý
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy)
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.2 Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.3.Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Đánh giá:
1.
2.
Điểm tối
đa
Mục đánh giá
TT
Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm đạt
đƣợc
30
Đ ng ormat với đ y đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học hội
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành ph n, hoặc quy trình
đáp ứng yêu c u đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, ph n mềm chuyên ngành
5
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
4. Kết luận:
Đƣợc phép bảo vệ
Không đƣợc phép bảo vệ
TP.HCM, ngày
tháng 07 năm 2018
Giảng viên hƣớng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
Bộ môn khung gầm
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: Trần Trung Trực
MSSV: 16145561
Hội đồng…………
Họ và tên sinh viên: Lê Văn Sứ
MSSV: 16145507
Hội đồng…………
Tên đề tài: TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG PHANH KHI XE CHỞ QUÁ TẢI
Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV) ............................................................................................
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
5. Câu hỏi:
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
6. Đánh giá:
1.
2.
Điểm tối
đa
Mục đánh giá
TT
Hình thức và kết cấu ĐATN
Điểm đạt
đƣợc
30
Đ ng ormat với đ y đủ cả hình thức và nội dung của các mục
10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài
10
Tính cấp thiết của đề tài
10
Nội dung ĐATN
50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học hội
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá
10
Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành ph n, hoặc quy trình
đáp ứng yêu c u đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển
15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, ph n mềm chuyên ngành
5
3.
Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài
10
4.
Sản phẩm cụ thể của ĐATN
10
Tổng điểm
100
7. Kết luận:
Đƣợc phép bảo vệ
Không đƣợc phép bảo vệ
TP.HCM, ngày
tháng 07 năm 2018
Giảng viên phản biện
(Ký, ghi rõ họ tên)
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG PHANH KHI XE CHỞ QUÁ TẢI
Họ và tên Sinh viên: Trần Trung Trực
MSSV: 16145561
Lê Văn Sứ
MSSV: 16145507
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tơ
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hƣớng dẫn, Giảng viên phản
biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã đƣợc hoàn chỉnh
đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng:
Giảng viên hƣớng dẫn:
Giảng viên phản biện:
Tp. Hồ Chí Minh, ngày
tháng
năm 2020
LỜI CẢM ƠN
Sau quá trình miệt mài học tập và rèn luyện, chúng em thật vinh dự khi đƣợc khoa
Cơ khí Động lực của trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh xem
xét, xét duyệt để thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Trong quá trình thực hiện, với sự giúp
đỡ từ nhiều nguồn khác nhau đã góp phần khơng nhỏ giúp chúng em hồn thiện đồ án
này. Hơm nay, đồ án đã hồn thành, chúng em xin gởi lời cảm ơn đến tất cả.
Lời cảm ơn đầu tiên chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô của trƣờng Đại
học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh nói chung và q thầy cơ khoa Cơ khí
Động lực nói riêng đã hết lịng đào tạo chúng em trong suốt thời gian vừa qua, cung cấp
cho chúng em đầy đủ những kiến thức cần thiết cho chun ngành của mình và để đến
ngày hơm nay chúng em có thể hồn thành đồ án tốt nghiệp này.
Lời cảm ơn thứ hai là lời cảm ơn đặc biệt chúng em gởi đến thầy Đặng Quý là
giảng viên hƣớng dẫn chúng em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Thầy cũng chính là
giảng viên giảng dạy chúng em trong hai môn học lý thuyết ô tô và thiết kế ô tô, đây là
những môn học quan trọng, liên quan mật thiết đến đề tài tốt nghiệp mà chúng em đã
chọn. Trong suốt quá trình học và thực hiện đồ án tốt nghiệp, thầy đã tận tình chỉ dạy,
hƣớng dẫn chúng em để ngày hôm nay chúng em có thể đạt đƣợc một kết quả khả quan
nhất. Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn thầy.
Lời cảm ơn tiếp theo, chúng em xin cảm ơn hội đồng phản biện đã cho chúng em
những nhận xét kịp thời và quý báu để hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Lời cảm ơn cuối cùng, xin đƣợc gởi đến tập thể lớp 161452, những ngƣời bạn đã
cùng chúng em trải qua những năm tháng đại học dƣới ngôi trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ
thuật TP.HCM này. Cảm ơn và chúc các bạn đạt đƣợc kết quả nhƣ mong muốn !
Chúng em xin chân thành cảm ơn.
Trần Trung Trực
Lê Văn Sứ
i
TĨM TẮT
Đề tài “Tính tốn kiểm tra hệ thống phanh khi xe chở quá tải” của chúng em
nghiên cứu về các vấn đề chính nhƣ sau: cấu tạo hệ thống phanh của xe, tính tốn các
thơng số khi phanh của xe nhƣ mômen phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh, tính
tốn các chỉ tiêu đánh giá q trình phanh (thời gian phanh, quãng đƣờng phanh, gia tốc
chậm dần khi phanh,…), tính tốn các cơ cấu phanh, dẫn động phanh trong hai trƣờng
hợp xe chở đúng tải và q tải. Thơng qua những số liệu tính tốn để chứng minh sự mất
an toàn khi xe chở quá tải và đƣa ra những lời khuyên, giải pháp để cải thiện hiệu quả
phanh.
Để thực hiện đề tài, chúng em đã tính tốn trên một mẫu xe cụ thể đã đƣợc thƣơng
mại hố tại thị trƣờng Việt Nam, đó chính là mẫu xe Hyundai HD78, tính tốn hệ thống
phanh của xe dựa vào kiến thức chính của hai mơn học lý thuyết ô tô và thiết kế ô tô với
những số liệu đƣợc lấy từ thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.
Sau khi hoàn thành đề tài, chúng em đã tính tốn đƣợc hầu hết các thơng số cần
thiết của hệ thống phanh của một mẫu xe cụ thể, so sánh các thông số trong hai trƣờng
hợp đúng tải và q tải để chứng minh thơng qua tính tốn về sự mất an toàn của hệ
thống phanh khi xe chở quá tải và đƣa ra những nhận xét cũng nhƣ các biện pháp khắc
phục, cải thiện hiệu quả của hệ thống phanh.
ii
MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ i
Tóm tắt .............................................................................................................................. ii
Mục lục ............................................................................................................................. iii
Danh mục các hình............................................................................................................ vi
Danh mục các bảng ........................................................................................................... vii
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .......................................................................... 1
1.1. MỞ ĐẦU VÀ GIỚI HẠN VẤN ĐỀ ......................................................................... 1
1.1.1. Mở đầu ................................................................................................................ 1
1.1.2. Giới hạn vấn đề................................................................................................... 2
1.2. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE .......................................................................... 2
Chƣơng 2. SƠ ĐỒ CẤU TẠO HỆ THỐNG PHANH .................................................. 6
2.1. CẤU TẠO HỆ THỐNG PHANH HYUNDAI HD78 ............................................... 6
2.1.1. Cơ cấu phanh ...................................................................................................... 7
2.1.1.1. Cơ cấu phanh trƣớc ..................................................................................... 7
2.1.1.2. Cơ cấu phanh sau ........................................................................................ 9
2.1.2. Xy lanh chính ..................................................................................................... 10
2.1.3. Bộ phận trợ lực chân không ............................................................................... 11
2.1.3.1. Bơm chân không ......................................................................................... 12
2.1.3.2. Van một chiều ............................................................................................. 13
2.1.3.3. Lọc khí ........................................................................................................ 13
2.1.3.4. Trợ lực phanh .............................................................................................. 14
2.2. SƠ ĐỒ CẤU TẠO HỆ THỐNG PHANH ................................................................. 16
Chƣơng 3. TÍNH TỐN MƠMEN PHANH CẦN THIẾT SINH RA Ở CƠ CẤU
PHANH TRONG HAI TRƢỜNG HỢP: ĐÖNG TẢI VÀ QUÁ TẢI ........................ 18
iii
3.1. XÁC ĐỊNH MÔMEN PHANH CẦN THIẾT TẠI CÁC CƠ CẤU PHANH ........... 18
3.2. TÍNH TỐN MƠMEN PHANH CẦN THIẾT TẠI CÁC CƠ CẤU PHANH KHI
XE CHỞ ĐÚNG TẢI........................................................................................................ 19
3.3. TÍNH TỐN MƠMEN PHANH CẦN THIẾT TẠI CÁC CƠ CẤU PHANH KHI
XE CHỞ Q TẢI .......................................................................................................... 20
Chƣơng 4. TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH PHANH Ở
HAI TRƢỜNG HỢP: ĐƯNG TẢI VÀ Q TẢI ...................................................... 22
4.1. TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH PHANH Ở TRƢỜNG
HỢP XE CHỞ ĐÚNG TẢI............................................................................................... 22
4.1.1. Gia tốc chậm dần khi phanh ............................................................................... 22
4.1.2. Thời gian phanh .................................................................................................. 24
4.1.3. Quãng đƣờng phanh ........................................................................................... 25
4.1.4. Lực phanh và lực phanh riêng ............................................................................ 27
4.2. TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ Q TRÌNH PHANH Ở TRƢỜNG
HỢP XE CHỞ QUÁ TẢI ................................................................................................. 28
4.2.1. Gia tốc chậm dần khi phanh ............................................................................... 29
4.2.2. Thời gian phanh .................................................................................................. 30
4.2.3. Quãng đƣờng phanh ........................................................................................... 31
4.2.4. Lực phanh và lực phanh riêng ............................................................................ 31
Chƣơng 5. TÍNH TỐN CƠ CẤU PHANH KHI XE CHỞ Q TẢI ..................... 33
5.1. TÍNH TỐN CƠ CẤU PHANH ĐĨA Ở CẦU TRƢỚC ........................................... 33
5.1.1. Tổng qt ............................................................................................................ 33
5.1.2. Tính tốn cơ cấu phanh cầu trƣớc khi xe chở đúng tải ...................................... 34
5.1.3. Tính tốn cơ cấu phanh cầu trƣớc khi xe chở quá tải ......................................... 35
5.1.4. Kết luận............................................................................................................... 35
5.2. TÍNH TỐN CƠ CẤU PHANH GUỐC Ở CẦU SAU ............................................ 35
5.2.1. Quy luật phân bố áp suất trên má phanh ............................................................ 35
5.2.2. Tổng quan về các lực tác dụng lên má phanh và guốc phanh ............................ 39
iv
5.2.3. Tính tốn cơ cấu phanh guốc .............................................................................. 40
5.2.3.1. Xác định góc δ và bán kính ρ của lực tổng hợp tác dụng vng góc lên
má phanh ........................................................................................................................... 40
5.2.3.1.1. Trƣờng hợp áp suất phân bố đều trên má phanh q = q1 = const .......... 40
5.2.3.1.2. Trƣờng hợp áp suất phân bố trên má phanh theo quy luật
q = qmaxsinβ ....................................................................................................................... 45
5.2.3.2. Tính tốn lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh F1 và F2 .......................... 48
Chƣơng 6. TÍNH TỐN DẪN ĐỘNG PHANH........................................................... 53
6.1. SƠ ĐỒ DẪN ĐỘNG PHANH TRỢ LỰC CHÂN KHƠNG .................................... 53
6.2. TÍNH TỐN ÁP SUẤT DẦU TRONG XY LANH BÁNH XE VÀ XY LANH
CHÍNH .............................................................................................................................. 54
6.2.1. Tính tốn áp suất dầu trong xy lanh bánh xe ...................................................... 54
6.2.2. Tính tốn áp suất dầu trong xy lanh chính ......................................................... 55
6.3. TÍNH TỐN ÁP SUẤT TUYỆT ĐỐI TRONG BUỒNG A CỦA TRỢ LỰC
PHANH ............................................................................................................................. 55
Chƣơng 7. ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ KHI PHANH ......................................................... 58
7.1. ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ KHI PHANH NẾU CÁC BÁNH XE BỊ HÃM CỨNG ....... 58
7.1.1. Các bánh xe ở cầu sau bị hãm cứng khi phanh .................................................. 60
7.1.2. Các bánh xe cầu trƣớc bị hãm cứng khi phanh .................................................. 61
7.2. ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ KHI PHANH NẾU LỰC PHANH PHÂN BỐ KHÔNG
ĐỒNG ĐỀU ...................................................................................................................... 63
Chƣơng 8. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 68
8.1. KẾT LUẬN ................................................................................................................ 68
8.2. ĐỀ NGHỊ ................................................................................................................... 68
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................... 70
v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Kích thƣớc tổng thể xe Hyundai HD78 ............................................................ 5
Hình 2.1. Các bộ phận chính hệ thống phanh trên xe Hyundai HD78 ............................. 6
Hình 2.2. Cấu tạo cơ cấu phanh trƣớc .............................................................................. 7
Hình 2.3. Cấu tạo cơ cấu phanh sau.................................................................................. 9
Hình 2.4. Xy lanh chính .................................................................................................... 10
Hình 2.5. Cấu tạo bơm chân khơng .................................................................................. 12
Hình 2.6. Van một chiều ................................................................................................... 13
Hình 2.7. Trợ lực phanh hai buồng ................................................................................... 14
Hình 2.8. Sơ đồ hệ thống phanh ....................................................................................... 16
Hình 4.1. Đồ thị biểu thị ảnh hƣởng của phản lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe ...... 29
Hình 5.1. Lực tác dụng lên đĩa phanh ............................................................................... 33
Hình 5.2. Sơ đồ dịch chuyển má phanh trong trống phanh .............................................. 36
Hình 5.3. Các lực tác dụng lên má phanh và guốc phanh................................................. 39
Hình 5.4. Sơ đồ tính tốn cơ cấu phanh ............................................................................ 40
Hình 5.5. Sơ đồ xác định góc δ của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh trƣờng hợp
q = q1 = const.................................................................................................................... 42
Hình 5.6. Hoạ đồ tính tốn các lực tác dụng lên guốc phanh ........................................... 51
Hình 6.1. Sơ đồ dẫn động phanh trợ lực chân không ....................................................... 53
Hình 7.1. Nguyên nhân xuất hiện phản lực ngang ở các bánh xe khi phanh.................... 58
Hình 7.2. Vịng trịn giới hạn bám của bánh xe khi phanh ............................................... 59
Hình 7.3. Các bánh xe ở cầu sau bị hãm cứng .................................................................. 61
Hình 7.4. Các bánh xe ở cầu trƣớc bị hãm cứng............................................................... 62
Hình 7.5. Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh mà có hiện tƣợng quay xe do lực
phanh phân bố không đều ................................................................................................. 65
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật của xe Hyundai HD78 ........................................................ 3
Bảng 4.1. Hệ số bám của một số loại đƣờng .................................................................... 23
Bảng 4.2. Gia tốc chậm dần khi hệ số bám thay đổi trƣờng hợp xe chở đúng tải ............ 24
Bảng 4.3. Thời gian phanh nhỏ nhất ứng với mỗi vận tốc khi bắt đầu phanh khác nhau
trong trƣờng hợp xe chở đúng tải...................................................................................... 25
Bảng 4.4. Quãng đƣờng phanh nhỏ nhất ứng với mỗi vận tốc khi bắt đầu phanh khác
nhau trong trƣờng hợp xe chở đúng tải ............................................................................. 26
Bảng 4.5. Gia tốc chậm dần khi hệ số bám thay đổi trƣờng hợp xe chở quá tải .............. 30
Bảng 4.6. Thời gian phanh nhỏ nhất ứng với mỗi vận tốc khi bắt đầu phanh khác nhau
trong trƣờng hợp xe chở quá tải ........................................................................................ 30
Bảng 4.7. Quãng đƣờng phanh nhỏ nhất ứng với mỗi vận tốc khi bắt đầu phanh khác
nhau trong trƣờng hợp xe chở quá tải ............................................................................... 31
vii
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1. MỞ ĐẦU VÀ GIỚI HẠN VẤN ĐỀ
1.1.1. Mở đầu
Trong thời buổi hiện đại, các nƣớc trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng
đang chạy đua phát triển kinh tế. Cơng nghiệp là một trong những nhân tố quan trọng
đƣợc hầu hết các quốc gia xem là trọng điểm để phát triển và ngành công nghiệp ô tô
cũng không ngoại lệ.
Ở Việt Nam, ngành công nghiệp ô tô hiện nay rất phát triển và đạt đƣợc nhiều
những thành tựu lớn, tiêu biểu là sự ra đời của Công ty trách nhiệm hữu hạn sản xuất và
Kinh doanh VinFast, là một nhà sản xuất ô tô của Việt Nam thành lập năm 2017. Hiện
nay, thị trƣờng ô tô Việt Nam rất sôi động và giàu tiềm năng phát triển với sự tham gia
của nhiều cơng ty, tập đồn nhƣ Thaco Trƣờng Hải, Hyundai Thành Cơng,… là những
tập đồn trong nƣớc bên cạnh những tập đồn ơ tơ lớn và lâu đời trên thế giới nhƣ
Toyota, Mercedes-Benz, Ford,…
Ngành công nghiệp ô tô phát triển còn là động lực rất lớn thúc đẩy các ngành kinh
tế khác phát triển bởi vì ơ tơ là phƣơng tiện đƣợc sử dụng rất phổ biến trong chuyên chở
hành khách và vận chuyển hàng hố. Trong đó, việc vận chuyển hàng hoá hiện nay là rất
quan trọng do quy mô sản xuất của các doanh nghiệp ngày càng lớn, lƣợng nguyên liệu
cần thiết và thành phẩm sau sản xuất ngày càng nhiều, chính vì vậy nhu cầu vận chuyển
tăng lên rất nhanh làm tăng lƣợng sử dụng của ô tơ tải.
Cũng chính vì nhu cầu vận tải tăng cao, nên một số tài xế, doanh nghiệp vận tải đã
cố ý chở quá tải trọng cho phép của xe với mục đích chính là nâng cao lợi nhuận dẫu biết
rằng điều này là vi phạm pháp luật và dễ gây ra những tai nạn giao thông đáng tiếc. Hầu
hết những tai nạn giao thông do hƣ hỏng, trục trặc kỹ thuật phần lớn là do hệ thống
phanh. Có thể nói hệ thống phanh là hệ thống quan trọng nhất trong việc đảm bảo an tồn
khi tham gia giao thơng. Khi chở quá tải, có thể hệ thống phanh của xe sẽ khơng cịn đủ
an tồn nữa, gây nguy hiểm cho cả bản thân ngƣời lái và những ngƣời tham gia giao
thơng gần đó.
1
Chính vì những lý do trên, nhóm chúng em đã quyết định chọn đề tài “ Tính tốn
kiểm tra hệ thống phanh khi xe chở quá tải ”.
1.1.2. Giới hạn vấn đề
Trong đồ án này, chúng em sẽ tính tốn, kiểm tra hệ thống phanh sử dụng trên xe
Hyundai HD78 qua các phần nhƣ sau:
-
Tính tốn mơmen phanh cần thiết phải sinh ra ở các cơ cấu phanh khi chở đúng tải
và khi q tải.
-
Tính tốn các chỉ tiêu đánh giá quá trình phanh khi chở đúng tải và khi q tải.
-
Tính tốn cơ cấu phanh khi chở q tải.
-
Tính tốn dẫn động phanh.
-
Phân tích tính ổn định của ơ tơ khi phanh.
1.2. THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE
Hyundai HD78 là dòng xe tải đƣợc nhập khẩu trực tiếp từ Hyundai Hàn Quốc. Với
công nghệ tiên tiến, Hyundai Hàn Quốc đã tạo ra sản phẩm HD78 với thiết kế hiện đại,
khả năng vận hành ƣu việt và sự bền bỉ theo thời gian.
Hyundai HD78 sử dụng động cơ D4DD là động cơ Diesel 4 kỳ, 4 xy lanh thẳng
hàng, làm mát bằng dung dịch và phun nhiên liệu trực tiếp.
Về truyền động, xe sử dụng ly hợp 1 đĩa điều khiển bằng thuỷ lực, kết hợp với hộp
số 5 cấp (5 số tiến, 1 số lùi).
Hệ thống lái, xe sử dụng cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn.
Hệ thống phanh:
-
Phanh chính: dẫn động thuỷ lực 2 dịng, có trợ lực chân không, phanh đĩa ở cầu
trƣớc và phanh guốc ở cầu sau.
-
Phanh tay: dẫn động cơ khí, tác dụng lên trục thứ cấp hộp số.
Hệ thống treo, Hyundai HD78 có hệ thống treo cầu trƣớc và cầu sau đều là hệ
thống treo phụ thuộc, sử dụng nhíp bán elip, giảm chấn thuỷ lực tác dụng 2 chiều.
2
Bảng 1.1. Thơng số kỹ thuật của xe Hyundai HD78.
KÍCH THƢỚC (mm)
Tổng thể (D x R x C)
Overall dimension
5275 x 2030 x 2355
Thùng xe (D x R x C)
Cargo dimension
3410 x 1920 x 380
Chiều dài cơ sở
Wheelbase
2780
Vệt bánh xe trƣớc/sau
Front/rear tread
1665/1495
Khoảng sáng gầm xe
Ground clearance
235
Bán kính quay vịng nhỏ nhất
Minimum turning radius
5.2 m
KHỐI LƢỢNG (kg)
Khơng tải
Empty vehicle weight
3005
Tải trọng
Load weight
4500
Tồn bộ
Gross weight
7800
Số chỗ ngồi
Number of seats
3
ĐỘNG CƠ
Diesel 4 kỳ, 4 xy lanh,
Loại
Type
Tiêu chuẩn khí thải
Emission standard
Euro 3
Dung tích xy lanh (cm3)
Displacement
3907
Bore x Stroke
104 x 115
Tỷ số nén
Compression ratio
17.5 : 1
Công suất cực đại (kW/rpm)
Max. Power
103/2800
Đƣờng kính x hành trình
piston (mm)
Momen xoắn cực đại (Nm/rpm) Max. Torque
làm mát bằng dung dịch
372/1600
TRUYỀN ĐỘNG
1 đĩa ma sát, điều khiển
Ly hợp
Clutch
Hộp số
Transmission
Số sàn, 5 cấp số
Tỷ số truyền tay số 1
1st gear ratio
5.380
thuỷ lực
3
Tỷ số truyền tay số 2
2nd gear ratio
3.208
Tỷ số truyền tay số 3
3rd gear ratio
1.700
Tỷ số truyền tay số 4
4th gear ratio
1.000
Tỷ số truyền tay số 5
5th gear ratio
0.722
Tỷ số truyền số lùi
Reverse gear ratio
5.380
HỆ THỐNG LÁI
Kiểu bi tuần hồn
Loại
Type
Góc quay vịng trong/ngồi
Inner/outer turning angle 44o/34o
HỆ THỐNG TREO
Loại
Type
Giảm chấn
Shock absorber
Phụ thuộc, nhíp bán elip
Thuỷ lực, tác dụng 2
chiều
HỆ THỐNG PHANH
Phanh chính
Service brake
Thuỷ lực 2 dịng, trợ
lực chân khơng
Dẫn động cơ khí, tác
Phanh tay/phanh đỗ xe
Parking brake
dụng lên trục thứ cấp
hộp số
Áp suất dầu trong hệ thống
Oil pressure in brake
phanh
system
10 MN/m2
LỐP VÀ MÂM XE
Bánh đơn ở cầu trƣớc,
Loại
Type
Lốp
Tire
7.50R 16 12PR
Mâm
Wheel
6.00GS 16 SDC-127
bánh đôi ở cầu sau
4
Sơ đồ kích thƣớc tổng thể Hyundai HD78
Hình 1.1. Kích thƣớc tổng thể xe Hyundai HD78.
5
Chƣơng 2: SƠ ĐỒ CẤU TẠO HỆ THỐNG PHANH
2.1. CẤU TẠO HỆ THỐNG PHANH HYUNDAI HD78
Hệ thống phanh trên xe Hyundai HD78 gồm:
-
Hệ thống phanh chính (phanh chân): dẫn động thuỷ lực 2 dịng, trợ lực chân
khơng, phanh đĩa ở cầu trƣớc và phanh guốc ở cầu sau.
-
Hệ thống phanh đỗ xe (phanh tay): dẫn động cơ khí, tác dụng vào trục thứ cấp của
hộp số.
-
Ngồi ra cịn có hệ thống phanh khí xả.
Hình 2.1. Các bộ phận chính hệ thống phanh trên xe Hyundai HD78.
1. Bình chân khơng.
2. Ống chân khơng.
3. Trợ lực phanh.
4. Xy lanh chính.
5. Bình chứa dầu.
6
2.1.1. Cơ cấu phanh
2.1.1.1. Cơ cấu phanh trước
Cơ cấu phanh trƣớc là phanh đĩa, 1 xy lanh ép.
Hình 2.2. Cấu tạo cơ cấu phanh trƣớc.
Thơng số kỹ thuật
Đƣờng kính ngồi đĩa phanh : 304 mm
Đƣờng kính trong đĩa phanh : 164 mm
7
Bề rộng má phanh: 104 mm
Bề dày má phanh: 12.5 mm
Đƣờng kính xy lanh bánh xe : 76 mm
Đặc điểm
Ưu điểm
-
Toả nhiệt tốt: do phần lớn đĩa phanh đƣợc tiếp xúc khơng khí nên nhiệt sinh ra
do q trình phanh dễ dàng toả vào khơng khí.
-
Cấu tạo đơn giản: phanh đĩa có cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế
má phanh dễ dàng.
-
Thoát nƣớc tốt: lực ly tâm sẽ loại bỏ dễ dàng nƣớc bám vào đĩa phanh trong
thời gian ngắn.
-
Không cần điều chỉnh phanh: khe hở phanh đƣợc điều chỉnh tự động bằng các
phốt cao su.
-
Thời gian tác dụng phanh nhanh: phanh đĩa có khả năng làm việc với khe hở
bé nên thời gian đáp ứng phanh nhanh chóng.
Nhược điểm
-
Má phanh phải chịu ma sát và nhiệt độ lớn: do má phanh bị giới hạn về kích
thƣớc nên áp suất dầu cần lớn hơn để tạo lực phanh đủ lớn, vì vậy má phanh
phải chịu đƣợc ma sát và nhiệt độ cao hơn. Má phanh cũng có tiếng rít do sự
tiếp xúc giữa đĩa phanh và má phanh.
-
Bề mặt ma sát khó giữ sạch: do đĩa phanh tiếp xúc trực tiếp với môi trƣờng
bên ngồi nên dễ dàng bị dính bụi bẩn, làm giảm hiệu quả ma sát giữa má
phanh và đĩa phanh.
-
Lực phanh nhỏ nên chỉ thích hợp với các xe tải trọng vừa và nhỏ.
8
2.1.1.2. Cơ cấu phanh sau
Cơ cấu phanh sau là phanh guốc.
Hình 2.3. Cấu tạo cơ cấu phanh sau.
Thơng số kỹ thuật
Đƣờng kính xy lanh bánh xe : 28,57 mm
Đƣờng kính trong trống phanh : 320mm
Bề rộng má phanh : 85 mm
Bề dày má phanh : 10 mm
Góc ơm má phanh : 110˚
Góc đầu má phanh: 16˚
Đặc điểm
Ưu điểm
-
Chi phí lắp đặt, bảo trì, bảo dƣỡng, sữa chữa thấp hơn phanh đĩa.
-
Thiết kế kín nên thích hợp với nhiều điều kiện đƣờng khác nhau: hầu hết các
bộ phận của phanh guốc đều nằm trong trống phanh nên không tiếp xúc với
mơi trƣờng bên ngồi, ít bị bám bẩn hơn.
-
Có khả năng cƣờng hố để phù hợp với các loại xe tải trọng lớn.
9
Nhược điểm
-
Hiệu quả phanh thấp hơn phanh đĩa.
-
Thoát nhiệt kém hơn: do thiết kế của phanh guốc là kín nên việc thoát nhiệt
kém hơn phanh đĩa.
-
Trọng lƣợng nặng.
-
Phải điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh: sự mòn của má phanh
làm tăng khe hở giữa má phanh và trống phanh, làm giảm độ cao tối thiểu của
chân phanh, làm tăng hành trình của piston trong xy lanh bánh xe, làm chậm
thời gian tác dụng của phanh.
2.1.2. Xy lanh chính
Hình 2.4. Xy lanh chính.
1. Piston số 1.
2. Piston số 2.
3. Cupben cao su.
4. Lò xo hồi vị.
10
