MỤC LỤC

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ DU LỊCH

1.1. Công dụng của hệ thống phanh.

1.2. Cấu tạo chung về hệ thống phanh.

1.2.1. Sơ đồ bố trí chung.

1.2.2. Yêu cầu hệ thống phanh

1.3. Hệ thống phanh trên ô tô du lịch.

1.3.1. Giới thiệu chung về ô tô du lịch.

1.3.2. Hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch.

1.4. Giới thiệu hệ thống phanh trên một số loại ô tô hiện hành.

CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ DU LỊCH

2.1. Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh thủy lực có trợ lực chân không

2.2. Phân tích kết cấu một số cụm cơ bản trong hệ thống phanh thủy lực có trợ lực chân không.

2.2.1. Cơ cấu phanh.

2.2.1.3. Cơ cấu phanh kiểu bơi

2.2.1.4. Cơ cấu phanh đĩa

2.2.2. Xi lanh phanh chính

2.2.3. Trợ lực chân không

CHƯƠNG 3. KHẢO SÁT HIỆU QUẢ PHANH Ô TÔ DU LỊCH

3.1. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh

3.1.1. Gia tốc chậm dần khi phanh

3.1.2. Thời gian phanh

3.1.3. Quãng đường phanh

3.1.4. Lực phanh và lực phanh riêng

3.2. Động lực học quá trình phanh

3.2.1. Các giả thiết

3.2.2. Phương trình động lực học khi phanh

3.2.3.  Điều kiện phanh xe có hiệu quả nhất

3.3 khảo sát hiệu quả phanh

3.3.1. Cơ sở lý thuyết

3.3.2. Xác định các thông số đánh giá hiệu quả phanh.

3.3.3. Khảo sát hiệu quả phanh khi vận tốc bắt đầu phanh thay đổi

3.3.4. Khảo sát hiệu quả phanh khi điều kiện đường thay đổi

CHƯƠNG 4. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHANH Ô TÔ DU LỊCH

4.1. Hệ thống phanh ABS.

4.1.1. Cấu tạo hệ thống ABS.

4.1.2. Bố trí dẫn động và nguyên lý làm việc của hệ thống ABS.

4.2. Phân loại hệ thống ABS.

4.3. Một số sơ đồ ABS điển hình.

4.4. Ưu, nhược điểm của hệ thống chống bó cứng.

CHƯƠNG 5. KHAI THÁC, SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ DU LỊCH

4.1. Khai thác, sử dụng hệ thống phanh

4.1.1. Các yêu cầu cơ bản khi kiểm tra hệ thống phanh.

4.1.2.  Những chú ý khi khai thác, sử dụng hệ thống phanh

4.2. Bảo dưỡng kĩ thuật hệ thống phanh ô tô du lịch.

4.2.1. Bảo dưỡng thường xuyên.

4.2.2. Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 1.

4.2.3. Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 2.

4.3. Bảo dưỡng một số bộ phận trong hệ thống phanh ô tô du lịch.

4.3.1. Bảo dưỡng, kiểm tra đánh giá tình trạng kĩ thuật của cơ cấu phanh đĩa.

4.3.2. Bảo dưỡng, kiểm tra đánh giá tình trạng kĩ thuật cơ cấu phanh guốc.

4.3.3. Kiểm tra và điều chỉnh hành trình bàn đạp phanh.

4.3.4. Kiểm tra độ kín khí của bầu trợ lực chân không và xi lanh chính.

4.4. Hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

MỞ ĐẦU

   Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của một đất nước. Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước. Từ lúc ra đời cho đến nay ô tô đã được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du lịch...

    Ở nước ta, số ô tô cũng đang phát triển cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trên đường ngày càng cao, vì vậy vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết luôn phải quan tâm.

   Trong những nguyên nhân gây tai nạn giao thông có liên quan đến  hư hỏng máy móc, trục trặc về kỹ thuật thì theo thống kê cho thấy tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn. Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.

   Trong thời gian gần đây việc nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống phanh trên ô tô được quan tâm nhiều, đồng thời mạng lưới giao thông ngày càng phát triển, chất lượng đường ngày càng được nâng cấp cho phép nâng cao được vận tốc trung bình của ô tô. Hệ thống phanh có đảm bảo độ tin cậy mới góp phần tạo điều kiện cho người lái xe điều khiển xe dễ dàng và linh hoạt, đồng thời duy trì được tốc độ của ô tô theo ý muốn trên mọi địa hình khác nhau.

   Hệ thống phanh trên ô tô rất đa dạng cùng với sự phát triển nhanh và mạnh của ngành công nghiệp ô tô, trên ô tô đã sử dụng rất nhiều thiết bị trợ lực cho hệ thống phanh như: trợ lực khí nén, trợ lực chân không, trợ lực thuỷ lực, trợ lực điện….

   Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, em đã thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả phanh ô tô du lịch”.

   Với đề tài như trên, phần đầu là chương 1 của đồ án sẽ giới thiệu sơ lược chung về hệ thống phanh ô tô du lịch, trình bày công dụng, cấu tạo chung, yêu cầu và cách phân loại hệ thống phanh, xác định loại hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch. Phần tiếp là chương 2 sẽ đi sâu nghiên cứu, phân tích kết cấu của hệ thống phanh ô tô du lịch và các phần tử trong hệ thống, từ đó có thể nắm vững các đặc điểm kết cấu, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng và các chú ý trong khai thác sử dụng của cụm, hệ thống đó. Tiếp đến là chương 3 là đi vào khảo sát hiệu quả của hệ thống phanh nhằm đảm bảo tốt quá trình vận hành, sử dụng an toàn của hệ thống. Trên cơ sở đó, chương 4 sẽ đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả phanh ô tô du lịch. Và cuối cùng chương 5 của đồ án sẽ là phần khai thác, sử dụng hệ thống phanh ô tô du lịch.

                                                                                                               Hà nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                Học viên thực hiện

                                                                                                              ……………

CHƯƠNG 1

     GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ DU LỊCH

   Hệ thống phanh giữ vai trò rất quan trong trong đảm bảo an toàn chuyển động của ô tô. Do vậy chương 1 đồ án sẽ trình bày công dụng, cấu tạo chung và yêu cầu của hệ thống phanh nói chung; trình bày một số hệ thống phanh sử dụng phổ biến trên ô tô du lịch

1.1. Công dụng của hệ thống phanh.

Hệ thống phanh trên ô tô có công dụng sau đây :

- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đấy khi ô tô đang chuyển động.

 - Hệ thống phanh còn đảm bảo cho ô tô đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay mặt đường ngang trong thời gian dài mà không cần sự có mặt của lái xe.

1.2. Cấu tạo chung về hệ thống phanh.

Hệ thống phanh là một tập hợp các cơ cấu được liên kết với nhau để thực hiện quá trình phanh xe. Hiện nay, trên các ô tô hệ thống phanh được cải tiến phát triển theo từng dòng, chủng loại khác nhau.

- Cơ cấu truyền gồm có các ống dẫn, các đầu nối ghép, có chức năng dẫn dầu từ cơ cấu điều khiển đến cơ cấu chấp hành. Cơ cấu truyền luôn được điền đầy dầu.

- Cơ cấu chấp hành của dẫn động phanh thủy lực là các xi lanh phanh bánh xe, có tác dụng biến đổi áp suất dầu thành lực tác dụng lên cơ cấu phanh.

1.2.1. Sơ đồ bố trí chung.

 Hệ thống phanh trên ô tô du lịch hiện nay nói chung được bố trí dựa trên 2 sơ đồ cơ bản tương ứng với 2 phương án dẫn động phanh là: thủy lực, thủy lực có trợ lực chân không

a. Phanh thủy lực.

Lực đạp phanh của người lái thông qua các cần liên động sẽ đẩy pittông trong xylanh chính (xylanh sinh áp) cung cấp dầu tới các xylanh công tác ở cơ cấu phanh (xylanh sinh lực) tạo ra lực ép lên các pittông tác dụng lên guốc phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe.

b. Phanh thủy lực trợ lực chân không.

Khi người lái tác dụng vào bàn đạp phanh 1 qua hệ thống đòn sẽ đẩy cần điều khiển trong bầu trợ lực chân không 2, cần điều khiển bị dịch chuyển sẽ đóng cửa thông giữa hai khoang trong bầu trợ lực. Trong bầu trợ lực một khoang được thông với cổ hút của động cơ nên có áp suất chân không, một khoang thông với khí trời do đó tạo nên sự chênh áp giữa hai khoang làm dịch chuyển màng ngăn trong bầu trợ lực. 

1.2.2. Yêu cầu hệ thống phanh

Hệ thống phanh là một hệ thống quan trọng của ô tô đảm bảo chức năng an toàn chủ động nên nó phải thỏa mãn các yêu cầu:

+ Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất ở bất kỳ chế độ chuyển động nào, ngay cả khi dừng ô tô tại chỗ, đảm bảo thoát nhiệt tốt, bánh xe không bị trượt.

+ Có độ tin cậy làm việc cao để ô tô chuyển động an toàn.

1.3. Hệ thống phanh trên ô tô du lịch.

1.3.1. Giới thiệu chung về ô tô du lịch.

Ô tô du lịch là một loại phương tiện giao thông đường bộ có khả năng vận chuyển một số lượng người và hàng hóa hạn chế, chủ yếu phục vụ nhu cầu cá nhân. 

- Xe phục vụ cho các nhu cầu đi lại thông thường của cá nhân có từ 2-5 chỗ ngồi và khoang chứa đồ nhỏ như : xe sedan, xe coupe, xe compi (xe hatchback), xe cabriolet (có thể mở mui), xe thể thao.

- Xe phục vụ cho các nhu cầu đi lại và vận chuyển lớn hơn như : xe đa dụng từ 5-8 chỗ ngồi, thay đổi được bố trí khoang xe để chở người hoặc chở hàng, có thể hoạt động trên các địa hình khó khăn.

1.3.2. Hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch.

Thông thường, trên ô tô du lịch thường sử dụng hệ thống phanh chính dẫn động thủy lực chia dòng, có trợ lực chân không, cơ cấu phanh guốc chốt tựa cùng phía lực đẩy bằng nhau, cơ cấu phanh guốc chốt tựa khác phía lực đẩy bằng nhau, cơ cấu phanh kiểu bơi và trên một số xe hiện đại có thể sử dụng toàn bộ cơ cấu phanh dạng đĩa.

Phanh dừng của xe du lịch thường được dẫn động bằng cơ khí đến các cơ cấu phanh ở cầu sau.

1.4. Giới thiệu hệ thống phanh trên một số loại ô tô hiện hành.

 Trong nền công nghiệp ô tô ngày nay, xuất hiện nhiều kết cấu hỗ trợ hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả của quá trình phanh. Điểm hình như một số kết cấu sau:

- Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (anti-lock brake system)

- Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA (brake assist)

- Hệ  thống  phân  phối  lực  phanh  điện  tử  EBD  (electric  brake-force distribution)

CHƯƠNG 2

PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ DU LỊCH 

2.1 Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh thủy lực có trợ lực chân không

Hệ thống phanh thủy lực có trợ lực chân không có cấu tạo giống hệ thống phanh thủy lực. Để giảm nhẹ lực tác dụng lên bàn đạp phanh của người lái xe và nâng cao độ an toàn, hệ thống phanh thủy lực có trợ lực chân không trang bị thêm trợ lực chân không. Hệ thống phanh thủy lực có trợ lực chân không  gồm cơ cấu phanh, dẫn động phanh và trợ lực phanh.

 Khi đạp phanh: khi người lái tác động lên bàn đạp phanh 1 qua cần đẩy 2 tác dụng lên pít tông, ở xi lanh phanh chính 4 ép dầu vào đường dẫn đến xi lanh phanh bánh xe 5 đẩy guốc phanh ép sát vào tang phanh để phanh bánh xe. 

2.2. Phân tích kết cấu một số cụm cơ bản trong hệ thống phanh thủy lực có trợ lực chân không.

Từ sơ đồ bố trí chung đã nêu ở trên, đồ án đi vào phân tích một số cụm cơ bản của hệ thống phanh thủy lực có trợ lực chân không.

2.2.1. Cơ cấu phanh.

Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen phanh trên bánh xe khi phanh ô tô. Trên thực tế đây là hệ thống phanh thủy lực, nên có thể sử dụng: cơ cấu phanh chốt tựa một phía và lực đẩy guốc phanh bằng nhau, cơ cấu phanh guốc chốt tựa khác phía và lực lên đẩy guốc phanh bằng nhau, cơ cấu phanh guốc kiểu bơi và cơ cấu phanh đĩa.

2.2.1.3. Cơ cấu phanh kiểu bơi

Trên hình 2.6 và 2.7 đưa ra kết cấu và sơ đồ lực tác dụng lên cơ cấu phanh kiểu bơi.

Đầu phía trên các guốc tỳ vào chốt tựa bằng các lực của lò xo kéo 1 và 3. Đầu dưới của hai guốc không liên kết khớp nối với mâm phanh như ở sơ đồ trước đây đã nêu mà được liên kết với nhau qua thanh đẩy tỳ trực tiếp lên hai guốc phanh. Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và tang phanh bằng các cơ cấu ren trong thanh tỳ trung gian làm thay đổi chiều dài của thanh này.

Khi phanh, pít tông trong xi lanh chuyển dịch hai guốc phanh ép sát vào tang phanh. Khi các guốc phanh tiếp xúc với tang phanh thì bị cuốn theo tang phanh. Guốc trước tác dụng đẩy guốc sau qua thanh đẩy cho đến khi đầu trên guốc sau tỳ vào chốt tựa. 

2.2.1.4. Cơ cấu phanh đĩa

Cơ cấu phanh dạng đĩa khác với cơ cấu phanh dạng tang trống là có bề mặt ma sát dạng phẳng, lực ép trong cơ cấu thường vuông góc với mặt phẳng quay của đĩa. Cơ cấu phanh dạng đĩa có thể có loại một đĩa dạng hở hoặc dạng kín, loại giá đỡ cố định hoặc giá đỡ di động và loại nhiều đĩa.

Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa

+ Một đĩa phanh được lắp cùng may ơ bánh xe và quay cùng bánh xe.

+ Một giá đỡ trong đó đặt xi lanh phanh bánh xe.

+ Hai má phanh dạng phẳng được đặt hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi pít tông của xi lanh phanh bánh xe.

2.2.2. Xi lanh phanh chính

Trên ô tô hiện nay trang bị xi lanh chính có xi lanh chính một dòng và xi lanh chính hai dòng. Trong khuôn khổ đồ án đi vào phân tích xi lanh chính hai dòng, xi lanh chính hai dòng được dùng phổ biến vì tính an toàn hơn.

Xi lanh chính hai dòng với thân đúc bằng gang bố trí trong nó hai pít tông. Pít tông 3 tác dụng dẫn động phanh cầu sau, về cấu tạo nó khác chút so với pít tông 4 tác dụng cho mạch dẫn động phanh cầu trước. Cần đẩy liên kết với bàn đạp phanh luôn tỳ vào pít tông 4. Các pít tông tạo thành trong xi lanh phanh chính hai buồng, có các cửa nối với các đường ống ra mạch dẫn động cho cầu trước và cầu sau. Có hai cửa nối thông với khoang chứa dầu bên trên.

- Dò rỉ dầu phanh ở dòng phanh đến cơ cấu phanh trước bên phải và cơ cấu phanh sau bên trái ( sau pittông thứ nhất ) thể hiện trên hình 2.6

 Khi đạp bàn đạp phanh pittông số 1 dịch chuyển sang bên trái nhưng không tạo ra áp suất thủy lực ở phía sau. Do đó pittông số 1 nén lò xo phản hồi tiếp xúc với pittông số 2, và đẩy pittông số 2 làm tăng áp suất thủy lực ở đầu trước xylanh chính, tác động vào hai trong các phanh bằng lực từ phía trước của xylanh.

2.2.3. Trợ lực chân không

Trợ lực chân không, cụm van điều khiển trung tâm được sử dụng phổ biến trên ô tô du lịch.

Bộ trợ lực chân không dùng để nâng cao quá trình phanh và cải thiện điều kiện làm việc của người lái xe khi động cơ hoạt động. Bộ trợ lực phải đảm bảo tạo ra tác dụng trợ lực mà không làm mất đi cảm giác lên bàn đạp phanh của người lái, độ nhạy cao và có tính tùy động.

Trạng thái nhả phanh: Khi người lái nhả bàn đạp phanh, cần điều khiển van và van khí bị đẩy sang phải nhờ lò xo hồi van khí và phản lực của xy lanh phanh chính. Nó làm cho van khí tiếp xúc với van điều khiển, cửa B đóng, đường thông giữa khí trời với buồng áp suất thay đổi bị bịt lại. Cùng lúc đó van khí cũng nén lò xo van điều khiển lại. Vì vậy van điều khiển bị tách ra khỏi van chân không làm mở cửa A. Cửa chân không A đóng, cửa khí trời B mở ra, khí từ buồng áp suất thay đổi tràn sang buồng áp suất không đổi. 

Trên đây, chương 2 đồ án đã đưa ra sơ đồ bố trí chung, phân tích kết cấu một số cụm cơ bản của hệ thống phanh thủy lực có trợ lực chân không được sử dụng phổ biến trên ô tô du lịch. 

CHƯƠNG 3

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ PHANH Ô TÔ DU LỊCH

3.1. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh

Để đánh giá chất lượng phanh của quá trình phanh ôtô có thể dùng các chỉ tiêu sau đây: Quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, thời gian phanh, lực phanh hoặc lực phanh riêng .

3.1.1. Gia tốc chậm dần khi phanh

  Đây là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá hiệu quả phanh ôtô. Khi phân tích các lực tác dụng lên ôtô có thể viết phương trình cân bằng lực kéo khi phanh ôtô như sau:

 P_j = P_p +P_f + P_w + P +P_i                                (3.9)

Trong đó:

P_p , P_f , P_w , P, P_i lần lượt là lực phanh sinh ra ở các bánh xe, lực cản lăn, lực cản không khí, lực để thắng tiêu hao ma sát không khí, lực cản dốc.

Thực nghiệm chứng tỏ P_f, P_w, P rất bé so với lực phanh P_p­. Khi phanh trên đường nằm ngang (P_i = 0) thì lực phanh P_P chiếm khoảng 98% tổng các có xu hướng cản sự chuyển động của ôtô, ta có phương trình sau:  P_j = P_p

Trong quá trình phanh chậm dần, ôtô đạt gia tốc phanh chậm dần thấp hơn nhiều. Phanh đột ngột chỉ xảy ra trong những tình huống nguy hiểm.

3.1.2. Thời gian phanh

Thời gian phanh cũng là một trong các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh cũng như chất lượng quá trình phanh. Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng cao.

Ta thấy thời gian phanh nhỏ nhất không phụ thuộc vào trọng lượng xe mà phụ thuộc vào vận tốc bắt đầu phanh ôtô v₁, phụ thuộc vào hệ số khối lượng quay  và phụ thuộc vào hệ số bám  giữa bánh xe với mặt đường. Để giảm thời gian phanh, người lái nên cắt ly hợp khi phanh.

Để xác định quãng đường phanh thực tế cần nghiên cứu quá trình phanh qua các đồ thị thực nghiệm thể hiện quan hệ giữa lực phanh P_P sinh ra ở bánh xe (hoặc mômen phanh M_P) với thời gian t. Đồ thị này được gọi là giản đồ phanh. 

Trên giản đồ, gốc toạ độ được coi là thời điểm người lái phát hiện ra chướng ngại vật ở phía trước và nhận thức được rằng cần phải phanh xe. Thời gian các giai đoạn trong quá trình phanh thực tế được xác định cụ thể gồm có:

t₁: Thời gian phản xạ của người lái, tức là từ lúc thấy được chướng ngại vật cho đến lúc tác dụng vào bàn đạp phanh. Thời gian này phụ thuộc vào trình độ của người lái. Thời gian t₁ nằm trong giới hạn t₁ = 0,3 - 0,8s.

t₂: Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh do phải khắc phục hành trình tự do trong hệ thống, tức là thời gian từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh cho đến khi má phanh ép sát vào tang phanh. 

Khi ôtô đã dừng hoàn toàn thì thời gian phanh t₅ không ảnh hưởng đến quãng đường phanh nhỏ nhất. Như vậy thời gian phanh thực tế tổng cộng kể từ lúc có tín hiệu phanh đến khi phanh dừng hẳn sẽ là:

t_P = t₁ + t₂ + t₃ + t₄                                                                        

Từ giản đồ phanh cho thấy ở thời gian t₁ + t₂, lực phanh và gia tốc chậm dần bằng không. Lực phanh và gia tốc bắt đầu tăng lên từ thời điểm A là điểm khởi đầu của thời gian t_2. Cuối thời gian t₃, lực phanh và gia tốc chậm dần đạt giá trị cực đại và giữ không đổi trong suốt thời gian t₄. Cuối thời gian t₄, gia tốc chậm dần và lực phanh bắt đầu giảm. Hết thời gian t₅, lực phanh bằng không. Gia tốc chậm dần trong thời gian t₄ được gọi là gia tốc chậm dần ổn định. 

3.1.4. Lực phanh và lực phanh riêng 

Lực phanh riêng cực đại có giá trị bằng hệ số bám. Như vậy, về mặt lý thuyết, lực phanh riêng cực đại có thể đạt được giá trị 75 - 80% trên mặt đường nhựa khô nằm ngang. Nhưng trong thực tế, giá trị đạt được chỉ trong khoảng 45 - 65%. 

Tại Việt Nam hiện nay, tiêu chuẩn về hiệu quả phanh cho phép ôtô lưu hành trên đường được quy định tại tiêu chuẩn 22 TCN 224 - 2001: “Tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường của phương tiện cơ giới đường bộ” do Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải Việt Nam ban hành ngày 05/12/2001.  

3.2. Động lực học quá trình phanh

3.2.1. Các giả thiết

Khi đang chuyển động trên đường cũng như khi bắt đầu vào chế độ phanh ôtô chịu tác dụng của nhiều nội lực và ngoại lực phức tạp. Để đơn giản và thuận tiện cho việc khảo sát, đề tài đưa ra một số giả thiết sau:

- Khảo sát mô hình phẳng của ôtô hai cầu không kéo moóc, không tính đến ảnh hưởng của chiều rộng bánh xe, các bánh xe của một cầu được coi là một.

- Hệ số bám của các bánh xe ở các cầu là không đổi và bằng nhau

- Toàn bộ khối lượng của ôtô tập trung tại trọng tâm xe.

- Xe chuyển động trên đường phẳng, nằm ngang, lớp phủ đồng nhất. 

3.2.2. Phương trình động lực học khi phanh

Lực phanh lớn nhất P_Pmax bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt đường, ta có:

R_K = R_K1 + R_K2+ R_K3

Với:

+ S là quãng đường phanh, [m].

+ G là trọng lượng toàn bộ của ôtô, [N].

+ K_W là hệ số cản không khí.

+ F = B.H là diện tích cản chính diện của ôtô, [m²].

+ B là chiều rộng cơ sở của ôtô, [m].

Quá trình phanh khi không ngắt động cơ khỏi hệ thống truyền lực chỉ có hiệu quả khi M_mse > M_je .

3.3 Khảo sát hiệu quả phanh

Trên đây là lý thuyết khảo sát hiệu quả phanh thì tính toán theo thực tế sẽ gồm thời gian phanh, gia tốc phanh và quãng đường phanh

3.3.1. Cơ sở lý thuyết
Dưới đây trên hình 3.6 là sơ đồ giản đồ phanh nhận được bằng thực nghiệm

Trên giản đồ, gốc toạ độ được coi là thời điểm người lái phát hiện ra chướng ngại vật ở phía trước và nhận thức được rằng cần phải phanh xe. Thời gian các giai đoạn trong quá trình phanh thực tế được xác định cụ thể gồm có:

- t₁: Thời gian phản xạ của người lái, tức là từ lúc thấy được chướng ngại vật cho đến lúc tác dụng vào bàn đạp phanh. Thời gian này phụ thuộc vào trình độ của người lái. Thời gian t₁ nằm trong giới hạn t₁ = 0,3 - 0,8s. Chọn  t₁ = 0,5s

- t₂: Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh do phải khắc phục hành trình tự do trong hệ thống, tức là thời gian từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh cho đến khi má phanh ép sát vào tang phanh. Thời gian này phụ thuộc vào kết cấu dẫn động phanh, đối với phanh khí nén t₂ = 0,2 - 0,4s, phanh dầu t₂ = 0,03 - 0,1s. Chọn t₂ = 0,3s'

3.3.2.1. Gia tốc khi phanh.

Gia tốc khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh ô tô.

Lấy hệ số bám φ = 0,8.

Thay các số liệu vào (3.41) ta được: j_pmax = 0,8.9,81 = 7,848 [ m² ]

3.3.2.2. Thời gian phanh.

Như vậy quá trình phanh kể từ khi người lái nhận được tín hiệu cho đến khi ô tô dừng hẳn kéo dài trong thời gian t như sau :

t_p = t₁ + t₂ + t₃ + t₄ = 0,5 + 0,3 + 0,7 + 0,611 = 2,111 [s]

3.3.2.3. Quãng đường phanh.

 Quãng đường phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh của ôtô. Cũng vì vậy mà trong tính năng kỹ thuật của ôtô, các nhà chế tạo thường cho biết quãng đường phanh của ôtô ứng với vận tốc bắt đầu phanh đã định.

Từ những kết quả trên ta nhận thấy quãng đường phanh của xe là 7,192[m] nằm trong giới hạn cho phép nên đảm bảo được những chỉ tiêu đối với xe du lịch.

CHƯƠNG 4

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHANH Ô TÔ DU LỊCH

4.1. Hệ thống phanh ABS.

Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS là hệ thống điều khiển lực phanh điện tử giúp nâng cao hiệu quả phanh và khả năng kiểm soát xe ở những tình huống phanh gấp.

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

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

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

4.1.1. Cấu tạo hệ thống ABS.

Hệ thống ABS là sự kết hợp các cụm cơ cấu như trên sơ đồ hình 4.1. đề tài sẽ nêu lần lượt cấu tạo của từng cụm cơ cấu.

a. Cảm biến tốc bánh xe:

- Nhiệm vụ: cảm biến tốc độ bánh xe là nhận và truyền tín hiệu tốc độ của bánh xe về cho khối điều khển điện tử ECU. Tùy thuộc vào số kênh của hệ thống ABS mà xác định vị trí và số lượng cảm biến tốc độ bánh xe.

- Cấu tạo: cảm biến tốc độ bánh xe thực chất là một máy phát điện cỡ nhỏ.

+ Khi mỗi răng của vòng răng đi ngang qua nam châm thì từ thông qua cuộn dây sẽ tăng lên và ngược lại, khi răng đã đi qua thì từ thông sẽ giảm đi. Sự thay đổi từ thông này sẽ tạo ra một suất điện động thay đổi trong cuộn dây và truyền tín hiệu này đến bộ điều khiển điện tử.

b. Khối điều khiển điện tử ECU:

Khối điều khiển điện tử ECU là bộ vi sử lý máy tính. ECU nhận tín hiệu tham số từ các cảm biến, phân tích tín hiệu rồi đưa ra tín hiệu đến cơ cấu chấp hành.

Ngoài ra ECU còn thực hiện chức năng tự kiểm tra và cho ngừng chức năng ABS nếu phát hiện hệ thống có trục trặc (như: Thiếu dầu, không đủ áp suất trợ lực hoặc mất tín hiệu từ các cảm biến tốc độ, …) lúc đó hệ thống điều khiển điện tử ngưng hoạt động nó cho phép hệ thống phanh tiếp tục làm việc như một hệ thống phanh bình thường, không có ABS. 

4.1.2. Bố trí dẫn động và nguyên lý làm việc của hệ thống ABS.

a. Sơ đồ bố trí dẫn động:

Trên hình 4.7 là sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh ABS (tài liệu tham khảo [6]). Chu trình điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh khi ABS làm việc có 3 giai đoạn chính: tăng áp suất, duy trì áp suất, giảm áp suất.

b. Nguyên lý làm việc:

Hệ thống ABS làm việc ở chế độ phanh khẩn cấp, khi không có tín hiệu phanh khẩn từ bàn đạp báo về ECU thì hệ thống ABS chưa được làm việc

Trạng thái phanh bình thường (trạng thái ABS chưa làm việc)

ABS không hoạt động trong quá trình phanh bình thường, khi đó ECU không gửi dòng điện đến cuộn dây của van điện. Do đó, bi của van 3 vị trí bị ấn xuống bởi lò xo hồi vị và khi này cửa “A” vẫn mở trong khi cửa “B” đóng.

Kết quả là, dầu phanh từ xilanh phanh bánh xe qua cửa ‘C’ tới cửa ‘B’ trong van điện 3 vị trí và chảy về bình dầu. Cùng lúc đó, mô tơ bơm hoạt động nhờ tín hiệu từ ECU, dầu phanh được bơm hồi trả về xilanh phanh chính từ bình chứa. Mặt khác cửa ‘A’ đóng ngăn không cho dầu phanh từ xilanh chính vào van điện 3 vị trí, do vậy mà áp suất dầu bên trong xilanh phanh bánh xe giảm, lực phanh giảm ngăn không cho bánh xe bị bó cứng. 

4.2. Phân loại hệ thống ABS.

Mặc dù có chung một nguyên lý làm việc, nhưng các ABS có thể được thiết kế theo nhiều sơ đồ kết cấu và biện pháp điều chỉnh áp suất khác nhau. Hệ thống ABS được phân loại theo các phương pháp sau:

- Theo phương pháp điều khiển:

+ Điều khiển bằng cơ khí.

+ Điều khiển điện tử.

- Theo áp suất điều khiển:

+ Áp suất thủy lực.

+ Áp suất khí nén.

4.3. Một số sơ đồ ABS điển hình.

Sau đây sẽ giới thiệu một số sơ đồ ABS phổ biến dùng với dẫn động thủy lực, điều khiển bằng điện tử.       

-  ABS 1 kênh 1 cảm biến - RWAL (Rear Wheel Antilock) hay RABS (Rear Antilock Brake System) là những hệ thống chống hãm cứng hai bánh sau, điều khiển áp suất dòng dẫn động đi đến đồng thời cả hai phanh bánh sau, nó chỉ là những hệ thống đơn giản được thiết kế cho các loại xe thể thao, xe tải nặng, vì các loại xe này rất dễ bị hãm cứng bánh sau khi phanh trong trường hợp non hoặc không tải.

- ABS 3 kênh 3 cảm biến: sử dụng hai cảm biến tốc độ bánh xe đặt ở các bánh xe cầu trước và  một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt trên bánh răng vành chậu của bộ vi sai cầu sau (tài liệu tham khảo [4]).

CHƯƠNG 5

KHAI THÁC, SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ DU LỊCH

4.1. Khai thác, sử dụng hệ thống phanh

4.1.1. Các yêu cầu cơ bản khi kiểm tra hệ thống phanh.

Hệ thống phanh là một hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động cho ô tô . Do vậy phải chấp nhận những yêu cầu kiểm tra khắt khe, nhất là đối với ô tô hoạt động ở tốc độ cao.

+ Phải đảm bảo nhanh chóng dừng ô tô khẩn cấp trong bất kỳ tình huống nào. Khi phanh đột ngột, ô tô phải được dừng sau quãng đường phanh ngắn nhất tức là có gia tốc phanh cực đại.

+ Phải đảm bảo phanh giảm tốc độ ô tô trong mọi điều kiện sử dụng, lực phanh trên bàn đạp phải tỷ lệ với hành trình bàn đạp, có khả năng rà phanh khi cần thiết. Hiệu quả phanh cao kèm theo phanh êm dịu để đảm bảo ô tô chuyển động với gia tốc chậm dần biến đổi đều đặn giữ ổn định chuyển động của ô tô.

4.1.2.  Những chú ý khi khai thác, sử dụng hệ thống phanh

4.1.2.1. Khi kiểm tra hệ thống phanh

+ Trong quá trình sử dụng, không được thay đổi kết cấu của hệ thống phanh nếu không được cơ quan có thẩm quyền cho phép.

+ Trong quá trình sử dụng, khi có chi tiết bị hư hỏng phải thay thế bằng phụ tùng chính hãng do nhà máy sản xuất.

+ Dầu phanh phải dùng đúng chủng loại do các hãng quy định hoặc các loại dầu tương tự có cùng phẩm cấp dầu.

4.1.2.2. Khi khai thác, sử dụng.

+ Tránh phanh đột ngột để lết bánh xe trên đường làm lốp nhanh mòn và hiệu quả phanh không cao.

+ Trong sử dụng phải thường xuyên kiểm tra sự làm việc của hệ thống để phát hiện sớm và khắc phục kịp thời những hư hỏng.

+ Trường hợp phanh ô tô bị hỏng nhất thiết phải kéo bằng thanh cứng.

4.2. Bảo dưỡng kĩ thuật hệ thống phanh ô tô du lịch.

Trong quá trình khai thác, sử dụng hệ thống phanh luôn có những thay đổi về trạng thái, khả năng làm việc, giảm hiệu quả dần sau một thời gian sử dụng của hệ thống. Các thay đổi này phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó hao mòn chi tiết theo thời gian sử dụng là chủ yếu. 

4.2.1. Bảo dưỡng thường xuyên.

+ Bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên được tiến hành theo từng chuyến công tác hoặc từng ngày hoạt động của ô tô, do người lái trực tiếp thực hiện.

+ Trước khi ô tô ra khỏi nhà xe: Kiểm tra ốc hãm, chốt hãm, dầu trợ lực, sự rò rỉ của hệ thống phanh cũng như sự làm việc của hệ thống phanh.

4.2.3. Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 2.

+ Khi Thực hiện bảo dưỡng 2 phải làm đầy đủ các công việc của bảo dưỡng định kỳ cấp 1 và làm thêm:

+ Kiểm tra sự làm việc của hệ thống phanh, kiểm tra độ mòn của các guốc phanh của hệ thống phanh.

4.4. Hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục

Các hư hỏng thường gặp đối với hệ thống phanh ô tô du lịch, nguyên nhân và cách khắc phục được thể hiện trong bảng.

Trên đây, sau khi đã tính toàn kiểm nghiệm cơ cấu phanh của hệ thống phanh ô tô du lịch, đồ án đã nêu ra những yêu cầu, chú ý khi khai thác, sử dụng hệ thống phanh; bảo dưỡng hệ thống phanh và một số hư hỏng thường gặp khi  sử dụng hệ thống phanh ô tô du lịch.

KẾT LUẬN

    Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp tích cực và hiệu quả, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy: TS ….......……. cùng các thầy trong bộ môn Ô tô Quân sự khoa Động Lực. Đến nay đồ án đã hoàn thành. Đề tài đã giải quyết được những vấn đề sau:

1. Giới thiệu chung về hệ thống phanh ô tô du lịch

2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh ô tô du lịch

3. Khảo sát hiệu quả phanh ô tô du lịch

4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả phanh ô tô du lịch

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

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

   Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức chuyên ngành về các hệ thống trên ôtô và đặc biệt là hệ thống phanh. Ðồng thời qua đó bản thân em cần phải cố gắng học hỏi tìm tòi hơn nữa để đáp ứng yêu cầu của sinh viên kỹ thuật ngành Động Lực.

   Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ôtô- máy kéo. Tập 2. Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp,1968.

2. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vi. Cấu tạo ôtô quân sự. Tập 2. Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 1995.

3. Vũ Đức Lập. Hướng dẫn thiết kế môn học “ kết cấu tính toán ôtô Quân sự” tập V: HỆ THỐNG PHANH. Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 1998.

4. TS Nguyễn Phúc Hiểu - TS Vũ Đức Lập. Lý thuyết ôtô Quân sự . Nhà xuất bản quân đội nhân dân. Hà Nội – 2002.

5. Nguyễn Khắc Trai – Nguyễn Trọng Hoan. Kết cấu tính toán ô tô. Nhà xuất bản bách khoa – Hà Nội.

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"