LỜI NÓI ĐẦU

  Xã hội đã có nhiều thay đổi kể từ lúc nó được hình thành, và càng ngày xã hội lại càng hoàn thiện hơn và tốt đẹp hơn. Trong nền công nghiệp ô tô cũng vậy kể từ lúc chiếc ô tô đầu tiên ra đời vào đầu thế kỉ 19. Đến nay nó đã có nhiều thay đổi và tất nhiên là thay đổi có kế thừa và phát triển.

  Nước ta đang trên đà phát triển, đặc biệt là ngành công nghiệp, trong đó ngành công nghiệp ô tô cũng rất được chú trọng và phát triển. Nó được cho thấy bởi sự xuất hiện của nhiều hãng ô tô nổi tiếng được lắp ráp tại Việt Nam như HYUNDAI, TOYOTA, HONDA... Do đó vấn đề đặt ra ở đây cho một người kỹ sư là phải nắm rõ được kết cấu của các cụm, các hệ thống trên các loại xe hiện đại để từ đó khai thác và sử dụng xe một cách có hiệu quả cao nhất về công dụng, an toàn, kinh tế trong điều kiện ở Việt Nam.

  Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đấy, ngoài ra hệ thống phanh còn đảm bảo giữ cố định xe trong thời gian dừng xe. Đối với ô tô,hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng nhất, bởi vì nó đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao,cho phép lái xe điều chỉnh được tốc độ chuyển động hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm, nhờ vậy mà nâng cao được năng suất vận chuyển.

  Vì vậy, trong quá trình học tập về chuyên ngành cơ khí ô tô tại Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự em đã được giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài: Khai thác hệ thống phanh trên xe Hyundai Elantra 2015. Nội dung bản thuyết minh gồm 4 chương:

Chương 1. Giới thiệu chung về xe Hyundai Elantra 2015.

Chương 2.  Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phanh trên xe Hyudai Elantra 2015.

Chương 3. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Hyundai Elantra 2015.

Chương 4. Hướng dẫn khai thác hệ thống phanh xe Hyundai Elantra 2015.

  Qua việc nghiên cứu trên một xe cụ thể như vậy đã giúp em rèn luyện thêm được nhiều kỹ năng tính toán, tra cứu tài liệu và tiếp cận dần với công việc cụ thể của một người kỹ sư trong tương lai.

  Được sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn Đại úy - Thạc Sỹ   …………….. và các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô Quân sự cùng các bạn đồng nghiệp em đã hoàn thành đồ án, đạt được các mục tiêu đặt ra trong thời gian quy định. Mặc dù đã rất nỗ lực nhưng do năng lực bản thân có hạn nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em kính mong được sự chỉ bảo của các thầy và sự góp ý của các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

  Em xin chân thành cảm ơn!

Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE HYUNDAI ELANTRA 2015

1.1. Giới thiệu chung và lịch sử phát triển xe Elantra

Hyundai là hãng xe Hàn Quốc xuất hiện rất lâu với các dòng xe tải, xe du

lịch. Xe du lịch của Hyundai có các dòng như: Santa Fe, Tucson, Sonata, Accent, Elantra,... Với kiểu dáng hiện đại, mới mẻ, nội thất rộng rãi với 5 chỗ ngồi. 

Elantra 2015 gồm 3 phiên bản là 1.6 MT, 1.6 AT và 1.8 AT. Với phiên bản 1.6 MT sử dụng động cơ xăng kiểu I4, dung tích 1,6 lít sản sinh công suất cực đại 130 mã lực tại 6300 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại 160 Nm tại 4850 vòng/phút.

Elantra 2015 được trang bị tính năng an toàn cơ bản như hai túi khí cho hàng ghế trước, cảm biến lùi, hệ thống chống bó cứng phanh ABS giúp bánh xe không bị bó cứng ngay cả khi phanh gấp trên đường trơn trượt.

1.3. Giới thiệu chung về các hệ thống của xe Hyundai Elantra 2015

1.3.1. Giới thiệu chung về động cơ

   Động cơ sử dụng trên xe Elantra 2015 là loại động cơ xăng 4 kỳ, với 4 xy lanh đặt thẳng hành, thứ tự làm việc 1-3-2-4. Động cơ sử dụng trục cam kép, dẫn động bằng đai.

- Công suất cực đại: 130 HP / 6.300 rpm

- Mômen xoắn cực đại: 160 N.m / 4.850 rpm

- Tỉ số nén: 10,5:1

- Mức tiêu hao nhiên liệu: 6,2L /100 Km (trong điều kiện thử nghiệm)

- Hệ thống cung cấp nhiên liệu: xe Elantra 2015 sử dụng hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (MPI) với các loại xăng có chỉ số octan là RON 95, 92, 87, 83. Dung tích bình xăng là 45 lít.

1.3.3. Hệ thống lái

  Hệ thống lái có chức năng giữ nguyên hoặc thay đổi hướng chuyển động của xe. Hệ thống lái của xe Elantra 2015 dẫn dộng lái là loại cơ khí có trợ lực điện dùng mô – tơ điện để trợ lực cho tay lái. Do đó người lái sẽ đánh lái được nhẹ nhàng hơn. 

1.3.4. Hệ thống phanh

Hệ thống phanh của xe Elantra 2015 gồm có phần phanh chân (phanh công tác) và phanh tay (phanh dừng).

Phanh chân dùng để điều chỉnh tốc độ xe chạy trên đường, phanh tay dùng để dừng xe tại chỗ.

1.3.6. Các bộ phận khác

1.3.6.1. Hệ thống điện

- Điện áp mạng: 12 V

- Máy phát: 12V- 65A

- Động cơ khởi động: kiểu SD 80, công suất 0,8 kW

1.3.6.2. Khung, vỏ xe

Thân xe được dập từ thép chịu lực cường độ cao, giúp tăng độ cứng, đồng thời giảm lực va đập khi xảy ra va chạm.

Chương 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE HYUNDAI ELANTRA 2015

2.1. Công dụng, yêu cầu của hệ thống phanh

2.1.1. Công dụng hệ thống phanh

Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó theo yêu cầu của người lái, giữ cho ô tô dừng ở ngang dốc trong thời gian dài, hoặc cố định xe trong thời gian dừng tùy ý. 

2.1.2. Yêu cầu của hệ thống phanh

Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau:

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

- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp xảy ra để đảm bảo sự ổn định chuyển động của ô tô.

2.2.2. Nguyên lý làm việc chung.

- Khi đạp phanh dầu áp suất cao trong xy lanh phanh chính (3) được khuếch đại bởi trợ lực sẽ được truyền đến các xy lanh bánh xe và thực hiện quá  trình phanh.

- Nếu có một trong các bánh xe có dấu hiệu tốc độ giảm hơn so với các bánh khác (sắp bó cứng) tín hiệu này được ECU (7) xử lý và ECU điều khiển bộ chấp hành phanh (6) (các van điện 2 vị trí) làm việc để giảm áp suất dầu trong xy lanh bánh xe đó để nó không bị bó cứng. 

2.2.3.3. Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS).

  Hệ thống hãm cứng phanh xe (ABS) là hệ thống điều khiển áp suất dầu xi lanh phanh của tất cả 4 bánh xe để ngăn việc hãm cứng các bánh xe khi phanh.

- Cho phép dừng xe khi phanh gấp trong khi vẫn đảm bảo được tối đa tính năng ổn định và lái ngay cả trên đường vòng.

Chức năng của ABS giúp xe đảm bảo đuợc tính ổn định về hướng và khả năng lái trong hầu hết điều kiện đường xá. Tuy nhiên ABS không thể chống lại sự truợt của bánh xe khi vận tốc quay vòng vượt quá giới hạn cho phép.

a. Cấu tạo của hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS).

Hệ thống chống hãm cứng bánh xe gồm các cụm cơ bản sau:

- Cảm biến tốc độ bánh xe ghi nhận và gửi tín hiệu đến bộ ABS – ECU.

-  ABS-ECU theo dõi tình trạng của các bánh xe bằng cách tính tốc độ ô tô và sự thay đổi tốc độ của các bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe.

c. Nguyên lý hoạt động của bộ chấp hành ABS

 * Khi phanh bình thường ABS không hoạt động:

  Khi phanh bình thường tức là lực cản trong cơ cấu phanh còn nhỏ chưa có nguy cơ làm bánh xe bị trượt, khi này ABS không hoạt động. ABS_ECU không gửi tín hiệu bằng dòng điện đến cuộn dây của van do đó van ba vị trí bị ấn xuống bởi lò xo và cửa A mở còn cửa B đóng.

2.2.4. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh chính xe Elantra 2015

- Khi chưa phanh: Do không có lực phanh nên hai má phanh tách đều, không ép sát vào đĩa phanh.

- Khi phanh xe: Người lái tác dụng lực vào bàn đạp phanh thông qua cơ cấu dẫn động tác động vào píttông xi lanh chính làm hai píttông dịch chuyển sang trái, khi hai píttông đi qua lỗ bù thì thể tích bên trái píttông giảm, áp suất tăng làm van hoa thị đóng các lỗ trên píttông, dầu có áp suất cao chuyển đến xi lanh công tác làm cho píttông xi lanh công tác dịch chuyển ép tấm ma sát vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh.

2.3. Phân tích kết cấu hệ thống phanh dừng xe Hyundai Elantra 2015

Hệ thống phanh dừng xe Hyundai Elantra 2015 dùng để dừng, hãm ô tô trên địa hình mặt đường phẳng, dốc… giữ xe cố định trong thời gian tuỳ ý. Ngoài ra còn sử dụng khi ngặp sự cố hỏng phanh chính.

2.3.3. Nguyên lí làm việc.

Khi chưa phanh:Người lái không tác dụng vào cần kéo phanh, chốt điều chỉnh nằm ở vị trí bên phải, đế bi chưa tác dụng vào viên bi, dưới tác dụng của lò xo kéo guốc phanh và má phanh cách tang trống phanh một khoảng nhất định.

Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH CHÍNH XE HYUNDAI ELANTRA 2015

3.1. Sơ đồ tính toán, kiểm nghiệm và các thông số ban đầu.

L: Chiều dài cơ sở xe.                                  

a: Chiều dài từ trọng tâm xe đến cầu trước.

b: Chiều dài trọng tâm xe đến cầu sau.

h_g: Chiều cao trọng tâm xe.

G: Trọng lượng toàn bộ xe.

P_p1: Lực phanh sinh ra ở bánh xe cầu trước.

P_p2: Lực phanh sinh ra ở bánh xe cầu sau.

P_f1: Lực cản lăn ở bánh xe cầu trước.

3.1.2. Các thông số ban đầu.

- Chiều dài cơ sở : L= 2700 mm

- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trước a= 1220  mm

- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau b= 1480 mm

- Chiều cao trọng tâm xe 605 mm

- Trọng lượng toàn bộ xe G= 1800 kG

3.2. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh.

3.2.2.2. Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.

Để đảm bảo phanh xe có hiệu quả nhất trong bất kỳ điều kiện nào, lực phanh yêu cầu trên các bánh xe được xác định như sau:

- Lực phanh cực đại tác dụng lên một bánh xe cầu trước và cầu sau.

Mô men phanh thực tế : N = 3302,31 Nm > 1825,28 Nm

Mô men do cơ cấu phanh sinh ra lớn hơn mô men phanh yêu cầu của phanh. Vậy mô men của phanh đạt yêu cầu đặt ra.

3.3. Tính toán xác định công ma sát riêng.

Công ma sát riêng được xác định trên cơ sở má phanh thu toàn bộ động năng của ô tô ở vận tốc nào đó. Do vậy công ma sát riêng tính trên thoả mãn điều kiện cho phép.

Thời hạn phục vụ của má phanh phụ thuộc vào công ma sát riêng, công ma sát càng lớn thì nhiệt độ phát ra càng lớn má phanh chóng bị hỏng.

3.5. Tính toán nhiệt trong quá trình phanh.

Trong quá trình phanh , động năng của ô tô chuyển thành nhiệt năng của đĩa phanh  và các chi tiêt khác một phần thoát ra môi trường không khí . 

Số hạng thứ nhất ở vế phải phương trình là năng lượng nung nóng đĩa phanh. Còn số hạng thứ hai là phần năng lượng truyền ra không khí. Khi phanh ngặt với thời gian ngắn năng lượng truyền ra môi trường coi như không đáng kể, cho nên số hạng thứ hai có thể bỏ qua.

Chương 4. KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH XE HYUNDAI ELANTRA 2015

4.1. Một số tiêu chuẩn cơ bản trong điểm kiểm tra hiệu quả nhanh.

Các quốc gia khác nhau đều có tiêu chuẩn riêng cho phù hợp với mức độ phát triển kinh tế, chính vì vậy các tiêu chuẩn sử dụng đều không giống nhau. Tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra hiệu quả phanh cho trong bảng 4.2 của ECE R13 Châu Âu, và của TCVN 6919-2001 Việt Nam trong trường hợp lắp ráp, xuất xưởng ô tô.

4.2. Bảo dưỡng kỹ thuật

4.2.1. Các dạng bảo dưỡng

4.2.1.1. Kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên

Công tác kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên do người sử dụng thực hiện hàng ngày hay sau mỗi hành trình dài của xe.

4.2.2. Nội dung một số công việc trong bảo dưỡng kỹ thuật

Công tác kiểm tra bảo dưỡng kỹ thuật đối với hệ thống phanh cần chú ý các nội dung sau :

- Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh.

- Điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh.

- Xả khí trong dẫn động thủy lực.

4.2.2.1. Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh.

   Hành trình toàn bộ, hành tình tự do và vị trí tự do của bàn đạp phanh  phụ thuộc vào kích thước, vị trí ngồi lái của từng loại xe, được nhà sản xuất quy định cụ thể trong sách hướng dẫn khai thác.

4.2.2.2. Điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh.

    Khi kiểm tra, bánh xe được kích khỏi mặt đất, xoay tới vị tri đánh dấu giữa mâm phanh và tang phanh, sử dụng căn lá để đo khe hở tại lỗ kiệm tra. Ngoài ra, có thể kiểm tra bằng kinh nghiệm thông qua hành trình bàn đạp phanh.

4.2.3.3. Thay thế đĩa phanh.

  Má phanh sau có hiệu suất cao hơn so với má phanh trước và không chịu ảnh hưởng của hơi ẩm như các kiểu guốc phanh thông thường. Nhìn chung đĩa phanh sau cũng giống như đĩa phanh trước, nhưng có điều khác nhau cơ bản nhất.

Bước 1: Xác định các bộ phận chính của đĩa phanh sau.

Đĩa phanh sau bao gồm các bộ phận: má phanh sau, giá bộ kẹp phanh và bu lông định vị bộ kẹp phanh ( Lưu ý: Một vài loại xe không có vít định vị đĩa phanh).

 Bước 4: Tháo bu lông của giá kẹp phanh

Bạn sử dụng cờ lê để tiếp tục nới lỏng và tháo hẳn bu lông giá bộ kẹp và nhấc giá bộ kẹp phanh ra khỏi vị trí của nó. 

Bước 7: Chỉnh lại bộ kẹp phanh sau.

Trước khi lắp má phanh mới, bạn phải tiến hành cân chỉnh lại bộ kẹp phanh sau. Bạn hãy dùng dụng cụ cân chỉnh để đẩy pittông co lại đến vị trí mà má phanh mới sẽ vừa khít. Với kiểu cân chỉnh này, bộ kẹp phanh sẽ không bị nén bởi dụng cụ kẹp, bạn cũng có thể dùng một dụng cụ khác thích hợp để cân chỉnh lại bộ kẹp phanh sau.

Bước 8: Lắp lại giá bộ kẹp phanh và lắp má phanh mới.

Lắp lại bộ kẹp phanh, hãy chỉnh lại má phanh cho ngay ngắn và tiến hành lắp lại bu lông định vị bộ kẹp phanh. Kiểm tra và xiết lại tất cả các bu lông định vị bộ kẹp phanh và bu lông giá bộ kẹp phanh. Xả hết khí trong hệ thống phanh. Trước khi lái xe, bạn hãy đạp bạn đạp phanh xuống dưới hết cỡ, rồi sau đó để nó nâng lên tự do.

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian nghiên cứu thu thập tài liệu, vận dụng những kiến thức đã học và tính toán nội dung của đồ án, được sự hướng dẫn kiểm tra tận tình, chu đáo, tỉ mỉ của Thầy giáo Đại úy, Thạc sỹ …………. và sự giúp đỡ của các thầy trong Bộ môn Ôtô quân sự cùng sự nỗ lực của bản thân, đến nay đồ án của em đã hoàn thành được các nội dung sau:

1. Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh xe Hyundai Elantra 2015.

2. Nghiên cứu đánh giá kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Hyundai Elantra 2015.

3. Lập nội dung bảo dưỡng và quy trình sửa chữa một số cụm của hệ thống phanh trên xe Hyundai Elantra 2015.

   Hạn chế của đồ án là còn nhiều vấn đề quan trọng khác trong khai thác hệ thống phanh xe mà đồ án chưa đề cập đến. Em rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các thầy giáo trong Bộ môn ôtô quân sự và các bạn trong lớp để cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn và bản thân em cũng được hoàn thiện hơn, để phục vụ cho công tác sau này.

    Em xin chân thành cảm ơn !

                                                                                 Ngày ... tháng ... năm 20...

                                                                                    Sinh viên thực hiện

                                                                                      .....................    

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Phúc Hiểu - Vũ Đức Lập, Lý thuyết ôtô quân sự (Giáo trình và Phụ lục giáo trình), NXBQĐND, Hà Nội 2002.

[2]. Vũ Đức Lập , Hướng dẫn thiết kế môn học “Kết cấu tính toán ô tô quân sự” (Tập V: Hệ thống phanh ), HVKTQS, 1998.

[3]. Nguyễn Trường Sinh, Sổ tay vẽ kỹ thuật cơ khí, Nhà xuất bản Quân  đội nhân dân, Hà Nội 2001.

[4]. Phạm Đình Vy – Vũ Đức Lập, Cấu tạo ôtô quân sự (tập 2), Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội 1995.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"