MỤC LỤC

MỤC LỤC…………………………………………………………........................................…………….....i

LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................................................1

CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE KAMAZ – 43118…….....................….2

1.1. Cấu tạo chung và nguyên lý làm việc của hệ thống.......................................................................2

1.1.1. Cấu tạo chung.............................................................................................................................2

1.1.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống................................................................................................ 7

1.2. Kết cấu các chi tiết chính trong hệ thống phanh xe KAMAZ-43118............................................. 10

1.2.1. Máy nén khí................................................................................................................................10

1.2.2. Bộ điều chỉnh áp suất................................................................................................................ 11

1.2.3. Van bảo vệ (một ngả, hai ngả, ba ngả)..................................................................................... 13

1.2.4. Van phanh 2 tầng...................................................................................................................... 18

1.2.5. Van phanh tay............................................................................................................................ 20

1.2.6. Van hạn chế áp suất.................................................................................................................. 22

1.2.7. Van gia tốc................................................................................................................................. 24

1.2.8. Điều hoà lực phanh................................................................................................................... 26

1.2.9. Bầu phanh kiểu 20 cùng với bộ tĩch trữ năng lượng................................................................. 29

1.2.10. Van phanh rơ moóc dẫn động hai dòng.................................................................................. 32

1.2.11. Cơ cấu phanh.......................................................................................................................... 34

1.2.12. Hệ thống chống bó cứng bánh xe............................................................................................37

1.2.13. Các cụm thuộc hệ thống phanh bổ trợ.................................................................................... 39

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH XE KAMAZ-43118.............................. 42

2.1. Sơ đồ tính toán và các số liệu ban đầu........................................................................................ 42

2.2. Tính lực đẩy từ cơ cấu doãng má phanh lên guốc phanh P1, P2................................................ 44

2.3. Xác định mômen phanh thực tế và mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh............................47

2.3.1. Xác định mô men phanh thực tế............................................................................................... 47

2.3.2. Mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh................................................................................ 49

2.4. Tính toán kiểm tra khả năng làm việc của cơ cấu phanh............................................................. 51

2.4.1. Tính toán xác định công ma sát riêng....................................................................................... 51

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

2.4.3. Tính toán xác định tỷ số khối lượng ô tô trên tổng diện tích ma sát má phanh…………...........54

2.4.4. Tính toán xác định nhiệt sinh ra trong quá trình phanh............................................................. 54

CHƯƠNG 3. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH XE KAMAZ-43118.... 56

3.1. Bảo dưỡng kỹ thuật...................................................................................................................... 56

3.1.1. Bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên............................................................................................ 56

3.1.2. Bảo dưỡng cấp 1....................................................................................................................... 56

3.1.3. Bảo dưỡng cấp 2........................................................................................................................58

3.2. Chế độ chẩn đoán cưỡng bức...................................................................................................... 60

3.3. Sửa chữa...................................................................................................................................... 62

3.3.1. Sửa chữa cơ cấu phanh............................................................................................................ 62

3.3.2. Sửa chữa dẫn động phanh........................................................................................................ 63

3.4. Những hỏng hóc thường gặp và cách khắc phục........................................................................ 65

KẾT LUẬN...........................................................................................................................................70

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................................................71

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nền kinh tế nước ta hiện nay, vận tải xe đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là trong lĩnh vực vận tải hàng hóa. Sự phát triển của nền kinh tế xã hội kéo theo sự tăng nhanh về khối lượng cần vận chuyển, lưu thông, cùng với nó là những đòi hỏi ngày càng cao về hiệu quả kinh tế, an toàn cho người, phương tiện, hàng hóa.

Hiện nay trên xe hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động của xe là hệ thống phanh. Trong thời gian gần đây việc nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống phanh trên ôtô được quan tâm nhiều, đồng thời mạng lưới giao thông ngày càng phát triển, chất lượng đường sá ngày càng được nâng cấp cho phép nâng cao được vận tốc trung bình của xe. Hệ thống phanh có đảm bảo độ tin cậy mới góp phần tạo điều kiện cho người lái xe điều khiển xe dễ dàng và linh hoạt, đồng thời duy trì được tốc độ của xe theo ý muốn trên mọi địa hình khác nhau. Vì vậy vấn đề cải tiến hoàn thiện cũng như khai thác tốt hệ thống phanh là vấn đề quan trọng trong công tác đảm bảo an toàn trong phương tiện giao thông.

Sau khi được trang bị đầy đủ kiến thức về chuyên ngành xe quân sự tôi được giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp: “Khai thác hệ thống phanh xe Kamaz - 43118”. Với mục đích của đồ án này là tìm hiểu, phân tích kết cấu hệ thống phanh được sử dụng trên xe, từ đó lấy cơ sở khai thác hệ thống phanh xe Kamaz-43118, đồ án gồm các nội dung chính sau:

1. Chương 1: Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe Kamaz - 43118.

2. Chương 2: Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh xe Kamaz - 43118.

3. Chương 3: Hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng hệ thống phanh xe Kamaz - 43118.

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy : Ths……………. và các thầy giáo trong khoa Ô tô đã giúp đỡ tôi trong quá trình làm đồ án này.

CHƯƠNG 1

PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE KAMAZ - 43118

1.1. Cấu tạo chung và nguyên lý làm việc của hệ thống

1.1.1. Cấu tạo chung

Thông số tính năng kỹ thuật cơ bản của xe KAMAZ-43118 như bảng 1.a.

1.1.1.1. Mạch dẫn động thứ nhất

Dùng để cung cấp khí nén cho dẫn động các cơ cấu phanh các bánh xe cầu trước. Mạch này gồm bình chứa khí nén 10, tầng dưới của van phanh 17, van hạn chế áp suất 20, bầu phanh của các bánh trước 19.

1.1.1.3. Mạch dẫn động thứ ba

Dùng để cung cấp khí nén cho hệ thống phanh dừng và phanh dự trữ (hệ thống liên hiệp cho rơ moóc và bán rơ moóc). Mạch này gồm có: bình chứa khí nén 8, van phanh tay tác dụng ngược 21 với cần điều khiển bằng tay gạt, van tăng tốc 22, van điều khiển phanh rơ moóc dẫn động 2 dòng 24, bầu phanh và bình chứa tích năng lò xo 23.

1.1.1.5. Mạch dẫn động thứ năm

Dùng để cung cấp khí nén cho hệ thống nhả phanh sự cố của hệ thống phanh dừng. Mạch này tính từ van bảo vệ 3 ngả 5. Mạch này đảm bảo cho việc nhả phanh dừng (3 lần ) khi động cơ đốt trong không làm việc điều khiển cho nhả phanh cơ khí dùng van 13.

1.1.2. .Nguyên lý làm việc của hệ thống

- Phần nguồn: máy nén khí 1, các bộ điều áp 2, các van bảo vệ hai ngả 4 và ba ngả 5 các bình chứa 6, 8, 9, 10.

- Phần điều khiển: Tổng phanh 17, van tăng tốc 22, van hạn chế áp suất 20, van phanh tay tác dụng ngược 21, van xả phanh cấp tốc 13.

- Phần chấp hành gồm các bầu phanh bánh xe cầu trước 19, các bầu phanh kép cầu sau 23, các bầu phanh bánh xe rơ-móoc.

Khi động cơ làm việc máy nén khí sẽ cung cấp khí nén qua van điều hòa áp suất, bộ chống đóng băng, van bảo vệ 2, 3 ngả, để nạp vào các bình chứa của các dòng chủ động.

1.1.2.1. Phanh chân

Khi đạp bàn đạp phanh thì van tổng phanh 17 làm việc khí nén từ bình chứa 10 được dẫn qua khoang dưới tổng phanh, van hạn chế áp suất 20 tới các bầu phanh trước để dẫn động phanh ô tô ở các bánh xe cầu trước. Khí nén từ bình chứa 9 được dẫn qua khoang trên của tổng phanh 17, bộ điều hòa lực phanh 32 tới các bầu phanh sau, giữa để dẫn động phanh các bánh sau và giữa. Đồng thời khí nén từ khoang trên của tổng phanh 17 tới van điều khiển phanh rơ moóc 24 để điều khiển phanh rơ moóc. 

1.1.2.3. Phanh bổ trợ

Phanh bổ trợ (phanh bằng động cơ) được sử dụng khi ô tô xuống dốc dài. Nhằm tránh hiện tượng qua nhiệt giữa má phanh và tang phanh. Khi phanh người lái đạp vào nút của van điều khiển. Khí nén từ bình chứa 11 được dẫn tới các xy lanh 15 và 16. Hai xy lanh này có nhiệm vụ dẫn động cơ cấu cắt nhiên liệu và đóng đường xả. Động cơ ngừng làm việc. Sức cản không khí trong động cơ tăng sẽ làm giảm tốc độ của ô tô. Đồng thời cảm biến điện hơi trên đường ống dẫn khí nén tới các xy lanh 16 đóng .Khép kín mạch điện điều khiển van điện từ của khóa điều khiển phanh ro- mooc.

1.2. Kết cấu các chi tiết chính trong hệ thống phanh xe KAMAZ-43118

1.2.1..Máy nén khí

* Công dụng :

Tạo ra nguồn khí nén có áp suất cao cung cấp cho các bình khí để thực hiện quá trình điều khiển và quá trình phanh .

* Kết cấu:

Máy nén khí trên xe KAMAZ-43118 là máy nén khí kiểu piston 2 xi lanh 1 cấp. Chuyển động của trục khuỷu máy nén khí được lấy từ trục khuỷu của động cơ đốt trong thông qua hệ thống truyền động các bánh răng .

Piston làm bằng hợp kim nhôm. Chốt pistong kiểu bơi có vòng hãm ở hai đầu để hạn chế sự dịch chuyển dọc. Trên piston có 3 xéc măng: 2 xéc măng khí và 1 xéc măng dầu.

1.2.2.Bộ điều chỉnh áp suất

* Công dụng:

Bộ điều chỉnh áp suất có tác dụng duy trì áp suất của khí nén ở một giá trị xác định. Khi áp suất trong hệ thống vượt quá giới hạn này van điều áp sẽ hoạt động và có tác dụng phản hồi để lúc đó máy nén khí làm việc ở chế độ không tải

* Kết cấu:

Bộ điều chỉnh áp suất trên xe KAMAZ - 43118 được chế tạo theo kiểu bi. Cửa VI được nối với máy nén khí, cửa II nối với bình ngưng khí nén, cửa I , III thông với khí quyển. Van 1 chiều kiểu bi 11 giúp khí nén không bị thoát ngược trở lại. Trên thân bộ điều chỉnh áp suất có gia công rãnh a nối cửa II với khoang F. Piston tùy động 8 lắp kín với thân tạo thành khoang F. Piston tùy động 8 bị ép xuống bởi lò xo 5, sức căng của lò xo được điều chình bằng vít điều chỉnh 6. Van xả 4 và van nạp 14 kiểu bi được điều khiển bởi xi lanh tùy động 8. Piston giảm tải 14 lắp kín với thân tạo thành khoang A. Piston 14 đóng mở cửa 1 qua thanh đẩy 16.

* Nguyên lý làm việc:

Không khí từ đường ống IV qua phin lọc số 2 đi vào không gian bên trong ống 12 đi vào chi tiết số 10 đẩy van 11 mở ra không khí được nối thông với đường ống số II và đi vào bình chứa khí nén, đồng thời trong quá trính này không khí cũng được đi qua rãnh 9 nằm dưới piston số 8 mà piston số 8 đượcnén bởi lò xo cân bằng số 5 lúc này van xả số 4 được nối thông với khoang B nằm trên piston số 14 nối thông khoang A với khí trời qua cửa số I còn van nạp số 13 thì đóng lại dưới tác dụng của lò xo dưới tác dụng của các lò xo và đĩa lò xo 15 đẩy đóng van 1. Ở trạng thái này khí nén được nạp vào trong bình khí.

1.2.3..Van bảo vệ (một ngả, hai ngả, ba ngả)

1.2.3.1. Van bảo vệ một ngả

* Công dụng:

Dùng để duy trì áp suất trong bình chứa khí nén của ôtô xe kéo khi áp suất trong mạch cung cấp ra rơ moóc bị giảm do sự cố, đồng thời có tác dụng cản trở sự thoát khí nén từ mạch dẫn động phanh rơ moóc khi có sự tụt áp suất trong dẫn động phanh xe kéo và tự động phanh rơ moóc lại.

* Kết cấu:

Van bảo vệ một ngả gồm thân 1, bên trong thân 1có lắp van ngược 2 để nối hoặc ngắt cửa I với cửa II khi cần thiết, nắp 5 được cố định với thân bằng bu lông và được ngăn cách với thân bằng màng làm kín 3, trong nắp 5 có piston 4 dưới tác dụng lực đàn hồi của lò xo 6, 7 ép màng 3 vào đế để ngăn cách cửa I và cửa II. Lực đàn hồi của lò xo 6, 7 để duy trì áp suất mở van là 3,5kG/cm², được thực hiện bằng vít điều chỉnh 8.

1.2.3.3. Van bảo vệ ba ngả

* Công dụng:

Van bảo vệ 3 ngả dùng để phân phối khí nén từ máy nén khí ra 3 đường độc lập: Hai đường dẫn động chính (cho phanh các bánh xe trước và phanh các bánh xe ở hai cầu sau của hệ thống phanh công tác) và một đường dẫn động dùng cho hệ thống phanh bổ trợ. Mặt khác, nó còn để tự động ngắt mạch bị hư hỏng với mục đích giữ cho các mạch còn lại làm việc.

* Kết cấu:

Van bảo vệ ba ngả gồm có: Thân 1, 3 nắp 2 của thân, ba van 3, 6, 8, ba màng 5 và hai van thông qua dùng cho mạch thứ 3.Thân 1, nắp thân 2 được cố định vào thân bằng các bu lông, giữa thân và nắp được làm kín bởi màng đàn hồi 5. Trong các nắp 2 có các lò xo 4 để duy trì áp suất mở của các van 3, 6, 8 luôn ở khoảng (0,51 ¸ 0,52) MPa. Trong thân van có lắp các van 3, 6, 8 và van thông qua 7, các cửa I và II được nối thông đến các bình chứa khí nén của mạch dẫn động phanh các bánh cầu trước và cầu sau, khoang a và khoang b được thông với mạch đến máy nén khí, khoang c được nối thông với mạch dẫn động nhả phanh sự cố của hệ thống phanh bổ trợ.

1.2.4. Van phanh 2 tầng

* Công dụng:

Van phanh 2 tầng dùng để điều khiển cơ cấu chấp hành của hệ thống phanh công tác của xe kéo và dẫn động phanh liên hợp ra rơ moóc khi dùng dẫn động riêng phanh cầu trước và phanh cầu sau.

Các phần tử chính của van gồm: Piston tăng tốc 23, van trên 24 và van dưới 17, piston tùy động lớn 25 và nhỏ 14, phần tử đàn hồi 26, đòn 1, cần đẩy 18, lò xo 10 và 21 của piston bậc, cần đẩy của piston nhỏ 18.

* Kết cấu:

Các phần tử chính của van gồm: Piston tăng tốc 1, van trên 2 và van dưới 11, piston tùy động lớn 3 và nhỏ 9, phần tử đàn hồi 4, đòn 5, cần đẩy 6, bu long chặn 7, lò xo 8 và 10 của piston bậc, cần đẩy của piston nhỏ 12.

Cửa I và II của van được nối thông với các bầu phanh tương ứng ở các bánh xe trước và bánh xe sau; cửa III, IV nối thông với bình chứa của 2 mạch độc lập của hệ thống phanh công tác. Ở vị trí ban đầu (bàn đạp phanh ở vị trí tự do), các van 2, 11 (hình 2.7) dưới tác dụng của các lò xo của mình được đóng lại; cửa I phân cách với cửa IV và cửa II phân cách với cửa III, cửa I và cửa II được thông với khí quyển qua cửa 13.

1.2.5. Van phanh tay

* Công dụng:

Van phanh tay dùng để điều khiển bộ tích trữ năng lượng lò xo của dẫn động phanh và phanh dự trữ. Theo nguyên lý làm việc thì van phanh tay thuộc loại van tác dụng ngược, nó điều khiển các cơ cấu khí nén làm việc khi xả khí nén.

* Kết cấu:

Gồm có thân van 2, nắp 7 với tay gạt, piston tuỳ động, van xả 10, cần đẩy 9, vòng 5, chụp dẫn hướng 8, lò xo cân bằng 3, lò xo 1, 4, 6, tương ứng với van, cần và chụp dẫn hướng.

* Nguyên lý làm việc:

Ở vị trí ban đầu (khi không phanh), chụp dẫn hướng 8 và cần đấy 9 dưới tác dụng của các lò xo sẽ ở vị trí dưới cùng. Van xả 10, cần 9 tách khỏi đế của piston 11 ngăn cách cửa I và cửa II và nối thông cửa I và cửa III. Khí nén qua lỗ trên piston 11 đi vào khoang a và qua cửa nạp của đế van đến khoang b, từ đó theo rãnh thẳng đứng đi đến của III và tiếp tục đến van gia tốc, bảo đảm cung cấp khí nén đến bình tích năng lò xo. Các lò xo dưới tác dụng của khí nén sẽ bị nén lại.

1.2.7. Van gia tốc

* Công dụng:

Van gia tốc có tác dụng làm giảm thời gian chậm tác dụng của dẫn động phanh dừng và phanh dự trữ nhờ việc rút ngắn đường nạp khí nén vào bình tích trữ năng lượng lò xo và đường xả khí từ chúng ra khí quyển.

* Kết cấu :

Cấu tạo van gia tốc gồm buồng điều khiển 2, piston 3, van xả 1, van nạp 4 và lo xò 5 của van nạp.

1.2.8. Điều hoà lực phanh

Bộ điều hoà lực phanh cấu tạo gồm: Van 1, cần đẩy 4 của van cùng với cơ cấu dẫn động (khớp cầu 7), piston 2 với các cách nghiêng 3, màng 6 nối với piston 2 và được ép vào phần trên và dưới của thân, piston 8, piston dẫn hướng 9 của cần đẩy 4 của van, giá 10 cùng với các cánh nghiêng 11 và ống nối ghép 12. Các cánh nghiêng 3 của piston và của giá có chiều ngược nhau so với trục piston. Theo ống nối ghép 12, khí nén đi vào dưới piston 8. Piston 8 luôn đảm bảo sự tiếp xúc thường xuyên và mềm giữa khớp 7 và cần đẩy 4. Cửa I của bộ điều hoà lực phanh được thông với tầng trên van phanh; cửa II thông với các bầu phanh dẫn động phanh các bánh xe cầu giữa, sau; cửa III thông với khí quyển.

Vào thời điểm áp suất trong các bầu phanh và áp suất ở cửa II đạt được giá trị mà tỷ số của nó với áp suất ở cửa I bằng tỷ số diện tích công tác ở phía trên và phía dưới piston 2, piston 2 chuyển dịch lên trên cho đến khí van 1 chạm vào đế van ở piston 2. Sự cung cấp khí nén từ cửa I đến cửa II bị đình lại, nghĩa là tính tuỳ động của cơ cấu được thực hiện. 

Khi tải trọng tác dụng lên cầu xe có giá trị nhỏ nhất (ôtô không chất tải) thì khoảng cách giữa các cầu và bộ điều hoà lực phanh là lớn nhất, cần 5 với cần đẩy 4 ở vị trị dưới cùng. Do piston 2 chuyển dịch xuống dưới các cánh 3 được hạ xuống thấp hơn các cánh 11 của giá trị 10 và màng 6 phủ lên các cánh ghiêng của piston. Diện tích công tác của màng 6 tác dụng lên piston 2 từ phía dưới trở thành lớn nhất.

1.2.10. Van phanh rơ moóc dẫn động hai dòng

* Công dụng:

Dùng để điều khiển hệ thống dẫn động phanh rơ moóc 2 đường dẫn hoạt động khi phanh bất kỳ dòng nào của phanh chính trên xe kéo.

* Kết cấu:

Van này được lắp trên khung của xe kéo bằng hai bu lông, giữa thân dưới 15 và thân giữa 13 có màng ngăn cao su 1, màng này được ép chặt lại với thân bằng hai vòng đệm có đai ốc bắt chặt với cần 14, trong đai ốc có vòng đệm cao su làm kín. Cửa xả VI (có các lỗ được vặn chặt bằng van bảo hiểm không cho bụi bẩn lọt vào) được bắt chặt vào thân dưới bằng hai vít, khi một trong hai vít bị tháo lỏng ra cửa xả có thể đẩy lệch đi và mở thông với vít điều chỉnh 7. Đây là cửa để điều chỉnh áp suất ở cửa III với cửa IV tạo ra sự chênh lệch áp khoảng 0.2 ¸ 1 kG/cm 2 đảm bảo sự tác dụng sớm của phanh rơ moóc.

Khi nhả phanh, khí nén qua cửa khí quyển ở van phanh thoát ra từ cửa I và III. Piston 6 và 9 dưới tác dụng của lò xo 10 và khí nén sẽ chiếm vị trí trên cùng, cần 14 với piston 12 ở vị trí dưới van 11 được mở ra khỏi đế của van 4 và nối thông cửa IV với cửa khí quyển VI.

Khi phanh xe bằng hệ thống phanh dự trữ và phanh dừng, khí nén từ cửa II qua cửa khí quyển ở van phanh tay tác dụng ngược đi ra ngoài khí quyển. Áp suất trên màng 1 giảm đi và vì vậy lực tác dụng lên màng, lên cần và piston 12 từ phía trên giảm đi. Dưới tác dụng của áp suất khí nén không đổi ở cửa V, piston 12 cùng với cần 14 dịch chuyển lên trên. Khi đó đế của van 4 tỳ vào van 11, ngăn cách cửa IV với khí quyển.

1.2.12. Hệ thống chống bó cứng bánh xe

1.2.12.1. Cấu tạo

Dẫn động khí nén của sát si xe ô tô được trang bị hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh (ABS) kiểu 4S/4M (4 bộ cảm biến/4 bộ điều biến) của các hãng “WABCO”, “KNORR BREMSE” (Đức), Hn pyn «3KPAH» (Bê la rus).

Chức năng chủ yếu của hệ thống là tự động duy trì chế độ phanh ô tô tối ưu mà không có sự hãm cứng (trượt lết) các bánh xe và không phụ thuộc vào điều kiện đường sá khi phanh - trơn trượt hay khô ráo.

Cấu tạo của ABS gồm các cảm biến vận tốc góc quay các bánh xe, các bộ điều biến áp suất phanh, van điện từ ngắt hệ thống phanh bo trợ, khối điều khiển điện tử, các rơ le, khối cầu chì, các cáp nối, đèn chẩn đoán và phím chẩn đoán.

Các cảm biến vận tốc góc kiểu cảm ứng được lắp trong các bánh xe của trục trước và của cầu sau, gồm rô to hình răng cưa ép vào moay ơ, và cảm biến lắp trên cam quay của trục trước hoặc trên giá đỡ cầu sau.

1.2.12.2. Làm việc của hệ thống

Khi nối nguồn (khi vặn chìa khoá khởi động về vị trí “thiết bị”) các đèn chuẩn đoán được bật lên cùng các biểu tượng “ABS đầu kéo” và ABS moóc”, nếu ôtô nối moóc, Thiết bị ABS khi này trên bảng thiết bị xảy ra quá trình tự động tét kiểm tra khối điện và mạch điện của cảm biến, môđuN và thiết bị chuyển mạch.

Khi hệ thống tốt, đèn với biểu tương “ABS đầu kéo” tắt khi tốc độ bắt đầu chuyển động của ôtô đạt tốc độ 5 - 7 km/giờ, nếu “ABS mới nối hay sau khi kết thúc chuẩn đoán, nếu hệ thống đã sử dụng rồi. Tương tự cũng tắt đèn với biểu tượng “ABSmoóc”, nếu ôtô nối moóc có trang bị ABS.

Hệ thống không yêu cầu bảo dưỡng đặc biệt gì, ngoài kiểm tra chức năng và kiểm tra lắp cảm biến ABS khi điều chỉnh hay thay thế các vòng bi trong cụm bánh xe, nếu thay má phanh (nếu khi thực hiện tháo mooay ơ ra).

Nếu đèn chuẩn đoán cùng biểu tượng ABS không tắt khi tốc độ chuyển động lớn hơn 7 - 10 km/giờ, hay sau khi khắc phục hỏng hóc được xác định theo nháy mã (xem bảng mã quang) tình trang các phần tử ABS Ф “WABCO, mã ánh sáng (cốt quang) tình trạng các phần tử của ABS НП РУП “ЭКРАН”, yêu cầu đến trạm dịch vụ để khắc phục hỏng hóc.

1.2.13. Các cụm thuộc hệ thống phanh bổ trợ

* Cơ cấu hãm động cơ:

Cơ cấu hãm động cơ sử dụng dạng van được đặt trên đường ống xả dùng để giảm tiết diện thông qua trên đường ống xả nhằm mục đích chuyển động cơ về chế độ phanh.

* Xilanh khí nén:

Xi lanh khí nén có nhiệm vụ là cơ cấu chấp hành, dẫn động đóng, mở van trên đường ống thải và dẫn động đòn ở bơm cung cấp nhiên liệu.

Các xi lanh này làm việc giống nhau. Khi đưa khí nén tới, piston chuyển dịch và đẩy cần nối với cơ cấu chấp hành. Xi lanh điều khiển dẫn động đóng mở van có đường kính 35mm, còn xilanh dẫn động ngừng cung cấp nhiên liệu có đường kính 30mm.

* Van khí nén:

Van khí nén với điều khiển nút bấm dùng để cung cấp và cắt khí nén. Trên xe đặt 2 van: một van để điều khiển cơ cấu đóng mở van trên đường ống xả, một van để điều khiển hệ thống nhả phanh sự cố của hệ thống phanh dừng.

Khí nén đi tới van qua cửa I. Khi ấn vào nút của cần đẩy 3, van nạp 6 được mở ra, rãnh 5 trong cần đẩy được đóng lại, khí nén đi qua cửa III đi đến xi lanh của cơ cấu chấp hành.

CHƯƠNG 2

TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH XE KAMAZ-43118

2.1. Sơ đồ tính toán và các số liệu ban đầu

* Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh trên xe Kamaz - 43118:

Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh trên xe Kamaz - 43118 được thể hiện trên hình 2.1.

* Số liệu đầu vào:

+ Chiều cao trọng tâm xe: hg = 1,8 (m)

+ Chiều dài cơ sở của xe: L = 3685 + 1320 (mm)

+ Tải trọng tác dung lên bánh xe trước ở trạng thái tĩnh trên mặt đường nằm ngang: G₁ = 5550 (Kg)

+ Tải trọng tác dụng lên các bánh xe sau ở trạng thái tĩnh trên mặt đường nằm ngang: G₂₃ = 14950 (Kg)

+ Tải trong khi xe khi đầy tải: G = 20500 (Kg)

+ Tải trọng móc kéo: G_rm = 11500 (Kg)

+ Gia tốc cực đại: J_pmax = 6 (m/s²)

+ Gia tốc trọng trường: g = 9,8 (m/s²)

+ Hệ số bám của bánh xe với mặt đường: φ = 0,7

+ Hệ số biến dạng của lốp: λ₁ = 0,932

+ Chiều rộng prôfil của lốp: B = 0,26 (m)

+ Đường kính vành bánh xe: d = 0,508 (m)

Guốc trước: β₁ = 33⁰;  β₂ = 147⁰;  β₀ = 114⁰

Guốc sau: β₁ = 33⁰;  β₂ = 147⁰;  β₀ = 114⁰

+ Cơ cấu phanh bánh sau:

Guốc trước: β₁ = 33⁰;  β₂ = 147⁰;  β₀ = 114⁰

Guốc sau: β₁ = 25⁰;  β₂ = 155⁰;  β₀ = 130⁰

2.2. Tính lực đẩy từ cơ cấu doãng má phanh lên guốc phanh P1, P2

Các lực này xác định trên cơ sở biết được áp suất khí nén đưa đến bầu phanh và diện tích màng bầu phanh. Lực do bầu phanh sinh ra tỷ lệ với áp suất khí nén đưa đến bầu phanh. Theo tài liệu “Hướng dẫn thiết kế môn học” ta có áp suất khi nén đi vào bầu phanh xe: p = 6,5 – 8,0(kg/cm²).Với p= 7,5 (kg/cm²).

Gọi lực tác dụng lên guốc là P. Theo công thức [II.4] sách “ Hướng dẫn thiết kế môn học” ta có:

P = p₀.S_M                                                                                 (2.1)

Trong đó:

S_M : diện tích làm việc của bầu phanh (cm²);

p₀ : áp suất trong bầu phanh (N/cm²);

Thay D = 11(cm); d = 7(cm); ta có lực đẩy tác dụng lên các guốc phanh là: P = 485(kg).

Ta có : M_t = P. l_k = 485.1,25.10^-2 = 53 (KGm)

Khi áp suất trên bề mặt má phanh phân bố theo quy luật hình sin, theo công thức I.38 sách “Hướng dẫn thiết kế môn học” ta có:

P = P_max.sinβ

Thay số vào tâ có: P = 0,3

Thay số vào ta có: d = 0⁰

Từ (2.3) và (2.4) ta tính được: P₁ = 4269 (KG); P₂ = 3864 (KG).

2.3. Xác định mômen phanh thực tế và mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.

2.3.1.Xác định mô men phanh thực tế

Dưới tác dụng của các lực lên má phanh P₁, P₂ các má phanh được đẩy ra ép các má phanh sát vào tang phanh. Khi đó mômen ma sát giữa má phanh và tang phanh còn gọi là mômen phanh có tác dụng làm cho bánh xe quay chậm lại thực hiện quá trình phanh xe.

Để xác định được mômen phanh cần xác định quy luật phân bố áp suất trên cung má phanh và tùy theo sự thừa nhận quy luật phân bố áp suất khác nhau mà ta có công thức tính toán khác nhau.

Thừa nhận quy luật phân bố áp suất trên cung má phanh là quy luật phân bố hình sin (q = q_maxsinβ) với sự phân bố áp suất hình 2.4 ta có giả thuyết tính toán như sau:

Áp suất tại một điểm nào đó trên cung má phanh tỷ lệ với biến dạng hướng kính của điểm ấy khi phanh. Bỏ qua biến dạng của guốc phanh và tang phanh mà chỉ có tấm ma sát bí biến dạng khi phanh.

2.3.1.1. Tính tọa độ điểm đặt hợp lực tác dụng lên má phanh (d, r )

- Đối với cơ cấu phanh bánh trước:

+ Từ mục (2.2) ta đã tính được δ = δ₁ = 0⁰ và ρ = 0,3 (m).

- Đối với cơ cấu phanh bánh giữa và bánh sau:

+ Đối với guốc trước: : β₁ = 33⁰; β₂ = 147⁰; β₀ = 114⁰

+ Guốc sau: β₁ = 25⁰; β₂ = 155⁰; β₀ = 130⁰

- Với cơ cấu phanh bánh trước: guốc trước và guốc sau như nhau nên theo mục (2.2) ta có: ρ = ρ₁ = 0,3 (m)

- Với cơ cấu phanh bánh sau:

+ Đối với guốc trước: các thông số như cơ cấu phanh bánh trước nên ta được ρ₂ = ρ₁ = 0,3 (m)

+ Đối với guốc sau: β₁ = 25⁰; β₂ = 155⁰; β₀ = 130⁰; r_t = 0,24 (m)

Thay các giá trị vào công thức (2.5) ta được: P₂ = 0,636 (m)

2.3.1.2. Xác định mômen phanh do cơ cấu phanh sinh ra.

µ : hệ số ma sát giữa tang phanh và má phanh, với vật liệu má phanh là Ferado đồng và vật liệu tang phanh bằng gang. Nên theo tài liệu ta chọn µ = 0,3 vì vậy ta có tgθ = 0,3 →θ = 16,7⁰.

P₁, P₂ : lực tác dụng lên guốc phanh trước và sau theo tính toán ở phần trên ta được P₁ = 4269 (KG); P₂ = 3864 (KG).

Các số liệu cầu trước θ = 16,7⁰; δ = 0; ρ = 0,3 (m); a = c = 0,18 (m). thay các gia trị vào công thức tính mômen phanh bánh trước ta được:

M_p1 = 1208 (KGm).

- Đối với cơ cấu phanh bánh giữa và bánh sau:

Tương tự như trên ta có: µ = 0,3; ρ₂ = 0,363 (m); a = c = 0,18 (m); θ = 16,7⁰; δ₂ = 0⁰.

Thay các giá vào công thức trên ta có:

M_p2 = M_p3 = 1461 (KGm).

Vậy mômen thực tế toàn xe là:

M_p = M_p1 + M_p2 + M_p3 = 1402 + 1697 + 1697 = 4796 (KGm).

2.3.2. Mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh

2.3.2.1. Hệ số phân bố tải trọng lên cầu trước và cầu sau tương ứng.

h_g : chiều cao trọng tâm xe với h_g = 1,8 (m);

g : gia tốc trọng trường với g = 9,81 (m/s²);

J_pmax : gia tốc cực đại với J_pmax = 6,0 – 8,0 (m/s²). Ta chọn J_pmax = 6,0 (m/s²);

a, b : khoảng cách tương ứng từ trọng tâm ô tô tới cầu trước và trục cân bằng (m);

m₁; m₂ : hệ số phân bố tải trọng tương ứng lên cầu trước và trục cân bằng khi phanh. Từ hình 2.1 ta có:

a = G₂.L/G = 3,65 (m)                                                                 (2.9)

b = L – a = 1,36 (m)                                                                      (2.10)

Theo tài liệu “Hướng dẫn thiết kế môn học” ta có:

+ Đối với cầu trước:

Thay số được: P_p1 = 3585 (KG)

+ Đối với bánh xe cầu giữa:

Thay số được: P_p2 = 3255 (KG)

+ Đối với bánh xe cầu sau:

Thay số được: P_p2 = 3255 (KG)

2.3.2.2. Xác định bán kính tính toán của bánh xe.

Theo tài liệu “ Kết cấu tính toán ô tô quân sự ” ta có:

r_k = λ₁.r (m)                                                                                                 (2.11)

Trong đó:

r_k : bán kính tính toán của bánh xe (m); r : bán kính thiết kế của bánh xe (m)

Cũng theo tài liệu “kết cấu tính toán ô tô quân sự” ta tính được bán kính thiết kế của bánh xe.

Thay các giá trị trên vào công thức (2.11) ta được: r_k = 0,932.0,514 = 0,479 (m).

2.3.2.3. Xác định mômen phanh yêu cầu.

Do ôtô KAMAZ-43118 có cơ cấu phanh của hệ thống phanh công tác đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe nên mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh của một bánh xe ở các cầu là:

Theo tài liệu “Hướng dẫn thiết kế môn học kết cấu tính toán ô tô quân sự” tập V ta có:

M_p = P_p.r_k                                                                                     (2.12)

+ Đối với cơ cấu phanh bánh trước: M_p1 = 3585.0,479 = 1717 (KGm)

+ Đối với cơ cấu phanh bánh giữa và sau: M_p2 = M_p3 = 3255.0,479 = 1559 (KGm)

Vậy mô men phanh yêu cầu của toàn xe là:

M_p = M_p1 + M_p2 + M_p3 = 1717 + 1559 + 1559 = 4835 (KGm)

Nhận xét:

Qua kết quả tính toán ta thấy mô men phanh yêu cầu của toàn xe là 4835 (KGm) và mô men phanh thực tế của toàn xe là 4796 (KGm).

Như vậy mô men phanh thực tế do cơ cấu sinh ra bằng 99,2% mô men phanh yêu cầu. Sai số nằm trong giới hạn cho phép là nhỏ hơn 0,8%.

Do đó hệ thống phanh xe ô tô KAMAZ-43118 đảm bảo an toàn trong qua trình chuyển động.

2.4. Tính toán kiểm tra khả năng làm việc của cơ cấu phanh

2.4.1.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.

G : trọng lượng toàn bộ ô tô khi đủ tải (KN);

V₀ : vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh (m/s), V_max = 28 (m/s);

g : gia tốc trọng trường với g = 9,81 (m/s²);

F_∑ : tổng diện tích toàn bộ má phanh của các cơ cấu phanh (m²);

Gọi F₁ là tổng diện tích tiếp xúc với tang trống phanh của guốc có góc ôm β₀ = 114⁰.

Gọi F₂ là tổng diện tích tiếp xúc với tang trống phanh của guốc có góc ôm β₀ = 130⁰.

F_∑ = F₁ + F₂ (m²);

Thay các giá trị vào (2.14) ta được:

F₁ = 0,534 (m²) ;  F₂ = 0,305 (m²) ;  F_∑ =  0,839 (m²)

Thay các giá trị vào công thức (2.13) ta được: l_ms = 3000 (KNm/m²);

Trị số công ma sát riêng đối với cơ cấu phanh của ô tô tải là: l_ms = 3000 ÷ 7000 (KNm/m²);

Do vậy công ma sát riêng tính trên thỏa mãn điều kiện cho phép.

2.4.2. 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 theo công thức [I,41] tài liệu “Hướng dẫn thiết kế môn học kết cấu tính toán ô tô quân sự”.

+ Đối với cầu trước: theo tính toán ở phần trên ta có: M_t = 1208 (KG.m);

µ = 0,3; r_t = 0,24 (m); b = 0,14 (m); β₀ = 1,98 (rad).

Thay các số liệu trên vào công thức (2.15) ta được: P_p1 = 1,237 (MN/m²)

+ Đối với cầu giữa và cầu sau ta có: M_t = 1461 (kgm); µ = 0,3;

r_t = 0.24 (m); b = 0,14 (m); β₀ = 1,99 (rad).

Thay các số liệu này vào công thức [3.15] ta được. P_p2 = 1,48 (MN/m²)

Áp suất trên bề mặt má phanh phụ thuộc vào nguyên liệu chế tạo má phanh và tang phanh. Đối với các ma phanh hiện nay giá trị áp suất cho phép trên bề mặt má phanh nằm trong khoảng: [p] = 1,5 ÷ 2,0 (MN/m²).

So sánh kết quả tính được P_p1 = 1,24 (MN/m²) và P_p2 = 1,48 (MN/m²) với tiêu chuẩn cho phép ta thấy má phanh đảm bảo độ bền trong quá trình làm việc.

2.4.4. 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 P_p gây lên sau quãng đường phanh dS và thời gian phanh dt, theo tài liệu “Hướng dẫn thiết kế môn học kết cấu tính toán ô tô quân sự”.

g : gia tốc trọng trường (m/s²), g = 9,81 (m/s²);

G_a : trọng lượng ô tô khi đầy tải (kg), G = 20500 (kg);

v₁, v₂ : vận tốc ban đầu và vận tốc cuối quá trình phanh (m/s);

G_t : khối lượng của tang phanh và các chi tiết của tang phanh liên quan tới khôí lượng tang phanh (kg), G_t = 110 (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 (3.18) ta được: T = 14,2 (⁰C);

- Kiểm tra trạng thái của các ống mềm liên kết hệ thống phanh của rơ moóc (đối với đoàn ô tô kéo rơ moóc).

- Xả nước ngưng ra khỏi các bình chứa của hệ thống (sau khi hết ca làm).

- Khi xem xét các ống mềm của hệ thống phanh không được để các ống xoắn và va chạm vào các gờ sắc nhọn của các chi tiết khác. Để khắc phục những chỗ hở trên đầu nối, cần phải thay các đầu hỏng hoặc vòng bịt kín của chúng.

- Khi vận hành ô tô không kéo rơ moóc, cần phải đóng nắp cho các đầu để tránh bụi bẩn và nước rơi vào, trên các đầu ở các ô tô kéo rơ moóc cưỡi cần phải lắp vào giá giữ ở đằng sau buồng lái.

3.1.2. Bảo dưỡng cấp 1

- Xem xét bên ngoài các phần tử và theo những chỉ bảo của các dụng cụ có trên ô tô để kiểm tra độ hoàn hảo của hệ thống phanh, khắc phục những hư hỏng.

- Điều chỉnh hành trình các cần của các buồng hãm.

- Thay cồn trong bộ chống đông khi nhiệt độ bên ngoài thấp hơn 5⁰C tương ứng với tiến độ vận hành (đối với bộ chống đông có sức chứa 0,21 cần phải thay cồn một lần trong một tuần, còn đối với bộ chống đông có sức chứa 11 thì cần phải thay cồn một lần trong một tháng).

- Dùng bơm mỡ bơm không quá năm lần để bôi trơn các ống lót các trục của cam nhả.

3.1.3. Bảo dưỡng cấp 2

- Kiểm tra khả năng hoạt động của cơ cấu dẫn động khí nén thuộc hệ thống phanh theo các van kiểm tra cửa ra.

- Xem xét bên ngoài, kiểm tra chốt trẻ của các chốt cần các buồng hãm.

- Siết chặt các ê cu bắt chặt các buồng hãm lên giá đỡ.

- Điều chỉnh bàn đạp phanh so với sàn buồng lái để đảm bảo hành trình toàn phần của tay đòn khóa hãm.

- Kiểm tra khả năng hoạt động cơ cấu dẫn động phanh khí nén và nhằm xác định các thông số ra của áp suất không khí trong mạch nhờ có ác kế kiểm tra và các dụng cụ sẵn có trong buồng lái (áp kế hai kim và khối đèn kiểm tra hệ thống phanh). Cần cần phải kiểm tra theo các van kiểm tra đầu nối kiểu “ПAЛM” của đường dẫn động hai ống dẫn và kiểu A của đường dẫn liên kết thuộc cơ cấu phanh một ống dẫn rơ- moóc.

- Sau khi tay gạt khóa 2 ở vị trí cố định thẳng đứng, ấn nút 5 nhả phanh sự cố. Áp suất trong van kiểm tra các cần của các buồng hãm cơ cấu thuộc cần trung gian và cần sau phải trở về vị trí ban đầu.

3.2. Chế độ chẩn đoán cưỡng bức

ABS có hệ thống tự chẩn đoán để liên tục thực hiện việc kiểm tra khả năng làm việc của bản thân. Để cưỡng chế việc kiểm tra khả năng làm việc nhằm mục đích tìm kiếm hư hỏng cần có sự tác động của chế độ chẩn đoán cưỡng bức.

Việc kích hoạt chế độ chẩn đoán cưỡng bức được tiến hành bằng cách ấn và giữ trong một thời gian nhất định phím chẩn đoán trên pa nen gắn các công tắc khi công tắc bình điện và khóa điện của xe ở trạng thái đóng mạch (rô to của khóa điện phải được xoay bằng chìa vặn về vị trí “I”). Tình trạng của hệ thống được phản ánh lên đèn bằng đầu ra của mã ánh sáng nhấp nháy.

- Đối với ABS của hãng “WABCO”, mã của một lỗi chủ động lặp lại theo chu kỳ được xuất ra sau mỗi 4s cho đến khi khắc phục được hư hỏng đã cho (độ dài của mỗi lần chớp sáng là 0,5s, tạm dừng giữa các lần chớp sáng 0,5 s, giữa các khối - 1,5s). Sau khi khắc phục hư hỏng cần xoay chìa khóa điện lúc đầu về vị trí “0”, sau đó về vị trí “I”.

Nếu trong hệ thống có mặt một số lỗi chủ động thì sau khi khắc phục lỗi thứ nhất sẽ xuất ra mã ánh sáng của lỗi chủ động thứ hai, v.v... (cho đến khi khắc phục hết các hư hỏng);

3.3. Sửa chữa

3.3.1.Sửa chữa cơ cấu phanh

Khi cơ cấu phanh có các hư hỏng như mòn má và trống phanh, gãy các lò xo khứ hồi về hoặc kẹt trục guốc phanh thì cần phải tháo rời các chi tiết của cơ cấu để kiểm tra, sửa chữa.

Trước tiên tháo trống phanh ra khỏi moay-ơ bánh xe, tháo lò xo kéo và guốc phanh. Nếu mặt trống phanh bị xước phải tẩy sạch bằng vải ráp mịn, nếu xước sâu phải tiện lại nhưng không cho phép tăng đường kính trong trống phanh quá 1,5mm. Thay má phanh có kính thứớc phù hợp với trống phanh mới sửa.

Sau đó đặt lên đồ gá kẹp chặt lại rồi cho vào tủ sấy hoặc lò nung có nhiệt độ (180 ¸ 250) độ trong 45 phút sau đó để guốc phanh nguội dần ở nhiệt độ trong phòng rùi tháo đồ gá. Kiểm tra độ dính của má lên guốc bằng cách trượt trên máy ép, sau đó rà guốc với trống phanh để chúng tiếp xúc tốt với nhau.

3.3.2. Sửa chữa dẫn động phanh

Những hư hỏng chính của cơ cấu dẫn động phanh xe KAMAZ là: các chi tiết cơ cấu khuỷu trục thanh truyền của máy nén khí và cơ cấu van bị mòn, rách màng của van phanh và bầu phanh, xước van và đế van, cần bị cong, lò xo gẫy hoặc mất tính đàn hồi, mòn ống lót và lỗ lắp cần bẩy. Trong máy nén khí, vòng bi van và đế van bị mòn, rò rỉ ở đệm khít đuôi trục khuỷu, rách màng của cơ cấu mang tải. Các chi tiết khuỷu trục thanh truyền và cơ cấu van được sửa như các chi tiết tương tự động cơ. Khi đệm khít của đuôi trục khuỷu bị rò rỉ thì tháo cơ cấu ra cọ rửa các chi tiết bằng dầu hỏa hoặc nhiên liệu điesel. Bề mặt các ống lót bằng đồng thau cần được tẩy rửa hết muội than và hết chỗ xờm. Thay màng cơ cấu mang tải nếu mất tính đàn hồi hay có vết hỏng do dầu nhờn. 

Sau khi sửa chữa và thay các chi tiết bị mòn, lắp lại và điều chỉnh hệ thống phanh.

3.3. Những hỏng hóc thường gặp và cách khắc phục

Nguyên nhân hư hỏng và cách khắc phục như bảng 3.a.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. 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, 1998.

2. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vi, Cấu tạo ôtô quân sự phần hình vẽ tập 2, Học viện kỹ thuật quân sự, 1995.

3. Nguyễn Khắc Trai, Chẩn đoán kỹ thuật ô tô, Nhà xuất bản giao thông vận tải, 2005.

4. Hướng dẫn sửa chữa và bảo dưỡng kỹ thuật KAMAZ, Bản dịch tiếng việt, NXB Cà Mau, 2003.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"