MỤC LỤC

MỤC LỤC.....1

LỜI NÓI ĐẦU.. 4

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE FORD RANGER (FR) 6

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE FR.. 6

1.2. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA XE FR.. 8

1.3. ĐẶC TÍNH CÁC CỤM VÀ HỆ THỐNG CHÍNH CỦA XE FR.. 12

1.3.1. Động cơ. 12

1.3.2. Hệ thống truyền lực. 13

1.3.3. Hệ thống điều khiển. 13

1.3.4. Phần vận hành. 14

1.3.5. Hệ thống điện. 15

1.3.6. Thiết bị phụ. 15

CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE FR.. 16

2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE FR.. 16

2.2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH CHÍNH XE FR.. 16

2.2.1. Nguyên lý hoạt động. 16

2.2.2. Cơ cấu phanh. 18

2.2.3. Dẫn động phanh. 21

2.2.4. Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS. 31

2.3. HỆ THỐNG PHANH DỪNG.. 39

2.3.1. Cơ cấu phanh. 39

2.3.2. Dẫn động phanh. 40

2.3.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh dừng xe Ford Ranger 41

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM H.THỐNG PHANH XE FR.. 42

3.1. MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM.. 42

3.2. XÁC ĐỊNH MÔ-MEN PHANH YÊU CẦU.. 43

3.2.1. Cơ cấu phanh trước. 45

3.2.2. Cơ cấu phanh sau. 45

3.3. XÁC ĐỊNH MÔ-MEN PHANH MÀ CƠ CẤU PHANH CÓ THỂ SINH RA   46

3.3.1. Cơ cấu phanh trước. 46

3.3.2. Cơ cấu phanh sau. 48

3.4. TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU PHANH.. 49

3.4.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. 50

3.4.2. Thời gian phanh. 50

3.4.3. Quãng đường phanh. 51

3.5. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CƠ CẤU PHANH.. 52

3.5.1. Tính toán xác định công ma sát riêng. 53

3.5.2. Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh. 53

3.5.3. Kiểm tra sự tăng nhiệt độ của trống phanh. 54

CHƯƠNG 4 HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH XE FR.. 56

4.1 CHÚ Ý TRONG QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG.. 56

4.2. CÔNG TÁC KIỂM TRA BẢO DƯỠNG TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC   56

4.2.1. Kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên. 56

4.2.2. Bảo dưỡng cấp 1. 57

4.2.3. Bảo dưỡng cấp 2. 57

4.3. KIỂM TRA ĐIỀU CHỈNH ĐỐI VỚI HỆ THỐNG PHANH.. 58

4.3.1. Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh. 58

4.3.2. Điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh. 58

4.3.3. Xả khí trong dẫn động thủy lực. 59

4.4. CÁC HƯ HỎNG THÔNG THƯỜNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC.. 59

KẾT LUẬN.. 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 65

LỜI NÓI ĐẦU

    Sự phát triển lớn mạnh của tất cả các ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi cần chuyên chở khối lư­ợng lớn hàng hoá và hành khách. Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ôtô trở thành một trong những ph­ương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hoá và hành khách, đồng thời ôtô đã trở thành ph­ương tiện giao thông t­ư nhân ở các n­ước có nền kinh tế phát triển.

   Ở nước ta, lượng ô tô tư nhân, đặc biệt ô tô du lịch đang gia tăng về số lượng cùng với sự tăng trưởng kinh tế của đất nước, mật độ ô tô lưu thông ngày càng nhiều. Song song với sự gia tăng số lượng ô tô thì số vụ tai nạn giao thông đường bộ do ô tô gây ra cũng tăng với những con số báo động. Trong các nguyên nhân gây ra tai nạn giao thông đường bộ do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật thì nguyên nhân do mất an toàn hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn. Hiện nay, hệ thống phanh trang bị trên ô tô 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.

   Đối sinh viên ngành cơ khí ôtô em  nhận thấy nghiên cứu, khảo sát và tính toán hệ thống phanh là việc rất bổ ích cho kiến thức sau này. Nhằm đi sâu tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, các đặc tính làm việc của hệ thống phanh. Từ đó, đề ra những phương án thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính năng ổn định và tính năng dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an  toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ô tô.

   Với mục đích đó, em chọn đề tài "KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH XE FORD RANGER". Đồ án tốt nghiệp gồm các nội dung chính như sau:

Mở đầu.

Chương 1: Giới thiệu chung về xe Ford Ranger

Chương 2: Đặc điểm kết cấu hệ  thống phanh xe Ford Ranger

Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Ford Ranger

Chương 4: Hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh xe Ford Ranger

Kết luận     

   Qua thời gian hơn 3 tháng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: T.S …………… và các thầy trong bộ môn ô tô quân sự, em đã hoàn thành nội dung đồ án đ­ược giao. Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên đồ án của em sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong sự chỉ bảo của các thầy để đề tài tốt nghiệp của em đ­ược hoàn thiện hơn.

   Em xin chân thành cám ơn!

                                                                                                                              Hà nội, ngày ... tháng ... năm 20...

                                                                                                                             Học viên thực hiện

                                                                                                                               …………………

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE FORD RANGER

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE FORD RANGER

Ford Ranger (FR) là xe bán tải hai cầu. Dòng xe pick-up (bán tải) đang được người Việt Nam ưa chuộng bởi tính đa dụng của nó, nó vừa có thể được dùng làm chiếc xe vận chuyển hàng hóa vừa có thể sử dụng như một chiếc xe du lịch cho cả gia đình nếu làm một phép tính đơn giản pick-up khá đa dụng và tiện lợi trong thời buổi bão giá hiện nay. 

Có nhiều sự lựa chọn cho dòng xe này :

Ford Ranger hoàn toàn mới có hai loại truyền động một cầu 4x2 và hai cầu 4x4 với hai khoảng sáng gầm xe Low-rider (thấp) và Hi-Rider (cao), trong đó mẫu Hi-Rider 4x2 có cùng khung gầm với mẫu 4x4.

Ranger 4x4 XL MT Canopy           Động cơ Turbo Diesel 2.5L                 Số tay 5 cấp

Ranger 4x2 XLT AT                          Động cơ Turbo Diesel 2.5L             Tự động 5 cấp

Ranger 4x2 XL MT                           Động cơ Turbo Diesel 2.5L                 Số tay 5 cấp

Ranger 4x2 XL MT                           Động cơ Turbo Diesel 2.5L                 Số tay 5 cấp

1.3. ĐẶC TÍNH CÁC CỤM VÀ HỆ THỐNG CHÍNH CỦA XE FORD RANGER

1.3.1. Động cơ

Ford Ranger 4x2 XL 2011 được trang bị động cơ Turbo diesel 2.5, 4 xilanh, trục cam đơn có hệ thống làm mát khí nạp Intercooler. Dung tích thùng nhiên liêu lớn với 63 lít cho phép các chuyến đi dài mà không phải dừng lại tiếp nhiên liệu nhiều lần. Ford Ranger với động cơ làm việc hiệu quả, bền bỉ mang lại sự hài lòng cao nhất khi vận hành trong các điều kiện đường sá và địa hình, nhưng lại rất tiết kiệm, trung bình tiêu hao khoảng 8 lít diezel/100km.

 1.3.2. Hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực của xe bao gồm: ly hợp, hộp số, truyền lực chính và vi sai, các đăng.

- Ly hợp: Đĩa ma sát đơn, điều khiển bằng thủy lực với lò xo đĩa.

-Hộp số: hộp số sàn 5 cấp Ford MT75.

1.3.3. Hệ thống điều khiển

a. Hệ thống lái

Hệ thống lái xe Ford Ranger bao gồm cơ cấu lái bánh răng thanh răng, dẫn động lái và trợ lực lái. Cơ cấu lái loại bố trí trên thanh lái ngang. Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng, thanh lái ngang, cam đơn và các khớp nối.

b. Hệ thống phanh.

Hệ thống phanh xe Ford Ranger là hệ thống phanh dẫn động thủy lực, sử dụng cơ cấu phanh đĩa cầu trước, cơ cấu phanh tang trống cầu sau. Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) kết hợp hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD.

1.3.5. Hệ thống điện

Thiết bị đo đạc: đồng hồ đa tầng, đồng hồ đo tốc độ, đồng hồ báo mức nhiên liệu, đồng hồ hiển thị vòng tua động cơ...

Hệ thống đèn: đèn khu vực chính bên trong, đèn xi nhan, đèn phanh, đèn báo đi thẳng, đèn sương mù, đèn pha tự động tắt mở...Thiết bị điều hòa phân vùng khí hậu, máy lọc không khí trong xe.

1.3.6. Thiết bị phụ

Thiết kế nội thất xe điển hình cho dòng xe bán tải nhưng vẫn đầy đủ tính năng, tiện nghi. Chỗ ngồi được bố trí hợp lý với một hoặc hai dãy ghế tùy vào điều kiện sử dụng.

Ford Ranger có bình xăng với dung tích lớn 63 lít, tiện cho chuyến đi dài mà không phải đổ xăng nhiều lần. Dàn CD 1 đĩa cho xe 4x2 và dàn CD 6 đĩa cho xe 4x4, Ford Ranger mang lại sự thư giãn qua âm nhạc trên đường xa.

Các trang thiết bị an toàn cao cấp gồm có: dây đai an toàn, hai túi khí bảo vệ. Ghế lái được thiết kế với điểm gập phần hông (H-point) bố trí cao, tạo tầm quan sát tối đa cho người ngồi lái, nhất là ở hai phía trái, phải của đầu xe. Trang thiết bị của Ford Ranger gồm khoá cửa điều khiển từ xa, gương kính điều khiển điện, đèn sương mù.

CHƯƠNG 2

ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE FORD RANGER

2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE FR

Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe tới vận tốc chuyển động nào đó, dừng hẳn hoặc giữ xe đỗ ở một vị trí nhất định.

Bảo đảm cho ôtô chuyển động an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển.

Hệ thống phanh gồm có cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trục nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh.

2.2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH CHÍNH XE FR

2.2.1. Nguyên lý hoạt động

Khi người lái tác dụng vào bàn đạp, qua thanh đẩy sẽ tác động vào pittông 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 pittông ở xilanh bánh xe và pittông ở cụm má phanh. Hai pittông này thắng lực lò xo đẩy các guốc phanh ép sát vào trống phanh thực hiện phanh, hay ép sát má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh.

2.2.3. Phân tích ưu nhược điểm

a. Ưu điểm

- Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các má theo yêu cầu.

- Hiệu suất cao.

- Độ nhậy tốt, kết cấu đơn giản.

- Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh.

b. Nhược điểm

- Không thể làm tỷ số truyền lớn hơn được vì thế phanh dầu không có cường hóa chỉ dùng cho ô tô có trọng lượng toàng bộ nhỏ, lực tác dụng lên bàn đạp lớn.

- Khi có chỗ nào bị hư hỏng thì cả hệ thống phanh đều không làm việc được.

- Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.

Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về vị trí ban đầu nhờ bộ đàn hồi của vòng làm kín và độ đảo chiều trục của đĩa. Khi nhả phanh các má phanh luôn được giữ cách mặt đĩa một khe hở nhỏ do đó tự động điều chỉnh khe hở.

c. Ưu, nhược điểm

Với kết cấu như vậy thì  điều kiện làm mát tốt hơn, nhiệt độ làm việc của cơ cấu phanh thấp. Tuy nhiên kết cấu như vậy có độ cứng vững không cao. Khi các chốt dẫn hướng bị mòn biến dạng, mòn rỉ sẽ làm cho các má phanh mòn không đều, hiệu quả phanh giảm và gây rung động.

2.2.4. Cơ cấu phanh bánh sau

Cơ cấu phanh bánh sau là cơ cấu phanh loại tang trống kiểu tự tăng tăng cường với cơ  cấu tự điều chỉnh khe hở guốc phanh và tang trống. Các guốc phanh được đặt trên các chốt lệch tâm. Trên guốc phanh có dán các má phanh và được ép vào các píttông trong xilanh bánh xe nhờ lò xo hồi vị guốc.

Khi người lái xe nhả bàn đạp phanh, dưới tác dụng của các lò xo hồi vị, các bề mặt ma sát của guốc phanh được tách ra khỏi bề mặt của tang phanh, giữa má phanh và tang phanh không có lực lực ma sát do vậy không cản trở chuyển động của bánh xe, quá trình phanh không xảy ra.

Tang phanh: được đúc bằng gang, dạng tang trống (được gọi là phanh tang trống), bề mặt trong có hệ số ma sát cao và có khả năng thoát nhiệt tốt. Tang phanh có lỗ để lồng qua đầu trục và lỗ để bắt với moay ơ bánh xe. Trên tang phanh có các gờ để tăng độ cứng vững và khả năng thoát nhiệt.

Hiệu quả phanh của cơ cấu phanh tạo ra sẽ là như nhau khi xe tiến và xe lùi.

cơ cấu phanh này là đảm bảo các má phanh mòn đều.

Đây là cơ cấu phanh không cân bằng do các ổ bánh xe sẽ chịu các tải trọng phụ phát sinh khi phanh xe.

2.2.5. Dẫn động phanh

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 pittông 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

+ Pít tông: Mỗi buồng của xilanh chính có một pít tông. Mỗi pít tông có một lò xo hồi vị riêng. Pít tông được chế tạo bằng nhôm đúc, phía đầu làm việc có gờ cố định gioăng làm kín, trên mỗi pít tông có khoan lỗ và có khoang chứa dầu để bù dầu trong hành trình trả. Phía đuôi của pít tông  khoang thứ nhất có hốc để chứa đầu cần đẩy.

+ Cúppen:  Làm bằng cao su chịu dầu phanh, dịch chuyển trong xilanh cùng với pittông có tác dụng làm kín khi dầu có áp suất cao ở hành trình nén.

- Khi không tác động vào phanh: các cúppen của pittông số 1 và số 2 được đặt giữa cửa vào (10) và cửa bù (9) tạo ra một đường đi giữa xilanh chính và bình chứa. Pittông số 2 được lò xo hồi vị số 5 đẩy sang bên phải, nhưng bu lông chặn (2) không cho nó đi xa hơn.

2. Bộ chia

Bộ 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.

3. Bộ trợ lực chân không 

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 pittông 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.

Trợ lực phanh được chia bởi màng (4) thành hai phần, buồng áp suất không đổi (3) và buồng áp suất thay đổi (11). Vòng trong của màng (4) Được gắn lên thân van (7) cùng với pittông trợ lực (5). Pittông trợ lực (5) và thân van (7) được lò xo màng (12) đẩy sang phải. Cần điều khiển van được nối với bàn đạp phanh. Các chi tiết chuyển động tương đối  (thân trợ lực và thân van, thân trợ lực và cần đẩy) được lắp các phớt bao kín để đảm bảo độ chân không bên trong trợ lực

2.2.6. Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS(Antilock Bracking System)

1. Giới thiệu về cấu tạo và chức năng của ABS

ABS là một hệ thống phanh điều khiển áp suất dầu xilanh phanh của tất cả 4 bánh xe khi phanh đột ngột và phanh trên đường trơn trượt, để ngăn cản việc hãm cứng các bánh xe.

 - Cảm biến tốc độ bánh xe:Được đặt tại các bánh xe,thu nhận và gởi các tín hiệu về tình trạng của bánh xe đến bộ điều khiển trung tâm. Ngoài ra còn có một số thiết bị cảm biến khác như: cảm biến gia tốc, cảm biến trọng lực…

- Bộ Điều Khiển Trung Tâm: Tiếp nhận, xử lý thông tin từ các thiết bị cảm biến và ra lệnh tăng hoặc giảm áp lực phanh (bộ điều khiển này ngày nay là điện tử)

- Bộ điều khiển thuỷ lực:Thực hiện các lệnh do bộ điều khiển trung tâm gởi đến (bộ điều khiển trung tâm thường là thuỷ lực -điện từ)

ECU liên tục nhận được các tín hiệu tốc độ của bánh xe từ 4 cảm biến tốc độ, và ước tính tốc độ của xe bằng cách tính toán tốc độ và sự giảm tốc của mỗi bánh xe. Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thuỷ lực trong mỗi xilanh ở bánh xe bắt đầu tăng lên, và tốc độ của bánh xe bắt đầu giảm xuống. Nếu bất kỳ bánh xe nào dường như sắp bị bó cứng, ECU sẽ giảm áp suất thuỷ lực trong xilanh của bánh xe đó.

Nếu ECU điều khiển trượt phát hiện một sự cố trong hệ tín hiệu hoặc trong rơle, dòng điện chạy đến bộ chấp hành từ ECU sẽ bị ngắt. Do đó, hệ thống phanh vẫn hoạt động mặc dù ABS không hoạt động, nhờ vậy đảm bảo được các chức năng phanh bình thường.

a. Cảm biến tốc độ bánh xe

Cảm biến tốc độ bánh xe có nhiệm vụ nhận biết sự thay đổi của tốc độ bánh xe và gởi tín hiệu về ECU, từ đó ECU nhận biết, xử lý thông tin và điều khiển các bộ phận chống hãm cứng bánh xe.

c. Bộ phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic brakeforce distribution)

Khi xe được trang bị ABS có nghĩa là chức năng EBD cũng có sẵn. Chức năng này thay thế van điều tải trọng (LAV) được dùng thay trong các hệ thống phanh thường.

Chức năng EBD là phần mềm được đưa thêm vào chương trình ABS truyền thống. Không đòi hỏi thêm bộ phận nào.

Chức năng EBD cho phép kiểm soát nhạy hơn các bánh xe sau. Điều này cũng có thể có hiệu quả trong khi phanh ở trạng thái bình thường không có kiểm soát ABS.

Ngược lại với LAV, với kiểm soát EBD lực phanh được quyết định bởi sự trượt bánh xe chứ không phải do áp lực phanh hay tải trọng xe.

Phân phối lực phanh điện tử cho phép giảm áp lực phanh cho phanh của bánh sau phụ thuộc vào sự trượt của bánh xe này. Điều này cải thiện tình trạng ổn định khi lái so với hệ thống truyền động.

Việc giảm áp lực phanh cho các bánh sau được quy định bởi cách thức của các pha giữ áp lực nào đó. Sự bó cứng các bánh xe sau được ngăn ngừa với sự trợ giúp của việc điều chỉnh điện tử đặc biệt.

3. Nguyên lý làm viêc hệ thống phanh ABS trên xe Ford Ranger

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 (a) ở bên van điện từ giữ áp suất mở, còn cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp suất đóng. Khi đạp bàn đạp phanh, dầu từ xilanh chính chảy qua cửa (a) ở phía van điện từ giữ và được truyền trực tiếp tới xilanh ở bánh xe. Lúc này hoạt động của van một chiều (2) ngăn cản dầu phanh truyền đến phía bơm.

- Cho phép dừng xe khi phanh gấp trong khi vẫn đảm bảo được tối đa tính năng ổn định và lái ngay cả trên đường vòng.

-Chức năng của ABS giúp xe đảm bảo đuợc tính ổn định về hướng và khả năng lái trong hầu hết điều kiện đường xá. Tuy nhiên ABS không thể chống lại sự truợt của bánh xe khi vận tốc quay vòng vượt quá giới hạn cho phép.

2.3. HỆ THỐNG PHANH DỪNG

2.3.1. Cơ cấu phanh

Hệ thống phanh dừng xe Ford Ranger  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. 

2.3.2. 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.

Cơ cấu điều khiển nằm trong cơ cấu phanh, bao gồm hai đòn ABO và BC. Đòn ABO có đầu O dạng khớp trụ đặt trên guốc phanh sau, đầu A móc với đầu dây cáp điều khiển từ phanh tay tới, B là khớp trụ đặt trên guốc phanh sau, đầu A móc với đầu dây cáp điều khiển từ phanh tay tới, B là khớp trụ hoặc rãnh nối giữa hai đòn. Đòn BC có đầu tì C tì vào guốc phanh trước.

2.3.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh dừng xe Ford Ranger

- 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 3

TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH FORD RANGER

3.1. MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM

- Việc tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh nói chung và cơ cấu phanh nói riêng được tiến hành đối với hệ thống phanh hoăc cơ cấu phanh cụ thể. Mục đích của tính toán kiểm nghiệm là xác định các thông số đánh giá chất lượng hệ thống phanh và chất lượng phanh ôtô. Từ kết quả tính toán được ta có nhận xét ưu khuyết điểm của hệ thống phanh xe Ford Ranger về hiệu quả phanh, từ đó đề xuất phương án nâng cao hiệu quả phanh xe Ford Ranger.

- Nội dung tính toán:

+ Xắc định mômen phanh yêu cầu.

+ Xắc định mômen phanh mà cơ cấu phanh có thể sinh ra.

3.2. XÁC ĐỊNH MÔ-MEN PHANH YÊU CẦU

Mômen phanh cần sinh ra được xác định từ điều kiện đảm bảo hiệu quả phanh lớn nhất. tức là 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.

Trọng lượng toàn bộ của xe    : Ga = 26,07 [KN] = 26070  [N]

Phân bố cầu trước                  : G1 = 10 [KN] = 10000  [N]

Phân bố cầu sau                     : G2 = 16,07 [KN] = 16070 [N]

Chiều dài cơ sở                       :  Lo = 2860  [mm]

3.2.1. Cơ cấu phanh trước

Thay giá trị vào các công thức (3-2) ta được:

Mp1 = (1105 + .1,1).0,348 

 Mp1 = 1568,07.j.(1105+ j.1.1)

 Mp1 = 1752,6.j + 1724,88.j2

3.2.2. Cơ cấu phanh sau

Thay các giá trị trên vào công thức (3 - 4) ta được:

 Mp2 = .(1755 - .1.1).0,348

Mp2 = 2783,57.j - 1724,88.j2

Thay giá trị vào các công thức (3-7) và (3-8) 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 3-1 và biểu diễn trên đồ thị đặc tính phanh xe FR.

3.3. XÁC ĐỊNH MÔ-MEN PHANH MÀ CƠ CẤU PHANH CÓ THỂ SINH RA

3.3.1. Cơ cấu phanh trước

Trên bề mặt ma sát ta xét một phân tố vòng nằm cách tâm bán kính R, chiều dày dR giới hạn góc dα.

- Lực ma sát tác dụng lên phân tố vòng: dT = μ.dN = μ.q.dS.

Trong đó:

μ: Hệ số ma sát, μ = 0,4.

q: Áp suất tác dung lên bề mặt ma sát: dS = R.dα.dR: Diện tích phân bố.

α: Góc ôm, α = 300  hay α = (rad).

- Mô-men tác dụng lên toàn bề mặt ma sát là: Mms = μ.q.

Cuối cùng ta có mô-men phanh mà cơ cấu phanh trước có thể sinh ra là:

Mms= μ.q                (3.9)

Trong đó:

R1 - bán kính trong của đĩa ma sát, R1 = 0,11875 (m). 

R2 - bán kính ngoài của đĩa ma sát, R2 = 0,15 (m).

P - lực ép lên đĩa má phanh (N).

Xác định lực ép lên đĩa má phanh:

Với:

d - đường kính xilanh bánh xe, d = 54 (mm)  = 0,054(m).

p - áp suất dầu. P= 13,9.106  (N/m2).

Vậy mô-men phanh mà cơ cấu phanh trước có thể sinh ra là:

Mpt =2

=> Mpt  =  3435 (N.m)                                           (3.11)

3.3.2. Cơ cấu phanh sau

Khi giả thiết áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh thì ta có hợp lực pháp tuyến tác dụng từ tang phanh lên tấm ma sát đặt tại giữa cung ma sát và bằng:

P: áp suất trên bề mặt má phanh theo chiều dài.

b; Góc ôm của má phanh.

r : bán kính tang phanh

B: chiều rộng má phanh

Giá trị hợp lực Y  và Y tác dụng cho guốc trước và guốc sau của cơ cấu phanh bánh sau có thể xác định từ phương trình cân bằng mô-men đối với các điểm 0.                      

Từ đó mô-men phanh cho cả hai guốc phanh của cơ cấu phanh bánh sau tạo ra như sau.

Mps= rt.(Y1+Y2) = .rt(a+c)  (3.15)

Do cơ cấu phanh là loại chốt tựa cùng phía,lực đẩy lên các guốc bằng nhau nên từ đó ta có thể viết:

Mps= .rt.(Y1+Y2) = rt(a+c)         (3.16)

 Ta có: P = 3622,5 (N),  a=c= 0,075(m), e = 0,16(m), =0,4 , rt=0,15(m)    

Thay các thông số vào công thức trên ta có: Mps = 3198,44 (Nm)

3.5. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CƠ CẤU PHANH

Khả năng làm việc của cơ cấu phanh được đánh giá qua các thông số sau:

- Công ma sát riêng (lms)

- Áp suất trên bề mặt má phanh (p)

- nhiệt phát ra trong quá trình phanh.

3.5.1. 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 ôtô khi phanh ôtô ở vận tốc ban đầu nào. Theo tài liệu hướng dẫn thiết kế ta có:

Dt= (T2- T1). =2,094 (góc ôm)

Ds= (S1- S1). =2,094 (góc ôm )

F =4.b(Dt+Ds).R =4.0,035(2,094+2,094).0,1=0,059(m2)

G =26,070 (KN)

V0=22 (m/s)

Thoả mãn yêu cầu ôtô con:[ l ]=4000-15000 [KN.m/m2]

Nhận xét: 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.

3.5.2. Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh

Giả thiết áp suất trên bề mặt má phanh phân bố đều, ta xác định giá trị áp suất trên bề mặt ma sát.

Ta có:

M - Mô-men sinh ra ở một cơ cấu phanh.

Dt - Góc ôm của má phanh

R- Bán kính tang phanh

b- Chiều rộng của má phanh

Đối với phanh sau: ps=190 (N/cm2)

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 thì: [P] = 150 - 200 (N/cm )

CHƯƠNG 4

HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH XE FORD RANGER

4.1 CHÚ Ý TRONG QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG

- Khi chạy rà phải theo dõi sự làm việc của phanh nếu cần thiết thì điều chỉnh lại.

- Không giật mạnh phanh tay khi xe chưa dừng hẳn.

- 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 quy định an toàn.

-Trong lúc lái xe, cần để ý xem hệ thống phanh làm việc như thế nào.

4.2. CÔNG TÁC KIỂM TRA BẢO DƯỠNG TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC

Trong quá trình khai thác, để đảm bảo cho các cụm, hệ thống luôn trong tình trạng kỹ thuật tốt nhất, người quản lý sử dụng xe cần phải thực hiện tốt công tác kiểm tra bảo dưỡng bao gồm: kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên, bảo dưỡng cấp 1 và bảo dưỡng cấp 2, trong đó có các nội dung sau:

4.2.1. Kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên

Công tác kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên do người sử dụng thực hiện hàng ngày hay sau mỗi hành trình dài của xe. Thông thường, đối với xe du lịch, khối lượng công việc bảo dưỡng thường xuyên được giảm tối thiểu cho người sử dụng và có nội dung chi tiết trong sách hướng dẫn sử dụng đi kèm theo xe.

Thường xuyên kiểm tra lượng dầu phanh trong bình, tránh để dầu phanh tiếp xúc với không khí và tạp chất. Kiểm tra độ kín khít của các mối nói và đường ống dẫn dầu bằng mắt thường. Sau một hành trình dài, cần kiểm tra nhiệt độ ở các cơ cấu phanh và xy lanh chính, lượng dầu trong bình chứa.

4.2.2. Bảo dưỡng cấp 1

Bảo dưỡng cấp 1 được tiến hành tại trạm bảo dưỡng sau 10.000 km hoạt động của xe hoặc 6 tháng sử dụng, tùy theo điều kiện nào đến trước. Đối với hệ thống phanh, công tác bảo dưỡng cấp 1 bao gồm các nội dung sau:

Bằng cách lái thử xe trên đường kiểm tra, chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của cả hệ thống phanh thông qua lực bàn đạp, thời gian phanh, quãng đường phanh, quỹ đạo phanh của xe.

4.3. KIỂM TRA ĐIỀU CHỈNH ĐỐI VỚI HỆ THỐNG PHANH

Công tác kiểm tra điều chỉnh đối với hệ thống phanh cần chú ý các nội dung sau :

- Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh.

- Điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh.

4.3.1. Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh

Hành trình toàn bộ, hành tình tự do và vị trí tự do của bàn đạp phanh  phụ thuộc vào kích thước, vị trí ngồi lái của từng loại xe, được nhà sản xuất quy định cụ thể trong sách hướng dẫn khai thác.

Việc điều chỉnh được tiến hành thông qua các ốc hạn chế hành trình bàn đạp và thay đổi chiều dài của đũa đẩy. Khi điều chỉnh cần chú ý, giữa đũa đẩy và đáy của pít tông luôn phải có khe hở tự do, nhằm đảm bảo phanh được nhả hoàn toàn.

4.3.2. Điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh

Trong quá trình sử dụng, cần tiến hành kiểm tra điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang phanh của cơ cấu phanh guốc.

Khi kiểm tra, bánh xe được kích khỏi mặt đất, xoay tới vị tri đánh dấu giữa mâm phanh và tang phanh, sử dụng căn lá để đo khe hở tại lỗ kiệm tra. Ngoài ra, có thể kiểm tra bằng kinh nghiệm thông qua hành trình bàn đạp phanh.

4.3.3. Xả khí trong dẫn động thủy lực

Đối với hệ thống phanh dẫn động thủy lực, nếu trong đường ống có lẫn các bọt khí có độ đàn hồi cao, lực bàn đạp sẽ không được truyền tới các guốc phanh. Do đó, khi tiến hành sửa chữa hay thay thế, cần tiến hành xả khí đúng quy trình tại tất cả các vị trí có vít xả khí theo nguyên tắc : ‘‘từ xa về gần, từ thấp lên cao’’.

KẾT LUẬN

    Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp, bằng những kiến thức đã được học, được tích luỹ ở nhà trường, với sự nổ lực của bản thân trong việc sưu tầm, thu thập tài liệu, cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo trong bộ môn xe quân sự và thầy giáo hướng dẫn: T.S …………… nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với những nội dung đã đề ra.

Giới thiệu chung về xe Ford Ranger.

Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe Ford Ranger.

Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Ford Ranger.

Các biện pháp nâng cao độ tin cậy khi khai thác hệ thống phanh xe Ford Ranger.

  Qua phân tích đặc điểm kết cấu và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Ford Ranger cho thấy:

- Xe Ford Ranger có hệ thống phanh đảm bảo an toàn và tin cậy.

- Hệ thống phanh thuỷ lực kết hợp dẫn động hai dòng riêng biệt, khắc phục được những nhược điểm của hệ thống phanh thủy lực.

  Qua quá trình thực hiện nhiệm vụ đồ án, do kiến thức, lý luận, kinh nghiệm thực tế của bản thân còn hạn chế nên trong đồ án còn có những sai sót. Em rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các thầy giáo trong bộ môn xe quân sự và các bạn trong lớp để cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn và bản thân em cũng được hoàn thiện hơn, để phục vụ cho công tác sau này.

  Em xin chân thành cảm ơn thầy trong bộ môn xe quân sự và thầy giáo hướng dẫn: T.S …………… đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Khắc Trai. Cấu tạo gầm xe con. NXBKHKT-2008

[2]. Hoàng Đình Long. Kỹ thuật sửa chữa ôtô. NXB Giáo dục-2005

[3]. Hướng dẫn sửa chữa xe Ford Ranger.  Ford-2008.

[4]. Công ty FORD-Tài liệu Repair Manual Ford Ranger- Everest. 2009 

[5]. Công ty FORD. Hướng dẫn sử dụng xe Ford Ranger. 2009

[6]. Catalogue của Ford ranger. Công Ty Ford Việt Nam. 2012

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"