SỬ DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWORK THIẾT KẾ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG THỦY LỰC TRỢ LỰC KHÍ NÉN

PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANHHệ thống phanh được phân loại như sau: o Hệ thống phanh chính hay còn là phanh chân được sử dụng trên ô tô để làm giảm tốc độ của ô tô theo mong muốn của người l

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

TP.HỒ CHÍ MINH

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRONG CÔNG NGHỆ Ô TÔ

SỬ DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWORK THIẾT KẾ MÔ PHỎNG HỆ

THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG THỦY LỰC TRỢ LỰC KHÍ NÉN

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

SINH VIÊN THỰC HIỆN: PHẠM THÀNH LỘC + NGUYỄN PHÚC HỬU GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS.NGUYỄN PHỤ THƯỢNG LƯU

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHANH

1 GIỚI THIỆU VỆ HỆ THỐNG PHANH

• Phanh tăng bua - hay còn gọi là phanh tang trống và phanh đĩa

• Phanh tang trống được sử dụng rộng rãi trên ô tô có trọng tải lớn như xe tải, xe khách, xe chuyên dùng…nó cũng được bố trí trên cầu sau của một số dòng xe du lịch của các hang như TOYOTA, HYUNDAI, HONDA, KIA, MAZDA…;

• Phanh đĩa cũng được sử dụng rộng rãnh trên các dòng xe du lịch hiện nay

2 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH

Hệ thống phanh được phân loại như sau:

o Hệ thống phanh chính (hay còn là phanh

chân) được sử dụng trên ô tô để làm giảm tốc độ của ô tô theo mong muốn của người lái, nó được trang bị trên tất cả các bánh xe ở cầu trước và sau của ô tô

o Hệ thống phanh dừng (hay còn gọi là phanh tay)

được sử dụng để giữ cho ô tô ở trạng thái đứng yên

Nó thường được vận hành bằng tay, do đó nó còn được gọi là phanh tay Chức năng chính của loại hệ thống phanh này là giữ cho ô tô ở trạng thái đứng yên khi dừng xe trên đường bằng hoặc đèo dốc

3 Kết cấu của cơ cấu phanh

•Cơ cấu phanh tang trống (còn gọi là phanh tăng bua) bao

gồm hai cụm má phanh (bố thắng) được gắn cố định định trên cầu xe, các má phanh được dẫn động bởi các xylanh phanh bánh

xe (heo con) hoặc bằng các đòn dẫn cơ khí, một trống phanh (tăng bua) chụp bên ngoài cụm má phanh, trên trống phanh có các lỗ để gắn lên trục quay bánh xe.

•Thường được bố trí trên các dòng xe có trọng tải lớn như xe tải, xe khách, xe chuyên dùng, ngoài ra nó cũng được bố trí trên cầu sau của các dòng xe như TOYOTA Fortuner, Hilux, Land Cruiser; FORD Everest, Escape; HONDA CRV, City; NISSAN X-trail, Navara; CHEVROLET Colorado…

Cơ cấu guốc phanh gồm guốc dẫn và guốc kéo

Cơ cấu phanh đĩa: bao gồm một đĩa thép được gắn cố định

bằng bu long trên moay ơ trục bánh xe, một giá đỡ (hay còn gọi

là caliper hay cùm phanh) và các má phanh (bố thắng)

• Giá đỡ được gắn trên vỏ cầu nên nó sẽ cố

định, trong khi đó đĩa phanh sẽ quay cùng với

bánh xe Trên giá đỡ có bố trí các xy lanh thủy

lực và các má phanh Khi người lái đạp phanh,

piston sẽ di chuyển làm cho các má phanh ép

sát vào đĩa phanh để thực hiện quá trình

phanh Một hệ thống phanh sử dụng cơ cấu

phanh đĩa luôn đi kèm với hệ thống dẫn động

phanh bằng thủy lực

• Hiện nay, giá đỡ cơ cấu phanh đĩa

thường được chia làm hai loại: loại

cố định có các piston được bố trí

hai phía (hai mặt) so với đĩa phanh

và loại di động có các piston được

bố trí một phía so với đĩa phanh

Loại giá đỡ di động được sử dụng

phổ biến hơn cả do kết cấu gọn nhẹ

của nó

•Hệ thống phanh dẫn động cơ khí (hay

còn gọi là dẫn động bằng dây cáp)

thường được sử dụng trên các dòng xe đời cũ Hiện nay, kiểu dẫn động phanh này chỉ được sử dụng cho hệ thống

phanh dừng, đây là yêu cầu bắt buộc đối với hệ thống phanh dừng để đảm bảo độ tin cậy và độ an toàn của hệ thống phanh dừng Lý do hệ thống phanh dẫn động

cơ khí ít được sử dụng là do kết cấu

phức tạp của nó, việc bố trí các điểm nối dây cáp tới cơ cấu phanh tại bánh xe rất khó khăn và phức tạp Để khắc phục

tình trạng đó, các nhà sản xuất đã thiết

kế ra hệ thống phanh dẫn động thủy lực.

Hệ thống phanh dẫn động thủy lực

Đây là loại dẫn động phanh được sử dụng phổ biến và rộng rãi

nhất hiện nay trên các dòng xe du lịch của các nhà sản xuất

như TOYOTA, HONDA, KIA, MAZDA, HYUNDAI… Nó

hoạt động dựa theo định luật Pascal, kết cấu của nó được giải

thích như hình dưới đây:

Hệ thống phanh dẫn động thủy lực thường đi kèm với một bộ trợ lực phanh chân không (bầu trợ lực phanh) để làm giảm sự mệt mỏi cho người lái đồng thời đảm bảo hiệu quả phanh luôn ổn định

Hệ thống phanh dẫn động khí nén chủ

yếu được bố trí trên các dòng xe tải nặng,

xe đầu kéo, sơ mi rơ moóc…do yêu cầu

của loại dẫn động phanh này là phải có

một máy nén khí được bố trí trên xe

Hệ thống phanh dẫn động kể hợp thủy

lực- khí nén : Loại dẫn động phanh này

thường chỉ bố trí trên các dòng xe tải

nặng và xe chuyên dùng

Các loại hệ thống phanh hiện đại

 Phanh điện từ( Magnetic Brakes): Đây là một dạng của hệ

thống phanh, từ trường được sinh ra bởi các nam châm vĩnh cửu được sử dụng để thực hiện phanh bánh xe

 Phanh dừng dẫn động điện- điều kiện từ( Electronic

Parking Brake): hệ thống phanh dừng này thực chất chỉ

thay đổi phương pháp dẫn động cơ khí (cáp) bằng dẫn động điện và được điều khiển điện tử

 Phanh điện(Electrical Brake) Đây là loại hệ thống phanh

sử dụng trên xe điện, sự phanh được thực hiện bằng chính các mô tơ điện dẫn động bánh xe

 Hệ thống phanh điện từ(Electronic Braking System)

Việc điều khiển các chi tiết của hệ thống phanh bằng điện tử giúp làm giảm thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh

Do đó, nó giảm quãng đường phanh một cách đáng kể, từ đó tránh được các tai nạn không mong muốn Hệ thống phanh được trang bị tính năng chống bó cứng má phanh ABS sẽ giúp việc lái xe ổn định hơn, giảm thiểu tình trạng mất kiểm soát khi phanh

Dầu phanh

Dầu phanh là một loại chất lỏng đạt tiêu chuẩn nhất định được

sử dụng bên trong hệ thống phanh để thực hiện dẫn động phanh Hệ thống phanh trong quá trình hoạt động sinh ra một lượng nhiệt rất lớn, do đó dầu phanh phải có khả năng chịu nhiệt độ cao và không bị đóng băng trong các điều kiện vận hành

II SƠ ĐỒ VỀ HỆ THỐNG PHANH

1 Sơ đồ và cấu tạo phanh ô tô

Sơ đồ thống phanh ô tô gồm có các bộ phận sau đây:

1 Bàn đạp phanh 2 Bộ trợ lực phanh

3 Xi lanh chính 4 Van điều hòa lực phanh

5 Phanh đĩa 6 Phanh đỗ/ Phanh tay

(1) Phanh đĩa (2) Phanh trống

2 Khái quát chung hệ thống phanh ô tô

Để giảm tốc độ của một xe đang chạy và dừng xe, cần thiết phải tạo ra một lực làm cho các bánh xe quay chậm lại

Khi người lái đạp bàn đạp phanh, cơ cấu phanh tạo ra một lực (phản lực của mặt đường) làm cho các bánh xe dừng lại và khắc phục lực (quán tính) đang muốn giữ cho xe tiếp tục chạy, do đó làm cho xe dừng lại Nói khác đi, năng lượng (động năng) của các bánh xe quay được chuyển thành nhiệt do ma sát (nhiệt năng) bằng cách tác động lên các phanh làm cho các bánh xe ngừng quay

Người lái không những phải biết dừng xe mà còn phải biết cách cho xe dừng lại theo ý định của mình Chẳng hạn như, các

phanh phải giảm tốc độ theo mức thích hợp và dừng xe tương đối ổn định trong một đoạn đường tương đối ngắn khi phanh khẩn cấp Các cơ cấu chính tạo ra chức năng dừng xe này là hệ thống phanh như là bàn đạp phanh và các lốp xe

 ABS (Hệ thống phanh chống chống bó cứng)

ABS là bộ điều khiển phanh bằng máy tính để tự động tránh khoá câc lốp xe do phanh

khẩn cấp Hệ thống này làm tăng độ ổn định của xe và rút ngắn quãng đường phanh

Do đó các lốp không bị bó cứng và vô lăng vẫn có thể xoay được ngay cả khi ấn phanh đột ngột Vẫn điều khiển được xe và đỗ xe an toàn

• Hệ thống phanh ABS có EBD

"EBD" trong hệ thống ABS có EBD là chữ viết tắt của phân phối lực phanh bằng điện tử hoặc điều khiển phân phối lực phanh của hệ thống ABS bằng điện tử

Ngoài chức năng thông thường của ABS, lực phanh được phân phối giữa các bánh trước và bánh sau và các bánh bên phải và bên trái một cách phù hợp với trạng thái của xe bằng bộ điều khiển phanh ABS bằng thuỷ lực

• BA (Hệ thống hỗ trợ khi phanh)

BA là một hệ thống hỗ trợ vận hành phanh khi người lái không thể đạp đủ lực lên bàn đạp phanh Đạp lên bàn đạp phanh đột ngột được coi

là sự dừng xe khẩn cấp và hệ thống này tự động tạo ra một lực phanh lớn hơn

 Loại cần:Chủ yếu sử dụng ở xe du lịch và xe thương mại (loại phổ biến nhất hiện nay)

 Loại thanh kéo: Dùng ở một số xe thương mại

• Phanh tay điện tử gắn bộ chấp

hành mô-tơ điện một chiều ở 2

bánh sau Hộp điều khiển phanh của xe sẽ xử lý các tín hiệu nhận được từ người tài xế rồi truyền

xuống mô-tơ điện hoạt động Nếu muốn kéo phanh tay bạn cần phải đạp phanh chân, sau đó, kéo lẫy điều khiển phanh tay Khi muốn nhả phanh tay điện tử (Unlock), lái

xe cần phải đạp chân phanh sau đó nhấn lẫy điều khiển phanh tay

xuống Chức năng của phanh là để đảm bảo an toàn khi lái xe Vì

phanh sử dụng tự động nên có thể giúp tài xế tránh được những va chạm khi không kéo phanh

dừng/đỗ

3 Kiểm tra và bảo dưỡng phanh ô tô

 Các chuyên gia về kỹ thuật ô tô cho rằng, phanh là bộ phận quan trọng bậc nhất trong việc đảm bảo an toàn trên một chiếc xe Nhiều trường hợp chiếc xe mất an toàn, thậm chí tai nạn xảy ra liên quan đến những trục trặc về phanh như: Mất phanh, phanh không ăn, bó phanh,…Xe có thể thiếu dầu phanh, đĩa phanh mòn

 Cần kiểm tra định kỳ dầu phanh, má phanh

 Dầu phanh: Thực tế, ngay cả khi hệ thống phanh chưa

hỏng hóc gì, các chuyên gia vẫn khuyên lái xe nên thường xuyên quan sát các bộ phận của xe xem có gì bất thường không, đặc biệt là dầu phanh và đĩa phanh

- Má phanh (hay còn gọi là bố thắng)

là một bộ phận quan trọng trong hệ thống phanh ô tô Má phanh có nhiệm

vụ tiếp xúc với phần quay của phanh, tạo ra lực ma sát để giúp giảm tốc độ quay của bánh xe Má phanh phải chịu lực ma sát liên tục nên sẽ bị mòn theo thời gian.

*Một số nguyên nhân thường gặp khiến má phanh oto

nhanh xuống cấp hơn bình thường như:

• Không vệ sinh và bảo dưỡng má phanh định kì

• Đĩa phanh bị biến dạng do va chạm

• Ắc suốt phanh bị gỉ sét

• Bàn đạp phanh ngắn

• Má phanh nở do bị lọt nước

• Dầu phanh nhiễm nước

- Xi lanh phanh là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thuỷ lực Có tác dụng chuyển

đổi lực tác động từ bàn đạp phanh thành áp suất thủy lực Áp suất này truyền đến các xilanh con ở các bánh xe, tác

động điều khiển guốc phanh hoặc tấm má phanh ép sát vào trống hoặc đĩa phanh để hãm các bánh xe lại Khi chi tiết này bị hư hỏng, hệ thống phanh sẽ hoạt động kém hiệu quả hoặc có thể là mất khả năng làm xe dừng lại, gây nguy

hiểm đến tính mạng của người lái xe Vì vậy, bạn cần có những kiểm tra với xilanh chính để khắc phục sớm những hư hỏng

-Bầu trợ lực phanh (còn gọi bầu trợ lực chân không hay bầu hơi trợ lực) là bộ phận có vai trò khuyếch đại lực đạp

chân phanh Nhờ có bầu trợ lực phanh mà người lái sẽ không tốn nhiều sức khi nhấn bàn đạp phanh Hệ thống trợ lực phanh ô tô hoạt động theo nguyên lý tận dụng sự chênh lệch giữ chân không động cơ và áp suất khí quyển

Các Dấu Hiệu Nhận Biết Bầu Trợ Lực Phanh Bị Hỏng:

• Pedal Phanh Cứng, Nặng

• Bàn Đạp Phanh Cao Hơn Bình Thường

• Quãng Đường Phanh Dài Hơn

• Tốc Độ Động Cơ Không Đều

Phanh tang trống

Với phanh tang trống cần xác định vị trí xy lanh phanh, guốc

thắng… Tiếp tục, tháo trống phanh để coi lại độ mòn guốc

phanh, má phanh Nếu đã mòn cần thay thế Kiểm tra xi lanh

phanh xem có rò rỉ dầu không Nếu có thì có thể đó là nguyên

nhân phanh bị nặng Song song đó cần kiểm tra các chi tiết như

lò xo hồi vị (liên quan tới hiện tượng bó phanh) Nếu có hư

hỏng thì cần thay thế

Ngoài ra còn có một số lỗi hư hỏng thường gặp như: Bàn đạp bị thấp, Thiếu dầu phanh, Đĩa phanh, tang trống

bị đảo, Khí lọt vào đường ống dẫn dầu, xy lanh phanh, Mất áp suất dầu phanh, Có không khí lọt vào đường ống dẫn dầu phanh,…

Vì vậy chúng ta nên thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng hệ thống để tránh xảy ra sự cố gây nguy hiểm đến tính mạng con người