MỤC LỤC

MỤC LỤC  …………………………........................................................................................…………………………………………............................……8

LỜI CẢM ƠN   …………………………........................................................................................……………………………………..................……...……9

LỜI NÓI ĐẦU.. ……………………………………………………........................................................................................................................................10

MỞ ĐẦU..…………………………………………………….................................................................................................................................................12

1. Tính cấp thiết của đề tài…………………………………………………….......................................................................................................................12

2. Mục tiêu của đề tài tốt nghiệp.……………………………………………………..............................................................................................................12

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.…………………………………………………….......................................................................................................12

4. Nội dung nghiên cứu.……………………………………………………............................................................................................................................13

5. Phương pháp nghiên cứu.……………………………………………………....................................................................................................................13

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ VÀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE Ô TÔ XPANDER 2023.................................14

1.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phanh...............................................................................................................................................14

1.1.1 Công dụng của hệ thống phanh.……………………………………………………......................................................................................................14

1.1.2 Phân loại của hệ thống phanh.…………………………………………………….........................................................................................................14

1.1.3 Các yêu cầu đối với hệ thống phanh ô tô…………………………………………………….........................................................................................16

1.1.4. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh…………………………………………………….............................................................................................17

1.2 Kết cấu chung của hệ thống phanh…………………………………………………….....................................................................................................17

1.2.1 Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ô tô.……………………………………………………..................................................................................17

1.2.2 Cơ cấu phanh……………………………………………………...................................................................................................................................18

1.2.3 Phanh tay.…………………………………………………….........................................................................................................................................34

1.2.4 Phanh bổ trợ.……………………………………………………....................................................................................................................................35

1.2.5 Dẫn động phanh.……………………………………………………..............................................................................................................................35

1.2.6 Hệ thống phanh có khả năng điều chỉnh lực phanh.……………………………………………………........................................................................39

1.2.7 Lựa chọn phương án thiết kế.……………………………………………………..........................................................................................................42

1.4 Các cụm hệ thống cơ bản trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023................................................................................................................................44

1.4.1. Động cơ.……………………………………………………..........................................................................................................................................44

1.4.2 Hộp số.…………………………………………………….............................................................................................................................................45

1.4.3 Hệ thống bôi trơn.…………………………………………………….............................................................................................................................46

1.4.4 Hệ thống làm mát…………………………………………………….............................................................................................................................46

1.4.6 Hệ thống phanh.……………………………………………………...............................................................................................................................47

1.4.7 Hệ thống treo.……………………………………………………...................................................................................................................................48

1.5 Khái quát về hệ thống phanh trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023.……………………………………………………..................................................49

1.6 Các bộ phận chính của phanh xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023.…………………………………………………….......................................................50

1.6.1 Bàn đạp phanh.……………………………………………………................................................................................................................................50

1.6.2 Dây dầu phanh.……………………………………………………................................................................................................................................50

1.6.3 Má phanh…………………………………………………….........................................................................................................................................50

1.6.4 Đĩa phanh…………………………………………………….........................................................................................................................................51

1.6.5 Phanh tang trống…………………………………………………….............................................................................................................................52

1.6.6 Lót phanh…………………………………………………….........................................................................................................................................52

1.7 Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh……………………………………………………..........................................................................................52

1.8 Kết luận chương.……………………………………………………................................................................................................................................53

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE Ô TÔ MITSUBISHI XPANDER 2023.................................................................55

2.1 Tính toán cơ cấu phanh.……………………………………………………....................................................................................................................55

2.1.1. Xác định momen phanh theo điều kiện bám dính……………………………………………………..........................................................................55

2.1.2 Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh sau.…………………………………………………….....................................................................................59

2.1.3 Tính toán cơ cấu phanh đĩa.……………………………………………………...........................................................................................................67

2.1.4 Xác định kích thước má phanh.……………………………………………………......................................................................................................68

2.1.5 Công ma sát riêng.……………………………………………………..........................................................................................................................71

2.1.6 Áp suất lên bề mặt má phanh.……………………………………………………........................................................................................................71

2.1.7 Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh.……………………………………………………...............................................................................72

2.1.8 Kiểm bền một số chi tiết của hệ thống phanh.……………………………………………………...............................................................................73

2.2 Kiểm tra tính toán dẫn động phanh.……………………………………………………..................................................................................................75

2.2.1 Tính toán đường kính xylanh chính.……………………………………………………...............................................................................................75

2.2.2 Hành trình làm việc của pistong trong các xylanh.…………………………………………………….........................................................................76

2.2.3 Tính bền đường ống dẫn động phanh.……………………………………………………...........................................................................................77

2.3. Tính toán kiểm tra bộ trợ lực chân không.……………………………………………………........................................................................................78

2.3.1 Phân tích phương án trợ lực chân không.……………………………………………………......................................................................................78

2.3.2 Tính toán bộ trợ lực chân không.……………………………………………………...................................................................................................79

2.4 Tính toán bộ điều hòa lực phanh.……………………………………………………......................................................................................................83

2.4.1. Yêu cầu phân bố lực phanh tối ưu ở các bánh xe.……………………………………………………........................................................................83

2.4.2 Tính toán kiểm tra bộ điều hòa lực phanh.…………………………………………………….....................................................................................85

2.5 Kết luận chương 2.……………………………………………………............................................................................................................................91

CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN VÀ QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE Ô TÔ MITSUBISHI XPANDER 2023....…92

3.1 Chẩn đoán hư hỏng…………………………………………………………................................................................................................................…92

3.2 Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh………………………………………………………..................................................…………….…..……..…....93

3.3 Kết luận chương 3………………………………………..........................................................................................................................................… 95

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH.............................................................96

4.1 Sử dụng phần mềm Inventor thiết kế mô hình 3D chi tiết pistong của hệ………………………………………..........................................................96

thống phanh trên xe Mitsubishi Xpander 2023.……………………………………….....................................................................................................…96

4.2 Ứng dụng phần mềm Inventor để phân tích kết cấu……………………………………….......................................................................................…97

4.3 Lập quy trình công nghệ gia công……………………………………….................................................................................................................…101

4.3.1 Phân tích chức năng làm việc………………………………………....................................................................................................................…101

4.3.2 Xác định dạng sản xuất……………………………………….................................................................................................................................101

4.3.3 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi………………………………………...................................................................................................…101

4.3.4 Quy trình công nghệ………………………………………..................................................................................................................................…103

4.4 Kết luận chương 4………………………………………........................................................................................................................................…108

KẾT LUẬN………………………………………………………………………………..............................................……………....................................…110

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................................................................................................111

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành ôtô chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nói chung và giao thông vận tải nói riêng, nó quyết định một phần không nhỏ về tốc độ phát triển của nền kinh tế của một quốc gia. Ngày nay các phương tiện vận tải ngày càng phát triển hoàn thiện và hiện đại, đặc biệt là ngành ôtô đã có những vượt bậc đáng kể. Các thành tựu kỹ thuật mới như điều khiển tự động, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính toán hiện đại đều được áp dụng trong ngành ôtô.

Ở nước ta hiện nay, các xe ô tô đang lưu hành phần lớn là xe của nước ngoài, và cũng có phần nhỏ là những chiếc xe được sản xuất trong nước, chúng được lắp ráp tại các nhà máy liên doanh và cũng có một phần là xe nhập, các loại xe trên rất đa dạng về chủng loại mẫu mã cũng như chất lượng. Song song với việc phát triển nghành ôtô thì vấn đề bảo đảm an toàn cho người và xe càng trở nên cần thiết. Nhu cầu của con người dần dần được đáp ứng về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường…trong đó vấn đề an toàn được đặt lên hàng đầu. Do đó trên ôtô hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấu bảo đảm an toàn như: hệ thống phanh, dây đai an toàn, túi khí… Trong đó hệ thống phanh đóng vai trò quan trọng nhất. Hệ thống phanh trên ô tô cũng có những tiến bộ đáng kể, như phải kể đến là hệ thống chống bó cứng bánh xe (ABS), hệ thống cân bằng điện tử… với những tính năng ưu việt: chống bó cứng bánh xe khi phanh, ổn định hướng…nhằm hạn chế những tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra giúp cho ô tô có được sự an toàn cao nhất có thể. Cho nên khi thiết kế hệ thống phanh phải đảm bảo phanh có hiệu quả cao, an toàn ở mọi tốc độ nhất là ở tốc độ cao, để nâng cao được năng suất vận chuyển người và hàng hoá là điều rất cần thiết. Trên cơ sở đó cùng với kiến thức đã học em đã lựa chọn đề tài: “Khảo sát, tính toán thiết kế hệ thống phanh dùng trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023”

Đề tài được thực hiện dựa trên cơ sở số liệu của xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023 cùng với các tài liệu tham khảo. Sau hơn 10 tuần thực hiện, với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân cùng sự hướng dẫn nhiệt tình của: Ths……………… em đã hoàn thành công việc yêu cầu của đồ án tốt nghiệp.

Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn : Ths……………… và các thầy trong Bộ môn Máy và Thiết bị Công nghiệp đã giúp đỡ, hướng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.

                                                                                                                                                     Hà Nội, Ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                                                      Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                                     ………………….

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Trong lĩnh vực ngành công nghệ ô tô cho đến hiện nay đã đạt được nhiều thành tựu trên mọi lĩnh vực. Việc nghiên cứu về và cải tiến về hệ thống phanh không còn là vấn đề quá mới mẻ đối với những nhà nghiên cứu, những kỹ thuật viên và những người đang học tập làm việc trong ngành ô tô nữa. Tuy nhiên, để hiểu rõ hơn về quy luật hoạt động, nguyên lý làm việc cũng hệ thống phanh là một vấn đề rất đáng quan tâm đối với bản thân em, các giáo viên trong chuyên ngành Cơ Khí Ô Tô khoa Cơ Điện– Trường Đại học Mỏ- Địa Chất, thợ sửa chữa ở các Gara và người sử dụng ôtô.

Cùng với sự phát triển nhanh của tin học cũng như các ngành khoa học ứng dụng khác như điều khiển tự động, hiện nay trong ngành ô tô đã có những bước tiến vượt bậc trong tất cả các cơ cấu và hệ thống, trong đó hệ thống phanh cũng được cải tiến và có những đổi mới nhất định.Việc nghiên cứu và tìm hiểu rõ về kết cấu cũng như khảo sát tính toán kiểm tra hệ thống phanh là việc làm cần thiết để phục vụ cho học sinh, sinh viên hiểu rõ hơn về hệ thống phanh vá quá trình sửa chữa, bảo dưỡng khắc phục sự cố liên quan đến hệ thống phanh.

Với ý nghĩa đó, được sự quan tâm giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn: Ths…………….. cùng các thầy trong bộ môn, em đã lựa chọn đề tài: “Khảo sát, tính toán thiết kế hệ thống phanh dùng trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023”.

4. Nội dung nghiên cứu

- Nội dung nghiên cứu được thể hiện qua các chương cùng với những vấn đề như sau:

+ Nêu tổng quan về công dụng, yêu cầu và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh trên ôtô đồng thời đưa ra những kết cấu chung và các bộ phận chính của hệ thống này.

+ Đưa ra các thông số kĩ thuật, các bộ phận chính, khái quát về xe và nguyên lý làm việc các cụm hệ thống cơ bản trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023

+ Tính toán kiểm nghiệm các bộ phận cơ cấu phanh, dẫn động phanh điều hòa lực phanh của hệ thống trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023.

+ Quy trình vận hành và những lưu ý khi bảo dưỡng, chẩn đoán, sữa chữa hệ thống phanh.

+ Tính toán và phân tích kết cấu chi tiết điển hình trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023 rồi đưa quy trình công nghệ gia công của chi tiết đó.

5. Phương pháp nghiên cứu

Ở đây em tiến hành áp dụng các phương pháp nghiên cứu như sau:

- Phương pháp thu thập số liệu trên đối tượng có sẵn ở gara, hãng sửa chữa và tiến hành kiểm tra và tính toán các thông số của hệ thống phanh trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023.

- Phương pháp lý thuyết dựa trên các thông tin tài liệu từ các trang mạng xã hội, các văn bản và giáo trình từ nhà trường, thư viện và hiệu sách.

- Phương pháp phân tích tổng hợp dựa trên quá trình kiểm tra cách thức hoạt động của hệ thống phanh, cung cấp lực phanh tối ưu, áp suất lên các chi tiết của hệ thống, nhiệt độ tỏa ra trong quá trình phanh không quá cao…để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động một cách chính xác và hiệu quả không sảy ra sự cố

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ VÀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE Ô TÔ XPANDER 2023

1.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phanh

1.1.1 Công dụng của hệ thống phanh

- Hệ thống phanh ô tô có nhiệm vụ giảm vận tốc chuyển động của xe tới một tốc độ nào đó hoặc dừng hẳn.

- Giữ xe đứng yên trên đường, đặc biệt là trên đường dốc.

- Trên máy kéo hoặc trên một số xe chuyên dụng hệ thống phanh còn được kết hợp với hệ thống lái dùng để quay vòng xe.

1.1.2 Phân loại của hệ thống phanh

a) Theo mục đích sử dụng đặc điểm điều khiển của hệ thống phanh

Hệ thống phanh trên ô tô được phân thành: phanh chính, phanh phụ và phanh bổ trợ.

- Phanh chính (phanh chân): tác động lên tất cả các bánh xe, được sử dụng để giảm tốc độ khi xe chuyển động và dừng xe khi cần thiết.

- Phanh phụ (phanh tay): dùng để đỗ xe khi người lái rời khỏi buồng lái và dùng làm phanh dự phòng. Thông thường người ta gộp các chức năng phanh đỗ và phanh dự phòng trong cùng một hệ thống.

- Phanh bổ trợ (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ), dùng để tiêu hao bớt một phần động năng của ôtô khi cần tiến hành phanh lâu dài, nhằm giảm tải cho hệ thống phanh chính khi xuống các dốc dài (phanh trên dốc dài, các đèo …). 

c) Theo dẫn động phanh

- Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí.

- Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực.

- Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén.

- Hệ thống phanh dẫn động liên hợp: cơ khí, thủy lực, khí nén, …

- Hệ thống phanh dẫn động điện.

d) Theo mức độ hoàn thiện của hệ thống phanh

Hệ thống phanh được hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều khiển ôtô khi phanh, do vậy trang bị thêm các bộ điều chỉnh lực phanh:

- Bộ điều chỉnh lực phanh (bộ điều hòa lực phanh)

- Bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh có ABS)

- Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp (BA, EBA)

- Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EDB)

1.1.3 Các yêu cầu đối với hệ thống phanh ô tô

Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:

- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe, nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất, khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.

- Gia tốc phanh chậm dần càng lớn mang lại hiệu quả phanh càng cao.

- Thời gian phanh nhỏ nhất thích ứng các tình huống bất ngờ.

- Điều khiển nhẹ nhàng, và thuận lợi: lực tác dụng lên bàn đạp hay cần kéo điều khiển phù hợp với khả năng thực hiện liên tục của người lái không tốn nhiều sức khi sử dụng.

1.1.4. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh

Một trong những hệ tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi trên thế giới hiện nay là tiêu chuẩn quốc tế dành cho châu Âu (ECE). Đối với hệ thống phanh, tiêu chuẩn ECE R13 quy định hiệu quả phanh được đánh giá bằng phương pháp thử nghiệm trên đường với hai chỉ tiêu là quãng đường phanh và gia tốc phanh cực đại  phải đáp ứng các quy định như trong bảng 1.1

1.2 Kết cấu chung của hệ thống phanh

1.2.1 Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ô tô

Hệ thống phanh trên ô tô gồm có các bộ phận chính: cơ cấu phanh, dẫn động phanh. Ngày nay trên cơ sở các bộ phận kể trên, hệ thống phanh còn được bố trí thêm các thiết bị nâng cao hiệu quả phanh.

- Cơ cấu phanh: được bố trí ở gần bánh xe, thực hiện chức năng của các cơ cấu ma sát nhằm tạo ra mômen hãm trên các bánh xe của ô tô khi phanh.

- Dẫn động phanh: bao gồm các bộ phận liên kết từ cơ cấu điều khiển (bàn đạp phanh, cần kéo phanh) tới các chi tiết điều khiển sự hoạt động của cơ cấu phanh. Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điều khiển phanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh.

1.2.2 Cơ cấu phanh

a) Cơ cấu phanh tang trống:

Cơ cấu được dùng khá phổ biến trên ô tô. Trong cơ cấu dạng tang trống sử dụng các guốc phanh cố định và được phanh với mặt trụ của tang trống quay cùng bánh xe. Như vậy quá trình phanh được thực hiện nhờ ma sát bề mặt tang trống và các má phanh.

Cơ cấu phanh tang trống được phân loại theo phương pháp bố trí và điều khiển các guốc phanh thành các dạng với các tên gọi như hình 1.5 dưới đây:

- Guốc phanh đặt đối xứng qua đường tâm trục (a)

- Guốc phanh đặt đối xứng với tâm quay (b)

- Guốc phanh dạng bơi (c)

- Guốc phanh tự cường hóa một chiều quay (d)

- Guốc phanh tự cường hóa hai chiều quay (e)

Các dạng này còn có thể phân biệt được thành các cơ cấu sử dụng với các lực điều khiển guốc phanh từ hệ thống dẫn động khí nén (a), thủy lực (a, b, c, d, e) hoặc cơ khí (a, d).

* Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm

Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và có bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh. Đầu còn lại của guốc phanh luôn tỳ vào pistông của xylanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh. Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cam.

Khi phanh, dầu có áp suất sẽ được đưa đến các xylanh bánh xe qua ốc 4, áp lực dầu tác động lên các pistông thắng lực kéo của lò xo hồi vị sẽ đẩy pistông cùng với đầu trên của guốc phanh, ép các má phanh vào trống phanh thực hiện quá trình phanh. Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xylanh giảm, lò xo hồi vị guốc phanh kéo các guốc ép chặt vào pistông, tách má phanh ra khỏi trống phanh.

* Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi

Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi có cả hai đầu các guốc phanh đều chịu tác động trực tiếp của lực điều khiển và có thể di trượt. Cơ cấu phanh bố trí phía cầu sau ô tô tải có trọng lượng đặt lên một cầu lớn, các xylanh bánh xe bố trí 2 pistông, đồng thời tác động vào cả đầu trên, dưới của các guốc phanh. Guốc phanh chuyển động tịnh tiến và dịch chuyển ép sát vào tang trống phanh. Pistông liên kết ren với chốt đẩy, phục vụ mục đích điều chỉnh khe hở ban đầu của má phanh với trống phanh. Trên pistông có vành răng điều chỉnh. Vị trí của pistông được thiết lập tương đối đối với xylanh khi xoay vành răng điều chỉnh. 

* Các chi tiết cơ bản của cơ cấu phanh tang trống

Cơ cấu phanh tang trống có số lượng chi tiết nhiều trọng lượng lớn và thường được bố trí trong lòng bánh xe ô tô. Một số chi tiết quan trọng trong cơ cấu phanh tang trống gồm: tang trống, guốc phanh và má phanh, xylanh bánh xe, cùng với các cụm điều chỉnh khe hở má phanh tang trống.

* Điều chỉnh khe hở má phanh và trống phanh:

Khe hở ban đầu Δ giữa má phanh và trống phanh giúp cho bánh xe có thể lăn trơn, khi khe hở quá lớn sẽ ảnh hưởng đến độ chậm tác dụng, gia tăng quãng đường phanh. Khe hở Δ trong sử dụng luôn tăng do mòn, do vậy cần tiến hành điều chỉnh lại. Kết cấu điều chỉnh khá đa dạng và phụ thuộc vào cấu trúc từng hệ thống phanh. Để điều chỉnh khe hở Δ, kết cấu có thể cho phép thực hiện định kỳ bằng tay hoặc tự động. Nguyên tắc của việc điều chỉnh của các kết cấu được thực hiện tại hai vị trí của guốc phanh: vùng phía trên và vùng phía dưới của guốc.

b) Cơ cấu phanh đĩa

- Ưu điểm: Cơ cấu phanh đĩa (phanh đĩa) được dùng phổ biến trên ô tô con, có thể ở cả cầu trước và cầu sau, do có những ưu điểm chính:

+ Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định khi hệ số ma sát thay đổi, điều này giúp cho bánh xe bị phanh làm việc ổn định, nhất là ở nhiệt độ cao

+ Thoát nhiệt tốt, khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn

+ Dễ dàng trong sửa chữa và thay thế tấm ma sát

+ Dễ dàng bố trí cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh.

- Nhược điểm:

+ Bụi bẩn dễ bám vào má phanh và đĩa phanh, nhất là khi xe đi vào chỗ bùn lầy và làm giảm ma sát giữa má phanh và đĩa phanh và dẫn đến là làm giảm hiệu quả phanh.

+ Mòn nhanh.

+ Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn.

Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa được chia thành hai loại: càng phanh cố định và có càng phanh di động. Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa gồm:

+ Đĩa phanh được lắp và quay cùng với moay ơ của bánh xe

* Phanh đĩa có càng phanh cố định:

Giá đỡ được bắt cố định với giá đỡ đứng yên của trục bánh xe. Trên giá đỡ bố trí hai xylanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh. Trong xyanh có pistông, một phía của pistông tỳ sát vào các má phanh, một phía chịu áp lực dầu khi phanh.

* Phanh đĩa có càng phanh di động

Giá đỡ xylanh có thể di trượt ngang được theo chốt trượt bắt cố định. Trong

giá di động khoét lỗ tạo thành xylanh và bố trí pistông. Pistông tỳ trực tiếp vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được lắp trực tiếp trên giá đỡ di động. Các má phanh được định vị nhờ các rãnh định vị trên giá di động, hoặc nhờ chốt trượt và các lò xo giữ. Càng cố định được bắt với giá đỡ trục quay bánh xe, và là nơi tiếp nhận các phản lực sinh ra khi phanh.

Khi nhả phanh, áp suất dầu điều khiển giảm nhỏ, các phớt bao kín có khả năng đàn hồi kéo pistông trở về vị trí ban đầu, đồng thời các đĩa phanh quay trơn với độ đảo rất nhỏ, tách má phanh với đĩa. Do bề mặt ma sát phẳng nên khe hở ban đầu của một cặp má phanh và đĩa phanh rất nhỏ (0,03 ÷ 0,1mm), điều này giúp cho cơ cấu phanh đĩa có khe hở ban đầu rất nhỏ, tăng độ nhạy của cơ cấu khi phanh. Giá trị mômen phanh sinh ra trên cơ cấu phanh phụ thuộc vào giá trị lực điều khiển P. Trên các cơ cấu phanh cần mômen phanh lớn có thể dùng 2, 3 pistông, đượcđiều khiển đồng thời.

* Cơ cấu phanh dải :

Phanh dải (band brakes) là một loại hệ thống phanh được sử dụng trên một số loại ô tô, đặc biệt là trên các loại xe cỡ nhỏ, xe mô tô, xe máy, và xe đạp. Phanh dải bao gồm các thành phần sau

Dải phanh: Dải phanh là một dải hoặc băng cao su hoặc sợi amiăng composite được gắn vào trục bánh xe hoặc vào một bộ phận cố định của xe. Khi người lái đạp phanh, áp lực được tạo ra và dải phanh được đẩy vào bề mặt quay của bánh xe, tạo ma sát và làm giảm tốc độ quay của bánh xe.

1.2.3 Phanh tay

Phanh trên ô tô được dùng để:

+ Đỗ xe trên đường, kể cả đường bằng hay trên dốc

+ Thực hiện chức năng phanh dự phòng, khi phần dẫn động phanh chính bị sự cố

Hệ thống phanh trên ô tô tối thiểu phải có: phanh chính và phanh dự phòng, hai hệ thống này cần được điều khiển riêng biệt. Yêu cầu này đảm bảo ô tô có thể dừng xe kể cả khi phanh chính bị sự cố. Với nhiệm vụ dừng xe trên dốc, phanh tay được chế tạo với khả năng đỗ xe tối đa trên dốc 18% (18⁰ ÷ 20⁰). 

1.2.5 Dẫn động phanh

a) Dẫn động điều khiển phanh chân bằng thủy lực:

Hệ thống phanh sử dụng phương pháp truyền năng lượng thủy tĩnh với áp suất lớn nhất trong khoảng 60 ÷ 120 bar. Áp suất được hình thành khi người lái đạp bàn đạp phanh, thực hiện tạo áp suất trong xylanh chính. Chất lỏng (dầu phanh) được dẫn theo các đường ống tới các xylanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh. Với áp suất dầu, các pistông trong xylanh thực hiện tạo lực ép má phanh vào tang trống hoặc đĩa phanh, thực hiện sự phanh tại các cơ cấu phanh bánh xe.

* Dẫn động một dòng:

Dẫn động một dòng sử dụng xylanh chính một buồng dẫn dầu đến tất cả các xylanh bánh xe. Vì một lý do bất kỳ nào đó, nếu một đường ống dẫn dầu bị hở, dầu trong hệ thống bị mất áp suất, tất cả các bánh xe đều bị mất phanh. Dẫn động một dòng có kết cấu đơn giản, nhưng độ an toàn không cao, vì vậy ngày nay, hệ thống phanh trên ô tô bố trí với tối thiểu hai dòng phanh dẫn động độc lập.

* Dẫn động hai dòng

Dẫn động hai dòng được mô tả ở hình dưới. Sự tách dòng được thực hiện tại xylanh chính. Như vậy, bàn đạp tác động vào xylanh chính (hai buồng nối tiếp) tạo ra hai dòng cung cấp chất lỏng tới bánh xe. Nếu bị hở dầu ở một dòng nào đó, dòng còn lại vẫn có thể phanh được xe.

b) Dẫn động điều khiển phanh chân bằng khí nén:

Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén cơ bản bao gồm các phần chính: nguồn cung cấp khí nén, van phân phối khí, bầu phanh và đường ống dẫn khí. Độ bền và độ tin cậy của dẫn động phanh khí nén phụ thuộc vào chất lượng khí nén. Do vậy khí nén phải đảm bảo sạch khô, có áp suất ở mức an toàn khi làm việc.

c) Dẫn động điều khiển phanh bằng khí nén kết hợp thủy lực:

Dẫn động bằng thủy lực có ưu điểm độ nhạy cao nhưng lực điều khiển trên bàn đạp cần lớn. Ngược lại đối với dẫn động bằng khí nén có ưu điểm là lực điều khiển trên bàn đạp nhỏ nhưng độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn do khí bị nén do chịu áp suất). Do đó để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trên người ta sử dụng hệ thống dẫn động phối hợp giữa thủy lực và khí nén trên các ô tô tải, ô tô buýt trung bình và lớn.

Dẫn động khí nén đảm bảo tính năng điều khiển của hệ thống dẫn động, còn dẫn động thuỷ lực đảm nhận chức năng bộ phận chấp hành. Phần khí nén gồm có: tổng van phanh 1 kết hợp với những cơ cấu tuỳ động kiểu pistông và xylanh 4 và 6, nối với nhau bằng đ­ường ống 3 và với ngăn d­ưới của tổng van 1. Ngăn trên của tổng van thông qua đ­ường ống dẫn 2 phanh khí nén của rơmooc. áp suất khí nén tác động lên các pistông ở trong hai xylanh tạo lực đẩy các pistông các xylanh thuỷ lực khí 4 và 6. Phần thuỷ lực dẫn động gồm 2 đường dẫn dầu độc lập, xylanh chính 4 nối với bốn xylanh công tác 8 bằng các đ­ường ống dẫn. Xylanh công tác này tác động lên guốc phanh 8 và 10 ở cầu giữa và trư­ớc, xylanh chính 6 tác động lên hai guốc phanh 12 nhờ xylanh công tác 11.

1.2.7 Lựa chọn phương án thiết kế

a) Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh:

Cơ cấu phanh trên ôtô chủ yếu có hai dạng: phanh guốc và phanh đĩa. Phanh guốc chủ yếu sử dụng trên các ôtô có tải trọng lớn: ôtô tải, ôtô chở khách và một số loại ôtô con. Phanh đĩa được sử dụng chủ yếu trên xe con và trong đó chủ yếu là ở cơ cấu phanh trước, và ngày nay phần lớn các xe con là sử dụng cho cả 2 cầu. Ở đây được chọn tham khảo là xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023

- Cầu trước:

+ Khi phanh trọng lượng xe phân bố lên cầu trước tăng, do đó tăng lực bám cho cầu trước, cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định khi hệ số ma sát thay đổi, điều này giúp cho bánh xe bị phanh làm việc ổn định, tận dụng được tối đa khả năng bám của xe.

+Luồng khí lưu thông ở cầu trước nhiều hơn, do đó giúp làm mát cơ cấu tốt hơn, còn với phanh tang trống thì có kết cấu kín lên không tân dụng được luồng khí làm mát này nên có thể đặt ở cầu sau.

- Cầu sau:

+ Trọng lượng xe phân bố xuống cầu sau giảm, do đó để tương ứng với lực bám sao cho xe không bị trượt lết thì lực phanh phải giảm. Vì vậy lực phanh cầu sau không cần lớn lắm, ta có thể sử dụng kết cấu phanh tang trống đối xứng qua trục dẫn động thủy lực để một phần tiết kiệm chi phí.

+ Vì bánh xe cầu sau luôn bị các chất bẩn từ cầu trước hất vào khi xe chuyển động trên nhưng địa hình xấu, cơ cấu phanh tang trống với kết cấu phanh kín có thể hạn chế tốt các chất bẩn có thể bắn vào kết cấu gây ảnh hưởng đến chất lượng phanh.

Ta chọn loại cơ cấu phanh đĩa cho cầu trước và phanh tang trống cho cầu sau của xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023 để tận dụng tối đa các ưu điểm của 2 loại phanh này.

b) Lựa chọn phương án dẫn động phanh:

Hệ thống dẫn động phanh bằng thủy lực có những ưu nhược điểm sau:

- Ưu điểm:

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

+ Phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao.

+ Hiệu suất cao, kết cấu đơn giản.

- Nhược điểm:

Từ các ưu nhược điểm trên ta chọn cho xe ô tô loại phanh dẫn động thủy lực hai dòng chéo nhau có trợ lực chân không trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023 .

1.3 Các thông số kĩ thuật chính của xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023

Các thông số kĩ thuật và hình ảnh thực tế của xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023 được thể hiện qua Hình 1.28 và Bảng 1.2 dưới đây

1.4 Các cụm hệ thống cơ bản trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023

1.4.1. Động cơ

Động cơ ô tô xe Misubishi Xpander có những đặc điểm kết cấu và những thông số kỹ thuật như sau:

Là loại động cơ xăng 4A91 1.5L MIVEC DOHC (Double Overhead Camshaft), động cơ xăng 4 kỳ, 4 xy lanh thẳng hàng; số lượng xu páp gồm: 8 xu páp xả và 8 xu páp nạp.

Cách bố trí cam: DOHC (Double Overhead Camshaft),) dùng để chỉ cơ cấu phối khí có hai trục cam trên đỉnh máy, mỗi trục cam sẽ có nhiệm dẫn động cho van xả hoặc van nạp riêng. Từ đây, các nhà sản xuất có thể tách rời van nạp và van xả và có thể sắp xếp các van ở vị trí tối ưu cho động cơ. Trục cam được dẫn động bởi xích cam và điều khiển cả xu páp nạp và xả thông qua cò mổ. 

1.4.2 Hộp số

Xe Xpander 2023 được trang bị hộp số tự động 4 hoặc 5 cấp tùy thuộc vào phiên bản xe. Cả hai phiên bản đều được thiết kế để cung cấp trải nghiệm lái xe mượt mà, tiết kiệm nhiên liệu và đáp ứng nhu cầu sử dụng của người lái.

Hộp số tự động 4 cấp của xe Xpander 2023 có khả năng chuyển số mượt mà và nhanh chóng, đồng thời cung cấp khả năng tiết kiệm nhiên liệu vượt trội. Hộp số này cũng được trang bị chức năng Kick-Down, cho phép người lái tăng tốc nhanh hơn một cách dễ dàng.

Ngoài ra, hộp số của xe Xpander 2023 còn có chức năng Eco Mode, giúp tối ưu hóa hệ thống lái và tiết kiệm nhiên liệu trong điều kiện lái xe thông thường. Hệ thống hộp số tự động trên xe Xpander còn được trang bị chức năng truyền động dẫn động cầu trước giúp giảm ma sát và tăng độ bám đường, cải thiện khả năng vận hành của xe.

1.4.4 Hệ thống làm mát

Để làm mát động cơ, người ta sử dụng phương pháp làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín. Nước từ két nước được bơm nước hút vào động cơ để làm mát. Nước sau khi đi làm mát động cơ được đưa trở lại két nước để làm mát.

1.4.6 Hệ thống phanh

Hệ thống phanh trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023 được trang bị để cung cấp khả năng phanh tốt và an toàn cho người lái và hành khách. Xpander 2023 được trang bị hệ thống phanh đĩa phía trước, phanh tang trống phía sau và hệ thống phanh chống bó cứng ABS là một trong những tính năng an toàn chính được tích hợp trên xe.

Hệ thống phanh chống bó cứng ABS trên Xpander 2023 giúp tăng cường sự ổn định và kiểm soát khi phanh trên mọi địa hình và trong các điều kiện thời tiết khác nhau. Nó cũng giúp ngăn chặn các bánh xe bị khóa và giảm nguy cơ tai nạn khi phanh tránh được va chạm với vật cản.

1.5 Khái quát về hệ thống phanh trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023

Hệ thống phanh trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023 là một hệ thống phức tạp và hiệu quả, được thiết kế để đảm bảo an toàn và kiểm soát trong quá trình lái xe. Dưới đây là một khái quát về hệ thống phanh trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023.

Hệ thống phanh chính: Xe Xpander sử dụng hệ thống phanh đĩa trước và phanh tang trống sau. Hệ thống phanh đĩa trước giúp cung cấp hiệu suất phanh tốt và tăng cường khả năng làm mát. Phanh tang trống sau thường được sử dụng để cung cấp sức mạnh phanh đáng tin cậy.

Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS): Xe Xpander có tích hợp hệ thống chống bó cứng phanh (ABS). ABS giúp ngăn chặn trượt bánh xe khi phanh gấp, cho phép người lái duy trì khả năng kiểm soát và giảm nguy cơ mất lái.

1.6 Các bộ phận chính của phanh xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023

1.6.1 Bàn đạp phanh

Bàn đạp phanh được thiết kế nằm ở vị trí giữa bàn đạp ga và bàn đạp ly hợp có chức năng kích hoạt phanh. Khi người lái đạp phanh, các piston trong xylanh chính chuyển động tạo áp suất dầu, kích hoạt má phanh và đĩa phanh, ép bánh xe vào tang trống. Bàn đạp phanh có thể bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn, rò rỉ dầu dẫn tới tình trạng lái xe bị hụt phanh hoặc đạp sâu nhưng phanh không ăn.

1.6.3 Má phanh

Trong cấu tạo của hệ thống phanh ô tô, má phanh chính là linh hồn. Đây là tấm đệm được thiết kế đặc biệt bằng chất liệu thép, có nhiệm vụ tiếp xúc với phần quay của phanh để tạo ma sát, giảm tốc độ quay của bánh xe. Do phải chịu lực ma sát liên tục nên má phanh cần được vệ sinh, bảo dưỡng định kỳ để gia tăng tuổi thọ.

1.6.5 Phanh tang trống

Phanh tang trống nằm ở phía sau xe với cấu tạo chính gồm guốc phanh, trống phanh, má phanh và một số chi tiết truyền lực khác. Khi lái xe nhấn phanh, xylanh sẽ ép guốc phanh vào trống phanh tạo nên áp lực giảm tốc độ xe. Ưu điểm lớn nhất của phanh tang trống là giá thành rẻ, bảo dưỡng dễ dàng. Phanh tang trống có khả năng cường hóa, phù hợp với ô tô có trọng tải lớn, vận hành trên địa hình phức tạp.

1.7 Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh

Hệ thống phanh hoạt động khi lái xe đạp phanh, lực sẽ truyền từ bàn đạp đến bầu trợ lực của phanh. Khi đó, các piston chuyển động nén lò xo và dầu trong xylanh chính. Quá trình này làm tăng áp suất, đẩy dầu đến các đường ống và xylanh của bánh xe, đẩy piston và guốc phanh ép chặt vào má phanh sinh ra lực ma sát. Dưới tác động này, tang trống và moay ơ tại bánh xe sẽ giảm tốc độ quay hoặc dừng lại theo yêu cầu của lái xe.

1.8 Kết luận chương

Ở chương 1 em đã đưa ra được yếu tố tổng quan chung về hệ thống phanh và những thông số kĩ thuật, những hình ảnh về các cụm hệ thống cơ bản của xe ô tô nói chung và xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023 nói riêng như: động cơ, hộp số, hệ thống lái, hệ thống phanh, hệ thống treo…và đã nêu khái quát, ưu điểm nổi bật trên xe cùng với các bộ phận chính của hệ thống phanh, các tính năng an toàn và công nghệ trên xe được trang bị ABS EBD, HSA, ESC… để cho ta thấy được mức độ hiện đại của xe ngày càng một tiên tiến hơn, giúp cho người lái trở lên an toàn nhất khi di chuyển trên đường hoặc gặp những sự cố bất ngờ. Đồng thời đưa ra được nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh để cho tất cả mọi người đọc nói chung và người điều khiển xe nói riêng hiểu sâu hơn về tầm quan trọng của hệ thống này.

CHƯƠNG 2

TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE Ô TÔ MITSUBISHI XPANDER 2023

2.1 Tính toán cơ cấu phanh

2.1.1. Xác định momen phanh theo điều kiện bám dính

a) Kiểm nghiệm lực phanh sinh ra ở bánh xe:

Khi xe phanh người lái tác dụng 1 lực lên bàn đạp phanh, thông qua các cơ cấu dẫn động đến cơ cấu phanh. Tại cơ cấu phanh sẽ tạo ra momen ma sát gọi là momen phanh  nhằm hãm lại bánh xe khi đang chuyển động. Lúc đó ở khu vực tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường xuất hiện phản lực tiếp tuyến Pp ngược chiều với chuyển động của ô tô. Phản lực tiếp tuyến này gọi là lực phanh và được xác định theo biểu thức sau:

P_p = M_p/r_p

b) Lực tác dụng lên ô tô khi phanh

Xét trường hợp chuyển động trên đường bằng (góc w = 0)  

Theo giả thiết ta có:

Tỉ lệ tổng tải trọng đặt lên cầu xe trước: G₁ = 7063 N

Tỉ lệ tổng tải trọng đặt lên cầu xe sau: G₂ = 10497 N

Với tỉ lệ tải trọng mỗi cầu ta có công thức tính khoảng cách từ tâm bánh xe đến các cầu như sau:

a : khoảng cách từ trọng tâm xe tới cầu trước

b : khoảng cách từ trọng tâm của xe tới cầu sau

Từ công thức (3.1) ta tính được khoảng cách từ tâm bánh xe tới các cầu như sau: a = 116 mm  ; b = 1659 mm

Từ công thức (3.2) ta tính được hệ số phân bố tải trọng ở cầu trước và cầu sau: m₁ = 1,20 ; m₂ = 0,70

Từ công thức (3.4) ta tính được:

Momen phanh trên cầu trước: M_pt = 2000 Nm

Momen phanh trên cầu sau: M_ps= 1734 Nm

Theo lý thuyết ô tô lực phanh của bánh xe được giới hạn bởi lực bám. Vì vậy lực phanh tại các cầu của ô tô ngược chiều với chiều xe chuyển động và được tính như sau:

Đối với cầu trước: P_p1= 6790 N

Đối với cầu sau: P_p2= 5878 N

Ở đây ta thấy:

P_p1= 6790 N > 4800 N

P_p2= 5878 N > 3200 N

=> Thỏa mãn yêu cầu kiểm nghiệm

2.1.2 Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh sau

a) Xác định góc  và bán kính  và lực tổng hợp tác dụng lên má phanh :

* Má trước:

Thay số được: 

s': góc hợp bởi N và trục x-x. Góc s^' được xác định: s^' = 9⁰

p^': khoảng cách từ điểm đặt lực tổng hợp tác dụng lên má phanh đến tâm 0. p^' = 172 mm

* Má sau:

Tương tự như má trước ta cũng có được các góc của má phanh như sau:

β^''₀ = 1,74 rad

β^''₁​ = 0,61 rad

β^''₂​ = 2,26 rad

b) Xác định lực tác dụng lên cơ cấu phanh bằng phương pháp họa đồ:

Guốc phanh phải chịu 3 lực:

- Lực P do dần động phanh sinh ra, cụ thể là do pistong của xylanh công tác trong trường hợp dẫn động thủy lực. Phương, chiều và điểm đặt của lực này được xác định theo kết cấu của cơ cấu phanh.

- Phản lực U từ chốt phanh tác dụng lên guốc phanh. Điểm đặt của lực này nằm tại tâm quay của guốc phanh . Tuy nhiên phương chiều và độ lớn thì chưa biết

- Phản lực R từ trống phanh tác dụng lên má phanh. Lực này chưa biết cả điểm đặt, phương, chiều và độ lớn.

- Như vậy cả 3 lực trên đều có những thông số chưa biết. Để xác định được các lực này người ta sử dụng phương pháp dựng hình gọi là họa đồ lực phanh.

*  Xác định góc  ở các cơ cấu phanh :

Từ công thức (1) và (2) ta thấy góc  và bán kính  xác định điểm đặt lực R chỉ phụ thuộc vào các thông số hình học của má phanh. Nếu các má phanh có các kích thước giống nhau thì φ^' và  p^' cũng tương đương nhau.

Vậy chúng ta đã xác định được góc φ^' ≈ 17⁰, nghĩa là xác định được hướng của . Góc  má phanh trước và má phanh sau đều bằng nhau vì cùng có hệ số ma sát như nhau.

* Xây dựng họa đồ lực phanh :

Phanh dẫn động bằng thủy lực với 1 xylanh công tác chung cho cả 2 pistong dẫn động các guốc phanh trước và sau thì các lực tác động bằng nhau:

P^' = P^'' = P

Họa đồ lực phanh được xây dựng theo các bước sau:

+ Xác định các thông số hình học của cơ cấu phanh và vẽ sơ đồ theo đúng tỉ lệ, vẽ các lực P

+ Tính góc và vẽ bán kính

+ Tính góc và vẽ phương của lực R

+ Vẽ hai đường thẳng song song với phương của các lực P, trên đó đặt hai đoạn bằng nhau để mô tả các lực P (hình 3.5b)

Từ các đoạn thẳng mô tả các lực P, dựng tam giác lực cho từng guốc phanh bằng cách vẽ các đường song song với các lực R và U tương ứng đã có trên họa đồ (hình 5b)

Đo trực tiếp trên hình các đoạn  và (mm) và tính tỉ lệ: k = 3,6

Từ họa đồ lực phanh ta đo được:

P = 43 (mm); U’ = 182 (mm); U’’ = 20 (mm)

Ta tính được các lực còn lại:

P= 43.63=2709 (N)

U’=182.63=11446 (N)

U’’= 20.63=1260 (N)

Ta có bảng thông số như bảng 2.1.

* Đường kính xylanh bánh xe  d₂:

P: lực phanh cần thiết tác dụng lên cơ cấu phanh. 

D: đường kính xylanh công tác

n : số xylanh làm việc, chọn n=1 (đối với xe tham khảo)

Do đó ta có đường kính xylanh bánh xe là:: d₂ = 31 mm

=> Chọn đường kính xylanh  d₂ = 32 mm

c) Kiểm tra hiện tượng tự xiết :

Khi thiết kế và tính toán cơ cấu phanh cần phải tránh hiện tượng tự xiết. Hiện tượng tự xiết xảy ra khi má phanh bị ép sát vào trống phanh chỉ bằng lực ma sát mà không cần tác động lực P của dẫn động lên guốc phanh. Nếu hiện tượng này xảy ra thì khi người lái thôi phanh nhưng xe vẫn bị phanh do vậy đây là hiện tượng cần tránh đối với hệ thống phanh. Trên hình 3.5a ta thấy hiện tương tự xiết sẽ không xảy ra khi phương của lực R đi qua phía trên tâm quay của guốc phanh. Khi thôi phanh (tức là khi đó thôi tác động của lực P), phản lực R từ trống phanh vào guốc phanh sẽ đưa má phanh vào vị trí ban đầu (vị trí không phanh). 

* Đối với guốc trước của cơ cấu phanh:

l : khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm chốt, l = 85 mm (chọn từ xe tham khảo)

Thay số được: u = 0,53 > 0,3

Vậy không có hiện tượng tự xiết xảy ra với guốc trước cơ cấu phanh cầu sau

* Đối với guốc sau của cơ cấu phanh:

Từ họa đồ (hình 3.5a) ta có thể thấy p^'' -1sinS^''  trong mọi trường hợp. Vì vậy, bất đẳng thức: l.cosS+u.(p^'' -1sinS^'') luôn thỏa mãn.

Vậy là với guốc sau không bao giờ xảy ra hiện tượng tự xiết.

2.1.3 Tính toán cơ cấu phanh đĩa

* Đường kính xylanh công tác :

Như đã được nếu ở trên, ta chọn cơ cấu phanh cầu trước là phanh đĩa. Do đó sẽ tính toán và kiểm tra cho cơ cấu phanh đĩa.

Theo xe tham khảo ta có được:

R= 150 mm

r = 90 mm

Thay số được: r_m = 0,12 m

Lực ép lên má phanh của cơ cấu phanh trước: Q = 13888N

Đường kính xylanh bánh xe của cơ cấu phanh cầu trước: d₁ = 50 mm

2.1.4 Xác định kích thước má phanh

a) Cơ cấu phanh trước:

- Chọn các kích thước :

Độ dày của đĩa phanh theo xe tham khảo, chọn S = 26 mm

Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh, chọn A = 0,5 mm

- Bề rộng của má phanh (e) được xác định theo công thức gần đúng như sau: e = 60 mm

Từ đó ta có tổng diện tích của 4 má phanh là: A = 30000 mm²

b) Cơ cấu phanh sau

Vậy để đảm bảo ổn định cho cơ cấu phanh và dựa trên xe tham khảo ta lấy: b_mt = b_ms = 40mm

Diện tích của một má phanh:

A_t = 102,8 cm²

A_s = 102,21 cm²

=> Tổng diện tích má phanh là : A_Z = 884,04 cm²

Với:A_Z tổng diện tích má phanh đã có ở trên thì ta lại có công ma sát riêng được tính như sau: L = 282,2 J/cm²

Vậy thỏa mãn điều kiện L = 400 - 1000 J/cm²

2.1.5 Công ma sát riêng

Nếu phanh ô tô đang chuyển động với vận tốc  cho tới khi dừng hẳn V = 0  thì toàn bộ động năng ban đầu của nó được coi là bị chuyển thành công ma sát L tại các cơ cấu phanh

Do đó áp suất trên bề mặt phanh sẽ là: q = 0,925 MPa

Thỏa mãn:  q = [q] = 1,5 - 2 MPa

b) Cơ cấu phanh sau:

Áp suất lên bề mặt má phanh bị giới hạn bởi sức bền của vật liệu do mỗi loại vật liệu chỉ chịu được một áp lực nhất định. 

μ: hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh, μ = 0,3

Thay số lần lượt được: q_t = 2.10⁶ N/m²  ;  q_s = 1,90.10⁶ N/m²​

Vậy áp suất trên bề mặt má phanh sau nằm trong giới hạn cho phép

2.1.7 Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh

Trong quá trình phanh, ma sát tại các cơ cấu phanh chuyển hóa động năng của ô tô thành nhiệt năng ở trống phanh. Một phần của lượng nhiệt này sẽ nung nóng các chi tiết trong cơ cấu phanh mà chủ yếu là trống (đĩa phanh), phần còn lại tỏa ra ngoài không khí. 

G: trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải G =17560 N

g: gia tốc trọng trường g= 9,81

γ: Khối lượng riêng của gang, γ = 7,2 g/cm³

Trong trường hợp phanh ngặt, thời gian phanh rất ngắn nên lượng nhiệt tỏa ra ngoài không khí rất nhỏ, có thể bỏ qua được. Khi đó mức ra tăng nhiệt được tính như sau: t < [t] = 15⁰

Sự tăng nhiệt độ trống phanh với vận tốc V₀ = 30km/h = 8,33m/s, v = 0 km/hmức gia tăng nhiệt độ cho phép là [t] = 15⁰

Nếu tính toán theo tiêu chuẩn ECE, thì V₀ lấy theo bảng 12.1 (quyển tính toán thiết kế) Khi đó mức gia tăng nhiệt độ của đĩa hoặc trống phanh không được vượt quá 80 C.

=> m_t = 8,3 (kg)

Ở đây ta lấy [t] = 15⁰ để tìm ra khối lượng trống phanh nhưng trên thực tế khối lượng các trống phanh lớn hơn khối lượng m_t = 8,3 (kg)

m_t càng lớn => t càng bé => t < [t].

Vậy cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.

2.2 Kiểm tra tính toán dẫn động phanh

2.2.1 Tính toán đường kính xylanh chính

Xác định đường kính xylanh (d) chính dựa trên cơ sở chọn lực bàn đạp trong phạm vi cho phép  Q_b < [Q_b]

Do đó: D = 2,7cm = 27 mm

2.2.2 Hành trình làm việc của pistong trong các xylanh

Hành trình làm việc của các pistong trong các xylanh ở cơ cấu phanh cầu sau.

Thay số được x₂ = 3,2 mm

Cơ cấu phanh trước là phanh đĩa, khe hở giữa má phanh và đĩa nhỏ ta chọn,x1 = 1mm

Hành trình toàn bộ của bàn đạp đối với dẫn động phanh bằng chất lỏng được tính dựa trên cơ sở bỏ qua biến dạng đàn hồi của dẫn động chất lỏng và trên cơ sở tính thể tích chất lòngr cần ép ra khỏi xylanh chính. 

Thay vào công thức (4.3) ta được: S_bd = 97 mm

Ta thấy S_bd = 97 mm < [S_bd]= 150 mm, thỏa mãn điều kiện.

2.2.3 Tính bền đường ống dẫn động phanh

Đường ống dẫn động phanh chịu áp suất khá lớn có khi lên tới 1000 (N/cm²). Khi tính có thể coi đường ống dẫn dầu là loại vỏ mỏng bịt kín hai đầu và có chiều dài khá lớn.

Thay số được: e_t = 4200 N/cm²

Cắt ống bằng mặt phẳng vuông góc với trục của ống thì ứng suất pháp  tác dụng lên thành vỏ ống phải cân bằng với áp suất của chất lỏng tác dụng lên diện tích mặt cắt của ống:

Thay số được: e_n = 2100 N/cm²

Vậy ta có: e_z = 438 Kg/cm²

2.3. Tính toán kiểm tra bộ trợ lực chân không.

2.3.1 Phân tích phương án trợ lực chân không.

Hiện nay trên ô tô hiện đại nhằm mục đích cải tiến các hệ thống giảm cường độ lao động cho người lái, để người lái ít mắc những sai sót kỹ thuật khi xử lý, nâng cao an toàn khi chuyển động, ít xảy ra tai nạn giao thông như thiết kế cường hóa lái, cường hóa phanh, bộ chống hãm cứng bánh xe… Vì vậy thiết kế bộ cường hóa phanh để giảm cường độ lao động cho người lái là rất cần thiết. Thiết kế bộ cường hóa trợ lực chân không.

* Đặc điểm:

Sử dụng ngay đường chân không của đường ống nạp của động cơ, đưa chân

không này vào khoang A của bộ trợ lực, còn khoang B khi phanh được thông với khí trời.

* Nguyên lý hoạt động:

Khi không phanh cần đẩy 9 dich chuyển sang bên phải kéo theo van số 6 và van số 7 cũng chuyển động sang bên phải, van khí tỳ sát van điều khiển đóng đường thông với khí trời, lúc này khoang A thông với khoang B qua hai cửa E và F đồng thời thông với cửa nạp. Không có sự chênh áp giữa hai khoang A, B bầu trợ lực không làm việc.

Khi phanh dưới tác dụng của lực bàn đạp, cần đẩy 9 dịch chuyển sang trái, đẩy các van số 6 và số 7 sang trái. Van điều khiển tỳ sát vào van chân không thì dừng lại còn van khí vẫn tiếp tục dịch chuyển tách rời van điều khiển. Lúc đó đường thông giữa cửa E và cửa F được đóng lại và mở khí trời thông với lỗ F, khi đó áp suất buồng B bằng áp suất khí trời, còn áp suất buồng A bằng áp suất đường nạp (5N/cm²). Do đó giữa buồng A và buồng B có sự chênh lệch áp suất, do sự chênh lệch áp suất này mà màng trợ lực dịch chuyển sang trái tác dụng lên piston 1 một lực cùng chiều với lực bàn đạp của người lái và ép dầu tới các xylanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh.

2.3.2 Tính toán bộ trợ lực chân không.

* Nguyên lý làm việc:

Trạng thái không đạp phanh: van nối 17 được nối với cần điều khiển van và bị kéo sang phải do lò xo hồi van khí 13, van điều khiển 16 bị đẩy sang trái bởi van điều khiển 15 do đó van khí 17 sẽ tiếp xúc với van điều khiển 16 vì vậy khí từ bên ngoài qua lọc khí và bị chặn lại không vào được buồng thay đổi áp suất D. Lúc này van chân không bị tách ra khỏi van điều khiển 16 làm thông các cửa thông khí giữa buồng thay đổi áp suất D với buồng áp suất không đổi A, do đó không có sự chênh lệch áp suất giữa buồng A và D. Vì vậy piston trợ lực đẩy sang phải bởi lò xo màng.

Trạng thái giữ chân phanh: nếu đạp phanh và dừng bàn đạp ở vị trí trung gian nào đó thì cần điều khiển van và van khí 17 sẽ dừng lại ty đẩy tiến thêm một chút nữa do tác dụng của sự chênh áp, van điều khiển áp sát van khí. Do vậy ngăn không cho không khí lọt vào khoang D thế cho nên giữ nguyên lực phanh hiện tại và không dich chuyển tỳ đẩy nữa.

* Hệ số trợ lực:

Khi có trợ lực ta chọn lực bàn đạp cực đại của người lái 300 N, kết hợp với lực của bộ trợ lực sinh ra trên hệ thống phanh tạo ra áp suất cự đại ứng với trường hợp phanh gấp vào 700 N/cm².

Do đó áp suất cho người lái sinh ra là: p_n1 = 289 N/cm².

Áp suất do bộ cường hóa sinh ra sẽ là: p_c = 411 N/cm².

Hệ số cường hóa: K_c = 2,42

* Xác định kích thước màng trợ lực:

Lực do bộ cường hóa sinh ra là: Q_c = 214 N

Q_c: lực do bộ cường hóa sinh ra.

p₀: áp suất khi quyển

Δp: độ chênh áp giữa buồng trước và buồng sau.Δp = N/cm².

D_m: đường kính màng trợ lực

P_lx: lực lò xo hồi vị. P_lx= 30 N

Do đó: D_m= 24 cm².

2.4 Tính toán bộ điều hòa lực phanh

Bộ điều hòa lực phanh lắp trên xe ô tô dùng để tự động điều chỉnh áp lực phanh ở các bánh xe sau theo sự thay đổi tải trọng tác dụng lên cầu sau. Nhờ vậy sẽ tăng được hiệu quả phanh và đảm bảo được sự chuyển động của ô tô khi phanh.

2.4.1. Yêu cầu phân bố lực phanh tối ưu ở các bánh xe

a) Sự phân bố tải trọng khi phanh và nhu cầu về điều hòa lực phanh:

Hệ thống phanh phải được thiết kế sao cho tận dụng tối đa khả năng bám tại các bánh xe để có được hiệu quả phanh cao nhất, nhưng đồng thời cũng phải tránh xảy ra hiện tượng trượt lết gây mất ổn định và mất an toàn chuyển động. 

Tuy nhiên, trong quá trình phanh do có sự phân bố lại tải trọng trên các cầu, nên phản lực Z từ đường lên bánh xe và nghĩa là lực bám cũng thay đổi theo. Vì vậy, trong công thức tính mô men tại các cầu (công thức 3.9, 3.10) có các hệ số phân bố lại tải trọng khi phanh: m1 và m2. 

So sánh công thức (3.41) và (3.42) ta thấy có thể xảy ra hai trường hợp sau:

* Trường hợp 1: ô tô được phanh với cường độ lớn hơn tính toán j_p > j_T

M_p1 < M_o1

M_p2 > M_o2

Điều này có nghĩa là, tại cầu trước khả năng bám của bánh xe không được tận dụng hết do mômen phanh có được trên cầu trước theo thiết kế nhỏ hơn mômen bám. Nhưng tại cầu sau mômen phanh có được trên cầu lớn hơn mômen bám. Vì vậy, trong trường hợp này các bánh xe cầu sau bị trượt lết.

* Trường hợp 2: ô tô phanh với cường độ nhỏ hơn tính toán _p <  j_T

Trong trường hợp này ta có:                                               

M_p1 > M_o1

M_p2 < M_o2

Như vậy, tại cầu trước mômen phanh có được theo thiết kế lớn hơn mômen bám, có nghĩa là, trong trường hợp này, các bánh xe cầu trước sẽ bị trượt lết. Ngược lại, ở cầu sau mômen phanh nhỏ hơn mômen bám và khả năng bám của bánh xe không được tận dụng hết.

b) Bộ điều hòa lực phanh theo tải kiểu pistông - vi sai

* Nguyên lý hoạt động:

Khi lò xo cảm biến tải tì vào một đầu của piston. Tuỳ theo mức độ chở tải mà lực tác dụng lên piston nhiều hay ít.

Khi chưa hoạt động, lò xo đẩy piston lên trên làm piston không tiếp xúc với phớt nên đường dầu thông từ xylanh chính ra xylanh bánh sau.

Khi áp suất dầu tăng cao, lực do áp suất dầu tác dụng lên đầu trên của piston sẽ cân bằng với lực đẩy lên (lực đẩy của lò xo cảm biến tải, của lò xo, của áp suất dầu tác dụng lên đầu dưới của pistông) nên piston tiếp xúc với phớt ngăn không cho dầu ra bánh sau do đó p₂ được hạn chế. Sau đó, nếu tiếp tục đạp phanh, áp suất dầu vào p₁ tăng làm cân bằng trên bị phá vỡ khi đó piston mở ra và p₂ lại tăng lên cho đến khi đạt được sự cân bằng mới.

Quá trình van đóng mở được lặp đi lặp lại như vậy, ứng với các áp suất dầu thay đổi.

2.4.2 Tính toán kiểm tra bộ điều hòa lực phanh

a) Các thông số cần xác định

Để xác định áp suất cần thiết trong xylanh bánh xe ta lập bảng xác định cho từng trường hợp cụ thể khi xe không tải và đầy tải với từng loại đường có hệ số bám khác nhau.

Ta lập bảng giá trị áp suất phân bố ra cầu trước và cầu sau khi xe chạy không tải và đầy tải phụ thuộc vào hệ số bám φ. Áp suất tạo nên trong dẫn động phanh ở các cơ cấu phanh của xe sẽ có các giá trị khác nhau.

Từ các kết quả tính được ở bảng trên ta vẽ được đồ thị các đường đặc tính biểu diễn giữa áp suất cần thiết tác dụng lên các cơ cấu phanh cầu trước p₁ và các cơ cấu phanh cầu sau p₂ ở hai trường hợp xe đầy tải và xe không tải có hệ số bám φ khác nhau.

b) Chọn đường đặc tính điều chỉnh

- Vẽ đường đặc tính thực tế khi không có bộ điều hoà lực phanh (đặc tính không điều chỉnh) bằng cách vẽ một đường thẳng nghiêng với trục hoành một góc 45⁰

- Qua đồ thị ta có thể xác định được điểm bắt đầu làm việc của bộ điều hoà lực phanh ở chế độ không tải và đầy tải:

+ Điểm a^': Là điểm bắt đầu làm việc của bộ điều hoà lực phanh ở chế độ không tải.

+ Điểm a: Là điểm bắt đầu làm việc của bộ điều hoà lực phanh ở chế độ đầy tải.

c) Xác định hệ số bám  đạt hiệu quả phanh cao nhất.

Vậy tại giá trị ϕ_TN và thay vào các phương trình p₁; p₂ và  ta có: p₀₁; p₀₂ 

Đầy tải:p₁ = p₂ = 10,5 (MPa)

Không tải: p₀₁= p₀₂ = 7,08 (MPa)

Như vậy, ở chế độ không tải và đầy tải, khi xe chạy trên đường có hệ số bám ϕ_TN= 0,61 thì phanh đạt hiệu quả cao nhất.

e) Tính toán đường kính pistong visai

Gọi D là đường kính của piston vi sai, chọn D = 30 mm (theo xe tham khảo)

Thay các giá trị S₁ = 61,84 mm², S₂ = 687,2 mm², vào ta có: d = 26 mm.

Như ta đã nói ở trên bộ điều hoà lực phanh làm việc theo hai thông số:

-> Áp suất phanh (qua lực tác dụng lên bàn đạp)

-> Tải trọng tác dụng lên cầu sau

Tải trọng tác dụng lên cầu sau là thông số được đánh giá gần đúng thông qua tín hiệu phản hồi bằng cách thay đổi khoảng cách giữa vỏ xe và vỏ cầu. Sự thay đổi này là thông tin tác dụng vào bộ đàn hồi của bộ điều hoà lực phanh từ đây tín hiệu được truyền tới cụm van thuỷ lực dưới tác dụng của lực đàn hồi.

2.5 Kết luận chương 2

Ở chương 2 em đã tính toán và kiểm tra hoàn thiện tất cả các bộ phận về hệ thống phanh cho bài làm của mình như: cơ cấu phanh, dẫn động phanh, bộ trợ lực chân không và điều hòa lực phanh. Và từ đó để đánh giá việc tính toán và kiểm nghiệm hệ thống phanh trong một xe ô tô là một phần quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu suất quá trình làm việc của hệ thống phanh một cách hiệu quả nhất. Để đảm bảo rằng hệ thống phanh hoạt động đúng, cung cấp lực phanh hiệu quả cao trong qua trình xe di chuyển, dừng đỗ hoặc các tính huống bất ngờ trên đường.

CHƯƠNG 3

CHẨN ĐOÁN VÀ QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE Ô TÔ MITSUBISHI XPANDER 2023

3.1 Chẩn đoán hư hỏng

3.1.2 Bàn đạp phanh bị hẫng:

- Độ cao bàn đạp quá nhỏ hay hành trình tự do bàn đạp quá lớn. Tạo cảm giác thiếu đi một cách đột ngột.

* Nguyên nhân có thể do:

- Cơ cấu hồi vị bàn đạp phanh hỏng

- Khe hở má phanh lớn: Má phanh quá mòn hoặc Cơ cấu tự động điều chỉnh má phanh hỏng

- Rò rỉ dầu từ mạch dầu

- Xy lanh chính hỏng

- Có khí trong hệ thống: Khi đạp phanh khí sẽ bị nén nên gây ra bàn đạp phanh bị hẫng

3.1.3 Bó phanh:

- Cảm thấy có sức cản lớn khi xe đang chạy. Có cảm giác phanh hoạt động mặc dù bàn đạp phanh không được ấn và cần phanh tay mở hoàn toàn.

* Nguyên nhân:

- Cần xem lại hệ thống phanh tay: bị kẹt hoặc motor điện đối với phanh tay điện tử hỏng.

- Hành trình tự do bàn đạp quá nhỏ hay hiện tại cài chỉnh khe hở má phanh quá nhỏ so với hãng khuyến cáo.

- Cơ cấu cần đẩy xylanh chính (tổng phanh có vấn đề): Lò xo hồi bàn đạp bị trượt làm bàn đạp không có độ dơ nên phanh hoạt động liên tục làm bánh xe bị bó khi xe chạy.

3.1.5 Phanh nặng:

Phải dùng lực đạp bàn đạp phanh lớn hơn, khó khăn hơn

* Nguyên nhân có thể do:

- Dính nước ở trống phanh.

- Dầu hay mỡ dính vào má phanh.

- Guốc bị cong, má phanh mòn hay chai cứng.

3.2 Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh

Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh như bảng dưới.

3.3 Kết luận chương 3

Trong chương 4 em đã đưa ra được quy trình vận hành, các nguyên nhân hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh trên xe ô tô, rút ra được các biện pháp khắc phục của hệ thống này, đồng thời nói nên những quy trình chẩn đoán và bảo dưỡng hệ thống phanh của xe giúp cho người sử dụng cần chú ý hơn trong quá trình di chuyển cũng như các mốc thời gian bảo dưỡng định kì cho hệ thống để hệ thống phanh làm việc một cách an toàn, trơn tru và hiệu quả nhất.

CHƯƠNG 4

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH

Hiện nay có rất nhiều phần mềm 3D là một trong những công cụ không thể thiếu đối với các kỹ sư cơ khí. Để có thể xây dựng và hoàn thiện thiết kế cho 1 sản phẩm mới hay 1 chi tiết điển hình của một hệ thống nào đó một cách nhanh chóng, việc lựa chọn chính xác phần mềm thiết kế phù hợp với công việc là hết sức quan trọng. Trong đó ta có thể kể đến các phần mềm như: Solidworks, Creo Parametric, Catia, Inventor… ở đây em đã chọn phần mềm Inventor để phục vụ cho nhu cầu thiết kế, làm việc và học tập của mình. Phầm mềm Inventor tạo ra những nguyên mẫu mô phỏng chính xác về áp lực, tải trọng, khối lượng, độ ma sát,…

4.1 Sử dụng phần mềm Inventor thiết kế mô hình 3D chi tiết pistong của hệ thống phanh trên xe Mitsubishi Xpander 2023

Với các thông số đã được tính toán từ chương 3 ta thiết kế được pistong với các hình ảnh dưới đây.

* Yêu cầu kĩ thuật:

- Làm cùn các bề mặt sắc nhọn

- Phôi không được nứt

- Độ nhám các bề mặt không làm việc là Rz=80

- Độ nhám các bề mặt làm việc là Rz=20

4.2 Ứng dụng phần mềm Inventor để phân tích kết cấu

Ứng dụng tính toán ứng suất bền của pistong phanh trước

* Bước 1: Thiết kế dựa trên thông số đã tính toán

* Bước 3: Gán ràng buộc cố định cho đáy pistong (Fixed)

- Chọn mặt trụ tròn đề ngàm cố định

* Bước 4: Đặt lực tác dụng

- Lấy lực khi pistong chịu áp suất trong xylanh:  13888N

- Điểm đặt lực

* Bước 7: Nhận kết quả chạy mô phỏng qua Report

Sau khi thiết kế xong chi tiết điển hình như pistong ta đi chạy mô phỏng simulate và nhận được các kết quả như ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất mà pisong phải nhận, sự chuyển vị của pistong khi chịu lực tác dụng là 13888N cùng với hệ số an toàn của nó được thể hiện qua các hình 5.2g, 5.2h, 5.2i dưới đây.

Do hợp kim nhôm có ứng suất cho phép là 310 MPa> 29,2Mpa (thỏa mãn yêu cầu)

4.3 Lập quy trình công nghệ gia công

4.3.1 Phân tích chức năng làm việc

Pistông là một chi tiết quan trọng trong nhiều sản phẩm trong ngành chế tạo máy. Pistông là chi tiết chuyển động, piston di chuyển trong xylanh để tạo ra sức đẩy cơ học. Nó chịu sự áp lực từ hỗn hợp nhiên liệu và không khí đốt trong xylanh và chuyển động lên xuống để tạo ra công suất cơ học. Pistong có bề mặt cần gia công là các bề mặt trụ tròn xoay, các bề mặt này thường được gia công với các độ chính xác và độ bóng cao

Ở đây ta chọn dạng sản xuất hàng loạt sản xuất có sản lượng hàng năm tương đối lớn, sản phẩm được chế tạo thành từng đợt, có chu kỳ xác định, sản phẩm ổn định

4.3.3 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

a) Phân tích vật liệu phôi:

Hợp kim nhôm:

- Chịu được áp suất lớn

- Độ bền cao

- Chịu được nhiệt độ cao

- Chịu mài mòn và ăn mòn cao

b) Chọn phôi:

Căn cứ vào hình dạng kích thước vật liệu, dạng sản xuất là hàng loạt ta có thể dùng phương pháp tạo phôi sau:

*  Phương pháp đúc

Phôi đúc được chế tạo bằng cách rót kim loại chảy lỏng vào khuôn có hình dạng, kích thước xác định. Sau khi kim loại kết tinh ta thu được chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.

Phôi từ các kim loại đen, kim loại màu và hợp kim của chúng thường được chế tạo bằng phương pháp đúc.

*  Phương pháp gia công áp lực:

Phương pháp gia công kim loại bằng áp lực là dùng ngoại lực thông qua các dụng cụ làm cho kim loại bị biến dạng ở trạng thái mạng tinh thể theo các hướng định trước đẻ thu được các chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.

*  Phương pháp phôi dập

Phương pháp Sản xuất được những chi tiết lớn hình dáng bất kỳ. Cho ra những sản phẩm có sức bền cơ tính cao, có độ bóng và độ chính xác cao, năng suất cao áp dụng cơ khí hoá và tự động hoá nhưng nhược điểm Phôi liệu phải rèn sơ bộ bằng tay. Độ bền khuôn thấp, Giá thành chế tạo khuôn cao vì vật liệu chế tạo khuôn bằng thép
hợp kim, lòng khuôn chế tạo khó, phải sử dụng máy chuyên dùng

4.3.4 Quy trình công nghệ

Xác định bề mặt quan trọng

Xây dựng bản vẽ lồng phôi và đánh số thứ tự lần lượt các bề mặt gia công

Thứ tự các nguyên công:

a) Nguyên công 1: Phay thô, tinh bề mặt (0), vát mép (7)

- Chọn máy phay vạn năng công sôn 6H82 ren vít vạn năng T616.

- Công suất động cơ trục chính 7kW

- Dao phay 3 mặt gắn các mảnh hợp kim cứng

- Lượng dao chạy s = 0,22 mm/vòng

- Chiều sâu cắt t= 1 mm

* Bước 1: Phay thô, tinh bề mặt (0)

- Định vị: Hạn chế 4 bậc tự do

- Chọn chuẩn: Chuẩn thô bề mặt (1)

- Kẹp chặt: Đặt bề mặt (1) lên phiến tỳ sau đó dùng hai khối V ngắn kẹp chặt bề mặt 3

* Bước 2: Vát mép bề mặt (7)

- Định vị: Hạn chế 4 bậc tự do

- Chọn chuẩn: Chuẩn thô bề mặt (1)

- Kẹp chặt: Đặt bề mặt (1) lên phiến tỳ sau đó dùng hai khối V ngắn kẹp chặt bề mặt 3

c) Nguyên công 3: Tiện thô, tinh bề mặt (3) đạt kích thước , bề mặt (4) đạt kích thước độ dài 6mm, rãnh (5) đạt kích thước  độ dài 4mm,

- Chọn máy tiện ren vít vạn năng T616.

- Công suất động cơ trục chính 4 kW

- Dao tiện phải đầu cong, vật liệu là thép gió

- Chiều sâu cắt t =2 mm

- Lượng chạy dao s = 0,1 mm/vg

* Bước 1: Tiện thô, tinh bề mặt (3) đạt kích thước

- Định vị: Hạn chế 5 bậc tự do

- Chọn chuẩn: Chuẩn tinh bề mặt (0)

- Kẹp chặt: Dùng mâm cặp 3 chấu kẹp chặt bề mặt (3)

* Bước 2: Tiện tinh bề mặt (4) đạt kích thước mm

- Định vị: Hạn chế 5 bậc tự do

- Chọn chuẩn: Chuẩn tinh bề mặt (0)

- Kẹp chặt: Dùng mâm cặp 3 chấu kẹp chặt bề mặt (3)

* Bước 3: Tiện tinh bề mặt (5)

- Định vị: Hạn chế 5 bậc tự do

- Chọn chuẩn: Chuẩn tinh bề mặt (0)

- Kẹp chặt: dùng mâm cặp 3 chấu cặp chặt bề mặt 2

d) Nguyên công 4: Kiểm tra

- Kiểm tra hình dáng chi tiết

- Kiểm tra bề mặt bên ngoài, bên trong của chi tiết với độ nhám lần lượt Rz=20, Rz= 80

- Kiểm tra các kích thước lỗ đạt kích thước lần lượt  

- Kiểm tra rãnh lắp phớt chắn dầu đạt kích thước

4.4 Kết luận chương 4

Ở chương cuối cùng em đã đưa ra một vài phần mềm thiết kế và phân tích kết cấu của chi tiết điển hình trong hệ thống phanh và đồng thời cũng lựa chọn một trong số chúng để phục vụ cho quá trình thiết kế của mình song với đó là đưa ra chức năng làm việc của chi tiết, dạng sản xuất và phương pháp chế tạo chi tiết đó để rồi đưa quy trình công nghệ gia công chi tiết mà tác giả đã thiết kế được ở trên.

KẾT LUẬN

Sau một thời gian được giao làm đồ án tôt nghiệp, được sự giúp đỡ tận tình của Thầy: Ths……………….. và các thầy cô trong bộ môn đến nay em đã thực hiện và hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Khảo sát, tính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023”

Dựa trên những kiến thức đã học ở trường cũng như tìm hiểu và làm việc thực tế ở hãng và gara em đã thực hiện xong đồ án với 5 nội dung chính sau:

Chương 1: Tổng quan chung về hệ thống phanh ô tô và xe Mitsubishi Xpander 2023

Chương 2: Tính toán kiểm tra hệ thống phanh trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023

Chương 3: Vận hành, chẩn đoán và quy trình bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh trên xe ô tô Mitsubishi Xpander 2023

Chương 4: Tính toán thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình

Qua quá trình tìm hiểu lý thuyết tổng quan chung về hệ thống phanh, tìm hiểu về các thông số và kích thước của xe mà mình đã lựa chọn và đưa ra phương án thiết kế. Điều đó được em tiến hành tính toán một cách chính xác và đảm bảo độ tin cậy cao. Quá trình kiểm nghiệm phanh cũng được em tiến hành cẩn thận và đã cho những kết quả nằm trong giới hạn an toàn cho phép. Từ những vấn đề trình bày ở các chương trên em thấy hệ thống phanh có vài trò vô cùng quan trọng trong quá trình xe di chuyển chính vì thế em đưa ra lời kiến nghị đối với người điều khiển nên chú ý và thường xuyên bảo dưỡng hệ thống phanh theo định kì và mong muốn các nhà sản xuất cũng như hãng xe và gara tổ chức xây dựng nhiều tổ sửa chữa lưu động hơn và thực hành chiến đấu trong điều kiện xe gặp những hư hỏng và khắc phục tại chỗ ở xa khu vực chạm sửa chữa.

Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng do thời gian và kinh nghiệm nghiên cứu còn hạn chế nên không thể tránh khói những thiếu xót. Em mong các Thầy tận tình chỉ bảo, giúp đỡ.

Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tính toán thiết kế ô tô PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan -Lưu hành nội bộ - Năm 2009.

2. Lý thuyết ô tô Nguyễn Hữu Cẩn- Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kĩ Thuật - Năm 2005.

3. Kết cấu và tính toán ô tô Ngô Khắc Hùng – Nhà Xuất Bản Giao Thông Vận Tải Năm 2008.

4. Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh ô tô máy kéo - Dương Đình Khuyến – Năm 1995.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"