Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án bao gồm 4 chương với các nội dung: tổng quan về cơ điện tử trên ô tô; giới thiệu chung về Honda Civic; phân tích kết cấu của hệ thống phanh trên xe Honda Civic; tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Honda Civic; thiết kế bộ điều khiển.
Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ 5 1.1.1.Định nghĩa 5 Hình 1.1 Cơ điện tử kết hợp giữa robot và tin học 6 Hình 1.3 Kết cấu cơ điện tử 7 1.1.2. Các thành phần của hệ thống cơ điện tử 7 Hình 1.5 Hệ thống cơ điện tử trên ơ tơ. 8 1.2.1.Các hệ thống điều khiển động cơ 9 Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống EFI 9 Hình 1.7 Hệ thống ESA 10 Hình 1.8 Hệ thống ISE 11 Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống ABS 12 1.2.2.Các hệ thống điều khiển thân xe 13 Hình 1.9 Tác dụng của hệ thống ESP 14 Hình 1.10 Hiệu quả của hệ thống phanh cân bằng điện tử ESP 15 1.2.3.Các hệ thống điều khiển gầm ơ tơ 16 Hệ thống điều khiển gầm ô tô gồm: hộp số tự động điều khiển tự động ECT 16 Hình 1.11 Sơ đồ bố trí chi tiết hộp số tự động 17 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE HONDA CIVIC 18 2.1. Tổng quan về xe Honda Civic 18 2.1.1. Hình ảnh của xe Honda civic 2016 18 2.1.2. Tuyến hình của xe 19 2.2. Các thông số kỹ thuật của xe Honda Civic 20 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HONDA CIVIC 23 3.1. Công dụng, yêu cầu của hệ thống phanh 23 3.1.1. Công dụng hệ thống phanh 23 3.1.2. Yêu cầu của hệ thống phanh 23 3.2. Cấu tạo chung, nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh 24 3.2.1. Cấu tạo chung 24 SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều 3.2.2. Nguyên lý làm việc chung 26 3.2.3. Hệ thống phanh công tác 26 3.2.4. Hệ thống phanh dừng 34 3.3. Kết cấu của cơ cấu phanh 36 3.3.1. Cấu tạo 36 3.3.2. Nguyên lý làm việc 36 3.4. Kết cấu dẫn động phanh 37 3.4.1. Cấu tạo 37 3.4.2. Nguyên lý làm việc 37 3.5. Kết cấu bộ trợ lực phanh 40 3.5.1. Cấu tạo bộ trợ lực chân không 40 3.5.2. Nguyên lý hoạt động của trợ lực phanh 40 3.6. Cảm biến 42 3.6.1. Giới thiệu chung về cảm biến 42 3.6.2. Cấu tạo cảm biến tốc độ 43 3.7. Cơ cấu chấp hành 45 3.8. ECU ABS 48 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE HONDA CIVIC 58 4.1. Mục đích, nội dung tính tốn kiểm nghiệm 58 4.1.2 Nội dung 58 4.2. Sơ đồ tính tốn kiểm nghiệm và các thơng số ban đầu 58 4.2.1 Sơ đồ tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh Honda Civic 58 4.2.2. Các thơng số ban đầu 59 4.2.3 Tính tốn lực tác dụng lên tấm ma sát 60 4.4. Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh 61 4.4.1. Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh sinh ra 61 4.4.2. Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh 62 4.5. Tính tốn xác định cơng ma sát riêng 64 4.6. Tính tốn xác định áp lực lên má phanh 65 4.7. Tính tốn nhiệt trong q trình phanh 65 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 68 5.1. Thiết kế trên Proteus 68 SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều 5.3. Chạy chương trình 70 KẾT LUẬN 73 SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều LỜI NĨI ĐẦU Giao thơng vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt là đối với các nước có nền kinh tế phát triển. Có thể nói rằng mạng lưới giao thơng vận tải là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát triển mạng lưới giao thơng vận tải Trong hệ thống giao thơng vận tải của chúng ta ngành giao thơng đường bộ đóng vai trị chủ đạo và phần lớn lượng hàng và người được vận chuyển trong nội địa bằng ơtơ Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành ơtơ ngày càng phát triển hơn. Những chiếc ơtơ ngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an tồn hơn, tiện nghi hơn…để theo kịp với xu thế của thời đại Song song với việc phát triển nghành ơtơ thì vấn đề bảo đảm an tồn cho người và xe càng trở nên cần thiết, nó đảm bảo tính mạng, của cải và vật chất cho con người. Do đó trên ơtơ hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấu bảo đảm an tồn như: cải tiến cơ cấu phanh, dây đai an tồn, túi khí…trong đó cơ cấu phanh đóng vai trị quan trọng nhất. Cho nên sau khi kết thúc khóa học tại trường em đã chọn đề tài “Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2016”. SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN Ơ TƠ 1.1.Khái niệm cơ điện tử 1.1.1.Định nghĩa Cơ điện tử là một hệ thống cơ cấu máy có thiết bị điều khiển đã được lập trình và có khả năng hoạt động một cách linh hoạt. Ứng dụng trong sinh hoạt, trong cơng nghiệp, trong lĩnh vực nghiên cứu như; máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, máy chụp hình, modul sản xuất linh hoạt, tự động hóa q trình sản xuất hoặc các thiết bị hổ trợ nghiên cứu như các thiết bị đo các hệ thống kiễm tra … Một số nhà khoa học nhà nghiên cứu đã định nghĩa cơ điện tử như sau: Khái niệm của cơ điện tử được mở ra từ định nghĩa ban đầu của công ty Yasakawa Electric: “thuật ngữ Mechantronics (Cơ điện tử) được tạo bởi (Mecha) trong Mechanism (trong Cơ Cấu) và tronics trong electronics (Điện Tử). Nói cách khác, các cơng nghệ và sản phẩm ngày càng được phát triển sẽ ngày càng được kết hợp chặt chẽ và hữu cơ thành phần điện tử vào trong các cơ cấu và rất khó có thể chỉ ra ranh giới giữa chúng Một định nghĩa khác điện tử thường hay nói tới Harashima, Tomizukava và Fuduka đưa ra năm 1996: “ Cơ điện tử là sự tích hợp chặt chẽ của kỹ thuật cơ khí với điện tử và điều khiển máy tính thơng minh trong thiết kế chế tạo các sản phẩm và quy trình cơng nghiệp.” Cùng năm đó Auslander và Kempf cũng đưa ra một định nghĩa khác như sau: “ Cơ điện tử là sự áp dụng tổng hợp các quyết định tạo nên hoạt động của các hệ vật lý.” Năm 1997, Shetty lại quan niệm: “ Cơ điện tử là một phương pháp luận được dùng để thiết kế Tối Ưu Hóa các sản phẩm cơ điện.” Và gần đây, Bolton đề xuất định nghĩa: “ Một hệ cơ điện tử khơng chỉ là sự kết hợp chặt chẽ các hệ cơ khí điện và nó cũng khơng chỉ đơn thuần là một hệ điều khiển, nó là sự tích hợp đầy đủ của tất cả các hệ trên.” SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều Tất cả những định nghĩa và phát biểu trên về Cơ điện tử đều xác đáng và giàu thơng tin, tuy nhiên bản thân chúng, nếu đứng riêng lẻ lại khơng định nghĩa được đầy đủ thuật ngữ Cơ điện tử.” Hình 1.1 Cơ điện tử kết hợp giữa robot và tin học Cơ điện tử là sự “liên kết cộng năng của nhiều lĩnh vực để tạo ra những sản phẩm mới có những tính năng vượt trội”. Sự liên kết cộng năng này mang lại nhiều cơ hội và khơng ít thách thức cho sự phát triển của chính cơ điện tử. Hay có thể hiểu một cách giản đơn: Cơ điện tử về cơ bản là sự kết hợp phức hợp của các ngành cơ khí, điện tử, và tin học. Sản phẩm cơ điện tử có những đặc trưng riêng và ưu thế so với các hệ thống cơng nghệ độc lập khác SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều Hình 1.3 Kết cấu cơ điện tử Sản phẩm Cơ điện tử là các sản phẩm cho người sử dụng cuối cùng như các đồ dùng, thiết bị gia dụng được chế tạo hàng loạt, hoặc các sản phẩm chất lượng cao như điện thoại thơng minh, ơtơ, máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ, thiết bị y tế, các bộ phận cơ thể nhân tạo thay thế cho con người vv… Các sản phẩm này được thiết kế và chế tạo một cách tiện ích nhất, phù hợp với các u cầu riêng cho người sử dụng và người sử dụng khơng quan tâm đến các cơng nghệ được dùng trong nó mà họ mua và dùng các sản phẩm này vì nó tốt hơn, kinh tế hơn, tiện dụng hơn phù hợp với những u cầu riêng của mình Cơ điện tử có thể được định nghĩa như sau: “Cơ điện tử là một lĩnh vực khoa học và cơng nghệ được hình thành từ sự cộng năng của nhiều ngành khoa học cơng nghệ nhằm hồn thiện, thơng minh hố tạo nên linh hồn và cảm xúc cho các sản phẩm và cơng cụ phục vụ cho con người” 1.1.2. Các thành phần của hệ thống cơ điện tử Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống cơ điện tử Thiết bị cơng nghệ cơ khí: Đây chính là cơ cấu máy cơng tác, thực hiện các thao tác của q trình cơng nghệ Cảm biến ( sensor ) Là thiết bị chuyển đổi năng lượng từ dạng này qua dạng khác được dùng để xác định giá trị các đại lượng vật lý. Ví dụ như cảm biến vận tốc, cảm biến áp suất, cảm biến lưu lượng SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều Cơ cấu chấp hành ( actuator) Đây là thiết bị nhận nguồn năng lượng từ bên ngồi và tác động vào thiết bị cơng nghệ trên cơ sở tín hiệu điều khiển từ bộ điều khiển. Trong hệ thống cơ điện tử thường gặp 3 loại cơ cấu chấp hành là cơng tắc, động cơ ( điện ) tịnh tiến và động cơ ( điện ) quay Bộ vi xử lý ( microprocessor) Dùng làm lõ cho bộ điều khiển. Cấu trúc của nó gồm 4 thành phần chính: bộ tính tốn số học và logic, bộ điều khiển, các thanh ghi và casc bus truyền thơng Phần mềm điều khiển Phần mềm điều khiển thể hiện thuật tốn điều khiển có tác dụng chỉ ra các cách thức hệ thống hoạt động 1.2.Hệ thống cơ điện tử trên ơ tơ Hình 1.5 Hệ thống cơ điện tử trên ơ tơ Hệ thống cơ điện tử là hệ thống thực hiện các việc điều khiển tồn bộ động cơ, hệ thống truyền lực, hệ thống phanh và các hệ thống khác với độ chính xác cao bằng ECU ( bộ xử lý). Đây là hệ thống điều khiển tơrng hợp các hệ thống điều khiển bởi các ECU khác nhau đảm bảo tính năng cơ bản của ơ tơ Trong đó: SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều EFI: Hệ thống phun xăng điện tử ESA: Hệ thống đánh lửa sớm điện tử ISC: Hệ thống điều khiển tốc độ khơng tải ECT: Hộp số tự động điều khiển điện tử ABS: Hệ thống phanh chống bó cứng TEMS: Hệ thống treo điều khiển điện tử TRC: Hệ thống chống trượt bánh xe A/C: Hệ thống điều hịa khơng khí 1.2.1.Các hệ thống điều khiển động cơ a) Hệ thống phun xăng điện tử EFI Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống EFI Một bơm nhiên liệu cung cấp đủ nhên liệu cung cấp đủ nhiên liệu dưới áp suất khơng đổi đến các vịi phun. Các vịi phun sẽ phun 1 lượng nhiên liệu định trước vào đường ống nạp theo các tín hiệu từ ECU động cơ. ECU nhận các tín hiệu từ nhiều cảm biến thơng báo về sự thay đổi các chế độ hoạt động như sau: Áp suất đường ống nạp hay khí nạp. Góc quay trục khuỷu G, tốc độ động cơ NE, tăng tốc, giảm tốc VTA, nhiệt độ nước làm mát THW, nhiệt độ khí nạp SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều ECU sử dụng casc tín hiệu này để xác định khoảng thời gian phun cần thiết nhằm đạt được hịa khí với tỉ lệ tối ưu phù hợp từng điều kiện hoạt động của động b) Đánh lửa sớm điện tử ESA Hình 1.7 Hệ thống ESA ECU được lập trình với số liệu đảm bảo thời điểm đánh lửa tối ưu của mọi chế độ hoạt động của động cơ. Dựa vào các số liệu do các các biến theo dõi hoạt động của động cơ gửi về, ECU sẽ gửi tín hiệu điều khiển IGT( thời điểm đánh lửa ) đến IC đánh lửa để đánh lửa tại thời điểm chính xác Các tín hiệu như sau: tốc độ động cơ NE, góc quay trục khuỷu G, áp suất đường ống nạp PIM, lưu lượng khí nạp ( VS, KS và VG). Nhiệt độ nước làm mát THW SVTH: Đặng Văn Thiên 10 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều * Sơ đồ 2: Hình 3.2: Sơ đồ tính tốn kiểm nghiệm cơ cấu phanh 4.2.2. Các thơng số ban đầu Chiều dài cơ sở : L= 2700 mm Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trước a= 1220 mm Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau b= 1480 mm Chiều cao trọng tâm xe hg = 600 m Trọng lượng tồn bộ xe G= 1695 kG Trọng lượng phân bố ra cầu trước G1 = 932 kG Trọng lượng phân bố ra cầu sau G2 = 763 kG Khoảng cách từ tâm bàn đạp đến khớp quay l1 = 240 mm Khoảng cách từ tâm khớp quay tới đường tâm thanh đẩy pít tơng xi lanh chính l2 = 88 mm Đường kính xi lanh phanh chính D = 25,4 mm Đường kính xi lanh cơng tác trước d1 = 50 mm Đường kính xi lanh cơng tác sau d2= 50 mm Đường kính trong của đĩa phanh trước Dt1 =170 mm Đường kính ngồi của đĩa phanh trước Dn1= 300 mm Đường kính trung bình của đĩa phanh trước= 241 mm SVTH: Đặng Văn Thiên 59 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều Đường kính trong của đĩa phanh sau Dt2 = 160 mm Đường kính ngồi của đĩa phanh sau Dn2 =300 mm Đường kính trung bình của đĩa phanh sau Dtb2 = 237 mm o = 60 = 1,04 rad Góc ơm của má phanh trước là Góc ơm của má phanh sau là o = 60 = 1,04 rad Bán kính ngồi của tấm ma sát R = 145 mm Bán kính trong của tấm ma sát r = 85 mm Bán kính trung bình của tấm ma sát Rtb = 120,5 mm 4.2.3 Tính tốn lực tác dụng lên tấm ma sát Cơ cấu phanh trước: Lực ép tác dụng lên tấm ma sát của phanh đĩa: N1 pi d12 Trong đó: (3.17) N1: Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh trước d: Đường kính xi lanh phanh bánh xe pi : Áp suất trong xi lanh phanh chính cũng là áp suất dầu trên đường ống dẫn với xi lanh phanh bánh xe (N/ cm ) pi 4.Q.l1 D l 4.Q , D2 (3.18) Với Q: Lực của người lái tác dụng lên bàn đạp phanh Q = 300 (N) D: Đường kính xi lanh phanh chính (cm) : Hiệu suất truyền động thuỷ lực Q , : Lực của trợ lực phanh (N) Trong đó: Q, p : Độ chênh lệch áp suất giữa khơng khí với độ chân khơng S p (3.19) SVTH: Đặng Văn Thiên 60 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều p = 1 0,4=0,6 ( kG cm ) = 5,886 ( N cm ) S ( Dtl2 d v2 ) (3.20) Với: Dtl2 : Đường kính bên trong của bộ trợ lực chân khơng Dtl2 =300 mm = 30 (cm) dv : Đường kính của van điều khiển dv = 30 mm = 3 (cm) Thay các giá trị vào công thức (3.20), (3.19), (3.18) ta xác định được: Q, pi S (30 ) = 699.79 (cm ) 699.79 x 5.886= 4119.1 (N) x 200 x 24 x 2.54 x8.8 x 4119.1 =921.02 (N/cm2) x 2.54 Thay các giá trị vào công thức (3.17 ) ta xác định được: N1 921.02 3.14.5 18075.02 (N) Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh trước là : 11326,43 (N) Tương tự đối với cơ cấu phanh sau: d12 N2 pi N2 921.02 x 3.14 x5 18075,02 (N) Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh sau là : 18075,02 (N) 4.4. Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh 4.4.1. Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh sinh ra SVTH: Đặng Văn Thiên 61 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều Đối với cơ cấu phanh bánh trước: M p1 N Rtb Z (3.19) 0,42 , hệ số ma sát của tấm ma sát Trong đó: N1 : Lực ép má phanh vào đĩa (N) Rtb : Bán kính trung bình của đĩa phanh Rtb =120,5 mm =0,1205 [m] Z : Số lượng bề mặt ma sát cho một cơ cấu phanh, ở đây Z = 2 Thay các giá trị vào công thức (3.19) ta được: M P1 = 0,42 x 18075,02 x 0,1205 x 2 = 1829,54 (Nm) Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh trước là: 1829,54 (Nm) Tương tự đối với cơ cấu phanh sau: M p2 N Rtb Z = 0,42 x 18075,02 x0,1185x 2= 1799,2 (Nm) Vậy mơ men ở cơ cấu phanh bánh sau là: 1799,2 (Nm) Vậy mơ men phanh thực tế ở tồn xe là: N = 1829,54 + 1799,2 = 3628,74 (Nm) 4.4.2. Mơ men phanh u cầu của cơ cấu phanh Để đảm bảo phanh xe có hiệu quả nhất trong bất kỳ điều kiện nào, lực phanh u cầu trên các bánh xe được xác định như sau: Lực phanh cực đại tác dụng lên một bánh xe cầu trước và cầu sau là: Theo tài liệu [2] ta có: PP' G1 m1 và PP' 2 G1 m2 (3.20) Trong đó: G1 , G2 : Trọng lượng phân bố trên cầu trước và cầu sau (N) m1 , m2 : Hệ số phân bố tải trọng lên cầu trước và cầu sau khi phanh : Hệ số bám giữa lốp và mặt đường , 0,7 theo tài liệu [2] Như vậy lực phanh yêu cầu trên hai bánh xe cầu trước và cầu sau là: PP1 PP' G1 m1 và PP 2 PP' m2 (3.21) Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh là: SVTH: Đặng Văn Thiên 62 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều + Đối với cơ cấu phanh banh trước: M P' PP' rbx G1 m1 rbx (3.22) G.b m1 rbx L + Đối với cơ cấu phanh bánh sau: M P' Trong đó : G1 rbx G1 m2 rbx PP' rbx G.b m2 rbx L 932 x 9,81= 9142.92 (N); G2 (3.23) 763 x 9,81 = 7485.03 (N) ro (3.24) Ở đây ro là bán kính tự do của bánh xe có giá trị gần bằng bán kính thiết kế ta có: ro r 2.H d (3.25) Với r: Là bán kính thiết kế Với bánh trước: dùng lốp 195/65R15 H: Chiều cao profile lốp , H = 0,6.B = 0,65 x 195 = 126.75 mm d: Đường kính vành bánh xe , d = 16 inch = 15 x 25.4 = 381 mm : Hệ số biến dạng của lốp, xem gần đúng biến dạng của lốp là như chọn 0,93 2.H d 2 x126.75 381 0,93 Vậy ta có: rbx m1, m2 : Hệ số phân bố tải trọng lên các cầu khi phanh, theo tài liệu 295.04 (mm) [ 2 ] ta có: m1 m2 1 J p max hg g b J p max hg g a ' hg b ' hg a (3.26) (3.27) Trong đó : hg : Chiều cao trọng tâm ơ tơ , hg = 600 mm a , b : Khoảng cách tương ứng từ trọng tâm ơ tơ đến các cầu. J p max : Gia tốc chậm dần khi phanh , J p max = 6.86 ( m s ) g : Gia tốc trọng trường , g = 9.81 ( m s ) SVTH: Đặng Văn Thiên 63 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều ' : Hệ số đặc trưng cường độ phanh , ' J p max g 6.86 9.81 0.699 Thay các giá trị vào công thức (3.26) v à (3.27) ta được: m1 = 1+ m2 = 1 0.699 x0.6 = 1,283 1.480 0.699 x0.62 = 0,645 1.22 Thay các giá trị đã tính tốn được vào cơng thức (3.22) v à (3.23) ta có: M P' 9142.92 x1.283 x0.7 x0.309 = 1268.64 (Nm) M P' 7485.03x0.645 x0.7 x0.309 = 522.13 (Nm) Vậy mơ men phanh u cầu của tồn xe là : M P' M P' M 'p 1790.77 (Nm) M P' 1268.64 + 522.13 Mô men phanh thực tế : N = 3628,74 Nm > 1790.77 Nm Mơ men do cơ cấu phanh sinh ra lớn hơn mơ men phanh u cầu của phanh Vậy mơ men của phanh đạt u cầu đặt ra 4.5. Tính tốn xác định cơng ma sát riêng Cơng ma sát riêng được xác định trên cơ sở má phanh thu tồn bộ động năng của ơ tơ ở vận tốc nào đó Theo tài liệu [2] ta có: Lms G.Vo2 2.g F (3.28) Trong đó: G: Trọng lượng tồn bộ của ơ tơ khi đầy tải G =1695 x 9.81= 16627.95 N = 16.62795 (KN) Vo Vận tốc của ơ tơ khi bắt đầu phanh (m/s) (Lấy Vmax = 80 km/h = 22.2 (m/s) g: Gia tốc trọng trường , g = 9.81 m s F : Tổng diện tích tồn bộ má phanh ở tất cả các cơ cấu phanh của ơ tơ SVTH: Đặng Văn Thiên 64 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều Thay các giá trị vào cơng thức (3.28) ta có: x1.04 x(145 F 85 ) = 57408 mm = 0.06 ( m ) 16.62795 x 22.2 2 x9.81x0.06 Lms 6961.36 ( KNm m ) Theo tài liệu [2] Trị số cho phép cơng ma sát riêng đối với cơ cấu phanh như sau : Ơ tơ du lịch (Lms ) = 4000 15000 KNm m Do vậy cơng ma sát riêng tính trên thoả mãn điều kiện cho phép Thời hạn phục vụ của má phanh phụ thuộc vào cơng ma sát riêng, cơng ma sát càng lớn thì nhiệt độ phát ra càng lớn má phanh chóng bị hỏng 4.6. Tính tốn xác định áp lực lên má phanh Giả thiết áp suất trên bề mặt má phanh phân bố đều. Theo tài liệu [ 2 ] ta có: q MP (3.29) Fmp Trong đó : M P : Mơ men sinh ra ở một cơ cấu phanh (Nm) : Hệ số ma sát Fmp : Diện tích má phanh (rad) Fmpt = ( R r ) / = 1.04 x(145 85 ) / 7176 (mm ) = 0,007176 (m ) Fmps = ( R r ) / = 1.04 x(145 85 ) / 7176 (mm ) = 0,007176 (m ) + Đối với cơ cấu phanh bánh trước: q1 M P1 Fmpt 1829.54 0.42 x0.007176 607030 ( N m + Đối với cơ cấu phanh bánh sau : q M P2 Fmps 1799.2 0.42 x 0.007176 596963,4 ( N m ) Giá trị cho phép áp suất trên bề mặt má phanh theo tài liệu [ 2 ] thì: [q] q=1.2 2.0 ( MN / m ) Do đó áp suất trên bề mặt tính tốn các má phanh thoả mãn 4.7. Tính tốn nhiệt trong q trình phanh SVTH: Đặng Văn Thiên 65 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều Trong q trình phanh, động năng của ơ tơ chuyển thành nhiệt năng của đĩa phanh và các chi tiêt khác một phần thốt ra mơi trường khơng khí. Theo tài liệu [ 2 ] phương trình cân bằng năng lượng có dạng sau: G V12 V22 g mt C .Ft K dt (3.30) Trong đó : G: Trọng lượng của ơ tơ ; G = 1695 kg = 16627.95 N g: Gia tốc trọng trường , g = 9.81 ( m s ) V1 ,V2 : Vận tốc ban đầu và vận tốc cuối quá trình phanh Lấy V1 30 [km/h] = 8,3 [m/s] ; V2 = 0 mt : Khối lượng của đĩa phanh và các chi tiết bị nung nóng Lấy mt 32 kg C: Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng Đối với thép, gang thì C = 500 (J/kg.độ) Ft : Diện tích làm mát đĩa phanh ( m ) K: Hệ số truyền nhiệt của đĩa phanh ra ngồi khơng khí Số hạng thứ nhất ở vế phải phương trình là năng lượng nung nóng đĩa phanh. Cịn số hạng thứ hai là phần năng lượng truyền ra khơng khí. Khi phanh ngặt với thời gian ngắn năng lượng truyền ra mơi trường coi như khơng đáng kể, cho nên số hạng thứ hai có thể bỏ qua. Trên cơ sở đó có thể xác định sự tăng nhiệt độ của đĩa phanh trong q trình phanh như sau: G.(V12 V22 ) 2.g mt C (3.31) Thay các giá trị vào công thức (3.31) ta được: 16627.95 x8 x3 2 x9.81x32 x500 3.81o C Theo tài liệu [ 2 ] đối với xe con phanh ở 30 km/h thì độ tăng nhiệt độ cho phép khơng lớn hơn 15 o C Do đó nhiệt độ tính ở trên là thoả mãn u cầu SVTH: Đặng Văn Thiên 66 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều Trên đây ta đã tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh c ủa xe ơtơ Honda Civic và kết quả đã cho ta thấy hệ thống phù hợp với các thơng số của xe để đảm bảo nó đượ c vận hành 1 cách an tồn, hiệu quả nhất với điều kiện thực tế SVTH: Đặng Văn Thiên 67 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 5.1. Thiết kế trên Proteus Các linh kiện trên mạch proteus Cảm biến tốc độ quang trở Aduno Motor Resistor Led ( Hiển thị dòng 5V) SVTH: Đặng Văn Thiên 68 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều 5.2. Viết code trên Aduno #include Servo Servol1, Servol2, Servol3, Servol4 ; #define Sensor 2 #define led 10 void setup() { pinMode( Sensor, INPUT); pinMode( led, OUTPUT); Serial.begin(9600); Servol4.attach(9); Servol3.attach(8); SVTH: Đặng Văn Thiên 69 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều Servol2.attach(7); Servol1.attach(6); } void loop() { if (digitalRead(Sensor) == 1 ) {Serial.println(" phanh bi bo cung "); Servol4.write(0); Servol3.write(0); Servol2.write(0); Servol1.write(0); digitalWrite(led, HIGH ); } else {Serial.println(" phanh khong bi bo cung "); Servol4.write(360); Servol3.write(360); Servol2.write(360); Servol1.write(360); digitalWrite(led, LOW ); } } 5.3. Chạy chương trình SVTH: Đặng Văn Thiên 70 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều Sau khi viết code ở Aduno mình sẽ kiểm tra code xem đúng chưa, có lỗi gì khơng chỉnh sửa lại cho chuẩn, sau khi kiểm tra chuẩn rồi thì sẽ cho chạy code Sau đó nạp code vào Aduno của Proteus cho chạy Proteus và kiểm tra các tín hiệu cảm biến, aduno, đầu ra các led hiển thị chuẩn chưa, chuẩn rồi thì kết thúc. SVTH: Đặng Văn Thiên 71 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều SVTH: Đặng Văn Thiên 72 Đồ án cơ điện tử 2 GVHD: Bùi Hải Triều KẾT LUẬN Sau thời gian nhiều tuần làm đồ án với đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống phanh xe Honda Civic ”. Đến nay đồ án của em đã cơ bản đã hồn thành Qua q trình tìm hiểu và nghiên cứu để thực hiện đồ án, kiến thức thực tế cũng như kiến thức căn bản của em được nâng cao hơn. Em đã hiểu được sâu sắc hơn về hệ thống phanh đặc biệt là hệ thống phanh trên xe Honda Civic. Biết được kết cấu các chi tiết chính trong hệ thống và nhiều điều mới mẻ từ thực tế. Em cũng học tập được nhiều kinh nghiệm trong cơng tác bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh nói chung và hệ thống phanh trên xe Honda Civic nói riêng, khái qt được các kiến thức chun ngành cốt lõi. Để hồn thành được đồ án này trước hết em xin chân thành cảm ơn tồn thể các thầy trong bộ mơn Ơ tơ đã hướng dẫn chỉ bảo em từ kiến thức cơ sở đến kiến thức chun ngành. Em chân thành cảm ơn đến thầy Bùi Hải Triều đã tận tình, chỉ bảo giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt q trình thực hiện đồ án này. Do thời gian có hạn, kiến thức và tài liệu tham khảo cịn nhiều hạn chế cũng như thiếu những kinh nghiệm thực tế, cho nên đồ án khơng tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong các thầy trong bộ mơn góp ý để đồ án tổng hợp của em được hồn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 20/ 05/ 2020 Sinh viên thực hiện Đặng Văn Thiên SVTH: Đặng Văn Thiên 73 ... 1.2 .Hệ? ?thống? ?cơ? ?điện? ?tử? ?trên? ?ơ tơ Hình 1.5? ?Hệ? ?thống? ?cơ? ?điện? ?tử? ?trên? ?ơ tơ Hệ ? ?thống? ?cơ ? ?điện? ?tử là? ?hệ ? ?thống? ?thực hiện các việc điều khiển tồn bộ động cơ, ? ?hệ ? ?thống? ?truyền lực,? ?hệ? ?thống? ?phanh? ?và các? ?hệ. .. SVTH: Đặng Văn Thiên Đồ? ?án? ?cơ? ?điện? ?tử? ?2 GVHD: Bùi Hải Triều CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN Ơ TƠ 1.1.Khái niệm? ?cơ? ?điện? ?tử 1.1.1.Định nghĩa Cơ? ?điện? ?tử? ?là một? ?hệ? ?thống? ?cơ? ?cấu máy có? ?thiết? ?bị điều khiển đã được lập trình ... linh hồn và cảm xúc cho các sản phẩm và cơng cụ phục vụ cho con người” 1.1.2. Các thành phần của? ?hệ? ?thống? ?cơ? ?điện? ?tử Hình 1.4 Sơ? ?đồ? ?hệ? ?thống? ?cơ? ?điện? ?tử Thiết? ?bị cơng nghệ? ?cơ? ?khí: Đây chính là? ?cơ? ?cấu máy cơng tác, thực hiện các thao tác của q trình cơng