Duopn

Mục lục
Danh mục hình ảnh..........................................................................................2
Mở đầu..............................................................................................................4
1.1. Lý do lựa chọn đề tài...............................................................................4
1.2. Nội dung, nhiệm vụ của đề tài................................................................5
1.3. Phạm vi và phương pháp nghiên cứu......................................................5
1.4. Mục tiêu của đề tài..................................................................................6
Chương 1..........................................................................................................7
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU...........................................................7
1.1. Lịch sử phát triển của cơ cấu ABS..........................................................7
1.2. Cơ sở lí thuyết.........................................................................................9
1.3. Lực và mô men tác động lên xe trong trong mặt phẳng dọc...................9
1.4. Điều kiện đảm bảo sự phanh tối ưu.......................................................11
1.5. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của quá trình phanh..........................14
1.6. Lực phanh và lực phanh riêng...............................................................17
1.7. Cơ sở lí thuyết về điều hịa lực phanh và chống bó cứng bánh xe khi
phanh............................................................................................................18
Chương 2........................................................................................................21
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ MÔ PHỎNG PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
........................................................................................................................21
1.1. Chọn loại xe..........................................................................................21
1.2. Các bước tiến hành................................................................................21
1.3. Đánh giá kết quả...................................................................................41
Chương 3........................................................................................................42
KẾT LUẬN VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM....................................................42
Tài liệu tham khảo..........................................................................................44


Duopn

Danh mục hình ảnh
Hình 1 Sơ đồ lực và mơmen tác dụng lên bánh xe khi phanh................................9
Hình 2 Sơ đồ lực tác dụng lên ơtơ khi phanh.......................................................11
Hình 3. Đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhất theo tốc độ bắt đầu
phanh v1 và hệ số bám.........................................................................................17
Hình 4. đồ thị chỉ quan hệ giữa mômen phanh Mp1 và Mp2 với hệ số bám...........19
Hình 5. đồ thị quan hệ giữa áp suất trong dẫn động phanh đảm bảo sự phanh lý
tưởng 1- đầy tải; 2- khơng tải...............................................................................20
Hình 6. Chọn giữ liệu vào....................................................................................22
Hình 7. Chọn giữ liệu tiếp tục..............................................................................23
Hình 8. Chọn giữ liệu mới...................................................................................23
Hình 9. Đặt tên cho mơ phỏng.............................................................................24
Hình 10. Chọn loại xe..........................................................................................24
Hình 11. Chọn Vehicle Assembly........................................................................24
Hình 12. Chọn loại xe phù hợp cho q trình mơ phỏng.....................................25
Hình 13. Copy and Link.......................................................................................26
Hình 14. Thay đổi thơng số xe.............................................................................26
Hình 15. Thay đổi chiều dài, chiều cao của xe, chiều cao trọng tâm, trọng lượng
xe..........................................................................................................................27
Hình 16. Thay đổi cơng suất động cơ, hộp số......................................................27
Hình 17. Chọn loại phanh....................................................................................28
Hình 18. Bật tắt hệ thống ABS.............................................................................28
Hình 19. Thiết lập điều kiện mơ phỏng................................................................29
Hình 20. Bảng thơng số hiệu chỉnh......................................................................29
Hình 21. Thay đổi tốc độ khảo sát.......................................................................30
Hình 22.Thay đổi thời gian mơ phỏng.................................................................31
Hình 23. Chọn thời gian bắt đầu và kết thúc mơ phỏng......................................31
Hình 24. Thiết lập tránh vật cản...........................................................................32
Hình 25. Điều chỉnh đường đi..............................................................................32

Hình 26. Chèn địa hình........................................................................................33
Hình 27. Chọn loại đường....................................................................................33
Hình 28. Thay đổi độ cong của đường.................................................................34
Hình 29. Vào chế độ Geometry............................................................................34
Hình 30. Hiệu chỉnh độ cong của đường.............................................................35
Hình 31. Thiết lập vật cẩn....................................................................................35
Hình 32. Chọn vật cản Barrel...............................................................................36


Duopn
Hình 33. Thay đổi kích thước vật cản..................................................................36
Hình 34. Chọn run math model............................................................................37
Hình 35. So sánh 2 xe..........................................................................................38
Hình 36. Ấn animate tiến hành mơ phỏng...........................................................39
Hình 37. Hai xe chạy trên đường cong.chưa dùng phanh....................................39
Hình 38. Hai xe chay trên đường cong đang phanh.............................................40
Hình 39. Xuất biểu đồ..........................................................................................40
Hình 40. Xuất ra kết quả......................................................................................41


Duopn

Mở đầu
1.1.
Lý do lựa chọn đề tài
Nền công nghiệp ô tô đang ngày càng phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng
nhanh, mật độ lưu thông trên đường ngày càng lớn. Các xe ngày càng được thiết
kế với công suất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh hơn thì yêu cầu đặt ra với
cơ cấu phanh cũng càng cao và nghiêm ngặt hơn. Một ơ tơ có cơ cấu phanh tốt,
có độ tin cậy cao thì mới có khả năng phát huy hết cơng suất, xe mới có khả

năng chạy ở tốc độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an tồn và hiệu quả vận
chuyển của ơ tơ 10% số vụ tai nạn xảy ra trong trường hợp cần dừng khẩn cấp,
tài xế đạp phanh mạnh đột ngột làm xe bị rê bánh và trượt đi, dẫn đến mất lái. Hệ
thống ABS giúp khắc phục tình trạng này không phụ thuộc vào kỹ thuật phanh
của người lái.
Ở VN tai nạn giao thông ngày một gia tăng cả về số vụ và tính chất nguy hiểm
Năm
Số vụ tai nạn
Số người chết
Số người bị

2016
21.586
8.680
19.280

2017
20.080
8.279
17.040

2018
18.499
8.079
14.732

2019
18.169
7.824
14.568


thương
Trên thế giới cũng có nhiều diễn biến hết sức phức tạp, số vụ tai nạn ngày
càng tăng nên tính cấp thiết là phải nâng cao kỹ thuật cho xe cơ giới nói chung
và cho ơ tơ nói riêng
Báo cáo năm 2015 của WHO cho biết mỗi ngày trên thế giới, hơn 3000 người
chết do tai nạn giao thơng. Trong số này, các nước có thu nhập thấp và trung
bình chiếm đến 85% số ca tử vong.


Duopn
Do tầm quan trọng của hệ thống phanh trên ô tơ về sự an tồn giao thơng
trong q trình hoạt động mà việc nghiên cứu để nâng cao kỹ thuật sử lí cho hệ
thống phanh mà nhà trường đã giao cho em tìm hiểu về hệ thống phanh ABS.
1.1. Nội dung, nhiệm vụ của đề tài
Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu q trình điều khiển của hệ thống chống bó cứng bánh xe (ABS) trên
xe du lịch.
Mô phỏng và diễn tả q trình làm việc của hệ thống chống bó cứng bánh xe
bằng phần mềm mơ phỏng Carsim, từ đó phân tích yếu tố như: vận tốc chuyển
động của xe, hệ số bám bánh xe với mặt đường đến quá trình phanh ôtô
Đánh giá kết quả mô phỏng các chế độ làm việc điển hình
Nội dung nghiên cứu
Một là: Phân tích làm rõ q trình chống bó cứng bánh xe và thơng số đánh giá,
từ đó phân tích hệ số bám của bánh xe với mặt đường và ảnh hưởng của nó đến
q trình phanh ơtơ
Hai là: Trình bày q trình điều khiển và mơ tả các phần tử chính của hệ thống
phanh chống bó cứng bánh xe (ABS).
Ba là: Xây dựng mơ hình mơ phỏng hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS và
tiến hành mơ phỏng q trình làm việc ở một số chế độ làm việc điển hình

Bốn là: Phân tích kết quả mơ phỏng.
Đơi tượng: Loại xe Pickup truck
1.2. Phạm vi và phương pháp nghiên cứu
1.2.1. Phạm vi nghiên cứu.
Do giới hạn về thời gian và kinh phí, nên phạm vi nghiên cứu của đề tài
được giới hạn ở hệ thống phanh thuỷ lực có trang bị cơ cấu ABS trên xe đu lịch,
đây là cơ cấu phanh điển hình được trang bị cơ cấu ABS nhiều trên các xe hiện
nay.

-


Duopn
1.2.2. Phương pháp nghiên cứu
Với mục tiêu là “mô phỏng cơ cấu phanh ABS bằng Carsim” để phục vụ
công tác nghiên cứu và giảng dạy, nên phương pháp nghiên cứu chính ở đây là
phương pháp tham khảo tài liệu kết hợp với phương pháp thực nghiệm, phù hợp
với nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài.
Dựa trên các nguồn tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài,
tiến hành chọn lọc, phân tích và cơ cấu hóa, giải thích bản chất vật lý của các
hiện tượng xảy ra trong q trình phanh, từ đó có những phân tích đánh giá tính
hiệu quả và phạm vi ứng dụng của cơ cấu ABS, giúp người đọc nắm được một
cách có cơ cấu bản chất hoạt động của cơ cấu.
Sử dụng phương pháp nghiên cứu để xây dựng mơ hình hoạt động của cơ
cấu ABS và giải thích cơ chế các quá trình điều khiển của ABS.
1.3. Mục tiêu của đề tài
Trước những yêu cầu cấp thiết đó về sự an tồn và chất lượng điều khiển thì đề
tài “mơ phỏng hệ thống phanh ABS trên xe Pickup truck” được thực hiện với
mục tiêu sau:
-


Nghiên cứu quá trình điều khiển của hệ thống chống bó cứng bánh

xe (ABS) trên xe pickup truck.
-

Mơ phỏng và diễn tả q trình làm việc của hệ thống chống bó cứng

bánh xe bằng Carsim, từ đó phân tích ảnh hưởng của các yếu tố như: vận tốc
chuyển động của xe, hệ số bám bánh xe với mặt đường đến q trình phanh ơtơ
-

Đánh giá kết quả mơ phỏng các chế độ làm việc điển hình


Duopn

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1.
Lịch sử phát triển của cơ cấu ABS.
Với sự hiểu biết đơn giản và kinh nghiệm, tránh hiện tượng các bánh xe bị
hãm cứng trong quá trình phanh khi lái xe trên đường trơn trượt, người lái xe đạp
phanh bằng cách nhấn liên tục lên bàn đạp phanh để duy trì lực bám ngăn khơng
cho bánh xe bị trượt lết và đồng thời có thể điều khiển được hướng chuyển động
của xe. Về cơ bản chức năng của cơ cấu phanh ABS cũng giống như vậy nhưng
hiệu quả, độ chính xác và an tồn cao hơn.
Cơ cấu ABS được sử dụng lần đầu tiên trên các máy bay thương mại vào
năm 1949, chống hiện tượng trượt ra khỏi đường băng khi máy bay hạ cánh. Với
cơng nghệ thời đó, kết cấu của cơ cấu ABS cịn cồng kềnh, hoạt động khơng tin

cậy và khơng tác động đủ nhanh trong mọi tình huống. Trong quá trình phát triển
ABS đã được cải tiến từ loại cơ khí sang loại điện và hiện nay là loại điện tử.
Vào thập niên 60, nhờ kỹ thuật điện tử phát triển, các vi mạch điện tử ra đời,
giúp cơ cấu ABS lần đầu tiên được lắp trên ô tô vào năm 1969, sau đó cơ cấu
ABS được nhiều cơng ty sản suất ô tô nghiên cứu và đưa vào ứng dụng vào năm
1970.
Lúc đầu cơ cấu ABS chỉ được lắp ráp trên các xe du lịch mới, đắt tiền,
được trang bị theo yêu cầu và theo thị trường. Dần dần cơ cấu này được đưa vào
sử dụng rộng rãi hơn, đến nay ABS gần như trở thành tiêu chuẩn bắt buộc cho tất
cả các loại xe du lịch và cho phần lớn các loại xe hoạt động ở những vùng có
đường băng, tuyết dễ trơn trượt, ngày nay cơ cấu ABS không chỉ được thiết kế
trên các cơ cấu phanh thuỷ lực mà còn ứng dụng rộng rãi trên các cơ cấu phanh
khí nén của các xe tải và xe khách lớn.


Duopn
Nhằm nâng cao tính ổn định và tính an tồn của xe trong mọi chế độ hoạt
động như khi xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, khi đi vào đường vòng với tốc
độ cao, khi phanh trong những trường hợp khẩn cấp … Cơ cấu ABS còn được
thiết kế kết hợp với nhiều cơ cấu khác.
Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu kiểm soát lực kéo Traction Control (hay
ASR) làm giảm bớt công suất động cơ và phanh các bánh xe để tránh hiện tượng
các bánh xe bị trượt lăn tại chỗ khi xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, bởi điều
này làm tổn hao vơ ích một phần cơng suất của động cơ và mất tính ổn định
chuyển động của ô tô.
Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu phân phối lực phanh bằng điện tử EBD
(Electronic Break force Distribution) nhằm phân phối áp suất dầu phanh đến các
bánh xe phù hợp với các chế độ tải trọng và các chế độ chạy của xe.
Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu BAS (Break Assist System) làm tăng
thêmự lc phanh ở các bánh xe để quãng đường phanh là ngắn nhất trong trường

hợp phanh khẩn cấp.
Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu ổn định ô tơ bằng điện tử (ESP) khơng chỉ
có tác dụng trong khi dừng xe, mà còn can thiệp vào cả quá trình tăng tốc và
chuyển động quay vịng của ơ tơ, giúp nâng cao hiệu quả chuyển động của ô tô
trong mọi trường hợp. Ngày nay với sự phát triển vượt bậc và hỗ trợ rất lớn của
kĩ thuật điện tử của ngành điều khiển tự động và các phần mềm tính tốn, lập
trình đã cho phép nghiên cứu và đưa vào ứng dụng các phương pháp điều khiển
mới trong ABS như đềiu khiển mờ, điều khiển thông minh, tối ưu hố q trình
điều khiển ABS.
Các cơng ty như BOSCH, AISIN, DENCO, BENDI là những công ty đi
đầu trong việc nghiên cứu, cải tiến và chế tạo các cơ cấu ABS và cung cấp cho
các công ty sản xuất ô tô trên toàn thế giới.


Duopn
1.1. Cơ sở lí thuyết
1.2. Lực và mơ men tác động lên xe trong trong mặt phẳng dọc
1.2.1. Lực phanh sinh ra ở bánh xe
Khi người lái tác dụng vào bàn đạp phanh thì ở cơ cấu phanh sẽ tạo ra mơ men
ma sát cịn gọi là mơ men phanh MP nhằm hãm bánh xe lại. Lúc đó ở bánh xe
xuất hiện phản lực tiếp tuyến Pp
-

Chiều Pp ngược chiều chuyển động

-

Phương song song với mạt phẳng nằm ngang

-


Điểm đặt tại tâm diện tích tiếp xúc giữa lốp và đường
Xét tại một bánh xe như hình vẽ:

Hình 1 Sơ đồ lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh.
Trong đó: MP: mơ men phanh tác dụng lên bánh xe
PP: lực phanh tác dụng tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường
M jb: Mơmen qn tính của bánh xe M f: Mômen cản lăn
P f: Lực cản lăn
Z b: Phản lực của bánh xe


Duopn
r b: bán kính làm việc trung bình của bánh xe
- Khi đó lực phanh Pp được xác định theo cơng thức:

PP =

(2.1)

- Do đó lực phanh lớn nhất bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt

đường
Ppmax =Pϕ =Zb.

(2.2)

Trong đó:
Ppmax: Lực phanh cực đại có thể sinh ra từ khả năng bám của bánh xe với mặt
đường

P: Lực bám giữa bánh xe với mặt đường
Zb: Phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe
: Hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường
Khi phanh thì bánh xe chuyển động với gia tốc chậm dần, do đó trên bánh
xe sẽ có mơ men qn tính Mjb tác dụng, mô men này cùng với chiều chuyển
động của bánh xe; ngồi ra cịn có mơmen cản lăn Mf tác dụng, mơmen này
ngược với chiều chuyển động và có tác dụng hãm bánh xe lại. Như vậy trong khi
phanh bánh xe thì lực hãm tổng cộng là:
Ppo = = Pp +

(2.3)

Trong q trình phanh ơtơ, mơmen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh tăng lên, đến
một lúc nào đấy sẽ dẫn đến sự trượt lê bánh xe. Khi bánh xe bị trượt lê hồn tồn
thì hệ số bám có giá trị thấp nhất thì lực phanh sinh ra giữa bánh xe và mặt
đường là nhỏ nhất, dẫn tới hiệu quả phanh thấp nhất. Không những thế, nếu các
bánh xe trước bị trượt sẽ làm mất tính dẫn hướng khi phanh, cịn nếu bánh sau bị
trượt khi phanh làm mất tính ổn định khi phanh. Vì vậy để tránh hiện tượng trượt
lê hồn tồn bánh xe (tức là khơng để bánh xe bị bó cứng khi phanh) trên ơtơ
hiện đại có đặt bộ chống bó cứng bánh xe khi phanh.


Duopn
1.3. Điều kiện đảm bảo sự phanh tối ưu.
Giả sử ôtô chuyển động với vận tốc v1, khi phanh thì v1 giảm dần và gia tốc j<0.
Lúc này các lực tác dụng lên ơtơ (hình 2)

Hình 2 Sơ đồ lực tác dụng lên ơtơ khi phanh
Trong đó:
G: Trọng lượng ơtơ đặt tại trọng tâm của xe

Z1, Z2: Các phản lực thẳng góc của bánh xe trước và sau
P f1, P f2: Lực cản lăn của bánh trước và sau P P1, P P2: Lực phanh sinh ra ở bánh
trước và sau
P j: Lực qn tính
Pω: Lực cản khơng khí
L: Chiều dài cơ sở của xe
Lực quán tính Pj sinh ra do khi phanh sẽ có gia tốc chậm dần, Pj đặt tại trọng tâm
và cùng chiều với chiều chuyển động, và Pj được xác định theo biểu thức sau :
Pj = jp δi

(2.4)

Trong đó:
g: Gia tốc trọng trường (g = 9,81 m/s2)
jp: Gia tốc chậm dần khi phanh.
δi: Hệ số tính đến ảnh hưởng của các chi tiết chuyển động quay.
Khi phanh thì lực cản khơng khí Pω và lực cản lăn Pf1 và Pf2 khơng đáng kể, có
thể bỏ qua. Sự bỏ qua này chỉ gây sai số khoảng 1,5 ÷ 2%


Duopn
Bằng cách lập các phương trình cân bằng mơmen của các lực tác dụng lên ô tô
khi phanh đối với các điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường A và B, ta có
thể xác định các phản lực thẳng góc Z1 và Z2 như sau:
Ta có phương trình mômen tại điểm A:
∑ =Z L – Ga + Pj hg − Pω hω = 0
Hay:
Z1 = (Ga − Pjhg + Pω hω)
Z1 =


(2.5)

Tương tự lập phương trình mơmen tại điểm B ta được:
Z2= (Gb + Pj h g − Pω hω)
Z2 =

(2.6)

Nhận xét: Các phản lực tiếp tuyến tại bánh xe là hàm bậc nhất đối với lực
phanh và phụ thuộc vào trọng lượng ôtô khi phanh và toạ độ trọng tâm.
Thay giá trị Pj từ công thức (2.4) vào (2.5), (2.6) ta được:
Z1 = (b + )

(2.7)

Z2 = (a - )

(2.8)

Lực phanh Pp1 và Pp2 đặt tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường và ngược
chiều với chiều chuyển động của ôtô.
Theo điều kiện bám Pp max ≤ Pϕ nhưng khi tính tốn người ta lấy Pp max = Pϕ nên ta
có:
Ppmax = G.


(2.9)

Nhận xét: Sự phanh có hiệu quả nhất là khi lực phanh sinh ra ở các


bánh xe tỷ lệ thuận với tải trọng tác dụng lên chúng, mà tải trọng tác dụng lên
các bánh xe trong quá trình phanh lại thay đổi do có lực qn tính Pj tác dụng
Vậy để phanh có hiệu quả nhất thì tỷ số giữa các lực phanh ở các bánh xe trước
và lực phanh ở các bánh xe sau sẽ là:


Duopn
==

(2.10)

Hay
(2.11)
Do bỏ qua P ω và P f nên khi phanh thì:
Pj = Pp và Pjmax = Ppmax = G
Thay giá trị Pj max vào (2.11) ta được:
(2.12)
Nhận xét: Tỷ số lực phanh bánh xe trước – sau phụ thuộc toạ độ trọng tâm của xe và gia tốc
chậm dần khi phanh. Để tỷ số này không thay đổi trong suốt q trình phanh là điều kiện
khơng thể vì: Trên xe tải trọng lớn kết hợp với hệ thống treo làm thay đổi chiều cao trọng tâm
khi xe chuyển động. Mặt khác do sức cản mặt đường thì gia tốc chậm dần khi phanh không
phải là chậm dần đều, do cách chất tải vì thế hệ số bám ϕ thay đổi nên toạ độ trọng tâm cũng
thay đổi làm tỷ số cũng ln thay đổi

Đảm bảo điều kiện phanh thì tỷ số Pp1 /Pp2 phải tuân theo (2.12), muốn bảo đảm
điều kiện này thì: Thay đổi mơmen phanh tại bánh xe bằng cách dùng áp suất
dầu hoặc khí nén tác dụng vào xylanh phanh mà có thể điều chỉnh được, vì vậy
ta phải lắp thêm bộ điều hồ lực phanh trong hệ thống phanh ôtô.
1.4. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của quá trình phanh.
Để đánh giá chất lượng của quá trình phanh ta phải xét đến các yếu tố sau:

1- Gia tốc chậm dần khi phanh
2- Thời gian phanh
3- Quãng đường phanh
4- Lực phanh và lực phanh riêng


Duopn
Gia tốc chậm dần khi phanh.
Gia tốc chậm dần đều khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh
giá chất lượng phanh. Khi phân tích các lực tác dụng lên ơtơ, có thể viết phương
trình cân bằng lực kéo khi phanh ôtô như sau:
Pj = Pp ± Pf + Pω η+ P ± Pi
Trong đó:

(2.13)

Pj: Lực quán tính sinh ra khi phanh ơtơ
Pp: Lực phanh sinh ra ở các bánh xe
Pf: Lực cản lăn
Pω: Lực cản không khí
Pi: Lực cản lên dốc
Pη: Lực để thắng tiêu hao cho ma sát cơ khí

Thực nghiệm chứng tỏ rằng các lực cản lại chuyển động của ơtơ có giá trị rất bé
so với lực phanh. Vì thế có thể bỏ qua các lực cản Pf; Pω; Pη và khi phanh trên
đường nằm ngang có phương trình:
P Pj = p
Khi đó lực phanh lớn nhất PPmax sinh ra tại bánh xe được xác định theo biểu thức:
Ppmax = Pj max
Theo điều kiện bám Pp max ≤ P ≤ G nên ta có:

.G =

Trong đó:

(2.14)

δi: Hệ số tính đến ảnh hưởng của các trọng khối quay của ôtô

jpmax: Gia tốc chậm dần khi phanh
g: Gia tốc trọng trường
Từ biểu thức (2.14) có thể xác định gia tốc chậm dần cực đại khi phanh:
jpmax =

(2.15)

Nhận xét: Để tăng gia tốc chậm dần khi phanh cần phải giảm hệ số δi. Vì vậy khi
phanh đột ngột người lái cần tắt ly hợp để tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền
lực lức đó δi sẽ giảm jPmax tăng. Gia tốc chậm dần cực đại khi phanh còn phụ


Duopn
thuộc vào hệ số bám ϕ của lốp với mặt đường (mà giá trị của hệ số bám lớn nhất
max

= 0,75÷0,8 trên đường nhựa tốt).

Thời gian phanh.
Thời gian phanh cũng là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng
phanh. Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt.
Để xác định thời gian phanh cần sử dụng cơng thức sau:

j ==

(2.16)

Từ biểu thức (2.16) có thể viết:
dt = dv

(2.17)

Muốn xác định thời gian phanh nhỏ nhất chỉ cần tích phân dt trong giới hạn từ
thời điểm ứng với vận tốc phanh ban đầu tới thời điểm ứng với ở cuối q trình
phanh:
tmin =

(2.18)

Trong đó: v1: Ứng với vận tốc phanh ban đầu
v2: Ứng với vận tốc khi kết thúc phanh
Từ biểu thức (2.18) ta thấy rằng thời gian phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào vận tốc
bắt đầu phanh của ôtô, phụ thuộc vào hệ số δi và hệ số bám ϕ giữa bánh xe với
mặt đường. Để thời gian phanh nhỏ cần giảm δi, vì vậy người lái xe cần cắt ly
hợp khi phanh.
Quãng đường phanh.
Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng, thực tế nhất để đánh giá chất lượng
phanh của ôtô. So với các chỉ tiêu khác thì quãng đường phanh là chỉ tiêu mà
người lái xe có thể nhận thức được một cách trực quan, dễ dàng tạo điều kiện
cho người lái xe xử trí tốt trong khi phanh ơtơ trên đường.
Từ cơng thức:



Duopn
Ta nhân 2 vế với ds ta được:
ds = ds
⇒ vdv = ds

(2.19)

Quãng đường phanh nhỏ nhất được xác định bằng cách tích phân ds hai vế của
biểu thức (2.19) với giới hạn từ đến ta được:
Smin =

(2.20)

Ta phanh đến khi ơtơ dừng hẳn thì Ta phanh đến khi ơtơ dừng hẳn thì 0
Smin =

(2.21)

Từ biểu thức trên ta thấy quãng đường phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào:
Vận tốc chuyển động của ôtô lúc bắt đầu phanh v1
Hệ số bám
Hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng quay δ1
Muốn giảm quãng đường phanh thì ta cần phải giảm δ1. Vì vậy nếu người lái cắt
ly hợp trước khi phanh thì quãng đường phanh sẽ ngắn hơn. Ta thấy ở biểu thức
trên Smin phụ thuộc vào , mà phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bánh xe. Do
vậy Smin phụ thuộc vào trọng lượng tồn bộ của ơtơ G
Ta có đồ thị thể hiện sự thay đổi của quãng đường phanh nhỏ nhất theo vận tốc
bắt đầu phanh v1 và theo giá trị hệ số bám như sau:



Duopn

Hình 3. Đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhất theo tốc độ bắt đầu
phanh v1 và hệ số bám
Từ đồ thị thấy rằng:
Ở vận tốc bắt đầu phanh v1 càng cao thì quãng đường phanh S càng lớn vì
quãng đường phanh phụ thuộc bậc 2 vào v1.
Hệ số bám càng cao thì quãng đường phanh S càng giảm.
1.5. Lực phanh và lực phanh riêng.
Lực phanh và lực phanh riêng cũng là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng
phanh. Chỉ tiêu này được dùng thuận lợi nhất là khi thử phanh ôtô trên bệ thử.
Lực phanh sinh ra ở bánh xe được xác định theo biểu thức:
Pp =

(2.22)

Trong đó:
PP: Lực phanh của ơtơ.
MP: Mơmen phanh của các cơ cấu phanh.
rb: Bán kính làm việc trung bình của bánh xe.
Lực phanh riêng P là lực phanh được tính trên một đơn vị trọng lượng
tồn bộ G của ơtơ:
(2.23)


Duopn
Lực phanh riêng P lớn nhất khi lực phanh Pp cực đại:
(2.24)
Từ biểu thức trên ta thấy rằng lực phanh riêng cực đại bằng giá trị hệ số bám ϕ:
Về mặt lý thuyết thì: Trên mặt đường nhựa khơ nằm ngang, lực phanh riêng

cực đại có thể đạt giá trị 75-80%.
Trong thực tế giá trị đạt được thấp hơn nhiều khoảng 45% đến 65%.
Nhận xét: Trong các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh thì chỉ tiêu quãng
đường phanh là đặc trưng nhất và có ý nghĩa quan trọng nhất. Vì quãng đường
phanh cho phép người lái hình dung được vị trí xe sẽ dừng trước một chướng
ngại vật mà họ phải xử trí để khỏi xảy ra tai nạn khi người lái xe phanh ở tốc độ
ban đầu nào đấy.
1.6. Cơ sở lí thuyết về điều hịa lực phanh và chống bó cứng bánh xe khi
phanh
Điều hịa lực phanh
Muốn đảm bảo phanh có hiệu quả nhất thì lực phanh sinh ra ở các bánh xe trước
Pp1và ở các bánh xe sau Pp2 phải thỏa mãn:
Trong đó: Mp1: Mơmen phanh cần sinh ra ở các bánh xe trước.
Mp2: Mômen cần sinh ra ở các bánh xe sau.
Mômen phanh cần sinh ra ở các bánh xe trước Mp1 và các bánh xe sau Mp2 có
thể xác định từ điều kiện bám theo biểu thức sau:
(2.27)
(2.28)
Đối với ôtô đã chất tải nhất định, ta có a, b, hg cố định. Bằng cách thay đổi giá trị
, dựa trên biểu thức (2.27) và (2.28) ta có thể vẽ đồ thị Mp1 = f1() và Mp2 = f2().


Duopn

Hình 4. đồ thị chỉ quan hệ giữa mơmen phanh Mp1 và Mp2 với hệ số bám
Đối với ôtô hiện nay thường dùng dẫn động thủy lực hoặc khí nén quan hệ
giữa mômen phanh sinh ra ở bánh xe và áp suất trong dẫn động phanh biểu thị
như sau:
M p1 =k1.P 1dd
M p2 =k2.P2dd


(2.29)
(2.30)

P1dd, P2dd: Là áp suất trong dẫn động phanh của cơ cấu phanh trước và cơ
cấu phanh sau
k1, k2: Là hệ số tỷ lệ tương ứng với phanh trước và phanh sau.
Từ các biểu thức (2.29) và (2.30) ta có thể xác định quan hệ giữa áp suất trong
dẫn động phanh trước và phanh sau:
=

(2.31)

Như vậy để đảm bảo sự phanh lý tưởng thì quan hệ giữa áp suất trong dẫn động
phanh sau và trong dẫn động phanh trước phải tuân thủ theo đồ thi chỉ trên
(hình4) đồ thị này được gọi là đường đặc tính lý tưởng của bộ điều hòa lực
phanh.


Duopn

Hình 5. đồ thị quan hệ giữa áp suất trong dẫn động phanh đảm bảo sự phanh lý
tưởng 1- đầy tải; 2- không tải


Duopn
Chương 2
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ MÔ PHỎNG PHƯƠNG PHÁP THỰC
HIỆN
1.1. Chọn loại xe

Nghiên cứu về hệ thống phanh abs trên xe pickup truck, sự khác biệt giữa xe có
hệ thống abs và không abs. Ưu nhược điểm của hệ thống abs trên RANGER
WILDTRAK 2018.
1.2. Các bước tiến hành
Bước 1: Chọn thông số xe
Thông số xe: RANGER WILDTRAK 3.2L 4X4 AT 2018
RANGER WILDTRAK 3.2L 4X4 AT 2018
Động cơ
Dung tích
Tiêu chuẩn khí thải
Đường kính, hành trình
Mơmen xoắn cực đại
Cơng suất cực đại
Kích thước & Trọng lượng
Chiều dài cơ sở
Dài x Rộng X Cao
Khoảng sáng gầm xe
Bán kính vịng quay tối thiểu
Trọng lượng tồn bộ xe TC
Trọng lượng khơng tải TC
Tải trọng định mức xe TC
Kích thước thùng hàng
Dung tích thùng nhiên liệu

Turbo Diếl 3.2L i5 TDCi
3298
EURO 3
89.9 x 100.76
470 /1750 -2500
200 (147KW)/3000

3220
5362 x 1860 x 1815
200
650
3200
2215
660
1500x1560/150x510
80lít

Bước 2: Tiến hành thí nghiệm kiểm tra bằng phần mềm mô phỏng Carsim
3.Ứng dụng phần mềm Carsim
B1: Tải và cài đặt phần mềm Carsim (Phiên bản đang sử dụng


Duopn
B2: Sau khi cài đặt xong mở phần mềm Carsim
Phần mềm yêu cầu chọn giữ liệu cơ sở:

Hình 6. Chọn giữ liệu vào
Chọn giữ liệu cơ sở mình làm việc và ấn “ continue with the selected database”
1. Phần mềm hiện lên cửa sổ tiếp tục ấn “ select”


Duopn

Hình 7. Chọn giữ liệu tiếp tục
B3: Sau khi mở phần mềm, ta tiến hành thiết lập để mô phỏng
Để tạo dữ liệu mới vào FileNew Dataset (Ctrl+N)


Hình 8. Chọn giữ liệu mới
+ Có thể thay đổi tên loại (category) và tên file ( Title). Sau khi đặt tên xong
chọn Set để lưu thiết lập


Duopn

Hình 9. Đặt tên cho mơ phỏng
+ Chọn loại xe ở phần thơng số kĩ thuật (Test specifications)

Hình 10. Chọn loại xe
+ Sổ mũi tên xuống và chọn Vehicle Assembly

Hình 11. Chọn Vehicle Assembly


Duopn

+ Tiến hành chọn loại xe phù hợp cho quá trình mơ phỏng. Trên ví dụ là loại xe
Pickup, Full size

Hình 12. Chọn loại xe phù hợp cho quá trình mô phỏng