Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa trên xe tham khảo là xe toyota

m 2720 Täa ®é träng t©m xe: a b hg mm 1224 1496 620 Khèi l­îng kh«ng t¶i kg 1505 Khèi l­îng toµn t¶i kg 2010 Ph©n bè khèi l­îng khi ®Çy t¶i kg CÇu tr­íc/cÇucsau: 1105,5/904,5 Lèp 215/60 R16 I.S¬ ®å cÊu t¹o hÖ thèng phanh thiÕt kÕ. II. TÝnh to¸n, thiÕt kÕ c¬ cÊu phanh. Träng l­îng ph©n bè lªn cÇu tr­íc vµ cÇu sau: Xe sñ dông lèp cã ký hiÖu: 215/60 R16 B¸n kÝnh thiÕt kÕ cña lèp xe: B¸n kÝnh l¨n trung b×nh: Trong ®ã: : lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù biÕn d¹ng cña lèp Víi lèp ¸p suÊt thÊp th× = 0,93 B¸n kÝnh l¾p vµnh: II.1 X¸c ®Þnh m« men cÇn thiÕt ë c¸c c¬ cÊu phanh Víi c¬ cÊu phanh ®Æt trùc tiÕp ë tÊt c¶ c¸c b¸nh xe th× m« men phanh tÝnh to¸n cÇn sinh ra ë mçi b¸nh xe c¬ cÊu phanh ë cÇu tr­íc lµ: (1) Vµ m« men t¹i mçi b¸nh xe cÇu sau lµ: (2) Trong ®ã: m1, m2: HÖ sè ph©n bè l¹i träng l­îng khi phanh ë cÇu tr­íc vµ cÇu sau. = = a - Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m xe tíi t©m cÇu tríc: a = 1,224(m) b - Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m xe tíi t©m cÇu sau: b = 1,496 (m) hg - ChiÒu cao träng t©m xe: hg = 0,62(m) g - Gia tèc träng tr­êng: g = 9,81(m/s2) - HÖ sè b¸m cña b¸nh xe víi mÆt ®­êng = 0,7 - Gia tèc chËm dÇn lín nhÊt khi phanh = .g = 6,86 (m/s2) rbx - B¸n kÝnh l¨n cña b¸nh xe ta cã: rbx = 0,388 m Thay c¸c gÝa trÞ trªn vµo (1) vµ (2) ta cã: M«men phanh cÇn sinh ra ë mçi c¬ cÊu phanh tr­íc lµ : M«men phanh cÇn sinh ra ë mçi c¬ cÊu phanh sau lµ: II.2 ThiÕt kÕ, tÝnh to¸n c¬ cÊu phanh. II.2.1 ThiÕt kÕ, tÝnh to¸n c¬ cÊu phanh tr­íc: II.2.1.1 X¸c ®Þnh kÝch th­íc cña ®Üa phanh. §Üa phanh ph¶i cã kÝch th­íc ®¶m b¶o cho viÖc th¸o l¾p dÔ dµng khi cã söa ch÷a vµ ®Üa ph¶i cã kh«ng gian tho¸ng gióp cho viÖc t¶n nhiÖt cña ®Üa phanh ®­îc nhanh chãng vµ ®Üa ph¶i cã khèi l­îng nhá nh­ng vÉn ph¶i ®¶m b¶o viÖc quan träng nhÊt lµ ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ phanh nh­ mong muèn. Víi lèp cã b¸n kÝnh l¾p vµnh lµ r = 203,2 mm ta chän b¸n kÝnh ngoµi cña ®Üa phanh lµ Rng = 150 mm; b¸n kÝnh trong cña ®Üa phanh Rtr = 85 mm. II.2.1.2 X¸c ®Þnh kÝch th­íc m¸ phanh. + M¸ phanh cã d¹ng nh­ h×nh vÏ Ta chän kÝch th­íc ngoµi cña m¸ phanh R2 = 145 mm. Trong qu¸ tr×nh xe ch¹y ®Üa phanh quay cßn m¸ phanh ®øng yªn, khi thùc hiÖn qóa tr×nh phanh th× m¸ phanh Ðp vµo ®Üa phanh ®Ó gi¶m vËn tèc cña ®Üa phanh, khi ®ã cã sù tr­ît gi÷a m¸ phanh vµ ®Üa phanh. Do ®Üa phanh cã h×nh trßn nªn vËn tèc tr­ît ë mÐp trong cña m¸ phanh nhá h¬n vËn tèc tr­ît ë mÐp ngoµi cña m¸ phanh, do vËy phÝa trong cña m¸ phanh sÏ Ýt mßn h¬n phÝa ngoµi cña m¸ phanh. Sù chªnh lÖch vÒ tèc ®é mµi mßn cµng lín nÕu c¸c b¸n kÝnh ngoµi vµ trong cña m¸ chªnh lÖch nhau cµng lín. Do vËy ta chän b¸n kÝnh trong cña m¸ phanh R1 = 95 mm. Ngoµi ra m¸ phanh cßn ph¶i cã diÖn tÝch sao cho sù ph©n bè ¸p lùc lªn m¸ phanh nhá ®¶m b¶o cho ®é bÒn, tuæi thä cña m¸ phanh do vËy ta chän gãc «m cña m¸ phanh x0 = 600. II.2.1.3 X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh xilanh c«ng t¸c. M«men phanh sinh ra trªn mét c¬ cÊu phanh lo¹i ®Üa quay ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: Trong ®ã: m - Sè ®«i bÒ mÆt ma s¸t. Chän m = 2. Q - Lùc Ðp, Ðp m¸ phanh vµo víi ®Üa phanh. - HÖ sè ma s¸t. =0,3. Rt®- B¸n kÝnh trung b×nh tÊm ma s¸t. R1, R2 lµ b¸n kÝnh bªn trong vµ bªn ngoµi cña tÊm ma s¸t R1 = 95(mm); R2 = 145(mm); MÆt kh¸c: n : Sè l­îng èng xilanh lµm viÖc. Chän n = 2. p0 : ¸p suÊt chÊt láng trong hÖ thèng. p0 = 490,4 784,8 (N/cm2). Chän p0 = 780 (N/cm2). d1 : §­êng kÝnh xi lanh b¸nh xe. chọn d1=47(mm). II.2.2 ThiÕt kÕ, tÝnh to¸n c¬ cÊu phanh sau: II.2.2.1.X¸c ®Þnh kÝch th­íc cña ®Üa phanh. §Üa phanh ph¶i cã kÝch th­íc ®¶m b¶o cho viÖc th¸o l¾p dÔ dµng khi cã söa ch÷a vµ ®Üa ph¶i cã kh«ng gian tho¸ng gióp cho viÖc t¶n nhiÖt cña ®Üa phanh ®­îc nhanh chãng vµ ®Üa ph¶i cã khèi l­îng nhá nh­ng vÉn ph¶i ®¶m b¶o viÖc quan träng nhÊt lµ ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ phanh nh­ mong muèn. Víi lèp cã b¸n kÝnh l¾p vµnh lµ r = 203,2 mm ta chän b¸n kÝnh ngoµi cña ®Üa phanh lµ Rng = 150 mm; b¸n kÝnh trong cña ®Üa phanh Rtr = 87 mm. II.2.2.2 X¸c ®Þnh kÝch th­íc m¸ phanh. + M¸ phanh cã d¹ng nh­ h×nh vÏ Ta chän kÝch th­íc ngoµi cña m¸ phanh R2 = 145 mm. Trong qu¸ tr×nh xe ch¹y ®Üa phanh quay cßn m¸ phanh ®øng yªn, khi thùc hiÖn qóa tr×nh phanh th× m¸ phanh Ðp vµo ®Üa phanh ®Ó gi¶m vËn tèc cña ®Üa phanh, khi ®ã cã sù tr­ît gi÷a m¸ phanh vµ ®Üa phanh. Do ®Üa phanh cã h×nh trßn nªn vËn tèc tr­ît ë mÐp trong cña m¸ phanh nhá h¬n vËn tèc tr­ît ë mÐp ngoµi cña m¸ phanh, do vËy phÝa trong cña m¸ phanh sÏ Ýt mßn h¬n phÝa ngoµi cña m¸ phanh. Sù chªnh lÖch vÒ tèc ®é mµi mßn cµng lín nÕu c¸c b¸n kÝnh ngoµi vµ trong cña m¸ chªnh lÖch nhau cµng lín. Do vËy ta chän b¸n kÝnh trong cña m¸ phanh R1 = 105 mm. Ngoµi ra m¸ phanh cßn ph¶i cã diÖn tÝch sao cho sù ph©n bè ¸p lùc lªn m¸ phanh nhá ®¶m b¶o cho ®é bÒn, tuæi thä cña m¸ phanh do vËy ta chän gãc «m cña m¸ phanh x0 = 600. II.2.2.3 X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh xilanh c«ng t¸c. M«men phanh sinh ra trªn mét c¬ cÊu phanh lo¹i ®Üa quay ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: Trong ®ã: m - Sè ®«i bÒ mÆt ma s¸t. Chän m = 2. Q - Lùc Ðp, Ðp m¸ phanh vµo víi ®Üa phanh. - HÖ sè ma s¸t. =0,3. Rt®- B¸n kÝnh trung b×nh tÊm ma s¸t. R1, R2 lµ b¸n kÝnh bªn trong vµ bªn ngoµi cña tÊm ma s¸t R1 = 105(mm); R2 = 145(mm); MÆt kh¸c: n : Sè l­îng èng xilanh lµm viÖc. Chän n = 2. p0 : ¸p suÊt chÊt láng trong hÖ thèng. p0 = 490,4 784,8 (N/cm2). Chän p0 = 500 (N/cm2). d2 : §­êng kÝnh xi lanh b¸nh xe. chọn d2=47(mm). II.3.TÝnh c«ng ma s¸t vµ ¸p suÊt trªn bÒ mÆt tÊm ma s¸t: + C«ng ma s¸t riªng L x¸c ®Þnh trªn c¬ së m¸ phanh thu toµn bé ®éng n¨ng cña «t« ch¹y víi tèc ®é khi b¾t ®Çu phanh nh­ sau: Khi phanh «t« ®ang chuyÓn ®éng víi vËn tèc V0 cho tíi khi dõng h¼n (V=0) th× toµn bé ®éng n¨ng cña «t« cã thÓ ®­îc coi lµ ®· chuyÓn thµnh c«ng ma s¸t L t¹i c¸c c¬ cÊu phanh: Víi: G =19718,1(N) lµ träng l­îng «t« khi ®Çy t¶i; Vmax= 50 (km/h) = 13,89 (m/s) lµ tèc ®é cña «t« khi b¾t ®Çu phanh. Gäi tæng diÖn tÝch c¸c m¸ phanh lµ Få ta cã: Trong ®ã: Trong ®ã: x0 – Gãc «m tÊm ma s¸t. x0 = 600. R1t, R2t – B¸n kÝnh trong vµ ngoµi m¸ phanh tr­íc. R1s, R2s– B¸n kÝnh trong vµ ngoµi m¸ phanh sau. VËy F∑ = 230,27 (cm2) VËy c«ng ma s¸t riªng lµ: VËy tháa m·n ®iÒu kiÖn: + ¸p suÊt trªn bÒ mÆt ma s¸t ¸p suÊt trªn bÒ mÆt ma s¸t chÝnh b»ng lùc Ðp Ðp m¸ phanh vµo víi ®Üa phanh chia cho diÖn tÝch m¸ phanh. Lùc Ðp m¸ phanh tr­íc lµ: DiÖn tÝch mét m¸ phanh lµ: Do ®ã ¸p suÊt trªn bÒ mÆt ma s¸t m¸ phanh tr­íc lµ: Lùc Ðp m¸ phanh sau lµ: DiÖn tÝch mét m¸ phanh lµ: Do ®ã ¸p suÊt trªn bÒ mÆt ma s¸t m¸ phanh sau lµ: Tõ kÕt qu¶ trªn ta thÊy tÊm ma s¸t ®ñ bÒn. II.4. TÝnh bÒn chèt dÉn h­íng: Lùc Ðp gi÷a m¸ vµ ®Üa phanh cùc ®¹i lµ : Víi mçi c¬ cÊu phanh ta cã 4 chèt do ®ã lùc t¸c dông lªn mçi chèt: Víi kÝch th­íc tham kh¶o cña chèt lµ: §­êng kÝnh chèt : ChiÒu dµi tiÕp xóc cña chèt víi cµng phanh: Vµ chèt ®­îc lµm chñ yÕu tõ thÐp 30. Trong mçi c¬ cÊu phanh ®Üa th­êng bè trÝ 4 chèt, do ®­îc bè trÝ ®èi xøng nªn trong mçi qu¸ tr×nh phanh th× lùc phanh t¸c ®éng lªn mçi chèt lµ kh«ng kh¸c nhau nhiÒu do vËy ®Ó dÔ dµng trong tÝnh to¸n ta coi 4 chèt chÞu t¶i nh­ nhau. KiÓm tra bÒn chèt theo ®iÒu kiÖn bÒn chÞu c¾t vµ chÌn dËp: VËy tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn c¾t vµ chÌn dËp. Ch­¬ng 3: ThiÕt kÕ tÝnh to¸n dÉn ®éng phanh I.TÝnh to¸n dÉn ®éng phanh. - S¬ ®å dÉn ®éng phanh. I.1 X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh lµm viÖc cña xy lanh b¸nh xe. §· ®­îc x¸c ®Þnh ë trªn I.2 Chän ®­êng kÝnh xilanh chÝnh D, kÝch th­íc ®ßn bµn ®¹p l, l’. §Ó t¹o lªn ¸p suÊt p = 780 N/cm2 th× cÇn ph¶i t¸c dông lªn bµn ®¹p mét lùc Q Q = . Víi D: §­êng kÝnh xilanh tæng phanh, chän D = 20 mm = 2 cm l, l’ : C¸c kÝch th­íc cña ®ßn bµn ®¹p, l’/l = 88/240 h: HiÖu suÊt dÉn ®éng thuû lùc, h = 0,92 Q = . = 976,13 N §èi víi «t« con lùc phanh lín nhÊt cho phÐp : [Q] = 750 N Nh­ vËy ta ph¶i l¾p thªm bé trî lùc phanh ®Ó gi¶m nhÑ c­êng ®é lao ®éng cho ng­êi l¸i. Víi kÝch th­íc D, l, l’ ®· chän trªn, ta x¸c ®Þnh ®­îc hµnh tr×nh bµn ®¹p phanh theo c«ng thøc : Trong ®ã: - Khe hë gi÷a thanh ®Èy víi piston ë xilanh chÝnh. . Chän =1,5(mm) d1, d2, D - §­êng kÝnh xilanh b¸nh xe tr­íc, b¸nh xe sau vµ xilanh chÝnh. x1, x2 - Hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña piston b¸nh xe tr­íc, b¸nh xe sau. - HÖ sè bæ sung khi phanh ngÆt thÓ tÝch cña dÉn ®éng chÊt láng t¨ng lªn, . Chän = 1,05. Suy ra: §åi víi «t« con, hµnh tr×nh bµn ®¹p cho phÐp lµ : 150 mm VËy: < [] = 150mm, tho¶ m·n yªu cÇu. * X¸c ®Þnh hµnh tr×nh cña piston xilanh lùc: Hµnh tr×nh cña piston trong xilanh chÝnh ph¶i b»ng hoÆc lín h¬n yªu cÇu ®¶m b¶o thÓ tÝch dÇu ®i vµo c¸c xilanh lµm viÖc ë c¸c c¬ cÊu phanh. Gäi S1, S2 lµ hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña piston thø cÊp vµ s¬ cÊp th× S2’ = S1 + S2 Víi S2 lµ hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña piston s¬ cÊp khi ta coi nã cã t¸c dông ®éc lËp ( kh«ng liªn hÖ víi piston thø cÊp ). TÝnh S1 , S2: S1. S1 = 2.x1. S2. S2 = 2.x2. Trong ®ã : d1 , d2: ®­êng kÝnh xilanh b¸nh xe tr­íc vµ sau. d1 = 47mm ; d2 = 30 mm D: §­ênh kÝnh xilanh chÝnh , D = 20 mm x1, x2: Hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña piston b¸nh xe tr­íc vµ sau. x1 = 0,5mm ; x2 = 0,5mm S1 = = 5,96 mm S2 = = 2,43 mm Nh­ vËy : Pis ton thø cÊp dÞch chuyÓn mét ®o¹n S2 = 5,96 mm Piston s¬ cÊp dÞch chuyÓn mét ®oan S1 = 2,43 mm I.3.TÝnh bÒn ®­êng èng dÉn ®éng phanh: §­êng èng dÉn ®éng phanh chÞu ¸p suÊt kh¸ lín tíi 100 (KG/cm2). Khi tÝnh cã thÓ coi ®­êng èng dÉn dÇu lµ lo¹i vá máng bÞt kÝn hai ®Çu vµ cã chiÒu dµi kh¸ lín. øng suÊt ®­îc tÝnh nh­ sau: Víi: p - ¸p suÊt bªn trong ®­êng èng (p = 80 kG/cm2). R - B¸n kÝnh bªn trong ®­êng èng dÉn, R = 3 (mm) = 0,3 (cm). s - ChiÒu dÇy cña èng dÉn, s = 0,5 (mm) = 0,05 (cm). C¾t èng b»ng mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi trôc cña èng th× øng suÊt ph¸p t¸c dông lªn thµnh vá èng ph¶i c©n b»ng víi ¸p suÊt cña chÊt láng t¸c dông lªn diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña èng. VËy ta cã: §­êng èng lµm b»ng hîp kim ®ång cã = 2600 (kG/cm2). So s¸nh thÊy Þ ®­êng èng dÉn ®éng ®ñ bÒn. II. TÝnh to¸n bé trî lùc phanh. II.1. CÊu t¹o, nguyªn lý lµm viÖc cña trî lùc ch©n kh«ng: H×nh 3.2 S¬ ®å bé trî lùc ch©n kh«ng . 1. Piston xilanh chÝnh , 2 . Vßi ch©n kh«ng , 3 . Mµng ch©n kh«ng , 4 . Van ch©n kh«ng , 5 . Van khÝ , 6 . Van ®iÒu khiÓn , 7. Läc khÝ , 8. Thanh ®Èy , 9 Bµn ®¹p . §Æc ®iÓm: Sö dông ngay ®é chÊn kh«ng ë ®­êng èng n¹p cña ®éng c¬, ®­a ®é ch©n kh«ng nµy vµo khoang A cña bé c­êng hãa, cßn khoang B khi phanh ®­îc th«ng víi khÝ trêi. Nguyªn lý lµm viÖc: Khi kh«ng phanh cÇn ®Èy 8 dÞch chuyÓn sang ph¶i kÐo van khÝ 5 vµ van ®iÒu khiÓn 6 sang ph¶i, van khÝ t× s¸t van ®iÒu khiÓn ®ãng ®­êng th«ng víi khÝ trêi, lóc nµy buång A th«ng víi buång B qua hai cöa E vµ F vµ th«ng víi ®­êng èng n¹p. Kh«ng cã sù chªnh lÖch ¸p suÊt ë 2 buång A, B, bÇu c­êng ho¸ kh«ng lµm viÖc. Khi phanh d­íi t¸c dông cña lùc bµn ®¹p, cÇn ®Èy 8 dÞch chuyÓn sang tr¸i ®Èy c¸c van khÝ 5 vµ van ®iÒu khiÓn 6 sang tr¸i. Van ®iÒu khiÓn t× s¸t van ch©n kh«ng th× dõng l¹i cßn van khÝ tiÕp tôc di chuyÓn t¸ch rêi van khÝ. Lóc ®ã ®­êng th«ng gi÷a cöa E vµ F ®­îc ®ãng l¹i vµ më ®­êng khÝ trêi th«ng víi lç F, khi ®ã ¸p suÊt cña buång B b»ng ¸p suÊt khÝ trêi, cßn ¸p suÊt buång A b»ng ¸p su©t ®­êngg èng n¹p ( = 0,5 KG/cm2). Do ®ã gi÷a buång A vµ buång B cã sù chªnh ¸p suÊt (= 0,5 KG/cm2). Do sù chªnh lÖch ¸p suÊt nµy mµ mµng c­êng ho¸ dÞch chuyÓn sang tr¸i t¸c dông lªn pitt«ng 1 mét lùc cïng chiÒu víi lùc bµn ®¹p cña ng­êi l¸i vµ Ðp dÇu tíi c¸c xi lanh b¸nh xe ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh . NÕu gi÷ ch©n phanh th× cÇn ®Èy 8 vµ van khÝ 5 sÏ dõng l¹i cßn piston 1 tiÕp tôc di chuyÓn sang tr¸i do chªnh ¸p. Van ®iÒu khiÓn 6 vÉn tiÕp xóc víi van ch©n kh«ng 4 nhê lß xo nh­ng di chuyÓn cïng piston 1, ®­êng th«ng gi÷a lç E, F vÉn bÞ bÞt kÝn. Do van ®iÒu khiÓn 6 tiÕp xóc víi van khÝ 5 nªn kh«ng khÝ bÞ ng¨n kh«ng cho vµo buång B. V× thÕ piston kh«ng dÞch 1 chuyÓn n÷a vµ gi÷ nguyªn lùc phanh hiÖn t¹i. Khi nh¶ bµn ®¹p phanh, lß xo 9 kÐo ®ßn bµn ®¹p phanh vÒ vÞ trÝ ban ®Çu, lóc ®ã van 5 bªn ph¶i ®­îc më ra th«ng gi÷a buång A vµ buång B qua cöa E vµ F, khi ®ã hÖ thèng phanh ë tr¹ng th¸i kh«ng lµm viÖc. II.2. ThiÕt kÕ bé trî lùc 1. Piston xilanh chÝnh , 2 . Vßi ch©n kh«ng , 3 . Mµng ch©n kh«ng , 4 . Van ch©n kh«ng , 5 . Van khÝ , 6 . Van ®iÒu khiÓn , 7. Läc khÝ , 8. Thanh ®Èy , 9 Bµn ®¹p . II.2.1. HÖ sè c­êng ho¸: Khi cã ®Æt bé c­êng ho¸ ta chän lùc bµn ®¹p cùc ®¹i cña ng­êi l¸i kho¶ng 300 N, kÕt hîp víi lùc cña c­êng ho¸ sinh ra trªn hÖ thèng phanh t¹o ra ¸p suÊt cùc ®¹i øng víi tr­êng hîp phanh gÊp vµo kho¶ng 784 ¸ 882 . Tõ c«ng thøc x¸c ®Þnh lùc bµn ®¹p : Víi Q® = 300 N ta x¸c ®Þnh ®­îc ¸p suÊt pi do ng­êi l¸i sinh ra lóc ®¹p phanh lµ: trong ®ã : D - ®­êng kÝnh xylanh chÝnh , D =20 cm. l , l' - kÝch th­íc ®ßn bµn ®¹p . htl - hiÖu suÊt truyÒn lùc , htl = 0,92 . Þ Nh­ vËy , ¸p suÊt cßn l¹i do bé c­êng ho¸ sinh ra lµ : pc = pt - pi = 780 – 239,7= 540,3 . HÖ sè c­êng ho¸ ®­îc tÝnh nh­ sau : Yªu cÇu cña bé c­êng hãa thiÕt kÕ lµ lu«n ph¶i ®¶m b¶o hÖ sè c­êng ho¸ trªn Ta x©y dùng ®­îc ®­êng ®Æc tÝnh cña bé c­êng ho¸ nh­ sau: §­êng ®Æc tÝnh cña bé c­êng ho¸ II.2.2 X¸c ®Þnh kÝch th­íc mµng c­êng ho¸: §Ó t¹o ®­îc lùc t¸c dông lªn thanh ®Èy piston thuû lùc ph¶i cã ®é chªnh ¸p gi÷a buèng A vµ buång B t¹o nªn ¸p lùc t¸c dông lªn piston 1 . XÐt sù c©n b»ng cña mµng 4 ta cã ph­¬ng tr×nh sau : Qc = F4 (pB - pA ) - Plx = F4 . Dp - Plx . Trong ®ã : Dp - ®é chªnh ¸p phÝa tr­íc vµ phÝa sau mµng 3, lÊy b»ng 0,5 øng víi tèc ®é lµm viÖc kh«ng t¶i cña ®éng c¬ khi phanh . F4 - diÖn tÝch h÷u Ých cña mµng 3 . Plx - lùc lß xo Ðp mµng 3 . Qc - lùc t¸c dông lªn piston thuû lùc ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : víi F11- diÖn tÝch cña piston xylanh chÝnh pc - ¸p suÊt do trî lùc phanh t¹o ra, pc = 540,3 . h - hiÖu suÊt dÉn ®éng thuû lùc , h = 0,95. Þ KG . Tõ ph­¬ng tr×nh c©n b»ng mµng 3 ta cã : víi Plx = 150 N, tham kh¶o c¸c xe cã trî lùc ch©n kh«ng. F4=(1785,8+150)/5 = 375,1(cm2) VËy ta cã ®­êng kÝnh mµng 3 lµ : Nh­ vËy mµng 3 cña bé c­êng ho¸ cã gi¸ trÞ b»ng 194 mm ®Ó ®¶m b¶o ¸p suÊt c­êng ho¸ cùc ®¹i pc . II.2.3. TÝnh lß xo mµng c­êng ho¸. Lß xo mµng c­êng ho¸ ®­îc tÝnh to¸n theo chÕ ®é lß xo trô chÞu nÐn. *§­êng kÝnh d©y lß xo Trong ®ã : d - ®­êng kÝnh d©y lß xo. Flx - lùc lín nhÊt t¸c dông lªn lß xo (tham kh¶o c¸c xe cã dÉn ®éng phanh dÇu), Flx = 150 N. c - hÖ sè ®­êng kÝnh, D - ®­êng kÝnh vßng lß xo. d - ®­êng kÝnh d©y lß xo Chän c = 15 . k - hÖ sè tËp trung øng suÊt, ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: [t] - øng suÊt giíi h¹n, víi lß xo lµm b»ng thÐp 65, [t] = 330 MPa. Tõ ®ã tÝnh ®­îc ®­êng kÝnh trung b×nh cña lß xo : Dtb = c.d = 15.4,4= 66 mm. *Sè vßng lµm viÖc cña lß xo Trong ®ã : x - chuyÓn vÞ lµm viÖc cña lß xo khi ngo¹i lùc t¨ng ®Õn gi¸ trÞ lín nhÊt Fmax, tõ gi¸ trÞ lùc nhá nhÊt Fmin (lùc l¾p), x ®­îc chän dùa vµo hµnh tr×nh cña piston xilanh chÝnh. Ta cã tæng hµnh tr×nh cña 2 piston xilanh chÝnh lµ S =S1 + S2 =6,96 +2,43 = 9,39 mm, víi S1 , S2 lµ hµnh tr×nh cña piston s¬ cÊp vµ piston thø cÊp. Cã thÓ chän x b»ng hoÆclín h¬n tæng sè hµnh tr×nh trªn. LÊy x = 15 G - m«®un ®µn håi vËt liÖu, G = 8.104MPa. d, c - ®­êng kÝnh d©y lß xo vµ hÖ sè ®­êng kÝnh. c = 15 ,d = 4,4 mm,. Fmax, Fmin ( tham kh¶o c¸c xe cã dÉn ®éng phanh dÇu) Fmax = 150 N, Fmin = 80 N. vßng. *§é biÕn d¹ng cùc ®¹i cña lß xo Trong ®ã : Dtb - ®­êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo, D = 66 mm. n -sè vßng lµm viÖc cña lß xo, n =3 vßng. Fmax - lùc t¸c dông cùc ®¹i lªn lß xo, Fmax = 150N. G - m«®un ®µn håi, G = 8.104 MPa. d - ®­êng kÝnh d©y, d = 4,4 mm. Þ *øng suÊt cña lß xo Trªn thùc tÕ chiÒu dµi nÐn cña lß xo b»ng víi tæng hµnh tr×nh cña 2 piston thø cÊp vµ s¬ cÊp. Khi ®ã lùc t¸c dông lªn lß xo Plx ®­îc tÝnh tõ tæng hµnh tr×nh S cña piston nh­ sau : Þ Trong ®ã : S - tæng hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña c¸c piston, S = 9,39 mm. G - mo®un ®µn håi, G = 8.104 MPa. d - ®­êng kÝnh d©y lß xo,d = 4,4mm. c - tØ sè ®­êng kÝnh, c = 15. n - sè vßng lß xo, n = 3 vßng. Fmin - lùc l¾p lß xo, F = 80N. Þ Tõ ®ã ta kiÓm tra ®­îc øng su©t xo¾n sinh ra ë thí biªn lß xo lµ: Þ Lß xo lµm b»ng thÐp 65 cã [t] = 330MPa, so s¸nh thÊy t < [t] . VËy ®iÒu kiÖn bÒn xo¾n d­îc ®¶m b¶o. *Sè vßng toµn bé cña lß xo n0 = n + 2 = 3 +2 = 5 vßng * ChiÒu cao lß xo khi c¸c vßng xÝt nhau HS = (n0 – 0,5).d HS = (5 - 0,5).4,4 = 19,8 mm *B­íc cña vßng lß xo khi ch­a chÞu t¶i t = d + Trong ®ã : d - ®­êng kÝnh d©y lß xo, d = 4,4mm. n - sè vßng lµm viÖc cña lß xo, n = 3 vßng. lmax - ®é biÕn d¹ng cùc ®¹i, lmax = 34,5 mm. t = 4,4 + 1,2.34,5/3 t = 18,2 mm * ChiÒu cao lß xo khi ch­a chÞu t¶i H0 = HS + n.(t-d) H0 = 19,8 + 3(18,2 - 4,4) H0 = 61,2 mm TÝnh lß xo van khÝ: *§­êng kÝnh d©y lß xo Trong ®ã : d - ®­êng kÝnh d©y lß xo. Flx - lùc lín nhÊt t¸c dông lªn lß xo, Flx = 20 N. c - hÖ sè ®­êng kÝnh, D - ®­êng kÝnh vßng lß xo. d - ®­êng kÝnh d©y lß xo Chän c = 15 . k - hÖ sè tËp trung øng suÊt, ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: [t] - øng suÊt giíi h¹n, víi lß xo lµm b»ng thÐp 65, [t] = 330 MPa. Tõ ®ã tÝnh ®­îc ®­êng kÝnh trung b×nh cña lß xo : Dtb = c.d = 15.1,6= 24 mm. *Sè vßng lµm viÖc cña lß xo Trong ®ã : x - chuyÓn vÞ lµm viÖc cña lß xo khi ngo¹i lùc t¨ng ®Õn gi¸ trÞ lín nhÊt Fmax, tõ gi¸ trÞ lùc nhá nhÊt Fmin (lùc l¾p), x ®­îc chän dùa vµo hµnh tr×nh cña van khÝ . x = 3 mm G - m«®un ®µn håi vËt liÖu, G = 8.104MPa. d, c - ®­êng kÝnh d©y lß xo vµ hÖ sè ®­êng kÝnh. c = 15 ,d = 1,6 mm,. Fmax = 20 N, Fmin = 15 N. vßng. *§é biÕn d¹ng cùc ®¹i cña lß xo Trong ®ã : Dtb - ®­êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo, D = 24 mm. n -sè vßng lµm viÖc cña lß xo, n =3 vßng. Fmax - lùc t¸c dông cùc ®¹i lªn lß xo, Fmax = 20N. G - m«®un ®µn håi, G = 8.104 MPa. d - ®­êng kÝnh d©y, d = 1,6 mm. Þ *Sè vßng toµn bé cña lß xo n0 = n + 2 = 3 +2 = 5 vßng * ChiÒu cao lß xo khi c¸c vßng xÝt nhau HS = (n0 – 0,5).d HS = (5 - 0,5).1,6 = 7,2 mm *B­íc cña vßng lß xo khi ch­a chÞu t¶i t = d + Trong ®ã : d - ®­êng kÝnh d©y lß xo, d = 1,6mm. n - sè vßng lµm viÖc cña lß xo, n = 3 vßng. lmax - ®é biÕn d¹ng cùc ®¹i, lmax = 12,6 mm. t = 1,6 + 1,2.12,6/3 t = 6,44 mm * ChiÒu cao lß xo khi ch­a chÞu t¶i H0 = HS + n.(t-d) H0 = 7,2 + 3(6,6 – 1,6) H0 = 22,2 mm Ta cã kÕt cÊu bé c­êng ho¸ nh­ sau : KÕt cÊu cña bé c­êng ho¸ ch©n kh«ng 1 . Th©n xi lanh , 2 .Loxo Piston thø cÊp , 3 Vµnh tùa loxo , 4 .phít , 5 .Chèt h¹n chÕ, 6 .Piston thø cÊp , 7 .Phít th©n van , 8 . loxo , 9 .Vµnh tùa loxo , 10 .Phít , 11.Piston s¬ cÊp, 12 .Phanh h¸m , 13 .Vµnh tùa loxo , 14 .Loxo mµng trî lùc , 15 .Th©n tr­íc trî lùc, 16 . Mµng trî lùc , 17.§Þa ®ì mµng , 18. Th©n sau trî lùc .19.TÊm thÐp van h·m, 20. Bul«ng M12, 21.Phít th©n trî lùc, 22.Vµnh ®ì loxo, 23. Loxo håi van khÝ, 24.Vâ bäc, 25.Läc khÝ, 26.CÇn ®Èy, 27.Van ®iÒu khiÓn, 28, Loxovan ®iÒu khiÓn, 29, Van khÝ, 30, §Üa ph¶n lùc, 31.Van ch©n kh«ng, 32.Thanh ®Èy trî lùc, 33.èng dÉn khÝ, 34.èng nèi, 35.Phít th©n, 36.èng dÉn dÇu, 37.Cöa bï, 38.Cöa håi dÇu. Ch­¬ng IV ThiÕt kÕ bé ®iÒu hoµ lùc phanh cho c¸c b¸nh xe cÇu sau Bé ®iÒu hoµ lùc phanh l¾p trªn xe «t« dïng ®Ó tù ®éng ®iÒu chØnh ¸p lùc phanh ë c¸c b¸nh xe theo sù thay ®æi t¶i träng t¸c dông lªn cÇu sau. Nhê vËy sÏ t¨ng ®­îc hiÖu qu¶ phanh vµ ®¶m b¶o ®­îc sù chuyÓn ®éng cña «t« khi phanh. I. Yªu cÇu ph©n bè lùc phanh tèi ­u ë c¸c b¸nh xe trong hÖ thèng phanh Trong qu¸ tr×nh phanh, t¶i träng t¸c dông lªn c¸c cÇu xe cã sù thay ®æi. Do lùc qu¸n tÝnh khi phanh träng l­îng dån vÒ cÇu tr­íc, gia tèc chËm dÇn cña xe cµng lín th× t¶i träng t¸c dông lªn cÇu tr­íc cµng lín vµ hÖ sè b¸m cña b¸nh xe víi mÆt ®­êng còng lín, th× lùc phanh vµ m«men phanh thay ®æi còng lín. §Ó phanh cã hiÖu qu¶ cao cÇn thiÕt ph¶i cã bé phËn ph©n bè ¸p suÊt dÇu vµo c¸c xi lanh lµm viÖc ë c¸c b¸nh xe sao cho phï hîp víi träng l­îng b¸m cña c¸c b¸nh xe trong qóa tr×nh phanh. Bé ®iÒu chØnh lùc phanh cã nhiÖm vô tù ®iÒu chØnh ¸p lùc phanh ë c¸c b¸nh xe cho thÝch hîp ®Ó n©ng cao hiÖu qu¶ phanh. Nã phô thuéc vµo hai th«ng sè: +C­êng ®é phanh cña «t« +Sù thay ®æi t¶i träng t¸c dông lªn cÇu sau lµm thay ®æi ®é vâng cña hÖ thèng treo sau. Bé ®iÒu hoµ lùc phanh sÏ tiÕp nhËn c¸c tÝn hiÖu trªn ®Ó ®iÒu khiÓn ¸p suÊt ®Õn c¸c b¸nh xe ë cÇu sau sao cho phï hîp víi träng l­îng b¸m ë c¸c b¸nh xe, vµ nh­ vËy th× hiÖu qu¶ phanh sÏ cao h¬n nhiÒu so víi khi kh«ng bè trÝ bé phËn nµy. §Ó cã hiÖu qu¶ phanh cao nhÊt th× lùc phanh sinh ra ë c¸c b¸nh xe tr­íc Pp1 vµ b¸nh xe sau Pp2 ph¶i tu©n theo: (1) NÕu coi b¸n kÝnh b¸nh xe tr­íc rb1 vµ b¸nh xe sau rb2 b»ng nhau trong qu¸ tr×nh phanh. Ta cã thÓ viÕt quan hÖ gi÷a m«men phanh ë b¸nh xe sau Mp2 vµ b¸nh xe tr­íc Mp1 nh­ sau: (2) tõ (1) vµ (2) ta cã: (3) Trong ®ã: Mp1 m«men phanh cÇn sinh ra ë b¸nh xe tr­íc Mp2 m«men phanh cÇn sinh ra ë b¸nh xe sau Nh­ vËy muèn ®¶m b¶o ®­îc hiÖu qu¶ phanh tèt nhÊt th× m«men phanh sinh ra ë c¸c b¸nh xe tr­íc Mp1 vµ m«men phanh sinh ra ë b¸nh xe sau Mp2 ph¶i tu©n theo: (4) M«men sinh ra ë c¸c b¸nh xe tr­íc Mp1 vµ ë c¸c b¸nh xe sau Mp2 cã thÓ x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn b¸m theo biÓu thøc sau: (5) §èi víi xe ®· chÊt t¶i nhÊt ®Þnh, ta cã a, b, hg cè ®Þnh cho c¸c gi¸ trÞ j kh¸c nhau vµo biÓu thøc (4) vµ (5) ta sÏ ®­îc c¸c gi¸ trÞ Mp1 vµ Mp2. Tõ ®ã cã thÓ vÏ ®­îc ®å thÞ Mp1 = f1(j) vµ Mp2 = f2(j). ®å thÞ chØ quan hÖ gi÷a m«men phanh Mp1 va Mp2 víi hÖ sè b¸m j. ®­êng dÆc tÝnh lý t­ëng cña «t« M«men phanh ë c¸c b¸nh xe tû lÖ thuËn víi ¸p suÊt sinh ra trong dÉn ®éng phanh Mp1 = k1.P1d® Mp2 = k2.P2d® Trong ®ã: P1d®, P2d® lµ ¸p suÊt dÉn ®éng phanh cña c¬ cÊu phanh tr­¬c vµ c¬ cÊu phanh sau k1, k2 hÖ sè tû lÖ t­¬ng øng vãi phanh tr­íc vµ phanh sau. Nh­ vËy ®Ó ®¶m b¶o phanh lý t­ëng th× ¸p suÊt dÉn ®éng ra c¬ cÊu phanh tr­íc P1d® vµ ¸p suÊt dÉn ®éng ra c¬ cÊu phanh sau P2d® ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ®å thÞ quan hÖ gi÷a ¸p suÊt P2d® vµ P1d® trong ®iÒu kiÖn phanh lý t­ëng. §å thÞ nµy cßn gäi lµ ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng cña bé ®iÒu hoµ lùc phanh. 1§Çy t¶i, 2 kh«ng t¶i Muèn b¶o ®¶m ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng nãi trªn th× bé ®iÒu hoµ lùc phanh ph¶i cã kÕt cÊu rÊt phøc t¹p. C¸c bé ®iÒu hoµ lùc phanh trong thùc tÕ chØ b¶o ®¶m ®­îc ®­êng ®Æc tÝnh gÇn ®óng víi ®Æc tÝnh lý t­ëng. §­êng ®Æc tÝnh cã d¹ng gÊp khóc OAB: ®Çy t¶i OCD: kh«ng t¶i Tãm l¹i, bé ®iÒu hoµ lùc phanh ®¶m b¶o cho ¸p suÊt dÉn ®éng ra phanh sau vµ phanh tr­íc theo quan hÖ gÇn s¸t víi ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng, lµm cho c¬ cÊu phanh kh«ng bÞ bã cøng, do ®ã t¨ng ®­îc hiÖu qu¶ phanh. II. C¬ së ®Ó ®iÒu chØnh ¸p lùc phanh. VÊn ®Ò sö dông träng l­îng b¸m §a sè c¸c lo¹i phanh dÇu dïng trªn c¸c «t« hiÖn nay cã ¸p suÊt dÇu ph©n bè vÒ c¸c b¸nh xe tr­íc vµ b¸nh xe sau nh­ nhau, hoÆc sù ph©n bè chia theo mét tû lÖ tuú theo träng l­îng ë c¸c b¸nh xe thay ®æi. Sù ph©n bè lùc phanh ®­îc ®¸nh gi¸ b»ng hÖ sè: Trong ®ã: Pp1 lùc phanh ë c¸c b¸nh tr­íc Pp lùc phanh cña toµn xe §èi víi mçi hÖ sè b = const sÏ ®­îc chän øng vãi mçi lo¹i hÖ sè b¸m joH ( theo c­êng ®é phanh ) mµ t¹i ®ã khi phanh sÏ ®¹t hiÖu qu¶ tèt nhÊt. Trong ®ã : L chiÒu dµi c¬ së cña «t« b kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cña xe ®Õn b¸nh xe sau hg chiÒu cao träng t©m xe C¸c trÞ sè L, b, hg ë mçi lo¹i xe ta ®· biÕt vµ lµ gÝ trÞ cè ®Þnh khi ta tÝnh to¸n joH. §èi víi mçi lo¹i xe gi¸ trÞ b chän tr­íc ta chØ tÝnh ®­îc mét hÖ sè b¸m tèt nhÊt ë mét lo¹i ®­êng nhÊt ®Þnh. 2. §å thÞ quan hÖ ¸p suÊt P1, P2 §èi víi c¸c lo¹i phanh trªn «t«, cã ¸p suÊt ph©n bè vÒ c¸c b¸nh xe tr­íc vµ b¸nh xe sau nh­ nhau. Th× trªn trôc hoµnh thÓ hiÖn ¸p suÊt b¸nh xe tr­íc lµ p1, trªn trôc tung thÓ hiÖn ¸p suÊt b¸nh xe sau lµ p2, th× quan hÖ cña nã lµ ®­êng nghiªng 450, gäi lµ ®­êng ®Æc tÝnh thùc tÕ ( khi ch­a ®Æt bé ®iÒu hoµ lùc phanh). Trªn thùc tÕ khi phanh do cã lùc qu¸n tÝnh Pj t¸c dông cho nªn träng l­îng ®­îc dån vÒ cÇu tr­íc vµ gi¶m t¶i cho cÇu sau. M«men phanh sinh ra ë c¸c b¸nh xe cña cÇu tr­íc vµ cÇu sau l¹i tû lÖ thuËn víi träng l­îng cho nªn trªn thùc tÕ sö dông th× cÇn t¨ng m«men phanh cho cÇu tr­íc vµ gi¶m m«men phanh cho cÇu sau. Bé ®iÒu chØnh lùc phanh sÏ gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy. Khi x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng, ta x©y dùng ë hai tr­êng hîp khi xe kh«ng chë t¶i víi träng l­îng lµ G0, vµ khi xe chë ®Çy t¶i víi träng l­îng lµ G®. Víi c¸c c­êng ®é phanh kh¸c nhau, th«ng qua hÖ sè b¸m cña b¸nh xe víi mÆt ®­êng víi c¸c hÖ sè j kh¸c nhau, thÓ hiÖn th«ng qua ¸p suÊt phanh ë b¸nh xe tr­íc lµ p1 vµ c¸c b¸nh xe sau lµ p2. Ta cã ®­îc hai ®­êng cong lµ G0 vµ G® lµ c¸c ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng khi phanh. Trªn ®å thÞ ta thÊy gi÷a ®­êng ¸p suÊt thùc tÕ vµ ®­êng ¸p suÊt lý t­ëng khi phanh kh¸ xa nhau. §Ó thÊy râ, t¹i ®iÓm A trªn ®­êng cong G0 dãng xuèng trôc hoµnh ta cã P10H vµ dãng sang trôc tung ta cã P20H vµ tõ A dãng sang ®­êng ®Æc tÝnh thùc tÕ ta cã P1 vµ P2. P10H vµ P20H lµ hai ¸p suÊt tèi ­u cÇn thiÕt ph©n ra c¸c b¸nh xe cÇu tr­íc vµ c¸c b¸nh xe cÇu sau. NÕu theo ®­êng ®Æc tÝnh thùc tÕ th× P2 > P20H, cßn t¹i P20H c¾t ®­êng ®Æc tÝnh thùc tÕ th× l¹i cã P1 P0H ) hoÆc khi phanh c¸c b¸nh xe vÉn cßn l¨n nÕu ¸p suÊt phanh sinh ra nhá h¬n ¸p suÊt phanh tèi ­u ( P0H > Pi ). Sù kh¸c biÖt trªn ®©y cßn thÓ hiÖn râ rÖt h¬n khi xe chë ®Çy t¶i. Qua ®å thÞ ta thÊy mçi ®iÓm trªn ®­êng cong tèi ­u ®Òu øng víi mét tûsè kh¸c nhau vµ mçi ®­êng cong tèi ­u l¹i øng víi mét t¶i träng G nµo ®ã cña xe khi chuyªn chë vµ khi ®ã l¹i cã c¸c tû sè kh¸c nhau theo tõng ®iÓm xem xÐt. Lùc phanh tèi ­u Pj = j.G phô thuéc vµo t¶i träng G t¸c dông lªn b¸nh xe vµ phô thuéc vµo hÖ sè b¸m j gi÷a b¸nh xe tiÕp xóc víi mÆt ®­êng. Khi xe ch¹y trªn ®­êng träng t¶i chuyªn chë t¸c dông lªn c¸c b¸nh xe cã thÓ thay ®æi ( ch¹y kh«ng chë t¶i, chë non t¶i, chë ®ñ t¶i, chë qu¸ t¶i) vµ khi phanh träng l­îng l¹i dån lªn cÇu tr­íc vµ gi¶m t¶i cho cÇu sau tuú theo c­êng ®é phanh, ®­êng x¸ còng rÊt kh¸c nhau nªn hÖ sè b¸m j thay ®æi còng kh¸c nhau tuú theo ®­êng nhùa, ®­êng ®¸, ®­êng ®Êt… Nh­ vËy lùc phanh sinh ra sao cho ph¶i phï hîp víi hai th«ng sè trªn. NÕu lín qu¸ th× b¸nh xe dÔ bÞ tr­ît lµm hao mßn lèp, tæn hao nhiªn liÖu lµm ¶nh h­ëng ®Õn kinh tÕ. NÕu nhá qu¸ thÝ lùc phanh sinh ra kh«ng ®ñ ®Ó h·m phanh lµm ¶nh h­ëng ®Õn an toµn chuyÓn ®éng v× qu·ng ®­êng phanh, thêi gian phanh sÏ lín. Lùc phanh sinh ra ë c¸c b¸nh xe cßn tuú thuéc vµo ¸p suÊt p1, p2 truyÒn ra b¸nh xe tr­íc vµ b¸nh xe sau. V× vËy ®iÒu hoµ lùc phanh sao cho ®Ó cã lùc phanh tèi ­u ë c¸c b¸nh xe lµ rÊt cÇn thiÕt. III. C¸c lo¹i bé ®iÒu hoµ lùc phanh: Ph­¬ng ¸n 1: §iÒu hoµ lùc phanh b»ng van h¹n chÕ ¸p suÊt: S¬ ®å nguyªn lý ®iÒu hoµ lùc phanh b»ng van h¹n chÕ ¸p suÊt 1. ô h¹n chÕ 3. Phít 2. piston 4. BÖ t× p1, p2 : ¸p suÊt dÇu xilanh chÝnh vµ ë b¸nh sau Nguyªn lý ho¹t ®éng: Tr¹ng th¸i kh«ng ®iÒu chØnh, nhê lùc F (tuú thuéc vµo träng l­îng t¸c dông, th«ng qua hÖ ®µn håi) piston lu«n ®­îc ®Èy më ra. Lùc ®µn håi nµy phô thuéc vµo kho¶ng c¸ch gi÷a cÇu xe vµ sµn xe (cã nghÜa lµ phô thuéc vµo träng l­îng t¸c dông). Khi ¸p suÊt t¨ng ®Õn mét gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh lµm cho piston dÞch chuyÓn sang tr¸i (do diÖn tÝch hai mÆt cña piston kh¸c nhau) t× lªn phít, ®ãng kÝn ®­êng dÇu dÉn ®Õn b¸nh sau. Do vËy p2 kh«ng t¨ng trong khi p1 vÉn tiÕp tôc t¨ng nªn b¸nh xe sau kh«ng bÞ bã cøng. Khi ¸p suÊt ë xi lanh phanh chÝnh (p1) cµng t¨ng th× van cµng ®ãng chÆt, v× vËy hä ®­êng ®Æc tÝnh lµm viÖc cña van gi¶m ¸p lµ nh÷ng ®­êng n»m ngang song song víi trôc p1. §å thÞ ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh cña van h¹n chÕ ¸p suÊt Oab : §­êng ®iÒu chØnh khi xe ®Çy t¶i Ocd : §­êng ®iÒu chØnh khi xe kh«ng t¶i ¦u- nh­îc ®iÓm: - N©ng cao ®­îc hiÖu qu¶ phanh so víi khi kh«ng l¾p bé ®iÒu hoµ lùc phanh - KÕt cÊu ®¬n gi¶n. - HiÖu qu¶ ®iÒu chØnh kh«ng cao, chØ thÝch hîp cho xe cã ®­êng ®Æc tÝnh lÝ t­ëng cong nhiÒu. HiÖu qu¶ cña phanh sÏ kÐm khi ®i trªn ®­êng cã ®é låi lâm vµ nhiÒu æ gµ. - ¸p suÊt trong xi lanh lµm viÖc cña c¸c c¬ cÊu phanh ë cÇu sau ®­îc h¹n chÕ tuú theo t¶i träng t¸c dông lªn cÇu sau, t¶i träng nµy thÓ hiÖn qua lùc ®µn håi cña lß xo t¸c dông lªn c¸c van, do ®ã øng víi mçi t¶i träng kh¸c nhau sÏ cho lùc lß xo kh¸c nhau. Do vËy ta kh«ng chän lo¹i nµy. Ph­¬ng ¸n 2: Dïng bé ®iÒu hoµ theo t¶i kiÓu piston- vi sai: CÊu t¹o bé ®iÒu hoµ kiÓu piston- vi sai Nguyªn lý ho¹t ®éng: Khi lß xo c¶m biÕn t¶i t× vµo mét ®Çu cña piston. Tuú theo møc ®é chë t¶i mµ lùc t¸c dông lªn piston nhiÒu hay Ýt. Khi ch­a ho¹t ®éng, lß xo ®Èy piston 1 lªn trªn lµm 1 kh«ng tiÕp xóc víi phít nªn ®­êng dÇu th«ng tõ xilanh chÝnh ra xilanh b¸nh sau, lóc nµy p2 = pr. Khi ¸p suÊt dÇu t¨ng cao, lùc do ¸p suÊt dÇu t¸c dông lªn ®Çu trªn cña piston sÏ c©n b»ng víi lùc ®Èy lªn ( lùc ®Èy cña lß xo c¶m biÕn t¶i, cña lß xo , cña ¸p suÊt dÇu t¸c dông lªn ®Çu d­íi cña piston) nªn piston tiÕp xóc víi phít ng¨n kh«ng cho dÇu ra b¸nh sau do ®ã p2 ®­îc h¹n chÕ. Sau ®ã, nÕu tiÕp tôc ®¹p phanh, ¸p suÊt dÇu vµo p1 t¨ng lµm c©n b»ng trªn bÞ ph¸ vì khi ®ã piston më ra vµ p2 l¹i t¨ng lªn cho ®Õn khi ®¹t ®­îc sù c©n b»ng míi. Qu¸ tr×nh van ®ãng më ®­îc lÆp ®i lÆp l¹i nh­ vËy, øng víi c¸c ¸p suÊt dÇu thay ®æi. *Khi ®­êng dÇu phanh tr­íc bÞ háng: - Khi ®­êng dÇu phanh tr­íc ho¹t ®éng b×nh th­êng pf = pr vµ piston 2 bÞ ®Èy suèng phÝa d­íi. - Khi ®­êng dÇu phanh tr­íc bÞ háng sù chªnh lÖch ¸p suÊt ®Èy lªn vµ xuèng trªn piston 2 sÏ t¨ng t¹i phÇn A2 cña nã.V× piston 2 bÞ ®Èy lªn trªn,®Èy piston 1 lªn trªn vµ më cöa dÇu nªn ¸p suÊt dÇu ®Õn cÇu sau kh«ng bÞ gi¶m n÷a. §­êng ®Æc tÝnh bé ®iÒu hoµ piston – vi sai Ph­¬ng ¸n 3: Dïng bé ®iÒu hoµ ¸p suÊt d¹ng tia: CÊu t¹o bé ®iÒu hoµ lùc phanh. S¬ ®å bé ®iÒu hoµ ¸p suÊt b»ng thuû lùc 1 – Van c¾t 2,3 - Piston 4 - Xi lanh 5 - §ßn nèi 6 - Con tr­ît Nguyªn lÝ lµm viÖc: C¸c piston ®iÒu chØnh 2,3 ®­îc nèi víi nhau bëi ®ßn trung gian 5, ®ßn nµy tùa lªn con tr­ît 6. VÞ trÝ cña con tr­ît xª dÞch tuú thuéc vµo møc ®é t¶i träng cña xe. Khi xe ë tr¹ng th¸i tÜnh con tr­ît lu«n ë tr¹ng th¸i x¸c ®Þnh. Khi t¶i träng t¨ng lªn ®é vâng f sÏ gi¶m ®i con tr­ît sÏ dÞch chuyÓn sang ph¶i, Lx t¨ng lªn vµ khi gi¶m t¶i träng th× ng­îc l¹i. ë phÇn trªn cña piston 3 cã l¾p van c¾t 1, van nµy sÏ ®ãng kÝn ®­êng dÇu ®Õn c¸c xi lanh lµm viÖc ë c¸c b¸nh xe sau. Khi kh«ng phanh van 1 lu«n ë tr¹ng th¸i më. Khi ng­êi l¸i ®¹p phanh t¹i xi lanh chÝnh sÏ cã ¸p suÊt p, ¸p suÊt nµy sÏ t¸c ®éng lªn hai piston 2, 3. Hai piston nµy cã ®­êng kÝnh ph¶i chän thÝch hîp, øng víi mét t¶i träng nhÊt ®Þnh piston 3 ph¶i xuèng tr­íc ®Ó ®ãng van 1 l¹i, lµm giíi h¹n sù t¨ng ¸p suÊt vµo c¸c xi lanh ë c¸c b¸nh xe sau. Sù phèi hîp cña hai lß xo Lx1, Lx2 vµ hai piston 2, 3 ph¶i ®óng ë mét thêi ®iÓm nhÊt ®Þnh víi t¶i träng nhÊt ®Þnh. Khi ®¹p vµo bµn ®¹p phanh ¸p suÊt trong xi lanh chÝnh t¨ng lªn ®Õn mét gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh, ¸p suÊt chÊt láng chØ t¸c ®éng lªn piston 2 (v× van 1 ®· ®ãng). ¸p lùc nµy th«ng qua piston, ®ßn trung gian, th¾ng lùc lß xo Lx2 t¸c dông lªn piston 3 di chuyÓn lªn trªn lµm cho van 1 më ra. Do ®ã ¸p suÊt chÊt láng ë b¸nh xe sau t¨ng lªn nh­ng t¨ng chËm h¬n so víi ë xi lanh chÝnh. Sù t¨ng chËm h¬n nµy lµm cho c¸c b¸nh xe sau kh«ng bÞ tr­ît lª khi c¸c b¸nh xe tr­¬c ®· dõng l¹i. §­êng ®Æc tÝnh bé ®iÒu hoµ d¹ng tia ¦u- nh­îc ®iÓm: - Bé ®iÒu hoµ lùc phanh theo gia tèc tuy cã kÕt cÊu phøc t¹p nh­ng cho ®­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh s¸t víi ®­êng ®Æc tÝnh lÝ t­ëng nªn hiÖu qu¶ phanh ®¹t ®­îc kh¸ cao. - ViÖc chän c¸c th«ng sè kÕt cÊu phøc t¹p vµ khã bè trÝ trªn xe con - Bé ®iÒu hoµ ®iÒu chØnh lo¹i thñy lùc th× cø øng víi mçi chÕ ®é t¶i träng sÏ t¹o ra mét ®å thÞ tia ¸p suÊt cã quan hÖ víi trôc p1 mét gãc do vËy ph¹m vi ®iÒu chØnh cña lo¹i nµy réng h¬n. IV. TÝnh to¸n thiÕt kÕ bé ®iÒu hoµ lùc phanh. c¸c th«ng sè cÇn x¸c ®Þnh ¸p suÊt trong ®­êng èng phanh ë c¸c b¸nh xe tr­íc vµ sau , ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc sau : (1) (2) Trong ®ã : j hÖ sè b¸m j = 0,1→0,8 G: träng l­îng cña « t« p10H, p20H - ¸p suÊt d­ trong hÖ thèng phanh, p10H = p20H = 2 (KG/cm2) rbx : b¸n kÝnh lµm viÖc cña b¸nh xe rbx= 390 mm rtd1:b¸n kÝnh trung b×nh cña tÊm ma s¸t b¸nh xe tr­íc rtd1= 121,7(mm) rtd2:b¸n kÝnh trung b×nh tÊm ma s¸t b¸nh xe sau:rtd2=126,1(mm) d1,d2 : §­êng kÝnh xi lanh ë c¸c b¸nh xe tr­íc vµ sau;d1=47(mm); d2=30(mm); hg= 620(mm); a=1224(mm); b= 1496(mm); L = 2720(mm) C1 : hÖ sè chuyÓn ®æi c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc : C1 = m: hÖ sè ma s¸t gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng m =0,3. C2: hÖ sè chuyÓn ®æi c¬ cÊu phanh cÇu sau: C2= C= (N/cm2) (N/cm2) §Ó x¸c ®Þnh ¸p suÊt cÇn thiÕt trong xi lanh b¸nh xe ta lËp b¶ng x¸c ®Þnh cho tõng tr­êng hîp cô thÓ khi xe kh«ng t¶i vµ ®Çy t¶i víi tõng lo¹i ®­êng cã hÖ sè b¸m kh¸c nhau. b¶ng gi¸ trÞ ¸p suÊt tuú theo c­êng ®é phanh thÓ hiÖn qua hÖ sè j Theo c«ng thøc 1 , 2 ta x¸c ®Þnh ®­îc ¸p suÊt ph©n bè ra cÇu tr­íc vµ cÇu sau, khi xe ch¹y kh«ng t¶i vµ ®Çy t¶i chØ cßn phô thuéc vµo c­êng ®é phanh thÓ hiÖn qua hÖ sè b¸m j gi÷a lèp xe víi mÆt ®­êng . ¸p suÊt t¹o nªn trong dÉn ®éng phanh ë c¸c c¬ cÊu phanh cña xe sÏ cã gi¸ trÞ kh¸c nhau. C¸c gi¸ trÞ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc trªn , ta lËp ®­îc b¶ng sau: j 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 P1 (N/cm2) 126 262 408 564 730 906 1092 1289 P2 (N/cm2) 222 422 596 748 875 979 1060 1116 P10 (N/cm2) 59 196 305 844 422 678 818 965 P20 (N/cm2) 166 315 446 560 655 733 793 835 P1, P2 : khi xe chë ®ñ t¶i P10, P20: khi xe kh«ng chë t¶i. Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh ®­îc ë b¶ng trªn ta vÏ ®­îc ®å thÞ c¸c ®­êng ®Æc tÝnh biÓu diÔn gi÷a ¸p suÊt cÇn thiÕt t¸c dông lªn c¸c c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc p1 vµ c¬ cÊu phanh cÇu sau p2, ë hai tr­êng hîp xe ®Çy t¶i vµ xe kh«ng t¶i cã hÖ sè b¸m j kh¸c nhau . §å thÞ ®Æc tÝnh bé ®iÒu hoµ lùc phanh. 2. Chän ®­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh: - VÏ ®­êng ®Æc tÝnh thùc tÕ khi kh«ng cã bé ®iÒu hoµ lùc phanh (®Æc tÝnh kh«ng ®iÒu chØnh) b»ng c¸ch vÏ mét ®­êng th¼ng nghiªng víi trôc hoµnh mét gãc 450. - Qua ®å thÞ ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc ®iÓm b¾t ®Çu lµm viÖc cña bé ®iÒu hoµ lùc phanh ë chÕ ®é kh«ng t¶i vµ ®Çy t¶i: + §iÓm a’: Lµ ®iÓm b¾t ®Çu lµm viÖc cña bé ®iÒu hoµ lùc phanh ë chÕ ®é kh«ng t¶i. + §iÓm a : Lµ ®iÓm b¾t ®Çu lµm viÖc cña bé ®iÒu hoµ lùc phanh ë chÕ ®é ®Çy t¶i. Ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc ®iÓm a, a’ b»ng c¸ch lÊy giao ®iÓm cña ®­êng ®Æc tÝnh thùc tÕ vµ hai ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng khi xe kh«ng t¶i vµ ®Çy t¶i. Víi môc ®Ých cña bé ®iÒu hoµ lùc phanh lµ ®iÒu chØnh ¸p suÊt dÇu dÉn ®Õn c¬ cÊu phanh sau khi t¶i träng ph©n bè lªn cÇu sau thay ®æi trong qu¸ tr×nh phanh. §iÓm b¾t ®Çu lµm viÖc cña bé ®iÒu hoµ lùc phanh lµ ®iÓm mµ ¸p suÊt dÇu dÉn ®Õn c¬ cÊu phanh sau trªn ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng b¾t ®Çu gi¶m xuèng vµ nhá h¬n ¸p suÊt dÉn ®Õn c¬ cÊu phanh tr­íc. C¸c ®iÓm b, b’ lµ nh÷ng víi ¸p suÊt dÇu cùc ®¹i p1, p2 ë èng dÉn dÇu ®Õn c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc vµ cÇu sau khi xe kh«ng t¶i vµ ®Çy t¶i. ¸p suÊt nµy ®­îc lùa chän tr­íc theo tõng lo¹i xe kh¸c nhau ë chÕ ®é kh«ng t¶i vµ ®Çy t¶i. Nh­ vËy ®Æc tÝnh cña bé ®iÒu hoµ lùc phanh n»m trong kho¶ng ab vµ a’b’. øng víi t¶i träng kh¸c nhau sÏ cã nh÷ng ®­êng t­¬ng tù víi nh÷ng ®­êng xiªn kh¸c nhau xen kÏ gi÷a hai ®­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh a, b vµ øng víi mét hÖ sè K® nhÊt ®Þnh. (K® lµ hÖ sè ®é dèc cña ®­êng quan hÖ: p2= f(p1)) Tõ ®å thÞ quan hÖ ta cã: p1a = p2a p1a’ = p2a’ Trong ®ã: p1a, p2a- ¸p suÊt trong dÉn ®éng phanh cña c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc vµ cÇu sau khi bé ®iÒu hoµ lùc phanh b¾t ®Çu lµm viÖc khi ®Çy t¶i. p1a’, p2a’- ¸p suÊt trong dÉn ®éng phanh cña c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc vµ cÇu sau khi bé ®iÒu hoµ lùc phanh b¾t ®Çu lµm viÖc khi kh«ng t¶i. 3. X¸c ®Þnh hÖ sè b¸m ®¹t hiÖu qu¶ phanh cao nhÊt (): Tõ quan hÖ p1a = p2a ta lËp ®­îc mét biÓu thøc quan hÖ ¸p suÊt trong dÉn ®éng phanh cña c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc vµ cÇu sau. + Gi¸ trÞ lµ hÖ sè b¸m cña xe víi mÆt ®­êng ë thêi ®iÓm bé ®iÒu hoµ lùc phanh b¾t ®Çu lµm viÖc ë chÕ ®é ®Çy t¶i tøc lµ ®iÓm a n»m trªn ®­êng ®Æc tÝnh. (N/cm2) (N/cm2) Do ®ã: = + T­¬ng tù ta x¸c ®Þnh ®­îc ë chÕ ®é kh«ng t¶i: Do ®ã: = VËy t¹i c¸c gi¸ trÞ vµ thay vµo c¸c ph­¬ng tr×nh p1, p2 vµ p01, p02 ta cã: T¹i : p1 = p2 = 1066 (N/cm2) T¹i : p01= p02 = 789 (N/cm2) Nh­ vËy: ë chÕ ®é kh«ng t¶i khi xe ch¹y trªn ®­êng cã hÖ sè b¸m th× phanh ®¹t hiÖu qu¶ cao nhÊt. ë chÕ ®é ®Çy t¶i khi xe ch¹y trªn ®­êng cã hÖ sè b¸m th× phanh ®¹t hiÖu qu¶ cao nhÊt. 4. X¸c ®Þnh hÖ sè K® K®: lµ hÖ sè gãc cña ®­êng quan hÖ p2 = f(p1) K® = K® = K® =tgb = tg160 P1max: ¸p suÊt cùc ®¹i trong dÉn ®éng phanh cÇu tr­íc. P2max: ¸p suÊt cùc ®¹i trong dÉn ®éng phanh cÇu sau. P2a: ¸p suÊt t¹i vÞ trÝ bé ®iÒu hoµ b¾t ®Çu lµm viÖc ë cÇu sau. P1a: : ¸p suÊt t¹i vÞ trÝ bé ®iÒu hoµ b¾t ®Çu lµm viÖc ë cÇu tr­íc. 5. LËp ph­¬ng tr×nh quan hÖ ¸p suÊt P1, p2 cña ®­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh §­êng ®Æc tÝnh cña bé ®iÒu hoµ lùc phanh lµ nh÷ng ®­êng xiªn t¹o víi ®­êng biÓu diÔn ¸p suÊt p1 nh÷ng gãc b. Do ®ã cã thÓ lËp ph­¬ng tr×nh cho ®­êng xiªn ®ã : P2 = Ap1+B Tronh ®ã : A: hÖ sè gãc A = tgb ==0.28 B = Yb-Xb.tgb = 1116 - 1289.tg160 = 746 P2 = 0.28.p1 + 746 N/cm2 Mèi quan hÖ nµy biÓu thÞ sù quan hÖ ¸p suÊt trong dÉn ®éng cña c¬ cÊu phanh cÇu sau. Mèi quan hÖ nµy biÓu thÞ b»ng ®­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh cña bé ®iÒu hoµ lùc phanh khi lµm viÖc , nh­ vËy p2 phô thuéc p1, tøc lµ phô thuéc vµo c­êng ®é phanh vµ sù ph©n bæ t¶i träng t¸c dông lªn c¸c cÇu xe khi phanh . 6. Chän vµ x¸c ®Þnh th«ng sè kÕt cÊu . Nh­ trªn hÖ sè gãc : ==0.28 Lµ ®é dèc cña ®­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh so víi ®­êng biÓu diÔn ¸p suÊt P1 S1:lµ diÖn tÝch mÆt d­íi cña piton vi sai. S1:lµ diÖn tÝch mÆt trªn cña piton vi sai. S1=π(D2-d2)/4 S2=π(D2-d,2)/4 Chän s¬ bé: §­êng kÝnh piston cña piston vi sai chän: D= 30mm §­êng kÝnh chèt tú (tú lªn ô tú h¹n chÕ) chän :d,=5(mm) §­êng kÝnh cæ piston vi sai:d Suy ra:d=25(mm) 7. X©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh biÕn d¹ng cña hÖ thèng treo phô thuéc vµo t¶i träng vµ cuêng ®é phanh . §Ó x©ydùng ®­êng ®Æc tÝnh biÕn d¹ng cña hÖ thèng treo ta dïng c«ng thøc (1) trong ®ã : g2: träng l­îng phÇn kh«ng ®­îc treo, g2=3,5¸5%träng l­îng thiÕt kÕ cña «t« du lÞchÞ g2=790N. Pj : lùc qu¸n tÝnh. (2) G: träng l­îng toµn bé cña «t« g: gia tèc träng tr­êng, g =9,81m/s2 j: gia tèc chËm dÇn cña «t« khi phanh gia tèc chËm dÇn lín nhÊt khi xe sö dông toµn bé träng l­îng b¸m cña xe. jmax=g.g (3) g: hÖ sè b¸m cña xe (gmax=0,8) Þ (4) Pp: lùc phanh ë c¸c b¸nh xe Thay c«ng thøc ( 4) vµo c«ng thøc (1) ta cã : (5) Trong c«ng thøc (5) c¸c gi¸ trÞ G, a, L, g2, hg, Cp2 ®èi víi xe lµ cè ®Þnh nªn f = A – B.j Cp2: ®é cøng tæng céng cña hÖ thèng treo sau, theo xe tham kh¶o ta cã Cp2 = 50 N/mm Dùa vµo c«ng thøc (5) ta sÏ tÝnh ®­îc ®é vâng f cña hÖ thèng treo cÇu sau khi kh«ng t¶i vµ khi ®Çy t¶i. Khi tÝnh ®é vâng ta tÝnh cho c¸c ®iÓm a, a’, b, b’ c¨n cø vµo hµm P2= f(p1).j. Ta ®· biÕt c¸c ®iÓm a, a’, b, b’ øng víi hÖ sè b¸m j bao nhiªu th× ta tÝnh ®­îc f ë c¸c ®iÓm a, a’, b, b’. Tõ c¸c gi¸ trÞ nµy ta x©y dùng ®­îc ®å thÞ quan hÖ trªn trôc hoµnh lµ ¸p suÊt p1 trôc tung lµ ®é vâng f §å thÞ ®Æc tÝnh biÕn d¹ng cña hÖ thèng treo. fa = A – B.ja fa =162 – 90.0,67 = 101 (mm) fb = A – B.jb =162 – 90.0,8 = 90 (mm) fa,= A, – B,.ja, fa,=121-67.0,66=76,8 (mm) fb,=121-67.0,8= 67,4 (mm) Khi tÝnh ®­îc fa, fb, fa’, fb’ f1 = fa – fa’ = 101-76,8 =24,2 (mm) f2 = fb – fa’ = 90-76,8 = 13,2 (mm) f3 = fa’ – fb’ = 76,8-67,4 = 9,4 (mm) X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ®iÒu chØnh: Kx = Cx.ix (6) Kx: th«ng sè kÕt cÊu ®­îc xuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn c©n b»ng cña pist«ng bé ®iÒu chØnh b¾t ®Çu lµm viÖc t¹i ®iÓm a. Cx: chuyÓn vÞ cña lß xo håi vÞ khi ®ãng më van lµ kh«ng ®¸ng kÓ ix: tû sè truyÒn cña c¬ cÊu dÉn ®éng bé ®iÒu chØnh . Ta x¸c ®Þnh nh­ sau: hoÆc (7) Trong ®ã Qa, Qb: lµ t¶i träng t¸c dông lªn cÇu sau thay ®æi khi phanh. Sa, Sb: lµ hiÖu sè biÕn d¹ng cña hÖ thèng treo tõ ®iÓm a ¸ b Flx1: lùc t¸c dông cña lß xo hay thanh ®µn håi lªn piston t¹i ®iÓm a ( chë ®Çy t¶i) Flx2 : lùc t¸c dông cña lß xo hay thanh ®µn håi lªn piston t¹i ®iÓm a’ (kh«ng chë t¶i ) f1 : ®é dÞch chuyÓn cña hÖ thèng treo t¹i hai ®iÓm a vµ a’ (8) d: ®­êng kÝnh piston, d = 25 mm p1a: ¸p suÊt trong c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc t¹i ®iÓm a p1a’ : ¸p suÊt trong c¬ cÊu phanh cÇu sau t¹i ®iÓm a’ 8. KiÓm tra lai ®­êng kÝnh D cña piston vi sai: - Ta ®· chän vµ tÝnh s¬ bé ®­êng kÝnh D vµ d cña piston vi sai theo c«ng thøc gÇn ®óng. - Tíi ®©y ta tÝnh chÝnh x¸c ®­êng kÝnh cña piston vi sai ®Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖc. Theo ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc t¹i ®iÓm b: Trong ®ã: p1b, p2b – ¸p suÊt trong dÉn ®éng phanh cña c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc vµ cÇu sau t¹i b. S1- DiÖn tÝch tiÕt diÖn cña piston cã ®­êng kÝnh d (cm) S2- DiÖn tÝch tiÕt diÖn cña mÆt piston D ( cm ) FLX – Lùc ®µn håi cña lß xo phô thuéc vµo ®é vâng f cña hÖ thèng treo sau (KG) Tõ ®ã ta cã: Trong ®ã: Q’a – Lùc Ðp cña lß xo vµo piston vi sai t¹i ®iÓm a f2 – §é biÕn d¹ng cña ®iÓm b so víi ®iÓm a’ cña hÖ thèng treo cÇu sau. BiÕn ®æi vµ thay vµo ph­¬ng tr×nh trªn ta cã: (cm) Trªn ®Ønh piston vi sai cã kÕt cÊu lµm ô tú h¹n chÕ cã ®­êng kÝnh 5 mm, ®Ó ®¶m b¶o diÖn tÝch tiÕp xóc ta t¨ng kÝch th­íc ®­êng kÝnh D lªn mét gi¸ trÞ: 9. KiÓm tra ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh cña bé ®iÒu hoµ ¸p lùc phanh: Khi lËp d­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh ta cè g¾ng lµm cho ®­êng nµy cµng gÇn ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng cµng tèt. Ta tÝnh cho xe ®Çy t¶i vµ xe kh«ng t¶i sai sè chØ n»m trong giíi h¹n cho phÐp §Ó kiÓm tra sù trïng nhau cña ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng trªn kho¶ng a’b’ vµ ®­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh ta ph¶i x¸c ®Þnh ®­îc tung ®é ®iÓm b. Theo c«ng thøc: Trong ®ã: Q’a – Lùc Ðp cña lß xo vµo piston vi sai t¹i ®iÓm a’ f3 - §é biÕn d¹ng cña hÖ thèng treo. D - §­êng kÝnh cña piston vi sai. d – §­êng kÝnh cña cæ piston vi sai. p’1b – ¸p suÊt trong ®­êng èng cña c¬ cÊu phanh tr­íc t¹i b’ phï hîp víi ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh. Kx - Th«ng sè kÕt cÊu cña bé ®iÒu hoµ. Thay c¸c gi¸ trÞ vµo ta cã: Trªn ®å thÞ ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh trÞ sè ¸p suÊt cña c¬ cÊu phanh cÇu sau khi xe kh«ng t¶i ë vÞ trÝ b’=35,7 KG/cm2. Sù kh«ng trïng nhau cña ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng vµ ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh thùc tÕ lµ: So s¸nh thÊy ta thÊy 0,14% < VËy sai sè nµy n»m trong giíi h¹n cho phÐp. TÝnh thanh ®µn håi: theo xe tham kh¶o ta chän ®­êng kÝnh thanh ®µn håi d= 5 (mm) Ch­¬ng V.KiÓm tra hÖ thèng phanh I.Th¸o l¾p vµ ®iÒu chØnh khe hë mét sè côm chi tiÕt ®iÓn h×nh. 1.Côm piston xi lanh b¸nh xe. a.Th¸o xi lanh ra khái gi¸ ®ì: Th¸o 2 chèt dÉn h­íng ra sau ®ã th¸o xi lanh phanh vµ treo nã lªn ®Ó èng dÇu kh«ng bÞ kÐo c¨ng. b. L¾p xi lanh: X¶ mét Ýt dÇu phanh ra khái b×nh,Ên piston vµo b»ng c¸n bóa hay vËt t­¬ng tù. c. Th¸o piston ra khái xi lanh: §Ó mét miÕng v¶i gi÷ piston vµ xi lanh sau ®ã ding khÝ nÐn thæi piston ra khái xi lanh. Do piston vµ xi lanh cã c¬ cÊu tù ®iÒu chØnh khe hë nªn khi l¾p piston vµ xi lanh vµo ta kh«ng cÇn ®iÒu chØnh khe hë. 2.Th¸o l¾p xi lanh chÝnh vµ trî lùc: §Ó th¸o xi lanh chÝnh vµ trî lùc ta th¸o èng dÇu phanh ra tr­íc sau ®ã th¸o bu l«ng h·m gi÷a xi lanh chÝnh vµ trî lùc.Khi ®· t¸ch xi lanh chÝnh ra khái trî lùc ta tiÕn hµnh th¸o piston xi lanh chÝnh ra khái xi lanh.Khi l¾p xi lanh chÝnh cÇn b«i mì vµo c¸c bÒ mÆt chi tiÕt cÇn thiÕt sau ®ã míi l¾p. Trong qu¸ tr×nh l¾p pi ston vµo xi lanh chÝnh cÇn ®iÒu chØnh l¹i chiÒu dµi cña cÇn ®Èy trî lùc.C«ng viÖc nµy ®­îc tiÕn hµnh b»ng dông cô chuyªn dông lµ sst(m· sè 09737-00010). II.X¶ khÝ ra khái m¹ch dÇu: M¹ch dÇu cña hÖ thèng phanh ph¶I kh«ng ®­îc cã khÝ.NÕu khÝ lät vµo hÖ thèng, ¸p suÊt tõ xi lanh chÝnh sÏ kh«ng ®­îc truyÒn tíi xi lanh b¸nh xe do nã chØ ding ®Ó nÐn khÝ mµ th«i. Khi th¸o hÖ thèng phanh cã thÓ cã khÝ trong m¹ch dÇu,th× ph¶i x¶ hÕt khÝ ra khái hÖ thèng ,thù hiÖn theo c¸c b­íc sau: §Çu tiªn x¶ khÝ ra khái xi lanh chÝnh .Sau ®ã x¶ khÝ ra khái xi lanh b¸nh xe xa xi lanh chÝnh nhÊt. c«ng viÖc x¶ khÝ ph¶I ®­îc tiÕn hµnh bëi 2 ng­êi, ng­êi gióp viÖc ngåi ë ghÕ ng­êi l¸i ®Ó ®¹p phanh khi cÇn. §¹p phanh chËm. NÕu ®¹p phanh nhanh, c¸c bät khÝ sÏ vì nhá v× vËy khã x¶ ra khái hÖ thèng. 1.X¶ khÝ ra khái xi lanh chÝnh. Khi b×nh dÇu c¹n hay khi th¸o l¾p khÝ lät vµo xi lanh chÝnh v× vËy ta ph¶i x¶ khÝ ra khái xi lanh, tiÕn hµnh theo c¸c b­íc sau: §¹p bµn ®¹p phanh ch¹m vµ gi÷ nã ë vÞ trÝ d­íi cïng. BÞt nót cöa ra b»ng ngãn tay råi nh¶ phanh. LÆp l¹i 2 b­íc trªn 3 ®Õn 4 lÇn. 2.X¶ khÝ ra khái m¹ch dÇu. * L¾p èng nhùa vµo nót x¶ khÝ trªn xi lanh phanh b¸nh xe. - Nh¶ phanh tay. - Th¸o n¾p lót x¶ khÝ ra khái van x¶ khÝ. - Nèi èng nhùa vµo van x¶ khÝ vµ ®­a ®Çu kia cña èng vµo b×nh cã chøa mét nöa dÇu phanh. * X¶ khÝ ra khái ®­êng dÇu: - §¹p phanh chËm vµi lÇn. - Khi ®ang ®¹p phanh , níi láng nót x¶ khÝ ®Õn khi dÇu b¾t ®Çu trµo ra.LÆp l¹i qu¸ tr×nh nµy ®Õn khi kh«ng cßn bät khÝ trong dÇu th× ®ãng nót x¶ khÝ l¹i. III.KiÓm tra ho¹t ®éng cña trî lùc phanh. 1.KiÓm tra ho¹t ®éng cña trî lùc. - §Ó x¶ ch©n kh«ng bªn trong trî lùc, ®¹p phanh vµi lÇn khi ®éng c¬ t¾t. - §¹p phanh vµ gi÷ lùc ®¹p kh«ng ®æi. - Næ m¸y vµ kiÓm tra r»ng ch©n phanh lón nhÑ xuèng. 2.KiÓn tra sù kÝn khÝ cña trî lùc. - Sauk hi næ m¸y 1-2 phót, t¾t m¸y. - Sau khi ®¹p phanh vµi lÇn víi lùc ®¹p kh«ng ®æi, kiÓm tra r»ng ®é cao cùc tiÓu cña ch©n phanh t¨ng dÇn sau mçi lÇn ®¹p phanh. Ch­¬ng VI Quy tr×nh gia c«ng chi tiÕt I.Ph©n tÝch chi tiÕt gia c«ng. Chi tiÕt gia c«ng lµ xi lanh b¸nh xe. Chøc n¨ng lµm viÖc: chi tiÕt cã nhiÖm vô truyÒn lùc cña ng­êi l¸i xe th«ng qua hÖ thèng thuû lùc ®Ó Ðp m¸ phanh vµo ®Üa phanh thùc hiÖn phanh xe. §iÒu kiÖn lµm viÖc: chi tiÕt chuyÓn ®éng trong lßng xi lanh nªn ®ßi hái cã ®é bãng cao. Yªu cÇu kü thuËt: víi chøc n¨ng vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc nh­ trªn yªu cÇu kü thuËt ®Æt ra lµ: BÒ mÆt lµm viÖc ph¶i ®¶m b¶o ®é bãng cho phÐp. Th¸o l¾p dÔ dµng. KÕt cÊu chi tiÕt kh«ng phøc t¹p, ®Ó gi¶m ®­îc tèi thiÓu sè nguyªn c«ng gia c«ng chi tiÕt, trong qu¸ tr×nh gia c«ng chi tiÕt ph¶i dÔ dµng , thùc hiÖn ®­îc trªn c¸c m¸y gia c«ng ®¬n gi¶n. KÕt cÊu chung cña piston b¸nh xe tr­íc: II.LËp quy tr×nh c«ng nghÖ 1.Nguyªn c«ng 1.§óc ph«i trong khu©n kim lo¹i. 2.Nguyªn c«ng2: TiÖn th« mÆt trong xi lanh, mÆt ®Çu, mÆt ngoµi vµ r·nh a. TiÖn th« mÆt trong xi lanh, mÆt ®Çu * §Þnh vÞ vµ kÑp chÆt: + Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt trªn m©m cÆp 3 chÊu vµ mÆt ph¼ng cña m©m cÆp, h¹n chÕ 5 bËc tù do. * Chän m¸y: + Chän m¸y tiÖn T15K6 * Chän dao: + Chän dao tiÖn b»ng thÐp giã cã kÝ hiÖu P18 * ChÕ ®é c¾t: + L­îng d­ gia c«ng: Z=(34-32)/2 = 1(mm) + ChiÒu s©u c¾t: t = 1 (mm) + L­îng ch¹y dao: Tra b¶ng 5-11 (Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y tËp 2) ta cã: S = 0,5 (mm/vßng) + Tèc ®é c¾t: Tra b¶ng 5-75 (Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y tËp 2) V=150 (m/ph) b. TiÖn r·nh piston vµ mÆt ngoµi M¸y: m¸y tiÖn 1K62 Dao: dao tiÖn ®Çu cong 450 cã mòi hîp kim T15K6 Tèc ®é quay: n = 360 (vßng /phót) Tèc ®é c¾t v = 32 (m/phót) ChiÒu s©u c¾t: t = 1,5 mm B­íc tiÕn dao: s = 0,2 (mm/vßng). 3.Nguyªn c«ng 3.khoan lç. Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt trªn bµn khoan b»ng khèi V ng¾n h¹n chÕ 4 bËc tù do M¸y: m¸y khoan ®øng Dao: mòi khoan ruét gµ f4 Tèc ®é quay: n = 180 (vßng/phót) Tèc ®é c¾t: v = 18 (m/phót) 2.Nguyªn c«ng IV: tiÖn suèt chiÒu dµi piston ®­êng kÝnh f47-0,021 vµ mÆt ®Çu a.TiÖn th«: * §Þnh vÞ vµ kÑp chÆt: Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt trªn m©m cÆp 3 chÊu vµ mòi tù ®Þnh t©m. * Chän m¸y: + Chän m¸y tiÖn T15K6 * Chän dao: + Chän dao tiÖn b»ng thÐp giã cã kÝ hiÖu P18 * ChÕ ®é c¾t: + L­îng d­ gia c«ng: Z=(49,5-47,5)/2 = 1(mm) + ChiÒu s©u c¾t: t = 1 (mm) + L­îng ch¹y dao: Tra b¶ng 5-11 (Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y) ta cã: S = 0,5 (mm/vßng) + Tèc ®é c¾t: Tra b¶ng 5-75 (Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y tËp 2) V=150 (m/ph) b. TiÖn tinh mÆt ngoµi piston Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt trªn m©m cÆp 3 chÊu vµ mòi tù ®Þnh t©m. M¸y: m¸y tiÖn 1K62 + L­îng d­ gia c«ng: Z= (47,5-47,2)/2 = 0,15(mm) + ChiÒu s©u c¾t: t = 0,15 (mm) + L­îng ch¹y dao: Tra b¶ng 5-11 (Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y) ta cã: S = 0,5 (mm/vßng) + Tèc ®é c¾t: Trong ®ã: T – TrÞ sè trung b×nh cña tuæi bÒn khi gia c«ng. T = 40 Cv – HÖ sè ®iÒu chØnh, tra b¶ng 5-17(STCNCTM) ta cã: Cv = 328, x = 0,12, y = 0,5, m = 0,28 HÖ sè: Trong ®ã: kmv– HÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu gia c«ng, tra b¶ng (5-4): kmv = 1 kuv– HÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu dông cô c¾t, tra b¶ng (5-6): kuv =1 knv– HÖ sè phô thuéc vµo t×nh tr¹ng bÒ mÆt, tra b¶ng(5-31): klv = 0,9 Do ®ã: kv = 0,9.1.1 = 0,9 VËy: 5.Nguyªn c«ng 5: Mµi mÆt ngoµi piston Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ vµ kÑp chÆt trªn m©m cÆp 3 chÊu vµ mòi tù ®Þnh t©m. M¸y: mµi trßn ngoµi Dao: ®¸ mµi cã ®­êng kÝnh f40 mm Tèc ®é quay: n1 = 56 (vßng/phót), n2 = 180 (vßng/phót) Tèc ®é c¾t: 12 (m/phót) ChiÒu s©u c¾t: 0,1 (mm) 6.Nguyªn c«ng 6: kiÓm tra Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ b»ng hai mòi t©m. KiÓm tra ®é nh¸m sau khi tiÖn ®¹t Rz20 §é kh«ng song song hai mÆt ®Çu £ 0,02 mm §é kh«ng trßn ®­êng kÝnh f47 cho phÐp £ 0,001 mm KÕt luËn chung Trong thêi gian ng¾n em ®­îc giao nhiÖm vô thiÕt kÕ hÖ thèng phanh xe du lÞch gåm cã: DÉn ®éng phanh, trî lùc phanh, bé ®iÒu hoµ lùc phanh…em ®· cè g¾ng s­u tÇm tµi liÖu vµ vËn dông kiÕn thøc ®· ®­îc häc tËp ®Ó hoµn thµnh nhiÖm vô ®­îc giao. Trong mét thêi gian ng¾n em ®· hoµn thµnh ®­îc viÖc thiÕt kÕ mét sè c¬ cÊu nh­: C¬ cÊu phanh, trî lùc phanh, bé ®iÒu hoµ lùc phanh… Qua tÝnh to¸n thÊy r»ng c¸c côm thiÕt kÕ ®Òu ®¶m b¶o vÒ th«ng sè lµm viÖc vµ ®ñ bÒn. Trong qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n, víi thêi gian cã h¹n nh­ng b¶n th©n em ®· cã cè g¾ng t×m hiÓu thùc tÕ vµ gi¶i quyÕt c¸c néi dung kÜ thuËt hîp lý. §©y lµ b­íc khëi ®Çu quan träng gióp cho em cã thÓ nhanh chãng tiÕp cËn víi ngµnh c«ng nghiÖp « t« hiÖn nay cña n­íc ta. Em rÊt mong nhËn ®­îc nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp, bæ sung cña c¸c thÇy ®Ó ®Ò tµi cña em ®­îc hoµn thiÖn h¬n, gãp phÇn nhá bÐ vµo nhu cÇu sö dông xe ë ViÖt Nam hiÖn nay. Mét lÇn n÷a em xin c¶m ¬n sù h­íng dÉn, chØ b¶o tËn t×nh cña thÇy Ph¹m H÷u Nam cïng c¸c thÇy trong m«n «t« ®· gióp em hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Tµi liÖu tham kh¶o 1. TËp bµi gi¶ng thiÕt kÕ tÝnh to¸n ¤t« T¸c gi¶: PGS.TS. NguyÔn Träng Hoan 2. Bµi gi¶ng cÊu t¹o ¤t« T¸c gi¶: Ph¹m Vþ – D­¬ng Ngäc Kh¸nh XuÊt b¶n: Hµ Néi - 2004. 3. H­íng dÉn thiÕt kÕ hÖ thèng phanh ¤t« m¸y kÐo T¸c gi¶: D­¬ng §×nh KhuyÕn XuÊt b¶n: Hµ Néi - 1985. 4. ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n ®éng c¬ ®èt trong T¸c gi¶: §Æng TÊn C­êng – NguyÔn Tö Dòng NguyÔn §øc Phó 6. TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 1 vµ 2. T¸c gi¶: TrÞnh ChÊt - Lª V¨n UyÓn. XuÊt b¶n: §HBK in 2000. 7. H­íng dÉn lµm bµi tËp dung sai. T¸c gi¶: Ninh §øc Tèn - §ç Träng Hïng.