MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 3
LỜI NÓI ĐẦU.. 4
Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE ZIL-131V1. 6
1.1. Giới thiệu chung về xe ZIL-131V1. 6
1.2. Đặc tính kỹ thuật của xe ZIL-131V1. 8
Chương 2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE ZIL-131V1 13
2.1. Yêu cầu, phân loại đối với hệ thống phanh trên xe ô tô. 13
2.1.1. Yêu cầu. 13
2.1.2. Phân loại 13
2.2. Kết cấu các bộ phận chính của hệ thống phanh công tác trên xe ZIL131-V1 15
2.2.1. Máy nén khí 15
2.2.2. Bộ điều chỉnh áp suất 17
2.2.3. Van an toàn. 19
2.2.4. Bình chứa khí nén. 19
2.2.5. Tổng van phanh. 20
2.2.6. Van phanh rơ moóc. 24
2.2.7. Bầu phanh. 25
2.2.8. Cơ cấu phanh. 26
2.3. Hệ thống phanh dừng. 28
Chương 3 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾNCHẤT LƯỢNG PHANH XE ZIL-131V1. 31
3.1. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh. 31
3.1.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. 31
3.1.2. Thời gian phanh. 33
3.1.3. Quãng đường phanh. 34
3.1.4. Lực phanh và lực phanh riêng. 39
3.1.5. Độ ổn định hướng chuyển động khi phanh. 40
3.1.6. Một số tiêu chuẩn đánh giá hiệu quả phanh. 44
3.2. Thiết lập mô hình khảo sát 49
3.2.2. Cơ sở thiết lập mô hình động lực học của ô tô. 49
3.2.3. Mô hình hóa động lực học chuyển động của ô tô khi phanh. 52
3.2.4. Mô phỏng bằng SimuLink. 56
3.2.5. Các mô đun giải bằng SimuLink. 58
3.3. Khảo sát chuyển động của xe ZIL-131 V1 khi phanh. 59
3.3.1. Thông số vào. 59
3.3.2. Quá trình khảo sát chuyển động của xe ZIL-131 V1 khi phanh. 60
3.4. Kết quả khảo sát 63
3.4.1. Ảnh hưởng của gia tốc phanh và quy luật tăng gia tốc phanh. 63
3.4.2. Ảnh hưởng của vận tốc. 64
3.4.3. Ảnh hưởng của thời gian chậm tác dụng trong dẫn động phanh. 64
Chương 4 HƯỚNG DẪN KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH XE ZIL-131V1 66
4.1. Một số yêu cầu chung. 66
4.2. Hướng dẫn sử dụng. 67
4.3. Nội dung bảo dưỡng hệ thống phanh xe ZIL-131V1. 68
4.3.1. Bảo dưỡng thường xuyên. 68
4.3.2. Bảo dưỡng kỹ thuật 1. 69
4.3.3. Bảo dưỡng kỹ thuật 2. 70
4.4. Những hỏng hóc thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục. 72
KẾT LUẬN.. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 77
PHỤ LỤC.. 78
LỜI NÓI ĐẦU
Đối với ô tô, hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng nhất, nó đảm bảo cho xe 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 vận tốc trung bình của xe cũng như nâng cao được năng suất vận chuyển và an toàn cho người và hàng hoá trong quá trình xe vận hành.
Trong Quân đội ta đang sử dụng nhiều loại xe vận tải, phần lớn là các xe của Liên Xô trước đây. Nhiệm vụ chính của các xe này là phục vụ công tác vận chuyển vũ khí, trang thiết bị của quân đội. Trong đó xe ZIL-131V1 là xe đầu kéo dùng để kéo sơ mi rơ moóc chuyên dùng, chuyên chở hoặc kéo riêng một loại trang bị vũ khí hoặc thiết bị quân sự. Xe ZIL-131V1 có thể chuyển động trên tất cả các loại đường và những nơi không đường. Để đảm bảo xe hoạt động an toàn, một trong các yêu cầu đặt ra là chất lượng quá trình phanh xe phải cao nhằm đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao về các tiêu chuẩn kỹ thuật cũng như độ an toàn và độ tin cậy cho người và phương tiện. Chât lượng phanh xe được thể hiện qua các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh và các chỉ tiêu đánh giá tính ổn định hướng của ô tô khi phanh.
Mục đích của việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng quá trình phanh xe ZIL-131V1 là xác định quy luật tác động của từng yếu tố độc lập đến chất lượng quá trình phanh xe. Từ đó khẳng định các cơ sở khoa học về những chỉ dẫn và chú ý trong quá trình sử dụng xe nhằm nâng cao chất lượng và độ an toàn chuyển động của xe. Nhận thức được điều này, cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo TS. ……………, tôi đã chọn đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố sử dụng tới chất lượng phanh xe ZIL-131V1” làm đồ án tốt nghiệp.
Nội dung gồm những phần cơ bản sau:
Lời nói đầu
Chương 1: Giới thiệu chung về xe ZIL- 131V1
Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe ZIL- 131V1
Chương 3: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng phanh xe ZIL-131V1
Chương 4: Hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống phanh xe
ZIL -131V1
Kết luận
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp cùng với sự cố gắng của bản thân và sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy giáo Đại tá,TS. .............. cùng các thầy trong Bộ môn Ô tô Quân sự - Khoa Động Lực - HVKTQS, tôi đã thực hiện xong đồ án tốt nghiệp này. Tuy nhiên do trình độ thiết kế thực tế chưa có nên đồ án cũng không khỏi có những chỗ còn thiếu sót. Vì vậy, tôi rất mong được sự đóng góp các thầy giáo và các đồng chí để đồ án được hoàn thiện hơn. tôi xin chân thành cảm ơn.
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE ZIL-131V1
1.1. Giới thiệu chung về xe ZIL-131V1
Xe ZIL-131V1 (hình 1.1) do nhà máy “Li Kha Trốp” tại Liên Xô chế tạo trên cơ sở xe ZIL-131 và được đưa vào Việt Nam sử dụng nhiều trong lĩnh vực quân sự. Xe ZIL-131V1 là xe đầu kéo dùng để kéo sơ mi rơ moóc. Đây là loại xe vận tải 3 cầu chủ động (6 x 6), có tính năng cơ động cao, có thể hoạt động tốt trên tất cả các loại địa hình. Xe ZIL-131V1 có thể hoạt động tốt trong điều kiện khí hậu khác nhau (ôn đới và nhiệt đới), trong môi trường có nhiệt độ xung quanh trong phạm vi từ -40oC đến +50oC.
* Động cơ:
Xe ZIL-131V1 được trang bị động cơ xăng ZIL-131, 4 kỳ, 8 xilanh, bố trí hình chữ V, góc nhị diện bằng 90o, dung tích làm việc 6,0 lít, công suất lớn nhất 150 ml (tương đương 110,4 kW) ở số vòng quay 3200 v/ph, mômen xoắn lớn nhất 41 KGm (tương đương 402,21 Nm) ở số vòng quay 1800÷2000 v/ph.
* Hệ thống truyền lực:
Ly hợp loại ma sát khô, 1 đĩa, dẫn động cơ khí.
Hộp số chính loại cơ khí, ba trục dọc, năm cấp, có đồng tốc quán tính hoàn toàn ở các số II, III, IV và V. Tỉ số truyền ở các tay số là: i1=7,44; i2=4,1; i3=2,29; i4=1,47; i5=1,0; iL=7,09.
* Hệ thống phanh:
Hệ thống phanh công tác sử dụng phanh dẫn động bằng bàn đạp phanh và có dẫn động khí nén, cơ cấu phanh kiểu tang trống với 2 guốc phanh được bố trí ở tất cả các bánh xe.
Hệ thống phanh dừng loại dẫn động cơ khí, có liên động đến tầng trên của tổng van phanh để điều khiển phanh rơ moóc. Cơ cấu phanh dạng tang trống, lắp trên trục ra của hộp số phân phối bằng các bu lông.
* Hệ thống treo:
Treo trước là loại treo phụ thuộc, nhíp nửa elip, gối trước kẹp với khung nhờ khớp bản lề với chốt nhíp, gối sau tựa tự do (trượt) làm việc cùng với hai giảm chấn thủy lực tác dụng hai chiều.
1.2. Đặc tính kỹ thuật của xe ZIL-131V1
Các thông số kỹ thuật xe được thể hiện như bảng.
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE ZIL-131V1
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của xe cho đến khi đạt một tốc độ cần thiết nào đó hoặc đến khi dừng hẳn. Ngoài ra hệ thống phanh còn bảo đảm giữ xe dừng trên dốc trong thời gian dài. Đối với xe, hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng nhất, nó đảm bảo cho xe 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.
2.1. Yêu cầu, phân loại đối với hệ thống phanh trên xe ô tô
2.1.1. Yêu cầu
Hệ thống phanh cần phải đảm bảo những yêu cầu sau:
- Quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột.
- Phanh êm dịu, ổn định trong mọi trường hợp. Không có hiện tượng tự siết phanh khi xe chuyển động tịnh tiến hoặc quay vòng.
- Thời gian chậm tác dụng nhỏ, nghĩa là truyền động phanh có độ nhạy lớn.
2.1.2. Phân loại
* Theo kết cấu:
- Hệ thống phanh thủy lực: thường gặp trên ô tô con, ô tô tải nhẹ (tổng trọng lượng không quá 12 tấn) và có thể chia ra:
+ Phanh thủy lực đơn giản, gồm có: bàn đạp, xi lanh chính, xi lanh bánh xe, cơ cấu phanh.
+ Phanh thủy lực có trợ lực bàn đạp phanh, các dạng trợ lực là: trợ lực chân không, điện tử (dùng cho ô tô nhỏ), trợ lực khí nén, thủy lực (dùng cho ô tô tải nhỏ và vừa).
* Theo chức năng của hệ thống phanh: Hệ thống phanh công tác (phanh chính), hệ thống phanh dừng (phanh tay), hệ thống phanh dự trữ, hệ thống phanh phụ.
* Theo cách bố trí cơ cấu phanh: Phanh ở bánh xe và phanh ở trục truyền của hệ thống truyền lực.
* Theo số dòng dẫn động: dẫn động điều khiển một dòng, hai dòng.
2.2. Kết cấu các bộ phận chính của hệ thống phanh công tác trên xe ZIL131-V1
Xe ZIL131-V1 được trang bị hai hệ thống phanh độc lập nhau: hệ thống phanh công tác và hệ thống phanh dừng. Hệ thống phanh công tác xe ZIL-131V1 là hệ thống phanh khí nén dẫn động 1 dòng, gồm có các bộ phận chính sau: Máy nén khí, bộ điều chỉnh áp suất, van an toàn, bình chứa khí nén, tổng van phanh, van phanh rơ moóc, bầu phanh, cơ cấu phanh.
2.2.1. Máy nén khí
* Công dụng:
Máy nén khí bảo đảm nạp khí nén cho các bình chứa khí nén.
* Kết cấu:
Trên sơ đồ hình 2.1 chỉ ra kết cấu của máy nén khí của xe ZIL-131V1. Máy nén khi trên xe ZIL-131V1 là loại pít tông, hai xi lanh nén một cấp, làm mát bằng nước. Hệ thống làm mát và bôi trơn máy nén khí nối với các hệ thống tương ứng của động cơ, nước được dẫn động từ hệ thống làm mát của động cơ, dầu bôi trơn trên bề mặt làm việc của các chi tiết của máy nén khí đi theo đường ống từ rãnh dẫn của động cơ tới nắp sau của máy nén khí.
* Nguyên lý hoạt động:
Năng suất máy nén khí đạt 220 lít/phút ở tốc độ 2000 vòng /phút của trục khuỷu động cơ, áp suất do máy nén khí tạo ra đạt tới 0,7 MPa (tương đương 7 KG/cm2). Khi máy nén khí hoạt động, không khí từ bầu lọc khí của động cơ đi vào khoang dưới các van nạp 15 của máy nén khí và bị hút vào xi lanh khi pít tông chuyển dịch xuống dưới. Khi pít tông chuyển dịch lên trên, không khí bị nén lại cho đến khi áp suất thắng được lực của lò xo 14, van nén 6 sẽ mở và khí nén sẽ theo các đường dẫn khí tới bình chứa khí nén.
2.2.3. Van an toàn
* Công dụng:
Giữ cho hệ thống khí nén không bị tăng áp suất quá lớn trong trường hợp tự động điều chỉnh áp suất bị hư hỏng.
* Kết cấu:
Kết cấu van an toàn được chỉ ra trong hình 2.3. Van an toàn được điều chỉnh nhờ vít 6 và sau đó được hãm nhờ đai ốc 5 để áp suất mở van khoảng 0,9÷0,95 MPa.
* Nguyên lý làm việc:
Khi áp suất khí nén trong bình chứa lớn hơn quy định, lực do khí nén sinh ra thắng sức căng của lò xo 4, làm trục van 7 dịch chuyển, khí nén được thoát ra khí trời qua cửa van.
2.2.5. Tổng van phanh
* Công dụng:
Tổng van phanh có tác dụng để điều khiển phanh xe kéo và moóc kéo dẫn động khí nén. Khí nén sau khi được nạp đầy bình chứa sẽ được điều khiển cả thời điểm cũng như lưu lượng cấp cho các bầu phanh thông qua tổng van phanh.
* Kết cấu:
Kết cấu của tổng van phanh xe ZIL-131V1 được chỉ ra trên hình 2.5. Tổng van phanh của xe ZIL-131V1 là loại hai tầng bố trí cùng trong một vỏ, có cơ cấu tùy động kiểu màng và các van hình côn làm bằng cao su-thép. Cơ cấu tùy động có tác dụng thuận (ở tầng dưới) để điều khiển phanh xe kéo, còn cơ cấu tùy động tác dụng nghịch (ở tầng trên) để điều khiển phanh rơ moóc.
Khoang thông với cửa D được nối với các đường ống dẫn tới các bầu phanh của xe kéo, các ngăn được dẫn động bằng hệ thống đòn kéo gồm thanh kéo 1 nối với bàn đạp phanh và với các đòn lớn 4, đòn 25. Đòn 25 được quay xung quanh chốt bắt trên vỏ, đầu còn lại liên động với đòn 4 qua chốt. Đòn lớn 4 được bắt với cần đẩy 7 và cố định với trục của cần đẩy. Vít hạn chế hành trình 27 và và vít phía trên tỳ vào đòn lớn 4 có tác dụng để điều chỉnh van phanh.
* Nguyên lý làm việc:
- Khi chưa đạp phanh:
+Ở tầng điều khiển phanh rơ moóc: Đế 10 cùng cần đẩy 7 nằm tận cùng bên phải đẩy mở van nạp 15, van xả 12 đóng mở thông cửa B với cửa A. Lúc này khí nén sẽ từ bình chứa khí nén của xe kéo qua A tới khóa tự động điều chỉnh rơ moóc, khóa chưa làm việc các bánh xe của rơ moóc chưa được phanh, đồng thời khí nén sẽ nạp vào bình chứa khí nén.
2.1.1. Van phanh rơ moóc
* Công dụng:
Điều khiển quá trình phanh rơ moóc, đồng thời tự động phanh rơ moóc khi rơ moóc bị đứt, tuột khỏi xe kéo.
* Nguyên lý làm việc:
Dòng điều khiển được đưa đến cửa I. Khi chưa thực hiện việc phanh thì dòng này cấp khí từ bình khí trên xe chính đến bình khí trên rơ moóc thông qua một cửa nối thông khoang A với bình khí này. Bình khí trên phần rơ moóc được nạp đầy khí. Ở dẫn động một dòng thì cửa II được đóng lại. Dưới áp suất khí nén được đưa đến qua cửa I điền đầy vào khoang A, áp suất này sẽ nén pittông 9 lên phía trên và kéo theo con đội 12 và pittông 3 đi lên. Pittông 3 đẩy vào van 15 rồi tỳ vào pittông 14 lên trên, lúc này van 15 mở. Thông đường khí giữa hai đường IV và V. Đường đến cơ cấu phanh được thông với khí quyển, không thực hiện việc phanh.
2.3. Hệ thống phanh dừng
Hệ thống phanh dừng được dùng để cố định xe trên đường khi dừng xe trong thời gian tùy ý, và có thể sử dụng khi xe chuyển động nhưng chỉ trong trường hợp có sự cố. Phanh dừng (phanh tay) trên xe là phanh dẫn động cơ khí, gồm hệ thống các thanh và đòn.
* Kết cấu:
Trên hình 2.9 chỉ ra kết cấu dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng trên xe ZIL-131V1. Dẫn động phanh dừng trên xe ZIL-131V1 là loại dẫn động cơ khí gồm hệ thống các thanh đòn điều khiển bằng tay. Cơ cấu phanh dạng tang trống với hai guốc phanh đặt đối xứng nhau được bắt chặt vào thành sau của hộp số phân phối bằng các bulông. Guốc phanh 2 được tán với tấm ma sát bằng các đinh tán nhôm lắp với đệm tì guốc phanh 14, hai guốc phanh tỳ trên bulông 8 của guốc phanh.
* Nguyên lý làm việc:
Khi phanh, người lái kéo cần phanh 30, qua hệ thống đòn dẫn động làm quay cam phanh 13 đẩy guốc phanh ép sát vào tang phanh. Đồng thời qua quai chữ U 25 làm chuyển dịch thanh kéo 28, thanh kéo 28 liên động với van phanh nhờ vậy các bánh xe của rơ moóc cũng được phanh.
Chương 3
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG PHANH XE ZIL-131V1
Trong quá trình xe hoạt động trên đường, ngoài các thông số chung của xe (tải trọng, vị trí trọng tâm, ...), các thông số của hệ thống phanh (áp suất khí nén, hệ số ma sát giữa má phanh và tang phanh), các thông số trong sử dụng (vận tốc bắt đầu phanh, vận tốc cuối quá trình phanh,...), các yếu tố về đường (hệ số bám, hệ số cản lăn,...) luôn thay đổi.
3.1. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh
Chất lượng phanh là tập hợp các tính chất xác định gia tốc phanh lớn nhất của ô tô khi nó chuyển động trên các loại đường khác nhau và làm việc ở chế độ phanh, xác định giá trị giới hạn của ngoại lực khi ô tô được phanh cố định trên đường hoặc có vận tốc chuyền động tối thiểu khi chuyển động xuống dốc.
Để đánh giá chất lượng phanh của quá trình phanh xe có thể dùng các chỉ tiêu sau đây: quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, thời gian phanh, lực phanh hoặc lực phanh riêng và độ ổn định hướng của chuyển động khi phanh.
3.1.1. Gia tốc chậm dần khi phanh
Đây là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh ô tô. Khi phân tích các lực tác dụng lên xe khi phanh thiết lập được phương trình cân bằng lực như sau:
Pj = Pp +Pf + Pw + P
Pi (3.1)
Trong đó:
Pj là lực quán tính sinh ra khi phanh xe;
Pp là hợp lực phanh sinh ra ở các bánh xe;
Pf là lực cản lăn;
Pw là lực cản không khí;
Trong quá trình phanh chậm dần, xe đạt gia tốc phanh chậm dần thấp hơn nhiều. Phanh đột ngột chỉ xảy ra trong những tình huống nguy hiểm.
3.1.2. Thời gian phanh
Thời gian phanh cũng là một trong các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh cũng như chất lượng quá trình phanh. Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng cao.
Ta thấy thời gian phanh nhỏ nhất không phụ thuộc vào trọng lượng xe mà phụ thuộc vào vận tốc bắt đầu phanh xe v1, phụ thuộc vào hệ số khối lượng quay và phụ thuộc vào hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường. Để giảm thời gian phanh, người lái nên cắt ly hợp khi phanh.
Như vậy quãng đường phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của xe lúc bắt đầu phanh v1, phụ thuộc vào hệ số ảnh hưởng của khối lượng quay và phụ thuộc vào hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường. Để giảm quãng đường phanh cần giảm hệ số , nên người lái cần phải cắt ly hợp trước rồi mới phanh.
* Quãng đường phanh thực tế
Các công thức (3.5), (3.8), (3.12) xác định gia tốc chậm dần, thời gian phanh và quãng đường phanh đều mang tính lý thuyết, tức là trong điều kiện lý tưởng, áp suất chất lỏng (khí nén) có giá trị cực đại ngay tại thời điểm bắt đầu phanh và thời gian phản ứng của lái xe không được kể đến. Thời gian phanh không phải được tính từ khi phanh bắt đầu có hiệu quả mà phải tính từ khi người lái nhận được tín hiệu để phanh.
Trên giản đồ, gốc tọa độ được coi là thời điểm người lái phát hiện ra chướng ngại vật ở phía trước và nhận thức được rằng cần phải phanh xe. Thời gian các giai đoạn trong quá trình phanh thực tế được xác định cụ thể gồm có:
- t1: Thời gian phản xạ của người lái, tức là từ lúc thấy được chướng ngại vật cho đến lúc tác dụng vào bàn đạp phanh. Thời gian này phụ thuộc vào trình độ của người lái. Thời gian t1 nằm trong giới hạn t1 = 0,3 - 0,8s.
- t2: Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh do khắc phục hành trình tự do trong hệ thống, tức là thời gian từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh cho đến khi má phanh ép sát vào tang phanh. Thời gian này phụ thuộc vào kết cấu dẫn động phanh, đối với phanh khí nén t2 = 0,2 - 0,4s.
- t3: Thời gian tăng lực phanh và tăng gia tốc chậm dần, nó phụ thuộc vào kết cấu dẫn động phanh, đối với phanh khí nén t3 = 0,5 -1s.
3.1.4. Lực phanh và lực phanh riêng
Lực phanh và lực phanh riêng cũng là chỉ tiêu để đánh giá hiệu quả phanh. Các giá trị này dùng để đánh giá khả năng sử dụng trọng lượng bám ở từng cầu.
Lực phanh riêng cực đại có giá trị bằng hệ số bám. Như vậy, về mặt lý thuyết, lực phanh riêng cực đại có thể đạt được giá trị 75 -80% trên mặt đường nhựa khô nằm ngang. Nhưng thực tế, giá trị đạt được chỉ trong khoảng 45-65%.
3.1.5. Độ ổn định hướng chuyển động khi phanh
Trong thực tế, cuối quá trình phanh thì trục dọc của xe có thể bị lệch đi một góc β so với hướng chuyển động ban đầu trục X (hình 3.3). Nguyên nhân là do tổng lực phanh sinh ra ở các bánh xe bên phải khác với tổng lực phanh sinh ra ở các bánh xe trái và tạo ra mô men quay vòng Mq quanh trục thẳng đứng Z qua trọng tâm xe.
Giả sử xe đang chuyển động theo hướng của trục X, nhưng sau khi phanh thì trục dọc của xe bị lệch một góc β so với hướng của trục X. Khi phanh thì ở các bánh xe bên phải có các lực Pp.ph1 ở trục trước và Pp.ph23 ở hai trục sau, còn ở các bánh xe bên trái có các lực phanh Pp.tr1 ở trục trước và Pp.tr23 ở hai trục sau.
Tổng các lực phanh ở các bánh xe bên phải là:
Pp.ph = Pp.ph1 + Pp.ph23
Tổng các lực phanh ở các bánh xe bên trái là:
Pp.tr = Pp.tr1 + Pp.tr23
Giả sử tổng lực phanh bên trái Pp.ph lớn hơn tổng lực phanh bên phải Pp.tr thì xe sẽ quay theo chiều mũi tên như hình vẽ quanh trọng tâm của xe.
Theo bản tiêu chuẩn ngành: “ Phương tiện cơ giới đường bộ” số đăng ký 22-TCN 224-95:“Khi phanh, quỹ đạo chuyển động của ô tô không lệch quá 80 hoặc không lệch khỏi hành lang 3,50m.”
3.1.6. Một số tiêu chuẩn đánh giá hiệu quả phanh
Hiện nay tiêu chuẩn về chất lượng phanh của các nước khác nhau, điều này phụ thuộc vào trình độ phát triển công nghiệp ô tô, tình hình trang thiết bị, tình hành đường xá. Mặc dù Liên Hiệp Quốc có đề xuất tiêu chuẩn chung về phanh ô tô nhưng mỗi nước vẫn có tiêu chuẩn riêng để áp dụng cho nước mình.
Trên bảng 3.4 trình bày tiêu chuẩn 22 TCVN 224-2000 về hiệu quả phanh để ô tô có thể chuyển động an toàn trong mạng lưới giao thông đường bộ cho phép ô tô lưu hành trên đường. Trong đó, tiêu chuẩn 22 TCVN 224-2000: “Tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường của phương tiện cơ giới đường bộ” do Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải Việt Nam ban hành ngày 12/01/2000.
1.2. Thiết lập mô hình khảo sát
Việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng phanh có thể sử dụng phương pháp thực nghiệm hoặc mô hình hóa. Trong khuôn khổ đồ án này, tôi sử dụng phương pháp thiết lập mô hình mô tả quỹ đạo chuyển động của ô tô khi phanh.
1.2.2. Cơ sở thiết lập mô hình động lực học của ô tô
Mô hình động lực học phẳng của ô tô dựa trên các giả thiết chính: bánh xe bên trái và phải của cầu trước và sau được nhập thành một và chiều cao của trọng tâm ô tô so với mặt đường là bằng không. Do vậy các tải trọng phân bố ngang và dọc giữa bánh xe bên trong và bên ngoài cũng như các bánh xe của cầu trước và cầu sau có thể bỏ qua và chuyển động lắc dọc của xe có thể bỏ qua.
Trong các phương trình trên đây thì hệ số B, C, D có liên quan trực tiếp tới độ cứng góc của lốp, còn các hệ số ai (i=113) thì không phụ thuộc vào các thuộc tính của lốp nhưng phụ thuộc vào điều kiện đường và vận tốc. Trong mô hình này cần phải nhớ rằng γ=0 và thứ nguyên (đơn vị) của Z là kN; đơn vị của góc (góc lăn lệch) là độ và đơn vị của F là N.
3.2.3. Mô hình hóa động lực học chuyển động của ô tô khi phanh
3.2.3.1 Giả thiết
Khi đang chuyển động trên đường cũng như khi bắt đầu vào chế độ phanh xe chịu tác dụng của nhiều nội lực và ngoại lực phức tạp. Để đơn giản và thuận tiện cho việc tính toán, ta đưa ra một số giả thiết sau:
- Khảo sát mô hình phẳng của ô tô ba cầu, không tính đến ảnh hưởng của chiều rộng bánh xe, các bánh xe của một cầu được coi là một.
- Hệ số bám của các bánh xe ở các cầu là không đổi.
- Toàn bộ khối lượng của ô tô tập trung tại trọng tâm xe.
- Xe chuyển động trên đường phẳng, nằm ngang.
3.2.3.3. Hệ hương trình vi phân chuyển động
Từ hình 3.6 có thể xác định được các lực theo phương x và y và mômen xung quanh trọng tâm C của ô tô:
3.3. Khảo sát chuyển động của xe ZIL-131 V1 khi phanh
Các thông số vào trong bảng 3.6. Sơ đồ khảo sát xe đã chọn có dạng như trên sơ đồ tính toán hình 3.5. Mô hình toán để xây dựng quỹ đạo chuyển động của xe khảo sát là hệ phương trình phanh xe.
3.4. Kết quả khảo sát
Trong đồ án này tập trung vào sự ổn định hướng chuyển động khi phanh. Ngoài ra, đồ án cũng khảo sát ản hưởng của một số yếu tố khác đển sự ổn định quỹ đạo chuyển động của xe khi phanh.
Trong đồ án cũng khảo sát ảnh hưởng của một số tham số đến ổn định của xe khi phanh như tỷ số khối lượng xe, gia tốc phanh và quy luật tăng gia tốc phanh, vận tốc ban ban đầu, thời gian chậm trễ tác dụng trong dẫn động phanh, tỷ số sử dụng trọng lượng bám cầu trước.
Chương 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH XE ZIL-131V1
Việc bảo quản, bảo dưỡng xe là việc làm thường xuyên của người lái xe và thợ sửa chữa. Có bảo quản, bảo dưỡng xe thường xuyên xe mới kịp thời phát hiện khắc phục những hư hỏng của xe, đảm bảo cho xe có thể hoạt động tốt trong mọi điều kiện, đồng thời nâng cao tính năng kinh tế, khả năng đảm bảo an toàn cho người, hàng hóa, phương tiện.
Trong phần này đề cập đến một số vấn đề về yêu cầu chung và các nội dung cụ thể trong quá trình khai thác sử dụng, khi bảo quản, bảo dưỡng và một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục.
4.1. Một số yêu cầu chung
Trong quá trình khai thác sử dụng, hệ thống phanh cần chú ý những yêu cầu chung đối với hệ thống phanh như sau:
- Không được thay đổi kết cấu của hệ thống phanh nếu không được cơ quan có thẩm quyền cho phép.
- Khi có chi tiết bị hư hỏng phải thay thế thì phải thay thế bằng các chi tiết tương tự do nhà máy chế tạo ô tô đó sản xuất hoặc do cơ sở chế tạo được cơ quan có thẩm quyền cho phép, không được thay thế bằng các chi tiết chế tạo tùy tiện.
4.2. Hướng dẫn sử dụng
* Khi xe chưa nổ máy cần kiểm tra
Kiểm tra toàn bộ bên ngoài xe theo một vòng tròn khép kín từ ca bin xe bên trái, vòng quanh xe, kiểm tra độ kín khít của phần dẫn động xem có sự rò khí ở các đường ống dẫn khí, đặc biệt ở các đầu nối và các bầu phanh.
* Khi nổ máy phải kiểm tra
Kiểm tra độ nạp khí nén của máy nén khí thông qua đồng hồ áp suất hơi và chỉ được phép cho xe chạy khi đồng hồ áp suất hơi báo chỉ số vào khoảng 5,2-5,4 KG/cm2 , đồng thời kiểm tra thử phanh xe để kiểm tra hiệu quả phanh chân và phanh tay, kiểm tra độ kín khít của phần dẫn động phanh, khi thử phanh chân và phanh tay không chạy quá tốc độ 10-15km/h.
4.3. Nội dung bảo dưỡng hệ thống phanh xe ZIL-131V1
4.3.1. Bảo dưỡng thường xuyên
Việc tiến hành công tác bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày có vai trò quan trọng trong việc duy trì trạng thái kỹ thuật tốt của hệ thống phanh. Nhằm phát hiện sớm những hư hỏng, đề ra kế hoạch bảo dưỡng định kỳ ngắn hạn và dài hạn hợp lý trong quá trình sử dụng. Công tác bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày bao gồm các công việc sau:
* Kiểm tra trạng thái làm việc của các ống mềm liên kết giữa hệ thống phanh trên xe chính với phần rơmoóc:
Xem xét các ống mềm của hệ thống phanh để không bị xoắn và chạm vào các chi tiết có cạnh sắc nhọn. Để khắc phục những chỗ hở trên đầu nối, cần phải thay những đầu hỏng hoặc vòng bít kín của chúng.
* Kiểm tra độ kín khít của truyền động khí nén:
Khi kiểm tra độ kín, áp suất trong truyền động không được dưới 0,65 MPa (6,5 (KG/cm2)) và tắt hết các thiết bị sử dụng khí nén cũng như máy nén khí. Nếu xả hết khí nén ra khỏi một dòng này thì áp suất trong đường ống dẫn động khí nén kia giảm xuống không quá 0,05 MPa (0,5 (KG/cm2)) trong thời gian 15 phút.
4.3.2. Bảo dưỡng kỹ thuật 1
Ngoài công việc bảo dưỡng thường xuyên thì bảo dưỡng kỹ thuật 1cần làm thêm các công việc sau:
* Kiểm tra, điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp phanh. (điều chỉnh bằng cần dẫn động):
Hành trình tự do của bàn đạp phanh là hành trình dễ triệt tiêu khe hở, độ dơ trong cả hệ thống phanh, kể từ khi bắt đầu tác động lên bàn đạp đến khi má phanh bắt đầu áp sát tang trống phanh, thực hiện quá trình phanh. Hành trình tự do quá nhỏ có thể dẫn đến bó phanh, nếu lớn quá dẫn đến hiệu quả phanh bị giảm.
* Kiểm tra độ kín đường ống, chốt chẻ, buồng phanh, cần đẩy:
Khi hệ thống đang có áp suất, ta đặt trên bàn đạp phanh 1 lực, khí nén sẽ xuống bầu phanh và kiểm tra độ kín khít ở các vị trí xung quanh mới lắp ghép bầu phanh, lỗ của trục bầu phanh, lỗ ở trên bầu phanh và vị trí nối ống dẫn với bầu phanh. Để khắc phục độ rò rỉ không khí của bầu phanh cần phải siết tất cả các ốc bắt nắp và bầu phanh thật đều, nếu vẫn còn rò không khí thì cần phải thay bát phanh. Trong trường hợp vỏ hoặc nắp của bầu phanh bị méo thì cần phải thay mới.
4.4. Những hỏng hóc thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục
1. Khí nén không tiếp được hay tiếp chậm vào các bình chứa của hệ thống khí nén (bộ điều chỉnh áp suất có làm việc)
* Nguyên nhân hỏng hóc:
- Hỏng ống mềm hoặc ống dẫn.
- Lỏng các mối bắt chặt những chỗ nối các ống dẫn, ống mềm và phụ tùng nối ống chuyển tiếp.
- Lỏng mốt bắt chặt các phần ở trên một thiết bị.
* Phương pháp khắc phục:
- Thay các ống mềm hoặc ống dẫn.
- Xiết lại những chỗ nối, thay các chi tiết hỏng ở mối nối và vật bít kín.
- Xiết lại các mối bắt chặt giữa các phần trong một thiết bị.
- Thay bình chứa.
3. Không tiếp được khí nén vào các bình chứa (trong trường hợp bộ điều chỉnh áp suất vẫn làm việc bình thường).
* Nguyên nhân hỏng hóc:
- Bộ điều chỉnh áp suất được điều chỉnh sai.
- Tắc ống dẫn từ đoạn từ bộ điều chỉnh áp suất đến khối các van bảo vệ.
* Phương pháp khắc phục:
- Sử dụng vít điều chỉnh để điều chỉnh bộ điều chỉnh áp suất. Nếu hỏng thì thay thế.
- Xem xét các ống dẫn, nếu cần thiết thì phải tháo và thổi.
7. Có hiện tượng phanh phía cầu sau khi người lái không thực hiện thao tác phanh chính cũng như phanh phụ hay phanh tay.
* Nguyên nhân hỏng hóc:
- Hỏng tổng van.
- Cơ cấu dẫn động tổng van chỉnh sai.
- Hỏng hóc mối bít kín giữa bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo và buồng công tác.
* Phương pháp khắc phục:
- Thay tổng van.
- Điều chỉnh cơ cấu dẫn động khoá hãm.
- Thay buồng hãm với bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo.
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, đồng thời được sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của thầy giáo:TS. ……….. cùng với sự giúp đỡ của các thầy trong Bộ Môn Ô Tô cùng với sự nỗ lực của bản thân, đến nay đồ án của tôi đã hoàn thành được các nội dung sau:
1. Tìm hiểu khái quát chung về xe ZIL-131V1, tiến hành phân tích kết cấu hệ thống phanh trên xe.
2. Nghiên cứu các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh xe và một số tiêu chuẩn đánh giá chất lượng phanh xe của Việt Nam và các nước. Đưa ra các giả thiết và thiết lập mô hình tính toán chất lượng phanh xe.
3. Xây dựng chương trình khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng phanh xe ZIL-131V1.
- Khảo sát sự thay đổi các thông số của hệ thống phanh đến các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh.
- Khảo sát sự thay đổi các thông số của điều kiện đường đến các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh.
- Khảo sát sự thay đổi các thông số về sử dụng đến các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh.
Hạn chế của đồ án là mới chỉ tính toán khảo sát cho một loại xe, chưa tính được cho nhiều xe đồng thời chưa khảo sát được các yếu tố ảnh hưởng trong mối quan hệ mật thiết giữa chúng. Trong quá trình tính toán khảo sát và thực hiện các bản vẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong được sự đóng góp của các thầy giáo và các đồng chí.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phạm Đình Vy – Vũ Đức Lập, Cấu tạo ôtô quân sự (tập 2), Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội 1995.
2. PGS.TS.Vũ Đức Lập, Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô, Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội 2005.
3. Nguyễn Khắc Trai – Nguyễn Trọng Hoan, Kết cấu tính toán ô tô. Nhà xuất bản bách khoa, Hà Nội.
4. Nguyễn Phúc Hiểu - Vũ Đức Lập, Lý thuyết ôtô quân sự (Giáo trình và Phụ lục giáo trình), Nhà xuất bản Quân đội nhân dân, Hà Nội 2002.
5. Nguyễn Hữu Cẩn, Phanh ôtô – Cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2004.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"