Luận văn Nghiên cứu mô phỏng dẫn động phanh xe tải nặng phục vụ giảng dạy (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu mô phỏng dẫn động phanh xe tải nặng phục vụ giảng dạy (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 NGUYỄN ĐỨC LÂM NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG DẪN ĐỘNG PHANH XE TẢI NẶNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ô TÔ, MÁY KÉO - 605246 S KC 0 0 0 4 1 7 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2005
2. BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ KS. NGUYEÃN ĐỨC LÂM NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG DẪN ĐỘNG PHANH XE TẢI NẶNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY Chuyeân ngaønh : KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ô TÔ, MÁY KÉO Maõ soá ngaønh : 60 52 46 Tp. Hoà Chí Minh, thaùng 9 naêm 2005
3. BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG DẪN ĐỘNG PHANH XE TẢI NẶNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY Chuyeân ngaønh : KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ô TÔ, MÁY KÉO Maõ soá ngaønh : 60 52 46 Hoï vaø teân hoïc vieân : KS. NGUYEÃN ĐỨC LÂM Ngöôøi höôùng daãn : TS. NGUYEÃN NƯỚC Tp. Hoà Chí Minh, thaùng 9 naêm 2005
4. COÂNG TRÌNH ÑÖÔÏC HOAØN THAØNH TAÏI TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH Caùn boä höôùng daãn khoa hoïc: TS. NGUYEÃN NÖÔÙC . . . . . . . . . . . . (chöõ kyù) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caùn boä chaám nhaän xeùt 1: . . . . . . . . . . . . . (chöõ kyù) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caùn boä chaám nhaän xeùt 2: . . . . . . . . . . . . (chöõ kyù) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Luaän vaên thaïc só ñöôïc baûo veä tröôùc HOÄI ÑOÀNG CHAÁM BAÛO VEÄ LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT.Ngaøy . .08 . . thaùng . 10. . . naêm 2005
5. Lôøi caûm ôn Xin göûi lôøi caûm ôn chaân thaønh ñeán moïi ngöôøi ñaõ taän tình giuùp ñôõ toâi trong suoát thôøi gian coâng taùc, hoïc taäp vaø thöïc hieän Luaän vaên cao hoïc naøy: - Ban Giaùm hieäu Tröôøng Ñaïi hoïc Sö phaïm Kyõ thuaät TP. HCM, Phoøng Quaûn lyù Khoa hoïc – Quan heä Quoác teá – Sau ñaïi hoïc vaø Ban Chuû nhieäm Khoa Cô khí Ñoäng löïc ñaõ taïo ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå toâi hoaøn thaønh khoùa hoïc vaø luaän vaên naøy toát nhaát. - Quyù Thaày, Coâ ñaõ tham gia giaûng daïy lôùp Cao hoïc OÂtoâ khoaù 2002- 2004. - TS. Nguyeãn Nöôùc ñaõ daønh nhieàu thôøi gian ñeå höôùng daãn taän tình vaø ñoùng goùp nhieàu yù kieán quyù baùu cho luaän vaên. - PGS.TS. Ñoã vaên Duõng-Tröôûng Khoa cô khí ñoäng löïc Ñaïi hoïc sö phaïm kyõ thuaät tp HCM . - GVC. Ths. Nguyeãn Ngoïc Bích, Ths. Traàn Ñình Quyù vaø quí Thaày trong Boä moân Khung gaàm vaø Khoa Cô khí Ñoäng löïc ñaõ giuùp ñôõ nhieàu veà chuyeân moân vaø quaù trình coâng taùc, hoïc taäp cuûa toâi trong thôøi gian qua. - Laõnh ñaïo vaø ban giaùm hieäu tröôøng THPT Thoáng Nhaát B-ÑN - Gia ñình vaø baïn beø ñaõ ñoäng vieân, giuùp ñôõ toâi nhieàu trong coâng vieäc vaø cuoäc soáng. - Xin Kính daâng leân höông hoàn Boá, ngöôøi ñaõ hy sinh suoát ñôøi vì con . TP. Hoà Chí Minh, thaùng 09 naêm 2005. Hoïc vieân Nguyeãn ñöùc Laâm
6. TOÙM TAÉT An toaøn giao thoâng laø vaán ñeà quan taâm lôùn cuûa moïi ngöôøi vaø xaõ hoäi khi löôïng xe löu thoâng treân ñöôøng ngaøy caøng nhieàu vaø toác ñoä ngaøy caøng cao. Heä thoáng phanh vôùi chöùc naêng ñaûm baûo tính an toaøn, oån ñònh chuyeån ñoäng cuûa xe oâtoâ ñaõ vaø ñang ngaøy caøng hoaøn thieän vaø luoân coù xu höôùng phaùt trieån maïnh. Thöïc tieãn ôû nöôùc ta hieän nay, do ñaëc thuø neàn kinh teá môùi phaùt trieån vaø môû cöûa, soá löôïng oâtoâ vaän taûi ñang taêng nhanh, ña daïng vaø phong phuù veà chuûng loaïi. Ñoàng thôøi ñang hình thaønh moät neàn coâng nghieäp saûn xuaát oâtoâ taûi coøn non treû vôùi nhieàu tieàm naêng to lôùn, ñoøi hoûi chuùng ta phaûi noã löïc hoøa nhaäp vaø tieáp caän, tieáp thu caùc qui trình coâng ngheä, kyõ thuaät cao ñeå vaän duïng vaø khai thaùc oâtoâ taûi coù hieäu quaû. Moät trong nhöõng coâng vieäc caàn laøm laø ôû caùc tröôøng ñaïi hoïc, cao ñaúng chuyeân ngaønh phaûi luoân caäp nhaät nhöõng kieán thöùc kyõ thuaät môùi, ñaàu tö caùc thieát bò ñeå phuïc vuï cho coâng taùc giaûng daïy. Vôùi muïc tieâu ñoù, ñeà taøi naøy ñaõ ñöôïc thöïc hieän vaø ñaït ñöôïc caùc keát quaû sau: - Nghieân cöùu caùc daãn ñoäng phanh treân xe taûi naëng vaø sieâu naëng. -Moâ phoûng hoaït ñoäng cuûa moät soá daãn ñoäng phanh xe taûi ñang löu haønh trong nöôùc phuïc vuï giaûng daïy vaø hoïc taäp. Caáu truùc cuûa Luaän vaên goàm coù: Chöông 1: Caùc phöông phaùp daãn ñoäng phanh vaø phaïm vi öùng duïng . Chöông 2: Khaûo saùt daãn ñoäng phanh treân xe taûi naëng vaø sieâu naëng. Chöông 3: Phöông phaùp tính toaùn daãn ñoäng phanh khí neùn. Chöông 4:Moâ phoûng hoaït ñoäng cuûa moät soá daãn ñoäng phanh xe taûi naëng, sieâu naëng. Chöông 5:Keát quaû nghieân cöùu vaø höôùng phaùt trieån ñeà taøi. Phaàn keát luaän ñaùnh giaù tính hieäu quaû thieát thöïc cuûa ñeà taøi vaø ñeà xuaát moät soá höôùng nghieân cöùu tieáp theo.
7. MUÏC LUÏC oOo PHAÀN MÔÛ ÑAÀU A.Ñaët vaán ñeà B.Muïc ñích ñeà taøi C.Ñoái töôïng nghieân cöùu D.Phaïm vi nghieân cöùu E.Noäi dung luaän vaên PHAÀN NOÄI DUNG Chöông 1: PHÖÔNG PHAÙP DAÃN ÑOÄNG PHANH VAØ PHAÏM VI ÖÙNG DUÏNG 1.1 Vaøi neùt veà vaán ñeà an toaøn giao thoâng vaø söï caàn thieát cuûa heä thoáng phanh treân oâtoâ. 1.2 Yeâu caàu ñoái vôùi heä thoáng phanh oâtoâ. 1.3 Caùc loaïi daãn ñoäng phanh oâtoâ vaø phaïm vi öùng duïng 1.3.1.Daãn ñoäng phanh khí neùn 1.3.2.Caùc cuïm chính cuûa daãn ñoäng phanh khí neùn 1.3.3.Daãn ñoäng phanh thuûy löïc vaø trôï löïc khí neùn Chöông 2 KHAÛO SAÙT DAÃN ÑOÄNG PHANH XE TAÛI NAËNG,SIEÂU NAËNG 2.1 Khaûo saùt daãn ñoäng phanh khí neùn 2.1.1 Boá trí chung cuûa daãn ñoäng phanh khí neùn 2.1.2 Moät soá sô ñoà daãn ñoäng ñieån hình a. Daãn ñoâïng phanh xe taûi MAZ b.Daãn ñoäng phanh xe taûi KAMAZ-5320 2.2 Khaûo saùt daãn ñoäng phanh thuyû-khí keát hôïp 2.2.1 Daãn ñoäng phanh xe taûi URAL-4320 2.2.2 Daãn ñoäng phanh xe taûi naëng HYUNDAI 2.3 Khaûo saùt daãn ñoäng phanh khí neùn coù söû duïng ABS 2.3.1 Ñaët vaán ñeà
8. 2.3.2 Boá trí chung vaø nguyeân lí cô baûn cuûa heä thoáng phanh khí neùn ABS 2.3.3 Caùc boä phaän cuûa ABS A. Caûm bieán toác ñoä baùnh xe B. Boä chaáp haønh ABS (ABS modulator valve) C. Hoäp ñieàu khieån ñieän töû ECU 2.4 Khaûo saùt daãn ñoäng phanh xe taûi sieâu naëng 2.4.1 Daãn ñoäng phanh thuyû-khí xe sieâu naëng 2.4.2 Daãn ñoäng phanh thuyû löïc xe sieâu naêng Chöông 3: PHÖÔNG PHAÙP TÍNH TOAÙN DAÃN ÑOÄNG PHANH KHÍ NEÙN 3.1 Cô sôû cuûa phöông phaùp aùp suaát taäp trung ñieåm nuùt 3.1.1 Phöông trình löu löôïng cuûa doøng khí qua loã tieát löu 3.1.2 Khaùi nieäm chung veà maïch 3.1.3 Phöông phaùp tính toaùn 3.2 Tính toaùn maïch daãn ñoäng khí neùn 3.2.1 Thieát laäp sô ñoà vaø bieåu thöùc tính toaùn maïch daãn ñoäng phanh khí neùn 3.2.2 AÛnh höôûng cuûa chieàu daøi vaø ñöôøng kính oáng daãn ñeán khaû naêng phaûn öùng nhanh cuûa daãn ñoäng phanh 3.3 Tính toaùn daãn ñoäng phanh thuyû löïc xe sieâu naëng Chöông 4: MOÂ PHOÛNG HOAÏT ÑOÄNG CUÛA MOÄT SOÁ DAÃN ÑOÄNG PHANH XE TAÛI 4.1 Moâ phoûng hoaït ñoäng cuûa toång van phanh 2 taàng 4.2 Moâ phoûng hoaït ñoäng cuûa van baûo veä 2 ngaõ 4.3 Moâ phoûng hoaït ñoäng cuûa van taêng toác 4.4 Moâ phoûng hoaït ñoäng cuûa van haïn cheá aùp suaát 4.5 Moâ phoûng hoaït ñoäng cuûa baàu phanh ñôn 4.6 Moâ phoûng daãn ñoäng phanh khí neùn treân sô ñoà nguyeân lyù chung 4.7 Moâ phoûng daãn ñoäng phanh khí neùn treân xe taûi KAMAZ 5320 4.8 Moâ phoûng daãn ñoäng phanh thuyû-khí treân xe taûi HYUNDAI 4.9 Moâ phoûng daãn ñoäng phanh thuyû- khí treân xe taûi sieâu naëng 4.10 Moâ phoûng daãn ñoäng phanh thuyû löïc treân xe taûi sieâu naëng 4.11 Moâ phoûngâ daãn ñoäng phanh treân xe taûi naëng coù ABS
9. Chöông 5: KEÁT QUAÛ NGHIEÂN CÖÙU VAØ HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN 5.1 Keát quaû nghieân cöùu 5.2 Höôùng phaùt trieån ñeà taøi PHAÀN KEÁT LUAÄN PHAÀN PHUÏ LUÏC Taøi lieäu tham khaûo
10. Chöông 1 CAÙC PHÖÔNG PHAÙP DAÃN ÑOÄNG PHANH VAØ PHAÏM VI ÖÙNG DUÏNG 1.1 VAØI NEÙT VEÀ VAÁN ÑEÀ AN TOAØN GIAO THOÂNG VAØ SÖÏ CAÀN THIEÁT CUÛA HEÄ THOÁNGPHANH TREÂN OÂTOÂ Cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa caùc ngaønh kinh teá, giao thoâng vaän taûi vaø ñaëc bieät laø giao thoâng ñöôøng boä (chuû yeáu laø giao thoâng oâtoâ) ñoùng moät vai troø raát quan troïng trong neàn kinh teá quoác daân. ÔÛ nhieàu nöôùc treân theá giôùi, keå caû nhöõng nöôùc coâng nghieäp tieân tieán nhö Myõ, Ñöùc, Nga, Nhaät ,giao thoâng oâtoâ ñaõ ñaûm nhaän vaän chuyeån tôùi 2/3 löôïng haøng hoaù vaø haønh khaùch ñi laïi haøng naêm. Caøng ngaøy löôïng xe hoaït ñoäng treân ñöôøng caøng nhieàu. Ñeå taêng löu löôïng thoâng qua vaø taêng naêng suaát vaän chuyeån, vaän toác trung bình cuûa xe ngaøy caøng ñöôïc naâng cao. Khi maø söï taêng tröôûng veà soá löôïng vaø toác ñoä löu thoâng cuûa oâtoâ treân caùc loaïi ñöôøng coù coâng duïng chung nhaûy voït, thì vaán ñeà an toaøn chuyeån ñoäng caøng caàn ñöôïc quan taâm hôn luùc naøo khaùc, giaûm toái ña caùc vuï tai naïn giao thoâng xaûy ra treân ñöôøng – nguyeân nhaân do caû khaùch quan vaø chuû quan . Veà maët phöông tieän (oâtoâ), chaát löôïng vaø tình traïng kyõ thuaät caùc heä thoáng ñieàu khieån nhö phanh, laùi ,ñoùng vai troø quan troïng cho xe hoaït ñoäng an toaøn treân ñöôøng Daãn chöùng ôû chöông môû ñaàu cuõng chöùng toû ñieàu naøy. Theâm vaøo ñoù theo taøi lieäu môùi nhaát cuûa Cuïc Ñaêng kieåm Vieät nam thì trong naêm 2004 ñaõ coù hôn 70% phöông tieän giao thoâng ñöôøng boä khoâng ñaït yeâu caàu chaát löôïng veà heä thoáng phanh. Vì vaäy vieäc ñaûm baûo tình traïng kyõ thuaät cuûa heä thoáng phanh luoân ôû traïng thaùi laøm vieäc toát nhaát laø raát quan troïng Caùc nöôùc phaùt trieån treân theá giôùi ñeàu ñaõ coù nhöõng tieâu chuaån nghieâm ngaët veà heä thoáng phanh nhaèm ñaûmbaûo an toaøn cho xe khi löu thoâng treân ñöôøng vaø noù caøng khaét khe hôn trong töông lai khi maø toác ñoä chuyeån ñoäng vaø maät ñoä oâtoâ treân ñöôøng ngaøy caøng cao. Treân cô sôû caùc tieâu chuaån veà an toaøn chuyeån ñoäng, moät heä thoáng phanh oâtoâ ngaøy nay phaûi thoaû maõn nhöõng yeâu caàu sau . 1.2 YEÂU CAÀU ÑOÁI VÔÙI HEÄ THOÁNG PHANH Xuaát phaùt töø nhöõng tieâu chuaån quoác gia veà an toaøn chuyeån ñoäng cuûa caùc phöông tieän giao thoâng, vaø phoå bieán hôn caû laø quy ñònh N0–13 EЭK 00H cuûa Hoäi ñoàng kinh teá chaâu AÂu, tieâu chuaån F18-1969 cuûa Thuïy Ñieån , tieâu chuaån FM VSS- 121 cuûa Myõ, ngöôøi ta ñaõ ñöa ra nhöõng yeâu caàu quan troïng nhaát veà chaát löôïng phanh ñoái vôùi heä thoáng phanh thuoäc theá heä caùc xe hieän ñaïi maø qua ñoù moät heä thoáng phanh oâtoâ phaûi ñaït ñöôïc :
11. -Quaõng ñöôøng phanh ngaén nhaát khi phanh ñoät ngoät . -Phanh eâm dòu trong moïi tröôøng hôïp, baûo ñaûm söï oån ñònh khi phanh. -Ñieàu khieån nheï nhaøng. -Thôøi gian chaäm taùc duïng (coøn goïi laø thôøi gian phaûn öùng) nhoû. -Cô caáu phanh thoaùt nhieät toát. -Phaân boá moâ men phanh ôû caùc baùnh xe, phaûi tuaân theo quan heä söû duïng hoaøn toaøn troïng löôïng baùm vaø heä soá baùm giöõa baùnh xe vôùi maët ñöôøng ôû baát kyø cöôøng ñoä phanh naøo (söû duïng ñieàu chænh töï ñoäng löïc phanh theo taûi, söû duïng thieát bò choáng haõm cöùng baùnh xe). -Coù ñoä tin caäy cao (söû duïng daãn ñoäng phanh nhieàu maïch ñoäc laäp, naâng cao ñoä beàn caùc chi tieát cuûa heä thoáng phanh). -Coù heä thoáng töï kieåm tra, chaån ñoaùn caùc hö hoûng moät caùch kòp thôøi. Cuõng töø nhöõng tieâu chuaån treân, caùc phöông tieän vaän taûi oâ toâ caàn phaûi ñöôïc trang bò caùc heä thoáng phanh bao goàm : -Heä thoáng phanh coâng taùc (hoaëc phanh chính, vaø cuõng thöôøng goïi laø phanh chaân), coù taùc duïng treân taát caû caùc baùnh xe. -Heä thoáng phanh döï phoøng. -Heä thoáng phanh döøng vaø heä thoáng phanh phuï trôï (phanh chaäm daàn). Ñieåm ñaëc bieät veà an toaøn ñoái vôùi phanh coâng taùc laø daãn ñoäng phanh caàn phaûi coù khoâng döôùi hai maïch ñoäc laäp, ví duï moät maïch daãn ñoäng cho caàu tröôùc, moät maïch daãn ñoäng cho caàu sau vaø moät maïch cho daãn ñoäng phanh döøng .ñeå lôõ khi hö hoûng moät maïch naøo ñoù, maïch coøn laïi vaãn ñaûm baûo phanh oâtoâ vôùi hieäu quaû phanh khoâng thaáp hôn 30% so vôùi khi heä thoáng phanh coøn nguyeân veïn. Theo tieâu chuaån cuûa Thuïy Ñieån thì giaù trò naøy laø 50%. -Ñoái vôùi heä thoáng phanh khí neùn, phanh coâng taùc caàn coù dung tích bình chöùa tôùi möùc ñuû ñeå phanh coù hieäu quaû 5 laàn lieân tieáp khi nguoàn naêng löôïng (maùy neùn khí) khoâng laøm vieäc. Moãi maïch daãn ñoäng caàn coù caùc bình chöùa rieâng bòeât khi nguoàn naêng löôïng laø chung cuûa toaøn heä thoáng. Trong tröôøng hôïp moät maïch daãn ñoäng naøo ñoù bò hö hoûng, nguoàn naêng löôïng chung vaãn tieáp tuïc cung caáp naêng löôïng cho caùc maïch khaùc coøn toát. -Heä thoáng phanh döï phoøng caàn phaûi ñaûm baûo döøng ñöôïc oâ toâ trong tröôøng hôïp heä thoáng phanh chính bò hö hoûng. Coù theå boá trí heä thoáng phanh döï phoøng rieâng bieät, neáu khoâng thì heä thoáng phanh chính hoaëc phanh döøng phaûi thöïc hieän chöùc naêng naøy vaø vaãn ñöôïc coi laø heä thoáng phanh döï phoøng. -Heä thoáng phanh döøng phaûi döøng vaø ñoã ñöôïc xe treân doác. Daãn ñoäng phanh döøng coù theå söû duïng baát kyø daïng naêng löôïng naøo, nhöng boä phaän taïo ra moâ men phanh ñeå giöõ xe ñöùng yeân phaûi laø moät cô caáu hoaït ñoäng thuaàn tuyù baèng phöông phaùp cô khí vaø khoâng phuï thuoäc vaøo heä thoáng phanh chính. -Heä thoáng phanh chaäm daàn (phanh phuï trôï) ñaûm baûo duy trì cho oâtoâ chuyeån ñoäng ôû moät toác ñoä oån ñònh, ñieàu chænh toác ñoä oâ toâ moät caùch ñoäc laäp hoaëc
12. ñoàng thôøi cuøng vôùi heä thoáng phanh chính, nhaèm muïc ñích giaûm taûi cho phanh chính. -Khi laøm vieäc vôùi rô mooùc, treân oâtoâ keùo caàn coù thieát bò baûo veä choáng tuït aùp suaát khí neùn (hoaëc thuyû löïc) ñeå ñeà phoøng tröôøng hôïp ñöôøng oáng noái giöõa oâ toâ keùo vaø rô mooùc bò phaù huûy. -Tröôøng hôïp xe ñang chuyeån ñoäng maø bò ñöùt mooùc keùo, yeâu caàu heä thoáng phanh chính cuûa rô mooùc phaûi töï ñoäng döøng ñöôïc mooùc vôùi hieäu quaû khoâng thaáp hôn quy ñònh ñoái vôùi xe ñoaøn töông öùng. -Treân rô mooùc cuõng caàn ñöôïc trang bò cô caáu phanh döøng ñeå haõm rô mooùc khi taùch noù ra khoûi ñaàu keùo. -Söï maøi moøn cuûa maù phanh caàn ñöôïc buø laïi baèng heä thoáng ñieàu chænh baèng tay hoaëc töï ñoäng. Theo tieâu chuaån Thuïy Ñieån, maøi moøn maù phanh caàn ñöôïc buø laïi baèng heä thoáng ñieàu chænh töï ñoäng hay phaûi coù boä phaän tín hieäu ñeå caûnh baùo veà vieäc taêng khe hôû giöõa maù phanh vaø tang phanh. -Trong moãi maïch daãn ñoäng phanh caàn phaûi coù caùc boä phaän giao tieáp vôùi thieát bò kieåm tra, ñeå kieåm tra vaø thoâng baùo tình traïng kyõ thuaät cuûa daãn ñoäng phanh trong quaù trình söû duïng. 1.3 CAÙC LOAÏI DAÃN ÑOÄNG PHANH VAØ PHAÏM VI ÖÙNG DUÏNG Heä thoáng phanh treân oâtoâ thöôøng söû duïng caùc loaïi daãn ñoäng ñieàu khieån kieåu thuyû löïc, khí neùn hoaëc thuûy-khí keát hôïp. Cuõng coù moät soá oâtoâ söû duïng heä thoáng daãn ñoäng phanh ñieän. Daãn ñoäng thuyû löïc vaø khí neùn so vôùi daãn ñoäng ñieàu khieån kieåu cô khí, ñieän thì coù nhöõng öu ñieåm nhö sau : -Coâng suaát ñaàu ra lôùn vôùi kích thöôùc vaø khoái löôïng nhoû; -Deã bieán ñoåi nguoàn naêng löôïng cuûa doøng chaát loûng hoaëc doøng khí thaønh naêng löôïng cô khí ; -Daãn ñoäng ñieàu khieån ñôn giaûn vaø coù ñoä chính xaùc cao, ñaëc bieät khi coâng suaát ñaàu ra lôùn ; -Do löïc (hoaëc momen ) ñöôïc taïo ra trong daãn ñoäng lôùn trong khi khoái löôïng (hoaëc momen quaùn tính ) caùc chi tieát chuyeån ñoäng nhoû neân thôøi gian taùc ñoäng nhanh khi coâng suaát ñaàu ra vaãn lôùn ; -Coù keát caáu ñôn giaûn vaø giaù thaønh caùc cuïm chi tieát töông ñoái reû; -Deã thoaùt nhieät trong daãn ñoäng neân coù khaû naêng naâng cao coâng suaát rieâng cuûa cô caáu chaáp haønh. Daãn ñoäng phanh thuyû löïc coù öu ñieåm laø keát caáu ñôn giaûn, khoái löôïng caùc chi tieát nhoû vaø ñaëc bieät laø thôøi gian chaäm taùc duïng (coøn goïi laø thôøi gian phaûn öùng) cuûa daãn ñoäng raát nhoû (≤0,03s). Tuy nhieân, nhöôïc ñieåm chính cuûa daãn ñoäng thuyû löïc laø khoâng taïo ra ñöôïc löïc (hoaëc momen) lôùn ôû cô caáu chaáp haønh do giôùi haïn cuûa tæ
13. soá truyeàn vaø khaû naêng cô baép cuûa laùi xe. Do ñoù daãn ñoäng phanh thuyû löïc thöôøng ñöôïc söû duïng treân caùc loaïi xe du lòch, xe vaän taûi nhoû vaø trung bình. Daãn ñoäng phanh khí neùn so vôùi daãn ñoäng phanh thuyû löïc thì coù öu ñieåm lôùn laø ñieàu khieån phanh nheï nhaøng. Naêng löôïng cô baép cuûa laùi xe chæ duøng ñeå ñieàu khieån vieäc ñoùng môû caùc cô caáu ñieàu khieån (ôû ñaây laø van toång phanh). Ñeå taïo ra löïc phanh (hoaëc momen) ôû cô caáu phanh thì nhôø nguoàn naêng löôïng beân ngoaøi- khí neùn. Nhôø vaäy coù theå taïo ra ñöôïc coâng suaát lôùn ôû cô caáu phanh . Vôùi ñaëc ñieåm naøy, daãn ñoäng phanh khí neùn thöôøng ñöôïc duøng treân xe buyùt, caùc xe vaän taûi haïng vöøa vaø lôùn Nhöôïc ñieåm cuûa daãn ñoäng phanh khí neùn laø keát caáu phöùc taïp, coù theâm nhieàu cuïm chi tieát trung gian, vaø ñaëc bieät thôøi gian phaûn öùng cuûa daãn ñoäng lôùn (≥ 0,6s), ñaõ laøm taêng ñaùng keå thôøi gian phanh vaø quaõng ñöôøng phanh oâtoâ . Do ñoù nhaèm khai thaùc trieät ñeå nhöõng öu ñieåm cuûa caû hai loaïi daãn ñoäng treân vaø haïn cheá ñeán möùc thaáp nhaát caùc nhöôïc ñieåm cuûa chuùng, ngöôøi ta ñaõ taïo ra daãn ñoäng phanh keát hôïp : daãn ñoäng phanh thuyû-khí, baèng caùch taïo ra caùc maïch daãn ñoäng keát hôïp maéc song song hoaëc maéc noái tieáp giöõa doøng chaát loûng (thuyû) vaø doøng chaát khí (neùn). Nhöng thöôøng ñöôïc aùp duïng hôn caû laø maïch khí neùn noái tieáp vôùi maïch thuyû löïc : phaàn khí neùn ñeå cho vieäc ñieàu khieån ñöôïc nheï nhaøng vaø taïo ra aùp löïc phanh lôùn; Phaàn thuyû löïc ñeå giaûm thôøi gian phaûn öùng cuûa heä thoáng vaø cho cô caáu phanh coù keát caáu ñôn giaûn. Daãn ñoäng phanh thuyû-khí cuõng thöôøng ñöôïc duøng cho caùc oâtoâ vaän taûi, oâtoâ buyùt haïng vöøa vaø lôùn . 1.3.1 DAÃN ÑOÄNG PHANH KHÍ NEÙN Nhö treân ñaõ neâu, daãn ñoäng phanh khí neùn thöôøng ñöôïc söû duïng treân caùc xe vaän taûi haïng vöøa vaø lôùn, treân xe buyùt . Moät heä thoáng daãn ñoäng phanh khí neùn, cuõng nhö daãn ñoäng ñieàu khieån khí neùn ôû caùc heä thoáng khaùc treân oâtoâ nhö laø daãn ñoâïng ñieàu khieån ly hôïp, ñieàu khieån hoäp soá, ñieàu khieån heä thoáng naâng haï thuøng xe ñeàu bao goàm ba phaàn chính : phaàn nguoàn cung caáp naêng löôïng, phaàn ñieàu khieån vaø boä phaän chaáp haønh . Phaàn nguoàn cuûa daãn ñoäng duøng ñeå cung caáp naêng löôïng khí neùn cho heä thoáng hoaït ñoäng (hình 1) bao goàm maùy neùn khí 1, van an toaøn 2, van ñieàu chænh aùp suaát 3, baàu loïc caën 4 vaø caùc van baûo veä moät ngaõ 5, hai ngaõ 6
14. 1 2 3 4 6 5 7 Hình 1.1-Phaàn cung caáp khí neùn Khi söû duïng nhieàu hôn hai maïch daãn ñoäng phanh nhö xe taûi Hyundai, Kamaz, ñaàu keùo International, Man , ôû phaàn cung caáp naêng löôïng khí neùn ngoaøi van baûo veä hai ngaõ coøn coù van baûo veä ba ngaõ, boán ngaõ (Chi tieát 4 hình 2 vaø phuï luïc ) 1 2 3 4 5 6 7 Hình 1. 2- Daãn ñoäng phanh khí neùn xe taûi naëng cuûa haõng MAN -WACO. 1-Maùy neùn 2-Boä ñieàu aùp 3-Boä khöû aåm vaø choáng ñoâng 4-Van baûo veä 4 ngaû 5, 6, 7 -Bình chöùa vaø baàu loïc Bình chöùa phuï 7 (Hình 1) ñöôïc noái vaøo heä thoáng ñöôøng oáng maùy neùn khí qua van moät chieàu 5 ñeå cung caáp khí neùn cho caùc hoä tieâu thuï khaùc khoâng phaûi laø
15. phanh, neân coù theå nhieàu hôn moät, hoaëc coùù hoaëc khoâng, chæ khi aùp suaát trong maïch ñuû lôùn thì môùi naâng van leân cho hoaït ñoäng, Phaàn ñieàu khieån goàm caùc cuïm chi tieát noái giöõa nguoàn vaø cô caáu chaáp haønh. Moät maïch ñieàu khieån daãn ñoäng phanh chaân ñôn giaûn nhaát (hình 3)ø, bao goàm : 1 4 5 2 3 Hình 1.3-Maïch daãn ñoäng phanh ñieàu khieån tröïc tieáp toång van phanh tuyø ñoäng 2, taùc ñoäng tröïc tieáp leân toång van phanh laøbaøn ñaïp phanh 1; ñöôøng oáng ñieàu khieån 3; baàu phanh 4 laø cô caáu chaáp haønh, thoâng qua caàn baàu phanh ñeå taùc ñoäng tröïc tieáp leân cô caáu phanh baùnh xe. Ñöôøng oáng 5 noái tôùi toång van phanh laø nguoàn cung caáp khí neùn cho ñieàu khieån daãn ñoäng . Trong nhieàu tröôøng hôïp khaùc, ngöôøi ta söû duïng maïch ñieåu khieån daãn ñoäng phanh chaân kieåu giaùn tieáp (hình 4) 1 6 2 3 5 4 Hình 1.4- Maïch daãn ñoäng phanh ñieàu khieån giaùn tieáp Trong ñoù van taêng toác 5 laø cuïm chi tieát trung gian. Trong sô ñoà naøy ñöôøng oáng cung caáp khí neùn 6 noái tröïc tieáp vaøo toång van phanh. Baøn ñaïp phanh 1 vaø toång van phanh 2 chæ thöïc hieän vieäc ñieàu khieån van taêng toác 5. Löôïng khí neùn caàn thieát ñeå laøm dòch chuyeån caàn baàu phanh 4 ñöôïc cung caáp töø moät bình khí neùn khaùc qua van taêng toác. Baèng caùch naøy, nguoàn cung caáp khí neùn daãn ñeán baàu phanh seõ ñi
16. theo con ñöôøng ngaén hôn so vôùi tröôøng hôïp ñieàu khieån tröïc tieáp (hình 3) nhôø vaäy maø taêng ñöôïc khaû naêng phaûn öùng nhanh cuûa heä thoáng . Treân ñöôøng daãn töø toång van phanh ñeán caùc baàu phanh (Hình 5), thöôøng ngöôøi ta coøn boá trí theâm caùc cuïm van phuï khaùc nhö van haïn cheá aùp suaát, boä ñieàu hoaø löïc phanh, van modul cuûa boä choáng haõm cöùng baùnh xe ABS , Hình 1.5-Daãn ñoäng phanh khí neùn xe taûi coâng nghieäp Doderlein Trong tröôøng hôïp heä thoáng phanh chaân bao goàm hai hoaëc ba maïch phanh ñoäc laäp nhau thì chuùng ñöôïc ñieàu khieån baèng toång van phanh moät taàng, hai taàng, hoaëc ba taàng. 1 3 2 4
17. Hình 1.6-Toång van phanh hai taàng 1-Baøn ñaïp phanh; 2-Coång phaân phoái; 3- Coång vaøo; 4-Coång xaû Ngoaøi maïch daãn ñoäng phanh chaân taùc ñoäng treân taát caû caùc baùnh xe, daãn ñoäng phanh khí neùn treân xe taûi coøn coù caùc maïch daãn ñoäng phanh tay, maïch daãn ñoäng phanh döï phoøng vaø maïch daãn ñoäng phanh boå trôï Phaàn ñieàu khieån maïch daãn ñoäng phanh khí neùn treân rômooùc, cuõng ñöôïc thöïc hieän baèng baøn ñaïp 1 vaø toång van phanh 2 9 1 2 3 4 5 6 7 8 Hình 1.7 -Daãn ñoäng phanh khí neùn treân rômooùc 1-Baøn ñaïp 2-Toång van phanh 3-Ñöôøng ñieàu khieån 4-Ñaàu noái 5-Van phaân phoái 6-Bìmh chöùa 7,8-Baàu phanh Toång van phanh 2 ñaët treân xe keùo, tín hieäu ñieàu khieån töø toång phanh ñi theo ñöôøng oáng 3 qua ñaàu noái 4 ñeán van phaân phoái 5 ñaët treân rômooùc laøm nhieäm vuï ñieàu khieån. Khi nhaän tín hieäu ñieàu khieån, van 5ù cho khí neùn töø bình 6 daãn ñeán caùc baàu phanh 7 vaø 8. Ñoàng thôøi aùp suaát khí neùn treân ñaàu ra cuûa van 5 töông öùng vôùi aùp suaát trong ñöôøng oáng ñieàu khieån 3. Cung caáp khí neùn laø ñöôøng oáng 9 . ÔÛ heä thoáng daãn ñoäng phanh rômooùc moät doøng, khoâng coù ñöôøng oáng 3 maø ñöôøng 9 vöøa laø ñöôøng cung caáp vöøa laø ñöôøng ñieàu khieån ,noù ñöôïc noái thaúng tôùi toång phanh vaø laøm vieäc theo nguyeân taéc taùc ñoäng ngöôïc , do ñoù ñoä tin caäy thaáp, nhaát laø khi phanh lieân tuïc neân hieän nay daãn ñoäng phanh moät doøng ít duøng treân rômooc .
18. 1 2 3 Hình 1.8-Daãn ñoäng phanh rômooùc 1 doøng 1-Phanh chaân ; 2- Phanh tay; 3-Ñöôøng oáng daãn ñoäng phanh rômooùc Ñoái vôùi heä thoáng phanh oâtoâ vaø xe ñoaøn , caàn ñaûm baûo tính ñoàng boä khi phanh, ôû taát caû caùc baùnh xe vaø ñaëc bieät laø khaû naêng phaûn öùng nhanh. Boä phaän chaáp haønh cuûa daãn ñoäng phanh khí neùn ôû haàu heát caùc xe vaän taûi treân theá giôùi ñeàu söû duïng ôû caàu tröôùc laø caùc baàu phanh ñôn (hình 1.9, a) hoaëc caàu sau laø baàu phanh ñôn keát hôïp vôùi baàu phanh coù loø xo vaø thöôøng ñöôïc goïi laø baàu phanh tích naêng.(hình 1.9, b, c) a b a. b. Hinh•1.9-Baàu phanh ñôn vaø baàu phanh tich naêng
19. 7 6 5 8 1 2 3 4 Hình 1.9 c-Baàu phanh ñôn vaø baàu phanh tích naêng. 1-Caàn noái; 2, 5- Loø xo; 3-Maøng; 4, 6 -Voû; 7-Ñai oác; 8- Tay ñoøn Baàu phanh coù theå coù keát caáu maøng hoaëc keát caáu kieåu piston – xilanh, vaø lieân keát tröïc tieáp vôùi cô caáu phanh thoâng qua caàn ñaåy baàu phanh (Hình 1.10 a, b). a b Hình 1.10-Lieân keát giöõa baàu phanh vaø cô caáu phanh Baàu phanh coù nhieäm vuï tieáp nhaän naêng löôïng khí neùn töø nguoàn cung caáp, qua caùc cuïm van ñieàu khieån, taïo aùp löïc phanh ñeå eùp caùc maù phanh vaøo tang troáng, thöïc hieän quaù trình phanh xe. Nhö vaäy baàu phanh laø keát caáu ñeå bieán ñoåi nguoàn naêng löôïng khí neùn thaønh cô naêng. 1.3.2 CAÙC CUÏM CHÍNH CUÛA DAÃN ÑOÄNG PHANH KHÍ NEÙN. Caùc cuïm chính cuûa daãn ñoäng phanh khí neùn goàm van phanh (thöôøng goïi laø toång phanh), cô caáu chaáp haønh, caùc cuïm van trung gian nhö van taêng toác, boä ñieàu hoaø löïc phanh, van phaân phoái khí Caùc van naøy coù theå ñöôïc ñieàu khieån tröïc tieáp baèng tay, baèng baøn ñaïp chaân hoaëc töø xa. .
20. a.Toång van phanh : Toång van phanh khí neùn phaûi coù tính tuyø ñoäng vaø coù tín hieäu phaûn hoài. Ñieàu khieån toång van phanh coù theå tröïc tieáp baèng tay, baèng chaân, hoaëc noái tieáp baèng daãn ñoäng thuûy löïc, khí neùn vaø ñieän Hình 1.11-Toång van phanh khí neùn 2 taàng b. Van taêng toác. Ñeå taêng khaû naêng phaûn öùng nhanh cuûa daãn ñoäng ngoaøi vieäc löïa choïn tieát dieän thoâng qua toái öu cuûa oáng daãn, vò trí laép ñaët hôïp lyù caùc cuïm trong daãn ñoäng ,ngöôøi ta coøn söû duïng van taêng toác. Noù thöôøng ñöôïc laép treân caùc ñöôøng oáng daãn daøi, treân xe ñoaøn hoaëc treân mooùc keùo. Keát caáu cuûa van taêng toác khaù ñôn giaûn (hình 1.12) Hình 1.12- Van taêng toác a. Kyù hieäu quy öôùc b.Sô ñoà caáu taïo 1-Ñöôøng ñieàu khieån 2-Piston 3-Ñöôøng ñeán cô caáu chaáp haønh 4-Van
21. Khí neùn (tín hieäu ñieàu khieån) ñöôïc cung caáp ñeán khoang ‘A’ ( hình 1.12a ), taïo aùp löïc treân maët piston 2 ñaåy noù xuoáng döôùi ,ngaét khoang ‘Б’ khoâng cho thoâng vôùi khí trôøi,ñoàng thôøi laøm van 4 môû, ñeå khí neùn töø bình chöùa vaøo khoang ‘Б’ vaø theo ñöôøng 3 ñeán caùc cô caáu chaáp haønh. Tính tuyø ñoäng cuûa van taêng toác ñöôïc baûo ñaûm baèng tín hieäu phaûn hoài do taùc duïng cuûa aùp suaát ñaàu ra ôû khoang ‘Б’ döôùi pistoân 2. c.Van baûo veä 2 ngaõ. Cuõng nhaèm muïc ñích taêng cöôøng vieäc taùch maïch ñoäc laäp, trong heä thoáng daãn ñoäng phanh khí neùn ngöôøi ta coøn söû duïng van baûo veä 2 ngaõ, ba ngaõ Chuùng töï ñoäng caét maïch hö hoûng ra khoûi heä thoáng phanh ñeå baûo veä caùc maïch phanh coøn laïi. Treân hình 18 laø keát caáu cuûa caùc van baûo veä 2,3,4 ngaõ ñöôïc söû duïng treân heä thoáng phanh caùc xe taûi naëng nhö Hyundai, Kamaz, Isuzu, International Hinh 1.13-Van baûo veä 2 ngaõ Hính 1.14- Van baûo veä ba ngaõ