MỤC LỤC
MỤC LỤC.............................................................................................................................................1
LỜI NÓI ĐẦU.......................................................................................................................................3
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ............................................5
1.1. Giới thiệu chung..........................................................................................................................5
1.1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại...................................................................................................5
1.1.2. Cấu tạo chung............................................................................................................................7
1.2. Một số hệ thống phanh trên ô tô quân sự......................................................................................9
1.2.1. Giới thiệu chung hệ thống phanh khí nén..................................................................................9
1.2.2. Giới thiệu chung về hệ thống phanh thuỷ lực...........................................................................14
1.2.3. Giới thiệu chung về hệ thống phanh dẫn động thủy khí............................................................17
Chương 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE URAL 4320-10....................................22
2.1. Giới thiệu chung về hệ thống phanh xe URAL 4320-10...............................................................22
2.1.1. Bố trí chung hệ thống phanh xe URAL 4320-10........................................................................22
2.1.2. Phanh công tác..........................................................................................................................24
2.1.3. Phanh dừng...............................................................................................................................25
2.1.4. Phanh phụ..................................................................................................................................27
2.2. Phân tích kết cấu các cụm của hệ thống phanh xe URAL 4320-10..............................................28
2.2.1. Máy nén khí................................................................................................................................28
2.2.2. Bộ tự động điều chỉnh áp suất....................................................................................................29
2.2.3. Van bảo vệ một ngả....................................................................................................................32
2.2.4. Van bảo vệ hai ngả.....................................................................................................................33
2.2.5. Tổng van phanh..........................................................................................................................35
2.2.6. Xi lanh thuỷ khí...........................................................................................................................39
2.2.7. Cơ cấu phanh..............................................................................................................................42
2.2.8. Van điều khiển phanh rơmoóc dẫn động một đường dẫn..........................................................43
2.2.9. Van tách......................................................................................................................................46
2.2.10. Đầu nối kiểu A và B...................................................................................................................47
2.2.11. Điều hòa lực phanh...................................................................................................................49
Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH CHÍNH XE URAL 4320-10.....................52
3.1. Sơ đồ tính toán và các thông số ban đầu......................................................................................53
3.3.1. Sơ đồ tính toán:..........................................................................................................................53
3.3.2. Các thông ban đầu tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính.................................................55
3.2. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính..................................................................................58
3.2.1. Tính toán chung..........................................................................................................................58
3.2.2. Tính toán cụ thể..........................................................................................................................62
Chương 4.. CHẨN ĐOÁN KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH THỦY KHÍ ............................................65
4.1. Hư hỏng và biến xấu tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh..............................................................65
4.1.1. Những hư hỏng làm biến xấu tình trạng kỹ thuật chung của hệ thống phanh ...........................66
4.1.2. Những hư hỏng làm cho hệ thống phanh mất tác dụng.............................................................66
4.2. Kiểm tra, chẩn đoán kỹ thuật hệ thống phanh...............................................................................67
4.2.1. Những chú ý khi kiểm tra, chẩn đoán hệ thống phanh...............................................................67
4.2.2. Kiểm tra, chẩn đoán kỹ thuật hệ thống phanh............................................................................67
4.2.3. Các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục hệ thống phanh công tác....83
4.2.4. Các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục hệ thống phanh dừng.........90
KẾT LUẬN...........................................................................................................................................92
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................................................92
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước ta đang phát triển với tốc độ vô cùng mạnh mẽ, đòi hỏi yêu cầu về ngành cơ khí hóa ngày càng cao. Trong đó, việc sử dụng các phương tiện vận tải ô tô là một trong những nhu cầu quan trọng và không thể thiếu, góp phần thúc đẩy sự tăng trưởng nền kinh tế của đất nước. Đi đôi với việc sử dụng các phương tiện vận tải chính là việc thẩm định và kiểm tra chất lượng xe có đảm bảo an toàn cho người sử dụng khi tham gia giao thông hay chưa, nhằm mục đích là bảo vệ tính mạng của con người và giảm thiệt hại về vật chất. Đây cũng chính là nhiệm vụ đặt ra mà hệ thống phanh trên ô tô cần đáp ứng và thực hiện được.
Quân đội ta mặc dù có đặc thù riêng, xong cũng không thể tránh khỏi tham gia giao thông trong quá trình hoạt động. Để đảm bảo tham gia giao thông an toàn, không những phải chú trọng việc huấn luyện, bồi dưỡng chặt chẽ đội ngũ lái xe mà các xe trong quân đội cũng cần có sự hoàn thiện về kỹ thuật nâng cao hiệu quả phanh và độ tin cậy của hệ thống phanh đang sử dụng. Được sự hướng dẫn và gợi ý của thầy giáo : PGS,TS. ……………… Cục Xe máy - TCKT em chọn đề tài: “Chẩn đoán kỹ thuật hệ thống phanh dẫn động thủy khí ” để làm đồ án tốt nghiệp, đây là một đề tài có tầm quan trọng và mang tính cấp thiết. Thực hiện đề tài này sẽ giúp em củng cố và nâng cao kiến thức của bản thân, tích lũy thêm kinh nghiệm thực tế, rèn luyện tác phong làm việc khoa học.
Nội dung đồ án tốt nghiệp được giao gồm:
Lời nói đầu.
Chương 1: Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên ô tô.
Chương 2: Đặc điểm kết cấu hệ thống phanh trên xe URAL 4320-10.
Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính xe URAL 4320-10.
Chương 4: Chẩn đoán kỹ thuật hệ thống phanh dẫn động thủy khí.
Kết luận.
Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp với sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáo : PGS,TS. ………………., Cục Xe Máy - TCKT và các thầy trong bộ môn xe ô tô, đồ án đã hoàn thành với nội dung được giao. Do thời gian thực hiện có hạn nên đồ án tốt nghiệp sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong sự chỉ bảo của các thầy để đồ án tốt nghiệp được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20….
Học viên thực hiện
…………………
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ
1.1. Giới thiệu chung
1.1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại
a. Công dụng
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một vận tốc nào đấy. Ngoài ra hệ thống phanh còn bảo đảm giữ cố định xe trong thời gian dừng xe.
b. Yêu cầu
Hệ thống phanh có ảnh hưởng đến an toàn chuyển động của ôtô, vì vậy hệ thống phanh trên xe ôtô cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau:
- Quãng đường phanh ngắn nhất hoặc gia tốc phanh lớn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm;
- Hiệu quả phanh ít thay đổi kể cả phanh liên tục nhiều lần;
- Quá trình phanh phải êm dịu, sự thay đổi gia tốc phanh phải đều đặn nhằm đáp ứng tính điều khiển, tính ổn định của ôtô trong mọi trạng thái hoạt động;
- Kết cấu đơn giản, thuận tiện cho điều chỉnh và chăm sóc bảo dưỡng;
- Hệ thống phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đầy tải (không kéo moóc) trong thời gian dài trên dốc không nhỏ hơn 16%; Đối với đoàn xe bảo đảm trên dốc không nhỏ hơn 8%.
c. Phân loại
Hệ thống phanh của ô tô có thể phân loại dựa trên nhiều cơ sở khác nhau:
* Theo công dụng :
- Hệ thống phanh chính (phanh công tác) thường được điều khiển bằng chân được sử dụng để giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe trong chuyển động.
- Hệ thống phanh dừng thường được điều khiển bằng tay nhờ đòn kéo, đòn xoay hoặc cáp kéo, sử dụng để giữ xe ở trạng thái đứng yên trên dốc (không tự trôi) trong thời gian dài.
* Theo đặc điểm kết cấu dẫn động phanh:
- Dẫn động phanh cơ khí bao gồm: dẫn động đòn (bằng các đòn nối), dẫn động cáp (bằng dây cáp nằm trong vỏ bọc).
- Dẫn động phanh thủy lực: sử dụng truyền động thủy tĩnh nối liền từ cơ cấu điều khiển tới xi lanh bánh xe, thực hiện điều khiển các bộ phận tạo ma sát trong cơ cấu phanh. Dẫn động phanh thủy lực có thể sử dụng thêm trợ lực (có thể là trợ lực chân không hoặc trợ lực khí nén …).
* Theo mức độ hoàn thiện chất lượng phanh chia ra:
- Hệ thống phanh có bộ điều hòa trợ lực phanh;
- Hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh (ABS);
- Hệ thống phanh có bố trí hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD);
- Dẫn động phanh có trang bị các phần tử nhằm nâng cao độ tin cậy làm việc của hệ thống và hiệu quả phanh ô tô.
1.1.2. Cấu tạo chung
Bất kỳ hệ thống phanh nào cũng bao gồm nguồn năng lượng, dẫn động phanh và một hoặc một số cơ cấu phanh.
Nguồn năng lượng là tập hợp các thiết bị bảo đảm cung cấp năng lượng cho hệ thống phanh để phanh xe. Nguồn năng lượng có thể là máy nén khí hoặc thủy lực có thể là lực cơ bắp của lái xe. Ở một số ôtô sử dụng lực cơ bắp của lái xe và động cơ bảo đảm độ chân không cho trợ lực chân không là nguồn năng lượng của hệ thống phanh.
Dẫn động phanh bao gồm cơ cấu điều khiển, ác quy năng lượng, cơ cấu truyền và cơ cấu chấp hành. Cơ cấu điều khiển của dẫn động phanh là tập hợp các thiết bị cung cấp tín hiệu mà nhờ đó năng lượng từ nguồn được truyền đến cơ cấu phanh hoặc điều chỉnh nguồn năng lượng này. Cơ cấu điều khiển của dẫn động có thể là tổng van phanh (khóa phanh), xi lanh phanh chính, khóa phanh tay (phanh dừng) ,.. Cơ cấu truyền là tập hợp các thiết bị dùng để truyền năng lượng từ nguồn đến cơ cấu phanh.
1.2. Một số hệ thống phanh trên ô tô quân sự
1.2.1. Giới thiệu chung hệ thống phanh khí nén
Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống phanh khí nén thể hiện trên hình 1.1. Bao gồm các bộ phận chính sau: Máy nén khí 1, van phanh 2, đường ống dẫn ra rơ moóc 3, đầu uốn 4, van điều khiển phanh rơ moóc 5, bình chứa khí nén 6 của rơ moóc, cơ cấu phanh 7, bầu phanh 8, bình chứa khí nén của ô tô kéo 9.
Nguyên lý làm việc như sau: Khi đạp lên bàn đạp phanh, khí nén từ bình chứa qua van phanh và đi đến bầu phanh làm xoay cam phanh của cơ cấu doãng má phanh, ép sát guốc phanh vào tang phanh thực hiện quá trình phanh xe. Đồng thời khí nén trên đường ống nối ra rơ moóc sẽ qua van phanh xả ra ngoài khí trời. Sự giảm áp trên đường ống nối ra rơ moóc sẽ là tín hiệu điều khiển van phanh rơ moóc làm việc để thực hiện phanh rơ moóc.
a. Hệ thống phanh khí nén trên xe ZIL- 131
Đây là hệ thống phanh khí nén dẫn động 1 dòng, giữa dẫn động phanh xe kéo và phanh rơmoóc được nối với nhau bằng 1 ống dẫn mềm. Dẫn động điều khiển áp suất khí nén để phanh ô tô và rơmoóc được thực hiện nhờ một tổng van phanh 2 tầng (tổng van phanh được bố trí liền thân).
b. Hệ thống phanh khí nén trên xe KAMAZ – 53229
Ô tô KAMAZ – 53229 được trang bị hệ thống khí nén 5 dòng làm việc độc lập, dẫn động các hệ thống: hệ thống phanh công tác, hệ thống phanh dừng, hệ thống phanh dự trữ, hệ thống phanh bổ trợ.
1.2.2. Giới thiệu chung về hệ thống phanh thuỷ lực
Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực được thể hiện ở hình 1.4:
Khi người lái tác dụng vào bàn đạp phanh một một lực đủ lớn, thì thông qua hệ thống đòn sẽ đẩy piston xilanh chính 2 dịch chuyển sang phải. Do đó, dầu trong hệ thống phanh sẽ bị ép và sinh ra áp suất cao trong xilanh chính 2 và trong đường ống dẫn 3. Dầu với áp suất cao trong hệ thống sẽ tác dụng lên bề mặt của hai piston ở xilanh công tác 4.
a. Hệ thống phanh thủy lực trợ lực chân không trên xe GAZ-66-11
GAZ-66-11 là ôtô có tải trọng trung bình, dẫn động phanh thuỷ lực, có trợ lực chân không. Lực tác dụng từ bàn đạp được truyền đến cơ cấu phanh bằng chất lỏng (dầu).
b. Hệ thống phanh thủy lực trợ lực chân không trên xe UAZ-31512
Sơ đồ hệ thống phanh chính ô tô UAZ-31512 được thể hiện trên hình 1.6.
Trên ô tô UAZ-31512 sử dụng hệ thống phanh dẫn động thủy lực hai dòng, có sử dụng trợ lực chân không kiểu hai pít tông.
1.2.3. Giới thiệu chung về hệ thống phanh dẫn động thủy khí
Phanh thủy khí thường dùng trên ô tô vận tải tải trọng trung bình và lớn. Dẫn động phanh thủy lực – khí nén được áp dụng trên các xe URAL – 375D, URAL – 4320…Nó kết hợp ưu điểm của hai loại dẫn động thủy lực và khí nén và khắc phục nhược điểm của chúng. Sơ đồ cấu tạo dẫn động phanh thủy lực – khí nén được đưa ra ở hình 1.7. Nó bao gồm phần dẫn động khí nén và dẫn động thủy lực ghép nối tiếp. Dẫn động khí nén đảm nhận chức năng điều khiển của hệ thống, còn dẫn động thủy lực đảm nhận chức năng bộ phận chấp hành
a. Hệ thống phanh dẫn động thủy khí trên xe URAL 375D
Sơ đồ bố trí hệ thống phanh xe URAL– 375D được biểu diễn trên hình 1.8.
Qua hình 1.2 ta thấy hệ thống phanh trên xe URAL - 375D gồm những bộ phận chính sau: Máy nén khí, bộ điều chỉnh áp suất, bình chứa, tổng van phanh, xilanh thuỷ khí, cơ cấu phanh… Dẫn động hệ thống phanh của xe URAL –375D gồm 2 mạch:
- Mạch 1: Khí nén từ máy nén khí qua bộ điều chỉnh áp suất, nạp cho bình khí nén dẫn động phanh xe kéo, từ bình khí nén qua 1 đường dẫn khí nén đến tầng dưới của tổng van phanh chờ cấp cho xilanh thuỷ khí để phanh cầu trước, cầu giữa và cầu sau.
- Mạch 2: Khí nén từ máy nén khí qua bộ tự động điều chỉnh áp suất, nạp cho bình khí nén dẫn động phanh rơmoóc, khí từ bình khí nén đến cấp cho tầng trên của tổng van phanh để ra điều khiển hệ thống phanh rơmoóc.
b. Hệ thống phanh dẫn động thủy khí trên xe URAL 4320 – 10
Sơ đồ nguyên lý dẫn động hệ thống phanh trên xe URAL 4320-10 được biểu diễn như trên hình 1.9. Hệ thống phanh của xe URAL 4320 - 10 được dẫn động bằng phương pháp kết hợp khí nén - thủy lực.
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE URAL 4320-10
2.1. Giới thiệu chung về hệ thống phanh xe URAL 4320-10
2.1.1. Bố trí chung hệ thống phanh xe URAL 4320-10
Trên xe URAL 4320-10 được trang bị 3 hệ thống phanh riêng biệt: Phanh công tác, phanh dừng và phanh phụ. Các hệ thống phanh làm việc độc lập với nhau đảm bảo hiệu quả cao trong mọi điều kiện của quá trình khai thác hệ thống phanh.
Bố trí chung của hệ thống phanh xe URAL 4320-10 được biểu diễn như trên hình 2.1:
Qua hình 2.1 ta thấy hệ thống phanh trên xe URAL 4320-10 là hệ thống phanh dẫn động thủy khí gồm những bộ phận chính sau: Máy nén khí, bộ tự động điều chỉnh áp suất, bình chứa, tổng van phanh, xilanh thuỷ khí, cơ cấu phanh, các van bảo vệ 1 ngả và 2 ngả, các cảm biến.
2.1.2. Phanh công tác
Phanh công tác xe URAL 4320-10 là hệ thống phanh hỗn hợp, kết hợp thuỷ lực và khí nén, khí nén sau khi qua van bảo vệ 2 ngả chia thành 2 mạch dẫn động mắc nối tiếp với 2 mạch dẫn động thủy lực. Mạch dẫn động thứ nhất dẫn động cho cầu trước, mạch dẫn động thứ 2 dẫn cho cầu giữu và cầu sau. Dẫn động khí nén đảm nhận chức năng điều khiển hệ thống, phần thuỷ lực đảm nhận chức năng của bộ phận chấp hành. Phần khí nén dự trữ và tác động lên phần thủy lực. Phần khí nén gồm có tổng van phanh, van điều chỉnh áp suất, van bảo vệ 1 ngả, van bảo vệ 2 ngả, van bảo vệ 3 ngả, các bình chứa khí nén.
2.1.3. Phanh dừng
Phanh dừng dùng để giữ cho xe đứng yên trên đoạn đường nằm ngang hoặc ở trên dốc kể cả khi không có người lái. Phanh dừng là dạng phanh tang trống đặt ở hệ thống truyền lực, dẫn động bằng cơ khí.
Dẫn động phanh tay xe URAL 4320-10 được biểu diễn như trên hình 2.2.
Hình 2.2 giới thiệu dẫn động phanh tay của xe URAL 4320-10. Khi lái xe kéo cần 1, thông qua sự liên kết các cần và các đòn 2,4,8,9,10 làm cho cam quay, cam tác động vào hai má phanh làm hai má phanh dịch chuyển về phía tang phanh quá trình phanh sảy ra. Khi người lái thả cần về vị trí cũ, quá trình sảy ra ngược lại, dưới tác động của lò xo kéo, hai guốc phanh được tách ra khỏi tang phanh.
2.1.4. Phanh phụ
Hệ thống phanh phụ loại khí nén dùng để giảm tốc độ xe trên dốc dài. Phanh xe được thực hiện nhờ sự tạo ra kháng áp trên đường ống xả khi đóng van nắp của ống xả lại.
Dẫn động phanh phụ xe URAL 4320-31 được biểu diễn như trên hình 2.3. Khi cần thiết phanh, dùng chân ấn lên nút van khí nén điều khiển phanh phụ được bố trí trên sàn buồng lái.
Xe URAL 4320-31 sử dụng phanh phụ là phanh chậm dần kiểu xả, làm việc dựa trên cơ sở tạo ra một đối áp ở ống xả động cơ. Khi phanh phụ làm việc, cửa xả động cơ được đóng, tạo một đối áp ở đường xả, đồng thời việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ bị ngắt. Động cơ ở trạng thái như một máy nén khí, không sinh ra công suất mà hấp thụ công suất. Chính sự hấp thụ công suất này làm giảm tốc độ của xe.
2.2. Phân tích kết cấu các cụm của hệ thống phanh xe URAL 4320-10
2.2.1. Máy nén khí
a. Công dụng
Máy nén khí là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho hệ thống phanh của xe URAL 4320-10. Máy nén khí của xe URAL 4320-10 được lắp phía trước ca bin cùng với động cơ.
b. Kết cấu
Kết cấu của máy nén khí được biểu diễn như trên hình 2.3:
Qua hình 2.4 ta thấy máy nén khí dùng trên xe URAL 4320-10 là loại máy kiểu pít tông, 2 xy lanh 1 cấp. Bộ phận chính của máy nén khí là cơ cấu khủyu trục thanh truyền và các van 1 chiều. Cũng giống như động cơ, thân máy nén khí, khối xy lanh, nắp máy nén khí được đúc bằng gang. Trục khuỷu của máy nén khí cũng được làm bằng vật liệu thép hợp kim có sức bền cao, chịu lực tốt, ở giữa được khoan rỗng để dẫn dầu bôi trơn.
2.2.2. Bộ tự động điều chỉnh áp suất
a. Công dụng
Bộ tự động điều chỉnh áp suất có nhiệm vụ tự động điều chỉnh áp suất khí nén trong bình khí nén trong khoảng giá trị theo yêu cầu (6,2 7,5 kG/cm2). Bộ điều chỉnh áp suất được lắp ở vị trí phía sau máy nén khí và phía trước của bình khí nén.
b. Kết cấu
Kết cấu của bộ tự động điều chỉnh áp suất được biểu diễn trên hình 2.5:
Bộ tự động điều chỉnh áp suất bao gồm các bộ phận chính và kết cấu:
- Van ngược là nút nén bằng lò xo.
- Van xả kiểu bi được lắp trong lỗ pistông trong ổ thân pistông cân bằng.
- Van giảm tải hoạt động dưới tác dụng của pistông giảm tải qua thanh đẩy.
2.2.4. Van bảo vệ hai ngả
a. Công dụng
Van bảo vệ hai ngả được dùng để tách khí nén được nén bởi máy nén khí thành hai mạch độc lập và tự động ngắt mạch hỏng để duy trì sự làm việc của mạch không hỏng.
b. Kết cấu
Kết cấu của van bảo vệ 2 ngả được biểu diễn như trên hình 2.9:
Qua hình 2.9 ta thấy thân van bảo vệ hai ngả bằng nhôm có 3 cửa: Cửa I- Từ máy nén khí vào, cửa II- ra bình nén khí dẫn động phanh cầu giữu và cầu sau, cửa III- Ra bình nén khí dẫn động cầu trước và các thiết bị phụ.
2.2.5. Tổng van phanh
a. Công dụng
Tổng van phanh hai tầng dùng để điều khiển cơ cấu chấp hành của hệ thống phanh công tác của xe kéo và dẫn động phanh rơmoóc.
b. Kết cấu
Kết cấu của tổng van phanh được biểu diễn như trên hình 2.11:
Qua hình 2.11 ta thấy van phanh là loại 2 tầng, tầng dưới điều khiển phanh xe kéo (cầu giữa , cầu sau và dẫn động phanh cho rơ moóc) còn tầng trên điều khiển phanh xe cầu trước . Bên trong van phanh có: piston phía trên 25, piston nhỏ 14 với cần đẩy, piston lớn 23, các van cao su trên 24 và bên dưới 17.
2.2.6. Xi lanh thuỷ khí
a. Công dụng
Xy lanh thủy khí dùng để tạo ra dòng thủy lực có áp suất cao để đưa đến các xy lanh công tác tác động lên cơ cấu phanh để thực hiện phanh bánh xe.
b. Kết cấu
Kết cấu xi lanh thủy khí được biểu diễn như trên hình 2.13:
Từ hình 2.13 ta thấy dẫn động phanh gồm 2 phần: phần xy lanh khí nén và phần xy lanh thủy lực. Phần xy lanh khí nén vừa đóng vai trò của phần tử trợ lực vừa đóng vai trò là phần tử điều khiển xy lanh thủy lực. chính của phần xy lanh khí nén như sau: hai cặp pít tông – xy lanh khí nén 3 – 12 và 5 – 8 có tác dụng biến áp suất khí nén thành lực đẩy. Hai cặp pít tông – xy lanh này được ngăn cách với nhau bởi vách ngăn 4 đồng thời cũng là bệ tỳ của lò xo hồi vị.
2.2.7. Cơ cấu phanh
a. Công dụng
Cơ cấu phanh là phần cuối cùng trong hệ thống phanh, tại đây lực phanh được sinh ra đảm bảo quá trình phanh.
b. Kết cấu
Kết cấu cơ cấu phanh trên xe URAL 4320-10 được biểu diễn trên hình 2.14:
Qua hình 2.14 ta thấy cơ cấu phanh gồm có: Xy lanh lực, tang phanh, guốc phanh. Xy lanh lực được bắt chặt với mâm phanh bằng bu lông.Trên thân có lỗ để bắt đường dẫn dầu đến và lắp van thông (xả khí). Phía ngoài hai đầu xy lanh có hai nắp chụp bằng cao su để chống bụi bẩn. Trong xy lanh được lắp pít tông, lò xo, phớt pít tông bằng cao su chịu dầu, đệm giữ phớt. Phía ngoài pít tông có xẻ rãnh để cho đầu trên các guốc phanh tỳ vào.
2.2.9. Van tách
a.Công dụng
Dùng để ngăn (nối) đường khí nén nối xe kéo với rơmoóc khi cần thiết.
b. Kết cấu
Kết cấu van tách được biểu diễn như trên hình 2.16:
2.2.11. Điều hòa lực phanh
a. Công dụng
Điều hòa lực phanh có công dụng hạn chế lực phanh ở các bánh xe cầu sau, nhằm không xẩy ra trượt lết các bánh xe khi phanh.
b. Kết cấu
Kết cấu điều hòa lực phanh được biểu diến như hình vẽ 2.21:
Từ hình 2.21 ta thấy: Giữa hai phần của thân 4 có ép màng cao su 10 được bắt lên piston 7 cùng các cánh nghiêng hướng kính 9. Các cánh nghiêng hướng kính 6 tương tự được đặt vào giá 5 cố định của thân bộ điều hòa. Trong piston 7 có đặt van phẳng 8 và lò xo. Đế di động 12 có liên kết với gối cầu 13 lắp lên trục 3. Ở đầu cuối trục được bắt với đòn 11 liên kết với các thanh ghép nối với dầm cầu giữa và cầu sau. Piston 14 ép vào đế di động 12. Khoang dưới của piston 14 được nối thông với cửa I bằng ống 1.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH CHÍNH XE URAL 4320-10
3.1. Sơ đồ tính toán và các thông số ban đầu
3.3.1. Sơ đồ tính toán:
* Các giả thiết
- Các bánh xe và mặt đường cứng tuyệt đối không biến dạng.
- Không có lực ngang tác dụng lên xe khi phanh.
- Khảo sát hình chiếu đứng nên bỏ qua chiều rộng của xe.
- Mặt đường phẳng và nằm ngang.
- Tang phanh và guốc phanh cứng tuyệt đối: Chỉ có má phanh bị biến dạng, vì tang phanh và guốc phanh làm bằng vật liệu cứng hơn má phanh nhiều, hơn nữa kết cấu của tang và guốc phanh có đường gân tăng cường độ cứng vững.
- Các tấm ma sát tiếp xúc lý tưởng với bề mặt tang phanh: Tức là bề mặt làm việc của má phanh áp sát vào bề mặt làm việc của tang phanh khi phanh.
Sơ đồ tính toán của cơ cấu phanh chính xe URAL 4320-10 được biểu diễn trên hình 3.1.
G1: Tải trọng phân bố lên cầu trước. [N]
G2: Tải trọng phân bố lên hai cầu sau. [N]
G: Tải trọng của xe khi phanh. [N]
Z1: Phản lực từ mặt đường lên bánh xe cầu trước [N]
Z21: Phản lực từ mặt đường lên bánh xe cầu giữa [N]
Z22: Phản lực từ mặt đường lên bánh xe cầu sau [N]
hg: Chiều cao trọng tâm xe. [m]
La: Chiều dài cơ sở của xe. [m]
a1: Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước. [m]
G1.La=G.b1 => b1=(G1.La)/G = 44341*4,225/138272 = 1.355 (m)
a1 = La – b1 = 4,225 – 1,355 = 2,870 (m)
3.3.2. Các thông ban đầu tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính
Các ký hiệu khi tính toán cơ cấu phanh chính xe URAL 4320-10 được chỉ ra như trên hình 3.2.
Các thông số sử dụng cho tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính xe URAL 4320-10 được chỉ ra trong bảng 3.1.
3.2. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính
3.2.1. Tính toán chung
* Các thông số đã có:
Gia tốc trọng trường: g = 9,81m/s2
Số bánh xe có cơ cấu phanh: Z = 6
Nhiệt độ không khí: T1 = 250C
* Các thông số cho phép:
Công ma sát riêng: [Lms] = 3-7*103 kNm/m2
Áp suất trên bề mặt má phanh: [p] = 1,5-2 MN/m2
Tỷ số khối lượng xe trên tổng diện tích má: [q] = 2,5-3,5*104 kg/m2
Nhiệt dung riêng của vật liệu làm tang: c = 0,125 kcal/kG0C
Độ tăng nhiệt độ cho phép của tang: [Δt] = 15 0C
a. Xác định mômen phanh do cơ cấu phanh sinh ra
Xe URAL 4320-10 có cơ cấu phanh ở tất cả các bánh xe là như nhau về kết cấu và kích thước do vậy ta tính cho một cơ cấu phanh.
c. Xác định hiệu quả phanh
Hiệu quả phanh được đánh giá thông qua khả năng sử dụng trọng lượng bám.
d. Tính toán kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh
Ở đây ta chỉ xét trường hợp phanh cấp tốc, toàn bộ động năng của xe chuyển thành nhiệt cơ cấu phanh và coi nhiệt truyền ra không khí không đáng kể.
Trong đó:
T2 : Nhiệt độ của tang phanh.
T1 : Nhiệt độ của môi trường không khi.
Độ tăng nhiệt độ của tang phanh = T2 - T1 .
Kết quả tính toán ta có:
Nhiệt độ của tang phanh.T2 = 25,34 0C
Độ tăng nhiệt độ của tang phanh khi phanh ở V=40 Km/h là :: AT = T2 - T1 = 25,340C - 250C = 0,340C
Độ tăng tiêu chuẩn không quá 150C
Qua kết quả tính toán ta thấy độ tăng nhiệt độ AT < [AT]< 150C . Vì vậy độ tăng nhiệt độ của tang phanh khi phanh là đảm bảo, cơ cấu làm việc đủ bền về nhiệt.
* Kiểm tra hiện tượng tự xiết của cơ cấu phanh:
Hiện tượng tự xiết (tự phanh) xảy ra khi má phanh ép sát vào tang phanh chỉ bằng lực ma sát mà không cần tác động lực P của cơ cấu doãng má phanh lên guốc phanh.
Do áp suất trên bề mặt má phanh phân bố đều: P = const.
Từ đó ta có μ = 0,35 <
Qua kết quả tính toán ta thấy: Với giá trị của hệ số ma sát μ nhỏ hơn giá trị cho phép nên cơ cấu phanh không xảy ra hiện tượng tự xiết (tự phanh).
3.2.2. Tính toán cụ thể
a. Trường hợp 1
* Giả thuyết khi phanh xe:
Áp suất khí nén: Pkn = 7,5 [kG/cm2] = 735750 [N/m2]
Vận tốc lúc bắt đầu phanh: V0 = 40 [km/h] = 11,11[m/s2]
Gia tốc phanh: Jp = 7[m/s2]
Kết quả tính toán được chỉ ra như trên bảng 3.2.
Nhận xét: Khi phanh xe ô tô với cường độ phanh lớn (phanh cấp tốc), p suất khí nén điều khiển xi lanh thuỷ khí là 7,5 kG/cm2 thì các bánh xe ở cầu trước không bị trượt lết vì mô men bám lớn hơn mô men phanh, còn các bánh xe cầu giữa ở cầu sau sẽ bị trượt lết vì mô men bám nhỏ hơn mô men phanh. Do đó hiệu quả phanh không cao dẫn đến chất lượng phanh hạn chế. Vì vậy khả năng làm việc của cơ cấu phanh không tốt.
b. Trường hợp 2
* Giả thuyết khi phanh xe:
Áp suất khí nén: Pkn = 5[kG/cm2] = 414150 [N/m2 ]
Vận tốc lúc bắt đầu phanh: V0 = 40 [km/h] = 11,11 [m/s2]
Gia tốc phanh: Jp = 4 [m/s2]
Kết quả tính toán được chỉ ra như trên bảng 3.3
Nhận xét: Khi phanh xe ô tô với cường độ phanh trung bình, áp suất khí nén điều khiển xuống xi lanh thuỷ khí là 5 kG/cm2 thì khả năng sử dụng trọng lượng bám là tốt, các bánh xe cầu trước và cầu sau không bị trượt lết. Vì mô men bám lớn hơn mô men phanh sinh ra ở cơ cấu phanh dẫn đến hiệu quả phanh cao, chất lượng tốt và khả năng làm việc của cơ cấu phanh đảm bảo theo yêu cầu.
Chương 4
CHẨN ĐOÁN KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH THỦY KHÍ
4.1. Hư hỏng và biến xấu tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh
Trong quá trình sử dụng hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh rất đa dạng nhưng người ta có thể chia làm hai dạng hư hỏng chính:
- Hư hỏng làm biến xấu tình trạng kỹ thuật của hệ thống phanh.
- Hư hỏng làm mất tác dụng của hệ thống phanh.
4.1.1. Những hư hỏng làm biến xấu tình trạng kỹ thuật chung của hệ thống phanh
* Đối với cơ cấu phanh: má phanh và tang trống bị mòn, bề mặt má phanh bị trai cứng làm giảm hệ số ma sát, giảm hiệu quả phanh.Do khe hở giữa má phanh và tang trống ngày càng tăng, hành trình tự do bàn đạp lớn…làm cho lực phanh giảm, thời gian phanh tăng, quãng đường phanh dài.
* Đối với các chi tiết và các bộ phận dẫn động: Các khớp nối, các cần kéo bị mòn, cong, điều chỉnh không đúng. Mòn Piston -xi lanh chính, phụ,trương nở cúp pen, không khí lọt vào hệ thống dẫn động, bẹp các đường ống…Mòn piston- xéc măng- xi lanh máy nén khí, rò rỉ hơi các đường ống dẫn khí…
4.1.2. Những hư hỏng làm cho hệ thống phanh mất tác dụng
a. Hệ thống phanh công tác
- Với dẫn động cơ khí: có thể do đứt gãy các chi tiết trong hệ thống dẫn động hoặc lỏng các mối ghép trong dẫn động.
- Với dẫn động thuỷ lực có thể do: thủng đường ống dẫn, không có dầu phanh, kẹt van ở xi lanh chính, hỏng các phớt dầu.
- Mất tác dụng phanh cục bộ ở một số bánh xe có thể do hư hỏng ở xy lanh phanh bánh xe hoặc khe hở giữa má phanh và tang trống quá lớn.
b. Hệ thống phanh dừng.
- Với cơ cấu phanh có thể do: dầu mỡ lọt vào khe hở giữa má phanh và tang trống làm cho hệ số ma sát hầu như không còn.
- Với dẫn động cơ khí có thể : do đứt gãy các chi tiết trong hệ thống dẫn động, lỏng các mối ghép trong dẫn động.
4.2. Kiểm tra, chẩn đoán kỹ thuật hệ thống phanh
4.2.1. Những chú ý khi kiểm tra, chẩn đoán hệ thống phanh
Khi kiểm tra, chẩn đoán hệ thống phanh cần chú ý những yêu cầu chung đối với hệ thống phanh như sau:
- Trong quá trình sử dụng, không được thay đổi kết cấu của hệ thống phanh nếu không được cơ quan có thẩm quyền cho phép.
- Trong quá trình sử dụng, khi có chi tiết bị hư hỏng 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.
4.2.2. Kiểm tra, chẩn đoán kỹ thuật hệ thống phanh
a. Kiểm tra bàn đạp phanh
Đo hành trình tự do của bàn đạp phanh hình 4.1.
* Nội dung kiểm tra
- Sự lắp đặt của bàn đạp phanh;
- Hành trình tự do;
- Hành trình làm việc;
- Khe hở tương đối với sàn xe.
* Phương pháp chẩn đoán
Việc đo lực phanh và hành trình bàn đạp phanh có thể thông qua cảm nhận của người điều khiển, song để chính xác giá trị này có thể dùng lực kế đo lực và thước đo chiều dài, khi xe đứng yên trên đường.
b. Chẩn đoán kỹ thuật chung dẫn động phanh thuỷ khí
Độ kín của hệ thống khí nén được kiểm tra theo độ giảm áp nhờ đồng hồ áp suất hai kim. Khi đó áp suất trong hệ thống cần phải không nhỏ hơn 700 kPa (7 kG/cm2). Sau khi tắt động cơ và nhả bàn đạp phanh, không nhận thấy sự dịch chuyển của cả hai kim đồng hồ. Và điều này cũng phải có khi đạp bàn đạp phanh và giữ 15 - 20 giây. Đồng thời kiểm tra độ kín của phần thủy lực của hệ thống phanh.
* Sự làm việc của đèn tín hiệu báo hỏng phanh kiểm tra theo thứ tự sau
- Kiểm tra khả năng làm việc của đèn báo;
- Nới đai ốc bắt dây dẫn với công tắc đèn báo hỏng phanh BK503 ;
- Tháo công tắc ra khỏi trợ lực khí nén và xiết đai ốc bắt dây dẫn ;
* Kiểm tra khả năng làm việc của dẫn động khớp nối theo thứ tự sau:
- Lắp đồng hồ kiểm tra áp suất vào đầu ra của van trích khí kiểm tra;
- Đưa khí nén vào hệ thống khí nén cho đến khi bộ điều chỉnh áp suất làm việc. Khi đó áp suất trong dòng làm việc của dẫn động phanh đạt 650 - 800 kPa (6,5 8,0 kG/cm2) theo đồng hồ 2 kim trên buồng lái, áp suất này cũng phải bằng áp suất chỉ trên đồng hồ kiểm tra lắp trên bình hơi thứ 3 ;
c. Kiểm tra các chi tiết chứa, dẫn truyền môi chất của dẫn động phanh
* Nội dung kiểm tra
- Bình chứa khí nén
- Xy lanh phanh chính, tổng van phanh chính
- Hệ thống các van
* Tiêu chuẩn đánh giá
- Số lượng, bố trí và định vị của các cụm chi tiết nói trên phải đúng với yêu cầu của nhà sản xuất. Các cụm, ống dẫn phải được định vị chắc chắn. Bình chứa khí nén, các ống dẫn bằng vật liệu cứng không được rạn nứt. Các ống dẫn bằng vật liệu mềm không được nứt vỡ, xơ cứng;
- Những ống mềm không được xoắn vào nhau.
f. Kiểm tra hiệu quả phanh của hệ thống phanh chính
- Hiệu quả phanh của hệ thống phanh chính được kiểm tra trên đường hoặc trên băng thử.
* Đo quãng đường phanh Sp trên đường
Chọn đoạn đường phẳng dài, mặt đường khô có hệ số bám cao, không có chướng ngại vật. Tại 1/3 quãng đường cắm cọc tiêu chỉ điểm bắt đầu đặt chân lên bàn đạp phanh.
* Đo gia tốc chậm dần, thời gian phanh trên đường (Jpmax, tp )
Phương pháp tương tự như trên, nhưng cần có dụng cụ đo gia tốc với độ chính xác 0.1m/s2 và xác định bằng giá trị gia tốc phanh lớn nhất trên dụng cụ đo. Đo gia tốc chậm đần lớn nhất là phương pháp cho độ chính xác tốt có thể dùng đánh giá chất lượng hệ thống phanh vì dụng cụ nhỏ gọn.
g. Xác định sự không đồng đều của lực hay mô men phanh
Bằng cách thử xe trên đường. Chọn mặt đường khô, có độ nhẵn và độ bám gần đồng đều, chiều dài khoảng 150m, chiều rộng mặt đường lớn hơn từ 4-6 lần chiều rộng thân xe. Kẻ sẵn trên nền đường vạch chuẩn tim đường cắm mốc tiêu vị trí bắt đầu phanh. Cho xe chuyển động thẳng với vận tốc quy định và phanh ngặt, giữ chặt vành lái.
Thông qua trạng thái dừng xe xác định độ lệch hướng chuyển động của ô tô, đo chiều dài quãng đường phanh AB, và độ lệch quỹ đạo BC.
i. Kiểm tra cần điều khiển phanh tay
Cần điều khiển phanh tay được thể hiện trên hình 4.5 .
* Nội dung kiểm tra
- Sự lắp đặt.
- Hành trình làm việc.
- Sự hoạt động của cóc hãm và những hư hỏng.
* Phương pháp chẩn đoán
- Dùng tay lắc nhẹ, kéo và nhả cần điều khiển phanh tay một vài lần. Quan sát sự hoạt động của các cơ cấu điều khiển phanh tay.Trên phanh tay có cơ cấu cóc hãm vì vậy dùng tiếng tách để xác định.Số lượng tiếng tách cho bởi nhà chế tạo.
l. Đo hiệu quả phanh của phanh tay
* Trên bệ thử phanh
Tương tự như thử phanh chân, nhưng cần thiết kéo phanh tay từ từ, có thể tiến hành đồng thời khi thử phanh cho cầu sau.Thông số cần xác định bao gồm.
Lực phanh trên các bánh xe.
* Kiểm tra trên dốc
Chọn mặt đường tốt có góc dốc khoảng 200. Cho ô tô dừng trên dốc bằng phanh chân, tắt máy, chuyển về số trung gian, kéo phanh tay, từ từ nhả phanh chân, xe không bị trôi là được.
4.2.3. Các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục hệ thống phanh công tác.
Những hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh công tác như bảng 4.1.
4.2.4. Các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục hệ thống phanh dừng.
Những hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh dừng như bảng 4.2.
KẾT LUẬN
Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp, bằng những kiến thức đã được học, được tích luỹ ở nhà trường, với sự nổ lực của bản thân trong việc sưu tầm, thu thập tài liệu, cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo trong bộ môn xe quân sự, thầy giáo hướng dẫn : PGS,TS. …………….. Cục Xe máy - TCKT nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với những nội dung đã đề ra.
Qua phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phanh xe URAL-4320-10 cho thấy:
- Xe URAL-4320-10 có hệ thống phanh đảm bảo an toàn và tin cậy.
- Hệ thống phanh thuỷ khí kết hợp dẫn động hai dòng riêng biệt, khắc phục được những nhược điểm của hệ thống phanh khí nén và hệ thống phanh thủy lực.
- Xe URAL-4320-10 là loại xe mới nhập nên khá hiện đại, xe có tính việt dã cao, có tính kéo tốt, có khả năng vượt dốc và chạy trên mọi địa hình, thời tiết, nhiệt độ khác nhau. Xe được sử dụng chủ yếu trong quân đội trong giai đoạn hiện nay.
Trên cơ sở phân tích đặc điểm kết cấu HTP xe Ural-4320-10, đề tài thực hiện việc tính toán kiểm nghiệm để đánh giá hiệu quả phanh và sau đó tập trung vào các nội dung kiểm tra, chẩn đoán kỹ thuật toàn bộ hệ thống cũng như từng phần tử cụ thể của hệ thống phanh xe Ural-4320-10. Sau cùng đề tài tập trung vào trình bày các nội dung cụ thể của việc bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh.
Qua quá trình thực hiện nhiệm vụ đồ án, do kiến thức, lý luận, kinh nghiệm thực tế của bản thân còn hạn chế nên trong đồ án còn có những sai sót. Em rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các thầy giáo trong bộ môn xe 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!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Hữu Cẩn. Phanh ô tô-cơ sở khoa học và thành tựu mới. Nhà xuất bản giao thông vận tải. Hà Nội - 2004.
[2]. Vũ Đức Lập. Kết cấu và tính toán ô tô. Tập 2. Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 2015.
[3]. Vũ Đức Lập. Hướng dẫn thiết kế môn học “ Kết cấu tính toán ôtô Quân sự” tập V: HỆ THỐNG PHANH. Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 1998.
[4]. Vũ Đức Lập, Nguyễn Sĩ Đỉnh. Cấu tạo ôtô. Tập 2. Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 2015.
[5]. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vi. Cấu tạo ôtô quân sự phần hình vẽ. Tập 2. Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 1996.
[6]. Hoàng Đình Long. Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô. Nhà xuất bản giáo dục. Hà Nội-2005.
[7]. Vũ Đức Lập. Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô. Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 2005.
[8]. Trần Hữu Quế. Vẽ kỹ thuật cơ khí. Tập 1. Nhà xuất bản giáo dục. Hà Nội - 2006.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"