Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS

Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS trang 1

Trang 1

Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS trang 2

Trang 2

Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS trang 3

Trang 3

Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS trang 4

Trang 4

Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS trang 5

Trang 5

Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS trang 6

Trang 6

Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS trang 7

Trang 7

Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS trang 8

Trang 8

Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS trang 9

Trang 9

Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 126 trang nguyenduy 26/03/2024 120
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS

Luận án Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có ABS
mẫu đo khác nhau (5 mẫu) ở các giá trị áp suất dẫn động 
khí nén khác nhau (2.105Pa, 3.105Pa, 4.105Pa). Với các kết quả đo được sẽ lấy trung bình 
mô men phanh tổng hợp của 5 lần đo/mẫu để tìm hiểu sự biến thiên mô men phanh tại bánh 
xe được trình bày ở bảng 2.3. 
 Bảng 2.3. Giá trị mô men cơ cấu phanh bánh xe từ thí nghiệm 
 TT Áp suất khí nén Mô men phanh 
 trong hệ thống (Pa) trung bình (N.m) 
 1 200000 1277.23 
 2 300000 1924.84 
 3 400000 2698.38 
 35 
 2800
 2600
 2400
 2200
 2000
 1800
 Mo men phanh Mp (N.m) Mo men phanh
 1600
 1400
 1200
 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4
 Ap suat dan dong phanh p (Pa) 5
 x 10 
 Hình 2.11. Quan hệ áp suất và mô men phanh bánh xe theo tính toán và thí nghiệm 
 Thực nghiệm Tính toán 
 Tổng hợp hai trường hợp tính toán và đo kiểm từ thí nghiệm trên cùng đồ thị kết quả 
ở đồ thị 2.11. Các kết quả cho thấy cả hai phương pháp tính và đo đều cho đặc tính biến 
thiên mô men phanh khá tương đồng. Khoảng lệch về giá trị mô men phanh lớn nhất là 3% 
và nhỏ nhất là 2% là chấp nhận được. Với kết quả trên cho thấy mô hình tính toán mô men 
cơ cấu phanh với các thông số trong bảng 2.1 đúng với mô tả và đo thí nghiệm trên đối tượng 
nghiên cứu và có thể sử dụng tính toán mô phỏng cơ cấu phanh trong quá trình điều khiển 
hạn chế trượt quay bánh xe sau này. 
2.4.2. Mô phỏng dẫn động phanh 
 Hệ dẫn động khí nén của hệ thống làm việc độc lập với hệ dẫn động phanh khí nén của 
ô tô nguyên bản. Luận án thực hiện nghiên cứu xây dựng mô hình hóa hệ đẫn động khí nén 
từ bình khí qua van 3/2, van ABS tới bầu phanh và tác động lên cơ cấu phanh bánh xe như 
trên hình 2.12. 
 Hình 2.12. Sơ đồ mô phỏng dẫn động phanh khí nén của hệ thống 
 Các van 3/2 và van ABS trong hệ thống được lắp liền sát nhau và ngay tại bầu phanh 
bánh xe, bố trí bình khí nén gần cụm van 3/2 và ABS nhất có thể, các đường ống từ bình khí 
nén tới van 3/2 có tiết diện lớn hơn tiết diện thông qua van (đường kính lỗ tiết lưu ống khí 
 36 
là 0,01m, của van là 0,008m), hệ thống làm việc ở trạng thái tác động phanh liên tục nên 
trong quá trình mô phỏng không xét đến vấn đề tổn thất áp suất đường ống. 
 Trên sơ đồ mô phỏng dẫn động phanh khí nén của hệ thống, mô tả áp suất (áp suất 
bình chứa - pbinh, áp suất khí nén tại cửa ra của van 3/2 bên trái - p21, áp suất khí nén tại cửa 
ra của van bên phải - p22), lưu lượng khí nén qua van 3/2 đến bánh xe bên trái và phải lần 
lượt là Q1, Q2 ,lưu lượng khí nén tới bầu phanh Q (trạng thái tăng áp Q = Qvao, trạng thái 
giảm áp Q = Qra, trạng thái giữ áp Q = 0) vào ra ở các van, dịch chuyển cần đẩy của bầu 
phanh bên trái và phải (yt, yp), lực của cần đẩy trong bầu phanh bên trái và phải (Fccp_t, Fccp_p), 
mô men phanh bánh xe bên trái và phải ( ) 
2.4.2.1. Cơ sở tính toán áp suất và lưu lượng khí nén trong hệ thống 
 Trong khí nén ứng dụng, do khí nén là môi chất có khả năng nén cao, vì vậy lưu lượng 
trọng lượng hay lưu lượng khối lượng được sử dụng phổ biến hơn lưu lượng thể tích để mô 
tả lưu lượng đi vào dung tích. 
 Lưu lượng khối được xác định như sau [40]: 
 Qw = γ.u.A (2.51) 
 Trong đó: 
 γ là trọng lượng riêng của chất khí, γ = ρ.g (N/m3), 
 ρ là khối lượng riêng của chất khí (kg/m3), 
 u là vận tốc chuyển động của khí nén (m/s) 
 A là tiết diện thông qua (m2). 
 Lưu lượng khối của chất khí chảy qua một tiết lưu có thể xác định theo công thức 
[40]: 
 p.(pda p )
 QKCra= g . v . (2.52) 
 G.Tu
 Trong đó: t p
 MMp2 , p2
 Cv là hệ số tiết lưu, 
 Kg là hệ số chuyển đổi (theo hệ SI, Kg=114,5), 
 Δp là độ chênh lệch áp suất giữa điểm trước và sau tiết lưu, 
 G là trọng lượng riêng trung bình của chất khí (với không khí, G = 1), 
 2
 pd là áp suất sau tiết lưu [N/m ], 
 5 2
 pa là áp suất khí trời (pa =10 N/m ), 
 Tu là nhiệt độ của khí nén. 
 Phương trình mô tả mối liên hệ giữa áp suất chất khí và lưu lượng đi vào dung tích: 
 37 
 dpd 1
 =QQvao - ra  (2.53) 
 dt Cn
 Trong đó: 
 2
 dpd là áp suất bên trong dung tích [N/m ], 
 Cn là dung lượng chất khí (mô tả tính chịu nén của chất khí), 
 3
 Qvao là lưu lượng vào trong dung tích (m /s), 
 3
 Qra là lưu lượng ra khỏi dung tích (m /s). 
 Chú ý rằng, dung lượng chất khí Cn, được quyết định bởi tính chịu nén. Để xác định 
Cn, có thể áp dụng phương trình năng lượng. Tuy nhiên, rất khó để xác định giá trị của Cn 
theo phương pháp tích phân hay thực nghiệm. Vì vậy, giá trị của Cn có 2 khả năng xảy ra 
với các điều kiện đẳng nhiệt (cho trường hợp áp suất thay đổi rất chậm) hay đoạn nhiệt (áp 
suất thay đổi rất nhanh) và được biểu thị như sau [8]: 
 gV.
 Cn (đẳng nhiệt) (2.54) 
 RT.
 gV.
 Cn (đoạn nhiệt) (2.55) 
 KRT..
 Trong đó: 
 V là dung tích (m3), 
 K là nhiệt trị riêng (với chất khí = 1,4), 
 R là hằng số chất khí (Jmol-1K-1), 
 T là nhiệt độ chất khí (K). 
2.4.2.2. Mô hình mô phỏng dẫn động khí nén qua van 3/2 
 Trong hệ thống sử dụng van 3/2 loại KTA317có thể làm việc đến áp suất 106 Pa, điện 
áp điều khiển van 24V. 
 Khi hệ thống trượt quay hoạt động, lưu lượng khí nén [m3/s] từ bình chứa qua các van 
3/2 để đến van ABS được xác định: 
 (pbinh - p21 ).( p 21 p a )
 QK1 =gv .C . .DK 3/ 2 _ t (2.56) 
 GT. u
 (pbinh - p22 ).(pp 22 a )
 QK2 =gv .C . .DK 3/ 2 _p (2.57) 
 GT. u
 Trong đó: DK3/2_t, DK3/2_p - lần lượt là biến điều khiển dòng khí nén đi qua van 3/2 
bên trái và bên phải. Ở trạng thái bình thường các biến điều khiển này có giá trị bằng 0. Khi 
ECU cấp tín hiệu điều khiển đến một van 3/2 để mở van, biến điều khiển cho van đó sẽ bằng 
1. 
 38 
 Áp suất khí nén P21 (và P22) tại khoang sau van 3/2 bằng khoang trước van ABS được 
xác định theo công thức (2.26) với Qvao chính là Q1 (và Q2), Qra chính là Qcap xác định theo 
(2.32). 
2.4.2.3. Mô hình mô phỏng dẫn động khí nén qua van ABS 
 Mô hình mô phỏng van ABS đã được nghiên cứu xây dựng và công bố [1]. Theo đó, 
các lưu lượng khí nén cấp vào bầu phanh ở trạng thái tăng áp (Qcap) và lưu lượng khí nén từ 
bầu phanh xả ra môi trường ở trạng thái giảm áp (Qxa) được xác định: 
 (p21 - pbau )( p bau + p a )
 Qcap = Kgv . C . . tangap (2.58) 
 GT. u
 (pbau - pa ).(p a p a )
 Qxa= - K g . C v . . giamap (2.59) 
 GT. u
 Trong đó: 
 tangap, giamap - lần lượt là biến điều khiển dòng khí nén cấp vào và xả ra 
 khỏi bầu phanh. 
 Khi ECU tạo tín hiệu điều khiển “ tangap =1” và “ giamap =0” thì Qcap >0, 
 Qxa =0, hệ thống ở trạng thái tăng áp suất trong bầu phanh. 
 Khi ECU tạo tín hiệu điều khiển “ tangap =0” và “ giamap =0” thì Qcap =0, 
 Qxa =0, hệ thống ở trạng thái giữ áp suất trong bầu phanh. 
 Khi ECU tạo tín hiệu điều khiển “ tangap =0” và “ giamap =1” thì Qcap =0, 
 Qxa <0, hệ thống ở trạng thái giảm áp suất trong bầu phanh (bầu phanh xả 
 khí ra môi trường). 
2.4.2.4. Mô hình mô phỏng bầu phanh 
 Mô hình mô phỏng bầu phanh cũng đã nghiên cứu xây dựng và công bố. Biến thiên áp 
suất khí nén trong bầu phanh được xác định theo công thức [1], [40]: 
 dpbau k.. RT
 ()QQcap xa (2.60) 
 dt g y. Am V0 
 Trong đó: 
 2
 Am- Diện tích màng piston trong bầu phanh [m ], 
 y - Dịch chuyển của màng bầu phanh và cần đẩy [m], 
 3
 V0 -Thể tích ban đầu của bầu phanh [m ], 
 k - Nhiệt trị riêng (với không khí, k=1,4), 
 R - Hằng số chất khí [Jmol-1K-1], 
 T - Nhiệt độ của chất khí [K]. 
 39 
2.5. Mô phỏng khảo sát chuyển động của ô tô 
 Tổng hợp và rút gọn các phương trình mô phỏng chuyển động của ô tô, mô phỏng 
bánh xe, vi sai, sử dụng trong mô phỏng nhằm khảo sát chuyển động thẳng của ô tô ở các 
loại đường khác nhau như sau: 
 Mvs = Me.ih1.io.ηt 
 t 1 t p t G
 MMM , trường hợp hệ số bám < thì Mr 2 
 x2 vs ms xdmax2 min
 p 1 t p p G
 MMM , trường hợp hệ số bám < thì M 2 r M 
 x2 vs ms xmax2 min d ms
 mF. x x2 Fx1 
 FFxi zi. x 
 J.t M t– Mt M t Ft . r 
 bx; 22xf p22 x d (2.61) 
 JFMbx..1 x 1rdf 1 p p p p p 
 Jbx.2 Mx – M p22 Mf 2 F x . rd 
 t p
 Mf1 = Ff1.rd ; M f2 = M f2 = 0.5 Fz2.rd 
 Các thông số kỹ thuật xe nghiên cứu được lấy theo nhà sản xuất. Xe tải 4x2 (3 tấn) là 
dòng xe liên doanh giữa công ty Ô tô Mekoong và tập đoàn ô tô Trung Quốc. Đây là một 
trong những dòng xe tải ben được sử dụng nhiều tại Việt Nam do có kích thước nhỏ gọn, giá 
thành thấp, tiện lợi cho việc chuyên chở nguyên vật liệu ở thành thị và nông thôn. Chính vì 
vậy, luận án đã tập trung nghiên cứum.... ghạn b mchế x htrượt quay bánh xe chủ động cho dòng xe tải 
 FFtp g
này. zz112L
 Thực tế là catalog đi kèm tpxe khôngm.... g a cung m x cấp hg đủ các thông số kỹ thuật làm đầu vào cho 
 FFzz22 
bài toán mô phỏng động lực học. Chính 2vìL vậy, trong luận án sử dụng một số thông số mô 
phỏng (bảng 2.4), trong đó một số thông số tham khảo từ xe nguyên bản, một số thông số 
được tính qui đổi và một số thông số được xác định từ phương pháp đo trực tiếp. 
 Trong các thông số sử dụng trong mô hình mô phỏng bằng máy tính thì các thông số 
về khối lượng, kích thước, tỷ số truyền được tham khảo từ catalog của nhà sản xuất và đo 
trực tiếp trên xe. Mô men quán tính được tính gần đúng theo phương pháp khối hộp đồng 
chất. Các thông số, hệ số của chất khí được tham khảo. 
 40 
 Bảng 2.4. Thông số sử dụng trong tính toán mô phỏng 
 TT Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị 
 1 Gia tốc trọng trường g 9,81 m/s2 
 2 Hệ số cản lăn f 0.12 
 3 Bán kính tĩnh bánh xe rt 0,464 m 
 -5 2
 4 Tiết diện đường ống phanh trước/sau A1, A2 25.10 m 
 -3 2
 5 Diện tích màng phanh Am 17.10 m 
 -7
 6 Hệ số tiết lưu [2] Cv 6.10 
 3
 7 Trọng lượng riêng trung bình của chất khí G 1 N/m 
 [1] 
 5 
 8 Áp suất khí trời pa 10 Pa 
 5
 9 Áp suất làm việc của bầu phanh pbau 7 .10 Pa 
 10 Nhiệt độ của khí nén Tu 293 K 
 11 Hằng số của chất khí R 8,31/22,4 1/Jmol.K 
 12 Nhiệt trị riêng của chất khí K 1,4 
 13 Hệ số chuyển đổi của chất khí Kg 114,5 
 2 
 14 Mô men quán tính của bánh xe [1] Jbx 40 kgm
 15 Trọng lượng toàn bộ ô tô khi đầy tải G0 76850 N 
 16 Trọng lượng toàn bộ phân cho cầu trước G1 26850 N 
 17 Trọng lượng toàn bộ phân cho cầu sau G2 50000 N 
 18 Chiều dài toàn bộ của xe D 5,99 m 
 19 Chiều rộng toàn bộ của xe R 2,19 m 
 20 Chiều cao toàn bộ của xe C 2.57 m 
 21 Chiều dài cơ sở L 3,4 m 
 22 Chiều cao trọng tâm hg 1.4 m 
 23 Bán kính trung bình vành răng bán trục r 0,06 m 
 2
 24 Mô men quán tính cụm vi sai J3 0,01 kgm 
 25 Hệ số ma sát má phanh – trống phanh µ 0,35 
 26 Tỷ số truyền tay số 1 ih1 7,31 
 27 Tỷ số truyền của truyền lực chính i0 6,57 
 28 Bán kính động lực học bánh xe id 0,464 M
 Khảo sát trường hợp ô tô chuyển động thẳng ở một số loại đường đặc trưng (đường có 
hệ số bám cao và không đồng đều hai bên bánh xe) nhằm kiểm chứng mô hình đã xây dựng 
theo đúng quy luật vật lý và hiện tượng trong thực tế. Mô phỏng được thực hiện với các mức 
ga khác nhau, kết quả trình bày ở đây là 30% mức ga động cơ và không tác động phanh bánh 
xe (Mpi = 0). 
 41 
 Bảng 2.5. Các trường hợp mô phỏng với mức ga 30% 
 TT Mục đích Nội dung Nhận xét 
 mô phỏng 
 Mô phỏng nhằm kiểm Hệ số bám hai bên Mô men bán trục bánh 
 chứng mô hình đã xây bánh xe như nhau: xe; mô men vỏ vi sai; 
 TH1 
 dựng hoạt động đúng quy t,p = 0,8. vận tốc góc bánh xe 
 luật thực tế của ô tô . đồng đều. 
 Đánh giá hiện tượng trượt Hệ số bám hai bên Mô men bán trục bánh 
 quay trên đường có hệ số bánh xe khác nhau: xe; mô men vỏ vi sai; 
 TH2 
 bám không đồng đều, lực t = 0,1; (bên trái) vận tốc góc bánh xe 
 cản chuyển động nhỏ. p = 0,8. (bên phải) khác nhau. 
 Kết quả mô phỏng các trường hợp khảo sát như bảng 2.5 với thông số đầu vào như 
trong bảng 2.4 được trình bày trên các hình 2.13, 2.14. 
 Hình 2.13. Mô men bán trục, vận tốc góc bánh xe khi ô tô chuyển động trên đường có hệ số bám 
 hai bên bánh xe bằng 0.8 
 42 
 Từ kết quả trên cho thấy, trong trường hợp ô tô chuyển động trên đường có hệ số bám 
hai bên tốt, vận tốc góc hai bên bánh xe chủ động bằng nhau, mô men trên hai bán trục bằng 
nhau và bằng ½ mô men của vỏ vi sai. 
 Hình 2.14. Mô men bán trục, vận tốc góc bánh xe khi ô tô chuyển động trên đường có hệ số bám 
 hai bên bánh xe khác nhau (φt =0,1, φp =0,8) 
 Trong trường hợp ô tô chuyển động trên đường có hệ số bám hai bên khác nhau vận 
tốc góc hai bên bánh xe chủ động khác nhau rõ rệt. Bánh xe ở bên có hệ số bám cao không 
chuyển động, bánh xe ở bên hệ số bám thấp tăng nhanh và gấp đôi vận tốc góc của vỏ vi sai. 
Trường hợp này cũng tương tự trường hợp trước, trong 0,5s đầu, bánh xe chưa bị trượt quay, 
cả mô men bán trục và mô men vỏ vi sai đều cao, sau 0,5s, bánh xe bị trượt quay, dẫn đến 
mô men vỏ vi sai và mô men bán trục giảm. Điều này đã phản ánh đúng được sự phân chia 
mô men và tốc độ góc của vi sai và động lực học bánh xe khi độ trượt bánh xe tăng. 
 Từ kết quả mô phỏng có thể nhận xét: 
 - Các trường hợp khảo sát đặc trưng trên cho thấy vận tốc góc hai bên bánh xe phụ 
thuộc vào hệ số bám của bánh xe với mặt đường, nếu hệ số bám của bánh xe với mặt đường 
thấp có thể làm bánh xe bị trượt quay dẫn đến vận tốc góc bánh xe tăng lên. Sự phân chia 
 43 
mô men từ vỏ vi sai đến các bán trục và vận tốc góc từ vỏ vi sai đến các bánh xe theo động 
lực học của bộ vị sai. 
 - Với hệ số bám hai bên bánh xe là 0,8, khi ô tô khởi hành, mô men từ động cơ cấp 
đều cho hai bên bánh xe, vận tốc góc bánh xe tăng đều theo quy luật của vận tốc của ô tô. 
 - Khi hệ số bám bánh xe bên phải bằng 0,8 và hệ số bám bánh xe bên trái bằng 0,1 vận 
tốc ô tô giảm nhanh và có sự chênh lệch mô men bán trục hai bên bằng với giá trị mô men 
ma sát của cụm vi sai. Quy luật thay đổi vận tốc góc của bánh xe bên phải tương ứng vận 
tốc của ô tô, trong khi đó vận tốc góc của bánh xe bên trái tăng lên rất nhanh (bánh xe bị 
trượt quay). 
 Tiếp tục mô phỏng nhiều trường hợp có hệ số bám khác nhau cho thấy các kết quả mô 
phỏng chuyển động của ô tô phù hợp với điều kiện thực tế của ô tô và động lực học của bộ 
vi sai. 
2.6. Khảo sát ảnh hưởng của mô men phanh tới đặc tính tăng tốc 
của ô tô 
 Tiến hành mô phỏng quá trình khởi hành của ô tô ở đường có hệ số bám một bên bánh 
xe thay đổi và theo dõi biến thiên gia tốc dọc của ô tô cũng như thời gian duy trì gia tốc ở 
giá trị lớn khi có mô men phanh bánh xe [15]. Nghiên cứu được thực hiện trên mô hình mô 
phỏng cho ô tô tải 4x2 với hệ thống phanh khí nén điều khiển từng bánh xe. 
 Khi ô tô chuyển động thẳng, mô hình mô tả chuyển động của ô tô được mô tả theo hệ 
phương trình (2.61) và cụ thể hóa bởi sơ đồ hình 2.15. 
 Hình 2.15. Sơ đồ mô phỏng chuyển động thẳng của ô tô khi tác động phanh 
 44 
 Khảo sát các giá trị vận tốc, gia tốc, độ trượt bánh xe trượt quay, tác động phanh với 
các giá trị lần lượt là 580, 2320 và 3480 Nm tương ứng với lực phanh tận dụng hết lực bám 
của đường có hệ số bám lần lượt là 0,05, 0,2, 0,3. Mô phỏng được thực hiện ở 80% mức ga 
động cơ, trên đường bằng phẳng ở hai loại đường (φt = 0,2, φp = 0,8) và (φt = 0,5, φp = 0,8), 
hệ số cản lăn f = 0,12 (loại đường đất sau mưa) có kết quả trên hình 2.16, 2.17. 
 15
 10
 5
 Van toc o to (km/h) to o toc Van 0
 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
 1
 0.5
 Gia toc o to (m/s2) to o toc Gia 0
 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
 1 
 0.5
 0 
 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
 Do truot banh xe (x100%) xe banh truot Do
 Thoi gian(s)
 Mp=580Nm Mp=2320Nm Mp=3480Nm
 Hình 2.16. Vận tốc ô tô, gia tốc ô tô và độ trượt bánh xe khi ở mức ga 80% trên đường hệ số bám 
 một bên bánh xe chủ động bằng 0.2 (φt =0,2, φp =0,8) 
 Từ kết quả trên cho thấy, trường hợp một bánh xe có hệ số bám bằng 0.2 (φt =0,2, φp 
= 0,8), khi tác động tăng dần mô men phanh thì độ trượt bánh xe giảm xuống nhưng không 
thay đổi giá trị gia tốc cực đại (0,93 m/s2 ); tuy nhiên thời gian duy trì gia tốc cực đại tăng 
lên, cụ thể ở mô men phanh 580, 2320, 3480 N.m lần lượt là 0,18, 0,38, 3,9 s; bánh xe tận 
dụng khả năng bám tốt hơn và cải thiện quá trình tăng tốc của ô tô. Do đó, khả năng cải thiện 
đặc tính tăng tốc của ô tô có thể đánh giá thông qua tỷ lệ thời gian duy trì gia tốc cực đại như 
sau: 
 top
 tmax (1 ).100% (2.62) 
 tcpi
 Trong đó: 
 top là thời gian duy trì gia tốc lớn nhất khi chưa tác động phanh (s), 
 45 
 tcpi là thời gian duy trì gia tốc lớn nhất khi đã tác động phanh (s). 
 15
 10
 5
 Van toc o to (km/h) to o toc Van 0
 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
 2
 1.5
 1
 0.5
 Gia toc o to (m/s2) to o toc Gia 0
 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
 1 
 0.5
 0 
 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
 Do truot banh xe (x100%) xe banh truot Do
 Thoi gian(s)
 Mp=580Nm Mp=2320Nm Mp=3480Nm 
 Hình 2.17. Vận tốc, gia tốc ô tô và độ trượt bánh xe khi ở mức ga 80% trên đường hệ số bám một 
 bên bánh xe chủ động bằng 0.5 (φt =0,5, φp =0,8) 
 Đối với bên bánh xe có hệ số bám bằng 0.5, tác động tăng dần mô men phanh thì độ 
trượt bánh xe giảm xuống; tuy nhiên gia tốc ô tô lại giảm từ 1,7 m/s2 xuống 1,11 m/s2. Điều 
này có nghĩa, với loại đường này không cần thiết phải tác động phanh vì khi đó không những 
không giúp cải thiện mà còn cản trở chuyển động ảnh hưởng tới quá trình tăng tốc của ô tô. 
 Từ đồ thị kết quả thu được đã phản ánh đúng quy luật vật lý của ô tô khi khởi hành với 
một bên bánh xe chủ động ở các loại đường có hệ số bám khác nhau. 
 Do đó, cần thiết phải khảo sát các trường hợp bánh xe chủ động có độ trượt cao khi 
khởi hành và tăng tốc. Ứng với mỗi loại đường sẽ xác định mức mô men phanh hợp lý làm 
tăng khả năng tăng tốc của ô tô, làm cơ sở dữ liệu cho hệ thống điều khiển hạn chế trượt 
quay bánh xe. 
 Khảo sát đặc tính tăng tốc của ô tô khi đi trên đường với bánh xe bên phải bám tốt (hệ 
số bám bằng 0.8) và bánh xe bên trái có hệ số bám nhỏ (φt = 0.2 đến 0,5) và tác động mô 
men phanh bánh xe khác nhau với các giá trị lần lượt là 580, 1160, 1740, 2320, 2900 và 
3480 Nm tương ứng với lực phanh tận dụng hết lực bám của đường có hệ số bám lần lượt là 
0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,3. Kết quả khảo sát khả năng tăng tốc của ô tô ở 80% mức ga 
 46 
động cơ, trên đường bằng phẳng, hệ số cản lăn f = 0,12 (loại đường đất sau mưa) với các 
mức mô men phanh thay đổi, loại đường thay đổi ở các hệ số bám khác nhau được trình bày 
trong bảng 2.6. 
Bảng 2.6. Quan hệ giữa mô men phanh bánh xe với gia tốc cực đại (Gia tốc_max) cùng thời gian duy 
 trì gia tốc lớn nhất (Thời gian) 
 Tổng hợp các kết quả khảo sát cho thấy: 
 - Vùng gia tốc có giá trị lớn không thay đổi nhiều khi tác động phanh bánh xe ở đường 
có hệ số bám thấp từ φt= 0,2 đến 0,3. Tuy nhiên, thời gian duy trì gia tốc ở giá trị lớn tăng 
lên tương ứng sự tăng mô men phanh bánh xe. 
 - Thời gian duy trì gia tốc ở giá trị lớn đã tăng nhanh khi tác động phanh bánh xe (từ 
580 đến 1740 Nm) ở đường có hệ số bám từ φt= 0,3 đến 0,4. Ở mức mô men phanh lớn hơn, 
tỷ lệ thời gian duy trì gia tốc ở giá trị lớn không thay đổi nhiều. 
 - Bánh xe ở đường có hệ số bám từ φt = 0,4 đến 0,5, khi tác động phanh ở mức 2320 
Nm trở đi thì vùng gia tốc ở giá trị lớn giảm và thời gian duy trì gia tốc ở giá trị lớn không 
thay đổi nhiều. 
 Từ những tổng hợp trên cho thấy, với đường có một bên hệ số bám thấp và một bên 
bám cao thì việc gia tăng mô men phanh sẽ giúp ô tô tăng khả năng tăng tốc, với đường có 
một bên hệ số bám trung bình và một bên bám cao thì việc gia tăng mô men phanh sẽ làm 
giảm khả năng tăng tốc của ô tô, ảnh hưởng của mô men phanh tới thời gian duy trì gia tốc 
cực đại tại ở vùng có hệ số bám từ 0,3 đến 0,4 là nhiều thay đổi. 
 Khảo sát đặc tính tăng tốc của ô tô theo mối quan hệ mô men phanh bánh xe, loại 
đường (hệ số bám) và tỷ lệ thời gian duy trì gia tốc lớn nhất khi tác động phanh được thể 
hiện trên hình 2.18. 
 47 
 Từ kết quả mô phỏng có thể thấy miền khảo sát đã mô tả hệ số bám của đường tỷ lệ 
với mô men phanh bánh xe, sự gia tăng thời gian duy trì gia tốc lớn nhất, sự suy giảm gia 
tốc lớn nhất khi tác động phanh ở các loại đường tốt theo quy luật tăng tốc. 
 Khi tăng mô men phanh bên bánh xe có độ bám thấp từ 0,2 đến 0,3 thì giá trị gia tốc 
lớn nhất hầu như không thay đổi

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_he_thong_han_che_truot_quay_cua_banh_xe_o.pdf
  • pdfThong tin moi cua luan an.pdf
  • pdfTom tat luan an.pdf