Luận văn Nghiên cứu biện pháp nâng cao an toàn chuyển động của xe khách Thaco Mobihome khi phanh xe (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu biện pháp nâng cao an toàn chuyển động của xe khách Thaco Mobihome khi phanh xe (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ MINH PHỤNG NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP NÂNG CAO AN TOÀN CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE KHÁCH THACO MOBIHOME KHI PHANH XE NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC- 60520116 S K C0 0 5 2 3 7 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2016
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ MINH PHỤNG NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP NÂNG CAO AN TOÀN CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE KHÁCH THACO MOBIHOME KHI PHANH XE NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN VĂN PHỤNG Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2016
3. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Lê Minh Phụng Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01/03/1988 Nơi sinh: Tp HCM Quê quán: Nhuận Đức – Củ Chi - TPHCM Dân tộc: Kinh Địa chỉ liên lạc: Ấp Bến Đình, Xã Nhuận Đức, Huyện Củ Chi, Tp. HCM Điện thoại cơ quan: Điện thoại riêng: 0986141433 Fax: E-mail: phungdntu@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Cao đẳng: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 9/ 2006 đến 9/2009 Nơi học: Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Ngành học: Cơ khí động lực 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2009 đến 09/2011 Nơi học: Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Ngành học: Cơ khí động lực Tên đồ án tốt nghiệp: Ngày & nơi thi tốt nghiệp: Giảng viên hướng dẫn: III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Từ 2011 Trường Đại Học Công Nghệ Giảng Viên đến nay Đồng Nai i
4. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 (Ký tên và ghi rõ họ tên) ii
5. LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh, em đã học được rất nhiều kiến thức bổ ích cũng như phương pháp nghiên cứu khoa học và tư duy sáng tạo khoa học. Khi thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp, em đã được các thầy cô hướng dẫn và chỉ bảo tận tình. Những nhận xét, ý kiến đóng góp từ các chuyên đề 1, 2 đã giúp em khắc phục những thiếu sót để hoàn thiện hơn về đề tài nghiên cứu của mình. Tuy nhiên, do điều kiện nghiên cứu còn hạn chế và năng lực của bản thân có hạn, nên việc thực hiện đề tài còn có nhiều khiếm khuyết. Em mong các thầy cô thông cảm và đóng góp ý kiến để em có thể hoàn thiện hơn trong cuộc sống và công việc trong tương lai. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã tham gia giảng dạy và hướng dẫn em trong thời gian vừa qua. Đặc biệt là thầy PGS.TS Nguyễn Văn Phụng đã cung cấp cho em những kiến thức chuyên sâu và những tài liệu quý để em có thể thực hiện tốt luận văn này. Em cũng xin chân thành cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã hỗ trợ động viên và tạo điều kiện trong thời gian vừa qua để em hoàn thành tốt khóa học cũng như đề tài tốt nghiệp này. Xin chân thành cảm ơn! KS. Lê Minh Phụng iii
6. TÓM TẮT Xe khách giường nằm là một xu hướng mới trong vận tải hành khách ngày nay bởi tính tiện lợi và tiện nghi mà nó mang lại khi vận chuyển hành khách đường dài. Tuy nhiên, đã có những vụ tai nạn thương tâm liên quan đến xe khách giường nằm trong thời gian gần đây, nhất là trong tình trạng giao thông phức tạp và việc mất kiểm soát do người lái xe phóng nhanh, vượt ẩu gây ra. Vì vậy, tính an toàn chủ động trên xe khách giường nằm cần phải được nghiên cứu, xem xét nghiêm túc để giảm thiểu những nguy cơ gây mất an toàn. Đặc biệt, giai đoạn gần đây, mạng lưới đường cao tốc đang được phát triển mạnh, cho phép các loại phương tiện tham gia lưu thông với tốc độ cao. Trong đề tài này, tác giả nghiên cứu những biện pháp nâng cao an toàn chuyển động khi phanh xe ở tốc độ cao khi mà những sự kiểm định của các Trung tâm đăng kiểm và việc thử xe tại các nhà máy sản xuất không làm được (do điều kiện thử không cho phép ở tốc độ cao). Nội dung chính của luận văn bao gồm: - Tính toán các chỉ tiêu an toàn phanh của hệ thống phanh khí nén trên xe khách giường nằm, đồng thời cũng trình bày được các trường hợp gây mất an toàn và mất ổn định của xe khách giường nằm khi sử dụng hệ thống phanh khí nén thông thường. - Phân tích và đánh giá khả năng mất an toàn của xe trong một số trường hợp khi sử dụng hệ thống phanh khí nén thông thường, từ đó đề ra những giải pháp khắc phục những hạn chế đó của hệ thống phanh khí nén thông thường trong một số trường hợp cụ thể đó. - Trình bày tính cần thiết của hệ thống phanh khí có điều khiển chống hãm cứng ( hệ thống phanh ABS khí) trên xe tính toán. - Tính toán về mặt lý thuyết hiệu quả của phanh khí có sử dụng ABS trong những trường hợp gây mất an toàn. iv
7. - Xây dựng bảng số liệu so sánh cơ bản chứng minh sự hiệu quả của hệ thống phanh khí có ABS trong các trường hợp gây mất an toàn cụ thể mà hệ thống phanh khí thông thường gặp phải trên xe. Toàn bộ những phân tích và tính toán ở đây có thể áp dụng cho các dòng xe tương tự khác. Có thể sử dụng các cảm biến để thu thập các thông số đầu vào để tính toán và so sánh với các giá trị thực tế đo đạc được để hiệu chỉnh cho phù hợp trong quá trình thử nghiệm xe. v
8. ABSTRACT Mobile Home (Passenger cars) is a new trend in today's passenger transport because of the convenience it brings to the long-distance passenger transport. However, there are tragic accidents involving Mobile Home in recent times, especially in complicated traffic situation and the loss of control and driving carelessly of the drivers. Therefore, active safety features on Mobile Home need to be studied and consider seriously to minimize the risk of unsafe. Especially, in the recent period, the highway network is thriving, allowing the participating vehicles circulating at high speed. This thesis is to study the measures to enhanced moving safety when braking at high speed while the testing of the inspection centers and vehicle testing in the factory have not carried out (due to test conditions do not allow at high speed). The main contents of the thesis include: - Calculating braking safety indicators of compressed air brake systems on Mobile Home, also presenting the insecurity and instability cases of the car when using normal pneumatic brakes system. - Analyzing and assessing the safety of vehicles in some cases when using normal pneumatic brakes, which sets out the measures to overcome the limitations of the system which conventional pneumatic brake in some specific cases. - Presenting the necessity of the air brake system with brake controls against the hard (ABS Engineering) on the vehicle calculated. - Calculating the theoretical efficiency of use of air brakes with ABS in these cases causing unsafe. vi
9. - Building table compares the basic data demonstrate the effectiveness of the air brake system with ABS in the case of a specific cause unsafe air brakes that normally encountered in the car. Complete analysis and calculation here may apply to other similar vehicles. We can use the sensor to collect the input parameters to calculate and compare the actual values measured to calibrate accordingly during vehicle testing. vii
10. MỤC LỤC Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Abstract vi Mục lục viii Danh sách các chữ viết tắt xi Danh sách các hình xii Danh sách các bảng xiv Chương 1. TỔNG QUAN 1 1.1 Tổng quan chung về tính an toàn khi phanh 1 1.2 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố 2 1.3 Mục đích của đề tài 3 1.4 Nhiệm vụ và giới hạn đề tài 3 1.5 Phương pháp nghiên cứu 4 1.6 Các tiêu chuẩn về hiệu quả phanh dùng để tham khảo trong việc nghiên cứu nâng cao an toàn khi phanh. 4 1.7 Tổng quan về ôtô bus THACO MOBIHOME HB120SLD. 5 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 9 2.1 Cơ sở lý thuyết về hệ thống phanh khí nén 9 2.1.1 Yêu cầu của hệ thống phanh khí nén 9 2.1.2 Hệ thống dẫn động điều khiển phanh khí nén . 10 2.1.3 Hệ thống phanh dẫn động khí nén có trang bị ABS 13 2.1.3.1 Các phương án dẫn động hệ thống phanh khí nén có ABS 13 2.1.3.2 Sơ đồ hệ thống phanh ABS thí nghiệm trên xe THACO MOBIHOME 15 2.2 Lý thuyết về trượt và đặt tính trượt 16 2.2.1 Khái niệm về sự trượt 16 2.2.2 Sự lăn của bánh xe 16 viii
11. 2.2.3 Đặc tính trượt 19 2.2.4 Động lực học phanh bánh xe 22 2.3 Cơ sở lý thuyết tính toán chỉ tiêu phanh 25 2.3.1 Chỉ tiêu phanh của phanh cổ điển 25 2.3.2 Chỉ tiêu phanh của phanh ABS 27 2.4 Ổn định chuyển động khi phanh xe có ABS 33 2.4.1 Đặc tính hướng 33 2.4.2 Ổn định khi phanh xe có ABS 35 Chương 3. TÍNH TOÁN AN TOÀN CHUYỂN ĐỘNG KHI PHANH TRÊN XE THACO MOBIHOME TRANG BỊ PHANH KHÍ NÉN THÔNG THƯỜNG 42 3.1Tính toán các đặc tính kỹ thuật hệ thống phanh khí nén trên xe Thaco Mobihome42 3.1.1 Các thông số dùng để tính toán 42 3.1.2 Xác định mô men phanh của mỗi bánh xe ở cầu trước và cầu sau 42 3.1.2.1 Tính tọa độ trọng tâm của xe a, b, hg 44 3.1.2.2 Xác định mô men phanh 48 3.2 Chỉ tiêu đánh giá hệ thống phanh xe tính toán 52 3.2.1 Gia tốc chậm dần khi phanh. 52 3.2.2 Thời gian phanh 53 3.2.3 Quãng đường phanh 56 3.3 Tính toán ổn định dọc và ổn định ngang của xe 60 3.3.1 Tính ổn định dọc của xe tính toán 60 3.3.2 Tính toán ổn định ngang của ôtô 62 3.4 Các trường hợp gây mất an toàn khi phanh xe 63 3.4.1 Trường hợp phanh hãm cứng 63 3.4.2 Trường hợp khi xe phanh gấp 64 3.5 Các trường hợp gây mất ổn định chuyển động khi phanh 66 3.5.1 Ảnh hưởng của sự chênh lệch lực phanh giữa các bánh xe 66 3.5.2 Ảnh hưởng của lực li tâm trong trường hợp xe quay vòng khi phanh 70 ix
12. 3.5.3 Ảnh hưởng của chiều cao trọng tâm xe khi phanh 72 3.6 Phân tích đánh giá độ an toàn của hệ thống phanh khí nén dựa trên kết quả tính toán hiệu quả phanh và những trường hợp gây mất an toàn từ đó đề xuất phương pháp khắc phục 73 Chương 4. TÍNH TOÁN AN TOÀN CHUYỂN ĐỘNG KHI PHANH TRÊN XE THACO MOBIHOME NẾU CÓ TRANG BỊ PHANH ABS DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN 75 4.1 Xây dựng quy luật thay đổi của các thông số khi phanh có ABS 75 4.1.1 Xác định quan hệ giữa mômen phanh, mô men bám, gia tốc góc với hệ số trượt 75 4.1.2 Xây dựng quy luật thay đổi của các thông số khi phanh đối với cầu trước. 80 4.1.3 Xây dựng quy luật thay đổi của các thông số khi phanh đối với cầu sau. 81 4.2 Tính toán chỉ tiêu phanh trên xe tính toán có ABS 83 4.2.1 Gia tốc phanh 83 4.2.2 Thời gian phanh 88 4.2.3 Quãng đường phanh 89 4.3 Tính toán về ổn định phanh 93 4.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định hướng ô tô trong quá trình phanh 93 4.3.2 Tính toán góc xoay thân xe 95 4.3.3 Tính toán góc lệch hướng trong quá trình phanh 98 4.4. Đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh khí có ABS và hệ thống phanh khí không ABS trên xe THACO MOBIHOME . 103 Chương 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU 105 5.1 Những vấn đề đã giải quyết 105 5.2 Những vấn đề còn tồn tại 105 5.3 Hướng nghiên cứu tiếp theo 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 x
13. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ABS : Anti-lock Braking System – Hệ thống phanh chống bó cứng bánh xe BAS : Brake Assist System – Hệ thống hỗ trợ phanh gấp EBD : Electronic Brakeforce Distribution – Hệ thống phối lực phanh điện tử ECU : Electric Control Unit – Bộ vi xử lý ESP : Electronic Stability Program – Hệ thống ổn định điện tử SBC : Sensotronic Brake Control – Hệ thống điều khiển kiểm soát quá trình phanh xi
14. DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1 : Hình ảnh tổng thể xe Thaco Mobihome HB120SLD 6 Hình 1.2 : Sơ đồ tổng thể xe Bus Thaco Hyundai Mobihome Hb120 Sld. 6 Hình 2.1 : Giản đồ phanh 11 Hình 2.2 : Sơ đồ hệ thống phanh khí nén ABS loại 4S/3K 13 Hình 2.3 : Sơ đồ hệ thống phanh khí nén ABS loại 4S/4K. 14 Hình 2.4 : Sơ đồ bố trí hệ thống phanh ABS trên xe khách THACO Mobihome 15 Hình 2.5 : Sự lăn bánh xe có trượt lết trên đường 17 Hình 2.6 : Đồ thị quan hệ giữa bán kính lăn với lực kéo/lực phanh 19 Hình 2.7 : Mối quan hệ giữa hệ số bám và độ trượt 21 Hình 2.8 : Lực và mômen tác dụng lên bánh xe 22 Hình 2.9 : Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh 25 Hình 2.10 : Sự biến thiên của gia tốc phanh trong hệ thống ABS 28 Hình 2.11 : Sự lăn của bánh xe đàn hồi khi chịu tác dụng của lực ngang 33 Hình 2.12 : Góc lệch hướng của bánh xe khi chịu lực ngang tác dụng. 35 Hình 2.13 : Sơ đồ lực tác dụng lên ôtô có hiện tượng xoay thân xe 36 Hình 2.14 : Góc lệch hướng tại các bánh xe cầu trước và cầu sau 38 Hình 2.15 : Sự thay đổi thông số khi phhanh có ABS 40 Hình 2.16 : Sự thay đổi áp suất trong dẫn động khi phanh có ABS 41 Hình 3.1 : Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh 43 Hình 3.2 : Đồ thị quan hệ momen phanh của xe THACO Mobilehome HB120SLD. 51 Hình 3.3 : Giản đồ phanh 53 Hình 3.4 : Sơ đồ tính toán ổn định dọc khi xe lên dốc 60 Hình 3.5 : Sơ đồ tính toán ổn định dọc khi xe xuống dốc 61 Hình 3.6 : Sơ đồ tính toán ổn định ngang 62 Hình 3.7 : Sơ đồ lực tác dụng khi bánh xe bị hãm cứng 63 Hình 3.8 : Sơ đồ các lực tác dụng khi phanh 67 Hình 3.9 : Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi có lực ngang tác dụng và bánh sau bị hãm trước 69 xii
15. Hình 3.10 : Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi có lực ngang tác dụng và bánh trước bị hãm trước 70 Hình 3.11 : Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi quay vòng 70 Hình 3.12 : Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi phanh trên đường nghiêng ngang 72 Hình 4.1 : Các lực và momen tác dụng lên bánh xe khi phanh 75 Hình 4.2 : Sự thay đổi hệ số bám dọc φx và hệ số bám ngang φy theo độ trượt tương đối δ của bánh xe. 79 Hình 4.3 : Chu kỳ thay đổi momen phanh ở cầu trước khi có ABS. 81 Hình 4.4 : Chu kỳ thay đổi momen phanh ở cầu sau khi có ABS. 82 Hình 4.6 : Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô sinh ra góc xoay thân xe khi phanh 96 Hình 4.7 : Các lực tác dụng lên xe trên mặt đường có độ dốc ngang 97 Hình 4.8 : Độ lệch trọng tâm của xe khi phanh 101 xiii
16. DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh (của hệ thống phanh chính) cho phép ô tô lưu hành trên đường- Do Bộ giao thông Vận tải Việt Nam quy định TCVN 6919:2001. 4 Bảng 1.2: Các thông số kỹ thuật chủ yếu của xe Bus Thaco Hyundai Mobihome HB120SLD. 7 Bảng 2.1: Các thông số C1,C2,C3 trên các loại đường. 20 Bảng 3.1: Giá trị trọng lượng và tọa độ trọng tâm theo chiều cao của các thành phần. 47 Bảng 3.2: Tọa độ trọng tâm của xe 47 Bảng 3.3: Quan hệ mô men sinh ra ở cơ cấu với hệ số bám mặt đường 50 Bảng 3.4: Thông số cơ cấu phanh khí nén theo nhà sản xuất [12] 52 Bảng 3.5: Kết quả tính toán thời gian phanh cho hệ thống phanh dẫn động khí thông thường 56 Bảng 3.6: Kết quả tính toán quãng đường phanh cho hệ thống phanh dẫn động khí thông thường 59 Bảng 3.7: Kết quả tính toán chỉ tiêu phanh cho hệ thống phanh dẫn động khí nén không ABS. 59 Bảng 3.8: Thời gian giảm tốc 66 Bảng 4.1: Quan hệ giữa hệ số bám dọc φx và độ trượt δ. 79 Bảng 4.2: Quan hệ giữa mô men bám Mφ và độ trượt δ. 80 Bảng 4.3: Quan hệ giữa mô men phanh trước Mp1 với độ trượt δ ở giai đoạn tăng áp suất: 80 Bảng 4.4: Quan hệ giữa mô men phanh trước Mp1 với độ trượt δ ở giai đoạn giảm áp suất: 80 Bảng 4.5: Quan hệ giữa mô men phanh trước Mp1 với độ trượt δ ở giai đoạn giữ áp suất: 80 xiv
17. Bảng 4.6: Quan hệ giữa mô men phanh của mỗi cơ cấu phanh trước Mp1 với độ trượt δ ở giai đoạn tăng áp suất tiếp theo: 81 Bảng 4.7: Quan hệ giữa mô men phanh sau Mp2 với độ trượt δ ở giai đoạn tăng áp suất. 82 Bảng 4.8: Quan hệ giữa mô men phanh sau Mp2 với độ trượt δ ở giai đoạn giảm áp suất. 82 Bảng 4.9: Quan hệ giữa mô men phanh sau Mp2 với độ trượt δ ở giai đoạn giữ áp suất. 82 Bảng 4.10: Quan hệ giữa mô men phanh của mỗi cơ cấu phanh sau Mp2 với độ trượt δ ở giai đoạn tăng áp suất tiếp theo. 82 Bảng 4.11: Các thông số trong tính toán chỉ tiêu phanh ABS trên đường bê tông nhựa khô 83 Bảng 4.12: Kết quả tính toán gia tốc phanh cho hệ thống phanh dẫn động khí có ABS 88 Bảng 4.13: Kết quả tính toán thời gian phanh cho hệ thống phanh dẫn động khí có ABS 89 Bảng 4.14: Kết quả tính toán quãng đường phanh cho hệ thống phanh dẫn động khí có ABS 92 Bảng 4.15: Kết quả tính toán chỉ tiêu phanh cho hệ thống phanh khí có ABS. 93 Bảng 4.16: Độ dốc ngang của mặt cắt ngang trên các loại đường 94 Bảng 4.17: Độ cứng lốp xe 95 Bảng 4.18: Góc lăn lệch bánh xe ở cầu trước trên đường có hệ số bám tốt 100 Bảng 4.19: Góc lăn lệch bánh xe ở cầu sau trên đường bám tốt 100 Bảng 4.20: Kết quả độ lệch trọng tâm ô tô cho hệ thống phanh dẫn động khí có ABS 102 xv
18. Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung về tính an toàn khi phanh Xu hướng phát triển của xe ô tô là ngày càng nâng cao tính năng động lực học như tăng tốc nhanh, vận tốc chuyển động cao, tải trọng vận chuyển lớn, chạy được trên nhiều địa hình phức tạp Như vậy để đáp ứng được khả năng động lực học cao đó thì vấn đề về an toàn chủ động của xe được đặt ra nhằm mục đích bảo đảm an toàn cho con người, hàng hóa và phương tiện. Do đó khuynh hướng về nghiên cứu nâng cao an toàn chuyển động của xe ô tô khi phanh là xu hướng tất yếu trong sự phát triển ngành công nghiệp ô tô. Sự mất an toàn ổn định khi phanh là trạng thái mà ô tô không điều khiển được, hay quỹ đạo chuyển động của xe không theo ý muốn của người lái. Nguyên nhân chính của vấn đề này là do sự chênh lệch lực phanh giữa hai bên trái và phải của xe tạo ra mô men quay làm cho xe bị xoay. Sự chênh lệch lực phanh này có thể được tạo ra do trạng thái kỹ thuật của hệ thống phanh có vấn đề (hư hỏng trong hệ thống phanh), hoặc do khả năng tiếp nhận của mặt đường ở hai bên bánh xe khi phanh hãm cứng (giới hạn bám khi phanh). Ngay cả khi không có sự chênh lệch lực phanh giữa hai bên nhưng các bánh xe phanh bị hãm cứng và có lực ngang tác dụng sẽ dẫn tới mất ổn định hướng chuyển động của ô tô khi phanh. Đây là cơ sở lý luận để các ô tô ngày nay trang bị hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS (Antilock BrakeSystem). Ngày nay, hệ thống phanh của ô tô được kiểm soát chặt chẽ nhờ các tiêu chuẩn chung của quốc tế. Một trong những tiêu chuẩn đó là đảm bảo khả năng phanh ô tô kể cả có hư hỏng cục bộ xảy ra trên hệ thống dẫn động phanh. Mặt khác, khi có hư hỏng thì hiệu quả phanh vẫn còn tồn tại song lại phải đảm bảo khả năng ổn định chuyển động của ô tô trên đường. Các hệ thống phanh ô tô ngày nay phải có tối thiểu hai dòng độc lập các cơ cấu phanh. 1
19. Nghiên cứu tính nâng cao tính an toàn chuyển động khi phanh ô tô giúp cho người thiết kế chế tạo định hướng trong sản xuất, có được nhận thức cơ bản hơn để cải tạo và từ cơ sở cơ bản mà phân tích đề xuất khắc phục cải tiến phù hợp. Giúp cho người cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật trong việc quản lý có thể khai thác tối đa năng lực hoạt động của ô tô trong điều kiện làm việc cụ thể. Giúp cho người sử dụng có sự am hiểu nhất định để vận hành ô tô. Và đội ngũ công nhân, cán bộ kỹ thuật kịp thời nhanh chóng phát hiện, tìm ra những hư hỏng cục bộ, nguyên nhân của hư hỏng và biện pháp khắc phục, bảo dưỡng, sửa chữa những hư hỏng của hệ thống phanh ô tô và đặc biệt nhằm hạn chế các tai nạn giao thông liên quan đến sự mất an toàn chuyển động khi phanh. Cũng vì lý do đó mà tôi quyết định chọn đề tài : “NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP NÂNG CAO AN TOÀN CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE KHÁCH THACO MOBIHOME KHI PHANH” 1.2 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố Các công trình nghiên cứu ở nước ngoài về nâng cao tính ổn định, tính an toàn cho xe và khách đã có nhiều do nhu cầu sử dụng rộng rãi và thời gian sử dụng đã hàng chục năm. Cụ thể là các hãng sản xuất đã cho ra đời hàng loạt các hệ thống kiểm soát sự ổn định, an toàn cho xe và khách được ứng dụng trên ô tô hiện nay như : - Hệ thống chống bó cứng bánh xe khi phanh - ABS ( Anti-lock Braking System). - Hệ thống phân phối lực phanh điện tử - EBD (Electronic Brake force Distribution). - Hệ thống kiểm soát lực kéo - TRC (Traction Control System) - Hệ thống điều khiển góc quay của xe quanh trục dọc xe AYC (Active Yaw Control). Các hệ thống trên hỗ trợ người lái trong quá trình phanh, quá trình khởi hành hay khi chuyển động trên các loại đường trơn trượt, có hệ số bám thay đổi, chúng chủ yếu tác động đến lực phanh, lực kéo nhằm kiểm soát sự trượt của các bánh xe và chúng thường được ứng dụng một cách độc lập trên xe. 2
20. Trong nước đã có một số đề tài nghiên cứu về các loại xe bus, xe khách một tầng, hai tầng như : - Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống treo đến mức độ êm dịu xe bus Samco B47 sử dụng trong thành phố HCM. - Nghiên cứu ảnh hưởng của dao động lên hành khách trong xe khách giường nằm (Thaco-mobihome). - Tính toán kiểm tra ổn định của xe ô tô mini bus 6 - 8 chỗ ngồi. PGS-TS Dư Quốc Thịnh. 1.3 Mục đích của đề tài Tính toán hệ thống phanh khí cơ bản. Tính toán các trường hợp đặc biệt có khả năng gây mất an toàn khi phanh. Đề xuất giải pháp nâng cao an toàn khi phanh. Tính toán hệ thống phanh khí sử dụng ABS. So sánh độ an toàn của xe sử dung ABS và không sử dụng ABS. 1.4 Nhiệm vụ và giới hạn đề tài Với đề tài: '' Nghiên cứu biện pháp nâng cao an toàn chuyển động của xe khách khi phanh'', tác giả sẽ tính toán các chỉ tiêu về hiệu qủa phanh và ổn định chuyển động khi phanh trong điều kiện đường và các tiêu chuẩn của Việt Nam. Qua đó sẽ đánh giá lại sự an toàn khi phanh và tính ổn định khi phanh và đề xuất các giải pháp an toàn khi phanh, tạo cơ sở cho những cải tiến trong hệ thống phanh và những khuyến cáo về an toàn khi vận hành xe trong những điều kiện cụ thể. Vì thời gian nghiên cứu có hạn và không có điều kiện để thực nghiệm nên việc đánh giá tính an toàn chuyển động khi phanh chỉ được tính toán dựa trên các thông số kỹ thuật của xe và các thông số về điều kiện vận hành chung của Việt Nam. Ở đây ta không tính đến ảnh hưởng của hệ thống treo đến tính an toàn khi phanh. 3
21. 1.5 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu tác giả đã dùng là tính toán lại các giá trị đánh giá quá trình phanh và sự hiệu quả khi phanh của xe khách dựa vào các số liệu ban đầu của xe và các số liệu do nhà chế tạo cung cấp kết hợp với đo đạc, tính toán. Việc tính toán các thông số ảnh hưởng đến sự an toàn khi phanh được thực hiện bằng việc nghiên cứu các tài liệu trong và ngoài nước từ đó áp dụng tính toán, phân tích theo hướng lý thuyết hiệu quả phanh và ổn định phanh.Từ kết quả đó đề xuất các giải pháp và các khuyến cáo về an toàn khi phanh . 1.6 Các tiêu chuẩn về hiệu quả phanh dùng để tham khảo trong việc nghiên cứu nâng cao an toàn khi phanh. Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng hiệp hội quy định riêng dựa vào nhiều yếu tố như. Nguồn gốc và chủng loại ô tô đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bị kiểm tra. Bảng 1.1: Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh (của hệ thống phanh chính) cho phép ô tô lưu hành trên đường- Do Bộ giao thông Vận tải Việt Nam quy định QCVN 09:2011/BGTVT. Vận tốc bắt Gia tốc chậm Quãng đầu phanh dần ổn định Stt Loại xe đường phanh [ Km/h ] Jp [ m/s ] ( Sp [ m ] ( ) ) 1 Xe con 50 19 6,2 Xe tải, xe khách có khối lượng 2 50 21 5,8 toàn bộ không quá 3,5 tấn 3 Các loại xe còn lại 30 9 5,4 Tiêu chuẩn trình bày ở bảng 1.1 trên được cho ứng với chế độ thử: Ô tô không tải, chạy trên đường nhựa khô, nằm ngang. 4
22. Vận tốc bắt đầu phanh là 30 [ Km/h ] ( 8,33 [ m/s ] ). Do yêu cầu về tốc độ ô tô ngày càng tăng, cho nên có xu hướng tăng vận tốc thử phanh để cho phép lưu hành trên đường. Tuy vậy thử phanh ở tốc độ cao là rất nguy hiểm, nhất là trong điều kiện chưa cho phép có những bãi thử chuyên dùng. Vì thế ở nước ta vẫn đang áp dụng tốc độ thử phanh là 30 [ Km/h ]. Số liệu cho ở bảng 1 chỉ sử dụng để kiểm tra phanh định kỳ nhằm cho phép ô tô lưu hành trên đường để đảm bảo an toàn chuyển động. Đối với các cơ sở nghiên cứu hay thiết kế chế tạo thì cần áp dụng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt hơn. 1.7 Tổng quan về ôtô bus THACO MOBIHOME HB120SLD. Thaco Mobihome HB120SLD với động cơ D6CB - 410Ps. Loại động cơ Diesel 4 kỳ, 6 xilanh thẳng hàng, làm mát bằng nước, Turbo Intercooler. Đây là phiên bản được THACO phát triển trên cơ sở kế thừa những tinh hoa của dòng sản phẩm Mobihome, đồng thời có những cải tiến phù hợp để vận hành ổn định ở những khu vực có địa hình quanh co, hiểm trở. Thân xe được thiết kế khí động học, hạn chế tối đa sức cản của gió. Nội thất được nghiên cứu, thiết kế khoa học với không gian khoang lái rộng rãi, thoáng mát tạo cho lái xe cảm giác cực kỳ thoải mái khi vận hành xe liên tục trên những hành trình dài. Giường nằm được sản xuất với vật liệu cao cấp, kiểu dáng phù hợp với mọi tư thế, mang lại cảm giác êm dịu trên mọi hành trình.Tựa lưng giường nằm có thể điều chỉnh linh hoạt mọi góc độ. Dây đai an toàn được bố trí tại từng giường thuận tiện và dễ sử dụng. 5
23. S K L 0 0 2 1 5 4