MỤC LỤC
MỤC LỤC....................................................................................................................................1
DANH MỤC HÌNH VẼ..................................................................................................................3
DANH MỤC BẢNG......................................................................................................................5
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT........................................................................................................6
LỜI NÓI ĐẦU...............................................................................................................................7
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG XE FORD EVEREST...........................................................9
1.1. Đặc điểm chung của xe FORD EVEREST............................................................................9
1.2. Các thông số kỹ thuật của xe FORD EVEREST..................................................................10
1.3. Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh..................................................................12
1.3.1. Công dụng, yêu cầu..........................................................................................................12
1.3.2. Phân loại ..........................................................................................................................14
1.3.3. Phân loại cơ cấu phanh....................................................................................................15
1.4. Cấu tạo chung, nguyên lý làm việc hệ thống phanh FORD EVEREST................................16
1.4.1. Cấu tạo chung hệ thống phanh xe FORD EVEREST.......................................................16
1.4.2. Nguyên lý làm việc của dẫn động phanh thủy lực ôtô FORD EVEREST..........................17
1.5. Kết cấu của các cơ cấu chính trong hệ thống phanh FORD EVEREST..............................19
1.5.1. Cấu tạo..............................................................................................................................19
1.5.2. Nguyên lý làm việc............................................................................................................21
1.5.3. Dẫn động phanh................................................................................................................21
1.5.4. Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS(Antilock Bracking System)..................................29
1.6. Hệ thống phanh dừng..........................................................................................................37
1.6.1. Cơ cấu phanh....................................................................................................................37
1.6.2. Dẫn động phanh................................................................................................................39
1.6.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh dừng xe FE........................................................39
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH ÔTÔ FORD EVEREST...............41
2.1. Sơ đồ tính toán và các thông số ban đầu.............................................................................41
2.2. Xác định mômen phanh thực tế và mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh ..................43
2.2.1. Mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh........................................................................43
2.2.2. Mômen phanh do các cơ cấu phanh sinh ra.....................................................................47
2.3. Tính toán khả năng làm việc của cơ cấu phanh..................................................................49
2.3.1. Tính toán xác định công ma sát riêng...............................................................................49
2.3.2. Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh...........................................................50
2.3.2. Tính toán xác định nhiệt sinh ra trong quá trình phanh....................................................52
CHƯƠNG 3: HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH XE FORD EVEREST..............54
3.1. Khai thác hệ thống phanh thủy lực....................................................................,,,,,,.,,,,,......54
3.1.1. Các yêu cầu cơ bản khi kiểm tra hệ thống phanh..........................................,.................54
3.1.2. Những chú ý khi khai thác hệ thống phanh......................................................................55
3.2. Quy trình khai thác bảo dưỡng...........................................................................................56
3.2.1. Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh...................................................................................56
3.2.2. Bảo dưỡng thường xuyên................................................................................................57
3.2.3. Bảo dưỡng định kỳ cấp một.............................................................................................57
3.2.4. Bảo dưỡng định kỳ cấp hai..............................................................................................58
3.2.5. Bảo dưỡng một số bộ phận trong hệ thống phanh thủy lực............................................58
3.3. Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục.....................................................66
KẾT LUẬN.................................................................................................................................73
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................74
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành Công nghiệp ô tô tại Việt Nam được xem là chiến lược quan trọng và là một trong những mũi nhọn của nền kinh tế Việt Nam hiện nay. Theo số liệu của cục đăng kiểm Việt Nam, tính đến tháng 9/2021, tổng số ô tô đang lưu hành là 4.442.641 xe. Tuy phần lớn ô tô tại Việt Nam được nhập khẩu nguyên chiếc hoặc lắp ráp trong nước với tỉ lệ nội địa hóa thấp nhưng những năm gần đây, các doanh nghiệp trong nước đã tự chủ được nhiều công nghệ, nâng cao tỷ lệ nội địa của các ô tô sản xuất trong nước. Bên cạnh đó, các quy trình công nghệ khai thác và sửa chữa, bảo dưỡng ô tô cũng ngày càng được hoàn thiện, góp phần không nhỏ bảo đảm an toàn cho nhu cầu đi lại của con người và vận chuyển hàng hóa cho các ngành kinh tế quốc dân. Đặc biệt đối với các loại xe phục vụ trong quân đội, hầu hết đã qua nhiều năm sử dụng, lại hoạt động trên nhiều loại địa hình phức tạp, chính vì vậy việc khai thác bảo dưỡng nhằm đảm bảo ô tô hoạt động tốt và an toàn được đặt lên hàng đầu.
Để đảm bảo an toàn cho một chiếc xe, cần sự hoạt động ổn định của các hệ thống cấu thành. Tuy nhiên để đánh giá khả năng đảm bảo an toàn của ô tô, người ta quan tâm đến hiệu quả của hệ thống phanh. Đối với ô tô, hệ thống phanh đóng vai trò rất quan trọng vì nó đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm. Nhờ sự hoạt động ổn định và hiệu quả của hệ thống phanh mà ô tô có thể nâng cao được năng suất vận chuyển, tăng được tính động lực. Ô tô hoạt động nước ta, trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, lượng bụi trong không khí cao, do đó hệ thống phanh còn xảy ra một số hư hỏng mang tính chất đặc thù, khó sửa chữa. Trong thời gian gần đây, đã có nhiều đề tài, sáng kiến cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống phanh trên ô tô nhằm tăng tính ổn định và tăng vận tốc trung bình của ô tô khi sử dụng.
Với ô tô FORD EVEREST là loại xe SUV cỡ trung được sử dụng phổ biến hiện nay tại Việt Nam thì việc nghiên cứu quy trình khai thác, sửa chữa – bảo dưỡng hệ thống phanh, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng của xe có ý nghĩa quan trọng. Xuất phát từ những vấn đề trên, đề tài “Khai thác hệ thống phanh ô tô FORD EVEREST” đã đặt ra là cần thiết và mang ý nghĩa thực tiễn cao. Đồ án đi sâu giải quyết một số nội dung cơ bản sau:
Ngoài mở đầu và kết luận, nội dung đồ án tập trung vào 3 chương. Trong chương 1, đồ án giới thiệu chung về hệ thống phanh trên ô tô FORD EVEREST, thông số kỹ thuật cơ bản của xe. Phân tích kết cấu hệ thống phanh ô tô FORD EVEREST. Với các nội dung chương 1 đã làm được thì đến với chương 2, đồ án thực hiện các nội dung tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh ô tô FORD EVEREST, nhằm đánh giá được khả năng hoạt động của cơ thống phanh trên các loại địa hình khác nhau và điều kiện thực tế tại Việt Nam. Cuối cùng là chương 3, đồ án đưa ra quy trình và hướng dẫn khai thác hệ thống phanh. Trong đó, vấn đề trọng tâm là kết cấu của hệ thống phanh và các giải pháp khai thác, sử dụng hệ thống phanh đạt hiệu quả cao nhất.
Do thời gian có cùng với kiến thức và kinh nghiệm còn ít, nên trong đồ án không tránh khỏi các khiếm khuyết. Em mong nhận được sự nhận xét và đóng góp ý kiến của các thầy để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo : Thạc sĩ …………… và các thầy giáo trong khoa ô tô, đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án này.
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG XE FORD EVEREST
1.1.Đặc điểm chung của xe FORD EVEREST
Ford Everest là một trong những dòng xe được Ford Việt Nam nhập khẩu về đầu tiên xuất hiện ở thị trường Việt Nam. Dòng siêu xe này được nhập khẩu vào thị trường Việt Nam từ tháng 6 năm 2005. Tính đến nay dòng xe đã tồn tại ở thị trường Việt Nam hơn 15 năm điều này chứng tỏ những ưu điểm mà sản phẩm xe này mang lại. Chính vì vậy mới nhận được sự tin tưởng và đánh giá rất cao từ người tiêu dùng.
Ba phiên bản xe Ford Everest được ưa chuộng nhất tại thị trường Việt Nam cần phải kể đến xe ford everest 2.5L với số sàn máy dầu một cầu, xe ford everest 2.5l số sàn 2 cầu và xe ford everest 2.6L với máy xăng một cầu.
1.2. Các thông số kỹ thuật của xe FORD EVEREST
Thông số, tính năng kỹ thuật cơ bản của xe FORD EVEREST như bảng 1.a.
1.3. Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh
1.3.1. Công dụng, yêu cầu
1.3.1.1. Công dụng
Hệ thống phanh trên xe là một trong những hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động của xe, với những công dụng sau:
- Giảm dần tốc độ hoặc dừng hẳn xe lại khi xe đang chuyển động.
- Giữ xe đứng yên trên đường dốc trong khoảng thời gian dài mà không cần có sự có mặt của người lái xe.
Hệ thống phanh xe có thể được gọi tên khác nhau tùy theo công dụng: Phanh chính, phanh đỗ, phanh dự phòng, phanh chậm dần.
- Phanh chính thường được điều khiển bằng chân được sử dụng để giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe trong khi chuyển động.
- Phanh đỗ (còn gọi là phanh tay hay phanh dừng) thường được điều khiển bằng tay nhờ đòn kéo hoặc đòn xoay, sử dụng để giữ xe ở trạng thái đứng yên trên đường dốc (không tự trôi) trong thời gian dài.
1.3.1.2. Yêu cầu
Hệ thống phanh trên xe là một hệ thống quan trọng. Hiệu quả hoạt động của nó có ảnh hưởng lớn đến khả năng an toàn, chất lượng vận tải do vậy các yêu cầu luôn luôn được bổ sung, hoàn thiện.
Có thể tóm tắt yêu cầu bằng những nội dung chính sau:
- Đảm bảo hiệu quả phanh cao: Có thể điều khiển theo ý muốn hay có quãng đường phanh ngắn nhất, gia tốc chậm dần của xe cao.
- 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 xe trong mọi trạng thái hoạt động,
- Điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng kể cả phanh chính (chân) và phanh phụ (tay).
- Hiệu quả phanh ít thay đổi kể cả khi phanh liên tục nhiều lần.
1.3.2. Phân loại
1.3.2.1. Phân loại theo đặc điểm kết cấu của hệ thống phanh
- Theo đặc điểm truyền năng lượng điều khiển cơ cấu phanh:
+ Cơ khí: Sử dụng trực tiếp năng lượng cơ bắp tiến hành điều khiển cơ cấu phanh (phanh tay nối cơ khí với cơ cấu phanh,…)
+ Thủy lực: Sử dụng chất lỏng (dầu phanh) có áp suất tiến hành điều khiển các tấm ma sát của cơ cấu phanh.
+ Khí nén: Sử dụng áp lực khí nén sinh ra thực hiện sự phanh.
1.3.2.2. Phân loại theo tiêu chí đánh giá chất lượng phanh.
Phân loại tiêu chí đánh giá chất lượng phanh thực hiện với việc phân chia theo mục đích sử dụng và khối lượng toàn bộ xe.
- Xe chở người (loại M).
- Xe chở hàng (Loại N).
- Phần nối theo của xe trong đoàn xe (Loại O).
1.3.3. Phân loại cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh thường được dùng gồm hai loại: Dạng tang trống và dạng đĩa.
1.3.3.1. Cơ cấu phanh dạng tang trống
Cơ cấu phanh dạng tang trống được phân chia phụ thuộc vào:
- Theo dạng bố trí dạng guốc phanh: Đối xứng qua trục đối xứng, đối xứng qua tâm quay, các guốc phanh dạng tự lựa (bơi), các guốc phanh tự cường hóa.
- Theo phương pháp truyền năng lượng: Phanh thủy lực, phanh khí nén, phanh tay.
- Trên hệ thống phanh khí nén:
+ Cam Acsimet, bố trí cam quay và guốc phanh đối xứng qua trục, dịch chuyển của các guốc phanh khi cam làm việc như nhau.
+ Cam Cycloit, có đòn liên động giữa hai guốc phanh, tạo khả năng tự cường hóa lực phanh.
+ Dạng đối xứng, sử dụng kết cấu ren đai ốc biến chuyển động quay của đai ốc thành chuyển động tịnh tiến của các gối đỡ đẩy guốc phanh.
1.3.3.2. Cơ cấu phanh đĩa
- Cơ cấu phanh đĩa được phân chia phụ thuộc vào:
+ Tính chất tạo nên ma sát: Khô, ướt.
+ Số lượng đĩa ma sát.
1.4. Cấu tạo chung, nguyên lý làm việc của hệ thống phanh FORD EVEREST
1.4.1. Cấu tạo chung hệ thống phanh xe FORD EVEREST
Trên xe FORD EVEREST được trang bị 2 hệ thống phanh:
- Hệ thống phanh công tác.
- Hệ thống phanh dừng.
Sử dụng hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) kết hợp với hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD giúp xe vận hành an toàn, ổn định trên đường trơn trượt.
1.4.2. Nguyên lý làm việc của dẫn động phanh thủy lực ôtô FORD EVEREST
1.4.2.1. Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực ô tô FORD EVEREST
Hệ thống phanh thủy lực hai dòng như hình 1.3.
1.4.2.2. Nguyên lý hoạt động
Khi không phanh: lò xo hồi vị kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, dầu áp suất thấp nằm chờ trên đường ống.
Khi người lái tác dụng vào bàn đạp, qua thanh đẩy sẽ tác động vào piston nằm trong xilanh, ép dầu trong xilanh đi đến các đường ống dẫn. Chất lỏng với áp suất cao (khoảng 5-8 Mpa) sẽ tác dụng vào các piston ở xilanh bánh xe và piston ở cụm má phanh.
1.5. Kết cấu của các cơ cấu chính trong hệ thống phanh xe FORD EVEREST
1.5.1. Cấu tạo
1.5.1.1. Cơ cấu phanh trước
Cơ cấu phanh trước như hình 1.4.
Đĩa phanh được chế tạo bằng gang có xẻ rãnh thông gió và có bề dày 25 (mm).
Má kẹp: Được đúc bằng gang rèn.
Các thân má phanh: Chỗ mà piston ép lên được chế tạo bằng thép lá.
Tấm ma sát của má phanh loại đĩa quay hở thường có diện tích ma sát khoảng 12-16 % diện tích bề mặt đĩa nên điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi.
1.5.1.2. Cơ cấu phanh sau
Trống phanh: Hình trụ rỗng, thường được làm bằng gang xám, chịu được mài mòn, có đồ bền rất cao, có khả năng tiêu tán nhiệt khi phanh, nhưng nhược điểm là khá nặng và dễ vỡ.
Má phanh: Thường được làm từ nhôm đúc, có trọng lượng nhẹ và tản nhiệt tốt, được dán hoặc vít cố định lên guốc phanh, sẽ mòn đi khi phanh.
1.5.2. Nguyên lý làm việc
Khi phanh người lái đạp bàn đạp, dầu được đẩy từ xilanh chính đến bộ trợ lực, một phần trực tiếp đi đến các xilanh bánh xe để tạo lực phanh, một phần theo ống dẫn đến mở van không khí của bộ trợ lực tạo độ chênh áp giữa hai khoang trong bộ trợ lực. Chính sự chênh áp đó nó sẽ đẩy màng của bộ trợ lực tác dụng lên piston trong xilanh thủy lực tạo nên lực trợ lực hỗ trợ cho lực đạp của người lái. Khi đó lực bàn đạp của người lái cộng với lực trợ lực sẽ tác dụng lên piston thủy lực ép dầu theo đường ống đến xilanh an toàn, rồi theo các đường ống dẫn độc lập đến các xilanh bánh xe trước và sau. Dầu có áp lực cao sẽ tác dụng lên piston trong xilanh bánh xe ép má phanh vào má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh.
1.5.3. Dẫn động phanh
1.5.3.1. Xilanh phanh chính
a. Nhiệm vụ
Xilanh phanh phanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thủy lực. Xilanh chính có hai buồng chứa hai piston tạo ra áp suất thủy lực trong đường ống phanh của hai hệ thống. Sau đó, áp suất thủy lực này tác động lên càng phanh đĩa hoặc các xilanh phanh của phanh tang trống.
b. Cấu tạo
+ Xilanh phanh chính là xilanh kép, tức là trong xilanh phanh có hai piston, tương ứng với chúng là hai khoang chứa dầu riêng biệt.
+ Thân xilanh được đúc bằng gang, trên thân có gia công các lỗ bù, lỗ thông qua, đồng thời đây cũng là chi tiết để gá đặt các chi tiết khác.
1.5.3.2. Van chia
a. Nhiệm vụ
Van chia của cơ cấu dẫn động phanh là một bộ phận dùng để phân dẫn động ra hai dòng độc lập, nhằm tăng tính an toàn trong trường hợp các phần tử của bánh xe trước hoặc bánh xe sau bị hư hỏng, tức là để ngắt (cắt) dòng khi bộ phận của cơ cấu dẫn động của dòng đó bị hư hỏng.
b. Cấu tạo
Vỏ của van chia được chế tạo từ thép đúc, được khoét thành thân xi lanh và các đường đầu trong thân van chia. Van chia có 1 đường dầu vào từ bộ trợ lực chân không đến 2 xilanh được nối với 2 đường dầu đến các cơ cấu phanh. Mỗi xilanh có 1 vít xả khí và một vít đóng đường dầu.
c. Hoạt động
Khi không tác động phanh:
Van khí (21) được nối với cần điều khiển van (8) và bị kéo sang phải do lò xo hồi van khí (20). Van điều khiển (18) bị đẩy sang trái bởi lò xo van điều khiển (19). Nó làm cho van khí (21) tiếp xúc với van điều khiển (18). Vì vậy không khí bên ngoài sau khi đi qua lọc khí (9) bị chặn lại không vào được buồng áp suất thay đổi (11). Lúc này, van chân không (17) của thân van (7) bị tách ra khỏi van điều khiển (18) làm thông giữa cửa A và cửa B.
Kết quả là piston bị đẩy sang phải bởi lò xo màng.
- Khi đạp phanh:
Khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van không khí làm nó dịch chuyển sang bên trái. Lò xo van điều chỉnh cũng đẩy van không khí dịch chuyển sang bên trái cho đến khi nó tiếp xúc với van chân không. Chuyển động này bịt kín lối thông giữa lỗ A và lỗ B.
- Trợ lực tối đa:
Nếu đạp bàn đạp phanh xuống hết mức, van không khí sẽ dịch chuyển hoàn toàn ra khỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi được nạp đầy không khí từ bên ngoài, và độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi là lớn nhất.
1.5.4. Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS(Antilock Bracking System)
1.5.4.1. Giới thiệu về cấu tạo và chức năng của ABS
Để tránh cho các lốp không bị bó cứng và làm mất khả năng quay vô lăng trong khi phanh khẩn cấp, nên lặp lại động tác đạp và nhả bàn đạp phanh nhiều lần. Tuy nhiên, không có thời gian để thực hiện việc này khi phanh khẩn cấp.
Hệ thống ABS dùng một máy tính để xác định tình trạng quay của bánh xe trong khi phanh và có thể tự động đạp nhả phanh.
1.5.4.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các bộ phận
Hệ thống ABS trên xe FORD EVEREST gồm bộ điều khiển trung tâm, các cảm biến tốc độ, bộ phân phối lực phanh điện tử và hệ thống các dây truyền tín hiệu.
1.5.4.3. Nguyên lý làm viêc hệ thống phanh ABS trên xe Ford Everest
a. Khi không phanh
Không có lực tác dụng lên bàn đạp phanh nhưng cảm biến tốc độ luôn đo tốc độ của bánh xe và gửi về khối điều khiển ECU khi xe hoạt động
b. Khi phanh thường
Trong khi phanh bình thường, tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt không được đưa vào. Vì vậy các van điện từ giữ và giảm ngắt, cửa ở bên van điện từ giữ áp suất mở, còn cửa ở phía van điện từ giảm áp suất đóng. Khi đạp bàn đạp phanh, dầu từ xilanh chính chảy qua cửa ở phía van điện từ giữ và được truyền trực tiếp tới xilanh ở bánh xe. Lúc này hoạt động của van một chiều ngăn cản dầu phanh truyền đến phía bơm.
1.5.4.4. Ưu, nhược điểm của hệ thống chống bó cứng
Tốc độ bánh xe và tốc độ xe gần như nhau, khi tốc độ bánh xe trở về không cũng là lúc xe dừng lại coi như bánh xe không bị bó cứng và trượt trên mặt đường nửa. Khi phanh đột ngột, áp lực phanh cực đại nếu bánh xe nào giảm tốc độ quá nhanh thì áp lực dầu sẽ được giảm xuống để bánh xe không bị hãm cứng , sau đó thì bánh xe tăng tốc trở lại do lực phanh giảm. ABS lại tác động làm tăng và giữ áp lực dầu sao cho tốc độ bánh xe và tốc độ xe tương ứng với nhau cho đến lúc dừng hẳn.
1.6. Hệ thống phanh dừng
1.6.1. Cơ cấu phanh
Hệ thống phanh dừng xe FE là loại phanh tang trống. Tang trống bắt với moay ơ nhờ các ê cu bánh xe.Guốc phanh đặt trên mâm phanh nhờ chốt tựa, các lò xo chông rung. Phía dưới guốc phanh dùng phanh tựa 4 có thể điều chỉnh được chiều dài nhằm điều chỉnh khe hở má phanh và tang trống. Cáp điều khiển 1 luồn qua mâm phanh, móc vào đầu đòn đứng.
1.6.2. Dẫn động phanh
Cần điêu khiển trên buồng lái thông qua các đòn và dây cáp dẫn tới cơ cấu phanh đặt tại bánh xe, các cơ cấu điều khiển từ phanh tay đặt trong cơ cấu phanh nhận chuyển dịch nhờ dây cáp lồng vào cớ cấu phanh. Sơ đồ nguyên lý thể hiện như hình vẽ.
1.6.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh dừng xe FE
- Khi chưa phanh: Người lái không tác dụng vao cần kéo phanh, chốt điều chỉnh nằm ở vị trí bên phải, đế bi chưa tác dụng vào các viên bi, dưới tác dụng của lò xo kéo guốc phanh và má phanh cách tang trống phanh một khoảng nhất định.
- Khi phanh xe: Người lái kéo cần phanh, dây cáp dịch chuyển sang trái kéo theo chạc điểu chỉnh thông qua đòn bẩy làm đế bi dịch chuyển đẩy các viên bi tì sát vào guốc phanh, đẩy guốc phanh và má phanh ép sát vào tang phanh thực hiện phanh xe, nếu để nguyên vị trí đó cần kéo phanh được cố định nhờ các hãm.
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH ÔTÔ FORD EVEREST
2.1. Sơ đồ tính toán và các thông số ban đầu
* Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh:
Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh như hình 2.1.
G: Trọng lượng toàn bộ của xe khi phanh (KG)
O: Trọng tâm của xe.
Pf1, Pf2: Lực cản lăn ở các bánh xe trước và sau (N)
Z1, Z2: Phản lực thẳng góc tác dụng lên bánh xe trước và sau (N)
Pp1, Pp2: Lực phanh ở các bánh xe trước và sau (N)
Pω: Lực cản không khí (N)
Pj: Lực quán tính khi phanh (N)
Các số liệu đầu vào thể hiện như bảng 2.a.
2.2. Xác định mômen phanh thực tế và mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh
2.2.1. Mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh
Mômen phanh cần sinh ra được xác định từ điều kiện đảm bảo hiệu quả phanh lớn nhất, tức sử dụng hết lực bám để tạo lực phanh. Muốn đảm bảo điều kiện đó, lực phanh sinh ra cần phải tỷ lệ thuận với các phản lực tiếp tuyến tác dụng lên bánh xe.
Tải trọng phân bố lên cầu trước và cầu sau: m1, m2.
Từ sơ đồ hình 2.1 ta thấy:
a + b = Lo
=> b = Lo - a = 2850 – 2021 = 829 (mm) = 0,38(m)
Z2.L0 - Ga.a + Pj.hg = 0 (2.3)
+ Đối với cầu sau:
Z1.Lo-Ga.b - Pj.hg = 0 (2.4)
Mặt khác ta có:
hg : Tọa độ trọng tâm theo chiều cao. Theo tài liệu [2] ta có:
hg = 0,5.s
Với: s = 1860 (mm),
Vậy: hg = 0,5.1860 = 930 (mm).
Thay các giá trị vào các công thức (3-13) và (2.15) ta được:
Mô men phanh của mỗi bánh xe ở cầu trước:
Mp1:Mp1= 668φ +1636,9635. φ2 (2.16)
Mô men phanh của mỗi bánh xe ở cầu sau Mφ2:
Mp2= 3555,55φ -1636,96. φ 2 (2.17)
Từ hai phương trình (2.16) và (2.17) ứng với các giá trị hệ số bám giữa lốp với mặt đường j ( 0,1- 0,8) ta có quan hệ mô men phanh lý thuyết giữa cầu trước và sau được cho ở bảng 2.b.
Qua bảng trên ta thấy:
- Hệ số bám của bánh xe với đường tỷ lệ thuận với mômen phanh sinh ra ở các cầu.
- Mô men phanh sinh ra tỷ lệ thuận với lực phanh trên các cầu.
- Do vậy khi không có bộ điều chỉnh lực phanh các bánh xe sau sẽ bị hảm cứng và trượt trước làm giảm hiệu quả phanh, làm mất tính ổn định và điều khiển của xe.
2.2.2. Mômen phanh do các cơ cấu phanh sinh ra.
2.2.2.1. Cơ cấu phanh trước.
Thay các giá trị vào công thức (3.20), (3.21), (3.22) ta xác định được :
S = 699,44 (cm2)
Q = 699,44.5,886= 4116,9 (N)
Pi = 836,8 (N/cm2)
Thay các giá trị vào công thức (3.18 ) ta xác định được: N = 16422,2 (N)
Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh trước là : 16422,2 (N) > Mpi
Thay các giá trị vào công thức (3.19) ta được :
Mpi = 0,3.16422,2.0,224.2 = 2207,14 (Nm)> Mp1
Mô men ở cơ cấu phanh bánh trước lớn hơn mô men phanh yêu cầu của bánh sau. Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh trước đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
2.2.2.2. Cơ cấu phanh sau.
Ta có:
P: Áp suất trên bề mặt má phanh theo chiều dài.
b: Góc ôm của má phanh.
rt: Bán kính tang phanh
B: Chiều rộng má phanh
Thay các thông số vào công thức trên ta có: Mps =5189,7 (Nm)> Mp2
Mô men ở cơ cấu phanh bánh sau lớn hơn mô men phanh yêu cầu của bánh sau. Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh sau đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
2.3. Tính toán khả năng làm việc của cơ cấu phanh
2.3.1. Tính toán xác định công ma sát riêng
Công ma sát riêng được xác định trên cơ sở các má phanh thu toàn bộ động năng của ô tô khi phanh ô tô ở vận tốc ban đầu nào đó.
Ta có:
G : trọng lượng toàn bộ ô tô khi đủ tải (KN);
V0 : vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh (m/s);
g : gia tốc trọng trường với g = 9,81 (m/s2);
Dt =2,094 (góc ôm Β0)
Ds =2,094 (góc ôm Β0)
Thay các giá trị vào [2.31] ta được:
Fz = 4.1,04.0,15.0,08 + 4.1,05.0,15.0,065 = 0.06 ( m2 );
Thay các giá trị vào công thức [2.30] ta được:Lms = 10816,369 (KNm/m2);
Trị số công ma sát riêng đối với cơ cấu phanh của ô tô con là: Lms = 4000 ÷ 15000 (KNm/m2);
Do vậy công ma sát riêng tính trên thỏa mãn điều kiện cho phép.
2.3.2. Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh
* Đối với cơ cấu phanh trước
Thay vào công thức ( 2.32) ta được: p1 =1,34 (MN/m2)
Giá trị cho phép áp suất trên bề mặt má phanh theo tài liệu [4] thì: [p] =1,2 - 2,0 (MN/m2)
Do đó áp suất trên bề mặt tính toán má phanh của cơ cấu phanh trước ô tô Ford Everest thoả mãn giá trị cho phép.
* Đối với cơ cấu phanh sau
+ Đối với cầu trước: theo tính toán ở phần trên ta có: Mt =3198,44(Nm);
µ = 0,35; rt = 0,15 (m); b = 0,14 (m); β0 = 1,99 (rad);
Thay các số liệu trên vào công thức [2.15] ta được: p2 =1,9 (MN/m2)
Áp suất trên bề mặt má phanh phụ thuộc vào nguyên liệu chế tạo má phanh và tang phanh. Đối với các má phanh hiện nay giá trị áp suất cho phép trên bề mặt má phanh nằm trong khoảng: [p] = 1,2 ÷ 2,0 (MN/m2).
So sánh kết quả tính được p1 = 1,34 (MN/m2) và p2 = 1,39 (MN/m2) với tiêu chuẩn cho phép ta thấy má phanh đảm bảo độ bền trong quá trình làm việc.
2.3.2. Tính toán xác định nhiệt sinh 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. Phương trình cân bằng nhiệt khi phanh do lực Pp gây lên sau quãng đường phanh dS và thời gian phanh dt.
g : Gia tốc trọng trường (m/s2), g = 9,81 (m/s2);
Ga : Trọng lượng ô tô (N), G = 24070 (N);
v1, v2 : Vận tốc ban đầu và vận tốc cuối quá trình phanh (m/s);
Gt : Trọng lượng của tang phanh và các chi tiết của tang phanh liên quan tới khối lượng tang phanh (kg), Gt = 12 (kg);
c : Nhiệt dung riêng của chi tiêt bị nung nóng (J/kg.độ), đối với thép và gang ta có c = 500 (J/kg.độ);
T - Hiệu nhiệt độ giữa tang phanh và không khí (0C);
k0 - Hệ số truyền nhiệt tang trống và không khí (W/m2.0K);
Ta lấy vận tốc của tang phanh khi bắt đầu phanh V =30 (km/h) cho đến khi dừng hẳn. Thay các giá trị vào công thức [2.18] ta được: T = 1,410C
Theo tiêu chuẩn cho phép độ tăng nhiệt độ của má phanh khi phanh với tốc độ ban đầu v1 =30 (km/h) đến khi dừng hẳn v2 = 0 (km/h) không được vượt quá 15 0C, trong trường hợp này là T = 1,410C vậy cơ cấu phanh đảm bảo thoát nhiệt tốt.
CHƯƠNG 3
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH XE FORD EVEREST
3.1. Khai thác hệ thống phanh thủy lực.
3.1.1. Các yêu cầu cơ bản khi kiểm tra hệ thống phanh.
Hệ thống phanh là một hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động cho ô tô . Do vậy phải chấp nhận những yêu cầu kiểm tra khắt khe, nhất là đối với ô tô hoạt động ở tốc độ cao.
+ Phải đảm bảo nhanh chóng dừng xe khẩn cấp trong bất kỳ tình huống nào. Khi phanh đột ngột, xe phải được dừng sau quãng đường phanh ngắn nhất tức là có gia tốc phanh cực đại .
+ Phải đảm bảo phanh giảm tốc độ ô tô trong mọi điều kiện sử dụng, lực phanh trên bàn đạp phải tỷ lệ với hành trình bàn đạp, có khả năng rà phanh khi cần thiết. Hiệu quả phanh cao kèm theo phanh êm dịu để đảm bảo phanh chuyển động với gia tốc chậm dần biến đổi đều đặn giữ ổn định chuyển động của xe.
3.1.2. Những chú ý khi khai thác hệ thống phanh.
3.1.2.1. Khi kiểm tra hệ thống phanh:
+ Trong khi sử dụng, không được thay đổi kết cấu của hệ thống phanh.
+ Trong quá trình sử dụng, khi có chi tiết bị hư hỏng phải thay thế bằng phụ tùng chính hãng do nhà máy sản xuất.
+ Dầu phanh phải dùng đúng chủng loại do các hãng quy định hoặc các loại dầu tương tự có cùng phẩm cấp dầu.
3.1.3.2. Khi khai thác hệ thống phanh:
+ Tránh phanh đột ngột để lết bánh xe trên đường làm lốp nhanh mòn và hiệu quả phanh không cao.
+ Trong sử dụng phải thường xuyên kiểm tra sự làm việc của hệ thống để phát hiện sớm và khắc phục kịp thời những hư hỏng.
+ Trường hợp phanh ô tô bị hỏng nhất thiết phải kéo bằng thanh cứng.
+ Không giật mạnh phanh tay khi xe chưa dừng hẳn gây nguy hiểm.
+ Dầu phanh có hại đến đường tiêu hoá và mắt nên trong quá trình sử dụng phải đảm bảo các nguyên tắc an toàn.
3.2. Quy trình khai thác bảo dưỡng
3.2.1. Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh
3.2.1.1. Kiểm tra tổng hợp khi xe dừng
- Kiểm tra hệ thống cần bẩy chuyển động dễ dàng, không được vướng các nắp tôn ở buồng lái.
- Kiểm tra độ cao bàn đạp phanh từ tấm vách ngăn: 152,9-162,9 (mm).
- Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp: 1,0-6,0 (mm).
- Kiểm tra khe hở công tắc đèn phanh: 1,5-2,5 (mm).
- Kiểm tra khoảng dự trữ bàn đạp phanh ở lực nhấn 500 N: 61 (mm).
3.2.1.3. Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy
Trước khi cho xe chạy chính thức trên mặt đường để điều chỉnh và thử hệ thống phanh cần cho xe chạy chậm (tốc độ 10 – 15(km)/hệ thống phanh) đạp thử phanh chân bỏ hờ tay lái xem hệ thống phanh chân có ăn tốt không hệ thống tay lái có làm lệch xe khi phanh không.
Sau khi hai yêu cầu trên đã đảm bảo rồi tiến hành thử xe trên mặt đường.
3.2.3. Bảo dưỡng định kỳ cấp một
Thực hiện khi xe chạy được 1800 đến 3000 km.
Làm hết những công việc của bảo dưỡng thường xuyên và làm thêm những công việc sau:
+ Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh.
+ Bổ sung dầu cho hệ thống thủy lực.
3.2.4. Bảo dưỡng định kỳ cấp hai
Thực hiện khi xe chạy được 7000-12000 km.
Làm hết các công việc của bão dưỡng kỹ thuật hàng ngày, bão dưỡng kỹ thuật cấp một và làm thêm các công việc sau:
+ Tháo phần bổ trợ chân không và xilanh chính. Rửa các chi tiết bằng dầu hoả.
+ Các chi tiết của xilanh phanh chính phải rửa bằng cồn và bôi trơn bằng dầu.
+ Tháo cơ cấu phanh để bảo dưỡng.
3.3. Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục như bảng 3.b.
KẾT LUẬN
Sau hơn một thời gian nhận và hoàn thiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “Khai thác hệ thống phanh xe FORD EVEREST”. Với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân cùng sự hướng dẫn tận tính của các thầy giáo trong khoa ô tô và đặc biệt là sự giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình từ thầy : Thạc sĩ ………………. Em đã cơ bản hoàn thành xong nhiệm vụ làm đồ án của mình. Qua quá trình làm đồ án, em đã có thêm nhiều kinh nghiệm về công tác bảo dưỡng, sửa chữa, khai thác hệ thống phanh xe, nâng cao thêm trình độ chuyên môn kỹ thuật. Cùng với đó là thu được các kết quả cụ thể như sau:
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG XE FORD EVEREST
Chương II: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH ÔTÔ FORD EVEREST
Chương III: HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH XE FORD EVEREST
Nhưng do thời gian hạn chế, tại liệu bổ sung không nhiều và trình độ bản thân chưa cao nên em mới chỉ nghiên cứu, hoàn thiện đồ án ở nội dụng tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh; Khai thác hệ thống phanh chứ chưa tiến tới nghiên cứu các cụm chi tiết, các hệ thống khác trên xe. Nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Do đó, trong thời gian tới em cần tìm hiểu thêm các tài liệu về xe FORD EVEREST để có phương pháp sử dụng và khai thác tốt hơn, hiệu quả hơn trong quá trình sử dụng xe sau này.
Qua đó em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo : Thạc sĩ ………………., giáo viên khoa Ô tô, Trường Sĩ quan Kỹ thuật Quân sự, cùng các thầy giáo trong khoa Ô tô đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án, em xin cảm ơn đã chỉ bảo, hướng dẫn cho em. Kính mong sự giúp đỡ nhiều hơn của các thầy và các đồng chí.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Hữu Cẩn - Dư Quốc Thịnh - Phạm Minh Thái - Nguyễn Yăn Tài - Lê Thị Vàng. Lý thuyết ôtô máy kéo. NXB khoa học và kỹ thuật - Hà Nội năm 1998.
[2]. Nguyễn Hoàng Việt . Kết cấu và tính toán ôtô. NXB Đà Nắng 1998.
[3]. Nguyễn Hữu cẩn - Phan Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ôtô máy kéo. NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp - Hà Nội; năm 1985.
[4]. Nguyễn Hoàng Việt .Bộ điều chỉnh lực phanh - hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh ABS. Nhà xuất bản Đà Nằng 2003.
[5]. Hướng dẫn thiết kế môn học kết cấu tính toán ô tô quân sự
[6]. PGS.TS Vũ Đức Lập. Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô. Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 2005.
[7]. Trần Hữu Quế. Vẽ kỹ thuật cơ khí. Tập 1. Nhà xuất bản giáo dục. Hà Nội - 2006.
[8]. Nguyễn Khắc Trai. Chẩn đoán kỹ thuật ô tô. Nhà xuất bản giao thông vận tải. Hà Nội-2005.
[8]. EVEREST REPAIR MANUAL SUPPLEMENT.
[10]. FORD EVEREST OWNER'S MANUAL.
[11]. EVEREST MODEL INTRODUCTION
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"