Đồ án hệ thống phanh xe tải Kia 3000

cơ cấu phanh, dẫn động phanh thủy lực dùng bộ trợ lực chân không được sử dụngtrên xe KIA K3000S mà kết cấu rất đa dạng và phức tạp.KIA K3000S là loại xe tải nhẹ do hãng KIA Motor HÀN QUỐ

Mục Lục Trang

1 MỤC ÐÍCH, Ý NGHĨA ÐỀ TÀI :……… 4

2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH……….5

2.1 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI :………5

2.1.1 Công dụng……… ……… 5

2.1.2 Yêu cầu……… 5

2.1.3 Phân loại : ……… 6

2.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH :……….7

2.2.1 Cơ cấu phanh :………7

2.2.1.1 Loại trống - guốc: ………7

2.2.1.2 Loại đĩa : ……… 12

2.2.1.3 Loại dải : ……… 12

2.2.2 Dẫn động phanh : ……… 13

2.2.2.1 Dẫn động thủy lực : ……….13

2.2.2.2 Dẫn động khí nén : ……… 22

3.TỔNG THỂ VỀ XE KIA3000S……….24

3.1 SƠ ÐỒ TỔNG THỂ VỀ XE KIA K3000S………24

3.2 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN ……… 25

3.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ……….26

3.3.1 Hệ thống bôi trơn ……… 26

3.3.2 Hệ thống nhiên liệu ………27

3.3.3 Sơ đồ hệ thống làm mát ……….28

3.4 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC……… 29

3.4.1 Ly hợp và hộp số ………29

3.4.2.CÁC ĐĂNG : ……… 31

3.5 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI……… … 31

3.6 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH……… 32

3.7.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO……… 34

3.8 CÁC BỘ PHẬN KHÁC……….35

3.8.1.:HÊ THỐNG THIẾT BỊ ĐIỆN… ……… … 35

3.8.2 Khung xe ……… 36

3.8.3 Buồng lái ………36

4.HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE KIA K3000S……… .37

4.1 HỆ THỐNG PHANH CHÍNH TRÊN XE KIA K3000S………37

4.1.1 Cơ cấu phanh……… 38

4.1.1.1 Sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá……… 38

4.1.1.2 Kết cấu các chi tiết và bộ phận chính.… ……… ………39

4.1.2 Dẫn động phanh……… 46

4.1.2.1 Dẫn động thủy lực………46

4.1.2.2 Bộ phận trợ lực chân không……… 48

5 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE KIA K3000S…54 5.1 XÁC ÐỊNH MOMEN CẦN SINH RA Ở CƠ CẤU PHANH ………54

5.1.1 Ðối với cơ cấu phanh trước : ………56

5.1.2 Ðối với cơ cấu phanh sau : ………56

5.2 XÁC ÐỊNH MOMEN PHANH MÀ CƠ CẤU PHANH CÓ THỂ SINH RA 5.2.1 Ðối với cơ cấu phanh sau : ……….58

5.2.2: Đối với cơ cấu phanh trước: ……… 60

5.3 LỰC TÁC DỤNG LÊN BÀN ÐẠP PHANH ………….……….61

5.4.TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU PHANH………64

5.4.1 Gia tốc chậm dần khi phanh ………64

5.4.2 Thời gian phanh ………65

5.4.3 Quãng đường phanh……… 66

6 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HƯ HỎNG HỆ THỐNG PHANH………67

6.1 NHỮNG CÔNG VIỆC BẢO DƯỠNG CẦN THIẾT……….69

6.2 SỬA CHỮA HƯ HỎNG MỘT SỐ CHI TIẾT,BỘ PHẬN CHÍNH…… 69

7 KIỂM TRA TỔNG HỢP HỆ THỐNG PHANH XE KIA K3000S……… 71

7.1 KIỂM TRA TỔNG HỢP KHI XE ÐỨNG………71

7.2 KIỂM TRA TỔNG HỢP CHO XE CHẠY……… 71

8 KẾT LUẬN……… 72

TÀI LIỆUTHAMKHẢO……… 74

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tếquốc dân cần chuyên chở khối lượng lớn về hàng hóa vàhành khách Nên ô tô trở thành một trong những phươngtiện chủ yếu, phổ biến để chuyên chở hàng hóa và hànhkhách, được sử dụng rộng rãi trên mọi lĩnh vực đờisống kinh tế - xã hội con người

Để trở thành một người Kỹ sư nghành Động lực thìmỗi sinh viên phải hoàn thành Đồ án tốt nghiệp Trong quátrình học tập, sinh viên tích lũy kiến thức và đến khi làmĐồ án tốt nghiệp thì chúng ta vận dụng lý thuyết cơ bảnvào thực tế sao cho hợp lý; nghĩa là lúc này sinh viên đãđược làm việc của một cán bộ kỹ thuật

Phanh ô tô là một bộ phận rất quan trọng trên xe, nóđảm bảo cho ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao Nên hệ thốngphanh ô tô cần thiết bảo đảm : bền vững, tin cậy, phanh

êm dịu, hiệu quả phanh cao, tính ổn định của xe, điềuchỉnh lực phanh được để tăng tính an toàn cho ô tô khivận hành

Trong đồ án tốt nghiệp khóa học này em được giaonhiệm vụ:“ KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE KIAK3000S “ Là loại xe tải nhẹ do hãng KIA Motor HÀN QUỐCthiết kế chế tạo rất phù hợp với điều kiện kinh tế ,giao thông của nước ta

Mặc dù đã cố gắng, nhưng do thời gian, kiến thức vàkinh nghiệm thực tế có hạn nên trong quá trình làm đồán sẽ không tránh những thiếu sót Em rất mong các thầygóp ý, chỉ bảo tận tâm để kiến thức của em hoàn thiệnhơn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn, thầygiáo duyệt đề tài, các thầy giáo bộ môn Động lực đã

hết sức tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành tốtnội dung đề tài đồ án của mình.

Đà Nẵng, ngày 22 tháng 12năm 2006

Người thựchiện

LÊ VĨNH PHÚ

cơ cấu phanh, dẫn động phanh thủy lực dùng bộ trợ lực chân không được sử dụngtrên xe KIA K3000S mà kết cấu rất đa dạng và phức tạp.

KIA K3000S là loại xe tải nhẹ do hãng KIA Motor HÀN QUỐC thiết kế chếtạo, đang được sử dụng rộng rãi trong sản xuất kinh doanh trên thị trường với nhiều

ưu điểm

Với đề tài KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE KIA K3000S sẽgiúp cho em hiểu rõ được kết cấu và nguyên lý của các bộ phận, cụm chi tiết, đếntừng chi tiết cụ thể trong hệ thống phanh Từ đó, em có thể xác định được kết quảcác thông số kết cấu của hệ thống phanh thông qua từ phương pháp tính toán hệthống phanh Ðồng thời, được nghiên cứu sâu những vấn đề chưa thực sự ổn định,hiệu quả làm việc chưa cao của một số chi tiết, từ cơ sở cơ bản mà phân tích đề xuấtkhắc phục cải tiến phù hợp

Bên cạnh đó, còn cần phải khẳng định một ý nghĩa tương đối trong thực tiễnhiện tại, giúp cho người thiết kế chế tạo định hướng trong sản xuất có một nhậnthức cơ bản hơn để cải tạo Giúp cho người cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật trongviệc quản lý, có thể phát huy tối đa năng lực hoạt động của ô tô trong điều kiện làm

việc cụ thể Giúp cho người sử dụng có sự am hiểu nhất định để vận hành ô tô, đểtạo sự thuận lợi trong việc bảo dưỡng, bảo trì ô tô Và đội ngũ công nhân, cán bộ kỹthuật kịp thời nhanh chóng phát hiện, tìm ra những hư hỏng cục bộ, nguyên nhâncủa hư hỏng và biện pháp khắc phục, sửa chữa hư hỏng của hệ thống phanh ô tô.

2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH.

2.1 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI :

2.1.1 Công dụng

Hệ thống phanh ô tô được dùng để giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khidừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó, nghĩa là điều khiển tốc độ ô tô theochiều giảm Ngoài ra, hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứngyên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hoặc trên các mặt đường ngang với thời giankhông hạn chế Với các máy kéo xích, hệ thống phanh còn phối hợp với bộ phậnchuyển hướng, tham gia làm nhiệm vụ điều khiển và quay vòng máy kéo

Ðối với ô tô, hệ thống phanh là hệ thống đặc biệt quan trọng vì nó đảm bảocho ô tô - máy kéo chuyển động an toàn trong mọi chế độ làm việc và nhờ đó mới cóthể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe

2.1.2 Yêu cầu

Hệ thống phanh chính cần đảm bảo các yêu cầu chính sau :

Ðảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô - máy kéo khi phanh

Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng trên bàn đạp hay đònđiều khiển phải nhỏ

Giữ cho ô tô - máy kéo đứng yên khi cần thiết trong thời gian không hạn chế Làm việc bền vững, tin cậy

Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trườnghợp nguy hiểm

Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàncho hành khách và hàng hóa.

Không có hiện tượng tự siết phanh khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng vàkhi quay vòng

Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi điềukiện sử dụng

Có khả năng thoát nhiệt tốt

Ðể có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệthống phanh của ôtô - máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh, là :

Phanh làm việc : Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ởtất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điền khiển bằng bàn đạp nên còn gọi làphanh chân

Phanh dự trữ : Dùng để phanh ô tô - máy kéo trong trường hợp phanh chính

bị hỏng

Phanh dừng : Còn gọi là phanh phụ Dùng để giữ ô tô - máy kéo đứng yên tạichỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc Phanh này thường được điều khiển bằngtay nên gọi là phanh tay

Phanh chậm dần : Trên các ô tô tải trọng lớn như xe tải có trọng lượng toàn

bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách có trọng lượng toàn bô lớn hơn 5 tấn hoặc xe làm việc

ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải cóphanh thứ tư là phanh chậm dần Phanh chậm dần được dùng để phanh liên tục, giữcho tốc độ ô tô - máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc hoặc là

để giảm dần tốc độ của ô tô - máy kéo trước khi dừng hẳn

Các loại phanh dùng trên có thể có bộ phận chung và kiểm nghiệm chứcnăng của nhau Nhưng phải có ít nhất là hai bộ điều khiển và dẫn động độc lập

2.1.3 Phân loại :

Tùy theo cách bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyềnlực mà chia ra :

Phanh bánh xe

Phanh truyền lực.

Theo dạng bộ phận tiến hành phanh, cơ cấu phanh còn chia ra :

Phanh trống - guốc Phanh đĩa

Phanh dảiTheo đặc điểm hình thức dẫn động, truyền động phanh thì chia ra :

Phanh cơ khí Phanh thủy lực (phanh dầu) Phanh khí nén (phanh hơi) Phanh điện từ

Phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau)2.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH :

Ðể thực hiện nhiệm vụ của mình, hệ thống phanh phải có hai phần kết cấuchính sau

Cơ cấu phanh : Là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản Trong quá trình phanhđộng năng của ôtô máy kéo được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán

ra môi trường bên ngoài

Dẫn động phanh : Ðể điều khiển cơ cấu phanh

2.2.1 Cơ cấu phanh :

Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản và làm việc theo nguyên lý

ma sát, kết cấu của cơ cấu phanh bao giờ cũng có hai phần chính là : Các phần tử

Trống phanh : Là một trống quay hình trụ gắn với moay ơ bánh xe.

Các guốc phanh : Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh)

Cơ cấu ép : Khi phanh, cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫnđộng, sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trốngphanh, tạo ra lực ma sát phanh bánh xe lại

Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá

Hình 2.1: Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng

a Ép bằng cam b Ép bằng xylanh thủy lực

c Hai xylanh ép, guốc phanh một bậc tự do

d Hai xilanh ép, guốc phanh hai bậc tự do e Cơ cấu phanh guốc cường hoá

Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh Các sơ đồ này khácnhau ở chỗ:

Dạng và số lượng cơ cấu ép

Số bậc tự do của các guốc phanh

Ðặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép và

do vậy khác nhau ở :

Hiệu quả làm việc

Ðặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc

Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe

Ðể đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta

sử dụng ba chỉ tiêu riêng đặc trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là : Tính thuậnnghịch (đảo chiều), tính cân bằng và hệ số hiệu quả

Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mômen phanh

do nó tạo ra không phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức là chiều chuyển độngcủa ôtô máy kéo

Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực từguốc phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ tác dụnglên cụm ổ trục bánh xe

Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa mômen phanh tạo ra và tíchcủa lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh (hay còn gọi một cách quy ước làmômen của lực dẫn động)

Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh trên hình 2.1 là sơ đồ biểu diễn đã đượcđơn giản hóa nhờ các giả thiết sau :

Các má phanh được bố trí đối xứng với đường kính ngang của cơ cấu

Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (fN) đặt ở giữa vòng cungcủa má phanh trên bán kính rt

Từ sơ đồ ta thấy rằng :

Lực ma sát tác dụng lên guốc trước (tính theo chiều chuyển động của xe) có

xu hướng phụ thêm với lực dẫn động ép guốc phanh vào trống phanh, nên các guốcnày gọi là guốc tự siết

Ðối với các guốc sau, lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép, nên các guốcnày được gọi là guốc tự tách Hiện tượng tự siết tự tách này là một đặt điểm đặctrưng của cơ cấu phanh trống - guốc

Xét sơ đồ hình 2 1a

Cơ cấu ép bằng cơ khí, dạng cam đối xứng

Guốc phanh một bậc tự do, điểm quay của guốc ở cùng phía

Vì thế độ dịch chuyển của các guốc luôn luôn bằng nhau Và bởi vậy áp lực tácdụng lên các guốc và mômen phanh do chúng tạo ra có giá trị như nhau :

N1 = N2 = N và Mp1 = Mp2 = Mp

Do hiện tượng tự siết nên khi N1 = N2 thì P1< P2, vì lực ma sát tác dụng lên guốctrước hỗ trợ cho lực ép guốc phanh vào trống phanh và hỗ trợ cho lực dẫn động, cònlực ma sát tác dụng lên guốc phía sau có xu hướng làm giảm lực ép

Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch

Cơ cấu phanh có tính cân bằng

Hệ số hiệu quả : Khq = (Mp/(P1+P2).rt = 100%

Phạm vi sử dụng : Thường được sử dụng với dẫn động khí nén nên thích hợp chocác ôtô tải và khách cỡ trung bình và lớn

Xét sơ đồ hình 2.1b

Cơ cấu ép bằng xylanh thủy lực

Guốc phanh một bậc tự do, hai điểm quay cố định nằm cùng phía

Lực dẫn động của hai guốc bằng nhau : P1 = P2 = P Tuy vậy do hiện tượng

tự siết nên áp lực N1 > N2 và Mp1 > Mp2 Cũng do N1 > N2 nên áp suất trên bề mặt

má phanh của guốc trước lớn hơn guốc sau, làm cho các guốc mòn không đều Ðể

khắc phục hiện tượng đó, ở một số kết cấu đôi khi người ta làm má phanh của guốc

tự siết dài hơn hoặc dùng xylanh ép có đường kính làm việc khác nhau : Phía trước

tự siết có đường kính nhỏ hơn

Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch

Cơ cấu phanh không có tính cân bằng

Hệ số hiệu quả : Cơ cấu phanh dùng cơ cấu ép thủy lực có hệ số hiệu quả làKhq = 116%-122% khi có cùng kích thước chính và hệ số ma sát giữa má phanh vàtrống phanh : f = 0,30-0,33

Phạm vi sử dụng : Thường sử dụng trên các ôtô tải cỡ nhỏ và vừa hoặc các bánh saucủa ôtô du lịch

Xét sơ đồ hình 2.1c

Ðể tăng hiệu quả phanh theo chiều tiến của xe, người ta dùng cơ cấu phanh với haixylanh làm việc riêng rẽ

Cơ cấu ép cho hai xylanh thủy lực

Guốc phanh một bậc tự do, hai điểm quay cố định nằm hai phía, sao cho khi

xe chạy tiến thì cả hai guốc đều tự siết

Cơ cấu phanh không có tính thuận nghịch, mômen sinh ra theo chiều tiến lớnhơn chiều lùi

Cơ cấu phanh có tính cân bằng

Hệ số hiệu quả : Trong trường hợp này hiệu quả phanh có thể tăng được

(1,6 -1,8) lần so với cách bố trí bình thường Tuy nhiên khi xe chạy lùi hiệu quảphanh sẽ thấp

Phạm vi sử dụng : Thường được sử dụng ở cầu trước các ôtô du lịch và tải nhỏ, kếthợp với kiểu bình thường đặt ở các bánh sau, cho phép dễ nhàng nhận được quan hệphân phối lực phanh cần thiết Ppt > Pps trong khi nhiều chi tiết của các phanh trước

và sau có cùng kích thước

Ðể nhận được hiệu quả phanh cao cả khi chuyển động tiến và lùi, người ta dùng cơcấu phanh loại bơi như trên hình 2.1d

Xét sơ đồ hình 2 1.d

Cơ cấu ép gồm hai xylanh làm việc tác dụng đồng thời lên đầu trên và dướicủa các guốc phanh.

Guốc phanh hai bậc tự do, không có điểm quay cố định

Với kết cấu như vậy cả hai guốc phanh đều tự siết dù cho trống phanh quay theochiều nào Tuy nhiên nó có nhược điểm là kết cấu phức tạp

Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch

Cơ cấu phanh có tính cân bằng

Hiệu quả phanh : Khq = (1,6 - 1,2) lần theo cả hai chiều

Ngoài bốn cơ cấu phanh này, để nâng cao hiệu quả phanh cao hơn nữa, người ta còndùng các cơ cấu phanh tự cường hóa (hình 2.1.e) Tức là các cơ cấu phanh mà kếtcấu của nó cho phép lợi dụng lực ma sát giữa một má phanh và trống phanh đểcường hóa, tăng lực ép và tăng hiệu quả phanh cho má kia

Các cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số hiệuquả có thể đạt đến 360% so với cơ cấu phanh bình thường dùng cam ép Nhưngmômen phanh kém ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân bằng kém và làm việckhông êm nên ít được sử dụng

2.2.1.2 Loại đĩa :

Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ôtô du lịch

Phanh đĩa có các loại : Kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay và vòng

ma sát quay

Ðĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rãnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghéphai kim loại khác nhau

Phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống guốc như sau :

Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều và ítphải điều chỉnh

Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở

Phanh đĩa còn có một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là :

Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín

Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt xước.

Phanh dải đơn giản tự siết một chiều : Nhờ có một được nối cố định nên hiệuquả phanh theo chiều tự siết cao hơn chiều ngược lại tới gần 6 lần Tuy vậy khiphanh thường dễ bị giật, không êm

Phanh dải loại kép : Là loại mà bất kỳ trống phanh quay theo chiều nào thìhiệu quả phanh của nó cũng không đổi và luôn luôn có một nhánh tự siết

Dẫn động điện chỉ dùng cho xe kéo moóc, nhưng cũng rất hiếm Trên các xe

và đoàn xe tải trọng lớn và rất lớn, sử dụng nhiều loại phanh liên hợp thủy khí

2.2.2.1 Dẫn động thủy lực :

a Ưu, nhược điểm :

Dẫn động phanh thủy lực có những ưu điểm là :

Ðộ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ

Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trongdòng dẫn động chỉ bắt đầu tăng khi tất cả má phanh đã ép vào trống phanh

Hiệu suất cao

Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ, giá thành thấp

Có khả năng sử dụng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi

cơ cấu phanh

Nhược điểm của dẫn động thủy lực :

Yêu cầu độ kín khít cao Khi có một chỗ nào bị rò rỉ thì cả dòng dẫn động không làm việc được

Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường sử dụng các bộ phận trợ lực để giảm lực bàn đạp, làm cho kết cấu thêm phức tạp

Sự dao động áp suất của chất lỏng có thể làm cho các đường ống bị rung động và mômen phanh không ổn định

Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp và độ nhớt tăng

b Các loại sơ đồ phân dòng dẫn động :

Theo hình thức dẫn động phanh thủy lực có thể chia làm hai loại :

Truyền động phanh một dòng : Truyền động phanh một dòng được sử dụng rộng rãi trên một số ô tô trước đây vì kết cấu của nó đơn giản

Truyền động phanh nhiều dòng : Dẫn động hệ thống phanh làm việc nhằm mục đích tăng độ tin cậy, cần phải có ít nhất hai dòng dẫn động độc lập có cơ cấu điều khiển chung là bàn đạp phanh Trong trường hợp một dòng bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn phanh được ô tô - máy kéo với một hiệu quả phanh nào đó Hiện nay phỗ biến nhất là các dẫn động hai dòng với sơ đồ phân dòng trên hình 2.2

Hình 2.2 : Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh thuỷ lực.

Mỗi sơ đồ đều có các ưu nhược điểm riêng Vì vậy, khi chọn sơ đồ phândòng phải tính toán kỹ dựa vào ba yếu tố chính :

Mức độ giảm hiệu quả phanh khi một dòng bị hỏng

Mức độ bất đối xứng lực phanh cho phép

Mức độ phức tạp của dòng dẫn động

Thường sử dụng nhất là sơ đồ hình (2.2a ) sơ đồ phân dòng theo yêu cầu.Ðây là sơ đồ đơn giản nhất nhưng hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều khi hỏng dòngphanh cầu trước

Khi dùng các sơ đồ hình (2.2b, c và d )sơ đồ phân dòng chéo, sơ đồ phân 2dòng cho cầu trước, 1 dòng cho cầu sau và sơ đồ phân dòng chéo cho cầu sau 2dòng cho cầu trước thì hiệu quả phanh giảm ít hơn Hiệu quả phanh đảm bảo khôngthấp hơn 50% khi hỏng một dòng nào đó Tuy vậy khi dùng sơ đồ hình (2 2b và d)lực phanh sẽ không đối xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu một trong haidòng bị hỏng Ðiều này cần phải tính đến khi thiết kế hệ thống lái (dùng cánh tayđòn âm)

Sơ đồ hình 2 2e là sơ đồ hoàn thiện nhất nhưng cũng phức tạp nhất

Hình 2 3: Dẫn động phanh thuỷ lực tác động trực tiếp.

1,8 - Xylanh bánh xe 3,4 - Piston trong xylanh chính

2,7 - Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe 5 - Bàn đạp phanh 6 - Xylanh chính

đó áp suất trong khoang B cũng tăng lên theo Chất lỏng bị ép đồng thời theo cácống 2 và 7 đi đến các xylanh bánh xe 1 và 8 để thực hiện quá trình phanh.

Khi người lái nhả bàn đạp phanh 5 thì dưới tác dụng của các lò xo hồi vị, cácpiston trong xylanh của bánh xe 1 và 8 sẽ ép dầu trở về xylanh chính 6, kết thúc mộtlần phanh

Dẫn động tác động gián tiếp

Dẫn động thủy lực dùng bầu trợ lực chân không

Bộ trợ lực chân không là bộ phận cho phép lợi dụng độ chân không trongđường nạp của động cơ để tạo lực phụ cho người lái Vì vậy, để đảm bảo hiệu quảtrợ lực, kích thước của các bộ trợ lực chân không thường phải lớn hơn và chỉ thíchhợp với các xe có động cơ xăng cao tốc

Sơ đồ và nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không : (hình 2.4)

Hình 2 4 : Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực chân không

1,2 - Ðường ống dẫn dầu phanh đến xylanh bánh xe 3 - Xylanh chính

4 - Ðường nạp động cơ 5 - Bàn đạp 6 - Lọc 7 - Van chân không

8 - Cần đẩy 9 - Van không khí 10 - Vòng cao su của cơ cấu tỷ lệ

11 - Màng ( hoặc piston ) trợ lực 12 - Bầu trợ lực chân không

Nguyên lý làm việc :

Bầu trợ lực chân không 12 có hai khoang A và B được phân cách bởi piston

11 (hoặc màng) Van chân không 7, làm nhiệm vụ : Nối thông hai khoang A và B

1

1211109

8

Pc5

Pbâ

432

khi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh Van không khí 9, làmnhiệm vụ : cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mởđường thông của khoang A khi đạp phanh Vòng cao su 10 là cơ cấu tỷ lệ : Làmnhiệm vụ đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.

Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với đường nạp động cơ 4 quavan một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không

Khi nhả phanh : van chân không 7 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang Bqua van này và có cùng áp suất chân không

Khi phanh : người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần 8 dịch chuyển sang phải làmvan chân không 7 đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van không khí 9

mở ra cho không khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A Ðộ chênh lệch áp suất giữahai khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) của bầu trợ lực

và qua đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên các piston trongxylanh chính 3, ép dầu theo các ống dẫn (dòng 1 và 2) đi đến các xylanh bánh xe đểthực hiện quá trình phanh Khi lực tác dụng lên piston 11 tăng thì biến dạng của vòngcao su 10 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần 8, làm chovan không khí 9 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực khôngđổi Muốn tăng lực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần 8 lại dịchchuyển sang phải làm van không khí 9 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A

Ðộ chênh áp tăng lên, vòng cao su 10 biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch vềphía trước so với cần 8, làm cho van không khí 9 đóng lại đảm bảo cho độ chênh áphay lực trợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp Khi lực phanh đạt cực đại thì vankhông khí mở ra hoàn toàn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị cực đại

Bộ trợ lực chân không có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các ô

tô du lịch và tải nhỏ

Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén

Bộ trợ lực khí nén là bộ phận cho phép lợi dụng khí nén để tạo lực phụ,thường được lắp song song với xylanh chính, tác dụng lên dẫn động hỗ trợ chongười lái Bộ trợ lực phanh loại khí có hiệu quả trợ lực cao, độ nhạy cao, tạo lựcphanh lớn cho nên được dùng nhiều ở ô tô tải

Sơ đồ và nguyên lý làm việc : (hình 2.5)

Hình 2.5 : Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực khí nén

1 - Bàn đạp 2 - Ðòn đẩy 3 - Cụm van khí nén 4 - Bình chứa khí nén

5 - Xylanh lực 6 - Xylanh chính 7 - Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe

8 - Xylanh bánh xe 9 - Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe 10 - Xylanh bánh xe

10

Bộ trợ lực gồm cụm van khí nén 3 nối với bình chứa khí nén 4 và xylanh lực

5 Trong cụm van 3 có các bộ phận sau :

Cơ cấu tỷ lệ : đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh

Van nạp : cho khí nén từ bình chứa đi vào khi đạp phanh

Van xả : cho khí nén trong dòng dẫn động thoát ra ngoài khí quyển khi nhảphanh

Khi tác dụng lên bàn đạp 1, qua đòn 2, lực sẽ truyền đồng thời lên các cầncủa xylanh chính 6 và của cụm van 3 Van 3 dịch chuyển : Mở đường nối khoang Acủa xylanh lực với bình chứa khí nén 4 Khí nén từ bình chứa 4 sẽ đi vào khoang Atác dụng lên piston của xylanh trợ lực, hỗ trợ cho người lái ép các piston trongxylanh chính 6 dịch chuyển đưa dầu đến các xylanh bánh xe Khi đi vào khoang A,khí nén đồng thời đi vào khoang phía sau piston của van 3, ép lò xo lại, làm vandịch chuyển lùi sang trái Khi lực khí nén cân bằng với lực lò xo thì van dừng lại ở

vị trí cân bằng mới, đồng thời đóng luôn đường khí nén từ bình chứa đến khoang Aduy trí một áp suất không đổi trong hệ thống, tương ứng với lực tác dụng và dịchchuyển của bàn đạp Nếu muốn tăng áp suất lên nữa thì phải tăng lực đạp để đẩyvan sang phải, mở đường cho khí nén tiếp tục đi vào Như vậy cụm van 3 đảm bảođược sự tỷ lệ giữa lực tác dụng, chuyển vị của bàn đạp và lực phanh

Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm và các bộ tích năng

Bơm thủy lực : Là nguồn cung cấp chất lỏng cao áp cho dẫn động Trong dẫnđộng phanh chỉ dùng loại bơm thể tích, như : bánh răng, cánh gạt, piston hướngtrục Bơm thủy lực cho tăng áp suất làm việc, cho phép tăng độ nhạy, giảm kíchthước và khối lượng của hệ thống Nhưng đồng thời, yêu cầu về làm kín về chấtlượng đường ống cũng cao hơn

Bộ tích năng thủy lực : Ðể đảm bảo áp suất làm việc cần thiết của hệ thốngtrong trường hợp lưu lượng tăng nhanh ở chế độ phanh ngặt, bên cạnh bơm thủy lựccần phải có các bộ tích năng có nhiệm vụ : tích trữ năng lượng khi hệ thống khônglàm việc và giải phóng nó cung cấp chất lỏng cao áp cho hệ thống khi cần thiết

Sơ đồ và nguyên lý làm việc (hình 2 - 6)

Hình 2 - 6 : Dẫn động phanh thủy lực dùng bơm và các tích năng.

1 - Bàn đạp 2 - Xylanh chính 3 - Van phanh 4 - Van phanh

5 - Xylanh bánh xe 6 - Xylanh bánh xe 7 - Bộ tích năng 8 - Bộ điềuchỉnh tự động kiểu áp suất rơle 9 - Bộ tích năng 10 – Van an toàn 11 - Bơm

1

2

56

7

8

9

1011

Nguyên lý làm việc :

Trên các ô tô tải trọng cực lớn thường sử dụng dẫn động thủy lực với bơm

và các bộ tích năng 3 và 4 là hai khoang của van phanh được điều khiển từ xa nhờdẫn động thủy lực hai dòng với xylanh chính 2 Khi tác dụng lên bàn đạp 1, dầu tácdụng lên các van 3 và 4, mở đường cho chất lỏng từ các bộ tích năng 7 và 9, đi đếncác xylanh bánh xe 5 và 6 Lực đạp càng lớn, áp suất trong các xylanh 5 và 6 càngcao Bộ điều chỉnh tự động áp suất kiểu rơle 8 dùng để giảm tải cho bơm 11 khi ápsuất trong các bình tích năng 7 và 9 đã đạt giá trị giới hạn trên, van an toàn 10 cótác dụng bảo vệ cho hệ thống khỏi bị quá tải

2.2.2.2 Dẫn động khí nén :

a Ưu nhược điểm :

Ưu điểm :

Ðiều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ

Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có rò rỉ nhỏ, hệ thống vẫn cóthể làm việc được, tuy hiệu quả phanh giảm)

Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác nhau, như :phanh rơ moóc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén,

Dễ cơ khí hóa, tự động hóa quá trình điều khiển dẫn động

Nhược điểm :

Ðộ nhạy thấp thời gian chậm tác dụng lớn

Do bị hạn chế bởi điều kiện rò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn củachất lỏng trong dẫn động thủy lực tới (10-15) lần Nên kích thước và khối lượng củadẫn động lớn

Số lượng các cụm và chi tiết nhiều

Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn

b Sơ đồ dẫn động chính :

Dẫn động phanh trên ôtô đơn

Sơ đồ và nguyên lý làm việc :(Hình 2.7).

Hình.2.7: Sơ đồ dẫn động ôtô đơn không kéo moóc

1 - Máy nén khí 2 - Van an toàn 3- Bộ điều chỉnh áp suất

4 - Bộ lắng lọc và tách ẩm 5 - Van bảo vệ kép 6,10 - Các bình chứa khí nén

7,9 - Các bầu phanh xe kéo 8 - Tổng van phân phối

Nguyên lý làm việc :

Không khí nén dược nén từ máy nén 1 qua bộ điều chỉnh áp suất 3, bộ lắng lọc

và tách ẩm 4 và van bảo vệ kép 5 vào các bình chứa 6 và 10 Van an toàn 2 cónhiệm vụ bảo vệ hệ thống khi bộ điều điều chỉnh áp suất 3 có sự cố Các bộ phậnnói trên hợp thành phần cung cấp (phần nguồn) của dẫn động

Từ bình chứa không khí nén đi đến các khoang của van phân phối 8 Ở trạngthái nhả phanh, van 8 đóng đường không khí nén từ bình chứa đến các bầu phanh và

mở thông các bầu phanh với khí quyển

Khi phanh : Người lái tác dụng lên bàn đạp, van 8 làm việc : Cắt đường thông cácbầu phanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các bầu phanh 7 và 9, tácdụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát trống phanh, phanh các bánh lái xe lại.Khi nhả phanh : Các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của các lò

xo hồi vị

3.TỔNG THỂ VỀ XE KIA3000S

3.1 SƠ ÐỒ TỔNG THỂ VỀ XE KIA K3000S

Hình 3.1 Sơ đồ tổng thể về xe KIA K 3000s

3.2 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN

Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe KIA K3000S.

Trọng lượng toàn bộ khi đầy tải Ga 3605 Kg

3.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ

Động cơ ô tô KIA K3000S có những đặc điểm kết cấu và những thông số kỹthuật như sau :

Kiểu động cơ: 4 xylanh thẳng hàng

Động cơ Diezel 4 kỳ, buồng đốt hình cầu ở giữa piston

Làm mát bằng nước thông qua bơm ly tâm

Quạt gió có 8 cánh

Loại động cơ thẳng hàng 4 xylanh

Đường kính piston: D = 98 [mm]

Hành trình piston: S = 98 [mm]

Dung tich xylanh: 2.957 cc.

Tỷ số nén:  = 22

Công suất cực đại: Nemax = 90(Kw)/4000(v/p)

Momen cực đại: Memax = 195(Nm)/2200(v/p)

Piston chế tạo bằng kim loại nhẹ

Trục khuỷu được rèn dập và có 5 ổ bạc

Thời gian đóng mở:

Góc mở sớm xupap nạp: α1 =120Góc đóng muộn xupap nạp: α 2 = 400Góc mở sớm xupap thải: α 3 = 500Góc đóng muộn xupap thải: α 4 =120Thứ tự nổ của động cơ: 1 - 3 - 4 - 2

3.3.1 Hệ thống bôi trơn.

Hệ thống bôi trơn dưới tác dụng của bơm bánh răng

Bơm dầu kiểu: Bánh răng đôi (hành tinh)

Van phân phối theo tải: 608 - 667 [Kpa]

Làm mát dầu kiểu bằng nước

Dung tích dầu bôi trơn: 7,9 [lít]

Dùng phương pháp bôi trơn cưỡng bức nhờ bơm dầu tạo ra áp lực để đưadầu đi bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát

Bơm dầu : dùng bơm bánh răng, được dẫn động từ trục cam động cơ

Bầu lọc : dùng bầu lọc li tâm hoàn toàn , bầu lọc được lắp nối tiếp với mạchdầu từ bơm dầu bơm lên Do đó toàn bộ dầu nhờn do bơm dầu cung cấp điều đi quabầu lọc Một phần dầu nhờn phun qua lổ phun làm quay rôto của bầu lọc rồi về lạicacte còn phần lớn dầu nhờn được lọc sạch rồi đi theo đường dầu chính để đi bôitrơn và làm mát các bề mặt ma sát

Bộ tản nhiệt : để làm mát dầu nhờn sau khi dầu nhờn đi bôi trơn và làm mátcác bề mặt ma sát Bộ tản nhiệt dạng ống , làm mát bằng không khí được lắp trước

bộ tản nhiệt dùng nước Dầu sau khi được làm mát được trở lại cacte động cơ

3.3.2 Hệ thống nhiên liệu.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu thuộc loại cưỡng bức nhờ bơm nhiên liệu đểchuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp

Thùng nhiên liệu có dung tích 60 lít

Bơm cao áp có 4 tổ bơm đặt thẳng hàng và được dẫn động từ trục cam củađộng cơ Trên bơm cao áp có đặt bộ điều tốc để hạn chế khi động cơ vượt tốc

345

Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu.

1 - Lọc tinh; 2 – Ống hồi dầu; 3 - Điều khiển đóng mở nhiên liệu;

4 – Vòi phun; 5 – Nút xả; 6- Thùng nhiên liệu

3.3.3 Sơ đồ hệ thống làm mát.

Dùng chất lỏng (nước) để làm mát động cơ Người ta sử dụng phương pháplàm mát tuần hoàn cưởng bức một vòng kín Nước từ két nước được bơm nước hútvào động cơ để làm mát Nước sau khi đi làm mát động cơ được đưa trở lại kétnước để làm mát

Bơm nước kiểu li tâm truyền động từ trục khuỷu qua dây đai hình thangQuạt gió có 8 cánh uốn cong được đặt sau két nước làm mát để hút gió, làmtăng lượng gió qua kết làm mát nước

Két làm mát nước được đặt trước đầu của ôtô để tận dụng lượng gió qua két

để làm mát nước

1 2 3 4

5 6

7 8

9

10

Hình 3.3 : Sơ đồ hệ thống làm mát.

1.Van hằng nhiệt; 2 Ống dẫn nước; 3 Bơm nước; 4 Ống dẫn hơi nước

5 Ống phân phối nước; 6 Van xả nước; 7 Làm mát dầu;

8 Ống dẫn nước đến bơm

9.Quạt gió;

10 Két làm mát

3.4 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC

2 Vỏ bọc bánh răng 10 Trục dẩn động lái

3 Bi cầu 11 Vỏ bọc van lái

4 Rãnh bi 12 Vòng bi

5 Bạc lót 13 Thanh kéo

6 Vỏ mặt bên 14 Piston thanh răng

7 Bu lông điều chỉnh 15 Bi cầu

8 Đĩa điều chỉnh 16 Trục lái

17 Vòng bi

Đường kính ngoài của vô lăng: 430 [mm]

Cột lái có thể điều chỉnh được, vô lăng có thể lên xuống theo chiều dọc trục

là 50 mm, nghiêng về phía trước 10-300 và nghiêng về phía sau 20-300

Trợ lực lái dạng tuần hoàn

Hình thang lái sau trục trước

3.6 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH

Hệ thống phanh thủy lực trợ lực chân không

Hình 3.6: Hệ thống phanh.

1 - Trống phanh; 2 - Guốc phanh; 3 - Xylanh bánh xe;

4 - Thân xylanh bánh xe; 5 - Lò xo; 6 - Chốt

Xylanh chính:

Đường kính xylanh: 25,4[mm]

Dung tích: 270 [cc]

Đường kính xylanh con bánh trước: 28,5 [mm]

Đường kính trống phanh trước: 320 [mm]

Đường kính xylanh con bánh sau: 25,4 [mm]

Đường kính trống phanh sau: 320 [mm]

Chiều cao bàn đạp: 195 [mm]

3.7 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO

Hệ thống treo phía trước:

Bộ phận đàn hồi sử dụng nhíp nhiều lá với các thông số cơ bản sau

7

B

A 1

Hệ thống treo phia sau:

Bộ phận đàn hồi sử dụng nhíp nhiều lá với các thông số cơ bản :

Chiều dài của lá nhíp trên cùng : 1250 [mm]

Hệ thống điện trong ôtô có hiệu điện thế là 24 V

Hệ thống gồm bình ắcqui, máy phát điện, các đồng hồ đo, đồng hồ kiểm trađược lắp ở bên trong, phía trước lái xe.Gồm hệ thống cung cấp năng lượng, khởiđộng động cơ và các thiết bị chiếu sáng bên trong và bên ngoài, hệ thống âm thanh

và thông gió, các thiết bị điện phụ trợ và hệ thống gạt nước, hệ thống khoá vi sai,các đèn kiểm tra thông báo cho biết các chế độ làm việc của từng hệ thống khôngđảm bảo yêu cầu, cho phép người lái kịp thời đưa ra những biện pháp cần thiết để