MỤC LỤC

MỤC LỤC..............................1

MỞ ĐẦU...................................................................................................... 8

Chương 1: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH XE ZIL-131................... 10

1.1. Giới thiệu chung về xe ZIL-131............................................................ 10

1.2. Hệ thống phanh ZIL-131...................................................................... 12

1.2.1 Hệ thống phanh chính........................................................................ 12

1.2.2. Phanh dừng....................................................................................... 15

1.3. Kết cấu hệ thống phanh chính.............................................................. 17

1.3.1. Máy nén khí...................................................................................... 18

1.3.2. Bộ điều chỉnh áp suất........................................................................ 18

1.3.3. Van an toàn....................................................................................... 19

1.3.4. Van tổng phanh................................................................................ 19

1.3.5. Bình chứa khí nén............................................................................. 20

1.3.6. Bầu phanh ........................................................................................ 21

1.3.7. Cơ cấu phanh.................................................................................... 22

1.3.8. Van phanh rơ moóc.......................................................................... 24

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHANH Ô TÔ ................................. 26

2.1. Mô men phanh cần thiết để phanh ô tô ............................................... 26

2.2. Xác định mô men phanh do cơ cấu phanh sinh ra............................... 29

2.3 Tính lực đẩy lên cơ cấu doãng má phanh.............................................. 32

2.4. Sử dụng trọng lượng bám khi phanh.................................................... 34

2.5. Xác định các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh..................................... 37

2.5.1. Gia tốc chậm dần khi phanh J_Pmax .................................................... 37

2.5.2. Thời gian phanh................................................................................ 38

2.5.3. Quãng đường phanh.......................................................................... 39

2.5.4. Lực phanh và lực phanh riêng........................................................... 40

2.6. Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh ô tô trên đường.................................... 40

Chương 3: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT CƠ CẤU AN TOÀN CHO HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE ZIL 131...44

3.1. Hệ thống phanh khí nén trên xe Zil 131............................................... 44

3.2. Phương án cải tiến hệ thống phanh khí nén ......................................... 45

3.2.1. Phương án 1...................................................................................... 45

3.2.2. Phương án 2...................................................................................... 47

3.3. Lắp đặt bình tích năng và công tắc phanh dự phòng............................ 49

3.3.1. Lắp đặt bình tích năng...................................................................... 49

3.3.2. Lắp đặt công tắc phanh dự trữ.......................................................... 52

3.4. Lắp bình tích năng với bầu phanh........................................................ 53

Chương 4: TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG SỬ DỤNG TRỌNG LƯỢNG BÁM VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM TRÊN ĐƯỜNG ...54

4.1. Tính toán khảo sát các cụm chi tiết cho phương án đã cải tiến............. 54

4.1.1. Thông số đầu vào và kết quả tính toán............................................. 56

4.2. Phương pháp thử nghiệm phanh trên đường........................................ 62

4.2.1. Mục đích........................................................................................... 62

4.2.2. Điều kiện thí nghiệm......................................................................... 62

4.2.3. Các phương tiện và thiết bị đo.......................................................... 63

4.2.4. Sơ đồ thiết bị và nguyên tắc hoạt động............................................. 63

4.2.5. Qui trình đo....................................................................................... 65

4.2.6. Xử lý kết quả và nhận xét................................................................. 67

4.2.7 Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh............................................................ 68

Chương 5: HƯỚNG DẪN KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH XE ZIL-131.....71

5.1. Một số yêu cầu chung.......................................................................... 71

5.2. Hướng dẫn sử dụng.............................................................................. 72

5.3. Nội dung bảo dưỡng hệ thống phanh xe ZIL-131................................. 73

5.3.1. Bảo dưỡng thường xuyên.................................................................. 73

5.3.2 Bảo dưỡng kỹ thuật 1 ........................................................................ 74

5.3.3. Bảo dưỡng kỹ thuật 2........................................................................ 74

5.4 Những hỏng hóc thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục............. 75

5.4.1. Khí nén không tiếp được hay tiếp chậm vào các bình chứa của hệ thống khí nén (bộ điều chỉnh áp suất có làm việc)... 77

5.4.2. Bộ điều chỉnh áp suất phải làm việc ngay sau khi các bình chứa được tiếp đủ khí.......78

5.4.3. Không tiếp được khí nén vào các bình chứa (trong trường hợp bộ điều chỉnh áp suất vẫn làm việc bình thường)... 78

5.4.4. Không tiếp được khí vào bình chứa của rơ moóc.............................. 78

5.4.5. Hiệu quả phanh thấp hoặc không phanh được ôtô bằng hệ thống phanh công tác khi đã đạp bàn đạp đến hết cỡ.... 79

5.4.6. Có hiện tượng phanh phía cầu sau khi người lái không thực hiện thao tác phanh chính cũng như phanh phụ hay phanh tay... 79

5.4.7. Có nhiều dầu lọt vào hệ thống khí nén.............................................. 79

5.4.8. Hệ thống phanh rơ moóc không hoạt động hay hoạt động với hiệu quả rất thấp.....80

5.5. Hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống phanh xe ZIL-131................... 80

5.5.1. Phanh tay ......................................................................................... 80

5.5.2. Phanh chân........................................................................................ 80

5.5.3. Máy nén khí...................................................................................... 82

5.5.4. Van điều chỉnh áp suất...................................................................... 83

5.5.5. Van an toàn....................................................................................... 83

5.5.6 Van phân phối................................................................................... 83

5.5.7. Bầu phanh......................................................................................... 84

5.5.8. Hệ thống dẫn động phanh................................................................. 84

5.5.9. Bảo dưỡng hệ thống phanh .............................................................. 85

5.5.10. Các hiện tượng hư hỏng của hệ thống phanh xe ZIL-131................ 86

5.6. Qui trình tháo lắp và sử dụng bình tích năng....................................... 88

5.6.1. Qui trình tháo lắp chi tiết bình tích năng........................................... 88

5.6.2. Qui trình lắp hệ thống dẫn động phanh khi cải tiến.......................... 89

5.6.3. Hướng dẫn sử dụng hệ thống phanh khí nén có sử dụng bình tích năng 90

KẾT LUẬN................................................................................................. 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................... 93

MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển kinh tế đất nước, mật độ ô tô trên đường ngày càng lớn. Điều này đặt ra vấn đề cấp thiết hàng đầu về an toàn giao thông trên đường.

Theo số liệu thống kê sơ bộ của một số quốc gia, tai nạn giao thông do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn nhất so với các lỗi kỹ thuật, chiếm khoảng 52 -74%. Tai nạn giao thông không chỉ gây ra thiệt hại về người mà còn gây lãng phí lớn tài sản của nhà nước và nhân dân. Đa số các xe tải hạng trung, hạng nặng hệ thống phanh được thiết kế theo hướng sử dụng khí nén, hệ thống phanh này có ưu điểm: lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ, chủ yếu dùng để điều khiển van phân phối còn lực tác dụng lên cơ cấu phanh do áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh thực hiện. Tuy nhiên, nhược điểm là khi hệ thống khí nén bị hư hỏng thì phanh không hoạt động làm mất an toàn chuyển động.

Trong Quân đội đang sử dụng nhiều loại phư­ơng tiện vận tải có hệ thống phanh khí nén nh­ư : ZIL-131. Đây là những dòng xe có đặc tính kỹ chiến thuật tốt, hoạt động hiệu quả trong điều kiện chiến tranh mà các dòng xe mới hiện nay không thể thay thế được. Tuy nhiên dòng xe này đã cũ, hệ số an toàn không cao, độ tin cậy thấp. Việc đưa các dòng xe mới vào sử dụng là không thể, bởi vì trong Quân đội có khoảng hơn 4.000 xe Zil 131 có sử dụng hệ thống phanh khí nén, nếu thay thế sẽ cần kinh phí rất lớn. Vì vậy nghiên cứu nâng cao chất lượng hiệu quả phanh là rất cần thiết. Để khắc phục nhược điểm của hệ thống phanh khí nén, cần nghiên cứu cải tiến, thiết kế lắp đặt thêm bình tích trữ năng lượng kiểu lò xo (bình tích năng) cho hệ thống phanh  nhằm tự động phanh xe khi hệ thống khí nén hư hỏng và phanh dự phòng khi hệ thống phanh chân mất tác dụng. Đây là hướng nghiên cứu mang tính thực tiễn cao.

Do đó đề tài: “Nghiên cứu cải tiến hệ thống phanh xe Zil 131” rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Vì vậy tôi đã quyết định chọn đề tài này làm đồ án tốt nghiệp.

Nội dung đồ án bao gồm:

Chương 1: Nghiên cứu hệ thống phanh xe ZIL 131

Chương 2: Cơ sở lý thuyết về phanh ô tô

Chương 3: Nghiên cứu thiết kế và lắp đặt cơ cấu an toàn cho hệ thống phanh khí nén trên xe ZIL 131

Chương 4: Tính toán khả năng sử dụng trọng lượng bám và phương pháp thử nghiệm trên đường.

Chương 5: Hướng dẫn khai thác và sử dụng hệ thống phanh xe ZIL 131

Qua thời gian học tập, nghiên cứu với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: TS................ và các thầy trong khoa ôtô, tôi đã hoàn thành nội dung đồ án đ­ược giao. Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên đồ án của tôi sẽ không tránh khỏi những thiếu xót. Tôi rất mong sự góp ý của các thầy để đồ án tốt nghiệp của tôi đ­ược hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cám ơn. 

                                                                    TPHCM, ngày ... tháng ... năm 20...

                                                                 Học viên thực hiện

                                                                .....................

Chương 1

 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH XE ZIL-131

1.1. Giới thiệu chung về xe ZIL-131

Xe ZIL-131 do nhà máy chế tạo ô tô mang tên “Li Kha Trốp” sản xuất năm 1964. Xe được đưa vào Việt Nam sử dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực quân sự. Đây là loại xe vận tải 3 cầu chủ động (6 x 6), có tính năng cơ động cao, hoạt động tốt trên tất cả các loại địa hình. Xe có thể hoạt động tốt trong điều kiện khí hậu khác nhau, cụ thể hoạt động hiệu quả trong môi trường có nhiệt độ xung quanh trong phạm vi từ -40^oC đến +50^oC.

Động cơ:

- Xe ZIL-131 động cơ xăng, 4 kỳ, 8 xilanh, bố trí hình chữ V, góc nhị diện bằng 90^o, dung tích làm việc 6,0 lít, công suất lớn nhất 150 ml (tương đương 110,4 kW) ở số vòng quay 3200 v/ph, mômen xoắn lớn nhất 41 KGm (tương đương 402,21 Nm) ở số vòng quay 1800-2000 v/ph.

- Thứ tự làm việc của các xilanh là: 1-5-4-2-6-3-7-8.

Hệ thống lái:

- Dẫn động lái cơ khí, có trợ lực thủy lực, cơ cấu lái dạng vít-đai ốc-thanh răng cung răng.

Hệ thống phanh:

- Hệ thống phanh chính: Phanh dẫn động bằng khí nén, cơ cấu phanh kiểu tang trống với 2 guốc phanh được bố trí ở tất cả các bánh xe.

- Phanh tay: Tang trống, dẫn động cơ khí.

1.2. Hệ thống phanh ZIL-131

1.2.1 Hệ thống phanh chính

Ô tô trang bị hệ thống phanh bảo đảm chuyển động an toàn ở tốc độ cao, cho phép lái xe điều chỉnh được tốc độ chuyển động hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm nhằm nâng cao năng suất vận chuyển. Hầu hết các ôtô hiện nay thường bố trí hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc và dẫn động phanh bằng thuỷ lực, khí nén hoặc phối hợp giữa thuỷ lực và khí nén. 

Sơ đồ hệ thống phanh xe ZIL-131 như hình 1.3:

Cấu tạo chung hệ thống phanh dẫn động khí nén:

Sơ đồ cấu tạo của hệ thống phanh khí nén điển hình được thể hiện như trên hình 1.3. 

Cấu tạo chung của hệ thống phanh khí nén gồm có: máy nén khí 1 đóng vai trò là nguồn năng lượng, các van phanh 2 và 5 thuộc khối điều khiển; khối truyền gồm các đường ống dẫn khí, ống mềm, đầu nối, khối tích năng là bình chứa khí nén 9 và 6, khối chấp hành là các bầu phanh 8.

1.2.2. Phanh dừng

Phanh dừng giữ cho xe đứng yên trên đoạn đường nằm ngang, hoặc trên dốc kể cả khi không có người lái, khi đậu hay đỗ xe. Phanh dừng là dạng phanh tang trống đặt ở hệ thống truyền lực, dẫn động bằng cơ khí.

1.3. Kết cấu hệ thống phanh chính

1.3.1. Máy nén khí

Thân của máy nén khí 7, khối xilanh 9 và nắp máy 21 được đúc từ gang xám. Mỗi piston 16 có 3 xec măng: 2 xec măng khí 14 và xec măng dầu 11. Piston 16 được nối với thanh truyền bằng chốt 13. Chốt này được hạn chế dọc trục bằng nắp hãm 12. Thanh truyền 10 lắp ghép với trục khuỷu 53 nhờ bạc 52 và các nắp rời 50. Trên nắp máy, phía trên hai xilanh có hai van nén 18.

1.3.2. Bộ điều chỉnh áp suất

Bộ điều chỉnh áp suất đặt trên khối xilanh của máy nén khí là một phần tử thuộc khối điều khiển trong dẫn động phanh, có tác dụng tự động giữ áp suất khí nén trong hệ thống nằm trong giới hạn đồng thời giảm tải cho máy nén khí.

1.3.4. Van tổng phanh

Khí nén sau khi được nạp đầy trong các bình chứa sẽ được điều khiển thời điểm và lưu lượng cung cấp vào hệ thống thông qua một thiết bị có tác dụng như một van khóa gọi là tổng van phanh. Cấu tạo của tổng van phanh 2 tầng dùng cho dẫn động phanh 1 dòng xe ZIL-131

1.3.5. Bình chứa khí nén

* Công dụng:

Tích trự năng lượng khí nén cho hệ thống phanh và các thiết bị dùng khí nén trên xe ô tô.

* Kết cấu:

Kết cấu bình chứa khí nén chỉ ra trong hình 2.4.

1.3.7. Cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh là thiết bị trực tiếp tạo ra và thay đổi lực cản để phanh xe bằng cách tạo ra mômen phanh cần thiết và giữ ổn định về chất lượng phanh trong quá trình sử dụng. Hệ thống phanh sử dụng cơ cấu phanh loại ma sát. Lực cản được tạo ra nhờ ma sát thay đổi giữa phần quay (tang phanh) và phần không quay (guốc phanh). Phần quay được liên kết cứng với bánh xe ôtô.

Chương 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHANH Ô TÔ

2.1. Mô men phanh cần thiết để phanh ô tô

Để nghiên cứu quá trình phanh ô tô chúng ta khảo sát mô hình xe ZIL 131 dưới tác dụng của các lực trong trường hợp xe không kéo mooc trên mặt phẳng nằm ngang.

Các lực tác dụng lên ô tô khi phanh

G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô

L: Chiều dài cơ sở của xe

h_g: Chiều cao trọng tâm xe

P_w: Lực cản không khí

P_P1, P_P2: Lực phanh ở bánh xe cầu trước và hai cầu sau.

P_{P2 =} P’_{P2 +} P’’_P2

P_f1, P_f2: Lực cản lăn ở bánh xe cầu trước và hai cầu sau.

P_{f2 =} P’_{f2 +} P’’_f2

Để sử dụng hết trọng lượng bám của ô tô ở các bánh xe trước và sau, khi đó lực phanh lớn nhất ở các bánh xe phải đạt đến giới hạn trọng lượng bám,  nghĩa là P_p1max = Z₁.j; P_p2max = Z₂.j. Thay (2.3) và (2.4) vào ta được.

Khi phanh thì lực cản không khí P_w và lực cản lăn P_f1, P_f2 rất nhỏ, có thể bỏ qua. Sự bỏ qua này gây sai số 1,5 ¸ 2%. Do đó ta có thể viết:

P_j = P_p1 + P_p2                                                      

Và P_jmax = P_pmax = Gj

2.2. Xác định mô men phanh do cơ cấu phanh sinh ra

Mô men phanh sinh ra ở cơ cấu phanh của ô tô phải đảm bảo giảm tốc độ hoặc ngừng hoàn toàn với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép. Ngoài ra còn phải đảm bảo cho ô tô đứng ở độ dốc cực đại

Nếu cam có biên dạng thân khai, tỷ số truyền cam ép là hằng số không phụ thuộc vào góc quay cam: i_k=2l_k/d_k

2.3 Tính lực đẩy lên cơ cấu doãng má phanh:

Các lực này xác định trong hai trường hợp: khi phanh bằng hệ thống phanh chân và khi phanh bằng phanh dự phòng. Khi phanh chân, trên cơ sở biết được áp suất khí nén đưa đến bầu phanh và diện tích màng bầu phanh. 

2.4. Sử dụng trọng lượng bám khi phanh

Trong hệ thống phanh không có bộ điều hòa lực phanh thì tỉ số mô men M_p1 và M_p2 sẽ không đổi (C = const). Trong trường hợp này trọng lượng bám chỉ được sử dụng hoàn toàn tại một điểm có hệ số bám j₀. 

Ở phần bên trái biểu thị mối quan hệ giữa mô men phanh sinh ra ở cầu trước và cầu sau (do cơ cấu phanh sinh ra M_p1, M_p2) phụ thuộc vào lực tác dụng lên bàn đạp phanh Q (hoặc áp suất dầu thủy lực ) được xác định theo biểu thức (2.17).

2.5. Xác định các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh

2.5.1. Gia tốc chậm dần khi phanh J_Pmax

Gia tốc chậm dần khi phanh là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh ô tô, thực tế thường được xác địng bằng thực nghiệm.

Khi phân tích các lực tác dụng lên ô tô (hình 2.1) ta thiết lập được phương trình cân bằng lực như sau:

P_J = P_P + P_f + P_w + P_h ± P_i                                            (2.31)

2.5.2. Thời gian phanh

Thời gian phanh cũng là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh. Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt. 

2.5.4. Lực phanh và lực phanh riêng.

Chỉ tiêu này được dùng thuận lợi nhất khi thử phanh trên bệ thử. Lực phanh sinh ra ở các bánh xe ô tô xác định theo biểu thức:

P_p = M_P/r_k

Nhận xét:

- Bốn chỉ tiêu trên đều có giá trị ngang nhau, nghĩa là khi đánh giá chất lượng phanh chỉ cần dùng một trong bốn chỉ tiêu nói trên.

- Trong thực tế chỉ tiêu quãng đư­ờng phanh thường được sử dụng nhất, vì quãng đ­ường phanh mang tính trực quan, cho phép lái xe hình dung đ­ược vị trí của xe có thể dừng trư­ớc một trư­ớng ngại vật mà họ buộc phải xử lí để tránh xảy ra tai nạn khi xe đang chuyển động ở một tốc độ nào đó.

2.6. Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh ô tô trên đường.

Các quốc gia khác nhau đều có tiêu chuẩn riêng cho phù hợp với mức độ phát triển kinh tế, chính vì vậy các tiêu chuẩn sử dụng đều không giống nhau. Việc đề ra tiêu chuẩn cụ thể cho từng nư­ớc phụ thuộc vào nhiều vấn đề như­: nguồn ô tô cung cấp cho sử dụng, điều kiện đ­ường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, trang thiết bị kiểm tra.

Chương 3

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT CƠ CẤU AN TOÀN CHO HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE ZIL 131

3.1. Hệ thống phanh khí nén trên xe Zil 131

Dẫn động phanh khí nén được sử dụng phổ biến ở các ô tô vận tải nhiều cầu cỡ vừa và lớn như: Zil 131, Kraz 255b, Kamaz, Maz (sử dụng trong quân đội), HYUNDAI, HINO, KIA từ 5 tấn đến 15 tấn...

3.2. Phương án cải tiến hệ thống phanh khí nén

3.2.1. Phương án 1

Khi thiết kế lắp đặt cơ cấu an toàn, có lắp đặt thêm bộ điều hòa lực phanh và các chi tiết khác, do đó hoạt động của phanh chân có sự thay đổi.

Nguyên lí hoạt động cơ cấu an toàn: Như phương án 2      

3.2.2. Phương án 2

Khi thiết kế lắp đặt cơ cấu an toàn, đề tài không làm thay đổi kết cấu của các cụm, các chi tiết trên hệ thống phanh nguyên bản mà chỉ lắp đặt thêm một số cụm chi tiết. Mọi hoạt động của hệ thống phanh chân vẫn theo tiêu chuẩn của nhà thiết kế.

3.3. Lắp đặt bình tích năng và công tắc phanh dự phòng

3.3.1. Lắp đặt bình tích năng.

Trên hình 3.3 cho thấy sau khi lắp đặt bình tích năng với bầu phanh, hệ thống gồm 4 khoang cơ bản, trên mặt bích có 2 lỗ cấp khí nén, 1 lỗ cấp cho khoang B và 1 lỗ cấp cho khoang C.

A. Khoang thông với khí trời của bình tích năng

B. Khoang khí nén của bình tích năng

C. Khoang khí nén của bầu phanh.

D. Khoang thông với khí trời của bầu phanh

3.3.2. Lắp đặt công tắc phanh dự trữ.

Công tắc phanh dự trữ dùng để điều khiển khí nén của cơ cấu an toàn trong dòng dẫn động hệ thống phanh dự  phòng.

Việc bố trí công tắc phanh dự phòng trên yêu cầu phải gọn gàng, chắc chắn và thuận lợi để phòng khi hệ thống phanh xuất hiện sự cố người lái xe thao tác xử lý tình huống kịp thời.

Chương 4

TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG SỬ DỤNG TRỌNG LƯỢNG BÁM VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM TRÊN ĐƯỜNG

4.1. Tính toán khảo sát các cụm chi tiết cho phương án đã cải tiến

Thông số kỹ thuật về xe tải ZIL 131 như bảng 4.a.

4.1.1. Thông số đầu vào và kết quả tính toán:

Thông số tính toán cho xe ZIL 131:

 D = 11cm; d = 7cm ; c = 18 cm; d_k=1,5cm; l_k = 12,5 cm; μ = 0,3.

Cơ cấu phanh bánh trước:

Guốc trước: β₁ = 33⁰; β₂ = 145⁰; β₀ = 115⁰_;  Guốc sau: β₁ = 33⁰; β₂ = 147⁰; β₀ = 115⁰

Cơ cấu phanh bánh sau:

Guốc trước: β₁ = 33⁰; β₂ = 145⁰; β₀ = 115⁰_; Guốc sau: β₁ = 25⁰; β₂ = 155⁰; β₀ = 130⁰

Kết quả tính toán:

- Khi phanh bằng phanh chân với áp suất khí nén p= 6,5 kG/cm² thì lực tác dụng lên các guốc phanh P = 420 kG;  M_t = 53 kG.m ; P₁ + P₂ =  7005 kG ;  P₁/P₂  = 0.905;  Từ đó ta tính được: P₁ = 3675 kG; P₂ = 3325 kG.

- Khi phanh bằng bình tích năng, mô men phanh do cơ cấu phanh sinh ra theo sự tác dụng lực của lò xo bình tích năng như trên hình 4.1

a. Kết quả mô men phanh do lực lò xo sinh ra tại cơ cấu phanh

MpT: Mô men phanh sinh ra tại bánh xe cầu trước (N.m).

MpS: Mô men phanh sinh ra tại bánh xe cầu sau (N.m).

Q: Lực tác dụng của lò xo (N).

b. Kết quả mô men phanh cần thiết của ô tô theo điều kiện bám

Dựa trên cơ sở lý thuyết chương 2, các thông số kết cấu của ô tô ZIL 131 và biểu thức (2.11), (2.12) ta xác định được mối quan hệ giữa mô men phanh cần thiết của ô tô với điều kiện bám của mặt đường. 

c. Đồ thị xác định khả năng sử dụng trọng lượng bám của ô tô khi phanh bằng bình tích năng.

Từ đồ thị mô men phanh của cơ cấu phanh do lực lò xo sinh ra và đồ thị mô men phanh theo điều kiện bám của xe ZIL 131 trình bày ở trên, để đánh giá khả năng sử dụng trọng lượng bám của ô tô khi phanh bằng bình tích năng , ta biểu diễn giá trị mô men phanh cần thiết và mô men phanh do cơ cấu phanh sinh ra khi phanh bằng bình tích năng lên cùng một hệ trục tọa độ.

4.2. Phương pháp thử nghiệm phanh trên đường.

4.2.1. Mục đích.

Xác định được các thông số đánh giá chất lượng quá trình phanh của xe như:

+ Quãng đường phanh S_p,

+ Thời gian phanh t_p,

+ Gia tốc phanh J_p, bằng phương pháp thực nghiệm và có thể dùng để so sánh với kết quả tính toán lý thuyết hoặc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình phanh trong điều kiện thực tế vận hành xe.

4.2.2. Điều kiện thí nghiệm.

Thí nghiệm đo quá trình phanh của xe được thực hiện để đánh giá chất lượng phanh của xe trong bài toán kiểm nghiệm khi thiết kế, cải tiến thay thế hệ thống hoặc một trong các cụm của hệ thống phanh xe hoặc trong khuôn khổ nội dung thí nghiệm môn học lý thuyết xe.

4.2.3. Các phương tiện và thiết bị đo.

Phương tiện và thiết bị thí nghiệm đo quá trình phanh của xe bao gồm:

+ 01 xe.

+ 01 máy tính DEWETRON 3000 đã cài đặt phần mềm DLSX.

+ 01 bộ sensor V1 và bộ đồ gá sensor.

+ 01 ắc qui 12V.

+ 01 bộ nguồn rung EA-TWI 250-12.

4.2.4. Sơ đồ thiết bị và nguyên tắc hoạt động.

a. Sơ đồ kết nối thiết bị đo.

Sơ đồ kết nối các thiết bị đo được thể hiện trên hình dưới.

b. Nguyên lý làm việc của hệ thống.

Sau khi các thiết bị được kết nối và được cấp điện, toàn bộ hệ thống ở trạng thái sẵn sàng hoạt động. Khi xe thí nghiệm hoạt động, sensor V1 thu nhận tín hiệu và nó được xử lý, chuyển đổi từ tín hiệu ánh sáng sang tín hiệu điện rồi truyền về bộ chuyển đổi tín hiệu. 

4.2.5. Qui trình đo.

Trong khi thực hiện thí nghiệm ngoài 02 nhân viên bảo vệ và các thành viên quan sát cần 01 cán bộ đo (CB), 01 trợ lý đo (TL) và 01 lái xe (LX), các thành viên này thực hiện theo qui trình đo như bảng 4.b.

4.2.7 Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh

Các quốc gia khác nhau đều có tiêu chuẩn riêng cho phù hợp với mức độ phát triển kinh tế, chính vì vậy các tiêu chuẩn sử dụng đều không giống nhau. Việc đề ra tiêu chuẩn cụ thể cho từng nư­ớc phụ thuộc vào nhiều vấn đề như­: nguồn ô tô cung cấp cho sử dụng, điều kiện đ­ường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, trang thiết bị kiểm tra.

Chương 5

HƯỚNG DẪN KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH XE ZIL-131

5.1. Một số yêu cầu chung

Trong quá trình khai thác sử dụng, hệ thống phanh cần chú ý những yêu cầu chung đối với hệ thống phanh như sau:

- Không được thay đổi kết cấu của hệ thống phanh nếu không được cơ quan có thẩm quyền cho phép.

- Khi có chi tiết bị hư hỏng phải thay thế thì  phải thay thế bằng các chi tiết tương tự do nhà máy chế tạo ô tô đó sản xuất hoặc do cơ sở chế tạo được cơ quan có thẩm quyền cho phép, không được thay thế bằng các chi tiết chế tạo tùy tiện.

5.2. Hướng dẫn sử dụng

Khi xe chưa nổ máy cần kiểm tra

Kiểm tra toàn bộ bên ngoài xe theo một vòng tròn khép kín từ ca bin xe bên trái, vòng quanh xe, kiểm tra độ kín khít của phần dẫn động xem có sự rò khí ở các đường ống dẫn khí, đặc biệt ở các đầu nối và các bầu phanh.

5.3. Nội dung bảo dưỡng hệ thống phanh xe ZIL-131

5.3.1. Bảo dưỡng thường xuyên

Việc tiến hành công tác bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày có vai trò quan trọng trong việc duy trì trạng thái kỹ thuật tốt của hệ thống phanh. Nhằm phát hiện sớm những hư hỏng, đề ra kế hoạch bảo dưỡng định kỳ ngắn hạn và dài hạn hợp lý trong quá trình sử dụng.

5.3.2 Bảo dưỡng kỹ thuật 1

Ngoài công việc bảo dưỡng thường xuyên thì bảo dưỡng kỹ thuật 1cần làm thêm các công việc sau:

*  Kiểm tra, điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp phanh. (điều chỉnh bằng cần dẫn động):

Hành trình tự do của bàn đạp phanh là hành trình dễ triệt tiêu khe hở, độ dơ trong cả hệ thống phanh, kể từ khi bắt đầu tác động lên bàn đạp đến khi má phanh bắt đầu áp sát tang trống phanh, thực hiện quá trình phanh. 

* Kiểm tra độ kín đường ống, chốt chẻ, buồng phanh, cần đẩy:

Khi hệ thống đang có áp suất, ta đặt trên bàn đạp phanh 1 lực, khí nén sẽ xuống bầu phanh và kiểm tra độ kín khít ở các vị trí xung quanh mới lắp ghép bầu phanh, lỗ của trục bầu phanh, lỗ ở trên bầu phanh và vị trí nối ống dẫn với bầu phanh.

5.3.3. Bảo dưỡng kỹ thuật 2

Bảo dưỡng kỹ thuật 2 gồm bảo dưỡng kỹ thuật 1 và các công việc sau:

*Kiểm tra sự làm việc của máy nén khí:

Kiểm tra, xiết chặt các đai ốc kẹp chặt máy nén khí lên nắp máy động cơ đốt trong, sự kẹp chặt pu li, độ căng dây đai dẫn động máy nén, xiết chặt các đai ốc của gu giông kẹp giữ năp máy và các chi tiết kẹp chặt khác. Đai ốc của gu giông được xiết đều theo hai chiều.

* Kiểm tra, làm sạch cơ cấu phanh, sự kẹp chặt và điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang phanh:

Kiểm tra việc kẹp chặt mâm phanh với ngõng trục của dầm cầu, xiết các đai ốc trục quay của guốc, đai ốc bu lông kẹp giá bắt cam ép.

5.4 Những hỏng hóc thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục

5.4.1. Khí nén không tiếp được hay tiếp chậm vào các bình chứa của hệ thống khí nén (bộ điều chỉnh áp suất có làm việc)

* Nguyên nhân hỏng hóc:

- Hỏng ống mềm hoặc ống dẫn.

- Lỏng các mối bắt chặt những chỗ nối các ống dẫn, ống mềm và phụ tùng nối ống chuyển tiếp.

* Phương pháp khắc phục:

- Thay các ống mềm hoặc ống dẫn.

- Xiết lại những chỗ nối, thay các chi tiết hỏng ở mối nối và vật bít kín.

5.4.4. Không tiếp được khí vào bình chứa của rơ moóc

* Nguyên nhân hỏng hóc:

- Hỏng các thiết bị điều khiển cơ cấu phanh lắp trên rơ moóc, hỏng các cơ cấu phanh rơ moóc.

- Tắc ống dẫn cung cấp.

* Phương pháp khắc phục:

- Thay các thiết bị bị hỏng.

- Dùng khí nén để thổi ống, nếu cần thiết phải thay thế ống mới.

5.4.8. Hệ thống phanh rơ moóc không hoạt động hay hoạt động với hiệu quả rất thấp

* Nguyên nhân hỏng hóc:

- Hỏng các bộ phận trên đường dẫn khí nén từ trên xe chính xuống.

- Hỏng cơ cấu điều khiển phanh được đặt ở phần sau rơ moóc.

* Phương pháp khắc phục:

- Kiểm tra hệ thống truyền dẫn theo các cách đã nêu ở trên.

- Sửa chữa hoặc thay mới các thiết bị hỏng hóc.

5.5. Hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống phanh xe ZIL-131

5.5.1. Phanh tay

Thường xuyên kiểm tra, làm sạch, kiểm tra độ bắt chặt và kiểm tra điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống. Khi tăng độ mòn tấm ma sát thì sẽ làm tăng hành trình tự do. 

5.5.2. Phanh chân

Thường xuyên kiểm tra khe hở giữa tang phanh và bề mặt tiếp xúc của má phanh. Trong quá trình sử dụng do má phanh bị mòn, nên khe hở lớn, như vậy ta phải điều chỉnh lại khe hở.

5.5.5. Van an toàn

Yêu cầu van phải không rò hơi , để khắc phục rò hơi người ta tiến hành tháo rửa bằng xăng (hoặc dầu hoả) và sấy khô, trên bề mặt van phải không có hiện tượng rỗ, sứt mẻ …v.v

5.5.10. Các hiện tượng hư hỏng của hệ thống phanh xe ZIL-131.

Tổng hợp lại hệ thống phanh trên xe ZIL-131 có thể có một số hiện tượng hư hỏng cơ bảng 5.a.

5.6. Qui trình tháo lắp và sử dụng bình tích năng

5.6.1. Qui trình tháo lắp chi tiết bình tích năng

a. Quy trình tháo

1. Tháo chốt đẩy (8).

2. Dùng khẩu 17, ống nối và súng khí nén để tháo đai ốc chính (5); tháo đệm (4).

3. Dùng súng khí nén, khẩu 26 tháo bu lông chính (3).

4. Đặt bình tích năng lên máy ép thủy lực, dung cờ lê 12, 13 tháo 8 đai ốc (11) và bu lông (10).

7. Tháo lò xo (2).

b. Quy trình lắp

1. Lắp lò xo (2) vào thân xy lanh (1).

2. Lần lượt lắp đệm làm kín (13), đệm chịu mòn (14) vào piston. Lắp cụm piston vào thân xy lanh (1).

3. Lần lượt lắp đệm làm kín trên (7), đệm làm kín dưới vào (6) vào nắp (9).

7. Lắp chốt đẩy (8).

5.6.2. Qui trình lắp hệ thống dẫn động phanh khi cải tiến

* Bước 1:

- Lắp bình tích năng vào bầu phanh.

- Lắp bầu phanh khí nén, bình tích năng vào khung giá đỡ.

- Lắp giá đỡ, bầu phanh khí nén, bình tích năng vào khung xe.

* Bước 2:

- Nổ máy, chạy xe vào đường kiểm tra kỹ thuật xe.

- Nổ máy kiểm tra khí nén đạt áp suất 4,5 kG/cm²

- Tiến hành chạy thử xe tốc độ 20km/h, đạp phanh dừng xe kiểm tra phanh không bị lệch, đạt chuẩn.

5.6.3. Hướng dẫn sử dụng hệ thống phanh khí nén có sử dụng bình tích năng

a. Kiểm tra hệ thống phanh xe trước khi đi công tác

- Kiểm tra rò rỉ đường ống dẫn khí nén.

- Kiểm tra cần điều khiển phanh dự phòng ở vị trí nhả phanh.

- Nổ máy áp suất khí đạt 4,5  7,5 kG/cm².

b. Kiểm tra hệ thống phanh xe sau khi đi công tác

- Tiến hành vặn 2 bu lông kéo lò xo bình tích năng theo chiều quay ngược chiều kim đồng hồ đến hết hành trình, vặn chặt với lực siết khoảng 2kG.

- Kiểm tra lại toàn bộ các hệ thống trên, ghi vào sổ nhật kí theo dõi xe

KẾT LUẬN

Qua thời gian học tập và nghiên cứu, bằng những kiến thức đã được học, được tích luỹ ở nhà trường, với sự nổ lực của bản thân trong việc sưu tầm, thu thập tài liệu, cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo trong khoa Ôtô đặc biệt là thầy giáo: TS………….. trực tiếp hướng dẫn tôi làm đồ án tốt nghiệp, nay tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với những nội dung sau:

- Phân tích và đưa ra phương án cải tiến hệ thống dẫn động phanh khí nén 1 dòng thành hệ thống dẫn động phanh khí nén có thêm hệ thống phanh dự phòng và hệ thống tự động phanh khi mất khí nén.

- Tính toán khảo sát các cơ cấu lắp đặt thêm, xác định lực tác dụng lên cần cam xoay để có mô men phanh cần thiết do cơ cấu phanh sinh ra làm căn cứ lựa chọn bình tích năng.

- Kết quả nghiên cứu được áp dụng cải tiến hệ thống dẫn động phanh khí nén trên xe ZIL131, nâng cao hiệu quả phanh. Góp phần cải tiến vũ khí trang bị kỹ thuật, đáp ứng nhu cầu hiện đại hóa của quân đội trong tình hình đất nước khó khăn, chưa thể thay thế vũ khí trang bị kỹ thuật hiện đại. Đề tài có ý nghĩa chiến lượt.

- Cuối cùng tập trung vào các nội dung kiểm tra, chuẩn đoán kỹ thuật của toàn bộ hệ thống, cũng như từng bộ phận cụ thể của hệ thống phanh ZIL 131. Hướng dẫn tháo lắp, khai thác sử dụng phanh khi lắp đặt bình tích năng.

Qua quá trình thực hiện nhiệm vụ đồ án tôi đã học hỏi được thêm rất nhiều kiến thức hữu ích từ giáo viên hướng dẫn, để nâng cao kiến thức bản thân, tích lũy thêm được kinh nghiệm thực tế, rèn luyện được tác phong làm việc khoa học hơn, tỷ mỉ cụ thể hơn.

Tuy nhiên do kiến thức, lý luận, kinh nghiệm thực tế của bản thân còn hạn chế nên trong đồ án còn có những sai sót. Tôi rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các thầy giáo và các đồng chí trong lớp để cho đồ án của tôi được hoàn chỉnh hơn và bản thân tôi cũng được hoàn thiện hơn, để phục vụ cho công tác sau này.

Sau cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo : TS………….. đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đồ án; cảm ơn các thầy trong khoa ô tô đã giúp đỡ rất nhiều để tôi có thể hoàn thành đồ án đúng thời gian và bảo đảm chất lượng.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Hữu Cẩn. Phanh ô tô. Cơ sở khoa học và thành tựu mới. NXB Khoa học và Kỹ thuật. Hà Nội 2004.

2. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên, Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo (tập 1, 2, 3). Nxb Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1968.

3. Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Hữu Nam, Thí nghiệm ôtô, NXB KH&KT 2004.

4. Nguyễn Hữu Cẩn và các tác giả, Lý thuyết ô tô máy kéo.

5. Vũ Đức Lập, Động lực học phanh ôtô, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội 2008.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"