Tính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗTính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch 7 chỗ
4 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ
Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phanh
Hệ thống phanh đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho ôtô Khi phanh, động năng của xe được chuyển hóa thành nhiệt năng thông qua ma sát giữa trống phanh (hoặc đĩa phanh) và má phanh, giúp xe dừng lại hiệu quả.
- Giảm được tốc độ chuyển động của xe, dừng xe hoặc đỗ xe;
- Duy trì vận tốc của ôtô một giá trị nhất định khi xe chuyển động xuống dốc;
- Đảm bảo cho ôtô đứng yên trên đường kể cả trên đường dốc cũng như khi không có mặt người lái;
- Đối với xe bánh xích hệ thống phanh còn giúp cho việc quay vòng xe.
Phân loại tổng quát hệ thống phanh
Tiêu chí phân loại Phân loại
Theo công dụng + Hệ thống phanh chính (phanh chân)
+ Hệ thống phanh dừng (phanh tay) + Hệ thống phanh tự động
Vị trí lắp đặt cơ cấu phanh
+ Cơ cấu phanh đặt ở bánh xe+ Cơ cấu phanh đặt ở trục truyền động
Theo kết cấu của cơ cấu phanh
+ Cơ cấu phanh dải (phanh đai) + Cơ cấu phanh tang trống + Cơ cấu phanh đĩa
Theo dẫn động phanh+ Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí
Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực sử dụng áp lực chất lỏng để tạo ra lực phanh, mang lại hiệu suất ổn định và độ nhạy cao Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén hoạt động dựa trên áp suất không khí, thường được áp dụng trong các phương tiện nặng và công nghiệp Đối với hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén-thủy lực, sự kết hợp giữa hai phương pháp này giúp tối ưu hóa hiệu suất phanh trong nhiều tình huống khác nhau Cuối cùng, hệ thống phanh dẫn động bằng điện đang ngày càng trở nên phổ biến, đặc biệt trong các phương tiện điện và hybrid, nhờ vào khả năng điều khiển chính xác và tiết kiệm năng lượng.
Nănglượng sử dụng khi phanh
+ Hệ thống phanh không có trợ lực + Hệ thống phanh có trợ lực chân không + Hệ thống phanh có trợ lực điện từ
Theo mức độ hoàn thiện của hệ thống phanh
+ Hệ thống phanh thường + Hệ thống phanh có điều hòa lực phanh + Hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng (ABS)
Hệ thống phanh đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho ô tô, đặc biệt là những xe thường xuyên di chuyển với tốc độ cao Do đó, việc kiểm tra và bảo trì hệ thống phanh cần tuân thủ các yêu cầu nghiêm ngặt để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy.
- Có hiệu quả phanh cao nhất nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm;
Phanh ô tô cần hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện, với lực phanh trên bàn đạp tương ứng với hành trình của nó Điều này đảm bảo khả năng rà phanh kịp thời, giúp xe giảm tốc độ một cách đồng đều và ổn định.
- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh;
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn;
- Phải có độ nhạy cao;
- Phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ nào;
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt Không có hiện tượng tự siết phanh khi ôtô chuyển động tịnh tiến hoặc quay vòng;
- Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh (đĩa phanh) cao, ổn định trong điều kiện sử dụng;
- Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe;
- Có khả năng phanh ôtô khi dừng trong thời gian dài trên dốc;
- Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dưỡng và sữa chữa;
Cấu tạo chung của hệ thống phanh
Hệ thống phanh bao gồm hai thành phần chính: cơ cấu phanh và dẫn động phanh Hiện nay, để nâng cao hiệu quả phanh, hệ thống này còn được trang bị thêm nhiều thiết bị hỗ trợ khác Các bộ phận chính của hệ thống phanh bao gồm những yếu tố quan trọng giúp cải thiện hiệu suất và độ an toàn khi sử dụng.
Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh ô tô.
Dẫn động phanh là hệ thống truyền và khuyếch đại lực từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh, bao gồm nhiều thành phần khác nhau tùy thuộc vào dạng dẫn động Trong dẫn động cơ khí, hệ thống bao gồm bàn đạp và các thanh đòn cơ khí Đối với dẫn động thủy lực, các thành phần bao gồm bàn đạp, xi lanh chính, xi lanh công tác và ống dẫn Nếu là dẫn động khí nén, hệ thống sẽ có cụm cung cấp khí, máy nén khí, van lọc khí, van ướt, van điều áp, bầu phanh, van chia ngả và đường ống dẫn khí.
Bố trí chung của hệ thống phanh trên ô tô được mô tả trên hình 1.1
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).
Cấu trúc của hệ thống phanh trên ô tô phụ thuộc vào vị trí lắp đặt, có thể là ở bánh xe hoặc ở truyền lực Điều này liên quan đến loại chi tiết quay hoặc chi tiết thực hiện chức năng phanh.
Hiện nay, trên các ôtô, có hai loại phanh phổ biến là phanh guốc và phanh đĩa Phanh guốc thường được lắp đặt trên các ôtô tải, ôtô chở khách và một số ôtô con có tải trọng lớn Ngược lại, phanh đĩa chủ yếu được sử dụng trên các ôtô con, đặc biệt là ở hệ thống phanh trước Hầu hết các ôtô con đời mới hiện nay đều trang bị phanh đĩa kèm theo hệ thống ABS, nâng cao hiệu suất phanh và đảm bảo an toàn khi lái xe.
1.3.1 Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống là một hệ thống phanh phổ biến trên ô tô, sử dụng guốc phanh cố định để tạo ra lực phanh hiệu quả Thiết kế này mang lại độ bền và khả năng hoạt động ổn định trong nhiều điều kiện lái xe.
Hệ thống phanh được thiết kế với mặt trụ của tang trống quay cùng bánh xe, cho phép quá trình phanh diễn ra hiệu quả nhờ vào ma sát giữa bề mặt tang trống và các má phanh.
Phanh tang trống có thể hoạt động hiệu quả trong một số tình huống nhất định, nhưng khi cần dừng xe ở tốc độ cao, loại phanh này thường gặp phải những vấn đề nghiêm trọng.
Khi bị nóng do ma sát, tang trống giãn nở, khiến má phanh phải di chuyển xa hơn để tiếp xúc với nó, dẫn đến hành trình bàn đạp phanh tăng lên.
Khí sinh ra từ vật liệu chết của má phanh khi bị đốt nóng không thể thoát ra, dẫn đến việc lưu lại giữa má phanh và tang trống Điều này làm giảm hiệu suất hãm của hệ thống phanh.
1.3.1.1 Cấu tạo cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống có số lượng chi tiết nhiều và trọng lượng lớn và thường được bố trí trong lòng trống phanh.
Cơ cấu phanh tang trống bao gồm các chi tiết cơ bản như tang trống phanh, guốc phanh, má phanh, xilanh bánh xe và cụm điều chỉnh khe hở má phanh Tang trống phanh là một bộ phận quay cùng bánh xe, chịu lực ép từ các guốc phanh, do đó yêu cầu bề mặt ma sát với các má phanh phải có độ bền cao, ít bị biến dạng, cân bằng tốt và khả năng truyền nhiệt hiệu quả.
Tang trống phanh được làm từ gang hoặc hợp kim, với ống lót bằng gang cho xe ô tô con, và được liên kết với mayơ bằng bulông hoặc vít đồng tâm với trục quay bánh xe Guốc phanh và má phanh được kết nối bằng keo dán hoặc đinh tán cho xe lớn, trong đó má phanh được chế tạo từ vật liệu chịu mòn với hệ số ma sát ổn định trước biến đổi nhiệt Guốc phanh có nhiều loại như guốc phanh dạng đúc và hàn, trong đó guốc phanh dạng đúc thường được sử dụng cho ô tô tải vừa và lớn với cấu trúc hình chữ T.
Trên ô tô tải, guốc phanh và má phanh được kết nối bằng đinh tán hợp kim nhôm mềm, được đặt cách bề mặt ma sát một khoảng an toàn Điều này đảm bảo rằng khi má phanh mòn, đinh tán không tiếp xúc với bề mặt trụ của tang trống, giúp bảo vệ tang trống khỏi bị xước.
Trên ô tô con, guốc phanh được kết nối với má phanh thông qua keo dán đặc biệt, giúp tăng cường hiệu suất phanh Một thành phần quan trọng trong hệ thống phanh tang trống dẫn động thủy lực là xilanh bánh xe, đóng vai trò chấp hành trong việc điều khiển phanh Xilanh bánh xe có hai dạng chính: xilanh đơn và xilanh kép, mỗi loại đều có những ứng dụng riêng trong hệ thống phanh.
Xilanh bánh xe được làm từ gang và piston từ hợp kim nhôm, với lực điều khiển tác động lên guốc phanh thông qua chốt trụ Cam quay, một phần quan trọng trong cơ cấu phanh tang trống dẫn động khí nén, thường sử dụng cam có biên dạng Acsimet hoặc Cycloit.
Cơ cấu phanh tang trống được phân loại theo phương pháp bố trí và điều khiển các guốc phanh thành các dạng với các tên gọi:
- Guốc phanh đặt đối xứng qua đường tâm trục (a)
- Guốc phanh đặt đối xứng với tâm quay (b)
- Guốc phanh tự cường hóa một chiều quay (d)
- Guốc phanh tự cường hóa hai chiều quay (e)
Hình 1.2 Cơ cấu phanh tang trống a) Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục
Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục bao gồm hai guốc phanh được sắp xếp đối xứng quanh trục Thiết kế này thường được áp dụng trong các hệ thống phanh thủy lực và khí nén.
Hình 1.3 Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực
Cơ cấu phanh hoạt động dựa trên mâm phanh được cố định trên mặt bích của dầm cầu Các guốc phanh gắn trên trục lệch tâm, với lò xo hồi vị giúp các má phanh ép chặt hai piston của xy lanh phanh Má phanh luôn tiếp xúc với cam lệch tâm, trong khi cam này cùng trục lệch tâm điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh Trên bề mặt guốc phanh có các tấm ma sát, và giữa các piston của xy lanh có lò xo giữ cho các piston luôn tỳ sát vào guốc phanh.
Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các má phanh, để cho các má phanh mòn đều nhau thì guốc phanh phía trước có má phanh dài hơn.
Trong quá trình sử dụng phanh, má phanh sẽ hao mòn, dẫn đến việc khe hở giữa má phanh và trống phanh tăng lên Để đảm bảo cơ cấu phanh hoạt động hiệu quả, cần điều chỉnh khe hở này bằng cách xoay cam lệch tâm và chốt lệch tâm Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Dẫn động phanh
Dẫn động phanh là hệ thống bao gồm các bộ phận kết nối từ cơ cấu điều khiển như bàn đạp phanh và cần kéo phanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh.
Các loại dẫn động phanh thường gặp:
- Dẫn động phanh điều khiển bằng cơ khí;
- Dẫn động phanh điều khiển bằng thủy lực;
- Dẫn động phanh điều khiển bằng khí nén;
- Dẫn động phanh bằng khí nén kết hợp thủy lực.
1.4.1 Dẫn động điều khiển phanh bằng cơ khí
Hình 1.12 Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp 1: Tay phanh; 2: Thanh dẫn; 3: Con lăn dây cáp; 4:Dây cáp; 5: Trục;
8, 6: Thanh kéo; 7: Thanh cân bằng; 9: Dây cáp dẫn động phanh; 10: Giá;
11, 13: Mâm phanh; 12: Xilanh phanh bánh xe.
Dẫn động phanh cơ khí bao gồm các thanh, đòn bẩy và dây cáp, nhưng thường không được sử dụng để điều khiển nhiều cơ cấu phanh cùng lúc Điều này là do sự khó khăn trong việc đảm bảo phanh đồng thời cho tất cả các bánh xe, do độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh không đồng nhất, dẫn đến khó khăn trong việc phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu.
Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không sử dụng ở hệ thống phanh chính mà chỉ sử dụng ở hệ thống phanh dừng.
*Ưu điểm của dẫn động phanh cơ khí: có độ tin cậy làm việc cao, độ cứng vững dẫn động không thay đổi khi phanh làm việc lâu dài.
*Nhược điểm của loại dẫn động phanh cơ khí: hiệu suất truyền lực không cao, thời gian phanh lớn.
1.4.2 Dẫn động điều khiển phanh bằng thủy lực
Dẫn động phanh thuỷ lực được sử dụng rộng rãi trên hệ thống phanh chính của các loại ô tô du lịch, trên ô tô vận tải nhỏ và trung bình.
Dẫn động phanh là hệ thống truyền lực từ bàn đạp đến cơ cấu phanh, giúp các guốc phanh bung ra để thực hiện quá trình phanh Trong hệ thống phanh dầu, chất lỏng được sử dụng để truyền lực, đảm bảo rằng tất cả các bánh xe phanh đồng thời Điều này xảy ra khi áp suất trong đường ống tăng lên, chỉ khi tất cả các má phanh ép sát vào đĩa phanh.
Hình 1.13 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực 1.Bànđạp; 2.Xi lanh phanh chính; 3.Đường dẫn dầu;
4.Xi lanh phanh bánh xe ; 5.Má phanh. b) Nguyên lý hoạt động
Khi đạp phanh, dầu trong xi lanh chính 2 được ép với áp suất cao qua đường ống dẫn 3, tác động lên bề mặt của hai piston 4 Hai piston này thắng lực lò xo hồi vị, đẩy hai má phanh 5 ép sát vào trống phanh để thực hiện quá trình phanh Khi nhả bàn đạp, nhờ vào sự hồi dầu và lực của lò xo hồi vị, hai má phanh sẽ tách khỏi trống phanh, kết thúc quá trình phanh.
Dẫn động phanh dầu có các ưu điểm sau:
- Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các má phanh theo đúng yêu cầu thiết kế;
- Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô, mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh.
Tuy nhiên nó cũng còn những hạn chế:
- Không thể tạo được tỷ số truyền lớn, vì thế phanh dầu không có cường hoá chỉ dùng ô tô có trọng lượng toàn bộ nhỏ;
- Lực tác dụng lên bàn đạp lớn;
Dẫn động phanh một dòng có nhược điểm là khi xảy ra rò rỉ dầu, toàn bộ hệ thống phanh sẽ không hoạt động Để khắc phục vấn đề này, dẫn động hai dòng được sử dụng, cho phép một dòng vẫn hoạt động bình thường ngay cả khi dòng kia bị hỏng, đảm bảo an toàn trong quá trình di chuyển, mặc dù hiệu quả phanh có thể bị giảm.
1.4.3 Dẫn động điều khiển phanh bằng khí nén a) Sơ đồ cấu tạo
Hình 1.14 Dẫn động điều khiển phanh bằng khí nén 1.Máy nén khí; 2.Bộ điều chỉnh áp suất; 3.Bình khí nén;
4.Lò xo hồi vị; 5.Bầu phanh; 6.Tổng van phanh. b) Nguyên lý hoạt động
Khi người điều khiển nhấn bàn đạp phanh, van 6 sẽ mở, cho phép khí nén áp suất cao từ bình khí nén chảy vào các bầu phanh 5 Áp suất này tác động lên màng bầu phanh 5, đẩy cần đẩy và xoay cam của cơ cấu phanh, từ đó ép má phanh vào trống phanh Bộ điều chỉnh áp suất 2 đảm bảo áp suất của hệ thống không vượt quá giới hạn cho phép.
Khi nhả bàn đạp phanh, tổng van phanh ngắt kết nối giữa bình chứa khí và ống dẫn, cho phép khí thoát ra từ các bầu phanh, làm guốc phanh tách khỏi trống phanh và kết thúc quá trình phanh Hệ thống dẫn động thủy lực chỉ phù hợp cho xe con và xe tải nhỏ, trong khi ô tô tải và ô tô buýt cần năng lượng điều khiển lớn hơn, do đó sử dụng dẫn động khí nén Trong hệ thống phanh khí nén, lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu dùng để cung cấp khí nén tới các bầu phanh, nơi áp suất khí nén tác động lên guốc phanh để thực hiện quá trình phanh.
Dẫn động khí nén có nhiều ưu điểm, bao gồm lực điều khiển nhẹ nhàng trên bàn đạp, áp suất đường ống thấp và khả năng dẫn động hiệu quả đến các cơ cấu phanh ở khoảng cách xa.
Nhược điểm: độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn).
Dẫn động khí nén đang ngày càng được cải tiến để nâng cao hiệu quả phanh, giảm độ chậm tác dụng và cải thiện chất lượng động lực học của ô tô khi phanh.
1.4.4 Dẫn động phanh bằng khí nén kết hợp thủy lực
Dẫn động thủy lực mang lại độ nhạy cao nhưng yêu cầu lực điều khiển lớn trên bàn đạp, trong khi dẫn động khí nén có ưu điểm là lực điều khiển nhỏ nhưng độ nhạy kém do thời gian phản hồi chậm Để kết hợp những lợi ích của cả hai hệ thống, ô tô tải và ô tô buýt trung bình đến lớn thường sử dụng hệ thống dẫn động phối hợp giữa thủy lực và khí nén.
Dẫn động thủy lực đóng vai trò quan trọng trong việc tạo lực điều khiển cho guốc phanh và má phanh đĩa Hệ thống này bao gồm bình chứa dầu, cung cấp dầu cho các xilanh thủy lực, cùng với các xilanh thủy lực bánh xe ở cả phanh trước và sau, đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu.
- Dẫn động khí nén đảm bảo chức năng tạo lực đẩy ở xilanh thủy lực bao gồm:
Phần cung cấp khí nén bao gồm máy nén khí, bình chứa khí nén, bộ điều chỉnh áp suất, bộ phận sấy khô khí nén, cụm van chia và bảo vệ, cùng với bình chứa các van an toàn.
Phần điều khiển bằng khí nén: gồm các đường ống dẫn khí từ bình chứa khí nén qua van phân phối đến xilanh khí nén.
Sơ đồ bố trí như hình 1.18.
Hình 1.15 Dẫn động phanh bằng khí nén kết hợp thủy lực Đặc điểm nguyên lý làm việc chung của hệ thống:
Khi người lái nhấn bàn đạp phanh, van phân phối sẽ cung cấp khí nén từ bình chứa đến các xilanh khí nén - thủy lực Tại đây, áp suất khí nén được chuyển đổi thành áp suất dầu phanh với tỷ số truyền lớn Áp suất thủy lực này sau đó được truyền đến các xilanh bánh xe của hệ thống phanh, tạo áp lực lên các piston, đẩy guốc phanh áp sát vào tang trống để thực hiện quá trình phanh.
- Tỷ số truyền (D/d) bằng 4 - 6 lần, với: D, d là đường kính xilanh khí nén và thủy lực.
Để tối ưu hóa hiệu suất cho hệ thống phanh dẫn động khí nén kết hợp thủy lực, cần bố trí các cụm theo nguyên tắc hợp lý Phần dẫn động khí nén, đặc biệt là xilanh khí nén, nên được đặt gần van phân phối Điều này giúp giảm thiểu tổn thất và thời gian chậm trễ trong việc tác động của hệ thống phanh.
Bộ cường hóa lực phanh
Bộ cường hóa lực phanh là một thiết bị quan trọng, giúp tăng cường năng lượng từ nguồn có sẵn, hỗ trợ người điều khiển trong việc điều khiển hệ thống phanh Nhờ vào bộ phận này, lực cần thiết để điều khiển phanh được giảm thiểu, mang lại cảm giác điều khiển nhẹ nhàng và dễ dàng hơn.
Nguồn năng lượng trên ô tô thường đến từ động cơ, tồn tại dưới dạng khí nén hoặc chân không Cường hóa dẫn động bằng khí nén thường được sử dụng trên các ô tô tải lớn và ô tô buýt, trong khi cường hóa chân không phổ biến trên ô tô cỡ nhỏ Nguồn chân không cung cấp cho bộ cường hóa có thể được lấy từ đường ống nạp của động cơ xăng dùng chế hòa khí hoặc được tạo ra bởi bơm chân không.
Hình 1.16 Bộ cường hóa chân không
Nếu hệ thống dẫn động phanh bằng khí nén gặp sự cố làm kín, nó sẽ không hoạt động Ngược lại, nếu hệ thống cường hóa bằng khí nén gặp sự cố, phanh vẫn có thể được điều khiển, nhưng lực điều khiển sẽ lớn hơn rất nhiều.
CHƯƠNG 2LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Lựa chọn cơ cấu phanh
Khi phanh do quán tính, trọng tâm ôtô dịch chuyển về phía trước, dẫn đến tải trọng phân bố lên cầu trước tăng và cầu sau giảm Điều này có nghĩa là lực cản do phanh ở bánh sau luôn thấp hơn ở bánh trước Vì vậy, nhiều xe chỉ sử dụng phanh đĩa ở cầu trước và phanh tang trống ở cầu sau để đơn giản hóa kết cấu và giảm chi phí sản xuất, đồng thời vẫn đảm bảo an toàn khi vận hành Đây là sự cân bằng giữa yếu tố kinh tế và độ an toàn.
Cơ cấu phanh ôtô chủ yếu gồm hai loại: phanh guốc và phanh đĩa Theo phân tích ở CHƯƠNG 1, momen phanh cần thiết ở cầu trước lớn hơn ở cầu sau Do đó, tôi quyết định chọn cơ cấu phanh đĩa cho cầu trước và phanh tang trống cho cầu sau trong thiết kế hệ thống phanh của đồ án.
2.1.1 Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh trước
* Ưu điểm của phanh đĩa
- Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh đơn giản;
- Công nghệ chế tạo ít gặp khó khăn có khả năng giảm giá thành trong sản xuất;
Cơ cấu phanh đĩa mang lại momen phanh ổn định hơn so với phanh tang trống, đặc biệt khi hệ số ma sát thay đổi Điều này giúp các bánh xe phanh hoạt động ổn định hơn, đặc biệt khi xe đang di chuyển với vận tốc cao.
- Khối lượng các chi tiết nhỏ, số lượng ít, kết cấu gọn;
Thoát nước hiệu quả trên bề mặt đĩa phanh giúp nước bị loại bỏ nhanh chóng nhờ lực ly tâm, từ đó đảm bảo khả năng phục hồi tính năng phanh một cách nhanh nhất.
- Không cần điều chỉnh phanh.
* Nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa
Bụi bẩn và đất cát khó có thể tránh khỏi do đĩa phanh không được che kín, dẫn đến việc bụi lọt vào khe hở giữa má phanh và đĩa phanh Khi ô tô di chuyển qua những khu vực lầy lội, điều này làm giảm ma sát giữa các bộ phận, từ đó ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu quả phanh.
Má phanh cần có khả năng chịu đựng ma sát và nhiệt độ cao Khi phanh, có thể phát ra tiếng rít do sự tiếp xúc giữa má phanh và đĩa phanh.
Hình 2.1 a Sơ đồ cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh đặt cố định b Sơ đồ cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh di động
1.Đĩa phanh; 2.Giá đặt xy lanh; 3 Má phanh; 4 Piston.
Phanh đĩa có giá di động là công nghệ phổ biến trên hầu hết các ô tô du lịch hiện nay Với thiết kế chỉ có một bên xy lanh, phanh đĩa giúp tăng diện tích làm mát, từ đó giảm thiểu hiện tượng sôi dầu khi phanh ở cường độ cao.
Cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di động được lựa chọn làm phanh trước nhờ vào kết cấu đơn giản và hiệu quả phanh cao.
2.1.2 Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh sau
Qua phân tích cấu trúc của các cơ cấu phanh loại guốc, ta nhận thấy rằng hiệu quả phanh (momen phanh) phụ thuộc vào cách bố trí các guốc phanh và điểm tựa, mặc dù kích thước guốc phanh vẫn giữ nguyên.
So với phanh guốc đối qua trục và phanh đối xứng qua tâm, phanh bơi và phanh tự cường hóa có hiệu quả phanh cao hơn khi ô tô di chuyển, tăng từ 1,6 đến 3,6 lần Tuy nhiên, nhược điểm của chúng là cấu trúc phức tạp, nên thường chỉ được sử dụng trên xe du lịch và ô tô tải nhẹ, trung bình, nơi yêu cầu momen phanh lớn nhưng kích thước cơ cấu phanh nhỏ.
Khi thiết kế phanh cho xe du lịch 16 chỗ ngồi, nên chọn loại phanh guốc đối xứng tại cầu sau, sử dụng hệ thống dẫn động thủy lực và có khả năng tự động điều chỉnh khe hở má phanh để đảm bảo hiệu suất và sự an toàn.
Lựa chọn phương án dẫn động phanh
Trên các loại xe con, xe tải nhỏ và xe khách tầm trung, có ba phương án dẫn động phanh chính là dẫn động cơ khí, dẫn động khí nén và dẫn động thủy lực Dẫn động cơ khí yêu cầu hệ thống cơ cấu phức tạp, chỉ phù hợp cho phanh tay Dẫn động khí nén cần máy nén khí và bình chứa, không thích hợp cho xe du lịch 16 chỗ Do đó, dẫn động thủy lực với cấu trúc nhỏ gọn và độ nhạy cao là lựa chọn tối ưu cho thiết kế xe.
Phanh dẫn động thủy lực đảm bảo hoạt động đồng bộ của các cơ cấu phanh ở bánh xe, giúp duy trì tỷ lệ chính xác giữa lực tác động lên bàn đạp và lực đẩy lên guốc phanh hoặc má phanh trong hệ thống phanh đĩa.
Độ nhạy tốt, kết cấu đơn giản;
Có khả năng ứng dụng trên nhiều loại ô tô khác nhau khi chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh.
Nhược điểm dẫn động thủy lực
Tỷ số của dẫn động không lớn nên không thể tăng lực điều khiển lên cơ cấu phanh;
Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.
Sau đây sẽ phân tích một số phương án dẫn động thủy lực để tìm ra phương án phù hợp nhất cho xe thiết kế.
2.2.1 Phương án 1: dẫn động thủy lực hai dòng a Sơ đồ cấu tạo
Hình 2.2 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng b Nguyên lý hoạt động
Dẫn động hai dòng là hệ thống dẫn dầu từ đầu ra của xy lanh chính đến hai đường độc lập, cung cấp dầu cho tất cả các xy lanh công tác của các bánh xe.
Khi không phanh lò xo hồi vị kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, dầu áp suất thấp nằm chờ trên đường ống.
Khi người lái nhấn bàn đạp phanh, lực tác động qua thanh đẩy vào piston trong xy lanh, ép dầu trong xy lanh phanh chính đi đến các đường ống dẫn Dầu với áp suất cao sẽ tác động lên các piston ở xy lanh bánh xe và cụm má phanh Hai piston này sẽ vượt qua lực lò xo, đẩy guốc phanh ép sát vào trống phanh để thực hiện quá trình phanh.
Khi người lái ngừng tác động lên bàn đạp phanh, lò xo hồi vị sẽ đẩy dầu từ xy lanh bánh xe và xy lanh phanh đĩa trở về xy lanh chính Hệ thống phanh này có những ưu điểm và nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến hiệu suất và độ an toàn của phương tiện.
* Ưu điểm: Nếu bị hỏng hay rò rỉ dầu ở một dòng nào đó vẫn phanh được ở cầu xe của dòng còn lại.
Lực điều khiển phanh có thể lớn, gây khó khăn trong việc sử dụng Nếu hỏng đường dẫn động cầu trước, xe có thể bị quay ngang khi phanh Hơn nữa, nếu đường dầu dẫn động cầu sau gặp sự cố, xe sẽ mất tính ổn định khi phanh gấp.
2.2.2 Phương án 2: Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt có trợ lực và điều hòa lực phanh. a Sơ đồ cấu tạo
(Hình 2.3) b Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh này tương tự như phương án dẫn động thủy lực hai dòng, nhưng điểm khác biệt là nó tích hợp trợ lực và điều hòa lực phanh Sự cải tiến này giúp nâng cao hiệu quả phanh và rút ngắn quãng đường phanh, mang lại sự an toàn hơn cho người sử dụng.
Hình 2.3 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng có trợ lực và điều hòa lực phanh c Ưu nhược điểm
* Ưu điểm:Ngoài ưu điểm của dẫn động phanh hai dòng, dẫn động phanh thủy lực hai dòng có trợ lực chân không còn có những ưu điểm sau:
- Phân bố lực phanh giữa cầu trước và sau phù hợp với tải trọng tác dụng lên các cầu nhằm tận dụng được tối đa trọng lượng bám;
- Dẫn động thủy lực hai dòng có trợ lực giúp người lái giảm sức lao động khi đạp phanh.
Nếu đường dẫn động cầu trước bị hỏng, xe có thể quay ngang khi phanh Ngược lại, nếu đường dầu dẫn động cầu sau gặp sự cố, xe sẽ mất tính ổn định khi phanh gấp.
- Kết cấu phức tạp hơn so với dẫn động thủy lực hai dòng không trợ lực.
2.2.3 Phương án 3: Dẫn động thủy lực hai dòng chéo nhau có trợ lực chân không a Sơ đồ cấu tạo
Hình 2.4 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng chéo nhau có trợ lực b Nguyên lý hoạt động
Đầu ra của xy lanh có hai đường dầu độc lập dẫn tới các bánh xe ôtô, với mỗi dòng dẫn dầu từ xy lanh chính tới bánh xe trước và bánh sau ở vị trí so le Hệ thống này có những ưu điểm và nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến hiệu suất và khả năng điều khiển của xe.
Khi hệ thống phanh gặp sự cố như hỏng hoặc rò rỉ dầu, ô tô vẫn có khả năng phanh hiệu quả nhờ vào việc duy trì phanh ở một bánh trước và một bánh sau theo kiểu so le Điều này giúp tối ưu hóa lực bám đường bằng cách phân bố tải trọng không đồng đều giữa cầu trước và cầu sau.
- Chất lượng vẫn được đảm bảo tốt cả khi trên đường có hệ số bám dọc ở hai vết bánh xe khác nhau nhiều.
- Khi một dòng bị hư hỏng thì có thể làm quay ngang xe hoặc mất ổn định hướng khi
2.2.4 Phương án 4: Dẫn động thủy lực có điều khiển điện tử ABS a Sơ đồ cấu tạo
Hình 2.5 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực có điều khiển điện tử ABS b Nguyên lý hoạt động
Hệ thống phanh hoạt động khi lái xe nhấn bàn đạp, chất lỏng công tác được chuyển từ xi lanh chính qua van điều áp tới xi lanh công tác tại bánh xe Cảm biến tốc độ bánh xe đo vận tốc góc và gửi tín hiệu tới bộ xử lý trung tâm (ECU) Khi vận tốc góc gần bằng 0, ECU ra lệnh cho van điều áp giảm áp suất, giúp giảm mô men phanh và tăng vận tốc góc bánh xe Khi đạt giá trị xác định, ECU lại yêu cầu van điều áp tăng áp suất, tạo ra quá trình lặp lại, đảm bảo bánh xe luôn phanh tối đa mà không bị trượt.
Nghiên cứu đồ thị sự thay đổi của mô men phanh bánh xe khi dùng hệ thống điều khiển ABS:
Hình 2.6 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của mômen phanh khi xe trang bị hệ thống
- Quãng đường phanh ngắn lại trong điều kiện phù hợp
- Có tính an toàn cao, ổn định lái, ổn định hướng.
- Xe chạy trên đường trơn trượt có thể ổn định trong khi phanh….
- Điều kiện thử nghiệm, tính toán thiết kế, xây dựng bảng thông số cho hệ thống rất phức tạp, mất nhiều thời gian.
- Điều kiện gia công chế tạo không phù hợp, tốn nhiều chi phí, giá thành đắt.
Phương án 2 dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu độc lập, kết hợp với trợ lực chân không và bộ điều hòa lực phanh, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội Giải pháp này không chỉ đảm bảo an toàn và hiệu quả phanh cao, mà còn cung cấp khả năng điều khiển nhẹ nhàng và có giá thành hợp lý Hơn nữa, cấu trúc của hệ thống này không quá phức tạp, rất phù hợp cho các xe cần tính toán thiết kế.
Kết luận chung của chương 2
Qua phân tích về cơ cấu phanh và dẫn động phanh, sau đây là phương án phù hợp cho xe cần thiết kế.
+Cơ cấu phanh trước: Dùng phanh đĩa có giá đỡ di động.
+Cơ cấu phanh sau: Dùng phanh guốc đối xứng qua trục, dẫn động thủy lực, tự động điều chỉnh khe hở.
Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt có trợ lực chân không.
-Sơ đồ cấu tạo tổng thể gồm cả cơ cấu phanh và dẫn động phanh:
Hình 2.6 Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phanh và dẫn động phanh xe cần thiết kế
1.Bàn đạp phanh; 2 Bầu trợ lực; 3 Xilanh chính; 4 Bình dầu;
5 Phanh đĩa; 6 Bộ điều hoà lực phanh; 7 Phanh guốc.
CHƯƠNG 3TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH
Chọn các thông số kỹ thuật của xe
3.1.1 Giới thiệu chung về xe tham khảo
Xe được chọn thao khảo là mẫu xe Toyota Innova 7 chỗ.
Hình ảnh thực tế của xe
Hình 3.1 Xe Toyota Landcruiser phiên bản 2008
Toyota Land Cruiser là một dòng xe SUV truyền thống của Tập đoàn ô tô Toyota Nhật Bản, ra mắt từ năm 1951 Với hơn 60 năm phát triển, Land Cruiser đã khẳng định được danh tiếng toàn cầu nhờ vào độ ổn định, tính bền bỉ và khả năng vượt địa hình khó khăn Chính vì vậy, Toyota Land Cruiser được ưa chuộng ở nhiều quốc gia Mẫu xe Prado, thành viên của gia đình Land Cruiser, kế thừa những giá trị cốt lõi và được thiết kế để mang lại sự êm ái khi vận hành trên đường, đồng thời đảm bảo tiện ích và sự thuận tiện cho người lái và hành khách.
Land Cruiser Prado đã chính thức có mặt tại Việt Nam từ tháng 5/2011 dưới hình thức nhập khẩu nguyên chiếc và nhanh chóng nhận được sự đánh giá cao từ người tiêu dùng Việt Nam.
Land Cruiser Prado được thiết kế hiện đại với phong cách mạnh mẽ, không gian nội thất rộng rãi và êm ái Xe không chỉ đầy tiện dụng mà còn có tính năng vận hành bền bỉ và đáng tin cậy.
Năm 2014 được dự đoán sẽ nổi bật trong phân khúc SUV cỡ trung cao cấp, trở thành biểu tượng thành công cho những người sở hữu dòng xe này.
3.1.2 Bảng thông số kỹ thuật của xe
Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật xe tham khảo
Thông số Kích thước Đơn vị
Trọng lượng xe không tải 25800 N
Phân bố tải trọng ra cầu trước 13000 N
Phân bố tải trọng ra cầu sau 12800 N
Trọng lượng xe khi đầy tải 33000 N
Phân bố tải trọng ra cầu trước 15700 N
Phân bố tải trọng ra cầu sau 17300 N
Chiều dài cơ sở (L) 2850 mm
Chiều rộng cơ sở (B) 1640 mm
Chiều cao trọng tâm(hg) 900 mm
Tính toán thiết kế cơ cấu phanh
3.2.1 Xác định mômen phanh cần thiết tại các bánh xe
Mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh phải đảm bảo giảm được tốc độ hoặc dừng hẳn ôtô với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép.
Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp tại các bánh xe thì mômen phanh tính toán cần sinh ra ở bánh xe mỗi cơ cấu phanh:
G: Trọng lượng ôtô khi đầy tải G = 33000 (Kg)
L: Chiều dài cơ sở của ôtô L = 2850 (mm) a,b,hg : Tọa độ trọng tâm ôtô
- Phân bố tải trọng ra cầu sau G2= 17300 (Kg)
Gia tốc chậm dần cực đại khi phanh của xe là 33.000 56 (mm) Để đạt hiệu quả phanh tối ưu, lực phanh cần phải tương đương với lực bám giữa xe và mặt đường.
=>jmax = g.φmax = 9,81.0,6= 5,886≈ 5,9 m/s 2 φmax : Hệ số bám của bánh xe với mặt đường Chọn φmax = 0,6 rbx: Bán kính làm việc trung bình của bánh xe. g :gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s 2 ).
Bán kính làm việc trung bình được tính: rbx = λ.ro λ: Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp λ = 0,93÷0,95 chọn λ = 0,93 ro : Bán kính thiết kế, ro = D/2
Với xe tham khảo, kiểu lốp sử dụng là 285/50 R20 ta có: d1 = 20 inch P8 (mm)
3.2.2 Thiết kế tính toán cơ cấu phanh sau a Xác định góc δ, bán kính ρ của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh tg δ=cos2β 1 −cos2β 2
Hình 3.1: Các thông số hình học của cơ cấu phanh
Trong đó: β1 : Góc tính từ tâm chốt quay của guốc phanh đến chỗ tán tấm ma sát β1 = 14 0 β0 : Góc ôm của tấm ma sát, β0 = 120 0 β2 = β1 + β0 = 14 0 + 120 0 = 134 0
Bán kính ρ xác định theo công thức sau: ρ= 2r t (cosβ 1 −cosβ 2 )
Bán kính của tang trống phanh (rt) được xác định bởi công thức β 0 2 + sin 2 β 0 − 2β 0 cos(β 1 + β 2 ) sinβ 0, với lốp có thiết kế 285/50 R20 Đường kính tương ứng là D = 610,5 mm, từ đó ta chọn bán kính trống phanh rt theo xe tham khảo.
Vậy ta có: β1 = 14 0 β2 = 134 0 β0 = 120 0 δ = 9,21 0 ρ = 162,6 mm rt = 140 mm b.Xác định các lực cần thiết tác dụng lên cơ cấu phanh bằng phương pháp họa đồ
Khi tính toán cơ cấu phanh, cần xác định lực P tác dụng lên guốc phanh nhằm đảm bảo tổng momen phanh ở guốc phanh trước (M’P1 hoặc M”P1) và guốc sau (M’P2 hoặc M”P2) bằng với mômen phanh tính toán của từng cơ cấu phanh tại bánh xe.
Sau khi xác định các thông số kết cấu như β1, β2, β0, r1, chúng ta có thể tính toán góc δ và bán kính ρ, từ đó xác định hướng và vị trí đặt lực N1, với lực N1 hướng vào tâm 0 Lực R1, là lực tổng hợp của N1 và T1, tạo ra một góc φmax1 với lực N1.
Góc φmax1 được xác định như sau: tg ϕ 1 = T 1
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 φmax1 ≈ 16,69 0 , nghĩa là xác định được hướng của
R1 Góc φmax1 má phanh trước và má phanh sau đều bằng nhau vì cùng có hệ số ma sát như nhau.
Như vậy, mômen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh của một 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 hệ thống dẫn động phanh thông qua các xilanh công tác P' và P'' là đồng nhất, với P' = P'' = P, nhờ vào cơ chế dẫn động thủy lực sử dụng một xilanh chung cho cả hai piston điều khiển guốc phanh trước và sau Các lực này đều có phương ngang, như được minh họa trong hình 3.2.
- 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 thong 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.
Để tính góc φmax và phương của lực R, ta kéo dài phương của lực R’ và P cho đến khi chúng cắt nhau tại O’ Tương tự, kéo dài phương của P và R’’ sẽ cắt nhau tại O’’ Trong trạng thái cân bằng, tổng các lực tác dụng lên guốc phanh bằng 0.
Ba lực sẽ tạo thành một tam giác lực khép kín, với điểm O’ và O’’ là điểm đồng quy khi kéo dài phương của chúng Để xác định phương của lực U, chỉ cần nối O với O’ và O với O’’.
Trên hình vẽ, hai đoạn P1 và P2 có độ dài bằng nhau nhưng hướng ngược nhau Từ các lực P này, chúng ta tạo ra các tam giác lực cho guốc phanh bằng cách vẽ các đường song song với các lực R và U đã có sẵn trên sơ đồ.
- Đo trực tiếp các đoạn R ’ và R ’’ trên hình và tính tỷ lệ k = R '
Ta có hệ phương trình: (đo trên hình ta có)
Giải hệ phương trình ta có{ R R '' ' 58 234 N N
H ìn h 3 2: H ọa đ ồ lự c ph an h c Kiểm nghiệm hiện tượng tự xiết
Khi thiết kế và tính toán cơ cấu phanh, cần tránh hiện tượng tự xiết, xảy ra khi má phanh bị ép sát vào trống phanh chỉ nhờ lực ma sát mà không cần lực P từ dẫn động Hiện tượng này gây ra tình trạng xe vẫn bị phanh ngay cả khi người lái đã nhả phanh Theo hình 3.2, hiện tượng tự xiết sẽ không xảy ra nếu lực R đi qua phía trên tâm quay của guốc phanh, giúp má phanh trở về vị trí ban đầu khi lực P không còn tác động Ngược lại, nếu lực R đi qua tâm hoặc dưới tâm quay của guốc phanh (chỉ xảy ra với guốc phanh bên trái), lực này sẽ khiến guốc phanh quay sang trái, làm momen phanh tăng lên vô hạn, dẫn đến xe vẫn bị phanh khi người lái nhả phanh Guốc phanh bên phải không bao giờ gặp hiện tượng tự xiết.
- Ta có công thức tính momen phanh đối với guốc sau
M P '' = μρ '' P '' (c cos α + a) c ( cos δ '' −μ sin δ '' )+ μρ '' = μρ '' P '' ( c cos α + a ) c cos δ '' + μ ( ρ '' −sin δ '' )
Từ họa đồ ta có thể thấy ρ” – c.sinδ” >0 trong mọi trường hợp vì vậy: c.cosδ” + μ(ρ” – sinδ”) >0
Vậy với guốc phanh sau không bao giờ có hiện tượng tự xiết.
Nếu c(cosδ’ + μsinδ’) – μρ’ = 0, thì M’P sẽ tiến tới vô cùng, dẫn đến mômen phanh trên guốc phanh phía trước trở nên rất lớn, gây ra hiện tượng tự xiết Điều kiện để hiện tượng tự xiết xảy ra là: μ = C.cosδ ρ − C.sinδ.
C: Khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm chốt Chọn c= 100 mm
Theo tính toán ở trên ta có:
Trên họa đồ lực phanh, nếu đường kéo dài phương của R’ đi qua hoặc nằm dưới tâm quay của guốc phanh O1, hiện tượng tự xiết sẽ xảy ra.
μ''>0,3 guốc trước của cơ cấu phanh sau không xảy ra hiện tượng tự xiết khi phanh
Kết luận: Với cơ cấu phanh thiết kế, không xảy ra hiện tượng tự xiết. d Tính bền các chi tiết cơ cấu phanh sau
+ Tính kích thước đến trọng tâm G.
Guốc phanh thường có hình dạng chữ T và được thiết kế để chịu momen lớn nhất Theo tính toán, guốc phanh trước có khả năng chịu momen lớn hơn so với guốc phanh sau trong cơ cấu phanh.
Hình 3.3 Sơ đồ tính bền guốc phanh a = 50 mm; b= 6 mm; c= 10 mm; d= 40 mm.
Trong đó: Y2:kích thước chế tạo guốc phanh Y2 d
F1: diện tích phần trên chữ T: F1=a.b= 50.6= 300 mm 2
F2: diện tích phần dưới chữ T: F1=c.d= 10.40= 400 mm 2
Tính bán kính đường trung hòa:
Trong đó: R’1: bán kính trọng tâm của phần diện tích trên, tính đến tâm tang trống: R’17,5 mm
R’2: bán kính trọng tâm của phần diện tích dưới, tính đến tâm tang trống: R’2= 105 mm
Kích thước từ tâm bánh xe đến trọng tâm của guốc phanh
+ Kiểm tra bền guốc phanh.
Ta sử dụng phương pháp tính gần đúng để giải quyết bài toán phức tạp về guốc phanh Để xác định tiết diện nguy hiểm của guốc phanh, cần vẽ biểu đồ nội lực Các giá trị lực P, U', R' được đặt lên guốc phanh, từ đó phân tích lực tổng hợp R' thành hai thành phần N' và T' Giả sử lực phân bố đều trên guốc phanh, ta tính được các lực NX và TX tại góc β/2 Tại chốt quay của phanh, lực tổng hợp U1 cũng được phân tích thành hai thành phần UY1 và UX1, và tại điểm đặt lực R1, ta tiến hành cắt guốc.
Phân tích lực trong hệ thống, ta có thể chia thành hai nửa; ở mặt cắt trên, lực hướng tâm NZ1, QY1 và MU1 hoạt động, trong khi ở nửa dưới, các lực NZ2, QY2 và MU2 ngược lại với các thành phần lực và mômen ở phần trên.
Xét sự cân bằng đoạn trên ta có:
Hình 3.4 Sơ đồ lực nửa trên guốc phanh a: khoảng cách từ tâm trống phanh đến điểm đặt lực P, a = 105 mm
Rt: bán kính tang trống, Rt = 140 mm
- Xét sự cân bằng tại điểm A: = 0º, = 15º
- Xét sự cân bằng tại điểm B: = 15º, = 69º
Sau khi tính được các giá trị trên ta lập bảng sau:
Xét sự cân bằng cho đoạn dưới ta có:
Hình 3.5 Sơ đồ lực nửa dưới guốc phanh Trong đó:
- Xét sự cân bằng tại điểm B: = 9,21 0 ; 0 + 0= 81 0
- Xét sự cân bằng tại điểm C: = 0º ; 0 = 0 0
Ta có biểu đồ momen:
Căn cứ vào biểu đồ momen ta đi tính bền tại 3 điểm:
- Ứng suất do QY2 và MU gây ra được tính theo công thức σ (1 )
F: Diện tích của tiết diện tính toán
Rth: Bán kính đường trung hoà
Ri: Bán kính tại điểm đang xét
- Ứng suất do NX gây ra τ = N X S x
Sx: Mô men tĩnh phần bị cắt đối với trục quán tính trung tâm
Jx : Mô men quán tính của thiết diện
Nx: Lực cắt b: Chiều dày phần bị cắt
Fc – Diện tích phần bị cắt
Y – Toạ độ trọng tâm phần bị cắt đối với trục trung hoà
Trên hình vẽ tại điểm 1 và 3 có dF = 0 do đó Sx = 0 ⇒ τ = 0
= 5,3 N/mm 2 = 5,3.10 6 N/m 2 + Ứng tại đường trung hoà:
1878.3802,5 275000.10 = 2,6 N/mm 2 = 2,6.10 6 N/m 2 Vậy ta có bảng: Điểm
1 2 3 σ z N/m 2 9,9.10 6 9,93.10 6 10,5.10 6 τ N/m 2 0 5,3.10 6 0 τ th N/mm 2 0 2,6.10 6 0 Ứng suất tổng hợp tai các điểm là
Guốc phanh được chế tạo bằng thép 40
Vậy guốc phanh đã chọn đủ điều kiện bền
-Tính bền trống phanh Áp suất trong trống phanh được tính theo công thức:
Mp’: mômen phanh do guốc phanh trước sinh ra μ : hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh μ =0,3 b: chiều rộng má phanh b= 50 mm
0: góc ôm của tấm ma sát 0 = 120 0
- Ứng suất hướng tâm tính theo: σ n = qa ' 2 b ' 2 − a' 2 ( 1+ b ' r 2 2 )
- Ứng suất tiếp tuyến tính theo: σ t = qa ' 2 b' 2 − a' 2 ( 1 − b' r 2 2 )
Trong đó: a’: bán kính trong của trống phanh a’= 140 mm b’: bán kính ngoài của trống phanh b’= 160 mm r’: khoảng cách từ tâm đến điểm cần tính khi r’= a’= 140 mm thì
Ta có ứng suất tương đương là:
Để đảm bảo an toàn ta lấy thêm hệ số an toàn n= 1,5:
Trống phanh được làm bằng gang CX 18- 36 nên có:
So sánh thấy n n và t t do đó trống phanh đủ bền
3.2.3.Tính toán thiết kế cơ cấu phanh trước a Tính đường kính xylanh
Hình 3.7: Sơ đồ tính toán phanh đĩa Mômen phanh sinh ra trên một cơ cấu phanh dạng đĩa quay được xác định như sau:
Trong đó: : hệ số ma sát = 0,3 m: số đôi bề mặt má phanh Chọn m= 2
P: lực ép má phanh vào đĩa phanh. rtb: bán kính đặt lực.
với r 1 : bán kính bên trong tấm ma sát r 2: bán kính bên ngoài tấm ma sát
Theo xe tham khảo ta chọn
n: số ống xilanh làm việc Chọn n= 2. p0 :áp suất chất lỏng trong hệ thống p0 = 500 ¿ 800 (N/cm 2 ).
Chọn p0 = 700 (N/cm 2 ). d: đường kính xi lanh
b Xác định kích thước má phanh.
Kích thước má phanh được xác định dựa trên việc đảm bảo công ma sát riêng và áp suất trên má phanh Ngoài ra, tỷ số trọng lượng toàn bộ của ôtô so với diện tích các má phanh cùng với chế độ làm việc của phanh cũng là những yếu tố quan trọng trong quá trình lựa chọn kích thước này.
Chiều rộng má phanh b Chọn b = 50 m
Bán kính tang trống rt = 140 mm
Góc ôm tấm ma sát β0 = 120 0
Diện tích một má phanh:
Tính toán dẫn động phanh
3.3.1 Tính toán đường kính các xy lanh a Tính đường kính xy lanh công tác Đường kính xy lanh công tác của bánh sau d được tính toán dựa trên lực P đã xác định ở trên dựa trên phương pháp họa đồ lực phanh:
Với: P: lực ép của xy lanh lên guốc phanh P= 2113 N pi: áp suất dầu làm việc trong hệ thống phanh, chọn pi= 7 MPa
b Tính đường kính xy lanh chính
Xét điều kiện cân bằng tại xy lanh chính:
Trong đó: Qbd: lực tác động từ bàn đạp Chọn Qbd= 700 N l,l ’ : cánh tay đòn dẫn động bàn đạp Theo xe tham khảo ta có l l ' 00
D: đường kính xy lanh chính
c Hành trình làm việc của các piston trong xy lanh
Hành trình làm việc của các piston trong các xy lanh ở cơ cấu phanh cầu sau (x2) được tính như sau:
Khe hở trung bình giữa má phanh và tang trống là khoảng 0,25 mm, trong khi độ mòn đường kính cho phép của má phanh là 1 mm Khoảng cách từ tâm trống tới điểm đặt lực P là 105 mm, và khoảng cách từ tâm trống tới chốt định vị của má phanh là 100 mm.
Cơ cấu phanh trước là phanh đĩa nên khe hở giữa má phanh và tang trống nhỏ nên chọn x1= 1 mm.
Hành trình của bàn đạp trong hệ thống phanh bằng chất lỏng được xác định bằng cách bỏ qua biến dạng đàn hồi và tính toán thể tích chất lỏng cần thiết để ép ra khỏi xilanh chính Đối với ô tô có phanh ở tất cả các bánh xe, hành trình bàn đạp được tính theo một công thức cụ thể.
Trong đó: δ 0 : khe hở giữa thanh đẩy và piston ở xilanh chính
Chọn δ 0 = 1,5 mm cho d1, d2, D, tương ứng với đường kính của xilanh bánh trước, bánh sau và xi lanh chính Hệ số bổ sung η b khi phanh ngặt thể tích của dẫn động chất lỏng tăng lên được xác định trong khoảng η b = 1,05 đến 1,1, và trong trường hợp này, chọn η b = 1,05.
Đường ống dẫn động phanh, với áp suất có thể đạt tới 1000 N/cm², cần được tính toán cẩn thận để đảm bảo tính bền vững Khi phân tích, có thể coi đường ống dẫn dầu như một vỏ mỏng kín hai đầu với chiều dài lớn Ứng suất trong đường ống được tính theo công thức: σ t = p R s.
Trong đó: p: áp suất dầu trong đường ống p= 700 N/cm 2
R: bán kính bên trong đường ống dẫn R= 3 mm= 0,3 cm s: chiều dày ống dẫn s= 0,5 mm= 0,05 cm
Cắt ống theo mặt phẳng vuông góc với trục của ống yêu cầu ứng suất pháp n trên thành vỏ ống phải cân bằng với áp suất của chất lỏng tác động lên diện tích mặt cắt của ống.
Chọn loại đường ống làm bằng hợp kim đồng có = 2600 N/cm 2
So sánh ta có: 469,6( KG cm / 2 )
Vậy dẫn động đủ bền.
3.3.2 Tính toán trợ lực dẫn động a Phân tích phương án trợ lực chân không
Hiện nay, ô tô hiện đại được thiết kế nhằm giảm cường độ lao động cho người lái, giúp hạn chế sai sót kỹ thuật và nâng cao an toàn khi di chuyển Các hệ thống như cường hóa lái, cường hóa phanh và bộ chống hãm cứng bánh xe đã được cải tiến để giảm thiểu tai nạn giao thông Do đó, việc thiết kế bộ cường hóa phanh, đặc biệt là bộ cường hóa trợ lực chân không, là rất cần thiết để hỗ trợ người lái.
Sử dụng đường chân không từ ống nạp của động cơ để đưa vào khoang A của bộ trợ lực, trong khi khoang B sẽ được thông với khí trời khi thực hiện phanh.
Khi không phanh, cần đẩy 9 sang bên phải, khiến van số 6 và van số 7 cũng di chuyển theo Van khí tỳ sát vào van điều khiển, đóng đường thông với khí trời, tạo điều kiện cho khoang A thông với khoang B qua hai cửa E và F, đồng thời kết nối với cửa nạp Lúc này, không có sự chênh áp giữa hai khoang A và B, khiến bầu trợ lực không hoạt động Khi phanh, cần đẩy 9 sang trái, làm các van số 6 và 7 di chuyển sang trái Van điều khiển tỳ sát vào van chân không dừng lại, trong khi van khí tiếp tục di chuyển, tách rời khỏi van điều khiển, tạo ra đường thông giữa các cửa.
Khi cửa E và cửa F được đóng lại, không khí từ lỗ F sẽ thông với môi trường bên ngoài Lúc này, áp suất trong buồng B sẽ bằng áp suất khí trời, trong khi áp suất ở buồng A đạt 5N/cm², tương đương với áp suất đường nạp.
Sự chênh lệch áp suất giữa buồng A và buồng B khiến màng trợ lực di chuyển sang trái, tạo ra lực tác động lên piston 1 Lực này cùng chiều với lực từ bàn đạp của người lái, giúp ép dầu đến các xilanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh hiệu quả.
Khi giữ chân phanh, cần đẩy van 9 và van khí 6 để dừng lại, trong khi piston 1 vẫn tiếp tục dịch chuyển sang trái do chênh áp Van điều khiển 7 vẫn tiếp xúc với van chân không 5 nhờ lò xo, nhưng di chuyển cùng piston 1, và đường thông giữa lỗ E và F vẫn được bịt kín.
Van điều khiển 7 tiếp xúc với van khí nén 6, dẫn đến việc không khí không thể vào buồng B Do đó, piston 1 không di chuyển và giữ nguyên ở vị trí phanh với lực tương ứng hiện tại.
Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo 11 sẽ kéo bàn đạp về vị trí ban đầu, mở van 6 bên phải và tạo thông giữa khoang A và khoang B qua cửa E và F, khiến hệ thống phanh trở về trạng thái không hoạt động.
Ưu điểm của hệ thống này là tận dụng hiệu quả độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp khi động cơ hoạt động, mà không làm giảm công suất của động cơ Điều này giúp duy trì trọng tải chuyên chở và tốc độ di chuyển của ô tô một cách ổn định.
Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh
4.2.1 Quy trình xả air cho hệ thống phanh dầu
- Đổ đầy dầu phanh đúng loại vào bình (không để dầu phanh chảy và dính vào sơn)
- Tháo các đường phanh tới các bánh xe Từ từ đạp bàn đạp phanh và giữ nguyên.
- Dùng ngón tay bịt các lỗ dầu ra các bánh xe
- Lập lại các bước trên vài lần sau đó giữ nguyên bàn đạp ở vị trí đạp và lắp ống (tuy ô) tới các bánh xe
Để xả khí ở các bánh xe, quy trình cần sự phối hợp của 2 người và sử dụng các công cụ như cà lê 12, ti ô dẫn dầu, khay đựng dầu thải, cùng với rẻ lau Bước đầu tiên là xả air hệ thống phanh dầu để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu.
- Đổ dầu phanh vào bầu.
Người ngồi trong xe liên tục đạp phanh một cách nhanh và mạnh cho đến khi hết hành trình, sau đó từ từ nhả ra Khi cảm thấy lực đạp trở nên nặng, họ giữ nguyên trạng thái đạp để duy trì kiểm soát.
Người thứ hai tháo nắp cao su khỏi đầu van và cắm ti ô dẫn dầu vào ống xả khí để dẫn dầu ra khay chứa Sử dụng cà lê 12, từ từ tháo vít xả khí cho đến khi dầu chảy ra từ ống ti ô mà không còn bọt khí, sau đó siết chặt ốc vít lại.
-làm lại các thao tác trên 2-4 lần cho đến khi thấy hết bọt khí thì dừng lại.
- xả air cho các bánh từ xa xi lanh chính cho đến các bánh xe lại gần
- thêm dầu phanh sau mỗi lần xả air.
- Khi xả không khí ra khỏi hệ thống cần đổ thêm dầu vào bình chứa và mức dầu cách gờ của lỗ rót 10-20mm.
Dầu phanh dùng là loại DOT3 hoặc DOT4
4.2.2 Kiểm tra và điều chỉnh chiều cao bàn đạp phanh
Để đảm bảo an toàn khi lái xe, cần sử dụng thước để đo chiều cao từ sàn xe tới bàn đạp phanh, sao cho thước được đặt vuông góc với sàn Nếu chiều cao không đạt yêu cầu, cần tiến hành điều chỉnh để phù hợp với quy định.
+ Nới lỏng đai ốc hãm công tắc đèn phanh
Để điều chỉnh cần đẩy bàn đạp phanh, hãy xoay công tắc đèn phanh cho đến khi thân công tắc chạm vào cần bàn đạp Sau đó, kiểm tra lại chiều cao của bàn đạp để đảm bảo nó được hãm đúng cách.
4.2.3 Kiểm tra và điều chỉnh hành trình tự do
+ Dùng tay ấn vào bàn đạp phanh đến khi thấy nặng thì dừng lại
Nếu hành trình này không đúng cần điều chỉnh lại như sau:
+ Nới lỏng êcu hãm ở cần đẩy bàn đạp phanh hãm chạc chữ U
+ Xoay cần bàn đạp phanh vào hoặc ra thì hành trình tự do thay đổi
+ Muốn hành trình tự do lớn ta nới ra (tăng chiều dài cần đẩy) và ngược lại
+ Sau khi chỉnh được thì hãm chặt êcu lại
4.2.4 Bảo dưỡng, sửa chữa xylanh chính
- Cặp piston xylanh bị mòn, xước
- Lỗ điều hòa tắc, bẩn
- Lò xo hồi vị yếu, gẫy
- Bát cao su (cupen) bị mòn, rách, xước, trương nở
- Cụm van liên hợp bị hỏng, lò xo van yếu, gẫy
Nguyên nhân: do ma sát, sử dụng lâu ngày, dầu có nhiều cặn bẩn, tạp chất và dầu không đúng chủng loại.
Tác hại: hiệu quả phanh kém, chảy dầu, bó phanh
Tháo rời các chi tiết rửa sạch bằng nước sau đó dùng khí nén thổi khô (tuyệt đối không được dùng xăng, dầu diesel để rửa)
- Quan sát xem cupen bị hỏng, piston bị cào xước, lỗ điều hòa bị tắc bẩn không
- Kiểm tra độ mòn của piston và xylanh bằng panme và thước cặp
- Kiểm tra tính đàn hồi của lò xo bằng lực kế
Xylanh mòn dưới 0,05mm và có vết xước nhỏ có thể được đánh bóng bằng giấy nháp mịn Tuy nhiên, nếu mức mòn vượt quá 0,05mm hoặc có vết xước sâu, cần phải doa rộng và thay thế piston mới hoặc cả cặp piston xylanh mới.
- Van một chiều, bát phanh hỏng phải thay mới, lò xo yếu gãy thay mới
- Chú ý khi lắp: lắp đúng chiều cupen, bôi một lớp dầu phanh vào xylanh, piston và các chi tiết khác
* Hư hỏng và sửa chữa xylanh con
- Các chi tiết trong xyalnh con bị hỏng tương tự như trong xylanh tổng phanh
- Má phanh mòn, nhô đinh tán, bị nứt vỡ, dính dầu mỡ
- Lò xo kéo má phanh yếu, gãy
Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là do lực ma sát giữa má phanh và đĩa phanh khi thực hiện phanh Sau một thời gian dài sử dụng, vật liệu của má phanh có thể bị mỏi do lực phanh tác động đột ngột.
Tác hại: hiệu quả phanh kém hoặc bó phanh, chảy dầu, lãng phí và không an toàn
- Xylanh con kiểm tra và sửa chữa tương tự xylanh chính
- Kiểm tra má phanh dùng thước lá xác định độ mòn của tấm ma sát, độ thụt sâu của đinh tán không nhỏ hơn 1mm
- Kiểm tra tính đàn hồi của lò xo bằng lực kế
- Quan sát hư hỏng, nứt, vỡ, mòn trơ đinh tán, dính dầu mỡ của má phanh
- Xylanh con sửa chữa như xylanh chính tổng phanh
Kiểm tra má phanh là bước quan trọng; nếu má phanh mòn ít và độ thụt sâu của đinh tán lớn hơn 1mm, chỉ cần rửa bằng xăng và đánh sạch bằng giấy nháp trước khi sử dụng tiếp Tuy nhiên, nếu má phanh mòn, nứt, vỡ hoặc độ thụt sâu của đinh tán nhỏ hơn 1mm, cần phải thay mới để đảm bảo an toàn khi lái xe.
4.2.5 Bảo dưỡng, sửa chữa bộ trợ lực a) Hư hỏng
- Các phớt làm kín mòn, rách, xước, biến cứng
- Các van không khí, chân không bị mòn hở
- Màng của cụm van điều khiển bị thủng, rách, rạn nứt
- Lò xo của các van và màng điều khiển bị yếu, gãy b) Kiểm tra
* Kiểm tra hoạt động bộ trợ lực trên xe
- Đạp bàn đạp phanh vài lần khi động cơ không làm việc thì không có sự thay đổi hành trình dự trữ của bàn đạp
- Đạp bàn đạp phanh và khởi động động cơ nếu bàn đạp dịch chuyển xuống dưới một chút thì chứng tỏ bộ trợ lực phanh làm việc bình thường
* Kiểm tra độ kín không khí
Sau khi khởi động động cơ trong một hoặc hai phút, hãy tắt máy và từ từ đạp bàn đạp phanh vài lần Nếu bàn đạp phanh hạ thấp hơn so với lần đạp đầu tiên, điều này cho thấy trợ lực phanh không bị lọt khí.
Khi động cơ đang hoạt động, hãy đạp phanh và tắt máy, giữ nguyên bàn đạp Nếu sau 30 giây mà bàn đạp không có sự dịch chuyển, điều này cho thấy bộ trợ lực phanh không bị lọt khí.
Nếu có hiện tượng ngược lại chứng tỏ có hư hỏng cần tháo ra kiểm tra các bộ phận
- Quan sát phát hiện các hư hỏng của màng trợ lực, các phớt làm kín như bị mòn, rách, rạn nứt
Để kiểm tra van một chiều bằng khí nén, cần đảm bảo rằng khí được truyền từ phía trợ lực đến động cơ Ngược lại, không được phép có khí chảy từ động cơ trở lại trợ lực.
- Kiểm tra tính đàn hồi của các lò xo bằng lực kế
- Các màng và các phớt làm kín hỏng thì thay mới
Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục trong hệ thống phanh dầu
Hiện tượng Nguyên nhân Khắc phục
Bàn đạp phanh bị hẫng
-Độ cao bàn quá nhỏ.
-Hành trình tự do của bàn đạp quá
-Điều chỉnh lại chiều cao và hành trình của
Khi đạp phanh, nếu độ cao của bàn đạp phanh quá nhỏ và chạm vào sàn xe, người lái sẽ cảm thấy hẫng và không đủ lực để tạo ra phanh hiệu quả.
-Khe hở giữa má phanh và trống phanh quá lớn do: má phanh mòn, điều chỉnh không đúng
-Xilanh chính bị hỏng, hoạt động không tốt do: cupben bị thủng rách mép; thành xilanh bị rỗ xước;
-Có khí trong hệ thống dầu phanh lúc này đạp bàn đạp phanh thấy
-Đĩa phanh đảo hay tang trống bị méo. bàn đạp phanh. -Thay má phanh mới kiểm tra điều chỉnh lại.
-Thay cupben mới, mài lại hoặc thay mới xilanh chính.
-Xả air khỏi hệ thống phanh.
-Kiểm tra gia công lại đĩa phanh, trống phanh hoặc thay mới.
Khi xe đang chạy, bạn có thể cảm nhận được lực cản lớn, khiến bánh xe không lăn trơn tru Ngoài ra, nếu nhiệt độ của cơ cấu phanh tăng cao sau khi di chuyển một đoạn đường mà không sử dụng phanh, đây có thể là dấu hiệu cho thấy hệ thống phanh đang gặp vấn đề.
-Hành trình tự do của bàn đạp không có.
-Cần đẩy xilanh chính điều khiển không đúng.
-Piston bị kẹt hoặc đóng băng.
-Lò xo hồi vị của bàn đạp phanh bị tuột, rão, bàn đạp phanh bị kẹt.
-Phanh tay bị bó không nhả hết, các thanh dẫn động bị kẹt hoặc điều chỉnh không đúng.
-Áp suất dư trong mạch dầu quá lớn,
-Điều chỉnh hành trình tự do
-Kiểm tra điều chỉnh, sửa chữa hoặc thay mới.
Thay mới van một chiều và phớt cao su là cần thiết khi gặp sự cố như xilanh chính bị kẹt hoặc lò xo hồi vị guốc phanh bị tuột, gãy rão, đặc biệt trong hệ thống phanh tang trống Việc phớt cao su bị hỏng cũng cần được chú ý để đảm bảo hiệu suất phanh an toàn và hiệu quả.
Các vấn đề thường gặp ở hệ thống phanh bao gồm thanh dẫn động bị cong, guốc phanh bị biến dạng, má phanh gãy hoặc kẹt, chốt trượt của phanh đĩa bị kẹt, ổ bi bánh xe hỏng và tang trống bị méo.
Triệu chứng: Khi đạp phanh xe bị lệch sang một bên hay đuôi xe bị lắc hoặc lệch quay.
- Áp suất lốp hoặc do độ mòn của lốp trái và lốp phải không đều nhau.
- Góc đặt bánh trước và banh sau không đúng.
-Má phanh dính dầu, nứt hoặc méo, mòn lệch.
-Piston kẹt hoặc đóng băng.
- Cơ cấu phanh giữa các bên bánh xe mòn không đều hoặc một bên nào đó bị hỏng.
-Kiểm tra áp suất, bơm hơi, thay thế.
-Kiểm tra các cơ cấu điều chỉnh lại hoặc thay thế.
Triệu chứng: có tiếng két két kêu khi phanh.
-Má phanh(nứt, bẩn, méo hoặc chai cứng)
-Tấm đỡ má phanh lỏng.
-Đệm báo mòn bị hỏng.
Lò xo giữ guốc phanh bị hỏng.
-Lau trùi vệ sinh má phanh tang trống, kiểm tra sửa chữa hoặc thay mới.
Phanh nặng nhưng không ăn
-Trợ lực phanh hỏng, không hoạt động, rách màng trợ lực, van chân không hoặc van khí hở.
-Kiểm tra vệ sinh,bảo dưỡng sửa chữa hoặc thay mới. phanh rất nặng nhưng không có hiệu quả phanh cao.
-Có chi tiết chuyển động của cơ cấu phanh bị kẹt.
-Má phanh dính dầu mỡ.
-Má phanh quá mòn hoặc bị trai cứng.
-Phanh quá nhiều và liên tục dẫn tới cơ cấu phanh quá nóng dẫn tới hệ số ma sát má phanh và tang trống bị giảm.
-Sử dụng kết hợp phanh bằng động cơ để giảm cường độ làm việc của hệ thống phanh chính
Triệu chứng: chết máy khi xuất phát, xe không phát huy được công suất khi chạy.
-Hành trình cần phanh đỗ quá ngắn.
-Dây phanh đỗ bị kẹt.
-Khe hở guốc phanh nhỏ.
-Lò xo căng hoặc hồi vị.
-Điều chỉnh lại hành trình tự do của phanh tay.
-Kiểm tra, sửa chưa,thay thế.
Kiểm nghiệm hệ thống phanh
Mục đích của việc đánh giá chất lượng sau khi sửa chữa là đảm bảo hệ thống phanh hoạt động hiệu quả và an toàn Để thực hiện điều này, có hai phương pháp kiểm nghiệm hệ thống phanh: kiểm nghiệm trên đường và kiểm nghiệm trên băng thử Việc điều chỉnh và sửa chữa lại là cần thiết nếu phát hiện bất kỳ vấn đề nào trong quá trình kiểm tra.
* Phương pháp kiểm nghiệm trên đường
Cho xe chạy trên đường thẳng và bằng phẳng với tốc độ quy định và thực hiện phanh. Kiểm nghiệm phải đảm bảo yêu cầu:
- Các bánh xe phải ăn đều không bị lệch và 4 bánh xe phải lết
- Đĩa phanh không nóng quá quy định
- Khi đạp bàn đạp phanh thì hành trình bàn đạp là 1 hoặc
2 là đạt (phương pháp này chỉ áp dụng cho những nơi không có băng khảo nghiệm và những loại xe không có bộ phận chống hãm cứng bánh xe)
* Phương pháp kiểm nghiệm trên băng
Phương pháp kiểm tra phanh xe đơn giản bằng cách cho xe vào băng khảo nghiệm và đạp bàn đạp phanh Qua quá trình này, mômen phanh của từng bánh xe được xác định và so sánh với các quy định hiện hành Nếu phát hiện sai lệch, cần thực hiện điều chỉnh và sửa chữa kịp thời Ưu điểm của phương pháp này là có thể kiểm nghiệm tất cả các loại xe, đảm bảo an toàn cho cả xe và người lái.
Trong thời gian qua em được giao nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch
Dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Tiến Dũng và các giảng viên bộ môn Ô tô, em đã hoàn thành nhiệm vụ liên quan đến 16 chỗ Các nội dung chính đã được thực hiện một cách đầy đủ và hiệu quả.
Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh: Trình bày sơ lược về hệ thống phanh trên ô tô, các kết cấu của cơ cấu phanh.
Chương 2: Thông số cơ bản và lựa chọn phương án thiết kế phanh Lấy thông số cơ bản của xe tham khảo, tính toán lực tác dụng lên cầu trước và sau, để tính toán momen phanh lên các cầu Lựa chọn cơ cấu phanh, dẫn động phanh, sơ đồ phanh…
Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thông phanh ô tô Tính toán phanh đĩa trước, phanh guốc sau, tính bền chốt, tính nhiệt… Tính toán dẫn động, tính trợ lực, tính toán bộ điều hòa phanh….
Chương 4: Quy trình điều chỉnh, các hư hỏng thường gặp, quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh Nói về các hư hỏng thường gặp, cách khắc phục và rút ra kinh nghiệm thực từ thực tế.
Các cụm thiết kế đã được tính toán kỹ lưỡng, đảm bảo các thông số và kích thước làm việc đạt tiêu chuẩn, đồng thời mang lại độ tin cậy cao và độ bền tối ưu.
Trong quá trình thực hiện đồ án, tôi đã nỗ lực tìm hiểu thực tế và giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong thời gian có hạn Điều này là bước khởi đầu quan trọng giúp tôi nhanh chóng tiếp cận với ngành công nghiệp ô tô tại Việt Nam Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ các thầy cô và bạn bè để đề tài của mình hoàn thiện hơn, góp phần vào nhu cầu sử dụng xe tại nước ta hiện nay.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Dũng và các thầy trong bộ môn Ô tô đã hỗ trợ và tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này.
Hà Nội, ngày tháng 6 năm 2015
