MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………………...3
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH THỦY KHÍ……..4
1.1. Công dụng, phân loại và yêu cầu đối với hệ thống phanh trên ô tô……………4
1.1.1. Công dụng………………………………………………………………..4
1.1.2. Phân loại hệ thống phanh…………………………………..…………….4
1.1.3. Yêu cầu……………………..…………………………………………….6
1.2. Giới thiệu chung về hệ thống phanh thủy khí……………………………..…...8
1.2.1. Cấu tạo chung…………………………………………………………….8
1.2.2. Một số sơ đồ hệ thống phanh thủy khí………………….......…………..12
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE URAL 4320……16
2.1. Giới thiệu chung về xe URAL 4320………………………………...………..16
2.2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên xe URAL 4320……………………….20
2.2.1. Giới thiệu chung về hệ thống phanh xe URAL 4320……......……...…20
2.2.2. Phân tích kết cấu các bộ phận phanh công tác trên xe URAL 4320...…21
2.2.3. Phân tích kết cấu phanh dừng………………………………………….45
2.2.4. Phân tích kết cấu phanh phụ………………………………..………….48
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH CHÍNH XE URAL 4320……………….50
3.1. Sơ đồ tính toán và các thông số liên quan đến tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh……………50
3.2. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh…………...………………………..…..53
3.2.1. Tính toán chung…………………………………………………….……53
3.2.2. Tính toán cụ thể………………………….………………………………59
CHƯƠNG 4: HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE URAL 4320………..62
4.1. Những lưu ý trong quá trình khai thác hệ thống phanh……………...….…….62
4.2. Nội dung bảo dưỡng của hệ thống phanh xe URAL 4320………...………….63
4.2.1. Bảo dưỡng thường xuyên……………………………………………..63
4.2.2. Bảo dưỡng định kỳ cấp một…………………………………………..63
4.2.3. Bảo dưỡng định kỳ cấp hai……………………………………………63
4.2.4. Bảo dưỡng một số bộ phận trong hệ thống phanh……..…...…………64
4.3. Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống phanh xe URAL 4320………….…………….66
4.3.1. Kiểm tra hệ thống phanh……………………………………………….66
4.3.2. Điều chỉnh hệ thống phanh xe URAL 4320 ………..…………………67
4.4. Các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân, cách khắc phục………………..……79
4.4.1. Những hư hỏng làm biến xấu tình trạng kỹ thuật của hệ thống phanh….79
4.4.2. Những hư hỏng làm mất tác dụng của hệ thống phanh………….………80
4.4.3. Những hư hỏng của hệ thống phanh chính xe URAL 4320……..………80
4.4.4. Những hư hỏng của phanh dừng xe URAL 4320………………………..85
KẾT LUẬN………………………………………………………………………..87
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………88
LỜI NÓI ĐẦU
Sản xuất ô tô trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phương tiện vận tải quan trọng về hành khách và hành hóa cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời cũng là phương tiện giao thông cá nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Nước ta hiện nay khi nền kinh tế đang phát triển nhu cầu sử dụng của các doanh nghiệp, của người dân ngày càng tăng, vì vậy mật độ xe trên đường ngày càng cao. Tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỉ lệ lớn trong các tai nạn do kĩ thuật gây nên, cũng vì thế mà hệ thống phanh ngày càng được cải tiến tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ. Trong các loại ôtô lưu hành trên đường, ô tô tải có trọng lượng trung bình và lớn là loại đặc biệt quan tâm, do đặc thù sự dụng của xe là tải trọng lớn (quán tính lớn) khó điều khiển, thường xuyên chạy trên những đoạn đường dài, vì vậy dễ gây mệt mỏi cho người lái xe dẫn đến phản xạ kém là nguyên nhân gây ra các vụ tai nạn giao thông nghiêm trọng, vì vậy hệ thống phanh luôn phải được chú trọng hàng đầu. Để đáp ứng được các yêu cầu đặt ra đề tài: "Khai thác hệ thống phanh thủy khí ” là cần thiết.
Với đề tài như trên, phần đầu của đồ án sẽ giới thiệu sơ lược về hệ thống phanh ô tô với dẫn động điều khiển bằng thuỷ khí, trình bày về công dụng, cấu tạo chung của hệ thống phanh. Phần tiếp theo đi sâu phân tích về kết cấu hệ thống phanh ô tô với dẫn động bằng thủy khí từ đó nắm được đặc điểm kết cấu, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của hệ thống phanh. Để đánh giá khả năng làm việc của hệ thống trong quá trình khai thác phần tiếp theo là phần tính toán, và kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính ô tô. Phần cuối cùng của đồ án sẽ đưa ra các hướng dẫn trong quá trình khai thác, sử dụng hệ thống phanh ô tô với dẫn động thủy khí nhằm nâng cao hiệu quả và duy trì tuổi thọ cho hệ thống trong quá trình khai thác.
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH THỦY KHÍ
Trong chương này giới thiệu chung về công dụng, phân loại và yêu cầu với hệ thống phanh nói chung và giới thiệu chung về hệ thống phanh thủy khí cũng như một số sơ đồ về hệ thống phanh thủy khí.
1. Công dụng, phân loại và yêu cầu đối với hệ thống phanh trên ô tô
1.1 Công dụng
Hệ thống phanh trên ô tô là một trong những hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động của ô tô, với công dụng sau đây:
+ Giảm dần vận tốc chuyển động của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến vận tốc cần thiết nào đó theo sự điều khiển của người lái;
+ Ngoài ra hệ thống phanh còn dùng để cố định xe tại chỗ.
1.2 Phân loại hệ thống phanh
Trên các ô tô hiện nay được trang bị một số hệ thống phanh có các công dụng khác nhau.
- Hệ thống phanh công tác dùng để giảm vận tốc chuyển động của ô tô đến khi dừng hẳn. Hệ thống phanh công tác có hiệu quả nhất trong các hệ thống phanh và nó được sử dụng để phanh thường xuyên ô tô.
- Hệ thống phanh dừng dùng để giữ xe cố định tại chỗ khi ô tô không chuyển động. Nó chỉ tác dụng lên các bánh xe cầu sau hoặc lên trục truyền của hệ thống truyền lực.
a. Theo đặc điểm kết cấu dẫn động phanh:
Phân loại theo đặc điểm kết cấu dẫn động phanh có các dạng sau:
- Theo phương pháp truyền năng lượng:
+ Cơ khí, thủy lực, khí nén, điện…(các dạng năng lượng độc lập);
+ Liên hợp giữa các dạng năng lượng trên;
b. Theo dạng dẫn động phanh có các dạng sau:
- Dẫn động phanh cơ khí bao gồm dẫn động đòn, dẫn động cáp,…
- Dẫn động phanh thủy lực: sử dụng truyền động thủy tĩnh nối liền từ cơ cấu điều khiển tới xy lanh phanh 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.
- Dẫn động phanh khí nén: sử dụng truyền động khí nén kết nối từ nguồn cung cấp khí nén, các bình chứa khí nén, cơ cấu điều khiển với các bầu phanh của các cơ cấu phanh bánh xe.
d. Theo mức độ hoàn thiện chất lượng phanh có thể chia ra:
+ Hệ thống phanh có bộ điều hòa lực phanh;
+ Hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh (ABS);
+ Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD);
+ Dẫn động phanh có trang bị các phần tử nâng cao độ tin cậy làm việc của hệ thống và hiệu quả phanh ô tô (van gia tốc, van bảo vệ hai ngả, van bảo vệ ba ngả,…).
1. Yêu cầu
Hệ thống phanh có ảnh hưởng đến an toàn chuyển động của ô tô, vì vậy ngoài các yêu cầu chung đối với kết cấu ô tô, nó có các yêu cầu riêng sau đây:
2. Quãng đường phanh ngắn nhất hoặc gia tốc phanh lớn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm;
Để nhận được quãng đường phanh ngắn nhất thì hệ thống phải: có thời gian chậm tác dụng của dẫn động nhỏ nhất; phanh đồng thời các bánh xe và giá trị lực phanh ở các bánh xe đạt gần đến giá trị lớn nhất theo khả năng bám; bảo đảm sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe của ô tô tương ứng với tải trọng thẳng đứng.
3. Hiệu quả phanh ít thay đổi kể cả phanh liên tục nhiều lần;
6. Điều khiển thuận tiện và nhẹ nhàng, bảo đảm sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bàn đạp và lực phanh ở các bánh xe (tác động tùy động về lực);
Điều khiển thuận tiện và nhẹ nhàng là nhằm cải thiện điều kiện làm việc cho người lái nhất là khi hoạt động trong điểu kiện đồi núi. Lực tác dụng lên bàn đạp phanh nằm trong khoảng 500 - 700 N và hành trình toàn bộ bàn đạp phanh khoảng 80 -180 mm. Lực tác dụng lên cần phanh tay không vượt quá 400 N và hành trình cần phanh tay không lớn hơn 300 mm.
1.2. Giới thiệu chung về hệ thống phanh thủy khí.
Bất kì hệ thống phanh nào cũng bao gồm nguồn năng lượng, dẫn động phanh và cơ cấu phanh. Sau đây là cấu tạo chung của hệ thống phanh thủy khí:
1.2.1. Cấu tạo chung
1. Nguồn năng lượng
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 của hệ thống phanh thủy khí là máy nén khí.
3. Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh là thiết bị trực tiếp tạo ra và thay đổi lực cản nhân tạo để phanh xe. Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo ra mômen phanh cần thiết để thực hiện quá trình phanh xe và giữ ổn định về hiệu quả phanh trong quá trình sử dụng. Hầu hết các ô tô vận tải hiện nay thường bố trí hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc. Có nhiều loại phanh guốc khác nhau:
+ Cơ cấu phanh có chốt tựa một phía và lực đẩy lên guốc bằng nhau.
+ Cơ cấu phanh có chốt tựa 1 phía và dịch chuyển các guốc bằng nhau.
+ Cơ cấu phanh có chốt tựa khác phía và lực đẩy lên các guốc bằng nhau.
a. Cơ cấu phanh có chốt tựa cùng phía và lực đẩy lên guốc bằng nhau
Kết cấu cơ cấu phanh có chốt tựa cùng phía và lực đẩy lên guốc bằng nhau được biểu diễn trên hình 1.1.
Với cách bố trí như vậy khi có lực dẫn động bằng nhau, các tham số của guốc phanh giống nhau thì mômen ma sát ở trên guốc phanh trước có xu hướng cường hóa cho lực dẫn động, còn ở phía sau phanh có xu hướng chống lại lực dẫn động, khi xe chuyển động lùi sẽ ngược lại.
Tang phanh 2 được gắn lên mặt bích của dầm cầu. Các guốc phanh 4 được đặt lên chốt lệch tâm 9. Dưới tác dụng của các lò xo kéo 6 các guốc phanh 4 được ép chặt vào các cam lệch tâm 9 và ép các đầu tựa vào pistông trong xylanh công tác 1 làm cho các xylanh sát lại gần nhau. Xylanh phanh bánh xe 1 được gắn chặt trên tang phanh 2, giữa các piston của xylanh phanh bánh xe 1 có lò xo để các piston này luôn ép sát vào guốc phanh.
b. Cơ cấu phanh có chốt tựa 1 phía và dịch chuyển các guốc bằng nhau
Cơ cấu doãn má phanh ở đây sử dụng cam phanh đối xứng. Khi cam quay thì dịch chuyển của hai guốc về hai phía là như nhau, do vậy mà đảm bảo được phản lực tiếp tuyến và lực ma sát là như nhau với cả guốc trước và guốc sau. Hiệu quả phanh khi xe tiến và xe lùi là như nhau. Sự cân bằng của cơ cấu phanh và moomen phanh do guốc trước và guốc sau tạo ra bằng nhau sẽ tạo cơ sở giữ ổn định chất lượng phanh, vì vậy nó được áp dụng rộng rãi trên các ô tô loại lớn.
1.2.2. Một số sơ đồ về hệ thống phanh thủy khí
Hệ thống phanh thủy khí gồm máy nén khí, bình chứa khí nén, van điều khiển, xylanh phanh chính, các loại ống dẫn và các cơ cấu phanh bánh xe.
Nguyên lí hoạt động: Máy nén khí cung cấp khí nén đến bình chứa khí, khi có lực tác dụng lực vào bàn đạp của người lái, van phân phối sẽ mở đường khí nén từ bình chứa tới van điều khiển. Tại đây khi van điều khiển nhận được dòng khí nén điều khiển này sẽ mở thông cửa để một dòng khí nén lớn từ bình chứa khí nén tới sẽ tạo lực ép pittông của xylanh chính, dầu dưới áp lực cao sẽ truyền qua các ống dẫn dầu tới ép các piston xylanh phanh do đó sẽ dẫn động các guốc phanh và thực hiện các quá trình phanh.
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE URAL 4320
2.1. Giới thiệu chung về xe URAL 4320
Xe URAL 4320 là xe vận tải hạng nặng được trang bị và sử dụng nhiều trong quân đội. Xe được thiết kế, chế tạo tại Liên Xô. Là loại xe có tính năng thông qua cao, có khả năng kéo moóc và hoạt động trên tất cả các loại đường phức tạp, xe hoạt động tốt ở khoảng nhiệt độ -45 độ C đến 50 độ C. Xe URAL 4320 là xe 3 cầu chủ động, công thức bánh xe 6x6.
Trang bị hộp số cơ khí 5 cấp, có đồng tốc. Tỷ số truyền lần lượt ở các số: số I – 5,61; số II – 2,89; số III – 1,64; số IV – 1,0; số V – 0,723 và số lùi – 5,31.
Hộp số phân phối cơ khí 2 cấp, có khóa vi sai trụ giữa các trục, phân bố mô men giữa cầu trước và cầu sau theo tỷ lệ 1:2 thường xuyên gài cầu trước, số truyền cao 1,3 và số truyền thấp 2,15.
Hộp trích công suất phụ: Cơ khí, dẫn động điều khiển bằng khí nén, được nối với trục sơ cấp hộp số phụ qua khớp trượt. Bảo đảm sử dụng 40% công suất lớn nhất của động cơ. Cho phép trích công suất khi xe đang chạy với việc chấp nhận giảm chất lượng động học tương ứng.
Hộp tời: Dạng tang trống với hộp giảm tốc trục vít và phanh dải, dẫn động qua truyền động các đăng từ hộp trích công suất phụ. Chiều dài làm việc của cáp 60 m, đường kính cáp 17,5 mm. Lực kéo trên 3 dãy cuốn cáp 68,6 – 88,2 kN hạn chế bằng chốt an toàn. Pu ly tời sử dụng kiểu tang đơn.
2.2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên xe URAL 4320
2.2.1. Giới thiệu chung về hệ thống phanh xe URAL 4320
Trên xe URAL 4320 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.
Qua sơ đồ trên ta thấy hệ thống phanh trên xe 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.
Quá trình làm việc chung của hệ thống như sau:
Mạch 1: Khí nén từ máy nén khí qua van bảo vệ 2 ngả nạp cho bình khí nén, từ bình khí nén qua 2 đường dẫn khí nén đến tầng trên và tầng dưới của tổng van phanh chờ cấp cho xilanh thuỷ khí để phanh cầu trước và cầu sau.
Mạch 2: Khí nén từ máy nén khí qua van bảo vệ 1 ngả nạp cho bình khí nén của phanh rơmoóc, khí từ bình khí nén đến cấp cho phanh rơmoóc và các thiết bị phụ như mạch phanh phụ, gạt nước, bơm nước.
2.2.2. Phân tích kết cấu các bộ phận phanh công tác trên xe URAL 4320.
1. Máy nén khí
Máy nén khí cung cấp khí nén có áp suất cao cho hệ thống dẫn động phanh thuỷ khí, và các cơ cấu khác.
Qua hình vẽ 2.5 ta thấy: máy nén khí lắp trên xe ôtô URAL 4320 là loại máy nén khí kiểu pít tông, có hai xy lanh nén một cấp. Pít tông được chế tạo bằng hợp kim nhôm và được lắp ghép với chốt pít tông, lắp ghép dạng bơi, trên pít tông có ba vòng găng, trong đó có hai vòng hơi, một vòng găng dầu.
Thân và nắp máy nén khí được làm mát bằng nước, nước được dẫn động từ hệ thống làm mát của động cơ. Dầu bôi trơn các bề mặt làm việc của các chi tiết máy nén khí đi theo đường ống từ rãnh dẫn của động cơ tới nắp sau máy nén khí. Theo rãnh của trục khuỷu, chốt pít tông, thành xy lanh bôi trơn bằng áp suất vung té.
2. Van điều chỉnh áp suất
Van điều chỉnh áp suất dùng để giữ áp suất trong hệ thống ở mức quy định, giữ an toàn cho hệ thống khỏi bị quá áp bằng cách xả khí nén ra ngoài khí quyển.
Van giảm tải đóng vai trò như là van an toàn khi mà van điều chỉnh áp suất không làm việc ở áp suất đạt, thì nó được mở ra sau khi nó khắc phục lực cản lò xo của mình và lo xo piston. Van giảm tải được mở khi áp suất đạt. Giá trị áp suất để mở van được điều chỉnh nhờ thay đồi đệm đặt dưới lò xo van
Khi áp suất trong hệ thống lớn hơn 7 - 7,5 KG/cm2, pistông khắc phục lực đàn hồi của lò xo cân bằng 6 và đi lên đóng van xả 4 lại, van nạp 11 mở và không khí từ khoang A đi vào khoang B. Lúc này van giảm tải 12 đi xuống phía dưới, van giảm tải mở và không khí đi ra ngoài khí quyển bởi áp suất trong rãnh vòng gỉảm xuống nên van ngược 9 đóng lại
4. Van bảo vệ hai ngả
Van bảo vệ hai ngả được dùng để tách khí nén được nén bởi máy nén khí thành hai mạch độc lập (của hệ thống phanh bổ trợ và hệ thống phanh dừng) và tự động ngắt mạch hỏng để duy trì sự làm việc của mạch không hỏng.
6. Van điều khiển phanh rơmoóc dẫn động một đường dẫn
Van điều khiển phanh rơmoóc dẫn động một đường dẫn đảm bảo cho việc điều khiển phanh và thôi phanh theo đúng tín hiệu của người lái xe. Tiến hành đưa dẫn động phanh rơ moóc vào hoạt động khi hệ thống phanh xe kéo làm việc, và cũng hạn chế áp suất khí nén ở dẫn động phanh rơ moóc để phòng ngừa tự động phanh khi có dao động áp suất ở dẫn động phanh ô tô kéo.
7. Van tách
Van tách dùng để ngăn đường khí nén nối xe kéo với rơmoóc khi cần thiết.
Khi đưa tay gạt về vị trí dọc của trục van, cần đẩy 5 cùng với cần đẩy 3 nằm ở vị trí dưới, van 2 mở. Khí nén đi từ cửa I qua van mở và cửa II từ xe kéo sang rơmoóc.
Nếu tay gạt ở vị trí ngang thân, cần với màng được nâng lên, dưới tác dụng của khí nén và lò xo 4, van 2 ép vào đế trên thân ngăn cách cửa I và cửa II. Khí nén từ mạch nối qua cửa II theo lỗ dọc trục và hướng kính của cần 3 ra ngoài khí quyển qua cửa III ở nắp, cho phép ta tháo các đầu nối.
8. Tổng van phanh
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 khi dùng dẫn động riêng phanh cầu trước và cầu sau.
Khi pistông 25 tiếp tục dịch chuyển lên phía trên, cửa xả được mở ra nối thông với Z1 và khí quyển qua cửa 20. Áp suất ở cửa Z1 trong khoang A của không gian pistông tăng tốc 23 giảm đi. Dưới tác dụng của lò xo 21, pistông 23 và 14 dịch chuyển lên trên, van 17 đóng lại, đường khí nén từ bình chứa tới cửa Z2 bị đóng lại, khi pistông 23 tiếp tục dịch chuyển lên trên, cửa xả được mở ra, nối thông Z2 với khí quyển qua cửa 20.
* Nguyên lí làm việc:
Khi người lái tác dụng một lực lên bàn đạp chân phanh. Khoá van mở, khí nén có áp suất cao từ bình chứa khí nén qua khoá phanh, theo đường ống dẫn tới xi lanh thuỷ khí ép lò xo trả về sang trái thông qua cần đẩy pistông ép lò xo lại, đồng thời dưới tác dụng của dầu tạo nên áp suất cao đẩy hai pistông trong xi lanh công tác ở bánh xe và ép hai guốc phanh vào tang phanh thực hiện quá trình phanh xe.
2.2.3. Phân tích kết cấu phanh dừng
Phanh dừng trên xe URAL 4320 là dạng phanh tang trống với hai guốc phanh tự trợ lực. Phanh dừng được đặt trên hệ thống truyền lực phía sau hộp số phân phối, dẫn động phanh dừng bằng cơ khí.
2.2.4. Phân tích kết cấu phanh phụ
Xe URAL 4320 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.
Phanh phụ gồm vỏ 3 và van nắp 4. Dẫn động van nắp nhờ xy lanh khí nén 1 được bắt lên giá trên vỏ phanh phụ.
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 lại.
Khi cần thiết phanh, dùng chân ấn lên nút van khí nén điều khiển phanh phụ nằm trên sàn buồng lái. Khí nén được đưa vào xy lanh khí nén, pít tông được dịch chuyển làm van nắp đóng lại. Đồng thời sẽ tạo ra tín hiệu cho dẫn động phanh rơ moóc và tiến hành phanh rơ moóc.
Khi nhấc chân ra khỏi nút ấn, khí nén từ xy lanh thoát ra ngoài khí quyển, cán pít tông dưới tác dụng của lò xo trả sẽ quay đòn và đưa van nắp về vị trí ban đầu.
Ngoài sử dụng phanh phụ kiểu xả chậm dần này thì người ta còn sử dụng phương pháp phanh bằng động cơ. Khi xe chuyển động xuống dốc dài để giảm tải cho hệ thống phanh công tác tránh bị quá tải, quá nóng do phanh trên quãng đường dài thì người ta kết hợp phanh chính với phanh bằng động cơ. Bằng cách chuyển về số truyền thấp và giảm ga thông qua hệ thống truyền lực làm giảm vận tốc của xe.
Như vậy trong chương 2 đồ án đã đi sâu vào phân tích kết cấu hệ thống phanh và một số cụm chi tiết điển hình trong hệ thống. Qua đó đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống phanh đó.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH CHÍNH XE URAL 4320
3.1. Sơ đồ tính toán và các thông số liên quan đến tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh
Các lực tác dụng lên xe được biểu diễn trên hình 3.1.
Thay số ta tìm được a1 và b1.
Một số thông số kĩ thuật khi tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh được chỉ ra trong bảng 3.1
3.2. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh
3.2.1. Tính toán chung
Một số thông số để tính toán được chỉ trong trong bảng 3.2.
1. Xác định mômen phanh do cơ cấu phanh sinh ra.
Xe URAL 4320 có cơ cấu phanh ở tất cả các bánh xe là như nhau về kết cấu và kích thước do vậy ta chỉ cần tính cho một cơ cấu phanh.
P - Lực đẩy của xi lanh công tác tác dụng lên guốc phanh [N];
a - Khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến xi lanh [m];
c - Khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến chốt tựa [m];
d - Khoảng cách từ đường tâm cơ cấu phanh đến chốt tựa [m];
R - Bán kính tang phanh [m].
Với Mp2=4Mp1 (do cầu giữa và cầu sau có 4 cơ cấu phanh).
3. Tính toán kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh
G - trọng lượng toàn bộ ô tô khi đủ tải [KN];
v0 - vận tốc của ô tô bắt đầu phanh [m/s];
Ở đây, xe URAL 4320 có 12 má phanh
Trong đó: b - là chiều rộng má phanh [m];
R - là bán kính tang phanh [m];
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.
- Xác định độ tăng nhiệt độ tang phanh trong quá trình phanh
Khi phanh ô tô, công ma sát ở cơ cấu phanh sẽ biến thành nhiệt năng đốt nóng các chi tiết của cơ cấu phanh và một phần thoát ra môi trường không khí. Phương trình cân bằng nhiệt khi phanh do lực phanh PP gây lên sau quãng đường phanh dS và thời gian dt.
Độ tăng nhiệt độ của tang phanh khi phanh ở vận tốc 30 km/h cho đến khi dừng hẳn không vượt quá 150C.
- 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. Trong trường hợp như vậy thì mô men phanh Mt về phương diện lý thuyết mà nói sẽ tiến tới vô cùng.
3.2.2. Tính toán cụ thể
1. Trường hợp 1
Giả thiết cường độ lực phanh lớn, áp suất khí nén điều khiển xuống xi lanh thuỷ khí là: Pkn = 7,5 KG/cm2. Vận tốc xe lúc bắt đầu phanh là V0 = 40 km/h và gia tốc phanh JP = 7 (m/s2).
Từ bảng 3.3 ta thấy: Trong trường hợp này, các bánh xe ở cầu trước không bị trượt lết vì mômen bám lớn hơn mômen phanh, còn ở các bánh xe cầu giữa và cầu sau bị trượt lết (do mômen bám nhỏ hơn mômen phanh). Như vậy hệ thống phanh của xe URAL 4320 sử dụng trọng lượng bám trong trường hợp này không hợp lí, hiệu quả phanh không cao dẫn đến chất lượng phanh kém, khả năng làm việc của cơ cấu phanh không cao.
2. Trường hợp 2
Giả thiết cường độ lực phanh lớn, áp suất khí nén điều khiển xuống xi lanh thuỷ khí là: Pkn = 4,5 KG/cm2. Vận tốc xe lúc bắt đầu phanh là V0 = 30 km/h và gia tốc phanh JP = 4 (m/s2).
Chương 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE URAL 4320
4.1. Những lưu ý trong quá trình khai thác hệ thống phanh
+ Kiểm tra và điều chỉnh hành trình của bàn đạp phanh đúng tiêu chuẩn bao gồm điều chỉnh ở cơ cấu phanh và dẫn động phanh.
+ Kiểm tra độ kín khít của hệ thống, nếu thấy có hiện tượng rò rỉ dầu hoặc khí nén phải tìm biện pháp khắc phục ngay.
+ Không để dầu mỡ văng vào các bề mặt ma sát của cơ cấu phanh, vì như vậy sẽ làm giảm hệ số ma sát, tăng nhiệt cho các chi tiết của cơ cấu phanh.
+ Khi xe xuống dốc không được tắt máy: Phải để cho máy nén khí làm việc để cung cấp khí nén cho hệ thống phanh.
+ Khi xe đi trong trời mưa, đường trơn, khả năng bám của bánh xe với đường giảm, cần phải giảm tốc độ chuyển động của xe để đảm bảo an toàn.
4.2. Nội dung bảo dưỡng của hệ thống phanh xe URAL 4320
4.2.1. Bảo dưỡng thường xuyên
Nội dung này được thực hiện hàng ngày trước khi xe hoạt động, hay khi dừng nghỉ do lái xe trực tiếp thực hiện. Nội dung công việc bao gồm:
+ Làm sạch bên ngoài các cụm chi tiết của hệ thống.
+ Kiểm tra độ kín khít của hệ thống dẫn động khí nén và thủy lực.
+ Kiểm tra độ tin cậy và sự làm việc linh hoạt của hệ thống.
+ Xả cặn ở bình chứa khí nén.
4.2.4. Bảo dưỡng một số bộ phận trong hệ thống phanh
4.2.4.1. Bảo dưỡng kỹ thuật máy nén khí
+ Van không đảm bảo kín phải được rà với đế van, van bị mòn hoặc hỏng phải được thay mới. Các van mới thay phải được rà với đế van để tiếp xúc vòng đều khi kiểm tra bằng sơn.
+ Đai ốc của vít cấy lắp nắp máy phải được xiết theo từng cặp, bắt đầu từ cặp giữa. Xiết đai ốc theo hai mức: mômen xiết cuối cùng phải đạt 12 - 16 N.m (1,2-1,6 KG.m).
4.2.4.3. Bảo dưỡng kỹ thuật dẫn động phanh thuỷ khí
Các thiết bị dẫn động khí nén của hệ thống phanh không yêu cầu bảo dưỡng và điều chỉnh đặc biệt. Khi có hư hỏng chỉ cho phép thợ bậc cao tháo tại trạm sửa chữa.
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. Tín hiệu đến phanh được kiểm tra bằng cách đạp bàn đạp phanh khi trong hệ thống khí nén có áp suất.
4.3. Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống phanh xe URAL - 4320
4.3.1. Kiểm tra hệ thống phanh
4.3.1.1. Những chú ý khi kiểm tra hệ thống phanh
Khi kiểm tra 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.
4.3.1.3. Kiểm tra bàn đạp phanh
a. Nội dung kiểm tra:
- Sự lắp đặt của bàn đạp phanh.
- Hành trình tự do.
- Hành trình làm việc.
b. Phương pháp kiểm tra:
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.
Khi đo cần xác định: lực phanh lớn nhất đặt lên bàn đạp phanh, hành trình tự do của bàn đạp phanh, khoảng cách tới sàn khi không phanh hay hành trình toàn bộ bàn đạp phanh, khoảng cách còn lại tới sàn.
Hành trình tự do của bàn đạp phanh được đo với lực bàn đạp nhỏ khoảng 50N. Hành trình toàn bộ được đo khi đạp với lực bàn đạp khoảng 500-700N.
Lực phanh lớn nhất trên bàn đạp được đo bằng lực kế đặt trên bàn đạp phanh, ứng với khi đạp hết hành trình toàn bộ.
4.3.1.5. Xác định sự không đồng đều của lực hay mô men phanh
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.
4.3.1.8. Kiểm tra độ kín khít của dẫn động phanh
a. Nội dung kiểm tra:
- Độ kín khít của các van, bình chứa khí.
- Độ kín khít của các đường ống, đầu nối.
b. Phương pháp kiểm tra:
- Động cơ làm việc, tay số để vị trí 0. Đạp phanh, quan sát hệ thống dẫn động: Các van, đầu nối, hệ thống ống.
- Đối với hệ thống phanh khí: Nổ máy cho đến khi áp suất trong hệ thống đạt tới mức qui định của nhà sản xuất, thường từ 6 đến 7 KG/cm2. Tắt máy để máy nén khí không làm việc và quan sát trên đồng hồ. Có thể kiểm tra bằng cách: tắt máy sau khi đạt tới áp suất qui định; đạp hết hành trình và giữ bàn đạp phanh trong khi nghe và quan sát hệ thống ống dẫn, các van và bình chứa khí.
4.4. Các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân, cách khắc phục
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.
4.4.1. Những hư hỏng làm biến xấu tình trạng kỹ thuật của hệ thống phanh
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.
Các chi tiết các bộ phận dẫn động: Các khớp nối, các cần kéo bị mòn, cong, điều chỉnh không đúng. Mòn pít tông-xy lanh chính, phụ, trương nở cúp pen, không khí lọt vào hệ thống dẫn động, bẹp các đường ống… Mòn pít tông- xéc măng-xy lanh máy nén khí, rò rỉ hơi các đường ống dẫn khí… Các hư hỏng do mòn hoặc lão hoá các chi tiết làm giảm chất lượng hệ thống phanh, làm phanh ăn lệch, tăng thời gian phanh, tăng quãng đường phanh làm giảm tốc độ ổn định và tính dẫn hướng của ô tô khi phanh.
4.4.2. Những hư hỏng làm mất tác dụng của hệ thống phanh
+ 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 xy lanh chính, hỏng các phớt dầu.
4.4.3. Những hư hỏng của hệ thống phanh chính xe URAL 4320
Các hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh chính xe URAL 4320, nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng đó được trình bày trong bảng 4.1.
KẾT LUẬN
Sau một thời 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 giúp đỡ, kiểm tra tận tình của thầy giáo: Đại tá, PGS.TS.............., cùng với các thầy trong khoa động lực, đến nay tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với các nội dung sau:
1. Giới thiệu chung về hệ thống phanh thuỷ khí.
2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên xe URAL 4320.
3. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính xe URAL 4320.
4. Hướng dẫn khai thác hệ thống phanh trên xe URAL 4320.
Qua đồ án này đã giúp em nắm rõ những kiến thức về hệ thống phanh trên xe URAL - 4320, một hệ thống đặc biệt quan trọng, ngoài ra trong quá trình làm đồ án còn giúp em nâng cao được những kiến thức tin học như: Word, AutoCAD để phục vụ công việc sau này. Đồng thời, qua đó bản thân em cảm thấy phải tìm tòi và nghiên cứu nhiều hơn nữa về chuyên ngành của mình, nhất là vấn đề thực tế để đáp ứng yêu cầu của một cán bộ kỹ thuật sau này.
Được sự hướng dẫn tận tình của các thầy giáo, nhưng do điều kiện thời gian và trình độ bản thân còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn ít. Cho nên trong quá trình làm đồ án không tránh được những sai sót. Vì vậy kính mong được sự đóng góp của các thầy. Cuối cùng tôi xin cảm ơn thầy giáo: Đại tá.PGSTS............. và các thầy giáo trong khoa động lực đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
……………….
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Cẩn, Phanh ô tô - Cơ sở khoa học và thành tựu mới, NXB - Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, năm 2004.
2. Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập, Lý thuyết ô tô quân sự, Nhà xuất bản quân đội nhân dân, Hà Nội, năm 2002.
3. Vũ Đức Lập, Hướng dẫn thiết kế môn học Kết cấu tính toán ô tô quân sự (tập V: Hệ thống phanh), Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội, năm 1998.
4. Vũ Đức Lập, Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô, NXB Học viện Kỹ thuật quân sự, năm 2005.
5. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vi, Cấu tạo ôtô quân sự (tập 2), Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội, năm 1995.
6. Vũ Đức Lập, Kết cấu tính toán ô tô quân sự (tập 2), Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội, năm 2016.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"