Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KHẢO SÁT SỰ SUY GIẢM HIỆU QUẢ PHANHTRÊN DỐC DÀI

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KHẢO SÁT SỰ SUY GIẢM HIỆU QUẢ PHANHTRÊN DỐC DÀI

Tải bản đầy đủ - 0trang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ



3.2. TÍNH TỐN THEO CHẾ ĐỘ THỬ “I”.

Theo quy định về thử phanh ô tô trên đường, chế độ thử “I” được thực hiện

sau khi làm nóng cơ cấu phanh bằng cách cho xe xuống dốc có độ dốc 7% và dùng

phanh để giữ vận tốc ổn định là 40km/h trên quãng đường 1,7km. Các kết quả thực

nghiệm cho thấy, trong điều kiện như vậy nhiệt độ ở cơ cấu phanh ô tô tải có thể đạt

tới 170 – 2000C. Trong điều kiện như vậy, hiệu quả phanh còn lại phải không nhỏ

hơn 80% so với hiệu quả phanh được xác định khi các cơ cấu phanh nguội. Kết quả

tính tốn cho ô tô tải 16 tấn theo các điều kiện như trên được thể hiện trên các hình

3.1 và 3.2.

Có thể thấy rằng, ở cuối quá trình phanh, nhiệt độ tang trống lên tới gần

1740C, hệ số ma sát giảm xuống đến 0,34 và hiệu quả phanh còn lại là khoảng 85%.

Như vậy, đối chiếu theo các quy định về thử phanh ở chế độ “I” thì hệ thống phanh

của ô tô này đạt yêu cầu.



Hình 3.1 Biến thiên nhiệt độ cơ cấu phanh theo quãng đường



GVHD: PGS. NGUYỄN TRỌNG HOAN



49



HVTH: LÊ QUỐC HƯNG



TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ



Hình 3.2 Biến thiên hệ số ma sát trong cơ cấu phanh theo quãng đường

Cần lưu ý rằng, các tính tốn trên đây được thực hiện với giả thiết động cơ bị

ngắt ra khỏi hệ thống truyền lực (cần số được đặt ở vị trí số 0).

3.3. TÍNH TỐN TRONG CÁC ĐIỀU KIỆN VẬN HÀNH KHẮC NGHIỆT,

KHƠNG GÀI SỐ.

Để đánh giá hiệu quả phanh trong điều kiện vận hành khắc nghiệt, các tính

tốn được thực hiện với các điều kiện sau: người lái dùng phanh để giữ vận tốc

chuyển động là 30km/h, trên quãng đường dài 6km với độ dốc thay đổi từ 6% đến

10% và động cơ bị ngắt ra khỏi hệ thống truyền lực.

Với độ dốc 6%, điều kiện tính tốn trên tương ứng với quy định thử phanh ở

chế độ “II”. Các kết quả thực nghiệm cho thấy, trong những điều kiện trên, nhiệt độ

ở cơ cấu phanh ơ tơ loại N3 có thể lên tới 2800C. Theo tiêu chuẩn, hiệu quả phanh ở

chế độ thử “II” không được nhỏ hơn 75% so với hiệu quả thu được khi các cơ cấu

phanh nguội.



GVHD: PGS. NGUYỄN TRỌNG HOAN



50



HVTH: LÊ QUỐC HƯNG



TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ



3.3.1. Kết quả tính tốn cho ơ tơ tải 16 tấn

Các kết quả tính tốn cho Kết quả tính tốn cho ơ tơ tải 16 tấn xe tải 16 tấn

thể hiện trên hình 3.3 và bảng 3.2 cho thấy, ở độ dốc 6% hiệu quả phanh còn lại là

75,5%, đáp ứng các yêu cầu về hiệu quả phanh ở chế độ “II”.



Hình 3.3 Biến thiên nhiệt độ tang trống khi phanh trên các độ dốc từ 6 – 10%

Các số liệu trong bảng 3.2 cho thấy mức gia tăng nhiệt độ và suy giảm hiệu

quả phanh giảm theo độ dốc của đường. Với độ dốc là 10%, hiệu quả phanh chỉ còn

lại khoảng 46%.

Ở đây, hiệu quả phanh còn lại được tính như sau:

hq =



µmin

.100%

µmax



Trong cơng thức trên µmin là hệ số ma sát ở cuối quá trình phanh và µmax là hệ số ma

sát ban đầu (khi cơ cấu phanh nguội).



GVHD: PGS. NGUYỄN TRỌNG HOAN



51



HVTH: LÊ QUỐC HƯNG



TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ



Bảng 3.2 Kết quả tính tốn với các độ dốc từ 6, 7, 8, 9 và 10%

Độ dốc

Nhiệt độ, 0C

Hiệu quả phanh còn lại, hq



6%



7%



8%



9%



10%



280.05



356.50



437.47



523.28



614.24



75.50



68.81



61.72



54.21



46.25



Các tính tốn trên đây được thực hiện với giả thiết là động cơ bị ngắt ra khỏi

hệ thống truyền lực.

3.3.2 Kết quả tính tốn cho ơ tơ khách 29 chỗ.

Các tính tốn tương tự như trên được thực hiện cho ô tô khách Hyundai

County 29 chỗ. Kết quả tính tốn được trình bày trên các đồ thị hình 3.4, 3.5, 3.6 và

bảng 3.3.



Hình 3. 4 Kết quả tính tốn nhiệt độ trên cơ cấu phanh xe khách 29 chỗ

Đồ thị trên hình 3.4 cho thấy nhiệt độ cơ cấu phanh tăng dẫn theo quãng

đường xe bị phanh. Mức tăng khác nhau ở các độ dốc khác nhau. Nhiệt độ lớn nhất

đạt được là xấp xỉ 3820C khi phanh trên đường dốc 10%.



GVHD: PGS. NGUYỄN TRỌNG HOAN



52



HVTH: LÊ QUỐC HƯNG



TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ



Hình 3.5 Sự suy giảm hệ số ma sát theo quãng đường phanh

Cũng trên đường dốc 10%, ta có thể thấy hệ số ma sát giảm từ xấp xỉ 0,4

xuống còn khoảng 0,27 (hình 3.5).



Hình 3.6 Sự suy giảm hệ số ma sát theo nhiệt độ tang trống (i = 10%)



GVHD: PGS. NGUYỄN TRỌNG HOAN



53



HVTH: LÊ QUỐC HƯNG



TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ



Sự suy giảm hệ số ma sát do nhiệt độ làm giảm hiệu quả phanh xuống còn

66,6% (hình 3.6, bảng 3.3).

Đồ thị trên hình 3.6 được vẽ với giả thiết là quan hệ giữa hệ số ma sát với

nhiệt độ là bậc nhất như đã trình bày trong chương 2.

Bảng 3.3 Kết quả tính tốn cho xe khách 29 chỗ

Độ dốc



6%



7%



8%



9%



10%



Nhiệt độ, 0C



181.81



228.35



277.03



328.10



381.79



Hiệu quả phanh còn lại



84.09



80.02



75.76



71.29



66.59



Kết quả tổng hợp trong bảng 3.3 cho thấy, giá trị nhiệt độ và hiệu quả phanh

còn lại ở cuối q trình phanh trên dốc với các độ dốc từ 6% đến 10%.

So với các kết quả tính tốn cho ơ tơ tải 16 tấn ta thấy nhiệt độ cơ cấu phanh

nhỏ hơn, do vậy sự suy giảm hiệu quả phanh cũng ít hơn.

3.3.3 Kết quả tính tốn cho ơ tơ khách 47 chỗ.

Đối với ơ tơ khách 45 chỗ, kết quả tính tốn được trình bày trên các đồ thị

3.7, 3.8, 3.9 và bảng 3.4.

So với trường hợp ô tô khách 29 chỗ, nhiệt độ cơ cấu phanh đạt được ở cuối

quá trình phanh trên dốc 10% cao hơn nhiều (hơn 6170C). Kết quả này gần với kết

quả tính tốn cho ơ tơ tải 16 tấn do chúng có tổng trọng lượng gần bằng nhau và các

thông số của cơ cấu phanh cũng tương tự.



GVHD: PGS. NGUYỄN TRỌNG HOAN



54



HVTH: LÊ QUỐC HƯNG



TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ



Hình 3. 7 Kết quả tính tốn nhiệt độ trên cơ cấu phanh xe khách 47 chỗ



Hình 3. 8 Sự suy giảm hệ số ma sát theo quãng đường phanh

GVHD: PGS. NGUYỄN TRỌNG HOAN



55



HVTH: LÊ QUỐC HƯNG



TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ



Các kết quả trên các đồ thị hình 3.8, 3.9 thể hiện quy luật biến thiên hệ số ma

sát tương tự như các trường hợp đã trình bày trên đây.



Hình 3. 9 Sự suy giảm hệ số ma sát theo nhiệt độ tang trống (i = 10%)

Kết quả trong bảng 3.4 cho thấy mức độ nguy hiểm của việc sử dụng phanh

lâu dài trên dốc, khi hiệu quả phanh giảm xuống chỉ còn khoảng 46% trên đường

dốc 10%.

Bảng 3. 4 Kết quả tính tốn cho xe khách 47 chỗ

Độ dốc



6%



7%



8%



9%



10%



Nhiệt độ, 0C



279.6



356.3



437.7



524.4



617.4



Hiệu quả phanh còn lại



75.53



69.00



61.70



54.11



45.98



GVHD: PGS. NGUYỄN TRỌNG HOAN



56



HVTH: LÊ QUỐC HƯNG



TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ



3.3.4 So sánh kết quả tính tốn cho 3 ơ tơ.

Để so sánh kết quả tính tốn cho 3 loại xe: xe khách 29 chỗ, xe khách 47 chỗ và xe

tải có trọng lượng tồn bộ 16 tấn, luận văn đã thiết lập bảng 3.5 và thồ thị trên hình

3.10

Bảng 3.5 So sánh kết quả tính tốn cho 3 xe

Độ dốc i (%)



Nhiệt độ tang trống (0C)



Hiệu quả phanh còn lại (%)



Bus-29



Bus-47



Tải 16

tấn



Bus-29



Bus-47



Tải 16

tấn



6



181.81



279.66



280.05



84.09



75.53



75.49



7



228.35



356.29



356.5



80.02



69.00



68.81



8



277.03



437.67



437.47



75.76



61.7



61.72



9



328.10



524.44



523.28



71.29



54.11



54.21



10



381.793



617.37



614.24



66.5931



45.98



46.25



Hình 3.10 Nhiệt độ trên cơ cấu phanh của 3 xe với độ dốc của đường tăng từ 6-10%.

GVHD: PGS. NGUYỄN TRỌNG HOAN



57



HVTH: LÊ QUỐC HƯNG



TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ



Có thể nhận thấy rằng các kết quả tính tốn cho xe khách 47 chỗ và xe tải 16

tấn gần trùng nhau (các đường gần trùng lên nhau trên hình 3.10) vì lý do đã trình

bày trên đây.

3.4 TÍNH TỐN TRONG TRƯỜNG HỢP PHANH KẾT HỢP VỚI GÀI SỐ.

Để đánh giá hiệu quả sử dụng phanh bằng động cơ, các tính tốn được thực

hiện cho trường hợp ơ tơ xuống dốc có độ dốc 10%, dài 6 km. Lái xe sử dụng phanh

chính kết hợp với phanh bằng động cơ bằng cách gài số.

Các số liêu tính tốn được tham khảo từ tài liệu [3] với đối tượng là ô tô tải

loại 2 cầu có trọng lượng tồn bộ 16 tấn và các thông số cơ bản sau:

− Mô men cực đại của động cơ Memax = 883 Nm;

− Mô men phanh của động cơ Mep được coi là tăng tuyến tính theo vận tốc của

trục khuỷu với giá trị nhỏ nhất là 0,15.Memax và lớn nhất là 0,35.Memax;

− Vận tốc nhỏ nhất của động cơ là 600 v/ph; vận tốc cực đại là 2100 v/ph;

− Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực iH ở các tay số từ 1 đến 6 lần lượt là:

38,96; 22,58; 13,56; 9,12; 6,15; 4,3;

− Bán kính động lực bánh xe rd = 0,526 m.

Trên hình 3.11 và bảng 3.6 thể hiện các kết quả tính toán theo các điều kiện

sau: người lái dùng phanh để duy trì vận tốc chuyển động 30km/h trên dốc có độ

dốc 10%, dài 6km, nhưng có kết nối động cơ với hệ thống truyền lực ở các tay số 6,

5, 4 và 3.

Các kết quả tính tốn trong bảng 3.6 cho thấy việc lựa chọn tay số hợp lý sẽ

phát huy tốt hiệu quả phanh bằng động cơ. Nếu người lái sử dụng số 3 thì ở cuối

quá trình phanh nhiệt độ cơ cấu phanh tăng lên đến 2160C và hiệu quả phanh đạt

khoảng 81%. Nhưng nếu dùng tay số cao nhất của hộp số (số 6 là số truyền thẳng)

thì cơ cấu phanh có thể nóng lên tới gần 5500C với hiệu quả phanh chỉ còn lại xấp

xỉ 52%.



GVHD: PGS. NGUYỄN TRỌNG HOAN



58



HVTH: LÊ QUỐC HƯNG



TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI



LUẬN VĂN THẠC SĨ



Mặc dù vậy, số 3 là số thấp nhất có thể sử dụng, vì ở số này vận tốc quay của

trục khuỷu đạt tới 2049v/ph, gần với vận tốc cực đại của động cơ (2100v/ph). Nếu

cài số thấp hơn sẽ gây hại cho động cơ do vận tốc quá lớn làm tăng tốc độ mài mòn

các chi tiết.



Hình 3.11 Biến thiên nhiệt độ tang trống khi phanh mà không ngắt động cơ

Bảng 3.6 Kết quả tính tốn khi phanh có động cơ ở các tay số 6, 5, 4, 3

Tay số

Nhiệt độ tang trống, 0C

Hiệu quả phanh còn lại, %



0



6



5



4



3



615.36



549.79



501.34



402.21



216.27



46.16



51.89



56.13



64.81



81.08



Các kết quả tính tốn cho thấy hiệu quả phanh bằng động cơ tăng mạnh theo

tỷ số truyền. Vì vậy, việc lựa chọn cấp số hợp lý có thể giúp cho lái xe điều khiển ơ

tơ chuyển động với vận tốc mong muốn mà vẫn đảm bảo an tồn.

3.5 TÍNH TỐN TRONG TRƯỜNG HỢP VẬN TỐC THẤP.

Đặc điểm của đường đồi núi Việt Nam là lòng đường hẹp, chất lượng mặt

đường kém, nhiều khúc cua gấp nên lái xe thường phải duy trì vận tốc thấp dẫn đến



GVHD: PGS. NGUYỄN TRỌNG HOAN



59



HVTH: LÊ QUỐC HƯNG



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KHẢO SÁT SỰ SUY GIẢM HIỆU QUẢ PHANHTRÊN DỐC DÀI

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×