Động lực học phanh trên ô tô

Sự hình thành lực phanh tại bánh xe Lực kéo tiếp tuyến ở BXCĐ được hình thành thế nào? v Gb Px Mp wb Sự hình thành lực phanh Cơ cấu phanh sinh ra mô men phanh Mp Mô men phanh có chiều thế nào? Bánh xe tác dụng xuống mặt đường một lực P Mặt đường tác dụng trở lại bánh xe một lực Pp gọi là lực phanh rb PpP p p b M P r = Zb 4 1 Sự hình thành lực phanh tại bánh xe v Gb Px Mp wb Sự hình thành lực phanh Khi phanh, bánh xe chuyển động thế nào? Mjb mô men quán tính do bánh xe.

4.1 Sự hình thành lực phanh tại bánh xe

Lực kéo tiếp tuyến ở BXCĐ được hình thành thế nào?

v

G b

P x

M p

w b

Sự hình thành lực phanh

Cơ cấu phanh sinh ra mô men

phanh M p

Mô men phanh có chiều thế nào?

Bánh xe tác dụng xuống mặt

đường một lực P.

Mặt đường tác dụng trở lại bánh

xe một lực P p gọi là lực phanh.

rb

P p

b

M P

r

=

Z b

4.1 Sự hình thành lực phanh tại bánh xe

v

G b

P x

M p

w b

Sự hình thành lực phanh

Khi phanh, bánh xe chuyển động thế nào?

Mjb: mô men quán tính do bánh

xe chuyển động chậm dần.

rb

P p

P

0

Z b

Lực phanh tổng cộng là:

4.1 Sự hình thành lực phanh tại bánh xe

v

G b

P x

M p

w b

Sự hình thành lực phanh

Tại sao trong thực tế xuất hiện

trường hợp bánh xe bị bó cứng

(trượt lết) khi phanh?

rb

P p

P

P = P = Z 

Z b

Lực phanh lớn nhất:

Cùng một lực phanh như nhau, bánh xe dễ bị trượt lết hơn trên đường khô hay đường ướt? Tại sao?

4.1 Sự hình thành lực phanh tại bánh xe

Sự hình thành lực phanh

Lực phanh có quan hệ thế nào với gia tốc chậm dần của ô tô khi phanh?

Nếu các bánh xe phía trước bị trượt lết thì dẫn tới hiện tượng gì?

Nếu các bánh xe phía sau bị trượt lết thì dẫn tới hiện tượng gì?

Năng lượng (động năng) của ô tô trong quá trình phanh được chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?

Nêu các giải pháp để nâng cao giá trị lực phanh lớn nhất?

4.2 Điều kiện để đảm bảo phanh tối ưu

Trong thực tế, lực phanh sinh ra do mô men phanh của cơ cấu phanh ở các bánh xe có giá trị như thế nào so với lực bám?

Pp < P → hiệu quả phanh thấp do không tận dụng hết

lực bám để giảm tốc ô tô.

Pp > P → bánh xe bị trượt lết, hiệu quả phanh thấp;

mất tính ổn định, mất tính dẫn hướng.

Pp = P ( xảy ra đồng thời) ở tất cả các bánh xe → hiệu quả phanh cao nhất, xe giữ được tính ổn định, tính dẫn hướng.

→ Điều kiện đảm bảo phanh tối ưu: Lực phanh đồng thời đạt tới giá trị lực bám ở tất cả các bánh xe.

4.2 Điều kiện để đảm bảo phanh tối ưu

Phân tích các lực tác dụng lên ô tô khi phanh?

L

h g

C

Pp1 Pf1 Pp2 Pf2

G

Pw

hw

Pj

v

jp

Trọng lực: G

Lực cản không khí: Pw

Lực cản lăn: P f1 , P f2

Phản lực pháp tuyến: Z 1 , Z 2

Lực phanh: P p1 , P p2

Lực quán tính: P j .

Bỏ qua lực cản lăn và lực cản không khí, hãy viết phương tình tổng

mô men tại A, B để tính Z 1 , Z 2 ?

A B

Pj = ?

4.2 Điều kiện để đảm bảo phanh tối ưu

Điều kiện đảm bảo

phanh tối ưu là gì?

L

h g

C

Pp1 Pf1 Pp2 Pf2

G

Pw

hw

Pj

v

jp

A B

j p

G

g

=

1

2

j g

j g

Gb P h

Z

L

Ga P h

Z

L

+



=





Khi phanh tối ưu, P p1 = P1 = Z1.; P p2 = P2 = Z 2 ;

P jmax = P pmax = P = G.;

Lập tỉ số 1

2

?

p p

P P

1 1

2 2

P Z G b G h b h

P Z G a G h a h

4.2 Điều kiện để đảm bảo phanh tối ưu

L

h g

C

G

Pw

hw

P j

v

j p

A B

Biểu thức điều kiện

đảm bảo phanh tối ưu:

1 2

.

P b h

P a h





+

=

−

Lực phanh ở các cầu xe phụ thuộc vào những yếu tố gì để quá trình phanh là tối ưu?

Các yếu tố ảnh hưởng đến điều kiện phanh tối ưu có thay đổi không? Nếu có, hãy trình bày giải pháp để đảm bảo điều kiện phanh tối ưu?

4.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng quá trình phanh

Thế nào là một quá trình phanh có chất lượng tốt?

4.3.1 Gia tốc chậm dần khi phanh j p

Giá trị gia tốc phanh có quan hệ thế nào đến hiệu quả phanh?

C

G

Pw

P j

v

j p

A B

Chiếu các lực lên phương chuyển động: Pj = Pp + Pf + Pw

Khi phanh xe trên đường

bằng, lực cản lăn và lực

cản không khí rất nhỏ so

với lực phanh nên: Pj = Pp

→ Gia tốc phanh lớn nhất:

G

g

i

g



Trình bày các giải pháp để tăng giá trị j pmax ?

4.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng quá trình phanh

4.3.2 Thời gian phanh t p

Thời gian phanh có quan hệ thế nào đến hiệu quả phanh?

Viết biểu thức quan hệ giữa gia tốc, vận tốc và thời gian?

dv j

dt

j

1 2

1

( )

1

v

p v v

v

j

→

Khi gia tốc phanh đạt giá trị lớn nhất → thời gian phanh nhỏ nhất:

2

1 2

1

min( )

v

i

p v v

v

g





→

g





Khi phanh xe đến khi dừng hẳn (v2 = 0), thời gian phanh nhỏ nhất:

min 1

i p

g





=

Trình bày các giải pháp để giảm giá trị t pmin ?

4.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng quá trình phanh

4.3.3 Quãng đường phanh S p

Quãng đường phanh có quan hệ thế nào đến hiệu quả phanh?

Viết biểu thức quan hệ giữa vận tốc, quãng đường và thời gian?

dS v

dt

1 2

1

( )

v

p v v

v

v

j

→

dv

dt

Khi gia tốc phanh đạt giá trị lớn nhất → quãng đường phanh nhỏ nhất:

2

1 2

1

min( )

v

i

p v v

v

g





→

1 2

2

i v v g





Khi phanh xe đến khi dừng hẳn (v2 = 0), quãng đường phanh nhỏ nhất:

2 min 1

2

i p

g





=

Trình bày các giải pháp để giảm giá trị S pmin ?

4.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng quá trình phanh

4.3.4 Lực phanh riêng P r

Xe ở trạng thái đầy tải hay non tải có chất lượng phanh tốt hơn?

Lực phanh riêng là lực phanh trên một đơn vị trọng lượng của xe.

p r

P P

G

=

Khi lực phanh đạt giá trị lớn nhất, lực phanh riêng lớn nhất là:

max max

.

p r

P

Lực phanh riêng có quan hệ thế nào đến chất lượng quá trình phanh?

Trình bày phương pháp xác định lực phanh riêng trong thực tế?

4.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng quá trình phanh

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng quá trình phanh là:

Gia tốc phanh: j p

Bốn chỉ tiêu có vai trò tương đương nhau khi sử dụng để đánh giá chất lượng quá trình phanh.

max

.

p

i

g



=

Thời gian phanh: t p min i 1

p

g





=

Quãng đường phanh: S p min 12

2

i p

g





=

Lực phanh riêng: P r Prmax = 

Quãng đường phanh thường được sử dụng để đánh giá chất lượng quá trình phanh khi thử phanh trên đường.

Lực phanh riêng thường được sử dụng để đánh giá chất lượng phanh khi thử phanh trên bệ thử.

4.4 Giản đồ phanh và các chỉ tiêu thực tế khi phanh

Quá trình phanh thực tế diễn ra qua những giai đoạn nào?

Giản đồ phanh: là đồ thị biểu diễn sự thay đổi của lực phanh (hoặc

mô men phanh, hoặc gia tốc chậm dần khi phanh) theo thời gian.

j p v

v1

t1 t2 t3 t4

, 1

v

Điểm O?

t1? t1=(0,3÷0,8)s

jp

t2? P.dầu: 0,03s;

P.hơi: 0,3s.

t3? P.dầu: 0,2s;

P.hơi: (0,5 – 1)s.

t4?

j pmax

Sp

Quãng đường

phanh thực tế:

1

, 4

.

i

g





=

4.4 Giản đồ phanh và các chỉ tiêu thực tế khi phanh

Thời gian phanh thực tế ttt:

ttt = t1 + t2 + t3 + t4

j p v

v1

, 1

v

j p

j pmax

S p

Stt = S1 + S2 + S3 + S4

Quãng đường phanh thực tế Stt:

1 2 1

i

g





Khi phanh và mở ly hợp i = 1: ( ) 3 1 12

1 2 1

g



Xe du lịch: KS = 1,1 – 1,2; Xe tải và xe khách: KS = 1,4 – 1,6

K S : Hệ số hiệu chỉnh quãng đường phanh: