MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 5
MỞ ĐẦU.. 7
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE UAZ - 452. 8
1.1. Khái quát chung về xe UAZ - 452. 8
1.2. Các thông số và tính năng kỹ thuật của xe UAZ - 452. 10
Chương 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤUHTP XE UAZ - 452. 14
2.1. Hệ thống phanh chính xe UAZ- 452. 16
2.1.1. Phân tích kết cấu cơ cấu phanh chính xe UAZ- 452. 17
2.1.2. Phân tích hệ thống phanh tay xe UAZ- 452. 26
2.2.Phân tích kết cấu dẫn động điều khiển hệ thống phanh. 29
2.2.1.Xilanh chính. 29
2.2.2.Xilanh công tác. 31
2.2.3. Cơ cấu báo tín hiệu. 33
Chương 3: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HTP XE UAZ - 452. 35
3.1.Mục đích, nội dung tính toán kiểm nghiệm HTP xe UAZ- 452. 35
3.1.1.Các thông số đầu vào cho tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh. 37
3.1.2. Tính toán lực tác dụng lên guốc phanh. 38
3.1.3. Xác định mô menphanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của CCP. 39
3.1.4. Tính toán công ma sát riêng........................................................ 47
3.1.5. Tính toán xác định áp lực trên bề mặt má phanh. 49
3.1.6. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh. 50
3.1.7. Kết quả tính toán kiểm nghiệm và nhận xét 52
Chương 4: HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BD HTP XE UAZ - 452. 54
4.1.Những nội dung công việc chính trong BDKT HTP xe UAZ- 452. 54
4.1.1. Những chú ý trong quá trình sử dụng. 54
4.1.2. Bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên. 55
4.1.3. Bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ. 56
4.2. Kỹ thuật bảo dưỡng hệ thống phanh xe UAZ - 452. 58
4.2.1. Kiểm tra và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp phanh. 58
4.2.2.Kiểm tra và điều chỉnh khe hở má phanh - tang phanh. 59
4.2.3.Xả không khí trong HTP dẫn động thủy lực của xe UAZ - 452. 60
4.2.4.Xúc rửa hệ thống phanh dẫn động thủy lực của xe UAZ - 452. 61
4.2.5.Kiểm tra điều chỉnh phanh tay xe UAZ - 452. 61
4.3. Yêu cầu kỹ thuật sau khi bảo dưỡng hệ thống phanh. 64
4.3.1. Đối với phanh dừng (phanh chân) 64
4.3.2. Đối với phanh tay. 64
4.4. Những hư hỏng thường gặp khi khai thác HTP xe UAZ- 452. 64
4.4.1. Những hư hỏng, nguyên nhân, cách khắc phục những hư hỏng của hệ thống phanh chân. 65
4.4.2. Những hư hỏng, nguyên nhân, cách khắc phục những hư hỏng của hệ thống phanh tay. 67
4.5. Kiểm tra sửa chữa các chi tiết 68
4.5.1. Kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của hệ thống phanh chân. 68
4.5.2. Kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của hệ thống phanh tay. 70
4.6. Yêu cầu kỹ thuật, kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh chân, phanh tay. 70
4.6.1. Kiểm tra tổng hợp khi xe dừng. 70
4.6.2. Kiểm tra tổng hợp khi xe chạy (thử xe) 71
KẾT LUẬN.. 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 73
MỞ ĐẦU
Lịch sử ngành công nghiệp ô tô đã trải qua hơn một trăm năm, nó không ngừng đánh dấu những bước phát triển từ các dòng xe sơ khai nhất chạy bằng hơi nước đến các loại xe hiện đại như ngày nay, nhằm đáp ứng và phục vụ nhu cầu ngày càng phát triển của đời sống con người trong cuộc sống hiện đại.
Ngày nay ôtô được các hãng sản xuất hàng đầu trên thế giới nghiên cứu phát triển, trong đó sự an toàn cho người và xe bao giờ cũng được quan tâm và chú trọng hàng đầu, do đó việc phát triển ôtô ngày càng an toàn. Do sự phát triển ngày càng cao của ngành ôtô dẫn đến hệ thống phanh ngày càng hoàn thiện để đảm bảo tính năng an toàn cho người sử dụng. Do đó sự phát triển từ hệ thống phanh guốc dẫn đến sự ra đời của hệ thống phanh đĩa, hệ thống chống bó cứng bánh xe (hệ thống ABS) … Các hệ thống phanh đó đã trở thành một trong những bộ phận quan trọng nhất trong cấu tạo ô tô.
Xuất phát từ vai trò quan trọng của hệ thống phanh, chúng ta cần tổ chức khai thác tốt đồng thời đánh giá được thực trạng chất lượng của chúng để có biện pháp sử dụng thích hợp.
Xe ôtô UAZ-452 là một trong những kiểu xe vận tải nhỏ được sử dụng nhiều trong quân đội nhân dân Việt Nam vì vậy việc khai thác hệ thống phanh sao cho hiệu quả nhất là điều tất yếu trong việc sử dụng và vận hành xe nhằm đảm bảo được sự an toàn. Đề tài “Khai thác hệ thống phanh trên xe UAZ -452” đặt ra là cần thiết và mang ý nghĩa thực tiễn.
Với mục đích đó, đề tài đi sâu vào những vấn đề cơ bản sau:
+ Mở đầu:
+ Chương 1. Giới thiệu chung về xe UAZ- 452.
+ Chương 2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe UAZ- 452.
+ Chương 3. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe UAZ- 452.
+ Chương 4. Hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng hệ thống phanh.
+ Kết luận.
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE UAZ - 452
1.1. Khái quát chung về xe UAZ- 452
Ôtô UAZ- 452 được Liên Xô chế tạo và xuất xưởng lần đầu vào tháng 10 năm 1966. Đây là loại xe vận tải nhỏ, có tính việt dã cao, hai cầu chủ động công thức bánh xe (4x4) được sử dụng rất rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân cũng như Quân đội với các chức năng chính như vận tải hàng hóa, cứu thương, bảo đảm kỹ thuật,...Trên cơ sở xe UAZ- 452, Liên xô tiếp tục phát triển và cho ra đời các chủng loại ôtô tương tự và hoàn thiện hơn như UAZ- 452A, UAZ- 452B, UAZ-452Đ.
Ngày nay do nhiều yếu tố, đa số các xe đã không còn sử dụng được nữa, tuy nhiên có một số nơi vẫn được khai thác sử dụng tốtnhư trong Quân đội, bưu điện, sử dụng phổ biến ở các vùng ngoại thành, vùng nông thôn. Để đạt hiệu quả cao, an toàn trong khai thác và sử dụng thì chúng ta cần nắm vững cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xe và đặc biệt là hệ thống phanh.
Hình dáng kích thước bên ngoài của xe UAZ- 452 được thể hiện trên hình 1.1.
1.2. Các thông số và tính năng kỹ thuật của xe UAZ- 452
Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe được chỉ ra trong bảng 1.1.
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE UAZ - 452
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó. Ngoài ra hệ thống phanh còn đảm bảo giữ cho xe cố định trong thời gian tuỳ ý. Hệ thống phanh đảm bảo cho ô tô vận chuyển 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.
Hệ thống phanh xe UAZ - 452 gồm 2 hệ thống:
+ Hệ thống phanh chân (phanh chính).
+ Hệ thống phanh tay (phanh dừng).
Để đảm bảo các chức năng trên thì hệ thống phanh cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất trong bất kỳ chế độ chuyển động nào.
- Phanh êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh.
- Đảm bảo độ tin cậy làm việc cao, điều khiển nhẹ nhàng và có tính tùy động cao.
- Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh nhỏ.
- Phân bố các mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ trường hợp nào.
- Không có hiện tượng tự xiết phanh khi ôtô chuyển động tịnh tiến hoặc khi quay vòng.
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
- Đối với phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đứng yên trên dốc trong thời gian dài.
2.1. Hệ thống phanh chính xe UAZ- 452
Hệ thống phanh chính gồm có: Cơ cấu phanh có các guốc phanh 5, các lò xo kéo 6. Tang phanh cố định với moayơ bánh xe và quay cùng với bánh xe. Guốc phanh một đầu cố định lên giá qua khớp quay với chốt tựa, đầu kia tỳ vào đòn bẩy của Piston xi lanh công tác. Lò xo kéo có tác dụng kéo guốc phanh tách khỏi tang phanh khi thôi phanh. Dẫn động phanh gồm xi lanh chính 2, xi lanh công tác 4, các đường ống dẫn 3 và bàn đạp phanh 1. Trong các đường ống dẫn và các khoang trong xi lanh chính và xi lanh công tác ở bánh xe được điền đầy chất lỏng.
Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh chính được thể hiện ở hình 2.1.
* Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh chính: Hệ thống phanh chính làm việc ở 3 trạng thái:
+ Khi chưa phanh: Khi người lái chưa đạp lên bàn đạp phanh. Dưới tác dụng của các lò xo hồi vị, đầu các guốc phanh tỳ sát vào gối tựa ở các piston xi lanh công tác, piston xi lanh chính nằm tại vị trí bên phải. Khi đó khe hở giữa tang phanh và má phanh bảo đảm đúng qui định, hệ thống phanh không làm việc.
+ Khi thôi phanh: Ngêi l¸i th«i t¸c dông lùc vµo bµn ®¹p phanh, lß xo håi vÞ 6 sÏ kÐo hai guèc phanh 5 vÒ vÞ trÝ ban ®Çu, hai piston bÞ Ðp vµo vµ Ðp dÇu trong hÖ thèng trë l¹i vµo xilanh chÝnh 2.
2.1.1 Phân tích kết cấu cơ cấu phanh chính xe UAZ- 452
Trên xe UAZ- 452 hệ thống phanh chính sử dụng 2 loại cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh bánh trước dùng loại cơ cấu phanh có chốt tựa khác phía và lực đẩy lên guốc bằng nhau. Cơ cấu phanh bánh sau dùng loại cơ cấu phanh có chốt tựa cùng phía và lực đẩy lên guốc bằng nhau.
a. Cơ cấu phanh bánh trước
Cơ cấu phanh trước có tác dụng tạo ra mô men phanh cần thiết và giữ ổn định về chất lượng phanh trong quá trình sử dụng.
Cơ cấu phanh bánh trước của xe UAZ - 452 là cơ cấu phanh guốc có chốt tựa khác phía lực đẩy bằng nhau. Kết cấu cơ cấu phanh trước xe UAZ- 452 thể hiện trên hình 2.2.
- Má phanh: Làm bằng phe ra đô, các má phanh được tánbằng đinh tán với guốc phanh, má phanh có chiều dầy 5,5 mm, có chiều rộng 50 mm và đường kính ngoài là 279 mm, góc ôm b0 = 1200.Hình dáng má phanh được thể hiện trên hình 2.6.
- Má phanh: Làm bằng phe ra đô, các má phanh được tánbằng đinh tán với guốc phanh, má phanh có chiều dầy 5,5 mm, có chiều rộng 50 mm và đường kính ngoài là 279 mm, góc ôm b0 = 1200.Hình dáng má phanh được thể hiện trên hình 2.6.
b. Cơ cấu phanh bánh sau
Cơ cấu phanh sau cũng có tác dụng tạo ra mô men phanh cần thiết và giữ ổn định về chất lượng phanh trong quá trình sử dụng.Cơ cấu phanh bánh sau của xe UAZ - 452 là cơ cấu phanh guốc có chốt tựa một phía, lực đẩy lên guốc phanh bằng nhau. Cấu tạo cơ cấu phanh bánh sau được thể hiện trên hình 2.9.
Như vậy một guốc phanh được định tâm (điều chỉnh) so với tang phanh nhờ chốt quả đào 9 và các đệm lệch 10 của chốt 11. Chuyển dịch ngang của các guốc được hạn chế bởi các đệm tỳ dẫn hướng 6 . Đầu trên của các guốc được tỳ vào cần đẩy của piston xilanh công tác 1. Tang phanh được kẹp chặt với mặt bích của may ơ bánh xe của các bu lông.
2.1.2. Phân tích hệ thống phanh tay xe UAZ- 452
a. Chức năng
Hệ thống phanh tay của ôtô UAZ - 452 dùng để dừng, hãm ôtô trên địa hình mặt đường phẳng, dốc... giữ xe cố định trong thời gian tùy ý.
b. Đặc điểm kết cấu
Hệ thống phanh tay của xe ôtô UAZ - 452 là loại phanh guốc, có chốt tựa một phía được bố trí sau hộp số phân phối, dẫn động bằng cơ khí, với kết cấu mở dạng chêm và điều khiển bằng tay.
+ Kết cấu dẫn động phanh tay
Kết cấu của dẫn động phanh tay xe UAZ - 452 gồm đòn dẫn động (1), cáp dẫn động (7), đòn trung gian (14), đòn dẫn động (15), chạc điều chỉnh (17), đòn bẩy (18). Được thể hiện trên hình 2.11.
+ Kết cấu cơ cấu phanh tay.
Kết cấu cơ cấu hệ thống phanh tay ôtô UAZ - 452 được thể hiện trên hình 2.12.
c. Nguyên lý làm việc.
Khi chưa phanh: Người lái không tác dụng lực vào cần kéo phanh, chạc điều chỉnh (17) nằm ở bên phải (hình 2.11). Đế bi (10) chưa tác dụng vào các viên bi (16), dưới tác dụng của lò xo kéo (14) má phanh cách mặt trong của tang phanh một khoảng nhất định (hình 2.12).
Khi phanh xe: Người lái kéo cần phanh, làm cho dây cáp (7) dịch chuyển sang trái kéo chạc điều chỉnh (17) (hình 2.11). Thông qua đòn bẩy (18) làm đế bi (10) dịch chuyển đẩy các viên bi (16) tì sát vào các cơ cấu đẩy (9), đẩy các đầu guốc phanh (18) dịch chuyển ép má phanh tỳ sát vào mặt trong của tang trống phanh, tạo ra mômen phanh, thực hiện quá trình phanh xe. Khi đó cần kéo phanh được cố định bằng cá hãm (hình 2.12)
2.2. Phân tích kết cấu dẫn động điều khiển hệ thống phanh
Dẫn động phanh cần phải bảo đảm sự nhẹ nhàng, nhanh chóng và tính đồng thời làm việc của các cơ cấu phanh. Đồng thời bảo đảm sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cầu. Mặt khác dẫn động phanh còn phải bảo đảm sự tỷ lệ giữa lực tác dụng trên bàn đạp phanh và các lực dẫn động cho các cơ cấu phanh làm việc, bảo đảm hiệu suất làm việc cao.
2.2.1. Xilanh chính
- Nhiệm vụ của xilanh chính là nhận lực từ bàn đạp phanh, tạo ra dầu có áp suất cao truyền tới các xilanh công tác ớ các bánh xe.
- Thân xilanh được đúc bắng gang, trên thân có gia công các lỗ dầu và lỗ bù dầu, có lỗ ren để bắt ống nối, đường kính xilanh 32 mm.
- Piston được chế tạo bằng hợp kim nhôm, có các gờ để lắp gioăng làm kín, đỉnh piston được khoan 8 lỗ nhỏ khoảng 1,8 mm để dẫn dầu trong hành trình trả.
- Bát cao su làm bằng cao su chịu dầu phanh, dịch chuyển cùng với piston có tác dụng làm kín dầu có áp suất cao ở hành trình nén. Kết cấu xi lanh chính xe UAZ- 452 được thể hiện trên hình 2.13.
2.2.2. Xilanh công tác
Được đúc bằng gang xám GX18- 36, có đường kính trong là 32mm, có lỗ ren M10 để bắt van xả khí và lỗ ren M12 để lắp đầu nối. Xilanh công tác có tác dụng cùng với piston nhận lực thông qua phần dẫn động truyền tới guốc phanh.
Dẫn động điều khiển là tập hợp các thiết bị dùng để truyền năng lượng từ nguồn đến cơ cấu phanh và điều khiển năng lượng này trong quá trình truyền với mục đích phanh xe với cường độ phanh khác nhau.
Ưu điểm: Nhỏ gọn, dễ chế tạo, dễ bảo dưỡng sửa chữa, giá thành rẻ.
Nhược điểm: Dễ bị hỏng các lỗ ren.
Kếu cấu xi lanh công tác của cơ cấu phanh bánh sau được thể hiện trên hình 2.15.
* Nguyên lý hoạt động.
- Khi chưa phanh: Khi người lái chưa tác dụng lực lên bàn đạp phanh, dưới tác dụng của lò xo hồi vị piston nằm ở phía tận cùng bên phải.
- Khi đạp phanh: người lái tác động lên bàn đạp phanh, qua cần đấy làm co piston dịch chuyển sang phải, bát cao su nhanh chóng bịt kín lỗ cấp dầu, ép dầu trong xilanh tạo ra áp suất cao, mở van thuận, dầu có áp suất cao theo đường ống tới xilanh công tác thực hiện phanh xe.
- Khi thôi phanh: người lái nhã bàn đạp phanh, lò xo hồi vị kéo cần đẩy về vị trí ban đầu, lò xo hồi vị piston đẩy piston về vi trí ban đầu, dầu từ xilanh bánh xe được hồi về xilanh chính qua van nghịch kết thúc quá trình phanh. Tuy nhiên dầu không chảy từ xilanh bánh xe về ngay lập tức, nên áp suất dầu trong xilanh chính giảm nhanh chóng tạo ra độ chân không.
2.2.3. Cơ cấu báo tín hiệu
Dùng để kiểm tra và báo hiệu cho lái xe biết về hiện tượng hở một trong những đường dẫn dầu thuỷ lực tới cơ cấu phanh của bánh xe, để người lái đưa ra các biện pháp khắc phục.
Ưu điểm: Nhỏ gọn, có độ nhạy cao.
Nhược điểm: Chế tạo phức tạp.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE UAZ - 452
3.1. Mục đích, nội dung tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe UAZ -452
Do xe UAZ- 452 được sản xuất từ Nga (Liên Xô cũ) chế tạo và xuất xưởng lần đấu vào tháng 10năm 1966, chính vì vậy việc tính toán kiểm nghiệm nhằm đánh giá tính năng chiến kỹ thuật của xe UAZ- 452 có phù hợp với điều kiện đường sá, thời tiết khí hậu (nhiệt đới nóng ẩm gió mùa) ở Việt Nam là hết sức cần thiết, để từ đó đưa ra biện pháp hướng dẫn sử dụng cho phù hợp, nhằm nâng cao tuổi thọ cũng như nâng cao hiệu quả trong khai thác sử dụng (tốt, bền, an toàn, tiết kiệm). Mục đích của tính toán kiểm nghiệm là xác định các thông số đánh giá chất lượng hệ thống và chất lượng phanh ô tô.
Trong hệ thống phanh chính xe UAZ- 452 có nhiều cụm, bộ phận cần được tính toán kiểm nghiệm như: cơ cấu phanh, dẫn động phanh,….
Ta có:
a,c: Là khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến xi lanh phụ [mm];
d: Là khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến chốt tựa xi lanh phụ [mm];
P: Là lực tác dụng lên guốc phanh [N] ;
3.1.1. Các thông số đầu vào cho tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh
Căn cứ vào tài liệu hướng dẫn sử dụng, cũng như các tiêu chuẩn quy định của ngành xe mà ta có các thông số đầu vào sau
3.1.2. Tính toán lực tác dụng lên guốc phanh
Do đường kính của xy lanh cơ cấu phanh trước và phanh sau bằng nhau nên lực tác dụng lên guốc phanh là như nhau.
Ta có:
P: Là lực tác dụng lên guốc phanh [N] ;
d: Là đường kính xy lanh phanh bánh xe [cm] ;
pi: Là áp suất trong xy lanh phanh chính, cũng là áp suất dầu trong đường ống dẫn tới xi lanh phanh bánh xe [N/cm2] ;
Giá trị áp suất dầu lớn nhất trong dẫn động (pi) cho phép trong giới hạn 5000 ÷ 8000 KN/m2. Giá trị áp suất càng lớn thì hệ thống càng gọn, nhưng khả năng bao kín sẽ khó khăn hơn.
Pbd : Lực tác dụng lên bàn đạp phanh [N]
d : Đường kính thanh đẩy [cm]
ibd : Tỷ số truyền bàn đạp phanh
Trong tính toán kiểm nghiệm thường người ta xác định pi bằng thực nghiệm, bằng cách đo trực tiếp áp suất trên đường ống dẫn động.
Qua thí nghiệm các kết quả đo được: pi= 686,7 [N/cm2].
Vậy ta chọn pi = 686,7 [N/cm2] để tính toán.
Thay các giá trị vào công thức (3.1)ta xác định được:
* Lực tác dụng lên guốc phanh trước và guốc phanh sau: P = 5519,969 [N].
3.1.3. Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh
a. Xác định mô men phanh thực tế của cơ cấu phanh
Dưới tác dụng của lực lên má phanh P = P1 = P2 các má phanh được đẩy ra ép má phanh sát vào tang phanh. Khi đó mô men ma sát giữa má phanh và tang phanh còn gọi là mô men phanh có tác dụng làm cho bánh xe quay chậm lại thực hiện quá trình phanh xe.
Để xác định được mô men phanh, cần xác định quy luật phân bố áp suất trên cung má phanh và tuỳ theo quy luật phân bố áp suất khác nhau mà ta có công thức tính toán khác nhau.
Qua nghiên cứu và thí nghiệm ta xác định được quy luật phân bố áp suất trên cung má phanh là quy luật hình sin (q = qmax. sin ) với sự phân bố áp suất như (hình 3.2).
Ta có:
d : Góc tạo bởi lực N và trục X - X [độ];
β0 : Góc ôm của má phanh [độ];
β1 : Góc từ trụ đứng đến đầu tấm ma sát [độ];
β2 : Góc từ trụ đứng đến cuối tấm ma sát [độ].
+ Đối với guốc trước: β1 = 250; β2= 1450;β0 = 1200 = 2,09 rad.
Thay các giá trị vào công thức (3.3) ta được: tgS = 0,0511 rad
+ Đối với guốc sau: β1 = 450; β2 = 1250; β0 = 800 = 1,4 rad.
* Xác định khoảng cách ( p ) từ điểm đặt lực N tới tâm 0.
Ta có:
: Bánh kính từ điểm đặt lực N tới tâm O [m];
Rt : Bán kính tang phanh [m];
β0 : Góc ôm của má phanh [độ];
β1 : Góc từ trụ đứng đến đầu tấm ma sát [độ];
β2 : Góc từ trụ đứng đến cuối tấm ma sát [độ].
- Với guốc trước: β1 = 250; β2 = 1450; β0 = 1200 = 2,09 rad; Rt = 0,14m.
Thay các giá trị vào công thức (3.4) ta tính được: Pgt = 164 mm
* Xác định mô men phanh do cơ cấu phanh sinh ra
Ta có:
dgt : Góc tạo bởi lực N và trục X - X xét với guốc trước [độ];
θ : Góc tạo bởi trụ đứng với trục Y - Y [độ];
Bánh kính tính từ điểm đặt lực N tới tâm O xét với guốc trước [m];
P2 : Lực tác dụng lên guốc phanh của cơ cấu phanh sau [N];
a,c : Khoảng cách từ tâm chốt tựa đến đường tâm ngang của bánh xe [m];
µ : Hệ số ma sát giữa tang phanh và guốc phanh, với vật liệu là Ferađô đồng, vật liệu tang phanh là gang xám nên ta chọn µ = 0,35.
Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh sau là: MP2 = 941+ 870 = 1811 [N.m].
Do đó mô men thực tế của toàn xe là: MP = MP1 + MP2 = 1882 + 1811 = 3693 [N.m].
b. Xác định 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: Theo tài liệu [2] ta có:
Ta có:
G: Là trọng lượng ô tô khi đầy tải [N] (với G = 26700 N) ;
G1, G2: Là tải trọng tương ứng (phản lực của đường) tác dụng lên bánh xe trước và sau ở trạng thái tĩnh trên mặt đường nằm ngang [N];
m1, m2: Là hệ số phân bố tải trọng tương ứng lên cầu trước và cầu sau khi phanh;
a,b: Là khoảng cách tương ứng từ trọng tâm ô tô đến các cầu [m] (với a = 1,085m; b = 1,215m);
L: Là chiều dài cơ sở [m] (với L= 2,3m);
hg: Là chiều cao trọng tâm ô tô [m] (với h = 0,620 m);
g: Là gia tốc trọng trường [m/s2](với g = 9,81 m/s2);
Jp max: Là gia tốc phanh cực đại, ta lấy [m/s2].
Với ôtô tải nhỏ Jpmax = (5,0 ÷ 6,0)m/s2, ta chọn Jpmax = 5,0 m/s2.
Thay số ta được:
m1 = 1,00
m2 = 0,708
* Xác định mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh:
Ôtô có cơ cấu phanh của hệ thống phanh công tác đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe, thì mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh tương ứng ở các cầu sẽ là:
B, d: Là các kích thước lốp xe [inch ] (với B= 8,4 inch, d= 15 inch);
Lốp áp suất thấp được ký B – d. Việt Nam thường sử dung Lốp Tôrôít có thể coi gần đúng h gần bằng B.
Vậy mô men phanh yêu cầu của toàn xe là:
Thay các giá trị vào công thức (3.12) và (3.13) ta có:
MP = MP1 + MP2 (3.14).
=> Mp = 1853+ 1171= 3024 [Nm]
3.1.4. Tính toán công ma sát riêng
Ta có:
Lms: Là công ma sát riêng [KNm/m2];
G: Là trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đủ tải [KN];
V0: Là vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh [m/s] ; Lấy Vmax = 30 km/h = 8,33 m/s.
m: Là số lượng má phanh;
b1: Là chiều rộng má phanh [m];
Thay các giá trị vào công thức (3.16) ta được:
- F1 = 2. 0,14 . 2,0944 . 0,05 = 0,029 m2.
- F2 = 2. 0,14 . 1,396 . 0,05 = 0,0195 m2.
Vậy tổng diện tích toàn bộ má phanh ở tất cả các cơ cấu phanh của ôtô là: Fz= 0,029 + 0,0195 = 0,0485 m2.
Thay các giá trị tính được vào công thức (3.15) ta có: Lms = 1946,97 [KN/m2`]
Thời hạn phục vụ của má phanh phụ thuộc vào công ma sát riêng, công này càng lớn thì nhiệt độ phát ra khi phanh càng cao, tang phanh càng bị nóng nhiều và má phanh chóng bị hỏng.
3.1.6. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh
Trong quá trình phanh, động năng của ô tô sẽ chuyển thành nhiệt năng ở trong tang phanh và các chi tiết khác, một phần nhiệt thoát ra môi trường không khí.
Ta có:
G: Là trọng lượng của ô tô khi đủ tải [N] ;
V1,V0: Là vận tốc khi bắt đầu phanh và vận tốc cuối quá trình phanh [km/h];
Lấy v1 = 30 [km/h] = 8,33 [m/s]; v2 = 0.
mt: Là khối lượng của tang trống phanh và các chi tiết bị nung nóng . Ta lấy mt= 32 [kg];
C: Là nhiệt dung riêng của vật liệu làm tang phanh. Đối với thép và gang thì C=500 [J/kg.độ];
t: Là tự tăng nhiệt độ của tang trống phanh so với môi trường không khí [0C];
Ft: Là diện tích làm mát của tang trống nhanh [m2];
K: Là hệ số truyền nhiệt giữa tang trống phanh và không khí;
t: Là thời gian phanh [s].
Số hạng thứ nhất của phương trình (3.20) là phần năng lượng nung nóng tang trống phanh,còn số hạng thứ hai là phần năng lượng truyền ra không khí. Khi phanh với thời gian ngắn, năng lượng truyền ra môi trường không khí coi như không đáng kể, cho nên số hạng thứ hai có thể bỏ qua.
Thay các giá trị vào công thức (3.21) ta được: t = 5,9 0C
Khi phanh ở 30km/h thì độ tăng nhiệt độ cho phép không lớn hơn 150C (theo tài liệu [5]). Như vậy qua tính toán ta thấy đảm bảo được yêu cầu đề ra.
3.1.7. Kết quả tính toán kiểm nghiệm và nhận xét
Từ những kết quả tính toán ở trên ta rút ra được bảng kết quả của việc tính toán kiểm nghiệm như bảng.
* Qua kết quả nhận được ở bảng ta có nhận xét
Mô men phanh do cơ cấu sinh ra lớn hơn mô men yêu cầu của cơ cấu phanh. Vậy mô men phanh của cơ cấu phanh xe UAZ- 452 thoả mãn yêu cầu.
Thời hạn phục vụ của má phanh phụ thuộc vào công ma sát riêng, công này càng lớn thì nhiệt độ phát ra khi phanh càng cao, tang phanh càng bị nóng nhiều và má phanh chóng bị hỏng.
Độ tăng nhiệt độ của tang phanh khi phanh ở V=30 km/h cho đến khi dừng hẳn không được vượt quá 15 0C. Vậy độ tăng nhiệt độ ta tính được của xe UAZ- 452 thoả mãn điều kiện đã cho.
Kết luận: Như vậy kết quả tính toán kiểm nghiệm ta thấy cơ cấu phanh chính xe UAZ - 452 đảm bảo được tất cả các yêu cầu và có thể sử dụng trong điều kiện thời tiết, khí hậu và địa hình ở Việt Nam.
Chương 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH XE UAZ - 452
4.1. Những nội dung công việc chính trong bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh xe UAZ -452
Đối với xe UAZ -452 nhà chế tạo đã có hướng dẫn cụ thể những chú ý trong quá trình sử dụng và những nội dung công việc trong bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh. Song cơ bản những chú ý trong quá trình sử dụng và những công việc chính trong bảo dưỡng hệ thống phanh bao gồm.
4.1.1. Những chú ý trong quá trình sử dụng
- 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.
- Dầu phanh phải dùng đúng loại do nhà máy sản xuất hoặc loại tương tự do cơ quan có thẩm quyền cho phép. Dầu phanh có hại tới đường tiêu hoá và tiếp xúc trực tiếp qua da người cho nên trong quá trình sử dụng phải đảm bảo đúng các qui định an toàn.
4.1.2. Bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên
a.Thời gian, lực lượng, địa điểm tiến hành BDKT thường xuyên
- Thời gian: Bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên được tiến hành theo từng chuyến công tác hoặc từng ngày hoạt động của ôtô, do người lái trực tiếp thực hiện.
- Lực lượng: Lực lượng tham gia bảo dưỡng thường xuyên là lái xe, các dụng cụ, phương tiện dùng trong bảo dưỡng đơn giản, chi phí bảo dưỡng thấp nhưng hiệu quả lại rất cao.
b. Những nội dung công việc trong bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên
* Kiểm tra hệ thống phanh ô tô trước khi đi công tác
- Kiểm tra và làm sạch bên ngoài các bộ phận thuộc hệ thống phanh như: tổng bơm phanh, tang phanh. . .;
- Kiểm tra sự làm việc linh hoạt của cơ cấu dẫn động điều khiển phanh chân, phanh tay và khả năng an toàn của chúng;
* Kiểm tra hệ thống phanh ô tô khi hoạt động và chăm sóc hệ thống phanh khi dừng nghỉ
Khi ô tô hoạt động, người lái cần thường xuyên theo dõi sự làm việc của hệ thống phanh, kịp thời phát hiện các hiện tượng không bình thường để tìm nguyên nhân hư hỏng và khắc phục. Khi dừng nghỉ thì người lái nên chọn vị trí thuận lợi (bằng phẳng, không gây cản trở giao thông. . .) để dừng, nghỉ, kiểm tra, chăm sóc ôtô.
- Kiểm tra nhiệt độ tang phanh.
- Làm sạch đèn phanh.
4.1.3. Bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ
a. Định mức km cho bảo dưỡng định kỳ và lực lượng tiến hành bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ.
Bảo dưỡng kỹ thuật (BDKT) định kỳ ô tô là loại bảo dưỡng được tiến hành theo định mức km ô tô hoạt động (hoặc giờ máy nổ).
Theo quyết định 445/QĐ - QP ngày 07/04/1999 của Bộ trưởng Bộ quốc phòng, đối với ô tô đang sử dụng trong Quân đội, bảo dưỡng định kỳ được chia làm hai cấp là BDKT định kỳ cấp 1; BDKT định kỳ cấp 2.
b. Chu kỳ bảo dưỡng kỹ thuật
Chu kỳ bảo dưỡng kỹ thuật là quy định về thời gian (hoặc km) hoạt động để thực hiện “lặp lại” một hoặc một số nội dung công việc chăm sóc, bảo dưỡng đối với ô tô.
Đối với hệ thống phanh của ô tô UAZ - 452 thì chu kỳ bảo dưỡng được ấn định cụ thể theo bảng 4.1.
Chu kỳ km BDKT của hệ thống phanh xe UAZ - 452
c. Những nội dung công việc trong bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ cấp 1
Khi thực hiện bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ cấp 1 phải làm đầy đủ các công việc của bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên và làm thêm:
- Kiểm tra điều chỉnh khe hở tang trống - má phanh (phanh chân và phanh tay) theo đúng tiêu chuẩn từ (0,2 ÷ 0,25) mm.
- Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp phanh theo đúng tiêu chuẩn từ (8 ÷ 20) mm.
- Kiểm tra tình trạng và độ kín khít của các đường ống dẫn dầu phanh.
4.2. Kỹ thuật bảo dưỡng hệ thống phanh xe UAZ - 452
4.2.1. Kiểm tra và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp phanh
Hành trình tự do của bàn đạp phanh là khoảng dịch chuyển của bàn đạp (khi chịu lực tác động) mà chưa có tác dụng phanh xe. Hành trình tự do bàn đạp phanh quá lớn sẽ làm giảm hiệu quả phanh, khi hành trình tự do quá nhỏ hoặc không có dễ gây nên hiện tượng bó phanh.
Trước khi kiểm tra và điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh cần chuẩn bị các dụng cụ tháo lắp, dụng cụ kiểm tra cho phù hợp (dụng cụ kiểm tra thường là chữ “T” chuyên dùng và thước lá 500mm).
4.2.2. Kiểm tra và điều chỉnh khe hở má phanh - tang phanh
Có thể sử dụng 1 trong 2 phương pháp sau đây để kiểm tra và điều chỉnh khe hở má phanh - tang phanh.
Đó là phương pháp ứng dụng (kinh nghiệm) và phương pháp dùng thước căn lá. Quá trình điều chỉnh dù vận dụng phương pháp nào chăng nữa cũng phải tuân thủ nguyên tắc: Điều chỉnh khe hở phía đầu trục guốc phanh (chốt lệch tâm) trước rồi mới điều chỉnh khe hở phía bơm con.
4.2.3. Xả không khí trong hệ thống phanh dẫn động thủy lực của xe UAZ - 452
Dầu phanh có lẫn không khí sẽ làm giảm hiệu quả phanh, thậm chí có thể làm mất phanh hoàn toàn. Vì vậy trong sử dụng cần phải xả hết khí trong hệ thống phanh. Cách tiến hành như sau:
Đổ đầy dầu vào bầu chứa dầu trên xy lanh chính. Tháo chụp cao su ở van xả khí (bánh xe ở xa xilanh chính nhất), lắp vào đó 1 ống cao su (400 ÷ 500) mm. Đầu còn lại của ống cao su cắm ngập trong bình thủy tinh có chứa 0,3 ÷ 0,5 lít dầu phanh cùng loại. Một người trên buồng lái đạp bàn đạp phanh từ 5 cho đến 6 lần, cho đến khi thấy “cứng” chân thì giữ nguyên bàn đạp tại đó.
4.2.4. Xúc rửa hệ thống phanh dẫn động thủy lực của xe UAZ - 452
Khi thay mới các chi tiết trong hệ thống phanh, thay dầu phanh cũ đã lẫn nhiều tạp chất hoặc khi thay dầu phanh khác loại, khi làm sạch xi lanh, piston, cupen phanh. . . nhất thiết phải tiến hành xúc rửa hệ thống phanh. Cách tiến hành như sau:
Gắn một đầu ống cao su vào van xả khí ở xi lanh công tác nào đó xa xi lanh chính nhất. Đầu còn lại cắm ngập trong bình thủy tinh có chứa một ít dầu phanh.
4.2.5. Kiểm tra điều chỉnh phanh tay xe UAZ - 452
Trong quá trình sử dụng phanh tay, má phanh bị mòn, khe hở má phanh tăng lên làm cho phanh tay kém tác dụng (phanh không hiệu quả hoặc hiệu quả thấp). Để đảm bảo phanh tay làm việc có hiệu quả trong bảo dưỡng cần kiểm tra, điều chỉnh lại khe hở má phanh.
Sau đây trình bày một số nội dung khi tiến hành kiểm tra và điều chỉnh phanh tay xe UAZ - 452.
4.3. Yêu cầu kỹ thuật sau khi bảo dưỡng hệ thống phanh
4.3.1. Đối với phanh dừng (phanh chân)
- Toàn bộ hệ thống phải sạch sẽ, bảo đảm độ kín: Không bị chảy dầu.
- Khi vận hành xe, phanh phải có hiệu lực và có hiệu lực đều ở tất cả các bánh xe; không có hiện tượng bó phanh.
- Hành trình tự do bàn đạp phanh phải đảm bảo đúng quy định.
4.3.2. Đối với phanh tay
- Cơ cấu phanh bảo đảm sạch sẽ, định vị chắc chắn.
- Điều khiển nhẹ nhàng, linh hoạt, hành trình phanh tay đúng tiêu chuẩn quy định (từ 3 ÷ 5 “tách”).
- Phanh tác dụng tốt, không bó phanh, không phát sinh tiếng kêu.
4.4. Những hư hỏng thường gặp khi khai thác hệ thống phanh xe UAZ - 452
Hệ thống phanh là một trong những hệ thống thiết yếu bảo đảm cho việc vận hành xe an toàn trên đường. Bất cứ hư hỏng nào của hệ thống phanh đều làm giảm độ tin cậy sử dụng xe và có thể là nguyên nhân gây tai nạn giao thông khi xe hoạt động.
Trong quá trình sử dụng hệ thống phanh có thể phát sinh những hư hỏng sau: Phanh không có tác dụng, tác dụng không đều hoặc hiệu quả kém, phanh nhả kém hoặc bị kẹt.
4.5. Kiểm tra, sửa chữa các chi tiết
Trước khi kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của hệ thống phanh cần phải tháo, rửa làm sạch các chi tiết của hệ thống. Tiến hành tháo cụm, cơ cấu trên xe xuống và tháo rời chi tiết, rửa làm sạch các chi tiết (dùng xăng, dầu diezen rửa sạch các chi tiết, thổi khô bằng khí nén).
4.5.1. Kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của hệ thống phanh chân
a. Xi lanh chính và xi lanh bánh xe
Xi lanh chính và xi lanh bánh xe có các yêu cầu kiểm tra, sửa chữa sau:
- Các ren ốc bắt đầu ống dẫn dầu với các xi lanh chính và xi lanh bánh xe bị chờn cháy không quá 2 ren, nếu chờn cháy quá 2 ren thì phải doa rộng ra ép bạc vào rồi ta rô lại ren mới.
b. Tang trống phanh, guốc phanh, má phanh của cơ cấu phanh
* Tang trống:
- Tang trống không được có những vết cào xước sâu quá 1mm, các bu lông bắt bánh xe không được cháy quá 2 ren. Các ren ốc giữ bán trục phải bảo đảm kỹ thuật. Mức độ mòn côn và méo của tang trống tối đa cho phép 0,3 ÷ 0,5mm, nếu quá tiêu chuẩn trên thì phải sửa chữa, không được lắp bên phải một cốt, bên trái một cốt.
- Đường kính trong, sau khi gia công sửa chữa độ côn và méo cho phép 0,07mm, độ bóng phải đạt 6. Cổ trục bánh xe và tang trống phải đồng trục, cho phép sai lệch không quá 0,05 ÷ 0,07mm, nếu tang trống hết cốt sửa chữa thì cho phép đóng sơ mi và gia công trở lại kích thước ban đầu, tuyệt đối không gia công vượt cốt.
4.5.2. Kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của hệ thống phanh tay
* Các yêu cầu kiểm tra, sửa chữa phanh tay như sau:
- Má phanh mòn cách đầu đinh tán 0,5mm thì phải thay mới.
- Cần kéo tay không được cong quá 0,25 mm, nếu cong quá thì phải nắn lại.
4.6. Yêu cầu kỹ thuật, kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh chân, phanh tay
Sau khi tháo, sửa chữa các chi tiết hư hỏng của hệ thống phanh chân, phanh tay ta tiến hành lắp ráp và kiểm tra tổng hợp hệ thống. Công việc kiểm tra được tiến hành như sau:
4.6.1. Kiểm tra tổng hợp khi xe dừng
- Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp phanh chân phải đúng quy đinh (8 ÷ 20mm)
- Kiểm tra tay kéo phanh tay phải đúng tiêu chuẩn quy định (3÷5 “tách”)
- Kiểm tra độ kín của hệ thống phanh có bị chảy dầu không.
4.6.2. Kiểm tra tổng hợp khi xe chạy (thử xe)
Trước khi cho xe chạy trên đường để điều chỉnh và thử hệ thống phanh, cần cho xe chạy chậm (tốc độ 10 ÷ 15 km/h) đạp phanh thử phanh chân, bỏ hờ tay lái xem hệ thống phanh có hiệu quả không, hệ thống tay lái có làm lệch xe khi phanh hay không.
Sau khi hai yêu cầu trên đã được đảm bảo rồi mới tiến hành cho xe chạy thử trên mặt đường.
KẾT LUẬN
Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp, tuy thời gian không nhiều, song với sự nỗ lực của bản thân sau một thời gian nghiên cứu thực tế và các giáo trình, tài liệu chuyên ngành, cùng với sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn: TS …………., cùng các thầy giáo trong bộ môn ôtô quân sự và các đồng chí trong lớp, đề tài đồ án tốt nghiệp “ Khai thác hệ thống phanh trên xe UAZ - 452 ” đã được hoàn thành đúng thời gian và đảm bảo chất lượng. Đồ án tập trung đi sâu vào các nội dung sau:
- Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe UAZ - 452
- Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính xe UAZ - 452
- Hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng HTP xe UAZ - 452
Qua quá trình nghiên cứu, tìm hiểu đặc điểm kết cấu đồ án đã phân tích rõ đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động, đánh giá được ưu, nhược điểm của hệ thống phanh xe ô tô UAZ - 452. Trên cơ sở đặc điểm kết cấu của hệ thống phanh, kết hợp với tìm hiểu giáo trình, tài liệu về kỹ thuật khai thác bảo dưỡng, sửa chữa ôtô, đồ án đã đưa ra phần hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh xe ôtô UAZ - 452 với đầy đủ nội dung về các phần bảo dưỡng, sửa chữa trong quá trình sử dụng và khai thác xe, đảm bảo đúng theo yêu cầu của nhiệm vụ đồ án.
Quá trình làm đồ án do kiến thức của bản thân còn hạn chế không tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy giáo hướng dẫn và các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô Quân sự - Khoa Động lực để đồ án hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
....., ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
……………….
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] - Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên, “Thiết kế và tính toán ôtô máy kéo, tập 3”, Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội, 1985.
[2] - Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập, “Lý thuyết Xe Quân Sự”, Nhà xuất bản Quân đội nhân dân Việt Nam, Hà Nội, 2002.
[3] - Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vi, “Cấu tạo ôtô quân sự”, Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội, 1995
[4] - Cục quản lý xe máy/Trường THKT xe máy, “Bảo dưỡng kỹ thuật ô tô, tập 1”, Trường THKT xe máy, Sơn Tây, 2001.
[5] - 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.
[6] - Quân đội nhân dân Việt Nam, “Giáo trình sửa chữa ô tô”, Trường THKT miền trung, Nha Trang, 1996.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"