MỤC LỤC

Mục lục........................................................................ 1

Lời nói đầu........................................................................................... 2

Chương 1: Giới thiệu chung về ô tô UAZ – 31601............................. 3

1.1. Khái quát chung về ô tô UAZ - 31601............................................ 3

1.2. Các thông số và tính năng kỹ thuật của xe UAZ - 31601............... 5

Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phanh xe UAZ - 31601.......10

2.1. Công dụng, yêu cầu...................................................................... 10

2.1.1. Công dụng................................................................................. 10

2.1.2. Yêu cầu...................................................................................... 10

2.2. Cấu tạo......................................................................................... 11

2.2.1. Hệ thống phanh chính............................................................... 11

2.2.1.1. Dẫn động phanh..................................................................... 12

2.2.1.2. Cơ cấu phanh......................................................................... 24

2.2.2. Hệ thống phanh tay................................................................... 30

2.3. Nguyên lý làm việc....................................................................... 37

2.3.1. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh chính của xe UAZ-31601.....37

2.3.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh dừng (phanh tay) xe UAZ-31601....38

Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính ô tô UAZ-31601.....40

3.1. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng quá trình phanh xe.................... 40

3.1.1. Gia tốc chậm dần khi phanh...................................................... 40

3.1.2. Thời gian phanh........................................................................ 42

3.1.3. Quãng đường phanh.................................................................. 42

3.2. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính ô tô UAZ - 31601.... 44

3.2.1. Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát và guốc phanh............... 46

3.2.2 Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh....48

3.2.2.1. Mô men phanh thực tế của cơ cấu phanh............................... 48

3.2.2.2. Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.............................. 52

3.2.3. Tính toán xác định công ma sát riêng........................................ 55

3.2.4. Tính toán xác định áp lực trên bề mặt má phanh...................... 57

3.2.5. Tính toán nhiệt trong quá trình phanh...................................... 58

Chương 4: Hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh xe UAZ – 31601......61

4.1. Bảo dưỡng hệ thống phanh ô tô UAZ – 31601............................. 61

4.1.1. Vật liệu bảo dưỡng.................................................................... 61

4.1.2. Chú ý khi sử dụng..................................................................... 61

4.1.3. Bảo dưỡng hệ thống phanh ô tô UAZ – 31601.......................... 61

4.2. Điều chỉnh hệ thống phanh ô tô UAZ – 31601............................. 63

4.2.1. Điều chỉnh hệ thống phanh chân............................................... 63

4.2.2. Điều chỉnh hệ thống phanh tay.................................................. 65

4.3. Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục................... 66

4.3.1. Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục đối với hệ thống phanh chính.....66

4.3.2. Những hư hỏng và biện pháp khắc phục của phanh dừng......... 69

4.4. Sửa chữa....................................................................................... 70

4.4.1. Sửa chữa phanh chân................................................................. 70

4.4.2. Sửa chữa phanh tay................................................................... 73

Kết luận.............................................................................................. 74

Tài liệu tham khảo............................................................................. 75

LỜI NÓI ĐẦU

Lịch sử ngành công nghiệp ô tô đã trải qua hơn một trăm năm, nó không ngừng đánh dấu bước phát triển từ những dòng xe sơ khai nhất chạy bằng hơi nước đến những loại xe hiện đại như ngày nay, nhằm đáp ứng và phục vụ nhu cầu ngày càng phát triển của đời sống con người trong cuộc sống hiện đại.        

Ngày nay ôtô được các hãng sản xuất hàng đầu trên thế giới quan tâm, trong đó sự an toàn cho người và xe bao giờ cũng được quan tâm và chú trọng hàng đầu trong công việc nghiên cứu và chế tạo, do đó việc phát triển ôtô ngày càng an toàn, tiện dụng, cho phép lái xe điều chỉnh được tốc độ chuyển động hoặc dừng xe theo ý muốn. Nhờ vậy mà nâng cao được năng suất vận chuyển.

Do sự phát triển của ngành ôtô dẫn đến hệ thống phanh ngày càng hoàn thiện để đảm bảo tính năng an toàn cho người sử dụng ôtô. Do đó sự phát triển từ hệ thống phanh guốc dẫn đến sự ra đời của hệ thống phanh đĩa, hệ thống chống bó cứng bánh xe (hệ thống ABS) … Các hệ thống phanh đó đã trở thành một trong những bộ phận quan trọng nhất trong cấu tạo ô tô và ngày nay nó cũng trở thành một trong những tiêu chuẩn để đánh giá về đời ôtô.

Xuất phát từ vai trò quan trọng của hệ thống phanh, chúng ta cần khai thác tốt các thiết bị hiện có đồng thời đánh giá được thực trạng chất lượng của chúng để có biện pháp sử dụng thích hợp. Trong điều kiện hiện nay chúng ta cần nắm chắc kết cấu và phương pháp sử dụng chúng sao cho hiệu quả cao nhất.

Xe ôtô UAZ - 31601 là kiểu xe chỉ huy thông dụng nhất trong quân đội nhân dân Việt Nam vì vậy việc khai thác hệ thống phanh sao cho hiệu quả nhất là điều  tất yếu trong việc sử dụng và vận hành xe nhằm đảm bảo được sự an toàn cho chỉ huy và lái xe. Vì vậy yêu cầu đặt ra là cần thiết và mang ý nghĩa thực tiễn cao.

Đề tài tốt nghiệp em được giao là :

Khai thác hệ thống phanh xe UAZ - 31601.

Với mục đích như thế đề tài đi sâu vào một số vấn đề cơ bản sau:

Chương 1: Giới thiệu chung về UAZ 31601.

Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phanh xe UAZ - 31601.

Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính ôtô UAZ - 31601.

Chương 4: Hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh xe UAZ - 31601

Kết luận:

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÔTÔ UAZ - 31601

1.1.KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ÔTÔ UAZ - 31601

Ôtô UAZ - 31601 là loại xe có tính việt dã cao, 2 cầu chủ động công thức bánh xe (4x4) được sản xuất từ năm 1997, mới được nhập vào nước ta vài  năm trở lại đây vỏ xe bằng kim loại có năm cửa gồm mỗi bên hai cửa vào và một cửa ở phía sau . Biến thể của nó là các xe UAZ - 3160, UAZ - 31602, UAZ - 31604, UAZ – 31605.

Hình dáng bên ngoài của xe được thể hiện trên hình 1.1.

1.2.CÁC THÔNG SỐ VÀ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA XE UAZ –31601.

Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe được chỉ ra trong bảng 1.1

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE UAZ – 31601

2.1.CÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU.

2.1.1.Công dụng.

Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đấy theo yêu cầu của người lái, ngoài ra hệ thống phanh còn dùng để giữ ôtô dừng tại một vị trí trong khoảng thời gian dài.

2.1.2.Yêu cầu.

Để đảm bảo các chức năng trên thì hệ thống phanh cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất trong bất kỳ chế độ chuyển động nào.

- Phanh êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh.

- Đảm bảo độ tin cậy làm việc cao, điều khiển nhẹ nhàng và có tính tùy động cao.

2.2.CẤU TẠO

2.2.1.Hệ thống phanh chính.

Hệ thống phanh chính gồm có: Cơ cấu phanh đĩa ở cầu trước và cơ cấu phanh tang trống ở cầu sau. Dẫn động phanh kiểu thủy lực có trợ lực chân không với 2 dòng tách biệt từ xy lanh phanh chính: Một dòng đến cơ cấu phanh bánh trước, một dòng đến cơ cấu phanh bánh sau. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh chính được thể hiện ở hình 2.1.

2.2.1.1.Dẫn động phanh.

Dẫn động phanh chính: Làm nhiệm vụ nhận lực tác dụng của người lái từ bàn đạp phanh truyền qua các cơ cấu, ép và tạo áp suất cho dầu tác dụng vào các má phanh để thực hiện quá trình phanh.

Trên hình 2.2 biểu diễn  dẫn động xy lanh phanh chính.

a. Xy lanh phanh chính.

Nhiệm vụ: Nhận lực từ bàn đạp phanh tạo ra dầu có áp suất cao qua 2 đường dẫn động truyền tới các xy lanh công tác ở bánh xe.

Xy lanh phanh chính của ôtô UAZ – 31601 được thể hiện trên hình 2.3

Qua hình 2.3 ta thấy:

Các buồng của xy lanh phanh chính được cung cấp dầu phanh từ bình chứa dầu trên xylanh.

Thân xy lanh: được đúc bằng gang, trên thân có gia công các lỗ bù, lỗ thông qua đồng thời để gá đặt các chi tiết khác. Đường kính xy lanh d₀=28^+0,021mm có ren để bắt ống nối.

Vòng hãm: làm bằng thép nằm trong rãnh của xy lanh với chức năng hạn chế hành trình của pittông.

Vòng đệm ngoài (18): làm bằng cao su được trên rãnh của pittông dùng để làm kín dầu trong xy lanh phanh chính.

Đệm làm kín (bát cao su) (10,16): làm bằng cao su chịu dầu phanh dịch chuyển trong xy lanh cùng với pittông có tác dụng làm kín khi dầu có áp suất cao ở hành trình nén.

* Nguyên lý hoạt động.

Khi không đạp phanh dưới tác dụng của các lò xo đẩy các pittông về phía bên phải, pittông sơ cấp tỳ sát vào vòng chặn (19). Vị trí của pittông thứ cấp được thiết lập nhờ sự cân bằng của hai lò xo. Khi đó các khoang của xy lanh chính được thông với bầu chứa dầu. Áp suất trong dẫn động phanh bằng áp suất dư trong hệ thống: P_dư = 0,5÷1 kG/cm².

b. Cơ cấu tín hiệu:

Dùng để kiểm tra và báo hiệu cho lái xe biết về hiện tượng một trong các đường dẫn dầu thủy lực tới cơ cấu phanh của các bánh xe bị hở hoặc bị rò rỉ. Từng khoang của cơ cấu tín hiệu nằm cả hai phía pittông, được liên kết với một trong các đường dẫn dầu thủy lực nhờ các đường ống dẫn tương ứng.

Khi hở bất cứ đường ống nào của dẫn động thủy lực thì tín hiệu trên bảng sáng lên báo hỏng.

* Nguyên lý hoạt động:

Hệ thống làm việc ổn định tức là không có rò rỉ dầu ở các xy lanh, đường ống dẫn và các đường ống nối, áp suất ở hai dòng dẫn động bằng nhau, khi đó pittông của bộ phận báo tín hiệu sẽ ở vị trí cân bằng, bi của công tắc điều khiển đèn tín hiệu sẽ nằm trên rãnh của pittông, công tắc đèn ở vị trí ngắt, đèn tín hiệu không sáng.

c. Bộ trợ lực chân không.

Bộ trợ lực chân không dùng nâng cao hiệu quả quá trình phanh xe và cải thiện điều kiện làm việc của lái xe khi điều khiển hoạt động trên đường.

- Đặc điểm:

  Sử dụng ngay độ chân không ở đường ống nạp của động cơ, đưa độ chân không này vào khoang III và IV của bộ trợ lực, còn khoang I và II khi phanh được thông với khí trời

Kết cấu bộ trợ lực chân không trên xe UAZ – 31601 được biểu diễn trên hình 2.5.

* Nguyên lý làm việc:

Động cơ làm việc, khi người lái không tác dụng lực vào bàn đạp phanh, van chân không mở, các khoang I và II, III và IV thông với nhau qua van chân không (25). Van khí trời đóng nên cả 4 khoang I, II, III, IV đều là môi trường chân không nên cả hai mặt pittông kiểu màng ở hai khoang đều có áp suất bằng nhau. Lò xo (4) đẩy pittông về vị trí tận cùng bên phải.

d. Bộ điều chỉnh áp suất

Bộ điều chỉnh áp suất được sử dụng để giảm áp suất thuỷ lực đi vào các xy lanh bánh xe phía sau, vì khi phanh gấp trọng lượng xe có khuynh hướng dồn về cầu trước vì vậy các bánh xe cầu sau có khả năng bị bó cứng và bị trượt. Điều này đặc biệt rõ ràng khi ôtô có phanh tang trống ở phía sau và phanh đĩa ở phía trước.

e. Xy lanh công tác:

* Xy lanh phanh bánh trước: được chế tạo từ gang xám, có đường kính trong xy lanh d_xl=48^+0,021 mm, có lỗ ren M10x1-6H để bắt van xả khí, lỗ ren M12x1,5-H6 để lắp đầu nối đường ống dẫn dầu. Xy lanh và piston nhận lực thông qua phần dẫn động truyền tới má phanh.

* Xy lanh phanh bánh sau: được đúc bằng gang xám, có đường kính trong xy lanh d_xl=28^+0,021mm, có lỗ ren để bắt van xả khí, xy lanh công tác cùng với piston nhận lực thông qua phần dẫn động truyền tới guốc phanh.

Kết cấu thân xy lanh công tác phanh bánh sau được thể hiện trên hình 2.8

2.2.1.2.Cơ cấu phanh.

a. Cơ cấu phanh bánh trước.

Cơ cấu phanh bánh trước của ô tô UZA-31601 là cơ cấu phanh đĩa, cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh (ma sát) ổn định khi hệ số ma sát thay đổi hơn cơ cấu phanh kiểu tang trống. Điều này giúp cho các bánh xe bị phanh làm việc ổn định hơn, nhất là ở tốc độ cao.

* Đĩa phanh: được chế tạo từ gang xám, bề mặt làm việc được mài phẳng, trên đĩa phanh có các rãnh xuyên tâm để tạo thành bề mặt có các lỗ thoát nhiệt và được đặt sát ổ bi moay ơ. Trên xe UAZ - 31601 sử dụng loại đĩa có rãnh xuyên tâm. Kết cấu của đĩa phanh được thể hiện trên hình 2.11

b. Cơ cấu phanh bánh sau.

Trên hình 2.13 là sơ đồ nguyên lý cấu tạo cơ cấu phanh có chốt tựa cùng phía và lực đẩy lên các guốc bằng nhau.

Đặc điểm của cơ cấu phanh loại này là có lực đẩy guốc phanh bằng nhau P₁=P₂  do đường kính pittông xy lanh công tác bằng nhau. Nhưng Mômen ma sát ở trên guốc phanh trước lớn hơn mômen guốc phanh sau. Do mômen ở trên guốc phanh trước (do phản lực tiếp tuyến Y₁ gây ra) cùng chiều với mômen của lực P₁, còn mômen ma sát ở guốc phanh sau (do phản lực tiếp Y₂ gây ra) có xu hướng chống lại lực dẫn động nên sức ép của guốc phanh trước vào tang phanh sẽ lớn hơn so với guốc phanh sau. 

Kết cấu cơ cấu phanh bánh sau được thể hiện trên hình 2.14

2.2.2.Hệ thống phanh tay.

Hệ thống phanh tay của ôtô UAZ - 31601 dùng để dừng, hãm ôtô trên địa hình mặt đường phẳng, dốc... giữ xe cố định trong thời gian tùy ý

Kết cấu của dẫn động phanh tay ôtô UAZ -  31601 được thể hiện trên hình 2.16

2.2.2.1. Phân tích đặc điểm kết cấu phanh tay ôtô UAZ - 31601:

Hệ thống phanh tay ôtô UAZ - 31601 là loại phanh guốc, có chốt tựa một phía được bố trí sau hộp số phân phối, dẫn động bằng cơ khí, với kết cấu mở dạng chêm và điều khiển bằng tay.

Kết cấu cơ cấu phanh tay ôtô UAZ – 31601 được thể hiện trên hình 2.17.

Vỏ cơ cấu ép (11) được lắp vào phần trên của tấm đĩa phanh (19) qua hai đai ốc (17), có các cơ cấu đẩy (9) trong lỗ. Đầu phía trong của con đội có rãnh vát hình trụ nghiêng đi một góc so với đường tâm con đội. Khi phanh, hai viên bi của cơ cấu ép (16) lắp trong lỗ của áo bi (10) dịch chuyển trên rãnh vát này. Nắp chụp (15) giữ cho cơ cấu tách khỏi bị bụi.    

Guốc phanh (13) và (18) nằm trong rãnh của con đội và thân đỡ. Guốc phanh ép vào rãnh nhờ lò xo hồi vị (14). Hai guốc phanh giống nhau. Guốc phanh ép sát vào mâm phanh nhờ lò xo hồi vị (22), Trục (21) và cốc lò xo (23).

b. Phân tích kết cấu.

Guốc phanh: Được chế tạo bằng thép 08, có hai guốc là loại chốt tựa một phía, đầu trên tựa vào cơ cấu nhả, đầu dưới tựa vào cơ cấu điều chỉnh trên mặt trụ có gia công các lỗ để gá lò xo hồi vị của guốc phanh và cơ cấu điều chỉnh.

Kết cấu guốc phanh được thể hiện trên hình 2.18

Má phanh: Được chế tạo bằng Ferado, có 8 lỗ cố định với guốc phanh bằng đinh tán, má phanh có tác dụng cùng tang phanh tạo ra momen ma sát lớn. Các đinh tán có yêu cầu thấp hơn má phanh 1,5÷2mm, để bảo đảm quá trình làm việc của hệ thống được bình thường.

Tang trống phanh: Được đúc bằng gang xám, có bề mặt cứng chịu mài mòn và có độ bền vật lý để không bị biến dạng và hoạt động như bộ phận tiêu nhiệt, trên tang trống phanh có gia công các lỗ để định vị .

Kết cấu tang trống phanh được thể hiện trên hình 2.19 

Chốt bi cơ cấu mở: Được chế tạo bằng thép có độ cứng không thấp hơn 60HRC, đường kính D = 20 mm.

Vành điều chỉnh phanh tay: Được chế tạo bằng thép 35, trên có gia công lỗ Φ10 mm để lắp chốt, lỗ gia công then hoa và lỗ ren M12-6H.

Cá hãm phanh tay: Chế tạo bằng thép 20, có độ cứng đạt 48÷56HRC, trên có gia công lỗ A để bắt bu lông và gia công các răng.

Kết cấu cá hãm phanh tay được thể hiện trên hình 2.22.

2.3.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC.

2.3.1.Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh chính của xe UAZ –31601.

a. Khi chưa phanh:

Đối với phanh trước (Phanh đĩa): Do không có lực phanh nên hai má phanh cách đều nhau, không ép sát đĩa phanh.

Đối với phanh sau (Phanh trống): Dưới tác dụng của lò xo hồi vị, đầu guốc phanh tì sát vào gối tựa ở các pittông xy lanh công tác, áp suất dầu trong hệ thống bằng áp suất dư trước trong xy lanh chính, pittông xy lanh chính nằm tại vị trí bên phải cùng với cần đẩy pittông dước tác dụng của lò xo hồi vị cách đáy pittông khoảng 1,5 ÷ 2,5 mm.

b. Khi phanh xe:

Người lái tác dụng lực vào bàn đạp phanh thông qua cơ cấu dẫn động, cơ cấu dẫn động tác động vào pittông xy lanh phanh chính làm hai pittông dịch chuyển sang trái, khi hai pittông đi qua lỗ bù thì thể tích bên trái pittông giảm áp suất, phía trước pittông áp suất tăng làm van hoa thị đóng các lỗ trên pittông, dầu có áp suất cao chuyển đến xy lanh công tác làm cho pittông xy lanh công tác dịch chuyển ép tấm ma sát vào đĩa phanh ( phanh trước ), làm cho guốc phanh quay quanh chốt tựa đẩy má phanh ép sát vào tang phanh (phanh sau), thực hiện quá trình phanh xe.

Khi thôi phanh: Người lái thôi tác dụng lên bàn đạp phanh, dưới tác dụng của lực lò xo hồi vị và sự chênh lệch áp suất làm hai pittông của xy lanh phanh chính dịch chuyển sang phải, dầu từ xy lanh phanh công tác hồi về bình chứa dầu.

2.3.2.Nguyên lý làm việc hệ thống phanh dừng (phanh tay) xe UAZ – 31601.

Khi chưa phanh: Người lái không tác dụng lực vào cần kéo phanh, trục điều chỉnh nằm ở bên phải, đế bi chưa tác dụng vào viên bi, dưới tác dụng của lò xo kéo má phanh và guốc phanh cách tang phanh một khoảng nhất định.

Khi phanh xe: Người lái kéo cần phanh làm cho dây cáp dịch chuyển sang trái kéo trục điều chỉnh thông qua đòn bẩy làm đế bi dịch chuyển đẩy các viên bi tì sát vào tang phanh thực hiện quá trình phanh xe. Khi đó cần kéo phanh được cố định bằng cá hãm.

Khi thôi phanh: Người lái nhả cá hãm đưa cần phanh về vị trí không phanh, các chi tiết lại trở về vị trí ban đầu khi chưa phanh nhờ lò xo hồi vị, khi đó xe không bị phanh.

CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH CHÍNH ÔTÔ UAZ 31601

3.1. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUÁ TRÌNH PHANH XE

Để đánh giá chất lượng quá trình phanh xe, ta có thể dùng các thông số đặc trưng sau: Gia tốc chậm dần khi phanh, thời gian phanh, quãng đường phanh, lực phanh tại các bánh xe.

3.1.1. Gia tốc chậm dần khi phanh:

Đây là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng quá trình phanh ôtô. Khi phân tích các lực tác dụng lên ôtô, khi phanh ta thiết lập phương trình cân bằng lực. Theo tài liệu [II] ta có:

P_j=P_f + P_p + P_w ± P_i                                                (3.1)

Ta có:

M: khối lượng của ôtô [kg].

P_j: Lực quán tính [N].

P_p: lực phanh sinh ra ở các bánh xe [N].

P_f: Lực cản lăn [N].

P_w: Lực cản không khí [N].

P_i: Lực cản lên dốc [N].

Khả năng tiếp nhận lực phanh ở các bánh xe phụ thuộc rất nhiều vào khả năng bám của các bánh xe với đường, theo tài liệu [II] ta có:

P_pmax= P_φ= G.φ                                                          (3.3)

Để tăng gia tốc chậm dần,khi phanh phải giảm δ. Vì vậy khi phanh đột ngột, người lái cần phải ngắt li hợp để tách độngcơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực, lúc đó δ sẽ giảm và J_pmax sẽ tăng.

Gia tốc chậm dần phụ thuộc vào hệ số bám giữa lốp với mặt đường mà trị số bám lớn nhất: φ_max=0.75 ÷ 0.80 trên đường nhựa tốt.Nếu coi δ = 1 và gia tốc trọng trường g = 10m/s² thì gia tốc chậm dần cực đại khi phanh trên đường nhựa tốt, khô, nằm ngang có thể đạt trị số lớn nhất  J_pmax= 7.5 ÷ 8.0 (m/s^2­).

3.1.2.Thời gian phanh:

Thời gian phanh cũng là thông số quan trọng để đánh giá chất lượng phanh, thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt. 

Ta thấy khi phanh xe trong điều kiện lý tưởng thì giá trị thời gian phanh nhỏ nhất không phụ vào trọng lượng xe mà phụ thuộc vào vận tốc bắt đầu phanh V₁, phụ thuộc vào hệ số khối lượng quay δ và phụ thuộc vào hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường.

3.1.3. Quãng đường phanh:

Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh của ôtô. So với các chỉ tiêu khác thì chỉ tiêu này lái xe có thể nhận biết trực quan và dễ dàng tạo điều kiện cho lái xe xử lý tốt khi phanh trên đường.

Nếu ta phanh xe cho đến khi dừng hẳn (V₂=0, δ=1).

3.2.TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH CHÍNH ÔTÔ UAZ – 31601.

Các sơ đồ tính toán và thông số đầu vào.

Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh được thể hiện trên hình (3.1),(3.2),(3.3).

Thông số đầu vào của hệ thống phanh được chỉ ra ở bảng 3.1

3.2.1. TÍNH TOÁN LỰC TÁC DỤNG LÊN TẤM MA SÁT VÀ GUỐC PHANH

* Cơ cấu phanh trước:

Ta có:

N: Lực tác dụng lên tấm ma sát.

d₂^’: Đường kính xy lanh phanh bánh xe cầu trước.

* Cơ cấu phanh sau:

Ta có:

P: Lực tác dụng lên guốc phanh. [N]

d₂: Đường kính xi lanh phanh bánh xe cầu sau. [cm]

P_i: áp suất lớn nhất trong dẫn động (KN/m²). Giá trị này cho phép trong giới hạn 5000 ÷ 8000 KN/m². Giá trị áp suất càng lớn thì hệ thống càng gọn, nhưng khả năng bao kín sẽ khó khăn hơn. 

P_bd: Lực tác dụng lên bàn đạp phanh [N] :P_bd = 500

d: Đường kính thanh đẩy.

i_bd: Tỷ số truyền bàn đạp phanh

Trong tính toán kiểm nghiệm thường người ta xác định bằng thí nghiệm, bằng cách đo trực tiếp áp suất trên đường ống dẫn động. 

Qua thí nghiệm đo được P_i1 =667,08 [N/cm²]; P_i2=686,7[N/cm²]; P_i3=686,7[N/cm²]

Vậy ta chọn P_i=686,7[N/cm²] để tính toán.

Thay các giá trị vào công thức (3.10) ta xác định được:

Lực tác dụng lên má phanh trước là: 12419,21 [N]

Lực tác dụng lên guốc phanh sau là: 4226,226 [N]

3.2.2. XÁC ĐỊNH MÔ MEN PHANH THỰC TẾ VÀ MÔ MEN PHANH YÊU CẦU CỦA CƠ CẤU PHANH.

3.2.2.1. Mô men phanh thực tế của cơ cấu phanh.

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

a. Tính toạ độ điểm đặt hợp lực tác dụng lên má phanh (p,δ)

* Với qui luật phân bố áp suất là qui luật hình sin(q=q_max.sinβ) nên xác định góc δ: góc giữa trục (x –x) và hướng của lực pháp tuyến N. 

* Với cơ cấu phanh trước:

M_p1=µ.N.R_tb.Z                                                  (3.14)

Trong đó:

µ=0,35: hệ số ma sát của tấm ma sát.

M_p1: Mô men của cơ cấu phanh đĩa

N: Lực ép má phanh vào đĩa phanh.

R_tb=106mm: Bán kính trung bình của đĩa ma sát

Z: Số lượng bề mặt ma sát cho một cơ cấu phanh ở đây: Z=2

* Với cơ cấu phanh bánh sau:

- Đối với guốc trước: β₁=25⁰; β₂=145⁰; β₀=120⁰=2,09 rad.

- Đối với guốc sau: β₁=45⁰; β₂=125⁰; β₀=80⁰=1,4 rad.

* Với cơ cấu phanh bánh sau:

- Với guốc trước:β₁=25⁰;β₂=145⁰; β₀=120⁰=2,09 rad; r =140mm.

- Với guốc sau: β₁=45⁰; β₂=125⁰; β₀=80⁰=1,4 rad; R=140mm.

b. Xác định mô men phanh do cơ cấu phanh sinh ra:

* Đối với cơ cấu phanh bánh trước:

Mô men phanh trước được xác định theo công thức(3.14):

Thay các giá trị vào (3.14) ta được:

M_p1=0,35. 12419,93.0,106.2=921,59 (Nm)

Vậy mô men ở cơ cấu bánh trước là: 921,59 (Nm)

* Đối với cơ cấu bánh sau:

Mô men guốc phanh sau được xác định theo công thức:

M_p2 = M^’_p2 + M^’’p2     

- Với guốc trước: θ= 10⁰; δ₁=3⁰; ρ₁=179mm; a = c =115mm.

- Với guốc sau: theo tài liệu [V] ta có: µ=0,35; P=4226,226[N]; θ=10⁰; ρ^”₂=176mm; a=c=115mm.

Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh sau là: M_P2= 1063,6+996,23 =2059,83  [Nm]

Do đó mô men thực tế của toàn xe là: M_P0= M_P1+M_P2 = 921,59 + 2059,8 = 2981,4   [Nm]

3.2.2.2. Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh:

Ta có:

G :Trọng lượng ôtô khi đầy tải G = 25100 kG

G₁, G₂: Trọng lượng phân bố đều trên cầu trước và cầu sau  [N]

m₁,m₂: Hệ số phân bố tải trọng lên cầu trước và cầu sau khi phanh.

a,b  : Hệ số tương ứng từ trọng tâm ôtô đến các cầu.

L : Chiều dài cơ sở của xe.

φ: Hệ số bám giữa lốp và mặt đường (φ=0,7÷0,8) chọn j=0,7

Các hệ số m₁, m₂ xác định theo lý thuyết ôtô như sau:Theo tài liệu [V] ta có:  m₁ = 1,66   ;  m₁​ = 0,526

- Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh:

r: Bán kính thiết kế      [mm]

h,d: các kích thước của lốp xe  [inch]  d=15 inch;h=8,4 inch.

- λ: Hệ số biến dạng của lốp xem gần đúng biến dạng của lốp là như nhau,(l = 0,93 ÷ 0,935) chọn λ=0,93.

Vậy ta có: r_k  375,4 mm

Thay các giá trị vào công thức (3.20 và 3.21) ta có: M^’_P = M^’_P1 + M^’_P2

M^’_p = 2283,9+1011,4 = 3295,34  [Nm]

Mô men do cơ cấu phanh sinh ra nhỏ hơn 9% so với mômen phanh yêu cầu. Vậy cơ cấu phanh đảm bảo yêu cầu đặt ra.

3.2.3. TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÔNG MA SÁT RIÊNG:

Ta có:

G: trọng lượng của toàn bộ ôtô khi đầy tải G = 25100 [N].

V_max: vận tốc của ôtô khi bắt đầu phanh [m/s]. Lấy V_max = 70 km/h = 19,4 m/s.

g: Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s².

Thay các giá trị vào công thức (3.24) ta được:

- F₁ = 2. 0,14 . 2,0944 . 0,05 = 0,029 m².

- F₂ = 2. 0,14 . 1,396 . 0,05 = 0,0195 m².

- F_z = 0,029 + 0,0195 +0,0184 = 0,0669 m².

Thay các giá trị tính được vào công thức (3.23) ta có: L_ms = 7197   [KNm/m²].

Trị số cho phép công ma sát riêng đối với cơ cấu phanh như sau:

Ô tô du lịch [L_ms] = 4000 ÷ 15000  [KNm/m²].

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

3.2.4.TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH ÁP LỰC TRÊN BỀ MẶT MÁ PHANH.

Ta có:

M_p: Mômen sinh ra ở một cơ cấu phanh [Nm].

µ: Hệ số ma sát.

β₀: Góc ôm má phanh [rad].

r_t: bán kính trong của trống phanh [m].

b: chiều rộng má phanh [m].

Áp suất cho phép trên bề mặt má phanh phụ thuộc bởi nguyên liệu má phanh và trống phanh. Áp suất này thay đổi trong hạn rộng. Đối với các má phanh hiện nay dùng cho ôtô du lịch áp suất cho phép khi phanh với cường độ cực đại nằm trong giới hạn từ 1,0 ÷ 2,0.10⁶ N/m²

M_p1 = 921,59 [Nm]

µ = 0,35

r_t = 0,14 [m].

β₀₁ = 2.60⁰ = 2,08 [rad].

Thay các giá trị vào công thức (3.29) ta có: q₁ = 1291755,44 [N/m²].

* Đối với phanh cầu sau:

M_p2 = 3621,01 [Nm]

µ = 0,35

r_t = 0,14 [m].

β₀₂ = β_02s + β_02t = 80⁰ + 120⁰ = 3,5 [rad].

Thay các giá trị vào công thức (3.30) ta có: q₂ = 1428193,21 [N/m²].= 1,43 [MN/m²]

Giá trị cho phép áp suất trên bề mặt má phanh thì: [q] ≥ q = 1,2 ÷ 2,0 [MN/m²].

Do đó áp suất trên bề mặt tính toán các má phanh thoả mãn.

3.2.5.TÍNH TOÁN NHIỆT TRONG QUÁ TRÌNH PHANH.

Trong quá trình phanh, động năng của ô tô chuyển thành nhiệt năng của tang trống phanh và đĩa phanh và các chi tiết khác một phần thoát ra môi trường không khí. 

Thay các giá trị vào công thức (3.32) ta được: t = 5,5⁰C

Đối với xe con phanh ở 30km/h thì độ tăng nhiệt độ cho phép không lớn hơn 15⁰C. Do đó tính nhiệt trên thỏa mãn yêu cầu.

Kết luận: Như vậy kết quả tính toán ta thấy cơ cấu phanh chính xe UAZ - 31601 đảm bảo được tất cả các yêu cầu và có thể sử dụng trong điều kiện thời tiết, khí hậu và địa hình ở Việt Nam.

CHƯƠNG 4: HƯỚNGDẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH XE UAZ - 31601

4.1 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ UAZ-31601.

4.1.1.Vật liệu sử dụng bảo dưỡng.

- Dầu phanh: ΓT-22 hoặc ΓT-22M dung tích dầu trong dẫn động là 0.52 lít.

- Vật liệu bôi trơn: Mỡ 24 thay thế mỡ H3-2.

- Vị trí bôi trơn: Cơ cấu doãng má phanh, điều chỉnh phanh tay.

4.1.2. Chú ý khi sử dụng.

- Tránh phanh đột ngột để lết bánh xe sẽ làm cho bánh xe nhanh mòn và hiệu quả phanh không cao.

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

- Không giật mạnh phanh khi xe chưa dừng hẳn.

4.1.3.Bảo dưỡng hệ thống phanh ô tô UAZ-31601.

a. Bảo dưỡng thường xuyên.

- Trước khi xe ra khỏi nhà xe: Kiểm tra sự rò rỉ của hệ thống phanh cũng như sự làm việc của phanh.

- Trên đường đi: Kiểm tra độ nóng của tang phanh (Kiểm tra bằng cảm giác của tay khi sờ vào tang phanh nếu tay không chịu được là bó phanh), kiểm tra sự rò rỉ của hệ thống.

c. Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 2 (TO-2).

- Thực hiện khi xe chạy được 6000÷8000km.

- Thực hiện các công việc của bảo dưỡng cấp 1.

- Kiểm tra sự làm việc của hệ thống phanh, kiểm tra độ mòn của guốc phanh. Nếu mòn mặt nút T của guốc phanh thì hàn đắp gia công tại lỗ Ø24.

4.2. ĐIỀU CHỈNH HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ UAZ - 31601.

4.2.1.Điều chỉnh hệ thống phanh chính.

Do đặc điểm cấu tạo hệ thống phanh chính là phanh thủy lực hai dòng dẫn từ xi lanh chính  tới các xi lanh bánh xe. Tang trống phanh và má phanh càng mòn thì khe hở giữa chúng càng lớn. Nhằm khôi phục trị số qui định khe hở d= 0,2÷0,25 mm và giảm hành trình bàn đạp phanh thì ta điều chỉnh khe hở d.

* Kết cấu xả khí trong hệ thống dẫn động phanh được thể hiện trên hình 4.1.

4.2.2.Điều chỉnh hệ thống phanh dừng.

Hệ thống phanh dừng ô tô UAZ-31601 là loại cơ khí, guốc có cơ cấu mở dạng chêm. Việc phanh xe hoàn toàn phải được bảo đảm khi vòng khóa cần dẫn động nằm ở rãnh thứ 3 hay thứ 4 của bánh xe hình rẻ quạt. Trong quá trình sử dụng má phanh và tang phanh bị mòn nên khe hở giữa chúng tăng lên. Do vậy hành trình cần phanh tăng lên. Vì vậy cần phải điều chỉnh.

4.3. NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC.

4.3.1.Những hư hỏng và biện pháp khắc phục đối với hệ thống phanh chính.

Những hư hỏng và biện pháp khắc phục đối với hệ thống phanh chính như bảng 4.2.

4.3.2.Những hư hỏng và biện pháp khắc phục của phanh tay.

Những hư hỏng và biện pháp khắc phục của phanh tay như bảng 4.3.

4.4.SỬA CHỮA CÁC HƯ HỎNG NHỎ TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC.

4.4.1.Sửa chữa phanh chân.

Khi xuất hiện các chi tiết bị mòn nhiều hoặc các hư hỏng khác cần kiểm tra trạng thái các chi tiết. Các chi tiết mòn, hư hỏng phải thay thế. Khi sửa chữa sử dụng các kích thước ở bảng 16 tài liệu [IV]. Khi các má phanh bị rơi dầu vào cần ngâm trong xăng 20÷30 phút. Sau đó làm sạch cẩn thận các bề mặt làm việc bằng bàn chải kim loại. Thay các má phanh bánh trước phải làm đồng thời (từng cặp một).

4.4.2.Sửa chữa phanh tay.

Sửa chữa tang trống và má phanh tiến hành như đã chỉ ra ở phần “sửa chữa hệ thống phanh chân”. Đường kính lớn nhất cho phép khi gia công tang trống là 199 mm. Khi sửa chữa dùng các thông số của bảng 16 tài liệu [IV].

KẾT LUẬN

Ngày nay nền công nghiệp ô tô đang phát triển với một tốc độ rất nhanh, ô tô là một trong những nghành quan trọng của những nước công nghiệp. Vì thế trong sự nghiệp đổi mới nhằm đưa đất nước Việt Nam trở thành một nước có nền công nghiệp hiện đại, Đảng và Nhà Nước ta đã quyết tâm đưa nền công nghiệp ô tô thành một nghành kinh tế mũi nhọn của Việt Nam. Tuy nhiên với công nghệ lạc hậu, trình độ của công nhân, kỹ sư còn thấp do vậy việc bắt kịp tốc độ của nghành ô tô thế giới đòi hỏi rất nhiều nỗ lực của Đảng Nhà Nước và của chính chúng ta. Là sinh viên ngành ô tô và để đáp ứng yêu cầu của thời đại đòi hỏi chúng ta phải trang bị đầy đủ cho mình những kiến thức cơ bản về chuyên ngành ô tô, từ đó nâng cao nhận thức của mình để có thể phục vụ cho Tổ Quốc.

Sau một thời gian nghiên cứu thực tế và các tài liệu chuyên ngành, tôi đã hoàn thành Đồ án Tốt nghiệp với đề tài là: “Khai thác Hệ thống phanh xe ôtô UAZ-31601”.

Để hoàn thành đồ án này tôi đã nhận sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: TS: ………………, cùng với sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn Ôtô Quân Sự và toàn thể các bạn cùng lớp. Tuy nhiên, trong quá trình làm đồ án do kinh nghiệm bản thân còn thiếu nên không tránh khỏi những sai sót, vì vậy tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy các bạn về nội dung đồ án này. Để nâng cao trình độ bản thân và tránh những sai lầm không cần thiết kế sau.

Tôi xin chân thành cảm ơn.

                                                                                          Hà nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                        Học viên thực hiện

                                                                                        …………….

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[I].  Nguyễn Hữu Cẩn,Phan Đình Kiên.

Thiết kế và tính toán ôtô máy kéo tập 3.

 Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1985.

 [II].  PGS.Nguyễn Phúc Hiểu,PGS.Vũ Đức Lập.

Lý thuyết Xe Quân Sự.

Nhà xuất bản quân đội nhân dân Việt Nam – 2002.

 [III].  PGS.Vũ Đức Lập,PTS.Phạm Đình Vi.

Cấu tạo ôtô quân sự.

Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội 1995

 [IV].  Cục quản lý xe máy.

Hướng dẫn bảo dưỡng và sửa chữa xe ôtô UAZ 3160.

Nhà xuất bản quân đội nhân dân Việt Nam, Hà Nội 2003.

[V].  PGS.Vũ Đức Lập.

Hướng dẫn thiết kế môn học “Kết cấu tính toán ôtô quân sự”

Tập 5:Hệ thống phanh.

Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội 1998.

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"