Kiểm Định và chẩn Đoán Ô tô bài báo cáo thiết bị kiểm tra phanh Ô tô ( băng thử phanh )

Nhiệm vụ Băng thử phanh là thiết bị tĩnh tại được thiết kế nhằm mục đích đánh giá hiệu quả hệ thống phanh thông qua việc đo thông số trong quá trình phanh trên các bánh xe.. - Bệ thử d

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

 HỌC PHẦN: KIỂM ĐỊNH VÀ CHẨN ĐOÁN Ô TÔ

BÀI BÁO CÁO:

THIẾT BỊ KIỂM TRA PHANH Ô TÔ ( BĂNG THỬ PHANH )

Giảng viên hướng dẫn: Dương Xuân Mỹ

Nhóm thực hiện 03 : Nguyễn Viết Lãm

Nguyễn Quốc Khánh

Nguyễn Văn Huy

Võ Văn Huỳnh

Lê Văn Khánh

Mai Quang Huy

Nguyễn Văn Linh

Ngô Sỹ Minh

Hoàng Văn Nam

Nguyễn Ngọc Mạnh

Phạm Đức Mạnh

Trương Công Lực

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BĂNG THỬ PHANH Ô TÔ

1.NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI BĂNG THỬ PHANH

1.1 Nhiệm vụ

    Băng thử phanh là thiết bị tĩnh tại được thiết kế nhằm mục đích đánh giá hiệu quả hệ thống phanh thông qua việc đo thông số  trong quá trình phanh trên các bánh xe Tuỳ theo loại bệ thử mà ta có phương pháp đo đạc tính toán để ra kết quả khác nhau

1.2 Yêu cầu

Một băng phanh được thiết kế hoàn chỉnh cần phải đảm bảo các yêu cầu đặt ra như sau:

- Về giá thành và kết cấu: bệ thử phanh phải có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành có thể chấp nhận được, kết cấu bền vững chắc chắn

- Về độ chính xác: lực phanh phải phản ánh lên lực kế hoặc đồng hồ hiển thị phải đảm bảo độ chính xác, không phụ thuộc vào yếu tố chủ quan

- Về sử dụng điều chỉnh: vận hành bệ thử đơn giản, dễ dàng, thời gian thử ngắn, chất lượng thử đạt yêu cầu

- Về tính vạn năng: đo được nhiều chủng loại xe khác nhau với các kích thước chiều rộng cơ sở  và các kiểu kích thước lốp khác nhau, tải trọng khác nhau trong phạm vi quy định

- Về chức năng đánh giá: xác định được nhiều yếu tố đánh giá hiệu quả phanh: lực phanh, quãng đường phanh, thời gian phanh vv của mỗi bánh xe trên cùng một cầu và tính đồng thời phanh của các bánh xe

- Điều kiện làm việc của nhân viên vận hành, tính an toàn của thiết bị: băng thử phanh phải đảm bảo an toàn khi đang hoạt động, điều kiện làm việccủa nhân viên  được đảm bảo như: ô nhiểm, tiếng ồn vv

          - Ngoài ra băng thử phải có kích thước nhỏ gọn để giảm diện tích

bố trí cần thiết trong nhà xưởng, dễ bảo quản, tránh mưa nắng xuống bệ thử và càc nhân viên kiểm tra xe

1.3 Phân loại băng thử phanh.

Theo phương pháp tạo lực phanh, chia ra các loại sau:

- Bệ thử dùng động năng của xe:      

Bệ thử này dùng nguyên lí hấp thụ động năng của ô tô khi phanh (bệ thử kiểu sàn di động) Động năng này có giá trị gần bằng động năng chuyển động của ô tô ở tốc độ phanh xác định Do thử ở tốc độ xác định nên kết quả khó chính xác, không an toàn

- Bệ thử dùng năng lượng động cơ điện:

          Bệ thử kiểu này dựa vào công suất của động cơ điện để dẫn động làm quay bánh xe (tang quay hoặc con lăn quay), kết quả thử không phụ thuộc vào công suất động cơ điện mà phụ thuộc vào các cơ cấu đo (cảm biến gia tốc phanh, cảm biến lực phanh vv ) nên kết quả đo đảm bảo tính chính xác

          Bệ thử này tiêu tốn năng lượng nhiều do sử dụng công suất động

cơ điện để thắng lực cản do phanh, nhưng cho kết quả chính xác, đảm bảo an toàn khi thử xe

- Bệ thử dùng khối lượng quán tính:

          Bệ thử kiểu này cũng dùng động cơ điện để dẫn động nhưng có gắn thêm bánh đà ở các tang quay hoặc con lăn quay nhằm mục đích tăng mômen quán tính của con lăn Khi phanh nguồn năng lượng dẫn động được ngắt, lực phanh đo được thông qua việc đo mômen quán tính nên kết quả phụ thuộc vào mômen quay của bánh đà

          Bệ thử loại này tiêu tốn năng lượng ít hơn do khi phanh chỉ sử dụng năng lượng của bánh đà, nhưng khi thay đổi tải trọng thử phải tính

         Theo kết cấu và nguyên lý làm việc, bệ thử phanh được chia

ra:

- Bệ thử kiểu tấm

- Bệ thử kiểu tang quay hoặc con lăn quay gồm:

          + Bệ thử kiểu tang quay hoặc con lăn quay  tốc độ chậm           + Bệ thử kiểu tang quay hoặc con lăn quay tốc độ nhanh          Theo sự  kiểm tra đồng thời ở các bánh xe, bệ thử chia ra:

- Bệ thử kiểm tra  phanh ở một bánh xe

- Bệ thử kiểm tra phanh ở hai bánh xe

- Bệ thử kiểm tra phanh ở ba bánh xe

- Bệ thử kiểm tra phanh ở đồng thời tất cả các bánh xe

         Ngoài ra, tuỳ theo kết cấu, phương pháp đo và các trang thiết bị phụngười ta còn các phân loại khác

1.4 Ưu, nhược điểm

Là phương pháp hiện đại có nhiều ưu điểm nổi bật:

-Kết cấu nhỏ gọn thuận tiện cho việc bố trí trong các điều kiện nhà xưỡng chật hẹp

-Kết quả đo có độ chính xác cao, dễ dàng cơ khí hoá, tự động hoá và lưu trữ kết quả phục vụ cho công tác thống kê và phân tích hư hỏng -Thời gian thao tác nhanh, không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, điều kiện đường sá

Tuy nhiên, phương pháp này còn có những nhược điểm sau:

       - Ðòi hỏi vốn đầu tư ban đầu lớn

       - Ðiều kiên thử không sát với kiện thực tế sử dụng xe

CHƯƠNG II: BĂNG THỬ PHANH CON LĂN 2.1 Công dụng

Băng thử phanh, hay còn gọi là bệ thử phanh, là thiết bị chuyên dụng để kiểm tra hiệu quả hệ thống phanh của xe ô tô Nó đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho người lái và hành khách, cũng như giúp tiết kiệm chi phí sửa chữa và bảo dưỡng xe

Dưới đây là một số công dụng chính của băng thử phanh:

-Kiểm tra lực phanh:

Băng thử phanh có thể đo lường lực phanh của từng bánh xe, giúp xác định xem lực phanh có đạt yêu cầu hay không Việc kiểm tra này giúp phát hiện sớm các vấn đề về hệ thống phanh, như phanh yếu, phanh không đều, phanh bị bó cứng, từ đó có biện pháp khắc phục kịp thời

-Đo quãng đường phanh:

Băng thử phanh có thể đo quãng đường phanh của xe từ lúc bắt đầu phanh cho đến khi xe dừng hẳn Quãng đường phanh ngắn hay dài phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tốc độ xe, độ bám đường, hiệu quả hệ thống phanh, Việc kiểm tra quãng đường phanh giúp đánh giá khả năng phanh của xe và đảm bảo an toàn cho người lái khi tham gia giao thông

-Kiểm tra độ lệch lực phanh:

Băng thử phanh có thể so sánh lực phanh giữa các bánh xe để xác định xem có sự chênh lệch nào hay không Độ lệch lực phanh có thể khiến xe

bị kéo sang một bên khi phanh, gây nguy hiểm cho người lái và hành khách

-Kiểm tra độ ổn định của hệ thống phanh:

Băng thử phanh có thể kiểm tra độ ổn định của hệ thống phanh bằng cách thực hiện nhiều lần phanh liên tục Việc kiểm tra này giúp phát hiện các vấn đề về hệ thống phanh như phanh bị giật, phanh bị rung,

-Kiểm tra hiệu quả phanh tay:

Băng thử phanh cũng có thể kiểm tra hiệu quả phanh tay của xe Việc kiểm tra này giúp đảm bảo phanh tay hoạt động hiệu quả, giúp giữ xe cố định khi đỗ dốc hoặc trong trường hợp khẩn cấp

-Ngoài ra, băng thử phanh còn có thể:

 Kiểm tra hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD)

 Kiểm tra hệ thống cân bằng điện tử (ESC)

2.2 Cấu tạo

Cấu tạo chi tiết của băng thử phanh con lăn:

-Khung bệ:

Khung bệ là phần chịu lực chính của toàn bộ băng thử phanh Nó được làm bằng thép hoặc nhôm có độ cứng cao để đảm bảo độ ổn định và an toàn trong quá trình thử nghiệm

-Con lăn:

Con lăn là bộ phận mô phỏng mặt đường để xe di chuyển Con lăn được làm bằng thép hoặc gang, có bề mặt nhẵn hoặc có rãnh để tạo độ bám Con lăn được gắn vào trục và có thể quay tự do

-Hệ thống truyền động:

Hệ thống truyền động bao gồm động cơ điện, bộ truyền động Hệ thống này có nhiệm vụ cung cấp lực kéo cho con lăn, giúp con lăn quay với tốc

độ mong muốn

-Hệ thống phanh:

Hệ thống phanh bao gồm các bộ phận như đĩa phanh, kẹp phanh và hệ thống điều khiển Hệ thống phanh có nhiệm vụ hãm tốc độ con lăn khi cần thiết

-Hệ thống tải trọng:

Hệ thống tải trọng bao gồm các bộ phận như xy lanh thủy lực, van điều khiển và cảm biến lực Hệ thống này có nhiệm vụ tạo ra lực tải lên bánh

xe của xe, mô phỏng trọng lượng của xe

-Hệ thống đo lường:

Hệ thống đo lường bao gồm các bộ phận như cảm biến lực phanh, cảm biến tốc độ, cảm biến gia tốc và hệ thống thu thập dữ liệu Hệ thống này

có nhiệm vụ đo lường các thông số kỹ thuật như lực phanh, tốc độ xe, gia tốc và quãng đường phanh

-Hệ thống điều khiển:

Hệ thống điều khiển bao gồm các bộ phận như PLC, màn hình hiển thị

và bàn phím điều khiển Hệ thống điều khiển có nhiệm vụ điều khiển hoạt động của toàn bộ băng thử phanh, bao gồm việc cài đặt chế độ thử nghiệm, khởi động và dừng thử nghiệm, thu thập và hiển thị dữ liệu

2.3 Nguyên lý hoạt động của băng thử phanh ô tô

Người vận hành lái xe vào bệ thủ, khi bánh xe đã dượe đặt trên các con lăn sẽ tiến hành khời động động cơ diện Khi bánh xe quay với tốc độ ổn định, người vận hành bắt đầu đạp phanh do ma sát giữa bánh xe và con lăn, bánh xe sẽ cản lại sự chuyển động cùa các con lăn làm con lăn bị hãm lại Sự chuyển động chậm lại này tác động trực tiếp lên rôto của động cơ điện, trong khi sức điện động trong động cơ điện vẫn được giữ nguyên Do đó làm tăng sự trượt từ trường quay trong động cơ điện gây mômen chống lại sự trượt đó và tác động ngược trở lại stato, stato lại tác

động vào lực kế Giá trị lực này bằng với lựe phanh cùa bánh xe tác động lên các con lăn

Bệ thử phanh kiêu con lăn sử dụng động cơ đặt kiểu treo có ưu điểm là đảm bảo an toàn khi thử xe (do xe thử ở trạng thái tĩnh), chiếm diện tích

bé, chế độ thử ổn định và có thể tiến hành thử ở bất cứ thời tiết nào vì hệ thống được đặt trong phòng Bên cạnh đó bệ thử loại này cũng có một số nhược điểm là tiêu tốn năng lượng nhiều do sử dụng động cơ điện để dẫn động bánh xe trong quá trình kiểm tra

2.4 Quy định khi sử dụng băng thử phanh

- An toàn:

 Người vận hành băng thử phanh phải được đào tạo bài bản và có chứng chỉ chuyên môn

 Luôn tuân thủ các quy trình an toàn khi sử dụng băng thử phanh

 Mặc trang phục bảo hộ phù hợp khi vận hành băng thử phanh

 Cảnh báo người khác khi đang sử dụng băng thử phanh

- Chuẩn bị:

 Kiểm tra kỹ lưỡng băng thử phanh trước khi sử dụng để đảm bảo hoạt động bình thường

 Chọn chế độ thử nghiệm phù hợp với loại xe và mục đích thử nghiệm

 Nhập các thông số kỹ thuật của xe vào hệ thống điều khiển

- Thử nghiệm:

 Khởi động con lăn và điều chỉnh tốc độ theo yêu cầu

 Người lái điều khiển xe di chuyển trên con lăn và thực hiện các thao tác phanh theo yêu cầu

 Theo dõi các thông số kỹ thuật trên màn hình hiển thị

 Ghi lại dữ liệu thử nghiệm để phân tích sau này

- Sau thử nghiệm:

 Dừng con lăn và đưa xe ra khỏi băng thử phanh

 Phân tích dữ liệu thử nghiệm để đánh giá hiệu quả hệ thống phanh

và xác định các vấn đề tiềm ẩn

 Lập báo cáo kết quả thử nghiệm

Ngoài ra, cần lưu ý một số quy định sau:

 Không sử dụng băng thử phanh khi con lăn đang quay.

 Không sử dụng băng thử phanh khi hệ thống phanh của xe đang gặp vấn đề

 Tuân thủ các quy định của nhà sản xuất băng thử phanh

Băng thử phanh là một thiết bị phức tạp và nguy hiểm nếu không được sử dụng đúng cách Việc tuân thủ các quy định khi sử dụng băng

thử phanh là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho người vận hành và

xe thử nghiệm

2.5 Quy trình thực hiện

- Chuẩn bị:

 Kiểm tra băng thử phanh: Đảm bảo rằng băng thử phanh đang

hoạt động bình thường và không có hư hỏng nào Kiểm tra các bộ phận như con lăn, hệ thống truyền động, hệ thống phanh, hệ thống tải trọng, hệ thống đo lường và hệ thống điều khiển

 Chọn chế độ thử nghiệm: Lựa chọn chế độ thử nghiệm phù hợp

với loại xe và mục đích thử nghiệm Các chế độ thử nghiệm phổ biến bao gồm:

o Kiểm tra lực phanh: Đo lường lực phanh của từng bánh xe.

o Kiểm tra quãng đường phanh: Đo lường quãng đường

phanh của xe từ lúc bắt đầu phanh cho đến khi xe dừng hẳn

o Kiểm tra độ lệch lực phanh: So sánh lực phanh giữa các

bánh xe để xác định xem có sự chênh lệch nào hay không

o Kiểm tra độ ổn định của hệ thống phanh: Thực hiện nhiều

lần phanh liên tục để kiểm tra độ ổn định của hệ thống phanh

o Kiểm tra hiệu quả phanh tay: Kiểm tra hiệu quả phanh tay

của xe

 Chuẩn bị xe:

o Kiểm tra áp suất lốp xe: Đảm bảo áp suất lốp xe phù hợp

với yêu cầu của nhà sản xuất

o Làm nóng động cơ xe: Khởi động động cơ xe và để xe chạy

không tải trong vài phút để làm nóng động cơ

o Vệ sinh phanh xe: Vệ sinh bụi bẩn bám trên má phanh và

đĩa phanh

- Thử nghiệm:

 Khởi động con lăn: Bật hệ thống truyền động và điều chỉnh tốc độ

con lăn theo yêu cầu của chế độ thử nghiệm

 Lái xe lên băng thử phanh: Lái xe cẩn thận lên băng thử phanh

và cố định vị trí xe.Động cơ hoạt động nhưng tay số để tại vị trí trung gian.

 Thực hiện thao tác phanh: Người lái điều khiển xe di chuyển

trên con lăn và thực hiện các thao tác phanh theo yêu cầu của chế

độ thử nghiệm Bánh xe phải cố định trên tang trống Khởi động động cơ của bệ thử, lúc này do ma sát của tang trống với bánh xe, bánh xe lăn trên tang trống Người lái đạp phanh nhanh và đều cho đến khi bánh xe không quay được nữa.

 Theo dõi dữ liệu: Theo dõi các thông số kỹ thuật được hiển thị

trên màn hình như lực phanh, tốc độ xe, gia tốc và quãng đường phanh

 Ghi lại dữ liệu: Ghi lại dữ liệu thử nghiệm để phân tích sau này.

- Sau thử nghiệm:

 Dừng con lăn: Tắt hệ thống truyền động và giảm tốc độ con lăn

cho đến khi dừng hẳn

 Lái xe ra khỏi băng thử phanh: Lái xe cẩn thận ra khỏi băng thử

phanh

 Phân tích dữ liệu: Phân tích dữ liệu thử nghiệm để đánh giá hiệu

quả hệ thống phanh và xác định các vấn đề tiềm ẩn

 Lập báo cáo kết quả: Lập báo cáo kết quả thử nghiệm bao gồm

các thông tin như:

o Loại xe và thông số kỹ thuật

o Dữ liệu thử nghiệm

o Kết quả phân tích

o Kết luận

 Đo hiệu quả của phanh tay trên bệ thử phanh:

Giống như trường hợp thử phanh chân, nhưng cần kéo tay phanh từ từ,

có thể đồng thời tiến hành khi thử phanh cho cầu sau Các thông số cần xác định bao gồm:

 Lực phanh trên các bánh xe

không nhỏ hơn 20% trọng lượng đặt lên cầu sau

 Số lượng tiếng “tách” theo yêu cầu của nhà sản xuất

2.6 Kết luận phanh

Kết quả đo được sẽ bao gồm các thông số sau:

 Trọng lượng của ôtô đặt trên các bánh xe

 Lực phanh tại các bề mặt tiếp xúc của bánh xe tại bánh xe theo thời gian

 Tốc độ dài của bánh xe theo thời gian

Các tính toán xử lí số liệu đo được:

 Sai lệch tuyệt đối và tương đối của trọng lượng giữa hai bên xe

 Sai lệch tuyệt đối và tương đối của lực phanh giữa hai bên xe

 Tốc độ góc của từng bánh xe theo thời gian.

 Độ trượt của từng bánh xe theo thời gian

Kết quả tính toán và hiển thị bao gồm:

 Trọng lượng của ôtô đặt trên các bánh xe, sai lệch tuyệt đối và tương đối giữa hai bên

 Lực phanh tại các bề mặt tiếp xúc của bánh xe trên cùng một cầu, sai lệch tuyệt đối và tương đối giữa hai bên

 Quá trình phanh (lực phanh) theo thời gian

bánh xe tính bằng % (độ méo của tang trống)

 Giá trị lực cản của bánh xe khi không phanh (độ không lăn trơn) đồng thời chỉ ra hiện tượng bánh xe bị bó cứng khi phanh

 Lực phanh trên các bánh xe cầu sau khi phanh bằng phanh tay

 Tỷ lệ giữa lực phanh và trọng lượng trên một bánh xe (%)

 Giá trị sai lệch của lực phanh giữa hai bánh xe trên cùng một cầu, dùng để đánh giá khả năng ổn định hướng chuyển động khi phanh

Qua các thông số này cho ta biết được chất lượng tổng thể của hệ thống phanh và giá trị lực phanh hay mômen phanh của từng bánh xe Khi giá trị lực phanh đo được nhỏ hơn tiêu chuẩn ban đầu thì cơ cấu phanh lúc này có thể đã bị mòn, hệ thống dẫn động điều khiển có sự cố hay cơ cấu phanh bị bó cứng (kẹt)

Tuy nhiên kết quả không thể chỉ rõ hư hỏng hay sự cố xảy ra ở khu vực nào trên hệ thống phanh Điều này phù hợp với việc đánh giá chất lượng tổng thể của hệ thống phanh thông qua thông số hiệu quả