Nghiên cứu, tính toán thiết kế và kiểm nghiệm trên máy tính hệ thống phanh xe city car

Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều ch nh b ng cơ cấu tự động điều ch nh khe hở lắp trong pittông của xi lanh bánh xe.. Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa: cơ cấu

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự do – Hạnh Phúc -

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của

TS Hoàng Thăng Bình Đề tài được thực hiện tại Bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng,

Viện cơ khí động lực, Đại học Bách Khoa Hà Nội và Trường Cao Đẳng Nghề GTVT TW3 Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là độc lập, hoàn toàn trung thực

và chưa từng công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Phạm Hồng Liêm

LỜI MỞ ĐẦU

Ô tô là một phương tiện giao thông vận tải đường bộ phát triển nhất trên thế giới hiện nay Ở nước ta, theo đà tăng trưởng của nền kinh tế và dân số, số lượng ô tô sử dụng trên thị trường ngày một tăng nhanh Tuy nhiên, đi kèm với sự phát triển đó là những tác hại về môi trường và không gian sống của chính chúng ta, đặc biệt là ở các

đô thị Chính vì vậy mà các hãng xe trên thế giới hiện nay đang nghiên cứu, phát triển những dòng xe nhỏ gọn, có thể xoay chuyển linh hoạt trong không gian hẹp, đặc biệt là giá thành rẻ Việc nghiên cứu, tính toán và thiết kế hệ thống phanh là một công việc cần thiết trong việc sản xuất, phát triển đòng xe city car tại Việt Nam Ngoài hiệu quả

về kinh tế, công việc này còn có ý nghĩa về mặt phát triển kinh tế và cải thiện môi trường sống, bởi vì đây là những dòng xe tiết kiệm nhiên liệu và giá thành tương đối phù hợp đối với đa số người Việt Nam

Trên thế giới, việc nghiên cứu chế tạo dòng xe city car và hệ thống phanh của

nó đã được tiến hành từ khá lâu Tuy nhiên thực tế tại Việt Nam, việc tiếp cận công nghệ chế tạo và phát triển dòng xe nay còn khá nhiều khó khăn như: chi phí nghiên cứu rất tốn kém, trình độ kỹ thuật của kỹ sư và công nhân Việt Nam còn nhiều hạn chế Qua tìm hiểu nghiên cứu, ở trong nước việc chế tạo hệ thống này này hầu như là không

có Việc nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống phanh trên xe city car là một công việc cần thiết cho sự phát triển của nền công nghiệp ô tô Việt Nam

Đề tài “Nghiên cứu, tính toán thiết kế và kiểm nghiệm trên máy tính hệ thống phanh xe city car.” đã được tác giả tiến hành chọn để thực hiện làm đề tài tốt

nghiệp Qua đây tác giả cũng bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Hoàng Thăng Bình cùng toàn thể các thầy trong Bộ môn Ôtô Viện Cơ khí động lực đã hướng dẫn và giúp đỡ tác giả hoàn thành đề tài này

Xin trân trọng cảm ơn!

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

LỜI MỞ ĐẦU 2

MỤC LỤC 3

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC CÁC BẢNG 8

DANH MỤC CÁC HÌNH 9

Chương 1 TỔNG QUAN 11

1.1 KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN XE CITY CAR TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 11

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 12

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 12

1.4 PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN VÀ NGHIÊN CỨU 12

1.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 13

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 14

2.1 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG PHANH XE CITY CAR 14

2.1.1 Kia rio 14

2.1.2 Ford 15

2.1.3 Alfa romeo mito 16

2.2 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH 18

2.2.1 Công dụng 18

2.2.2 Yêu cầu 18

2.2.3 Phân loại 19

2.2.3.1 Phân loại theo công dụng 19

2.2.3.2 Theo cơ cấu của phanh 20

2.2.3.3 Theo dẫn động phanh 20

2.2.3.4 Theo khả năng điều ch nh momen phanh ở cơ cấu phanh: 20

2.2.3.5- Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh: 20

2.3.1 Cơ cấu phanh: 21

2.3.1.1 Cơ cấu phanh tang trống: 21

2.3.1.2 Cơ cấu phanh dạng đĩa: 25

2.3.1.3 Cơ cấu phanh dừng 28

2.3.2 Dẫn động phanh 29

2.3.2.1 Dẫn động phanh chính b ng cơ khí 29

2.3.2.2 Dẫn động phanh chính b ng thủy lực 29

2.3.2.3 Dẫn động phanh chính b ng khí nén: 31

2.3.2.4 Dẫn động phanh chính b ng thủy khí kết hợp: 32

2.3.3 Bộ cường hóa lực phanh 33

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 3D VÀ KIỄN NGHIỆM 35

3.1 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH XE CITY CAR 35

3.1.1 Các thông số tính toán 35

3.1.2 Thiết kế tính toán cơ cấu phanh 36

3.1.2.1 Xác định mô men phanh cần thiết tại các bánh xe 36

3.1.2.2 Thiết kế tính toán cơ cấu phanh guốc trước 38

3.1.2.3 Thiết kế tính toán cơ cấu phanh guốc sau 44

3.1.3 Tính bền các chi tiết cơ cấu phanh 50

3.1.3.1 Tính bền các chi tiết cơ cấu phanh sau: 50

3.1.3.2 Tính bền các chi tiết cơ cấu phanh trước: 59

3.1.4 Tính toán dẫn động phanh 67

3.1.4.1 Tính toán đường kính các xi lanh 67

3.1.4.2 Tính bền đường ống dẫn động phanh 69

3.2 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM 3D SOLID WORKS ĐỂ KIỂM NGHI M ỀN……….70

3.2.1 Giới thiệu phần mềm Solid Works 70

3.2.2 Thiết kế 3D các chi tiết 70

3.2.2.1 Tấm ma sát 70

3.2.2.2 Thiết kế 3D guốc phanh 73

3.2.2.3 Thiết kế 3D mâm phanh 74

3.2.2.4 Thiết kế 3D xy lanh con 75

3.2.2.5 Thiết kế 3D lò xo 77

3.2.2.6 Lắp các chi tiết cơ cấu phanh guốc: 80

3.2.3 Tính bền chi tiết 85

3.2.3.1 Guốc phanh 85

3.2.3.2 Xylanh con 86

3.2.4 Nhận xét: 88

CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO TÍNH DỄ CHẾ TẠO, 90

HẠ GIÁ THÀNH SẢN XUẤT 90

4.1 TRÌNH ĐỘ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG Ở VIỆT NAM 90

4.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển ngành cơ khí chế tạo ở Việt Nam 90

4.1.2 Hiện trạng và xu thế phát triển công nghệ trong ngành chế tạo cơ khí………91

4.1.2.1 Công nghệ đúc 91

4.1.2.2 Công nghệ hàn 93

4.1.2.3 Công nghệ gia công áp lực (hay còn gọi là gia công biến dạng dẻo) 95

4.2 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO TÍNH DỄ CHẾ TẠO 97

4.2.1 Chế tạo guốc phanh 97

4.2.2 Giải pháp chế tạo xy lanh công tác 99

4.2.3 Giải pháp chế tạo mâm phanh 99

4.2.4 Giải pháp chế tạo tang trống phanh 100

4.2.5 Giải pháp chế tạo lò xo đàn hồi 100

KẾT LUẬN 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

TT Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa ký hiệu

1 G N Trọng lƣợng ôtô khi đầy tải

2 L mm Chiều dài cơ sở ô tô

3 jmax m/s2 Gia tốc chậm dần cực đại của ô tô khi

4 hg m Chiều cao trọng tâm của ô tô

16 ρ mm Khoảng cách từ tâm O đến điểm đặt lực

17 μ mm Hệ số ma sát giữa tấm ma sát với tang trống

18 P N Lực tác dụng lên guốc phanh

19 U N Lực từ chốt phanh tác dụng lên guốc phanh

20 R N Phản lực của trống phanh tác dụng lên má phanh

21 C mm Khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm chốt

22 a mm Bề rộng guốc phanh

23 b mm Bề dầy guốc phanh

24 R’1 mm Bán kính trọng tâm của phần diện tích trên

25 R’2 m/s Bán kính trọng tâm của phần diện tích dưới

32 a’ mm Bán kính trong của trống phanh

33 b’ mm Bán kính ngoài của trống phanh

34 σtd N/cm2 Ứng suất tương đương

35 pi MPa Áp suất dầu làm việc trong hệ thống phanh

36 d1 mm Đường kính xy lanh công tác của bánh trước

37 Qbd N Lực tác động từ bàn đạp

38 η Hiệu suất truyền động thủy lực

39 D mm Đường kính xy lanh chính

40 δo mm Khe hở trung bình giữa má phanh và tang trống

41 λ mm Độ mòn đường kính cho phép của má phanh

42 ηb Hệ số bổ sung khi phanh ngặt

43 s cm Chiều dày ống dẫn

44 σt N Ứng suất tiếp tác dụng lên thành vỏ ống

45 σn N Ứng suất pháp tác dụng lên thành vỏ ống

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3-1 Các thông số kỹ thuật xe tham khảo 35

Bảng 3-2 Các thông số hình học của cơ cấu phanh 39

Bảng 3-3 Các lực tác dụng lên cơ cấu phanh trước 42

Bảng 3-4 Các thông số hình học của cơ cấu phanh sau 45

Bảng 3-5 Các lực tác dụng lên cơ cấu phanh sau 48

Bảng 3-6 Lực và mô men tác dụng lên nữa trên guốc phanh sau 53

Bảng 3-7 Lực và mô men tác dụng lên nữa dưới guốc phanh sau 54

Bảng 3-8 Ứng suất tai các điểm 57

Bảng 3-9 Lực và mô men tác dụng lên nữa trên guốc phanh trước 61

Bảng 3-10 Lực và mô men tác dụng lên nữa dưới guốc phanh trước 63

Bảng 3-11 Ứng suất tai các điểm 65

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2-1 Hình dáng bên ngoài của KIA RIO 14

Hình 2-2 Hình dáng bên ngoài của FORD KA 15

Hình 2-3 Hình dáng bên ngoài của ALFA ROMEO MITO 17

Hình 2-4 Hệ thống phanh trên ô tô 21

Hình 2-5 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục 22

Hình 2-6 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm 23

Hình 2-7 Cơ cấu phanh guốc loại bơi 24

Hình 2-8 Cơ cấu phanh guốc loại tự cuờng hoá 25

Hình 2-9 Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa 26

Hình 2-10 Cơ cấu báo mòn hết má phanh 27

Hình 2-11 Sơ đồ bố trí chung của cơ cấu phanh dừng 28

Hình 2-12 Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy lực 29

Hình 2-13 Dẫn động hai dòng 30

Hình 2-14 Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén 31

Hình 2-15 Sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ khí kết hợp 32

Hình 2-16 Bộ cường hóa chân không 34

Hình 3-1 Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô khi phanh 36

Hình 3-2 Các thông số hình học của cơ cấu phanh 38

Hình 3-3 Họa đồ lực phanh cầu trước 41

Hình 3-4 Các thông số hình học của cơ cấu phanh sau 44

Hình 3-5 Họa đồ cơ cấu phanh guốc cầu sau 47

Hình 3-6 Sơ đồ tính bền guốc phanh sau 50

Hình 3-7 Sơ đồ lực nửa trên guốc phanh sau 52

Hình 3-8 Sơ đồ lực nửa dưới guốc phanh sau 53

Hình 3-9 Biểu đồ momen 54

Hình 3-10 Sơ đồ tính bền guốc phanh trước 59

Hình 3-11 Sơ đồ lực nửa trên guốc phanh trước 61

Hình 3-12 Sơ đồ lực nửa dưới guốc phanh trước 62

Hình 3-13 Biểu đồ momen 63

Hình 3-14 Hộp thoại Solidworks 71

Hình 3-15 Tấm ma sát 72

Hình 3-16 iên dạng m t c t guốc phanh 73

Hình 3-17 Guốc phanh 74

Hình 3-18 Biên dạng mâm phanh 75

Hình 3-19 Mâm phanh 75

Hình 3-20 Biên dạng thân xylanh 76

Hình 3-21 Thân xylanh 76

Hình 3-22 Xylanh con 77

Hình 3-23 ước cơ bản 78

Hình 3-24 Lò xo cơ bản 78

Hình 3-25 m c lò xo 79

Hình 3-26 K o dài đầu m c 79

Hình 3-27 Lò xo hoàn ch nh 80

Hình 3-28 Giao diện Assembly 80

Hình 3-29 Guốc và tấm ma sát 81

Hình 3-3 Giao diện Assembly 82

Hình 3-31 M m phanh và xy lanh con 82

Hình 3-32 Gh p guốc phanh lên m m phanh 84

Hình 3-33 Cơ cấu phanh guốc 84

Hình 3-34 Hình ảnh chia lưới guốc phanh 85

Hình 3-35 Kết quả kiểm nghiệm bền guốc phanh 86

Hình 3-36 Sơ đồ đ t lực trong trường hợp chịu lực phanh cực đại 86

Hình 3-37 Hình ảnh chia lưới xy lanh 87

Hình 3-38 Kết quả kiểm nghiệm về ứng suất của xylanh con 87

Hình 4-1 Tạo phôi 97

Hình 4-2 Phần trên guốc phanh 97

Hình 4-3 Tạo phôi phần dưới 98

Hình 4-4 Phần dưới guốc phanh 98

Hình 4-5 Guốc phanh 99

Hình 4-6 Tang trống phanh 100

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN XE CITY CAR TRÊN THẾ GIỚI

VÀ VIỆT NAM

Nhỏ gọn để dễ dàng xoay chuyển trong những không gian chật hẹp của đô thị, động

cơ nhỏ gọn tiết kiệm nhiên liệu, đồng thời vẫn đảm bảo sự tiện nghi và an toàn của một chiếc xe hơi so với xe máy, đó là những đặc điểm nổi bật của một dòng xe mới Cùng với việc xuất hiện ngày càng nhiều những đô thị lớn với mật độ dân cư đông đúc, thì thị trường của xe hơi nhỏ cũng ngày càng có nhiều những thương hiệu xe hơi tham gia,

từ những hiệu xe phổ thông cho đến những thương hiệu chuyên sản xuất xe sang trọng

cũng muốn giành thị phần trong phân khúc của những chiếc xe hơi siêu nhỏ này

Vì vậy, hiện nay rất nhiều tập đoàn ô tô lớn trên thế giới đã và đang tập trung nghiên cứu phát triển các dòng xe nhỏ, gọn và sử dụng nhiều nguồn năng lượng mới, thân thiện với môi trường Châu Âu mới cho ra đời chiếc xe 1 Ero (1 Ero đi được 100 km) nhỏ gọn, tiện lợi và có thể sử dụng 2 nguồn năng lượng khác nhau (xăng hoặc điện), nhiều hãng xe ở Bắc Mỹ, Châu Á cũng đang nghiên cứu và phát triển dòng xe tiện ích và nhỏ gọn Những chiếc xe này có tên gọi là city car hay smart car

Tại sao hiện nay nhiều nước trên thế giới lại phải nghiên cứu và phát triển những dòng xe nhỏ như vậy? Hệ thống phanh của dòng xe này có cấu tạo như thế nào, nguyên

lý hoạt động của chúng có khác gì so với hệ thống phanh của những dòng xe bình thường hay không? Liệu chúng ta có thể nghiên cứu, thiết kế tạo ra những sản phẩm tương tự có giá thành hạ, phù hợp với điều kiện giao thông ở Việt Nam được không? Đây là một bài toán tương đối khó đặt ra cho những kỹ sư thiết kế ô tô ở nước ta hiện nay

Trong sự phát triển đó, việc hiểu rõ các vấn đề về hệ thống phanh của xe city car là rất cần thiết nh m tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế, chế tạo, sử dụng, sửa chữa bảo dưỡng và cải tiến hệ thống phanh Với mục đích đó, trong giới hạn thời gian, đề tài

này ch giới hạn trong việc “Nghiên cứu, tính toán thiết kế và kiểm nghiệm trên máy tính hệ thống phanh xe city car” thông qua việc tìm hiểu, học hỏi về dòng xe mới và vận dụng các kiến thức đã học Việc kiểm nghiệm trên máy tính sẽ giúp cho việc thiết

kế hệ thống phanh trên ôtô trực quan, ít tốn chi phí, hiệu quả kinh tế cao hơn

Những chiếc xe đầu tiên của dòng xe city car ra đời tại Nhật Bản dưới bàn tay của

các kỹ sư và các nhà thiết kế người Nhật Phần lớn các mẫu xe city car tại các quốc gia

Châu Á trong đó có Việt Nam được trang bị động cơ có dung tích xilanh từ 0.6 đến 1.5 lít

Phiên bản đầu tiên của xe city car là dòng xe Vios được chế tạo dựa trên mẫu Toyota Platz Nhờ một số cải tiến về ngoại thất, những chiếc Vios mang một dáng vẻ khác biệt, đặc biệt là với phiên bản 2006 Phiên bản này được ch nh sửa đáng kể với lưới tản nhiệt, đèn pha, đèn hậu được làm mới cùng vành đúc và nội thất mới (dòng xe này nhỏ nhưng không hẳn là City car

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Từ những vấn đề đặt ra như trên mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, thiết kế tính toán

và kiểm nghiệm trên máy tính hệ thống phanh trên xe city car Từ đó đưa ra phương án tính toán, thiết kế và kiểm nghiệm trên máy tính hệ thống phanh xe city car để mang lại hiệu quả kinh tế cho việc sản xuất ôtô sau này, giảm được chi phí sản xuất, thời gian thử nghiệm, giảm giá thành cho ngành chế tạo ôtô

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đối với ôtô thì có rất nhiều chủng loại: ôtô con, ôtô tải, ôtô khách, ôtô buýt nhưng ở đây chúng ta ch nghiên cứu hệ thống phanh cho mẫu xe city car bốn chỗ ngồi

có động cơ đặt sau, hộp số năm cấp và là hệ thống phanh dầu không ABS

1.4 PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN VÀ NGHIÊN CỨU

Với đối tượng nghiên cứu là hệ thống phanh dùng cho xe city car, tác giả lựa chọn phương pháp nghiên cứu là tiếp cận các mẫu xe city car của các nước trên thế giới như

Ấn Độ, Hàn Quốc, Mỹ, Đức, Nhật Bản, Malaysia…tìm hiểu, phân tích các ưu nhược

điểm để lựa chọn cho mình phương án thiết kế Áp dụng các công cụ tính toán mô

phỏng hiện đại trong 3D để kiểm nghiệm

1.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu một số mẫu xe city car điển hình của các nước trên thế giới;

- Phân tích, lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh;

- Tính toán, thiết kế 3D và kiểm nghiệm hệ thống phanh;

- Đề xuất giải pháp kỹ thuật nâng cao tính dễ chế tạo, hạ giá thành sản xuất

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

2.1 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG PHANH E CIT CAR

2.1.1 Kia rio

Với thiết kế được thay đổi hoàn toàn kể từ thế hệ đầu tiên ra mắt năm 2006, Kia Rio bản 5 cửa tiếp tục là một cái tên được ưa chuộng của thương hiệu xe Hàn Quốc trong phân khúc city car Có bộ khung gầm chia sẻ từ người anh em Hyundai Accent, chiếc xe với 2 phiên bản hatchback và sedan nhỏ gọn này có phong cách sành điệu và hiện đại rất thích hợp với giới trẻ, vốn không gì ngạc nhiên khi giám đốc thiết kế hiện tại của Kia từng làm việc cho Audi và cũng từng là người chịu trách nhiệm thiết kế chiếc coupe Audi TT Đường nét từ mũi đến thân xe và đuôi liền lạc từ trước ra sau, cùng với khung cửa sổ vuốt thấp dần về phía sau, đường gân đơn giản, chắc khỏe trên dài suốt thân xe mang đến vẻ trẻ trung và hiện đại của thành thị

Hình 2-1 Hình dáng bên ngoài của KIA RIO

Cũng như các mẫu thông dụng trong phân khúc xe nhỏ, hệ thống an toàn vẫn chưa được chú trọng Và trên mẫu Rio 5 cửa này, Kia cũng ch trang bị an toàn cơ bản như hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hai túi khí ở hàng ghế trước cùng cảm biến lùi Tương tự như những mẫu xe được xếp là đối thủ hiện có trên thị trường Việt Nam, Kia Rio 2012 sử dụng hệ thống phanh đĩa phía trước và tang trống phía sau

2.1.2 Ford

Mẫu xe tí hon của Ford được yêu thích bởi vẻ vui nhộn của cả ngoại thất và nội thất, cùng cảm giác lái thú vị Tuy nhiên thế hệ thứ hai, với ngoại hình có nhiều điểm tương đồng với người anh em Ford Fiesta lại có vẻ không duy trì được những đặc tính này Ka chia sẻ khá nhiều chi tiết động cơ với chiếc Fia 500

Hình 2-2 Hình dáng bên ngoài của FORD KA

Trên thực tế, cả hai mẫu xe được lắp ráp ở cùng một nhà máy sản xuất, và cùng chia sẻ bộ khung sườn Tuy vậy, Ford nhấn mạnh r ng hệ thống treo và tay lái của Ka hoàn toàn khác biệt với Fiat 500, và thực tế là cảm giác lái trên chiếc Ford tốt hơn chiếc Fiat, Ka linh hoạt hơn ở các khúc cua với tay lái có phản ứng chính xác và ổn định hơn trên đường thẳng, tốt một cách đáng ngạc nhiên đối với một chiếc xe nhỏ như vậy

Vị trí lái cao của Ka khá tốt vì có tầm nhìn bao quát Không gian bên trong khá rộng rãi đối với một chiếc xe thành thị, đặc biệt là khoảng để chân, ngoại trừ chiều cao

bị giới hạn Do đã chia sẻ khá nhiều chi tiết với 500, nên nội ngoại thất của Ka được Ford hướng đi theo phong cách hiện đại hơn, đồng thời cũng không kém tiện dụng và đẹp mắt

Ford Everest trang bị hệ thống phanh ABS đảm bảo bánh xe không bị hãm cứng khi phanh gấp hay phanh trên các bề mặt trơn trượt Đây là một trong những tính năng

an toàn chủ động cho phép lái xe tránh tối đa các nguy hiểm trên đường cũng như tăng hiệu quả phanh trong mọi điều kiện Everest trang bị tính năng EBD giúp tối ưu hóa việc phân phối lực phanh đến từng bánh xe nh m đạt hiệu quả phanh cao nhất

Ford Fiesta 1.6L màu đỏ, cửa, dòng sedan, số tự động 6 cấp, Model 2012 Động

cơ Duratec DOHC 16 van Túi khí cho người ngồi phí trước Bánh mâm 15 inch Phanh đĩa

2.1.3 Alfa romeo mito

Thương hiệu xe sang Alfa dường như muốn tiếp cận thêm thị trường ở phân khúc thấp hơn khi cho sản xuất mẫu xe nhỏ thuộc nhóm city car như Mito Mục tiêu của Alfa là sản xuất một chiếc xe mini để cạnh tranh trực tiếp với đối thủ chính…Mini Tên gọi Mito là chữ ghép của Milan và Torino, hai thành phố nơi Mito được thiết kế và sản xuất Vẻ bề ngoài của Mito được lấy cảm hứng từ chiếc Fiat 8C, mang đến cho Mito có mượt mà và khá sexy

Hình 2-3 Hình dáng bên ngoài của ALFA ROMEO MITO

Tuy vậy, phong cách nội thất của Mito lại không có được sự hấp dẫn như vẻ ngoài, và cũng không có được dấu ấn riêng như đối thủ Mini, với khu điều khiển trung tâm đơn điệu và tẻ nhạt Các ghế của Mito có thể điều ch nh dễ dàng, nhưng ghế lái vẫn khó có thể tìm được một vị trí tốt nhất vì thiếu đệm hỗ trợ vùng thắt lưng Hàng ghế sau khá tù túng và tối tăm, vì mui xe có độ dốc về phía sau, khiến cửa sổ trở nên khá nhỏ, gây cảm giác ngột ngạt Bù lại, không gian cho hành lý của Mito có thể tích khá lớn, lên đến 270 lít Về khả năng vận hành, tay lái của Mito không có sự điềm tĩnh được trông đợi ở một chiếc xe thuộc thương hiệu hạng sang Tay lái quá chặt, đi cùng với thân xe lỏng lẻo, khiến ở tốc độ cao, Mito không có sự chắc chắn Ở phiên bản nâng cấp, khi hệ thống treo được trang bị tốt hơn thì cảm giác lái được cải thiện, nhưng vẫn không thể so sánh được với những đối thủ hạng sang khác như Audi A1 hay Mini

Romeo Mito dùng hệ thống chống bó cứng phanh ABS, chống trượt và hệ thống

hỗ trợ phanh gấp (Brake Assistant), chức năng hỗ chỗ dừng và xuất phát ở trên dốc, cùng một số tính năng an toàn khác

2.2 CÔNG DỤNG, ÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH

2.2.1 Công dụng

Hệ thống phanh của ô tô dùng để giảm nhanh tốc độ của xe hoặc dừng xe khẩn cấp

Hệ thống phanh còn giữ cho xe đỗ an toàn, không bị trôi trên đường, cả kể trên dốc Như vậy, nhờ có hệ thống phanh mà người lái có thể chạy xe an toàn ở tốc độ cao, do

đó tăng năng suất vận chuyển và hiệu quả xe

Trên xe thường bố trí hai hệ thống phanh hoạt động độc lập là phanh chân (điều khiển bàn đạp phanh b ng chân và phanh tay (điều khiển cần kéo phanh b ng tay Phanh tay thường có cơ cấu hãm cần kéo phanh cho phép duy trì sự hãm xe mà không cần phải giữ cần phanh khi kéo, phanh chân ch hoạt động khi đạp chân lên bàn đạp phanh, nhả chân khỏi bàn đạp là nhả phanh Phanh chân thường dùng cơ cấu hãm bánh

xe, phanh tay thường dùng cơ cấu hãm trục truyền động

2.2.2 êu cầu

Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe, nghĩa là đảm bảo quãng đường khi phanh đột ngột trong trường hợp gặp nguy hiểm là ngắn nhất

- Phanh êm dịu trong bất kì trường hợp nào để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi phanh

- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn

- Dẫn động phanh có độ nhạy lớn

- Đảm bảo việc phân bố mô men phanh trên các bánh xe sao cho có thể sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ nào

- Không có hiện tượng tự siết phanh

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt

- Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng

- Giữ t lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh

xe

- Có khả năng phanh ô tô khi sử dụng trong thời gian dài

- Phải đảm bảo phanh chóng dừng xe trong bất kì tình huống nào Khi phanh đột ngột xe phải dừng sau quãng đường ngắn nhất, tức có gia tốc cực đại Theo tiêu chuẩn châu Âu xe con phải đạt hiệu quả cao nhất trong tất cả các trường hợp thử xe

- Đối với phanh chân, tốc độ khi bắt đầu phanh là 80 km/h quãng đường phanh phải nhỏ hơn 50,7 m, gia tốc phanh phải lớn hơn 5,8 m/s, lực phanh chân lớn nhất đạt lên bàn đạp là 50kg

- Hệ thống phanh cần có độ nhạy cảm cao hiệu quả phanh không thay đổi nhiều lần giữa các lần phanh

- Đảm bảo tránh hiện tượng trượt lết trên đường

- Phanh chân và phanh tay làm việc độc lập không ảnh hưởng đến nhau Phanh tay

có thể thay thế phanh chân khi phanh chân gặp sự cố, đảm bảo chức năng dự phòng

- Phanh tay dùng để giữ nguyên vị trí xe, phải giữ nguyên trên dốc tối thiểu là 18% (tức là 16-20 độ

- Các cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt, không truyền nhiệt ra các khu vực làm ảnh hưởng tới cơ cấu làm việc của các cơ cấu xung quanh (lốp xe, moay ơ … phải dễ dàng điều ch nh thay thế các chi tiết hư hỏng

Ngoài ra còn phải đảm bảo các yêu cầu như chiếm ít không gian, trọng lượng nhỏ,

độ bền cao, và các yêu cầu chung của cấu trúc cơ khí

2.2.3.2 Theo cơ cấu của phanh

- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc

- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa

2.2.3.4 Theo khả năng điều ch nh momen phanh ở cơ cấu phanh

Theo khả năng điều ch nh mô men phanh ở cơ cấu phanh với bộ điều hòa lực phanh

2.2.3.5- Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh

Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh: có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS

2.3 CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH:

Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ô tô đƣợc mô tả trên hình 2.4:

Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, có thể thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính:

- Cơ cấu phanh:

Cơ cấu phanh đƣợc bố trí ở các bánh xe nh m tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh ô tô

- Dẫn động phanh:

Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh Tùy theo dạng dẫn động: cơ khí, thủy lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau Ví dụ: nếu đẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh đòn cơ khí Nếu là dẫn động

thủy lực thì dẫn động phan bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn

Hình 2-4 Hệ thống phanh trên ô tô

2.3.1 Cơ cấu phanh:

Cơ cấu phanh là bộ phận sinh ra mô men phanh và chuyển động năng của ô tô

thành dạng năng lượng khác (thường chuyển thành nhiệt năng

Trên ô tô chủ yếu sử dụng ma sát để tạo cơ cấu phanh và các loại cơ cấu phanh thường dùng trên ô tô là cơ cấu phanh tang trống, cơ cấu phanh đĩa và cơ cấu phanh dải

2.3.1.1 Cơ cấu phanh tang trống:

Trong cơ cấu phanh tang trống cũng có nhiều loại khác nhau:

a Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

Cơ cấu phanh đối xứng qua trục (có nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua

đường trục thẳng đứng được thể hiện trên hình 2.5

Trong đó sơ đồ hình 2.5.a là loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này hay sử dụng trên ôtô tải lớn

Sơ đồ hình 2.5.b là loại sử dụng xi lanh thủy lực để ép guốc phanh vào trống

phanh, loại này thường sử dụng trên ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này là hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm

để điều ch nh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía trên được điều ch nh b ng trục cam ép (hình 2.5.a) hoặc b ng cam lệch tâm (hình 2.5.b)

Trên hai guốc phanh có tán (hoặc dán) các tấm ma sát Các tấm này có thể dài liên tục (hình 2.5.b) hoặc phân chia thành một số đoạn (hình 2.5.a)

Ở hình 2.5.b trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ và guốc phanh bên trái

là guốc xiết, guốc bên phải là guốc nhả Vì vậy, má phanh bên guốc xiết dài hơn bên guốc nhả với mục đích để hai má phanh có sự hao mòn như nhau trong quá trình sử dụng do má xiết chịu áp suất lớn hơn

Còn đối với cơ cấu phanh được mở b ng cam ép (hình 2.5.a) áp suất tác dụng lên hai má phanh là như nhau nên độ dài của chúng b ng nhau

b Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 2.3 Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm

Hình 2-5 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

Hình 2-6 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

1 Ống nối; 2 Ống xả khí; 3 Xy lanh bánh xe; 4 Má phanh; 5 Phớt làm kín; 6 Pittông; 7 Lò xo guốc phanh; 8 Tấm chận; 9 Chốt guốc phanh; 10 Mâm phanh Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệch tâm để điều ch nh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh Một phía của pittông luôn tì vào xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều ch nh b ng cơ cấu tự động điều ch nh khe hở lắp trong pittông của xi lanh bánh xe Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường có dẫn động

b ng thủy lực và được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ

c Cơ cấu phanh guốc loại bơi

Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 2.7 Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm

Cơ cấu phanh guốc loại bơi có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt quay

cố định mà cả hai đều tựa trên mặt tựa di trượt (hình 2.7.b)

Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi: loại hai mặt tựa tác dụng đơn (hình 2.7.a); loại hai mặt tựa tác dụng kép (hình 2-7.b)

- Loại hai mặt tựa tác dụng đơn:

Ở loại này một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trên phần vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pít tông Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

- Loại hai mặt tựa tác dụng kép:

Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai pittông và cả hai đầu của mỗi guốc đều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở

các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

d Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa:

Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai

Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa: cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn (hình 2.8.a ; cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép (hình 2.8.b)

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn:

Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều ch nh di động Hai đầu còn

Hình 2-7 Cơ cấu phanh guốc loại bơi

lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trượt của pittông xi lanh bánh xe Cơ cấu điều ch nh dùng để điều ch nh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình

Hình 2-8 Cơ cấu phanh guốc loại tự cuờng hoá

- Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép:

Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình

2.3.1.2 Cơ cấu phanh dạng đĩa

Cơ cấu phanh dạng đĩa có các dạng chính và kết cấu như trên hình 2.10

Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:

- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe;

- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe;

- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các pittông của các xi lanh bánh xe

Hình 2-9 Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa

Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động

Ở loại này, giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định trên dầm cầu Trong giá đỡ di động người ta ch bố trí một xi lanh bánh xe với một pittông tì vào một má phanh Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp lên giá đỡ

c Một số chi tiết trong cơ cấu phanh đĩa

Dạng đĩa không phẳng có tạo các lỗ hướng kính được dùng phổ biến vì ngoài các ưu điểm của đĩa không phẳng ra thì đĩa phanh được làm mát tốt hơn

- Má phanh

Má phanh gồm các tấm ma sát và xương má phanh Tấm ma sát dầy khoảng 9 đến

10 mm, xương má phanh là thép tấm, dày khoảng 2 đến 3 mm Chúng được tán vào

nhau và được lắp trên giá xi lanh công tác b ng rãnh hướng tâm và được định vị b ng các chốt định vị hoặc b ng các mảnh hãm

- Cơ cấu báo mòn hết má phanh: Trên mỗi má phanh đều có chốt báo hết má

phanh Khi má phanh mòn hết đến chiều dày từ 1 đến 4 mm thì chốt báo hết sẽ tiếp xúc với đĩa phanh tạo sự rung ồn và báo hết má phanh

Hình 2-10 Cơ cấu báo mòn hết má phanh

- Xi lanh công tác

Cụm xi lanh công tác của cơ cấu phanh đĩa gồm xi lanh được chế tạo liền với giá

đỡ hoặc chế tạo rời, pít tông, phớt làm kín và vành chắn bụi Phía trên xi lanh có lỗ xả không khí trong hệ thống dẫn động

- Cơ cấu tự động điều ch nh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh

Cơ cấu tự động điều ch nh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh thường sử dụng sự

biến dạng của vành khăn làm kín dầu

Khi pít tông dịch chuyển, ma sát giữa vành khăn và pít tông lớn nên vành khăn bị biến dạng trong rãnh của vành khăn Khi thôi phanh, vành khăn kéo pít tông về vị trí ban đầu và hết biến dạng Nếu khe hở giữa má phanh và đĩa phanh lớn, vành khăn bị biến dạng hết mức và pít tông dịch trượt so với vành khăn Khi thôi phanh, pít tông ch trở về b ng độ biến dạng của vành khăn nên pít tông có vị trí mới so với xi lanh, đảm bảo khe hở giữa má phanh và đĩa phanh luôn không đổi

2.3.1.3 Cơ cấu phanh dừng

Phanh dừng được dùng để dừng (đỗ xe trên đường dốc hoặc đường b ng Nói chung, hệ thống phanh này được sử dụng trong trường hợp ôtô đứng yên, không di chuyển trên các loại đường khác nhau

Về cấu tạo phanh dừng cũng có hai bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh

Cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau hoặc

bố trí trên trục ra của hộp số

Hình 2-11 Sơ đồ bố trí chung của cơ cấu phanh dừng

Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng hầu hết là dẫn động cơ khí được bố trí

và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển b ng tay, vì vậy còn gọi là phanh tay

Ở phanh dầu, lực tác dụng từ bàn đạp lên cơ cấu phanh qua chất lỏng (chất lỏng được coi như không đàn hồi khi ép)

Hình 2-12 Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy lực

Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động b ng thuỷ lực bao gồm: bàn đạp phanh, xi lanh chính (tổng phanh), các ống dẫn, các xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) Trong hệ thống phanh dẫn động phanh b ng thuỷ lực, tuỳ theo sơ đồ của mạch dẫn động người ta chia ra dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng

a b

- Dẫn động một dòng (hình 2-12):

Dẫn động một dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính ch có một đường dầu duy nhất dẫn đến tất cả các xi lanh công tác của các bánh xe Dẫn động một dòng có kết cấu đơn giản nhưng độ an toàn không cao Vì một lý do nào đó, bất kỳ một đường ống dẫn dầu nào đến các xi lanh bánh xe bị rò r thì dầu trong hệ thống bị mất áp suất

xi lanh chính đơn kết hợp với một bộ chia dòng hoặc sử dụng xi lanh chính kép

Có nhiều phương án bố trí hai dòng độc lập đến các bánh xe, ở đây giới thiệu hai phương án tiêu biểu thường được sử dụng hơn cả, đó là sơ đồ trên hình 2-13.a và 2-13.b

bị rò r thì dòng dẫn ra cầu sau vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn xuất hiện ở hai bánh sau khi phanh

Ở sơ đồ hình 2-13.b thì một dòng được dẫn tới một bánh xe phía trước và một bánh xe phía sau so le nhau, còn một dòng được dẫn tới hai bánh xe so le còn lại Trong trường hợp này khi một dòng bị rò r thì dòng còn lại vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn sinh ra ở hai bánh xe so le trước và sau

2.3.2.3 Dẫn động phanh chính b ng khí nén:

Hình 2-14 Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén

1 - Máy nén khí; 2 - Bầu lọc khí; 3 - Bộ điều ch nh áp suất; 4 - Đồng hồ áp suất; 5

- Bàn đạp phanh; 6 - Van an toàn; 7 - Bình chứa khí; 8 - Van phân phối (tổng phanh); 9 - Bầu phanh; 10 - Cam phanh; 11 - Lò xo cơ cấu phanh; 12 - Guốc phanh Dẫn động phanh b ng khí nén tức là sử dụng năng lượng của nguồn khí nén để tạo nên áp lực ép các guốc phanh vào trống phanh Đặc điểm của dẫn động phanh b ng khí nén là độ nhạy thấp hơn, phức tạp hơn nhưng do sử dụng năng lượng của nguồn khí nén để thực hiện điều khiển cơ cấu phanh nến lực điều khiển của người lái không cần

lớn lắm mà ch cần đủ để mở các van điều khiển phân phối khí nén Vì vậy, nó thường dùng trên các ô tô cỡ lớn

Hệ dẫn động điều khiển phanh b ng khí nén thường gồm các bộ phận chính sau: máy nén khí, bình chứa khí nén, van phân phối, đường ống dẫn khí nén, các xi lanh công tác (bầu phanh), bộ phận chia khí nén đến các bình chứa của các dòng dẫn động khác nhau và các van an toàn của hệ thống Để giảm thời gian chậm tác dụng của cơ cấu phanh ở xa, người ta có thể bố trí các van gia tốc

2.3.2.4 Dẫn động phanh chính b ng thủy khí kết hợp:

Dẫn động b ng thuỷ lực có ưu điểm độ nhạy cao nhưng hạn chế là lực điều khiển trên bàn đạp còn lớn Ngược lại, đối với dẫn động b ng khí nén lại có ưu điểm

là lực điều khiển trên bàn đạp nhỏ nhưng độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn

do khí bị nén khi chịu áp suất)

Hình 2-15 Sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ khí kết hợp

Để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trên người ta sử dụng hệ thống dẫn

động phối hợp giữa thuỷ lực và khí nén (hình 2.15)

Loại dẫn động này thường được áp dụng trên các ôtô tải trung bình và lớn

Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống bao gồm hai phần dẫn động:

- Dẫn động thủy lực: có hai xi lanh chính dẫn hai dòng dầu đến các xi lanh bánh

xe phía trước và phía sau;

- Dẫn động khí nén: bao gồm từ máy nén khí, bình chứa khí, van phân phối khí

và các xi lanh khí nén

Phần máy nén khí và van phân phối hoàn toàn có cấu tạo và nguyên lý làm việc như trong hệ thống dẫn động b ng khí nén

Phần xi lanh, xi lanh chính loại đơn và các xi lanh bánh xe có kết cấu và nguyên

lý làm việc như trong hệ thống dẫn động b ng thủy lực

Đây là dẫn động thủy khí kết hợp hai dòng nên van phân phối khí là loại van kép,

có hai xi lanh chính và hai xi lanh khí

2.3.3 Bộ cường hóa lực phanh

Bộ cường hóa lực phanh là một cụm chi tiết lấy năng lượng từ một nguồn có sẵn phụ thêm vào công do người điều khiển sản ra để điều khiển hệ thống phanh nhờ đó

giảm được lực cần thiết để điều khiển, điều khiển được nhẹ nhàng hơn

Nguồn năng lượng có sẵn thường lấy từ động cơ và có thể là ở dạng khí nén hoặc chân không Trên ô tô thường cường hóa dẫn động b ng khí nén (sử dụng nguồn khí nén có sẵn thường là trên các ô tô tải lớn hoặc ô tô buýt lớn và cường hóa chân không (sử dụng nguồn chân không sẵn có thường gặp trên các loại ô tô cỡ nhỏ) Nguồn chân không cấp cho bộ cường hóa có thể lấy trên đường ống nạp của động cơ xăng dùng chế

hòa khí hoặc được tạo b ng bơm chân không

Dưới đây là bộ cường hóa chân không

Hình 2-16 Bộ cường hóa chân không

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 3D VÀ KIỄN NGHIỆM

HỆ THỐNG PHANH TRÊN MÁY TÍNH

3.1 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH XE CITY CAR

3.1.1 Các thông số tính toán

Trong quá trình tính toán và thiết kế một hệ thống hay một chi tiết nào đó thì cần phải chọn các thông số kỹ thuật phù hợp để tiến hành thiết kế sao cho hiệu quả tối ưu nhất Để thiết kế tính toán hệ thống lái của xe city car tác giả chọn các thông số kỹ thuật như sau:

` Bảng 3-1 Các thông số kỹ thuật xe tham khảo

Thông số Kích thước Đơn vị

Trọng lượng xe không tải 6350 N

Phân bố tải trọng ra cầu trước 2900 N

Phân bố tải trọng ra cầu sau 3450 N

Trọng lượng xe khi đầy tải 9350 N

Phân bố tải trọng ra cầu trước 4150 N

Phân bố tải trọng ra cầu sau 5200 N

Chiều dài cơ sở (L) 2230 mm

3.1.2 Thiết kế t nh toán cơ cấu phanh

3.1.2.1 ác định mô men phanh cần thiết tại các bánh xe

Hình 3-1 Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô khi phanh

Lực phanh tại bánh xe đạt được giá trị lớn nhất khi bánh xe bắt đầu trượt lết, trong quá trình trượt mô men phanh không tăng được nữa mà thậm chí còn có xu hướng giảm Vì vậy, ta thường tính toán mô men phanh cần thiết tại các bánh xe sao cho tận dụng tối đa khả năng bám của bánh xe Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở các bánh xe thì mô men phanh cần thiết sinh ra tại mỗi cơ cấu phanh

jmax- gia tốc chậm dần cực đại của ô tô khi phanh jmax= 6(m/s2)

hg- chiều cao trọng tâm của ô tô, lấy hg = 0,50(m)

a Khoảng cách từ trọng tâm xe tới cầu trước: a = G L2

Thay các giá trị vào (1 và (2 ta được:

Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh trước là

3.1.2.2 Thiết kế t nh toán cơ cấu phanh guốc trước

3.1.2.2.1 Xác định góc δ , bán kính ρ của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh

2 1

0

2 1

2 sin 2

sin 2

2 cos 2

cos tg

0 2

1 0

0 2 2

0

2 1

t

sin)

cos(

2sin

)cos(cos

r2

3.1.2.2.2 ác định các lực tác dụng lên cơ cấu phanh b ng phương pháp họa đồ:

Khi tính toán cơ cấu phanh chúng ta cần xác định lực P tác dụng lên guốc phanh để đảm bảo cho tổng momen phanh sinh ra ở guốc phanh trước (M’P1 hoặc M”P1) và guốc sau (M’P2 hoặc M”P2) b ng mômen phanh tính toán của mỗi cơ cấu phanh đặt tại bánh

xe

Khi đã chọn trước các thông số kết cấu (β1, β2, β0, r1 chúng ta tính được góc δ và bán kính ρ nghĩa là xác định được hướng và điểm đặt lực N1 (lực N1 hướng vào tâm 0) Lực R1 là lực tổng hợp của N1, T1 Lực R1 tạo với lực N1 góc υ1

Góc υ1 được xác định như sau:

1

1 1

N

T tg

Trong đó:

μ là hệ số ma sát giữa tấm ma sát với tang trống, thường μ = 0,3

Vậy chúng ta đã xác định được góc υ1 ≈ 16,690, nghĩa là xác định được hướng của

R1 Góc υ1 má phanh trước và má phanh sau đều b ng nhau vì cùng có hệ số ma sát như nhau

Như vậy, mônen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh của 1 bánh xe là:

* Các bước xây dựng họa đồ lực phanh

Hai guốc phanh như nhau chịu tác dụng của các lực:

- Lực tác dụng từ dẫn động phanh thông qua xilanh công tác P’, P’’ Do dẫn động thủy lực với 1 xilanh công tác chung cho cả 2 piston dẫn động các guốc phanh trước và sau thì các lực tác động b ng nhau P’= P’’=P Lực P’, P’’ có phương ngang như hình 3.3

- Lực tác dụng từ trống phanh vào má phanh (toàn bộ áp lực từ trống phanh vào má phanh được quy về lực giả định tương đương R’, R’’

- Phản lực tâm quay của guốc phanh U’, U’’

- Xác định các thông số hình học của cơ cấu phanh và vẽ sơ đồ theo đúng tỷ lệ, vẽ các lực P

- Tính góc δ và bán kính ρ, từ đó xác định được điểm đặt của lực R

- Tính góc υ và phương của lực R Kéo dài phương của lực R’ và P cắt nhau tại O’, kéo dài phương của P và R’’ cắt nhau tại O’’ Ta có ở trạng thái cân b ng tổng các lực tác dụng lên guốc phanh b ng 0:

P R U 0