Nghiên cứu tính toán động học hệ thống dẫn động phanh của ô tô Hino FF3H

s½n sµng lµm viÖc th× khi ®ã xe míi cã thÓ khëi hµnh an toµn. 1 2 3 H×nh 2:S¬ ®å bé phËn cung cÊp khÝ nÐn: 1-Bé phËn sÊy kh« khÝ nÐn; 2-M¸y nÐn khÝ; 3- B×nh chøa khÝ nÐn. 2. DÉn ®éng khÝ nÐn Van ph©n phèi khÝ nÐn dïng ®Ó ®iÒu khiÓn vµ ph©n phèi dßng khÝ nÐn tíi c¸c xi lanh phanh khÝ nÐn – thuû lùc ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh. Van ph©n phèi ®­îc ®iÒu khiÓn bëi bµn ®¹p phanh cña ng­êi l¸i. Trong van ph©n phèi cã hai côm van ®iÒu khiÓn hai dßng khÝ nÐn ®Õn dßng phanh tr­íc vµ dßng phanh sau. Mçi côm van cã mét hÖ thèng ti ®Èy, ®Õ van vµ c¸c gio¨ng cao su lµm kÝn. H×nh 3. Van ph©n phèi khÝ nÐn « t« hino FF3H: 1- Phít cao su; 2- Lß xo håi vÞ; 3- vßng h·m; 4- Piston sè 2; 5- Lß xo håi vÞ; 6- Th©n van sè 2; 7- Van x¶ khÝ; 8- §Õ van x¶ khÝ; 9- §Õ van sè 2; 10- Lß xo håi vÞ piston sè 2; 11- Lß xo håi vÞ piston sè 1; 12- §Õ van sè 1; 13- Lß xo ®Õ piston sè 1; 14- Lß xo håi vÞ sè 1; 15- Piston sè 1; 16- Th©n van sè 1; 17- N¾p van phanh; 18- VÝt ®iÒu chØnh; 19 Ty ®Èy; 20- Chèt; 21- Bµn ®¹p phanh; A- §­êng tíi dßng phanh b¸nh sau; B- §­êng tíi dßng phanh b¸nh tr­íc; C- §­êng tõ b×nh khÝ nÐn cho phanh sau; D- §­êng tõ b×nh khÝ nÐn cho phanh tr­íc; E- ®­êng th«ng khÝ trêi. - KÕt cÊu cña van ph©n phèi khÝ nÐn ®­îc chia thµnh 3 côm chÝnh (h×nh 3) + Côm bµn ®¹p: Bµn ®¹p phanh 21 cã c¬ cÊu ho¹t ®«ng kiÓu ®ßn bÈy víi mét ®Çu lµ vÝt ®iÒu chØnh 18, ®Çu kia lµ trôc l¨n 20. VÝt 18 t× vµo n¾p 17 ®Ó h¹n chÕ hµnh tr×nh cña trôc l¨n 20 khi nh¶ phanh. + Côm ®iÒu khiÓn dßng phanh sau: Piston chÝnh 15 ®­îc c©n b»ng bëi c¸c lß xo ®ì 13, lß xo håi vÞ vµ lß xo chÝnh 14. D­íi t¸c dông cña lùc c¨ng lß xo 11, ®Õ van 12 tiÕp xóc víi th©n van ph©n phèi, ®ãng ®­êng cung cÊp khÝ nÐn tõ C sang A. + Côm ®iÒu khiÓn dßng phanh tr­íc: Piston 4, lâi lµ mét ®­êng èng lµm nhiÖm vô x¶ khÝ. §Õ van 9 tiÕp xóc víi th©n van ph©n phèi d­íi t¸c dông cña lß xo 5, ®ãng ®­êng khÝ nÐn tõ D sang B. - Nguyªn lý lµm viÖc: + Tr¹ng th¸i phanh: Lùc ®¹p cña ng­êi l¸i t¸c dông lªn bµn ®¹p 21, qua lß xo 14 ®Èy piston 15 ®i xuèng ®ãng van x¶. Piston 15 tiÕp tôc ®i xuèng ®Èy ®Õ van 12 ®i xuèng ®Ó më van cung cÊp ®Ó khÝ nÐn ®i tõ b×nh chøa (khoang C ) ®Õn dßng phanh b¸nh sau ( khoang A ). KhÝ nÐn ë khoang A qua lç th«ng vµo khoang G, ®Èy piston 4 ®i xuèng ®ãng van x¶, sau ®ã ®Èy ®Õ van 9 ®i xuèng, më van cung cÊp ®Ó khÝ tõ b×nh chøa ( khoang D ) ®Õn dßng phanh b¸nh tr­íc ( khoang B ). + Tr¹ng th¸i nh¶ phanh: Khi nh¶ bµn ®¹p phanh, ¸p suÊt khÝ nÐn trong khoang A ®Èy piston 15 ®i lªn, d­íi t¸c dông cña lß xo 11 ®Õ van 12 ®i lªn ®ãng van cung cÊp l¹i, ng¨n kh«ng cho khÝ nÐn tõ khoang C truyÒn sang khoang A. Piston 15 tiÕp tôc ®i lªn më van x¶, khÝ nÐn tõ khoang A vµ dßng phanh sau ra ngoµi kh«ng khÝ qua ®­êng E. KhÝ nÐn trong khoang G trªn Piston 4 sÏ ®i qua khoang A vµ x¶ ra kh«ng khÝ qua khoang E. Do lùc ®Èy lß xo 10 vµ ¸p lùc khÝ nÐn bªn d­íi Piston 4sÏ lµm Piston 4 ®i lªn, ®ãng van cung cÊp khÝ tõ khoang D sang khoang B, më van x¶ cho khÝ nÐn trong khoang B vµ dßng phanh tr­íc tho¸t ra ngoµi kh«ng khÝ qua khoang E. + Tr¹ng th¸i rµ phanh - phanh vµ gi÷ phanh ë møc ®é nhÊt ®Þnh: *§èi víi dßng phanh sau, ¸p suÊt khÝ nÐn trong khoang A t¸c ®éng lªn ®¸y piston 15 cïng víi lùc lß xo 2 ®Õn khi th¾ng ®­îc lùc lß xo 14 sÏ ®Èy piston ®i lªn, ®ãng van cung cÊp l¹i. ¸p suÊt khÝ nÐn trong dßng phanh sau ( khoang A ) duy tr× ë mét gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh, kh«ng tiÕp tôc t¨ng do kh«ng cã khÝ nÐn cung cÊp tõ khoang C sang n÷a. Tr¹ng th¸i c©n b»ng cña piston 15 ®­îc thiÕt lËp bëi lùc lß xo 14 ( lùc ®¹p phanh ) , lùc c¸c lß xo ph¶n håi vµ ¸p suÊt khÝ nÐn trong khoang A. *§èi víi dßng phanh tr­íc, khi ¸p suÊt khoang B bªn d­íi piston t¨ng lªn cïng víi lùc lß xo 10 ®Õn khi th¾ng lùc do ¸p suÊt bªn trªn piston (¸p suÊt phanh sau) g©y nªn sÏ ®Èy piston 4 ®i lªn, ®ãng van cung cÊp l¹i. ¸p suÊt khÝ nÐn trong dßng phanh tr­íc ®­îc duy tr× ë gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh t­¬ng øng víi møc ®é phanh. Tr¹ng th¸i cÇn b»ng ®­îc x¸c lËp bëi ¸p suÊt bªn trªn vµ d­íi piston cïng víi lùc lß xo 10 ë tr¹ng th¸i c©n b»ng, lß xo 11 vµ lß xo 5 ®ãng c¸c van x¶ l¹i, ng¨n kh«ng cho khÝ trong c¸c dßng phanh tho¸t ra ngoµi. ¸p suÊt dßng phanh sau vµ dßng phanh tr­íc ®­îc gi÷ ë mét møc ®é nhÊt ®Þnh, t­¬ng øng víi ¸p suÊt dÇu ë tr¹ng th¸i rµ phanh. + Khi dßng phanh tr­íc bÞ háng: Gi¶ sö dßng phanh tr­íc bÞ hë, khÝ nÐn ë dßng phanh sau ®­îc ng¨n c¸ch víi dßng phanh tr­íc bëi piston 4, ®¶m b¶o cho dßng phanh sau vÉn häat ®éng b×nh th­êng. + Khi dßng phanh sau bÞ háng: Gi¶ sö dßng phanh sau bÞ hë, kh«ng cßn ¸p lùc khÝ nÐn lªn trªn piston4 ®Ó ®Èy piston 4 ®i xuèng. Khi tiÕp tôc ®¹p nhanh, piston15 ®i xuèng cho ®Õn khi tiÕp xóc víi piston 4, ®Èy piston 4 ®i xuèng, ®ãng van vµ më van cung cÊp, ®¶m b¶o cho dßng phanh tr­íc vÉn häat ®éng b×nh th­êng. 3. DÉn ®éng thuû lùc - CÊu t¹o xi lanh phanh khÝ nÐn - thuû lùc: Gåm 2 côm chÝnh + Xi lanh chÝnh thñy lùc : Gåm cã vá, piston thuû lùc11 vµ xi lanh thuû lùc 8. DÇu phanh tõ b×nh chøa ®­îc cÊp vµo trong xi lanh th«ng qua lç B vµ van ®iÒu khiÓn 7. DÇu ®­îc dÉn vµo lâi piston 11 th«ng qua mét van ®ãng cã d¹ng trßn , tiÕt diÖn h×nh ch÷ U vµ cÊp cho xi lanh thuû lùc 8. Tõ xi lanh thuû lùc 8 dÇu sÏ dÉn ®Õn xi lanh phanh b¸nh xe qua lç C. Trªn vá xi lanh 8 cã van x¶ khÝ . Trªn bÒ mÆt cña piston thuû lùc 11 cã xÎ r·nh ®Ó l¾p c¸c gio¨ng cao su ®¶m b¶o kÝn khÝt gi÷a xi lanh thñy lùc 8 vµ piston thñy lùc 11. + Buång t¹o ¸p lùc thñy lùc do khÝ nÐn (II): §­îc t¹o bëi xi lanh 4 vµ piston sè 2. Piston 2 sÏ chia xi lanh 4 thµnh 2 kho¶ng M vµ N. Trªn piston 2 cã gio¨ng cao su 1 h×nh xuyÕn n»m bao ngoµ cã t¸c ®ông lµm kÝn. Lß xo trô 3 t¹o kh¶ n¨ng håi vÞ cho piston 2. Khoang chøa khÝ nÐn N cã thÓ th«ng víi khÝ trêi nhê lç th«ng khÝ 5 vµ c¸c mµng läc kh«ng khÝ. KhÝ nÐn ®­îc cÊp tõ van ph©n phèi khÝ nÐn vµo khoang M cña xi lanh 4 qua lç A. Xi lanh khÝ nÐn 4 vµ xi lanh thñy lùc 8 ®­îc liªn kÕt víi nhau th«ng qua ®ßn ®Èy 15 vµ cè ®Þnh víi piston 2 nhê ª cu 14. §Ó t¹o kÝn gi÷a buång khÝ nÐn vµ buång dÇu, ng­êi ta dïng phít b¹c kÝn kÑp. ë d­íi buång 4 ng­êi ta bè trÝ chèt 13. Gi÷a chèt 13 cã r·nh, trªn ®ã tú mét chèt h×nh chám cÇu nèi víi c«ng t¾c 10. C«ng t¾c nµy dïng ®Ó bËt ®Ìn c¶nh b¶o khi mßn m¸ phanh. Piston lùc 2 ®­îc l¾p chÆt víi thanh ®Èy 15 nhê ®ai èc 14. Trªn piston cã l¾p cóp pen 1 ®Ó t¨ng ®é bao kÝn gi÷a piston 2 víi xy lanh 4. Khi ch­a ®¹p phanh th× piston lùc 2 lu«n n»m ë phÝa tr¸i cña xi lanh 4 nhê lß xo håi vÞ piston 3. §Çu thanh ®Èy 15 lu«n t× vµo piston thuû lùc 11 trong xy lanh chÝnh 8 ®Ó dÉn ®éng cho piston nµy dÞch chuyÓn. ¸p suÊt trong xy lanh lùc 4 lu«n c©n b»ng víi ¸p suÊt bªn ngoµi nhê b×nh th«ng khÝ trêi 5. §iÒu ®ã gióp cho sù dÞch chuyÓn cña piston lùc 11 kh«ng bÞ ¶nh h­ëng. §Ó ng¨n kh«ng cho dÇu thuû lùc ch¶y vµo buång lµm viÖc cña xy lanh khÝ nÐn, gi÷a thanh ®Èy 15 vµ b¹c dÉn h­íng cã hai phít ch¾n dÇu 12 l¾p ng­îc chiÒu nhau. H×nh 5. Xi lanh phanh khÝ nÐn - thuû lùc « t« Hino FF3H: 1- Cóp pen; 2- Piston lùc; 3- Lß xo håi vÞ piston; 4- Xy lanh; 5- BÇu th«ng khÝ trêi; 6- §Çu r¾c nèi; 7- Van h¹n chÕ ¸p lùc; 8- Xy lanh thuû lùc (xy lanh chÝnh); 9- VÝt x¶ khÝ; 10- C«ng t¾c chuyÓn m¹ch; 11- Piston thuû lùc; 12- Phít ch¾n dÇu; 13- Chèt ®Èy; 14- §ai èc; 15- Thanh ®Èy; A- KhÝ nÐn tõ van phanh tíi; B- §­êng dÇu tõ bÇu phanh tíi; C- §­êng dÇu ®Õn xy lanh b¸nh xe; D- §­êng th«ng khÝ trêi; E-§­êng dÞch chuyÓn cña thanh ®Èy DÇu thuû lùc trong xy lanh chÝnh 8 lu«n ®­îc bæ xung kÞp thêi tõ bÇu dÇu phanh th«ng qua van kiÓm tra 7 kÕt hîp víi van h¹n chÕ ¸p lùc n»m trong piston thuû lùc 11. VÝt x¶ khÝ 9 dïng ®Ó x¶ “air” khi dÇu thuû lùc trong xy lanh chÝnh cã lÉn bät khÝ. Trong xi lanh phanh khÝ nÐn – thuû lùc cßn cã c«ng t¾c chuyÓn m¹ch 10 dïng ®Ó b¸o ®Ìn phanh mçi khi piston lùc dÞch chuyÓn ®Õn ch¹m vµo ti ®Èy cña van vµ lµm cho van dÞch chuyÓn. - Nguyªn lý lµm viÖc: + Tr¹ng th¸i kh«ng phanh: Van ph©n phèi khÝ nÐn ®ãng, kh«ng cung cÊp khÝ nÐn vµo khoang M cña xi lanh 4 do ®ã ¸p suÊt trong khoang M thÊp, lùc c¨ng cña lß xo 3 ®Èy piston 2 hÕt sang tr¸i, khiÕn thÓ tÝch cña khoang M cña xi lanh 4 ®¹t nhá nhÊt. Khi ®ã khÝ trêi sÏ qua lç 5 vµ l­íi läc ®iÒn vµo khoang N cña xi lanh 4. DÇu phanh ®­a vµo lç B, qua van mét chiÒu ch¶y vµo buång xi lanh thuû lùc 8 nhê mét van trô tiÕt diÖn ch÷ U. Lóc nµy dÇu cã ¸p suÊt thÊp nªn van h¹n chÕ ¸p lùc 7 ë tr¹ng th¸i ®ãng ®Ó tr¸nh lät khÝ vµo xi lanh thuû lùc 8. +Tr¹ng th¸i phanh: KhÝ nÐn ®­îc cÊp bëi van ph©n phèi khÝ nÐn ®iÒn ®Çy khoang M cña xi lanh 4 qua lç A. ¸p lùc cña khÝ nÐn th¾ng lùc c¨ng cña lß xo 3 ®Èy piston 2 chuuyÓn dÞch sang ph¶i. Lóc nµy van trô ch÷ U bÞt ®­êng dÇu, kh«ng cho dÇu lät vµo xi lanh thuû lùc 8 t¹o nªn buång kÝn trong xi lanh thuû lùc 8. TiÕp tôc t¨ng ¸p lùc khÝ nÐn, piston thuû lùc 11 tiÕp tôc dÞch chuyÓn sang ph¶i do lùc ®Èy cña ®ßn ®Èy 15 lµm t¨ng ¸p lùc dÇu vµ ®Èy dÇu tõ xi lanh thuû lùc 11cÊp cho c¸c xi lanh phanh b¸nh xe nhê lç C. D­íi ¸p lùc dÇu, c¸c guèc phanh ®­îc ®Èy s¸t vµo trèng phanh tiÕn hµnh qu¸ tr×nh phanh. + Tr¹ng th¸i rµ phanh: ¸p suÊt khÝ nÐn kh«ng ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt. ¸p lùc khÝ nÐn sÏ c©n b»ng víi lùc c¨ng lß xo 3 vµ ¸p lùc dÇu trong xi lanh thuû lùc 8, do ®ã sÏ gi÷ nguyªn piston cña xi lanh thñy lùc ë mét vÞ trÝ nhÊt ®Þnh t¹o nªn ¸p suÊt dÇu tíi c¸c xi lanh phanh b¸nh xe gi÷ nguyªn ë tr¹ng th¸i rµ phanh. + C¬ cÊu b¸o mßn mµ phanh: Khi m¸ phanh mßn, khe hë gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng lín, piston cña xi lanh thñy lùc dÞch chuyÓn hÕt sang ph¶i. D­íi t¸c ®éng cña ¸p suÊt khÝ nÐn trong khoang M cña xi lanh 4, lµm cho piston khÝ nÐn 2 ch¹m vµo chèt 13 lµm cÇn ®Èy di chuyÓn, khiÕn cho chám cÇu tr­ît khái r·nh. Khi ®ã chèt h×nh chám cÇu ®ãng c«ng t¾c bËt ®Ìn b¸o mßn m¸ phanh. Lóc nµy cÇn ph¶i ®iÒu chØnh l¹i khe hë gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng. * ¦u ®iÓm: Lùc bµn ®¹p nhá do kh«ng trùc tiÕp t¹o ¸p suÊt dÇu, hµnh tr×nh bµn ®¹p nhá, ¸p suÊt dÇu cã thÓ ®¹t ®Õn 132 KG/cm2. KÕt cÊu gän, cã hai dßng riªng biÖt ®¶m b¶o an toµn khi ®iÒu khiÓn. * Nh­îc ®iÓm: + Cã kÕt cÊu phøc t¹p, gi¸ thµnh cao. + ChiÕm kh«ng gian lín. + B¶o d­ìng, söa ch÷a vµ chuÈn ®o¸n phøc t¹p. I.3. C¬ cÊu phanh « t« HINO FF3H 1. C¬ cÊu phanh tr­íc. - CÊu t¹o C¬ cÊu phanh cã nhiÖm vô ¸p s¸t guèc phanh cïng víi m¸ phanh vµo trèng phanh t¹o ma s¸t lín h·m cøng c¸c b¸nh xe khi cÇn thiÕt hoÆc lµm gi¶m tèc ®é xe. C¬ cÊu phanh ®­îc chia lµm hai phÇn: PhÇn quay gåm tang trèng ®­îc b¾t víi moay ¬ b¸nh xe nhê c¸c bu l«ng, bªn ngoµi cã c¸c b¸nh xe l¾p thµnh khèi cïng quay. PhÇn tÜnh lµ c¸c chi tiÕt cßn l¹i l¾p trªn m©m phanh nh­ xy lanh b¸nh xe, c¸c guèc phanh, lß xo håi vÞ v.v... Gi÷a phÇn tÜnh vµ phÇn ®éng cïng ®­îc ®Þnh vÞ víi nhau th«ng qua hai æ bi c«n. Trèng phanh h×nh trô ®­îc b¾t cè ®Þnh víi moay ¬ b¸nh xe b»ng vÝt, phÝa trong trßn nh½n ®Ó tiÕp xóc víi m¸ phanh, x­¬ng m¸ phanh h×nh cung trßn, mÆt c¾t ngang ch÷ T ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng chÞu lùc, cã c¸c lç ®Ó t¸n m¸ phanh. M¸ phanh ®­îc lµm tõ Ami - ¨ng Ðp víi bét ®ång ®Ó t¨ng ma s¸t vµ ®é bÒn. C¸c lß xo håi vÞ ®­îc l¾p vµo hai ®Çu cña guèc phanh ®Ó kÐo guèc phanh trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu khi th«i phanh. H×nh 5. C¬ cÊu phanh tr­íc « t« Hino FF3H: M¸ phanh; 2- Guèc phanh; 3- Lß xo håi vÞ guèc phanh; 4- Lç kiÓm tra; 5- §ai èc h·m guèc phanh; 6- §inh t¸n; 7- èc ®iÒu chØnh khe hë m¸ phanh; 8- TÊm h·m ª cu ®iÒu chØnh; 9- Xy lanh b¸nh xe; 10- Trèng phanh. §Æc ®iÓm cña c¬ cÊu phanh tr­íc cña xe HINO FF3H lµ c¬ cÊu phanh d¹ng tang trèng ®èi xøng nhau qua t©m b¸nh xe. Xi lanh ®iÒu khiÓn guèc phanh lµ lo¹i thñy lùc. §Çu tùa d­íi cña quèc phanh cã h×nh d¹ng cong, do ®ã kh¶ n¨ng tù lùa, ®¶m b¶o cho c¸c m¸ phanh tiÕp xóc vµ mßn ®Òu trong qu¸ tr×nh sö dông. Guèc phanh ®­îc c¸c lß xo håi vÞ kÑp chÆt gi÷ cho 2 m¸ phanh ë kÝch th­íc nhá nhÊt. M¸ phanh ®­îc t¸n trªn bÒ mÆt guèc phanh b»ng ®inh t¸n. Guèc phanh ®­îc ®Þnh vÞ trªn m©m phanh b»ng c¸c ®ai èc 5. C¬ cÊu ®Þnh vÞ nµy ch¹y trªn mét r·nh trßn cã kÝch th­íc lín h¬n ®­êng kÝnh cña ®ai èc 5, t©m r·nh lµ ®Çu tùa cña guèc phanh, b¸n kÝnh b»ng kho¶ng c¸ch tõ ®Çu tù ®Õn ®ai èc 5. C¸c ®Çu cña guèc phanh ®­îc t× lªn c¸c r·nh trªn xi lanh c«ng t¸c ®¶m b¶o cho guèc phanh kh«ng bÞ xª dÞch theo ph­¬ng trôc cña b¸nh xe. VÝt ®iÒu chØnh m¸ phanh 7 cã h×nh d¹ng hoa khÕ, trªn r·nh cã t× lªn bëi mét lÉy chèng tù xoay. Khe hë gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng ®­îc ®iÒu chØnh b»ng c¸ch xoay vÝt 7 cho m¸ phanh Ðp s¸t vµo tang trèng cho ®Õn khi kh«ng xoay ®­îc n÷a th× xoay ng­îc l¹i kho¶ng 2 r·nh, nhËn biÕt nhê tiÕng ®éng cña lÉy t× trªn vÝt 7. Nguyªn lý lµm viÖc Khi ch­a ®¹p phanh, khÝ nÐn trong b×nh chøa kh«ng ®­îc ®­a ®Õn xi lanh phanh khÝ nÐn-thuû lùc nªn piston trong xy lanh chÝnh ch­a dÞch chuyÓn. DÇu phanh ch­a bÞ nÐn, ¸p suÊt dÇu trong xi lanh phanh b¸nh xe kh«ng cã do ®ã lß xo håi vÞ kÐo cho guèc phanh côp vµo kh«ng cho m¸ phanh t× vµo tang trèng ®ång thêi trong xi lanh phanh b¸nh xe, lß xo håi vÞ lu«n ®Èy cho piston tú s¸t vµo guèc phanh gióp cho khi ho¹t ®«ng kh«ng g©y ra tiÕng kªu. Khi t¸c dông lùc vµo bµn ®¹p phanh, cÇn ®Èy cña piston thuû lùc sÏ ®Èy piston thuû lùc ®i xuèng, ti ®Èy sÏ Ên van ®i xuèng lµm më ®­êng th«ng khÝ tõ cöa vµo tíi cöa ra tíi c¸c xi lanh phanh khÝ nÐn-thuû lùc lµm dÞch chuyÓn piston cña xi lanh chÝnh lµm t¨ng ¸p suÊt dÇu vµ ®Èy qua van mét chiÒu, qua ®­êng èng ®Õn xi lanh phanh b¸nh xe. Xi lanh phanh b¸nh xe nhËn ®­îc dÇu cã ¸p suÊt cao lËp tøc ®Èy piston bung ra t¸c dông vµo guèc phanh lµm hai m¸ bung ra hai bªn, t¸c dông vµo trèng phanh, sinh ra ma s¸t h·m trèng phanh kh«ng cho chuyÓn ®éng. Khi th«i phanh, ng­êi l¸i kh«ng t¸c dông vµo bµn ®¹p phanh, van ph©n phèi khÝ nÐn ®ãng ®­êng khÝ nÐn tíi c¸c xi lanh phanh khÝ nÐn – thuû lùc, piston trong xy lanh phanh chÝnh kh«ng bÞ lùc ®Èy, dÇu trong xi lanh phanh chÝnh bÞ tôt ¸p suÊt, dÇu trong xilanh phanh b¸nh xe cã ¸p lùc cao sÏ ®Èy ng­îc l¹i vÒ xi lanh phanh chÝnh lµm gi¶m ¸p suÊt, ®ång thêi lß xo kÐo guèc phanh ra khái trèng phanh trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu khi ch­a lµm viÖc. DÇu trong xy lanh phanh b¸nh xe theo c¸c ®­êng dÇu trë vÒ xi lanh phanh chÝnh, gi÷a m¸ phanh vµ trèng phanh cã khe hë vµ qu¸ tr×nh phanh kÕt thóc. - ¦u ®iÓm: Do c¬ cÊu phanh bè trÝ ®èi xøng qua t©m nªn khi xe chuyÓn ®éng tiÕn, c¶ 2 m¸ phanh ®Òu xiÕt vµo trèng phanh nªn ®¹t hiÖu qu¶ phanh cao. Guèc phanh tr­íc vµ guèc phanh sau lµm viÖc nh­ nhau nªn 2 m¸ phanh mßn ®Òu trong qu¸ tr×nh sö dông. - Nh­îc ®iÓm: Khi xe lïi c¸c guèc phanh lµm viÖc ph¶i gièng guèc sau cña c¬ cÊu phanh 1 xi lanh bè trÝ ®èi xøng trôc, v× vËy mµ hiÖu qu¶ phanh khi xe lïi sÏ gi¶m ®i ®¸ng kÓ, thÊp h¬n 2 lÇn khi xe tiÕn. Tuy nhiªn khi xe lïi vËn tèc th­ëng nhá, do ®ã vÉn ®¶m b¶o men phanh cÇn thiÕt. 2. C¬ cÊu phanh sau. C¬ cÊu phanh sau ®­îc l¾p trªn c¸c b¸nh xe cÇu sau. KÕt cÊu cña c¬ cÊu phanh sau kh¸c c¬ cÊu phanh tr­íc vÒ bè trÝ c¸c ®iÓm ®Èy cña guèc phanh. C¬ cÊu phanh tr­íc lµ lo¹i c¬ cÊu phanh cã hai xy lanh hai ®iÓm ®Èy vµ lùc ®Æt lªn c¸c guèc phanh b»ng nhau. C¬ cÊu phanh sau lµ lo¹i c¬ cÊu phanh cã hai xy lanh bèn ®iÓm ®Èy ( cßn gäi lµ phanh b¬i). Nh­ vËy c¬ cÊu phanh sau cã cÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng th­¬ng tù nh­ cña c¬ cÊu phanh tr­íc. Tuy nhiªn do m« men phanh cÇu sau h¬n cÇu tr­íc nªn xi lanh c«ng t¸c, guèc phanh vµ chiÒu réng m¸ phanh c¬ cÊu phanh sau lín h¬n cña c¬ cÊu phanh tr­íc. Ngoµi ra, khi cÇn kiÓm tra khe hë gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng, ng­êi ta ®­a th­íc l¸ vµo lç 4 ®Ó ®o khe hë. Khe hë gi÷a m¸ phanh vµ trèng phanh ë vÞ trÝ c¸ch ®Çu trªn cña m¸ phanh 30mm b»ng 0,25mm vµ c¸ch ®Çu d­íi cña m¸ phanh 25mm b»ng 0,12mm. Nguyªn lý lµm viÖc Còng t­¬ng tù nh­ c¬ cÊu phanh tr­íc, khi ch­a ®¹p phanh, dÇu phanh ch­a bÞ nÐn, ¸p suÊt dÇu trong xi lanh phanh chÝnh kh«ng cã do ®ã lß xo håi vÞ kÐo cho H×nh 6. C¬ cÊu phanh sau « t« Hino FF3H: 1- M¸ phanh; 2- Guèc phanh; 3- Lß xo håi vÞ guèc phanh; 4- Lç kiÓm tra; 5- §ai èc h·m guèc phanh; 6- §inh t¸n; 7- èc ®iÒu chØnh khe hë m¸ phanh; 8- TÊm h·m ª cu ®iÒu chØnh; 9- Xy lanh b¸nxe; 10- Trèng phanh. guèc phanh côp vµo kh«ng cho m¸ phanh t× vµo tang trèng ®ång thêi lß xo trong xilanh phanh b¸nh xe ®Èy cho piston tú s¸t vµo guèc phanh gióp cho khi ho¹t ®«ng kh«ng g©y ra tiÕng kªu. Khi t¸c dông lùc vµo bµn ®¹p phanh, dÇu phanh cã ¸p suÊt cao qua van mét chiÒu, qua ®­êng èng ®Õn xi lanh phanh b¸nh xe. Xi lanh phanh b¸nh xe nhËn ®­îc dÇu cã ¸p suÊt cao lËp tøc ®Èy piston bung ra t¸c dông vµo guèc phanh lµm hai m¸ bung ra hai bªn, t¸c dông vµo trèng phanh, sinh ra ma s¸t h·m trèng phanh kh«ng cho b¸nh xe quay lµm cho « t« bÞ gi¶m tèc ®é hoÆc dõng h¼n. Ch­¬ng II TÝnh to¸n ®éng häc hÖ thèng phanh « t« hino ff3h II.1.Kh¸i niÖm vÒ tÝnh to¸n tÜnh vµ tÝnh to¸n ®éng dÉn ®éng phanh. 1. Kh¸i niÖm vÒ tÝnh to¸n tÜnh Trªn thùc tÕ, khi x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh tÜnh cña dÉn ®éng phanh ng­êi ta th­êng tÝnh to¸n c¸c ®¹i l­îng ë tr¹ng th¸i tÜnh t­¬ng øng víi mét vÞ trÝ lµm viÖc nµo ®ã cña c¬ cÊu dÉn ®éng mµ bá qua ¶nh h­ëng cña hÖ thèng ®éng lùc häc. Nh­ vËy tÝnh to¸n tÜnh lµ qu¸ tr×nh x¸c lËp mèi quan hÖ gi÷a c¸c ®¹i l­îng cÇn nghiªn cøu ë tr¹ng th¸i tÜnh mµ kh«ng kÓ tíi ¶nh h­ëng cña sù qu¸ ®é cña hÖ thèng dÉn ®éng. KÕt qu¶ cuèi cïng cña qu¸ tr×nh tÝnh to¸n tÜnh th«ng th­êng lµ c¸c ®­êng ®Æc tÝnh biÓu diÔn mèi quan hÖ gi÷a c¸c th«ng sè cÇn ®¸nh gi¸. §­êng ®Æc tÝnh tÜnh cña van ph©n phèi khÝ nÐn cña « t« Hino FF3H ®­îc x©y dùng dùa trªn viÖc x¸c lËp quan hÖ gi÷a ¸p lùc khÝ nÐn ë ®Çu ra cña van ph©n phèi víi vÞ trÝ gãc cña bµn ®¹p phanh. §èi víi c¬ cÊu dÉn ®éng phanh b»ng khÝ nÐn th× van ph©n phèi khÝ nÐn sÏ ®¶m b¶o cho ¸p suÊt khÝ nÐn trong dÉn ®éng tØ lÖ thuËn víi lùc t¸c dông lªn bµn ®¹p phanh hay chÝnh lµ tØ lÖ thuËn víi vÞ trÝ gãc cña bµn ®¹p phanh. b) H×nh 7. §­êng ®Æc tÝnh cña van ph©n phèi khÝ nÐn xe Hino FF3H: Bµn ®¹p phanh; b- §­êng ®Æc tÝnh cña van ph©n ph«Ý khÝ nªn. P1: 0,1 - 0,3 kg/cm A1: 2,3 – 4,3 P2: 1,4 - 2 kg/cm A2: 9 –12 P3: 4,1 - 4,9 kg/cm A3: 14 –17 P4: max :7 kg/cm A4:max: 20,5 –24,5 Tõ ®­êng ®Æc tÝnh trªn ta thÊy t­¬ng øng víi chÕ ®é phanh thËt ngÆt th× ¸p suÊt khÝ nÐn t¹i ®Çu ra cña van ph©n phèi khÝ nÐn cã thÓ ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i lµ 7 kg/cm. ¸p suÊt khÝ nÐn tõ ®Çu ra cña van ph©n phèi khÝ nÐn sÏ ®­îc truyÒn tíi xi lanh khÝ nÐn cña côm xi lanh phanh khÝ nÐn – thuû lùc. T¹i ®©y ¸p suÊt khÝ nÐn sÏ ®­îc chuyÓn thµnh ¸p suÊt cña dÇu thuû lùc ë trong xi lanh thuû lùc. §Ó ®¸nh gi¸ chÊt l­îng cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn t¹i xi lanh phanh khÝ nÐn - thuû lùc ng­êi ta x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh gi÷a ¸p suÊt khÝ nÐn vµ ¸p suÊt thuû lùc trong xi lanh phanh khÝ nÐn – thuû lùc ë cïng mét thêi ®iÓm phanh. H×nh 8. Quan hÖ ¸p suÊt khÝ nÐn vµ thuû lùc trong xi lanh phanh khÝ nÐn – thuû lùc cña « t« hino FF3H: a : (132 ± 7) kg/cm ; b : (0,18 ± 0,1) kg/cm c :øng víi khi ®¹p phanh thËt ngÆt: 6 kg/cm Tõ ®å thÞ ta thÊy quan hÖ gi÷a ¸p suÊt khÝ nÐn vµ ¸p suÊt thuû lùc trong xi lanh phanh khÝ nÐn – thuû lùc cña « t« hino FF3H lµ tØ lÖ thuËn. Ban ®Çu khi ¸p suÊt khÝ nÐn cßn nhá th× ¸p suÊt thuû lùc sÏ kh«ng cã. Khi ¸p suÊt khÝ nÐn ®¹t kho¶ng 0,18 kg/cm t­¬ng øng víi thêi ®iÓm b¾t ®Çu rµ phanh th× ¸p suÊt trong dÇu thuû lùc míi b¾t ®Çu cã. TiÕp tôc ®¹p phanh th× ¸p suÊt khÝ nÐn t¨ng ®ång thêi ¸p suÊt cña dÇu thuû lùc còng t¨ng theo, khi ¸p suÊt cña khÝ nÐn trong xi lanh khÝ nÐn ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i ( 6 kg/cm) th× ¸p suÊt cña dÇu phanh trong xi lanh thuû lùc ( xi lanh phanh chÝnh ) còng ®¹t gi¸ trÞ tèi ®a vµo kho¶ng (132 ± 7) kg/cm. Nh­ vËy, ta thÊy ¸p suÊt khÝ nÐn cùc ®¹i tai ®Çu vµo cña van ph©n phèi khÝ nÐn ( 7 kg/cm) vµ ¸p suÊt khÝ nÐn cùc ®¹i t¹i xi lanh phanh khÝ nÐn – thuû lùc ( 6 kg/cm) ®· cã sù chªnh lÖch ®¸ng kÓ. §iÒu nµy chøng tá r»ng c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë tr¹ng th¸i tÜnh cña hÖ thèng dÉn ®éng phanh ch­a thËt sù chÝnh x¸c vµ ch­a ph¶n ¸nh ®óng thùc tÕ diÔn biÕn qu¸ tr×nh lµm viÖc cña dÉn ®éng phanh. Së dÜ cã sù sai kh¸c nh­ vËy lµ khi tÝnh to¸n ta ®· bá qua sù qu¸ ®é cña hÖ thèng vµ coi nh­ trong qu¸ tr×nh dÉn ®éng lµ hoµn toµn lý t­ëng vµ kh«ng cã tæn hao. Víi nh÷ng quan ®iÓm nµy th× viÖc tÝnh to¸n sÏ trë nªn ®¬n gi¶n h¬n rÊt nhiÒu tuy r»ng kÕt qu¶ thu ®­îc ch­a ®¹t ®é chÝnh x¸c cao. §Ó cã ®ù¬c kÕt qu¶ chÝnh x¸c vµ ph¶n ¸nh s¸t h¬n qu¸ tr×nh lµm viÖc cña dÉn ®éng phanh th× ta cÇn ph¶i tÝnh to¸n hÖ thèng ë tr¹ng th¸i ®éng. 2.Kh¸i niÖm vÒ tÝnh to¸n ®éng. Trªn thùc tÕ bÊt kú mét hÖ thèng dÉn ®éng phanh cña xe nµo còng cã sù qu¸ ®é cña nã khi ho¹t ®éng. NÕu ta chØ xem xÐt vµ tÝnh to¸n ®éng häc cña hÖ thèng mµ bá qua sù qu¸ ®é cña hÖ thèng ( tøc lµ tÝnh to¸n hÖ thèng ë tr¹ng th¸i tÜnh) th× kÕt qu¶ thu ®­îc sÏ kh«ng thÓ chÝnh x¸c b»ng khi ta tÝnh to¸n ë tr¹ng th¸i ®éng. Do vËy ®Ó cã ®­îc kÕt qu¶ chÝnh x¸c nhÊt khi tÝnh to¸n ®éng häc cña dÉn ®éng phanh th× ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n hÖ thèng dÉn ®éng ë tr¹ng th¸i ®éng. ViÖc tÝnh to¸n nµy tuy lµ rÊt phøc t¹p vµ ®ßi hái ph¶i cã ph­¬ng ph¸p m« pháng chÝnh x¸c sù lµm viÖc cña dÉn ®éng phanh nh­ng kÕt qu¶ thu ®­îc sÏ rÊt chÝnh x¸c vµ cã ý nghÜa cao ®èi víi c«ng t¸c thiÕt kÕ mét c¬ cÊu dÉn ®éng phanh hoµn chØnh. §©y còng chÝnh lµ ­u ®iÓm lín nhÊt cña ph­¬ng ph¸p tÝnh nµy so víi ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n dÉn ®éng phanh ë tr¹ng th¸i tÜnh. VËy tÝnh to¸n ®éng dÉn ®éng phanh thùc chÊt lµ viÖc tÝnh to¸n hÖ thèng dÉn ®éng mµ cã kÓ tíi sù qu¸ ®é cña hÖ thèng. §èi víi hÖ thèng dÉn ®éng phanh th× sù qu¸ ®é cña hÖ thèng chÝnh lµ sù chËm t¸c dông cña hÖ thèng. Do kÕt cÊu phøc t¹p cña hÖ thèng dÉn ®éng phanh th× mçi khi ng­êi l¸i t¸c dông lùc lªn bµn ®¹p phanh ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh, dßng khÝ nÐn vµ dÇu thuû lùc trong hÖ thèng dÉn ®éng phanh sÏ ph¶i ®i qua c¸c van vµ nh÷ng ®­êng èng dÉn cã tiÕt diÖn vµ h×nh d¹ng thay ®æi. T¹i c¸c van vµ c¸c ®­êng èng nµy sÏ cã c¸c thµnh phÇn lµm c¶n trë sù chuyÓn ®éng cña dßng khÝ nÐn vµ dßng dÇu phanh do ®ã sÏ lµm tæn hao vÒ ¸p suÊt vµ lµm t¨ng thêi gian chËm t¸c dông cña dÉn ®éng phanh. Tuy thêi gian thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh x¶y ra rÊt nhanh nhÊt lµ khi thùc hiÖn phanh ngÆt nh­ng nh÷ng nh©n tè nµy vÉn cã nh÷ng ¶nh h­ëng lín tíi toµn bé qu¸ tr×nh phanh. V× vËy khi tÝnh to¸n ®éng dÉn ®éng phanh th× ph¶i kÓ ®Õn sù cã mÆt cña chóng trong c¸c ph­¬ng tr×nh to¸n häc. §Ó gi¶i quyÕt ®­îc bµi to¸n tÝnh to¸n ®éng dÉn ®éng phanh th× c«ng viÖc ®Çu tiªn lµ ph¶i lËp ®­îc m« h×nh tÝnh to¸n hÖ thèng dÉn ®éng phanh. Tõ m« h×nh tÝnh to¸n nµy sÏ x©y dùng hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ diÔn biÕn sù lµm viÖc cña hÖ thèng. Cuèi cïng gi¶i hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n nµy trªn m¸y tÝnh dùa trªn c¸c sè liÖu ban ®Çu ®· cã cña hÖ thèng dÉn ®éng phanh vµ nh÷ng ®IÒu kiÖn rµng buéc cña dÉn ®éng phanh ta sÏ cã ®­îc kÕt qu¶ tÝnh to¸n víi ®é chÝnh x¸c cao. II.2. ThiÕt lËp m« h×nh tÝnh to¸n ®éng cña dÉn ®éng phanh « t« Hino FF3H Dùa trªn s¬ ®å hÖ thèng phanh « t« Hino FF3H ta tiÕn hµnh thiÕt lËp m« h×nh tÝnh to¸n hÖ thèng dÉn ®éng phanh. ë m« h×nh nµy c¸c phÇn tö cã liªn quan tíi ®éng häc cña dÉn ®éng phanh sÏ ®­îc xem xÐt vµ biÓu diÔn ë h×nh vÏ sè 9. H×nh 9. M« h×nh tÝmh to¸n ®éng cña dÉn ®éng phanh lo¹i khÝ nÐn – thuû lùc: 1-M¸y nÐn khÝ; 2- Van ®IÒu hoµ ¸p lùc; 3- B×nh chøa khÝ chung; 4- B×mh chøa khÝ nÐn dßng phanh sau; 5- B×nh chøa khÝ nÐn dßng phanh tr­íc; 6-Van ph©n phèi khÝ nÐn; 7- Xi lanh phanh khÝ nÐn – thuû lùc; 8-Xi lanh phanh b¸nh xe phÝa sau; 9- Xi lanh phanh b¸nh xe phÝa tr­íc. II.3.X©y dùng hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ qu¸ tr×nh lµm viÖc cña hÖ thèng dÉn ®éng phanh « t« Hino FF3H 1.X©y dùng hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ qu¸ tr×nh lµm viÖc cña phÇn dÉn ®éng phanh b»ng khÝ nÐn. * C¸c gi¶ thiÕt khi x©y dung hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ phÇn dÉn ®éng b»ng khÝ nÐn: -¸p suÊt trong c¸c b×nh chøa kh«ng thay ®æi trong thêi gian qu¸ tr×nh qu¸ ®é. - Kh«ng cã sù rß rØ trong hÖ thèng. - NhiÖt ®é khÝ nÐn trong hÖ thèng kh«ng thay ®æi trong gian qu¸ tr×nh qu¸ ®é. - Bá qua ma s¸t vµ qu¸n tÝnh c¸c chi tiÕt chuyÓn ®éng cña c¸c van. - ThÓ tÝch c¸c khoang c«ng t¸c cña c¸c van ph©n phèi khÝ nÐn vµ xi lanh phanh khÝ nÐn kh«ng thay ®æi trong suèt qu¸ tr×nh ho¹t ®éng. §Ó cã thÓ x©y dùng ®­îc hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ ®Çy ®ñ vµ chÝnh x¸c cña phÇn dÉn ®éng khÝ nÐn th× ta dùa trªn c¬ së cña 2 d¹ng ph­¬ng tr×nh ®ã lµ: -Ph­¬ng tr×nh l­u l­îng ®i qua tiÕt l­u vµo dung tÝch cã d¹ng tæng qu¸t sau: Trong ®ã: - HÖ sè l­u l­îng x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm; f - TiÕt diÖn th«ng qua cña tiÕt l­u; Vth - VËn tèc lan truyÒn giíi h¹n cña chÊt khÝ; T - NhiÖt ®é tuyÖt ®èi; R - HÖ sè Raynol R=287,14 (); A, B - C¸c h»ng sè x¸c ®Þnh theo thùc nghiÖm; - ¸p suÊt kh«ng thø nguyªn: ,- ¸p suÊt tr­íc vµ sau tiÕt l­u. -Ph­¬ng tr×nh l­u l­îng t¹i mét ®iÓm nót bÊt kú cã d¹ng tæng qu¸t sau: Trong ®ã n : sè nh¸nh tai nót ta ®ang xÐt. l­u l­îng cña dßng khÝ ®i qua nh¸nh thø i cña nót. C¨n cø vµo 2 ph­¬ng tr×nh nµy vµ ¸p dông ®èi víi m« h×nh tÝnh to¸n ®· lËp ë phÇn trªn, sau khi ®· biÕn ®æi ta thu ®­îc c¸c ph­¬ng tr×nh l­u l­îng sau: -T¹i tiÕt diÖn Y1 trªn ®­êng èng nèi tõ b×nh chøa khÝ 3 tíi b×nh ch­a khÝ 5: -T¹i tiÕt diÖn Y2 trªn ®­êng èng nèi tõ b×nh chøa khÝ 3 tíi b×nh ch­a khÝ 4: -T¹i tiÕt diÖn Y3: VÞ trÝ s¸t mÐp ®Çu vµo cña van ph©n phèi khÝ nÐn dßng phanh b¸nh xe cÇu sa -T¹i tiÕt diÖn Y4: VÞ trÝ s¸t mÐp ®Çu vµo cña van ph©n phèi khÝ nÐn dßng phanh b¸nh xe cÇu tr­íc : -T¹i tiÕt diÖn Y5: VÞ trÝ s¸t mÐp ®Çu vµo cña xi lanh phanh khÝ nÐn cña dßng phanh b¸nh xe cÇu sau : -T¹i tiÕt diÖn Y6: VÞ trÝ s¸t mÐp ®Çu vµo cña xi lanh phanh khÝ nÐn cña dßng phanh b¸nh xe cÇu tr­íc: Trong ®ã: PB 3 , PB 4 , PB 5 - ¸p suÊt khÝ nÐn trong c¸c b×nh chøa t­¬ng øng 3, 4vµ 5; PK1, PK2 - ¸p suÊt khÝ nÐn t¹i buång ph©n phèi khÝ nÐn ®Õn dßng phanh b¸nh xe cÇu sau vµ cÇu tr­íc cña van ph©n phèi khÝ nÐn; PXK1, PXK2 - ¸p suÊt khÝ nÐn t¹i xi lanh phanh khÝ nÐn cña dßng phanh b¸nh xe cÇu sau vµ cÇu tr­íc; , - DiÖn tÝch hiÖu dông cña c¸c ®­êng èng dÉn khÝ nÐn tõ b×nh chøa 3 tíi c¸c b×nh 5 vµ b×nh 4; …- DiÖn tÝch hiÖu dông t­¬ng ®­¬ng cña c¸c ®­êng èng dÉn cã sù thay ®æi vÒ h×nh d¹ng h×nh häc vµ cã sù ¶nh h­ëng cña c¸c van t­¬ng øng. C¸c gi¸ trÞ t­¬ng ®­¬ng nµy ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: …. - DiÖn tÝch hiÖu dông cña c¸c ®­êng èng dÉn khÝ nÐn; , - DiÖn tÝch hiÖu dông cña c¸c cöa vµo cña van ph©n phèi khÝ nÐn dßng phanh b¸nh xe cÇu sau vµ dßng phanh b¸nh xe cÇu tr­íc; , - DiÖn tÝch hiÖu dông cña c¸c cöa vµo cña xi lanh phanh khÝ nÐn dßng phanh b¸nh xe cÇu sau vµ dßng phanh b¸nh xe cÇu tr­íc. Ngoµi ra ®Ó m« t¶ chÝnh x¸c h¬n diÔn biÕn qu¸ tr×nh phanh ta cÇn x©y dùng thªm c¸c ph­¬ng tr×nh thÓ hiÖn sù thay ®æi ¸p suÊt khÝ nÐn trong c¸c b×nh chøa. *§èi víi b×nh chøa 3: (1) Trong ®ã: . VB3 - ThÓ tÝch cña b×nh chøa 3; .k - HÖ sè ®a biÕn; .A - H»ng sè thùc nghiÖm; .Vth - VËn tèc ch¶y tíi h¹n cña dßng khÝ; .Qk - N¨ng suÊt cña m¸y nÐn khÝ; Víi: .Vk - ThÓ tÝch c«ng t¸c cña m¸y nÐn khÝ; . nk - Sè vßng quay cña trôc m¸y nÐn khÝ; . a, b - C¸c h»ng sè thùc nghiÖm; . PB3 - ¸p suÊt khÝ nÐn trong b×nh chøa 3. Khi m¸y nÐn khÝ, van ®iÒu chØnh ¸p lùc vµ b×nh chøa cïng ®ång thêi lµm viÖc th×ph­¬ng tr×nh m« t¶ sù lµm viÖc cña chóng lµ : khi VËy thay vµo ta ®­îc ph­¬ng tr×nh (2) *§èi víi b×nh chøa khÝ 4 (dßng phanh sau): Hay (3) VB4 thÓ tÝch b×nh chøa khÝ 4. *§èi víi b×nh chøa khÝ 5 (dßng phanh tr­íc): Hay (4) VB5 thÓ tÝch b×nh chøa khÝ 5. *HÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ qóa tr×nh dÉn ®éng khÝ nÐn tíi cÇu sau: Hay (5) (6) VK1 thÓ tÝch cña khoang khÝ nÐn dßng phanh sau cña van ph©n phèi khÝ nÐn. VXK1 thÓ tÝch cña xi lanh phanh khÝ nÐn cña dßng phanh sau. *HÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ qóa tr×nh dÉn ®éng khÝ nÐn tíi cÇu tr­íc: Hay (7) (8) VK2 thÓ tÝch cña khoang khÝ nÐn dßng phanh tr­íc cña van ph©n phèi khÝ nÐn. VXK2 thÓ tÝch cña xi lanh phanh khÝ nÐn cña dßng phanh tr­íc. 2.X©y dùng hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ qu¸ tr×nh lµm viÖc cña phÇn dÉn ®éng phanh b»ng thuû lùc. * C¸c gi¶ thiÕt khi nghiªn cøu ®éng häc cña hÖ thèng phanh dÉn ®éng thuû lùc: - C¸c tÝnh chÊt cña chÊt láng c«ng t¸c (dÇu phanh) nh­: nhiÖt ®é, mËt ®é, l­îng khÝ kh«ng hoµ tan trong dÇu…. kh«ng thay ®æi trong suèt c¶ qu¸ tr×nh lµm viÖc. - Kh«ng cã sù mÊt m¸t dÇu phanh trong trong suèt c¶ qu¸ tr×nh lµm viÖc. - Bá qua sù ¶nh h­ëng cña ma s¸t vµ bá qua khèi l­îng cña c¸c piston cña c¸c xi lanh phanh thuû lùc, xi lanh phanh khÝ nÐn vµ xi lanh phanh b¸nh xe. - §Æc tÝnh cña tÊt c¶ c¸c c¬ cÊu phanh b¸nh xe cña xe lµ hoµn toµn gièng nhau. * Do kÕt cÊu cña phÇn dÉn ®éng phanh thuû lùc cña dßng phanh b¸nh xe cÇu sau vµ dßng phanh b¸nh xe cÇu tr­íc lµ hoµn toµn gièng nhau vµ chØ kh¸c nhau ë gi¸ trÞ cña c¸c th«ng sè ®Çu vµo nh­: chiÒu dµi ®­êng èng dÉn dÇu l1 vµ l2, ¸p suÊt ®Çu vµo t¹i c¸c xi lanh phanh thuû lùc PXT1 vµ PXT2, ¸p suÊt t¹i c¸c xi lanh phanh b¸nh xe PP1 vµ PP2… nªn ta chØ cÇn xem xÐt diÔn biÕn qu¸ tr×nh ®éng häc cña hÖ thèng dÉn ®éng phanh thuû lùc dßng phanh sau lµ ®­îc. H×nh 10: S¬ ®å tÝnh phÇn dÉn ®éng thuû lùc cña dßng phanh cÇu sau. - §Ó cã thÓ m« t¶ diÔn biÕn toµn bé qu¸ tr×nh ®éng häc cña hÖ thèng dÉn ®éng phanh khÝ nÐn - thuû lùc mét c¸ch chÝnh x¸c nhÊt vµ ®¶m b¶o tÝnh liªn tôc cña hÖ thèng th× ta cÇn ph¶i x©y dùng mèi quan hÖ vÒ mÆt ¸p suÊt gi÷a xi lanh phanh khÝ nÐn vµ xi lanh phanh thuû lùc. Ph­¬ng tr×nh nµy cã d¹ng: (9) Trong ®ã: . F1 - DiÖn tÝch tiÕt diÖn cña piston xi lanh phanh khÝ nÐn (); . F2 - DiÖn tÝch tiÕt diÖn cña piston xi lanh phanh thuû lùc () ; . PXK0 , PXK1 - ¸p suÊt ban ®Çu vµ ¸p suÊt t¹i thêi ®iÓm ta xÐt cña xi lanh phanh khÝ nÐn ; . PXT0 , PXT1 - ¸p suÊt ban ®Çu vµ ¸p suÊt t¹i thêi ®iÓm ta xÐt cña xi lanh phanh thuû lùc t­¬ng øng víi c¸c gi¸ trÞ cña PXK0 vµ PXK1; . - HÖ sè tæn hao do ma s¸t gi÷a c¸c piston vµ xi lanh. Tõ ph­¬ng tr×nh (9) biÕn ®æi ta ®­îc: (10) - Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng ¸p suÊt trong m¹ch thuû lùc khi kÓ ®Õn sù ¶nh h­ëng cña c¸c tæn hao ¸p suÊt trong m¹ch. C¸c thµnh phÇn tæn hao bao gåm: + Tæn hao ¸p suÊt do thµnh phÇn qu¸n tÝnh cña dßng ch¶y dÇu phanh Pj. + Tæn hao ¸p suÊt do vËn tèc cña dßng ch¶y dÇu phanh Pi. + Tæn hao ¸p suÊt do lùc c¶n côc bé trong ®­êng èng dÉn PM . Ta cã: PXT1=Pj +Pi +PM +PP1 (11) PP1 - ¸p suÊt t¹i xi lanh phanh b¸nh xe cña c¬ cÊu phanh b¸nh sau. Thµnh phÇn Pi vµ PM lµ c¸c hµm sè cña vËn tèc cña piston xi lanh phanh thuû lùc. Thµnh phÇn Pj lµ hµm sè cña gia tèc piston xi lanh phanh thuû lùc. Gäi V lµ vËn tèc cña piston xi lanh phanh thuû lùc, ta cã thÓ biÓu diÔn V theo biÓu thøc: (12) §¹o hµm 2 vÕ (12) theo thêi gian ta ®­îc gia tèc cña piston xi lanh phanh khÝ nÐn: (13) Víi f1 lµ tiÕt diÖn cña ®­êng èng dÉn dÇu phanh . - Sè nh¸nh m¹ch dÇu tõ xi lanh phanh thuû lùc tíi c¸c xi lanh phanh b¸nh xe cña mét dßng phanh. §èi víi hÖ thèng phanh xe Hino FF3H th× =4. Theo tµi liÖu [ 8 ] ta cã c¸c c«ng thøc sau: . . . Trong ®ã: - khèi l­îng riªng cña chÊt láng c«ng t¸c ; l - chiÒu dµi cña ®­êng trôc cÇn tÝnh (m); - §é nhít ®éng häc cña chÊt láng c«ng t¸c ; - HÖ sè c¶n côc bé cña ®­êng trôc, nã phô thuéc vµo chÕ ®é cña dßng ch¶y vµ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm; - TiÕt diÖn th«ng qua cña ®­êng trôc ; - HÖ sè kÓ ®Õn sù thay ®æi ®é nh¸m cña bÒ mÆt ®­êng trôc dÉn. KÕt hîp c¸c ph­¬ng tr×nh nµy víi biÓu thøc (12) vµ (13) ta ®­îc c¸c ph­¬ng tr×nh tÝnh to¸n c¸c tæn thÊt cña qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng thuû lùc trong m¹ch: (14) (15) (16) Tõ ®­êng ®Æc tÝnh c¬ cÊu phanh b¸nh xe ta cã thÓ biÓu diÔn mèi quan hÖ gi÷a chuyÓn vÞ z cña piston xi lanh phanh b¸nh xe víi ¸p lùc cña c¸c lß xo håi vÞ guèc phanh cña c¬ cÊu phanh b¸nh xe sinh ra t­¬ng øng víi chuyÓn vÞ z nh­ sau: khi (17 ) Trong ®ã: C1 vµ C2 lµ ®é cøng cña c¸c lß xo håi vÞ guèc phanh Vïng tõ 0 ®Õn Po lµ miÒn kh«ng nh¹y c¶m : Khi ¸p suÊt cña xi lanh phanh b¸nh xe ch­a lín h¬n gi¸ trÞ Po nµy th× khi ®ã c¬ cÊu phanh ch­a lµm viÖc tøc lµ chuyÓn vÞ z=0 Vïng tõ Po tíi Pmax lµ vung lµm viÖc cña c¬ cÊu phanh. Lóc nµy ¸p lùc dÇu trong xi lanh phanh b¸nh xe Pp ®· lín h¬n lùc ®µn håi cña c¸c lß xo håi vÞ guèc phanh , piston xi lanh phanh b¸nh xe dÞch chuyÓn lµm cho m¸ phanh bung dÇn ra. Ban ®Çu khi ¸p suÊt ch­a ®ñ lín th× khi ®ã chØ nh»m kh¾c phôc khe hë gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng tøc lµ tr¹ng th¸i rµ phanh. Khi ¸p suÊt ®ñ lín t­¬ng øng víi tr¹ng th¸i phanh ngÆt th× khi ®ã ¸p lùc nµy míi lµm cho m¸ phanh Ðp s¸t vµo tang trèng lµm cho m« men phanh t¨ng nhanh thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh MÆt kh¸c ta cã quan hÖ vÒ ¸p suÊt ë côm xi lanh phanh b¸nh xe: (17*) Tõ ph­¬ng tr×nh (17) vµ (17*) ta cã : khi §¹o hµm theo thêi gian ta ®­îc : khi (18) BiÕn ®æi hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n sè (10) ®Õn (18) ta thu ®­îc ph­¬ng tr×nh rót gän cã d¹ng: (19) Trong ®ã: . . . . khi . khi . . khi - Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng thÓ tÝch gi÷a c¸c xi lanh phanh thuû lùc vµ xi lanh phanh b¸nh xe khi cã kÓ ®Õn ®é Ðp nÐn cña dÇu phanh trong m¹ch thuû lùc cã d¹ng: (20) Víi - HÖ sè tÝnh ®Õn ®é biÕn d¹ng, Ðp nÐn cña chÊt láng trong m¹ch thuû lùc; - ThÓ tÝch chÊt láng c«ng t¸c trong m¹ch thuû lùc. ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: (21) - Hµnh tr×nh cùc ®¹i cña piston xi lanh phanh thuû lùc ; - Kho¶ng c¸ch tõ ®Ønh piston ®Õn mÆt ®Çu cña xi lanh phanh b¸nh xe ë tr¹ng th¸i ban ®Çu . HÖ sè ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: (22) Trong ®ã: , - C¸c hÖ sè ®Æc tr­ng cho pha cña chÊt láng (dÇu phanh); - ThÓ tÝch t­¬ng ®èi cña kh«ng khÝ trong dÇu phanh; k=1,4: hÖ sè ®a biÕn; - ¸p suÊt lín nhÊt cña xi lanh phanh thuû lùc. -Tõ biÓu thøc: (10) vi ph©n 2 vÕ ta cã: (23) ThÕ c¸c ph­¬ng tr×nh (21), (22), (23) vµo (20) ®­îc: (24) Trong ®ã: . . . . 3.HÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ hÖ thèng dÉn ®éng phanh cÇu sau cña « t« Hino FF3H: Tõ c¸c ph­¬ng tr×nh vi ph©n (5), (6), (18), (19), (23) vµ (24) sau khi biÕn ®æi ta ®­îc hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ hÖ thèng dÉn ®éng phanh cÇu sau cña « t« Hino FF3H. HÖ nµy gåm cã 6 ph­¬ng tr×nh vi ph©n víi 6 Èn sè lµ: y vµ z. C¸c hÖ sè A1 …A7 vµ B, B1…B3 cña c¸c ph­¬ng tr×nh vÉn thèng nhÊt nh­ phÇn trªn khi 4.B¶ng gi¸ trÞ cña c¸c th«ng sè tÝnh to¸n vµ th«ng sè kÕt cÊu cña hÖ thèng dÉn ®éng dßng phanh c¸c b¸nh xe cÇu sau cña « t« Hino FF3H: -PhÇn dÉn ®éng thuû lùc: Ký hiÖu DiÔn gi¶i Gi¸ trÞ Thø nguyªn Khèi l­îng riªng cña chÊt láng c«ng t¸c. §é nhít ®éng häc cña dÇu phanh . ¸p suÊt cùc ®¹i t¹i xi lanh phanh thñy lùc 130 ¸p suÊt cùc ®¹i t¹i xi lanh phanh khÝ nÐn 7 ¸p suÊt ban ®Çu t¹i xi lanh phanh khÝ nÐn 0,18 ¸p suÊt ban ®Çu t¹i xi lanh phanh thñy lùc 0 HÖ sè c¶n côc bé cña ®­êng trôc, nã phô thuéc vµo chÕ ®é cña dßng ch¶y vµ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm 20 - Hµnh tr×nh cùc ®¹i cña piston xi lanh phanh thuû lùc. m Kho¶ng c¸ch tõ ®Ønh piston ®Õn mÆt ®Çu cña xi lanh phanh b¸nh xe ë tr¹ng th¸i ban ®Çu. 0,001 m hÖ sè tæn hao do ma s¸t gi÷a c¸c piston vµ xi lanh 0,05 - ThÓ tÝch ban ®Çu cña dÇu phanh ë trong c¸c xi lanh phanh b¸nh xe 0,0025 DiÖn tÝch tiÕt diÖn cña piston xi lanh phanh khÝ nÐn. 0,0154 DiÖn tÝch tiÕt diÖn cña piston xi lanh phanh thuû lùc 0,001 §é cøng cña lß xo håi vÞ guèc phanh 1 1150 N/m §é cøng cña lß xo håi vÞ guèc phanh 2 1150 N/m Lùc c¨ng do biÕn d¹ng ban ®Çu cña c¸c lß xo 20 KG Hµnh tr×nh cùc ®¹i cña piston xi lanh phanh b¸nh xe 0,036 m VÞ trÝ ban ®Çu cña piston xi lanh phanh b¸nh xe so víi mÆt ®Çu xi lanh m HÖ sè kÓ ®Õn sù thay ®æi ®é nh¸m cña bÒ mÆt ®­êng trôc dÉn. 0,031 HÖ sè thùc nghiÖm 0,05 - DiÖn tÝch tiÕt diÖn cña xi lanh phanh b¸nh xe. 0,0015 TiÕt diÖn th«ng qua cña ®­êng trôc chiÒu dµi cña ®­êng trôc cÇn tÝnh. 3,5 Sè xi lanh phanh b¸nh xe cña mét dßng phanh 4 - C¸c hÖ sè ®Æc tr­ng cho pha cña chÊt láng 12,75 - (dÇu phanh). - HÖ sè ®a biÕn 1,4 - -PhÇn dÉn ®éng khÝ nÐn: Ký hiÖu DiÔn gi¶i Gi¸ trÞ Thø nguyªn A C¸c hÖ sè x¸c ®Þnh theo thùc nghiÖm 0.654 - B 1,13 - VËn tèc lan truyÒn giíi h¹n cña chÊt khÝ 330 m/s k HÖ sè ®a biÕn 1,4 - ThÓ tÝch cña khoang khÝ nÐn dßng phanh sau cña van ph©n phèi khÝ nÐn ThÓ tÝch cña khoang chøa khÝ nÐn (4) tíi dßng phanh sau 0,03 ThÓ tÝch cña khoang chøa khÝ nÐn 5 0,03 ¸p suÊt khÝ nÐn trong khoang chøa 4 7 ¸p suÊt khÝ nÐn trong khoang chøa 5 7 HÖ sè l­u l­îng t­¬ng ®­¬ng trªn ®o¹n èng dÉn tõ b×nh chøa khÝ nÐn 6tíi van ph©n phèi khÝ nÐn dßng phanh cÇu sau - HÖ sè l­u l­îng t­¬ng ®­¬ng trªn ®o¹n tõ van ph©n phèi khÝ nÐn tíi xi lanh phanh khÝ nÐn dßng phanh cÇu sau - Ch­¬ng III X©y dùng phÇn mÒm tÝnh to¸n dÉn ®éng phanh lo¹I khÝ nÐn – thñy lùc III.1.Giíi thiÖu phÇn mÒm Matlab-Simulink Matlab (Matrix Laboratory) theo tªn gäi cña nã, lµ mét phÇn mÒm m¹nh, Matlab cã thÓ coi nh­ mét m¸y tÝnh th­êng ( céng, trõ, nh©n, chia), Cã thÓ coi nã nh­ mét m¸y tÝnh khoa häc ( tÝnh ®­îc hµm sè c¬ b¶n nh­: sin, cosin, tang, cotg, exp, loga...) vµ coi nã nh­ mét m¸y tÝnh lËp tr×nh ( thùc hiÖn c¸c vßng lÆp, víi c¸c c©u lÖnh ®iÒu khiÓn). C©u lÖnh cña Matlab ®­îc viÕt rÊt s¸t víi c¸c m« t¶ kü thuËt khiÕn cho viÖc lËp tr×nh b»ng ng«n ng÷ nµy®­îc thùc hiÖn nhanh h¬n, dÔ h¬n so víi nhiÒu ng«n ng÷ ®· trë lªn th«ng dông nh­ Pascal, Fortran. Nh÷ng hµm s½n cã trong Matlab cã cÊu tróc thiÕt lËp gÇn gièng nh­ ng«n ng÷ C++, bëi vËy ng­êi sö dông kh«ng mÊt nhiÒu th× giê häc hái khi ®· n¾m ®­îc nh÷ng vÊn ®Ò c¬ b¶n cña mét sè ng«n ng÷ lËp tr×nh th«ng dông. TiÕp theo, Matlab kh«ng chØ cho phÐp ®Æt vÊn ®Ò tÝnh to¸n mµ cßn cã thÓ xö lý sè liÖu, biÓu diÔn ®å häa mét c¸ch mÒm dÎo, ®¬n gi¶n vµ chÝnh x¸c trong kh«ng gian 2D còng nh­ 3D, kÓ c¶ kh¶ n¨ng t¹o ho¹t c¶nh cho nh÷ng m« t¶ sinh ®éng, bëi c¸c c«ng cô nh­ c¸c th­ viÖn chuÈn, c¸c hµm s½n cã cho c¸c øng dông ®a d¹ng. Simulink lµ mét phÇn thuéc phÇn mÒm Matlab.Lµ mét c«ng cô m¹nh ®Ó m« h×nh hãa, m« pháng vµ ph©n tÝch mét hÖ thèng ®éng theo h­íng lËp tr×nh ®èi t­îng. Simulink cho phÐp m« t¶ mét hÖ thèng tuyÕn tÝnh, hÖ phi tuyÕn, c¸c m« h×nh trong thêi gian liªn tôc, gi¸n ®o¹n hay mét hÖkÕt hîp c¶ liªn tôc vµ gi¸n ®o¹n. HÖ thèng còng cã thÓ cã nhiÒu tèc ®é kh¸c nhau cã nghÜa lµ c¸c phÇn kh¸c nhau lÊy mÉu vµ cËp nhËt sè liÖu ë tèc ®é kh¸c nhau. §Ó m« h×nh hãa Simulink cung cÊp mét giao diÖn ®å häa ®Ó x©y dùng m« h×nh nh­ lµ mét s¬ ®å khèi sö dông thao t¸c “nhÊn vµ kÐo” chuét. Víi giao diÖn nµy b¹n cã thÓ x©y dùng m« h×nh nh­ lµ x©y dùngtrªn giÊy. §©y lµ sù kh¸c xa c¸c phÇn mÒm m« pháng tr­íc nã mµ ë ®ã ng­êi sö dông ph¶i ®­a vµo c¸c ph­¬ng tr×nh vi ph©n vµ c¸c ph­¬ng tr×nh sai ph©n b»ng mét ng«n ng÷ lËp tr×nh. ViÖc lËp tr×nh trªn Simulink sö dông c¸c ®èi t­îng ®å häa gäi lµ Graphic Programming Unit. Nã ®­îc x©y dùng dùa trªn c¬ së cña c¸c ng«n ng÷ lËp tr×nh h­íng ®èi t­îng, t¹o ®iÒu kiÖn hÕt søc thuËn lîi cho viÖc thay ®æi gi¸ trÞ c¸c thuéc tÝnh trong nh÷ng khèi thµnh phÇn. Lo¹i h×nh lËp tr×nh nµy cã su thÕ ®­îc sö dông nhiÒu trong kü thuËt bëi ­u ®iÓm lín nhÊt cña nã lµ tÝnh trùc quan, dÔ viÕt vµ h×nh dung ®èi víi nh÷ng ng­êi lËp tr×nh kh«ng chuyªn nghiÖp còng nh­ nh÷ng ng­êi kh«ng muèn bá nhiÒu thêi gian cho viÖc häc thªm mét ng«n ng÷ lËp tr×nh míi. Th­ viÖn cña Simulink còng bao gåm toµn bé th­ viÖn c¸c khèi nh­ khèi nhËn tÝn hiÖu, c¸c nguån tÝn hiÖu, c¸c phÇn tö tuyÕn tÝnh vµ phi tuyÕn, c¸c ®Çu nèi chuÈn. DÜ nhiªn lµ ng­êi sö dông còng cã thÓ thay ®æi hay t¹o ra c¸c khèi riªng cña m×nh. C¸c m« h×nh bµi to¸n trong Simulink ®­îc x©y dùng cã thø bËc hay cßn gäi lµ theo m« h×nh ph©n cÊp, ®iÒu ®ã cho phÐp ng­êi sö dôngcã thÓ x©y dùng m« h×nh theo h­íng tõ d­íi lªn hay tõ trªn xuèng. Ng­êi sö dông võa cã thÓ quan s¸t hÖ thèng ë møc tæng quan, võa cã thÓ ®¹t møc ®é cô thÓ b»ng c¸ch nh¸y kÐp vµo tõng khèi x¸c ®Þnh ®Ó xem xÐt chi tiÕt m« h×nh cña tõng khèi. Víi c¸ch x©y dùng kiÓu nµy, ng­êi sö dông cã thÓ hiÓu ®­îc s©u s¾c tæ chøc cña mét m« h×nh vµ nh÷ng t¸c ®éng qua l¹i cña c¸c phÇn trong m« h×nh nh­ thÕ nµo. Sau khi t¹o lËp ra ®­îc mét m« h×nh, ng­êi sö dông cã thÓ m« pháng nã trong Simulink b»ng c¸ch nhËp lÖnh trong cöa sæ lÖnh cña Matlab hay sö dông c¸c menu cã s½n. ViÖc sö dông c¸c menu ®Æc biÖt thÝch hîp cho c¸c c«ng viÖc cã sù t¸c ®éng qua l¹i lÉn nhau, cßn sö dông dßng lÖnh th­êng hay ®­îc dïng khi ch¹y mét lo¹t c¸c m« pháng. C¸c bé Scope vµ c¸c khèi hiÓn thÞ kh¸c cho phÐp ng­êi sö dông cã thÓ xem kÕt qu¶ trong khi ®ang ch¹y m« pháng. H¬n n÷a ng­êi sö dông cã thÓ thay ®æi c¸c th«ng sè mét c¸ch trùc tiÕp vµ nhËn biÕt ®­îc c¸c ¶nh h­ëng ®Õn m« h×nh. III.2.M« pháng hÖ thèng dÉn ®éng phanh khÝ nÐn – thuû lùc b»ng phÇn mÒm Simulink. Giao diÖn chÝnh cña ch­¬ng tr×nh. Giao diÖn cña phÇn m« pháng m« pháng ho¹t ®éng cña dÉn ®éng ho¹t ®éng phÇn dÉn ®éng b»ng phanh khÝ nÐn – thuû lùc . khÝ nÐn Giao diÖn cña phÇn m« pháng Giao diÖn cña phÇn m« pháng ph­¬ng tr×nh vi ph©n sè 3. ph­¬ng tr×nh vi ph©n sè 4. Giao diÖn cña phÇn m« pháng sù thay ®æi cña ¸p suÊt xi lanh phanh b¸nh xe. C¸c giao diÖn quan s¸t sù thay ®æi ¸p suÊt tai c¸c xi lanh phanh vµ van ph©n phèi theo thêi gian Giao diÖn m« pháng ¸p suÊt khÝ nÐn Giao diÖn m« pháng ¸p suÊt khÝ nÐn t¹i van ph©n phèi khÝ nÐn. t¹i xi lanh phanh khÝ nÐn. Giao diÖn m« pháng ¸p suÊt thuû lùc Giao diÖn m« pháng ¸p suÊt thuû lùc t¹i xi lanh phanh thuû lùc. t¹i xi lanh phanh b¸nh xe. Giao diÖn m« pháng ¸p suÊt t¹i c¸c xi lanh phanh vµ van ph©n phèi khÝ nÐn. Chó thÝch: Trôc tung cña c¸c ®å thÞ lµ ¸p suÊt víi ®¬n vi ®o lµ (.) Trôc hoµnh lµ trôc thêi gian cã ®¬n vÞ ®o lµ (s) III.3.C¸c s¬ ®å m« pháng hÖ ph­¬ng tr×nh vi ph©n m« t¶ ho¹t ®éng cña dÉn ®éng phanh « t« Hino FF3H b»ng ng«n ng÷ Simulink. Ch­¬ng tr×nh chÝnh tÝnh ¸p suÊt hÖ thèng phanh . Ch­¬ng tr×nh m« pháng phÇn dÉn ®éng phanh b»ng khÝ nÐn. Ch­¬ng tr×nh m« pháng ph­¬ng tr×nh vi ph©n sè 2. Ch­¬ng tr×nh m« pháng ph­¬ng tr×nh vi ph©n sè 4. Ch­¬ng tr×nh m« pháng ¸p suÊt dÇu phanh t¹i xi lanh phanh b¸nh xe. III.4.KÕt qu¶ tÝnh to¸n thu ®­îc tõ ch­¬ng tr×nh m« pháng. B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n ¸p suÊt cña c¸c xi lanh T¹i c¸c thêi ®iÓm sau khi b¾t ®Çu thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh cho tíi khi ¸p suÊt trong hÖ thèng ®¹t ®Õn gi¸ trÞ cùc ®¹i. Thêi gian (s) ¸p suÊt Pk1 () ¸p suÊt Pp1 () ¸p suÊt Pk1 () ¸p suÊt Pxt1 () 0 0.18 2 0.18 0 0.005 0.26182 2.7667 0.26178 1.2595 0.01 0.34344 3.5333 0.34346 2.5172 0.015 0.42486 4.3 0.42501 3.7732 0.02 0.50646 5.0667 0.50642 5.0269 0.025 0.58776 5.8333 0.58772 6.2789 0.03 0.66887 6.6 0.6689 7.5291 0.035 0.75007 7.3667 0.74993 8.7769 0.04 0.83089 8.1333 0.83084 10.023 0.045 0.91167 8.9 0.91161 11.267 0.05 0.99252 9.6667 0.99222 12.508 0.055 1.0728 10.433 1.0727 13.748 0.06 1.1534 11.2 1.1531 14.985 0.065 1.2332 11.967 1.2333 16.221 0.07 1.3133 12.733 1.3133 17.453 0.075 1.3933 13.5 1.3932 18.683 0.08 1.4728 14.267 1.473 19.912 0.085 1.5524 15.033 1.5525 21.137 0.09 1.6317 15.8 1.6319 22.36 0.095 1.711 16.567 1.7112 23.58 0.1 1.7903 17.333 1.7902 24.797 0.105 1.8683 18.1 1.8692 26.013 0.11 1.9477 18.867 1.9478 27.224 0.115 2.0269 19.633 2.0262 28.432 0.12 2.1047 20.4 2.1046 29.639 0.125 2.1826 21.167 2.1828 30.843 0.13 2.2611 21.933 2.2606 32.042 0.135 2.3375 22.7 2.3385 33.241 0.14 2.4157 23.467 2.4159 34.433 0.145 2.4927 24.233 2.4932 35.624 0.15 2.571 25 2.5702 36.809 0.155 2.6472 25.767 2.6471 37.993 0.16 2.7247 26.533 2.7236 39.172 0.165 2.8019 27.3 2.7999 40.346 0.17 2.8765 28.067 2.8762 41.521 0.175 2.9521 28.833 2.9521 42.69 0.18 3.0284 29.6 3.0276 43.853 0.185 3.1028 30.367 3.103 45.015 0.19 3.1774 31.133 3.1781 46.171 0.195 3.2526 31.9 3.2529 47.322 0.2 3.3274 32.667 3.3273 48.469 0.205 3.4021 33.433 3.4015 49.611 0.21 3.4764 34.2 3.4753 50.748 0.215 3.5492 34.967 3.549 51.882 0.22 3.6224 35.733 3.6222 53.01 0.225 3.6959 36.5 3.6951 54.132 0.23 3.768 37.267 3.7677 55.25 0.235 3.8401 38.033 3.8399 56.362 0.24 3.9119 38.8 3.9117 57.469 0.245 3.9841 39.567 3.9831 58.568 0.25 4.0544 40.333 4.0543 59.664 0.255 4.1251 41.1 4.1249 60.752 0.26 4.1944 41.867 4.1953 61.835 0.265 4.2656 42.633 4.265 62.909 0.27 4.3347 43.4 4.3344 63.978 0.275 4.4036 44.167 4.4033 65.039 0.28 4.4721 44.933 4.4718 66.093 0.285 4.5402 45.7 4.5397 67.14 0.29 4.6076 46.467 4.6072 68.179 0.295 4.672 47.233 4.6744 69.213 0.3 4.7407 48 4.7406 70.233 0.305 4.8061 48.767 4.8064 71.247 0.31 4.8722 49.533 4.8716 72.251 0.315 4.9365 50.3 4.9364 73.248 0.32 5.0016 51.067 5.0003 74.233 0.325 5.0646 51.833 5.0638 75.21 0.33 5.1258 52.6 5.1267 76.18 0.335 5.1884 53.367 5.1888 77.135 0.34 5.2488 54.133 5.2503 78.082 0.345 5.3121 54.9 5.3107 79.012 0.35 5.3711 55.667 5.3707 79.936 0.355 5.4305 56.433 5.4297 80.846 0.36 5.4877 57.2 5.4882 81.746 0.365 5.5461 57.967 5.5456 82.63 0.37 5.6027 58.733 5.6022 83.502 0.375 5.6576 59.5 5.658 84.362 0.38 5.7127 60.267 5.7128 85.205 0.385 5.7668 61.033 5.7667 86.034 0.39 5.8198 61.8 5.8195 86.849 0.395 5.8694 62.567 5.8716 87.651 0.4 5.9224 63.333 5.9222 88.43 0.405 5.9723 64.1 5.972 89.197 0.41 6.0213 64.867 6.0206 89.945 0.415 6.0663 65.633 6.0684 90.681 0.42 6.1143 66.4 6.1145 91.392 0.425 6.16 67.167 6.1596 92.086 0.43 6.2042 67.933 6.2035 92.762 0.435 6.2464 68.7 6.2462 93.42 0.44 6.2862 69.467 6.2878 94.06 0.445 6.328 70.233 6.3277 94.674 0.45 6.365 71 6.3666 95.273 0.455 6.4045 71.767 6.4038 95.846 0.46 6.4399 72.533 6.4399 96.402 0.465 6.475 73.3 6.4745 96.935 0.47 6.5078 74.067 6.5078 97.448 0.475 6.538 74.833 6.5398 97.941 0.48 6.5702 75.6 6.5701 98.408 0.485 6.6008 76.367 6.599 98.853 0.49 6.6254 77.133 6.627 99.284 0.495 6.6539 77.9 6.6531 99.685 0.5 6.6782 78.667 6.6781 100.07 0.505 6.7047 79.433 6.7014 100.43 0.51 6.7223 80.2 6.7241 100.78 0.515 6.7446 80.967 6.7449 101.1 0.52 6.7646 81.733 6.7645 101.4 0.525 6.7821 82.5 6.7831 101.69 0.53 6.7991 83.267 6.8004 101.95 0.535 6.8151 84.033 6.8166 102.2 0.54 6.8305 84.8 6.8316 102.43 0.545 6.8458 85.567 6.8454 102.65 0.55 6.8551 86.333 6.8587 102.85 0.555 6.8711 87.1 6.8704 103.03 0.56 6.882 87.867 6.8815 103.2 0.565 6.8919 88.633 6.8918 103.36 0.57 6.9012 89.4 6.9013 103.51 0.575 6.9093 90.167 6.9101 103.64 0.58 6.9166 90.933 6.9182 103.77 0.585 6.9255 91.7 6.9254 103.88 0.59 6.9319 92.467 6.9321 103.98 0.595 6.9378 93.233 6.9383 104.08 0.6 6.9447 94 6.9438 104.16 0.605 6.9495 94.767 6.949 104.24 0.61 6.9537 95.533 6.9538 104.32 0.615 6.9586 96.3 6.958 104.38 0.62 6.9612 97.067 6.962 104.44 0.625 6.9656 97.833 6.9655 104.5 0.63 6.9693 98.6 6.9687 104.55 0.635 6.9717 99.367 6.9717 104.59 0.64 6.9743 100.13 6.9744 104.63 0.645 6.9755 100.9 6.9769 104.67 0.65 6.9791 101.67 6.979 104.7 0.655 6.9811 102.43 6.981 104.74 0.66 6.9828 103.2 6.9828 104.76 0.665 6.9844 103.97 6.9845 104.79 0.67 6.9863 104.73 6.9859 104.81 0.675 6.9873 105.5 6.9873 104.83 0.68 6.9889 106.27 6.9885 104.85 0.685 6.9896 107.03 6.9896 104.87 0.69 6.9899 107.8 6.9907 104.88 0.695 6.9916 108.57 6.9915 104.9 0.7 6.9927 109.33 6.9923 104.91 0.705 6.9924 110 6.9932 104.92 0.71 6.9938 110 6.9938 104.93 0.715 6.9951 110 6.9943 104.94 0.72 6.9949 110 6.9949 104.95 0.725 6.9976 110 6.9952 104.95 0.73 6.9962 110 6.9958 104.96 0.735 6.9956 110 6.9963 104.97 0.74 6.9969 110 6.9966 104.98 0.745 6.9969 110 6.997 104.98 0.75 6.9973 110 6.9973 104.99 III.5.§¸nh gi¸ kÕt qu¶. -Yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng phanh dÉn ®éng b»ng khÝ nÐn – thuû lùc: +Thêi gian ph¶n øng (chËm t¸c dông) cña hÖ thèng phanh dÉn ®éng khÝ nÐn – thuû lùc kh«ng v­ît qu¸ 0,6s kÓ tõ khi b¾t ®Çu phanh. +¸p suÊt t¹i c¸c xi lanh phanh b¸nh xe cÇn ph¶i ®¹t 90% ¸p suÊt cùc ®¹i cña hÖ thèng thuû lùc vµ ¸p suÊt t¹i c¸c xi lanh phanh khÝ nÐn còng ph¶i ®¹t 90% ¸p suÊt cùc ®¹i cña hÖ thèng khÝ nÐn. -§èi víi hÖ thèng phanh « t« Hino FF3H : +Víi phÇn dÉn ®éng b»ng khÝ nÐn: Pmax=7 tøc lµ ¸p suÊt t¹i c¸c xi lanh phanh khÝ nÐn cÇn ph¶i ®¹t kho¶ng 90%Pmax=6,3 trong thêi gian 0,6s kÓ tõ khi b¾t ®Çu phanh. Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n tõ ch­¬ng tr×nh th× ¸p suÊt khÝ nÐn ®¹t 6,3 trong thêi gian lµ 0,45s. +Víi phÇn dÉn ®éng thuû lùc: Pmax=110 tøc lµ ¸p suÊt t¹i c¸c xi lanh phanh b¸nh xe cÇn ph¶i ®¹t ®Õn 99 trong kho¶ng 0,6s kÓ tõ khi ®¹p phanh. Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n tõ ch­¬ng tr×nh th× ¸p suÊt xi lanh phanh b¸nh xe ®¹t 99 sau thêi gian lµ 0,52s. Nh­ vËy mÆc dï ¸p suÊt phÇn dÉn ®éng b»ng thuû lùc thay ®æi chËm h¬n phÇn dÉn ®éng b»ng khÝ nÐn nh­ng toµn bé hÖ thèng vÉn ®¶m b¶o thêi gian chËm t¸c dông nhá h¬n 0,6s tøc lµ vÉn ®¶m b¶o yªu cÇu. KÕt luËn §Ò tµi ‘Nghiªn cøu tÝnh to¸n ®éng häc hÖ thèng dÉn ®éng phanh cña « t« Hino FF3H’ ®· ®¹t ®­îc mét sè ®iÓm sau: -VÒ ph­¬ng ph¸p: víi viÖc tÝnh to¸n ®éng häc hÖ thèng phanh khÝ nÐn – thuû lùc ë tr¹ng th¸i ®éng kÕt hîp víi x©y dùng ph­¬ng ph¸p m« pháng hÖ thèng ®Ò tµi ®· x¸c ®Þnh ®­îc thêi gian chËm. t¸c dông cña hÖ thèng. Nh÷ng kÕt qu¶ ®· ®¹t ®­îc cho thÊy ®©y lµ mét ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n cho ®é chÝnh x¸c cao vµ cã kh¶ n¨ng øng dông vµo thùc tÕ cña nghµnh nghiªn cøu vµ thiÕt kÕ chÕ t¹o « t« ë ViÖt nam. - VÒ tÝnh chÝnh x¸c cña kÕt qu¶ tÝnh to¸n: Dùa trªn kÕt cÊu vµ tµi liÖu cña xe Hino FF3H do h·ng HINO MOTORS ph¸t hµnh. §èi chiÕu víi b¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n vµ c¸c ®å thÞ mµ ®Ò tµi ®· x©y dùng ta thÊy c¸c gi¸ tri tÝnh to¸n hoµn toµn t­¬ng øng vµ khíp so víi tµi liÖu cña h·ng, sù thay ®æi vÒ mÆt ¸p suÊt còng phï hîp víi ®­êng ®Æc tÝnh thùc nghiÖm ®· ®­îc ®­a ra. Nh­ vËy cã thÓ kh¼ng ®Þnh ph­¬ng ph¸p tÝnh cña ®Ò tµi lµ hoµn toµn ®óng ®¾n vµ cã ®é tin cËy cao. - VÒ kh¶ n¨ng më réng ®Ò tµi: ph­¬ng ph¸p m« pháng hÖ thèng dÉn ®éng khÝ nÐn – thuû lùc cho phÐp nghiªn cøu mét c¸ch tØ mû qu¸ tr×nh qu¸ ®é x¶y ra trong hÖ thèng tõ ®ã cã thÓ t×m ra nh÷ng gi¶i ph¸p kü thuËt nh»m c¶i thiÖn c¸c tÝnh n¨ng vµ tèi ­u ho¸ hÖ thèng. B»ng c¸ch thay ®æi c¸c th«ng sè kÕt cÊu ®Çu vµo, ta sÏ x©y dùng ®­îc c¸c bµi to¸n tÝnh to¸n th«ng sè tèi ­u. §©y còng chÝnh lµ mét h­íng më réng cña ®Ò tµi. - Nghiªn cøu tÝnh to¸n ®éng häc hÖ thèng dÉn ®éng phanh kiÓu khÝ nÐn – thuû lùc kÕt hîp víi m« pháng hÖ thèng lµ mét ®Ò tµi míi vµ ch­a cã nhiÒu t¸c gi¶ nghiªn cøu. HiÖn nay cã nhiÒu ®Ò tµi còng nghiªn cøu theo h­íng m« pháng hÖ thèng tuy nhiªn hÇu hÕt míi chØ ®Ò cËp tíi hÖ thèng phanh khÝ nÐn hoÆc hÖ thèng phanh thuû lùc riªng rÏ.