Fren test cihazı tasarımı ve frenleme kuvveti ölçüm ve modellemesi

Taşıtlarda frenleme performansı, fren sisteminin durumunu ortaya koyması bakımından oldukça önemlidir. Frenleme performansını, fren sistem elemanları ve tekerlek–yol şartları gibi faktörler doğrudan etkilemektedir. Bu faktörlerin fren kuvvetleri üzerindeki etkileri, deneysel yöntemlerle tespit edilebileceği gibi matematiksel modeller yoluyla da tahmin edilmesi mümkündür. Bu çalışmada; frenleme kuvvetlerini doğru ve anlık ölçebilmek ve fren kuvvet analizi yapabilmek için bir elektro-mekanik fren test cihazı geliştirilmiştir. Deney sonuçlarından elde edilen verilerden matematiksel model oluşturulmuştur. Geliştirilen model ile frenleme performansını etkileyen lastik hava basıncı, lastik tırnak derinliği ve direksiyon dönüşüne bağlı tekerlek sapma açısının etkileri incelenmiştir.

Design of a brake test equipment and brake force measurement and modelling

The braking performance of vehicles is very important due to various braking system situations. Braking performance is influenced directly by some factors such as braking system elements and conditions of wheel- road. Estimation of the factors over brake forces is possible by means of mathematical models experimental methods. In this study; an electro-mechanic braking test equipment was designed in order to measure the brake force correctly and to analyze the brake force. A mathematical model was developed based on data obtained from the experiment. By using the developed model, influences of angle of steering, tire pressure and thread depth on the braking force was investigated.

PDF

___

1. Maalej A.Y., Guenther. D.A. ve Ellis. J.R., “Experimental Development of Tyre Force and Moment Models”, Int. J. Of Vehicle Design, Cilt 10, No 1, 1989.
2. Oppenhelmer P., “Comparing Stopping Capability of Cars with and without Antilock Braking Systems (ABS)”, SAE, No 880324, 1988.
3. Pacejka H.B. ve Sharp. R.S., “Shear Force Development by pneumatic Tyres in Steady State Conditions: A Review of Modeling Aspects”,Vehicle System Dynamics, Cilt 20, 121-176, 1991.
4. Wang Y.Q., Gnadler. R., Schieschke. R., “Vertical Load-Deflection Behaviour of a Pneumatic Tire Subjected to Slip and Camber Angles”, Vehicle System Dynamics, Cilt 25, 137-146, 1996.
5. Dixon J.C., Tires, Suspension and Handling, 2nd ed., SAE, USA, 1996.
6. Gillespie T.D., Fundamentals of Vehicle Dynamics,Society of Automotive Engineers Inc., United States of America, 1992.
7. Çetinkaya S., Taşıt Mekaniği, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara,1999.
8. Lök A., “Trafikte Güvenlik için Fren ve Anti Blokaj Sistemi”, 2. Ulusal Trafikte Güvenlik ve Çağdaş Uygulamalar Sempozyumu Bildiriler Kitabı, İstanbul, 1995.
9. Stewart E.E. ve Bowler L.L., “Road Testing of Wheel Slip Control Systems in The Laboratory”,International Automotive Engineering Congress,Detroit, Mich, SAE, No 690215, 1969.
10. Bayrakçeken H., Motorlu Taşıtlarda Fren Performans Analizi ve Geliştirilen Test Cihazında Uygulaması, Doktora Tezi, Gazi Üniv. Fen Bil.Enst. Ankara, 2002.
11. Liu C.S. ve Peng H., “Road Friction Coefficient Estimation for Vehicle Path Prediction”, Vehicle System Dynamics, Cilt 25, 413-425, 1996.
12. Pacejka H.B., Bakker E. ve Takahashi T., “De-scription of Tyre Behavior Including Side Slipping on Uneven Roads”, Vehicle System Dynamics, 1-14, 1987.
13. Yeh E.C. ve Day G.C., “A Parametric Study of Anti-Skid Brake Systems Using Poincare Map Concept”, Int. J. of Vehicle Design, Cilt 13, No 3,U.K, 1992.
14. Lacombe J., “Tire Model for Simulations of Vehicle Motion on High and Low Friction Road Surfaces”, Proceedings of the 2000 Winter Simulation Conference, 1025-1034.
15. Limpert R., Brake Design and Safety, 2nd ed.,SAE, USA, 1999.
16. Taheri S. ve Law E.H., “Slip Control Braking of an Automobile During Combined Braking and Steering Maneuvers”, Advanced Automotive Technologies, Cilt 40, 209-227, ASME, 1991.