Thạc Sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống bó cứng bánh xe abs đến khả năng chuyển động ổn định của ô tô khi

Luận văn thạc sĩ
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống bó cứng bánh xe abs đến khả năng chuyển động ổn định của ô tô khi phanh
Mô tả bị lỗi font vài chữ, tài liệu thì bình thường

MỤC LỤC
Lời cam ñoan i
Lời cảm ơn .ii
Mục lục . iii
Danh mục hình iv
CHƯƠNG 1 . 1
1.1 Cơ sở khoa học và thực tiễn của ñề tài 1
1.2. Mục ñích của ñề tài 2
1.3. Nhiệm vụ của ñề tài: 2
1.4. ðối tượng nghiên cứu của ñề tài . 3
1.5. Nội dung nghiên cứu 3
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH PHANH ÔTÔ CÓ
SỬ DỤNG ABS . 4
2.1. Nhiêm vụ quá trình phanh 4
2.2. Sự biến ñổi hệ số bám bánh xe với mặt ñường trong quá trình phanh . 5
2.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng ñến hệ số bám: 6
2.2.2 Hiện tượng trượt lết của bánh xe khi phanh . 8
2.3 ðánh giá chất lượng phanh 12
2.3.1 Quãng ñường phanh 12
2.3.2 Gia tốc chậm dần khi phanh 14
2.3.3 Thời gian phanh 15
2.3.4. Lực phanh trên các bánh xe . 15
2.4. Tính ổn ñịnh hướng ôtô khi phanh . 16
2.4.1 Góc lệch ôtô khi phanh . 16
2.4.2 Hành lang phanh . 17
2.4.3 Hệ số không ñồng ñều lực phanh 18
2.5. Ảnh hưởng dẫn ñộng phanh ñến hiệu quả phanh 18
2.6. Ảnh hưởng tải trọng ô tô ñến quá trình phanh 21
2.7. Cấu trúc hệ thống phanh ABS 23
2.7.1. Cấu trúc hệ thống phanh ABS . 24
2.7.1. Phân loại hệ thống ABS theo kiểu ñiều khiển 24
2.7.2 Chu trình ñiều khiển và nguyên lý hoạt ñộng của ABS . 26
CHƯƠNG3: NGHIÊN CỨU ðỘNG LỰC HỌC PHANH Ô TÔ . 30
3.1. ðối tượng nghiên cứu . 30
3.2. ðặc trưng kỹ thuật của xe ABS cho xe UAZ- 31512 30
3.2.1 Hệ thống phanh ô tô UAZ- 31512 . 30
3.2.2. Hệ thống phanh ô tô UAZ- 31512 sau khi cải tiến hệ thống phanh
31
3.3. Xây dựng mô hình toán . 33
3.3.1 Các giả thiết 33
3.3.2. Mô hình không gian ô tô khi phanh 34
3.3. 3.Tính toán giá trị các thành phần lực và mômen . 36
3.3.4. Phương trình vi phân chuyển ñộng . 42
3.3.5. Các giả thiết khi khảo sát bài toán: . 44
3.3.6. Phương trình cân bằng chuyển ñộng quay bánh xe 46
3.4.1. Xây dưng chương trình tính . 48
3.4.2 Các phương án khảo sát 52
3.5. Các kết quả khảo sát ñộng lực học phanh ô tô UAZ- 31512 . 52
Phương án khảo sát . 52
3.5.1.Phanh có ABS và không ABS trên ñường nhựa 52
3.5.2.Phanh có ABS và không ABS trên ñường cát sỏi 56
3.5.3. Phanh có ABS trên ñường khô,bằng phẳng có hệsố bám bằng nhau
và lực phanh các bánh là như nhau 58
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHỆM 61
4.1. Mục ñích và phương pháp thí nghiệm 61
4.1.1. Mục ñích thí nghiệm 61
4.1.2. Phương pháp thí nghiệm 61
4.2. Các phương án và kết quả thí nghiệm . 67
4.2.1 Các phương án thí nghiệm 67
4.2.2. Kết quả thí nghiệm . 75
5.1. Kết luận 76
5.2. ðề nghị 76

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của ñề tài
- Nước ta ñang trong giai ñoạn bùng nổ về các phương tiện tham gia
giao thông, trong khi ñó cơ sở hạ tầng kỹ thụât cònrất thấp kém. Hệ thống
giao thống, cũng như hệ thống luật hướng dẫn giao thông còn nhiều bất cập
và hạn chế. Các phương tiện tham gia giao thông thìña dạng về chủng loại và
phong phú về kết cấu cũng như tình trạng kỹ thuật của phương tiện. Ý thức
của người tham gia giao thông chưa cao, thói quen sản xuất nhỏ và tiểu nông
ăn sâu trong tiềm thức của phần lớn người tham gia giao thông. Chính vì vậy
những năm gần ñây, vấn ñề tai nạn giao thông là mộttrong những vấn ñề hết
sức trầm trọng ñối với toàn bộ hệ thống chính trị cũng như xã hội Việt Nam.
Trong khi hệ thống phanh sử dụng trên ôtô là một cơ cấu an toàn quan
trọng, nhằm giảm tốc hay dừng xe trong những trườnghợp cần thiết. Nó là
một trong những bộ phận chính của ôtô, ñóng vai tròquyết ñịnh cho việc ñiều
khiển ôtô lưu thông trên ñường.
Chất lượng phanh của ôtô ñược ñánh giá qua hiệu quả phanh (như
quãng ñường phanh, gia tốc chậm dần khi phanh, thờigian và lực phanh) và
ñồng thời bảo ñảm cho ôtô chạy ổn ñịnh khi phanh. ðây là mấu chốt mà các
nhà nghiên cứu ôtô luôn quan tâm và tìm giải pháp.
Một trong những vấn ñề ñược quan tâm hơn là phanh khi ôtô trên
ñường trơn hay ñường có hệ số bám ( ϕ ) thấp sẽ xảy ra hiện tượng trượt lết
trên ñường do bánh xe sớm bị hãm cứng. Do vậy, quãng ñường phanh dài hơn
và hiệu quả phanh kém. Hơn nữa, nếu tất cả các bánhxe bị hãm cứng thì ôtô
sẽ mất ổn ñịnh gây khó khăn cho việc ñiều khiển. Trong trường hợp quay
vòng, ñiều này dẫn ñến hiện tượng quay vòng thiếu hoặc thừa làm mất ổn
ñịnh khi quay vòng.
ðể giải quyết về bài toán phanh, hệ thống phanh chống hãm cứng cho
ôtô ñã ra ñời, gọi là “Anti – lock Braking System” viết tắt là ABS.
Ngày nay, ABS ñã giữ một vai trò quan trọng không thể thiếu trong các
xe hiện ñại, ñã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc ñối với phần lớn các nước trên
thế giới. Ở thị trường Việt Nam, ngoài một phần lớncác xe nhập cũ ñã qua sử
dụng, một số lọai xe ñược lắp ráp trong nước cũng ñang trang bị hệ thống
này. Tại cuộc hội thảo khao học “Quản lý – Kỹ thuật trong công tác ñăng
kiểm phương tiện cơ giới ñường bộ – Nha Trang 2000”. Các nhà quản lý,
khoa học và chuyên gia ñầu ngành cũng ñã ñề xuất ñến vấn ñề ban hành các
tiêu chuẩn quy ñịnh về việc sử dụng ô tô có trang bị hệ thống ABS với các
mốc thời gian cụ thể. Trước tiên là ô tô khách liêntỉnh, trong tương lai sẽ
không dùng ô tô không có trang bị ABS.
Với xu thế hội nhập của nước ta, thị trường ôtô sẽsôi ñộng, ngày càng
nhiều chủng loại lẫn số lượng. Việc khai thác và bảo trì sửa chữa là cực kỳ
quan trọng cho nền thị trường ôtô hiện nay, nhằm sửdụng khai thác lắp lẫn
thay mới có hiệu quả tối ña của các hệ thống nói chung và ABS nói riêng.
Vì vậy tìm hiểu kỹ về hệ thống này, phân tích các tính năng kỹ thuật
của hệ thống cũng như khảo sát ảnh hưởng của hệ thống ñến tính năng chuyển
ñộng ổn ñịnh của ôtô khi phanh là một trong những vấn ñề cấp thiết góp phần
làm giảm tai nạn giao thông ở Việt Nam hiện nay.
1.2. Mục ñích của ñề tài
Tìm hiểu ñặc ñiểm về kết cấu hệ thống chống bó cứng bánh xe khi
phanh và nghiên cứu ảnh hưởng của nó ñến tính năng chuyển ñộng ổn ñịnh
ôtô khi phanh, từ ñó góp phần khai thác và sử dụng hệ thống phanh với ABS
ñạt hiệu quả cao nhằm giảm thiểu tai nạn giao thôngở nước ta hiện nay.
1.3. Nhiệm vụ của ñề tài:
- Xây dựng mô hình chuyển ñộng của ôtô khi phanh
- Sử dụng phương pháp giải tich ñể giải bài toán mô phỏng
- Sử dụng phần mềm thích hợp ñể giải mô hình toán
- Kết luận ảnh hưởng của ABS ñến tính năng chuyển ñộng ổn ñịnh của
mô hình
1.4. ðối tượng nghiên cứu của ñề tài
ðề tài chọn ñối tượng nghiên cứu là xe ôtô Quân sự UAZ-31512 có lắp ABS
1.5. Nội dung nghiên cứu
ðể giải quyết bài toán phanh tìm hiểu ñặc ñiểm về kết cấu hệ thống
chống bó cứng bánh xe khi phanh và nghiên cứu ảnh hưởng của nó ñến tính
năng chuyển ñộng ổn ñịnh ôtô khi phanh có hiêu quả việc nghiên cứu cơ sở lý
thuyết quá trình phanh chống hãm cứng rất quan trọng. Từ ñó, ñưa ra các
thông số cơ bản, thuật toán ñiều khiển của ABS, tính toán các số liệu hoạt
ñộng của ABS, thu thập xử lý số liệu ñưa vào bảng dữ liệu,

CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH PHANH ÔTÔ CÓ SỬ DỤNG
ABS
2.1. Nhiêm vụ quá trình phanh
Khi ôtô chuyển ñộng với vận tốc ban ñầu nào ñó, ta cắt nguồn ñộng lực
truyền từ ñộng cơ xuống các bánh xe chủ ñộng, ôtô sẽ chạy chậm lại hoặc
dừng hẳn. Như vậy, năng lượng quán tính (ñộng năng)của ôtô sẽ bị tiêu hao
cho lực cản chuyển ñộng của ñường (P
Y
) và lực cản không khí (P
w
).
ðể giảm vận tốc của ôtô theo ý muốn của người ñiều khiển, thì phải tạo
ra lực cản ñể tiêu hao năng lượng quán tính của ôtô, người ta thiết kế ra hệ
thống phanh trên ôtô. Lực cản ở ñây chính là lực masát trong cơ cấu phanh,
ñó là sự ma sát giữa trống phanh với má phanh, hoặcgiữa bố phanh và ñĩa
phanh.
Một vấn ñề lớn và cũng là bài toán quan trọng cần phải giải quyết ñối
với họat ñộng của hệ thống phanh, ñó là khi ôtô phanh gấp hay phanh trên các
lọai ñường có hệ số bám ϕ thấp như ñường trơn, ñường ñóng băng, tuyết thì
dễ xảy ra hiện tượng sớm bị hãm cứng bánh xe, tức hiện tượng bánh xe bị
trượt lết trên ñường khi phanh. Khi ñó, quãng ñườngphanh sẽ kéo dài hơn,
tức hiệu quả phanh thấp ñi, ñồng thời dẫn ñến tình trạng mất tính ổn ñịnh và
khả năng ñiều khiển của xe. Nếu các bánh xe trước sớm bị hãm cứng sẽ làm
cho xe không thể chuyển hướng theo sự ñiều khiển ñược; nếu các bánh sau bị
hãm cứng, do sự khác nhau về hệ số bám giữa bánh trái và bánh phải với mặt
ñường nên làm cho ñuôi xe bị lạng, xe bị trượt ngang và chuyển ñộng lệch
hướng so với trước lúc bắt ñầu phanh. Trong trường hợp xe phanh khi ñang
quay vòng, hiện tượng trượt ngang của các bánh xe dễ dẫn ñến các hiện tượng
quay vòng thiếu hay quay vòng thừa làm mất tính ổn ñịnh khi xe quay vòng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Bùi Hải Triều, Hàn Trung Dũng, Dặng Tiến Hoà, Nông Văn Vìn(2001),
ôtô- Máy kéoNXB Khoa học kỹ thuật.
2. ðinh Ngọc Ân(1995), Khai thác kỹ thuật các kết cấu mới của ôtô hiện ñại
1995, NXB Khoa học kỹ thuật.
3. Ngô Thanh Bắc(1995), ôtôcác nước tư bản,NXB khoa học kỹ thuật.
4. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị
Vàng (1996), Lý thuyết ôtô - Máy kéo, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
5. Phạm Hữu Nam(1991), Nghiên cứu phương pháp ñánh giá hiệu quả ôtô,
Luận án PTS.
6. Hệ thốn ñiện thân xe, PGS.TS ðỗ Văn Dũng Trường ðHSP KTTP Hồ Chí
Minh
7. Nguyễn Khắc Trai (1997), Tính ñiều khiển và quỹ ñạo chuyển ñộng của
ôtô, Nhà xuất bản GTVT.
8. Nguyễn Khắc Trai, ðàm Hoàng Phúc (2001), Mô tả quĩ ñạo chuyển ñộng của
ôtô khi phanh, ñề tài nghiên cứu khoa học,T2002-34-2001 ðHBK-HN.
9. Nông Văn Vìn (2003), ðộng lực học chuyển ñộng ôtô máy kéo, Trường
ðại học Nông nghiệp I.
10. Nông Văn Vìn, Hàn Trung Dũng (2002), Ứng dụng sensor vận tốc
V1ưDatron ñể nghiên cứu tính chất chuyển ñộng của ôtô máy kéo, NXB
Nông nghiệp, Hà Nội.
11. ðặng Tiến Hoà, ðiều Khiển ðiện Tử Trong ôtô – Máy kéo, Trường ðại
học Nông nghiệp I.
12.Genbom H(1974), Các vấn ñề ñộng lực học phanh và quá trình hoạt ñộng
của hệ thông phanh phức hợp, NXB Mir Maxcơva.
11.Ilarionôv B.A (1976), tạp chí công nghiệp ôtô sô 1
12. Trang. www.oto-hui.com
13. Tài liệu Team 21 công ty toyota việt nam
14. ðề tài tiến sỹ nghiên ñộng lực học dẫn ñộng ñiều khiển hệ thống phanh
cho ôtô quân sự 31512. TS.Nguyễn Sĩ ðỉnh
Tài liệu tiếng Anh
15. DATALOG GmbH (2000), DASYLab version 5.6. Use Guide, Germany.
16. Datron-Messtechnik GmbH (2000), Datron V-sensor. User Manual,
Germany