Bài giảng - Chương IX: SỰ PHANH ÔTÔ

Trên ôtô có trang bị hệ thống phanh nhằm mục đích giảm vận tốchoặc dừng hẳn khi cần thiết. Luc đó ngườI lái giảm lượng nhiên liệu cungcấp vào động cơ, đồn thờI phanh để hãm xe lại. Nhờ có hệ thống phanh ôtômà ngườI lái có thể nâng cao vận tốc chuyển động trung bình của ôtô vàđảm bảo an toàn khi chuyển động. Do vận tốc chuyển động ngày càng caocho nên việc đi sâu nghiên cứu để hoàn thiện sự làm việc của hệ thốngphanh nhằm đảm bảo an toàn chuyển động của ôtô ngày càng cấp...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng - Chương IX: SỰ PHANH ÔTÔ Chương IX SỰ PHANH ÔTÔ Trên ôtô có trang bị hệ thống phanh nhằm mục đích giảm vận tốchoặc dừng hẳn khi cần thiết. Luc đó ngườI lái giảm lượng nhiên liệu cungcấp vào động cơ, đồn thờI phanh để hãm xe lại. Nhờ có hệ thống phanh ôtômà ngườI lái có thể nâng cao vận tốc chuyển động trung bình của ôtô vàđảm bảo an toàn khi chuyển động. Do vận tốc chuyển động ngày càng caocho nên việc đi sâu nghiên cứu để hoàn thiện sự làm việc của hệ thốngphanh nhằm đảm bảo an toàn chuyển động của ôtô ngày càng cấp thiêt. I. LỰC PHANH SINH RA Ở BÁNH XE Trên hình IX-1 trình bày lực và momen tác dụng lên bánh xe khiphanh. Khi ngườI lái tác dụng vào bàn đạp phanhthi ở cơ cấu phanh sẽ tạor0a momen ma sát con gọI là momen phanh Mp nhằm hãm bánh xe lại. Lúcđó ở bánh xe sẽ xuất hiện phản lực tiếp tuyến Pp ngược vớI chiều chuyểnđộng ( hình IX-1). Phản lực itiếp tuyến này được gọI là lực phanh và xácđịnh theo biểu thức: MP PP = rb Ở đây: Mp : momen phanh tác dụng lên bánh xe Pp: lực phanh tác dụng tạI điểm tiếp xúc giữa bánh xe vớI mặtđường Rb: Bán kính làm việc của bánh xe Lực phanh lớn nhất bị giớI hạn bởI điều kiện bám giữa bánh xe vớImặt đường, nghĩa là Ppmax = P = Z b .ϕ ϕ ( IX-2) Ở đây: Ppmax: Lực phanh cực đạI có thể sinh ra từ khả năng bám cảu bánh xe vôùi mặt đường Pϕ : lực bám giữa bánh xe vớI mặt đường Zb: phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe ϕ : hệ số bám giữa bánh xe vớI mặt đường Gb Mp p1d . rb Mjb Hình IX-1: sơ đồ lực và momen tác dụng lên bánh xe khi phanh Khi phanh thì bánh xe chuyển động với gia tốc chậm dần, do đó trênbánh xe sẽ có momen quán tính Mjp tác dụng, momen này cùng chiềuchuyển động của bánh xe; ngoài ra còn có momen cản lăn Mf tác dụng,momen này ngược với chiều chuyển động và có tác dụng hãm bánh xe lại.Như vậy khi phanh bánh xe thì lực hãm tổng cộng Ppo sẽ là: M p + M f − M jb M f − M jb Ppo = rb = Pp + rb Trong quá trình phanh ôtô, momen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh tănglên, đến một lúc nào đó sẽ dẫn đến sự trượt lê bánh xe. Khi bánh xe bịtrượt lê hoàn toàn thi hệ số bám ϕ có giá trị thấp nhất( xem đồ thị hình I-4d), cho nên khi bánh xe bị trượt lê hoàn toàn thì lực phanh sinh ra giữa bánhxe và mặt đường là nhỏ nhất, dẫn tới hiệu quả phanh thấp nhất. Khôngnhững thế, nếu các bánh xe trước bị trượt lê sẽ làm mất tính Dẫn hướngkhi phanh, còn nếu các bánh xe sau bị trượt lê sẽ làm mất tính ổn định khiphanh. Vì vậy để tránh hiện tượng trượt lê hoàn toàn bánh xe( tức là khôngđể bánh xe bị hãm cứng khi phanh) thì trên ôtô hiện đại có đặt bộ chốnghãm cứng bánh xe khi phanh Từ biểu thức (IX-2) thấy rằng muốn có lực phanh lớn không nhữngcần có hệ số bám ϕ có giá trị cao mà còn phải có phản lực pháp tuyến Z blớn. Cũng vì vậy để sử dụng hết toàn bộ trọng lượng bám của ôtôcần phảibố trí cơ cấu phanh ở tất cả các bánh xe của ôtô Trong quá trình phanh xe, động năng hoặc thế năng (khi ôtô chuyểnđộng xuống dốc) của xe bị tiêu hao do ma sát giữa trống phanh và máphanh, giữa lốp và mặt đường cũng như để khắc phục sức cản lăn, sứccản không khí, ma sát trong hệ thống truyền lực, ma sát trong động cơ.Năng lượng bị tiêu hao do quá trình phanh phụ thuộc vào chế độ phanh củaxe. Momen phanh càng tăng thì cơ năng biền thanh nhiệt năng giữa trốngphanh và má phanh cũng như sự trựt lê giữa lốp và mặt đường càng tăng,còn năng lượng để khắc phục sức cản khác tương đối nhỏ. Khi các bánh xebị hãm cứng hoàn toàn thì công ma sát giữa trống phanh và má phanh cũngnhư sự cản lăn hoàn toàn không còn nữa, tất cả năng lượng hầu như biếnthành nhiệt ở khu vực tiếp xúc giữa lốp và mặt đường. sự trượt lê sữe làmgiảm hiệu quả phanh, tăng độ mòn lốp, tăng độ trượt dọc và ảnh hưởngxấu đến ổn định ngang của xe.II. ĐIỀU KIỆN ĐẢM BẢO SỰ PHANH TỐI ƯU. Để xét điều kiện phanh tối ưu( phanh có hiệu quả nhất) chúng tadùng sơ đồ hìnhIX-2trình bày các lực tác dụng lên ôtô khi phanh ở trườnghợp xe không kéo móoctrên mặt phẳng nằmngang.Khi phanh sẽ cónhững lực sau tácdụng lên ôtô: Trọng lượngôtô ...