MỤC LỤC
MỤC LỤC...1
MỞ ĐẦU.. 2
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU. 3
1.1. Tính cấp thiết 3
1.2. Mục đích, đối tượng, phương pháp nghiên cứu. 4
1.2.1. Mục đích: 4
1.2.1. Đối tượng nghiên cứu: 5
1.2.3. Phương pháp nghiên cứu. 5
1.3. Tính khoa học và tính thực tiễn của đề tài. 5
1.3.1. Tính khoa học. 5
1.3.2. Tính thực tiễn. 5
1.4. Giới thiệu tổng quan về xe chỉ huy du lịch Nissan. 6
1.4.1. Giới thiệu chung về xe chỉ huy du lịch Nissan dùng trong quân đội. 6
1.4.2. Giới thiệu chung về xe ô tô Nissan X-trail. 6
1.4.3. Giới thiệu các cụm chi tiết, cơ cấu xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail. 10
Chương 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE NISSAN 18
2.1. Cơ cấu phanh đĩa. 18
2.1.1. Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa. 18
2.1.2. Nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh đĩa. 19
2.2. Dẫn động các hệ thống phanh. 20
2.2.1. Hệ thống phanh chính. 20
2.2.2. Hệ thống phanh dừng. 29
2.2.3. Hệ thống phanh ABS. 30
Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH.. 44
3.1. Xác định lực và momen của hệ thống phanh. 44
3.1.1. Các thông số ban đầu. 44
3.1.2 Tính toán lực tác dụng lên đĩa phanh. 45
3.1.3. Xác định mô men phanh thực tế. 46
3.1.4. Xác định mô men phanh yêu cầu. 47
3.2. Tính toán kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh. 52
3.2.1. Tính toán xác định công ma sát riêng. 52
3.2.2. Xác định áp lực lên bề mặt má phanh. 53
2.2.3 Tính toán nhiệt trong quá trình phanh. 54
3.3. Đánh giá hiệu quả phanh. 56
3.3.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. 56
3.3.2. Thời gian phanh. 56
3.3.3. Quãng đường phanh. 58
Chương 4. CHẨN ĐOÁN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH XE CHỈ HUY DU LỊCH NISSAN.. 60
4.1. Đặc điểm kết cấu và hư hỏng hệ thống phanh. 60
4.1.1. Đặc điểm kết cấu. 60
4.1.2. Hư hỏng trong hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail. 64
4.1.3. Một số tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra hiệu quả phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail. 67
4.2. Phương pháp và thiết bị chẩn đoán. 70
4.2.1. Xác định hiệu quả phanh. 70
4.2.2. Đo lực phanh và hành trình bàn đạp phanh. 74
4.2.3. Đo lực phanh và hành trình cần kéo phanh tay. 75
4.2.4. Đo hiệu quả của phanh. 75
4.2.5. Xác định sự không đồng đều của lực hay mômen. 76
4.2.6. Chẩn đoán cơ cấu phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail. 77
4.2.7. Đặc điểm chẩn đoán các hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail. 78
4.3. Chẩn đoán hệ thống phanh ABS trên xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail. 80
4.3.1. Phương pháp chẩn đoán phanh xe ABS chỉ huy du lịch Nissan X-trail. 80
4.3.2. Quy trình tự chẩn đoán hệ thống phanh ABS trên xe ô tô chỉ huy du lịch Nissan X-trail. 80
KẾT LUẬN. 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 85
MỞ ĐẦU
Trong thời kì đất nước hội nhập, khi mà sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang diễn ra mạnh mẽ hơn bao giờ hết thì cũng là lúc những ngành công nghiệp chế tạo, công nghệ cao trở thành mũi nhọn, dần thay thế cho các ngành thủ công nghiệp truyền thống. Một trong những lĩnh vực sôi nổi và phát triển nhanh chóng nhất hiện nay chính là ngành công nghiệp ô tô. Ô tô đã dần trở thành phương tiện vận chuyển chủ yếu phục vụ đi lại của con người và chuyên chở hàng hóa cho các ngành kinh tế quốc dân. Ở nước ta, ô tô đã trở thành phương tiện giao thông vận tải quan trọng và chiếm tỉ trọng lớn trong ngành giao thông vận tải nói chung và phương tiện phục vụ hoạt động quân sự nói riêng.
Hiện nay trong quân đội nhân dân Việt Nam đang sử dụng nhiều loại phương tiện phục vụ cho mục đích quân sự, đặc biệt là các loại xe du lịch hiện đại dùng cho công tác chỉ huy. Trong thực tế việc khai thác sử dụng xe chỉ huy du lịch phục vụ hoạt động quân sự trong những năm qua cho thấy: do điều kiện khi hậu thời tiết, địa hình khi tham gia giao thông và điều kiện chăm sóc bảo quản, bảo dưỡng còn nhiều hạn chế nên hệ thống phanh còn xảy ra một số hư hỏng mang tính chất đặc thù, dẫn đến việc sử dụng xe còn gặp khó khăn nhất định. Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng được quan tâm và cải tiến, các tiêu chuẩn về thiết kế, chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.
Đối với học viên sĩ quan chuyên ngành kỹ thuật xe – máy quân sự, việc nghiên cứu về kết cấu, cấu tạo, nguyên lý làm việc hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn, làm tiền đề cho các nội dung chẩn đoán, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh, nhằm duy trì độ tin cậy làm việc với mục đích bảo đảm an toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ô tô, đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ.
Việc nghiên cứu kết cấu và chẩn đoán tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh trên xe chỉ huy du lịch NISSAN đáp ứng nhu cầu về an toàn, kinh tế đảm bảo thực hiện các nhiệm vụ của đơn vị. Do đó đề tài: “Nghiên cứu kết cấu và chẩn đoán tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh trên xe chỉ huy du lịch NISSAN” 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. Tổng quan về đề tài nghiên cứu.
Chương 2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe NISSAN.
Chương 3. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh.
Chương 4. Chẩn đoán tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch NISSAN.
Qua thời gian học tập, nghiên cứu với sự giúp đỡ tận tình của thầy giá : TS. …………… và các thầy trong khoa Ôtô, tôi đã hoàn thành nội dung đồ án được giao đúng thời gian quy định. Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên đồ án của tôi sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong sự góp ý của các thầy để đồ án tốt nghiệp của tôi được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
TPHCM, Ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
……………..
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1. Tính cấp thiết
Ngày nay, ngành công nghiệp chế tạo ô tô trên thế giới phát triển vượt bậc. Ô tô đã trở thành phương tiện vận chuyển chủ yếu phục vụ đi lại của con người và chuyên chở hàng hóa cho các ngành kinh tế quốc dân. Ở nước ta, ô tô đã trở thành phương tiện giao thông vận tải quan trọng và chiếm tỉ trọng lớn trong ngành giao thông vận tải nói chung và phương tiện phục vụ hoạt động quân sự nói riêng. Đặc biệt là đối với các loại xe du lịch CUV, SUV, MVP hiện đại, chúng gắn liền với các hoạt động quân sự thường xuyên của nhiều đơn vị, mà cụ thể là công tác của người chỉ huy.
1.2. Mục đích, đối tượng, phương pháp nghiên cứu
1.2.1. Mục đích.
Mục đích của đồ án này là tìm hiểu phân tích đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm cụm chi tiết điển hình, chẩn đoán tình trạng hệ thống phanh, từ đó đưa ra những phân tích đánh giá và sử dụng hệ thống phanh đó trong điều kiện Việt Nam, giúp cho việc bảo dưỡng sửa chữa, khai thác sử dụng hệ thống phanh được tốt hơn, nâng cao hiệu quả và tuổi thọ, tăng được khả năng an toàn của xe trong mọi điều kiện thực hiện nhiệm vụ khác nhau.
1.2.2. Đối tượng nghiên cứu.
Đặc điểm kết cấu, nguyên lí làm việc các cụm trên hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan; các phương pháp, kỹ thuật chẩn đoán tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan.
1.2.3. Phương pháp nghiên cứu.
Quá trình nghiên cứu sử dụng kết hợp nhiều phương pháp:
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết trên cơ sở nghiên cứu các nguồn tài liệu thư viện, khai thác mạng Internet kết hợp với thực tê tại nhà trường và đơn vị.
Phân tích các nguồn tài liệu, giáo trình trong và ngoài nhà trường.
- Sơ đồ hóa các nội dung cần làm rõ thông qua bảng biểu, phần mềm đồ họa AUTO CAD.
1.3. Tính khoa học và tính thực tiễn của đề tài.
1.3.1. Tính khoa học.
- Đề xuất phương pháp lý thuyết kiểm nghiệm cơ cấu phanh xe chỉ huy du lịch Nissan.
- Đề xuất phương pháp chẩn đoán tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan.
1.3.2. Tính thực tiễn.
- Kết quả nghiên cứu có thể tham khảo để khai thác, kiểm nghiệm hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan và các loại xe có hệ thống phanh tương tự.
- Kết quả nghiên cứu có thể dùng để chẩn đoán tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan và các loại xe có hệ thống phanh tương tự, thực hiện trong điều kiện nghiên cứu, bảo dưỡng sửa chữa tại đơn vị kỹ thuật.
1.4. Giới thiệu tổng quan về xe chỉ huy du lịch Nissan.
1.4.1. Giới thiệu chung về xe chỉ huy du lịch Nissan dùng trong quân đội.
Theo nghị định 85 năm 2018 của chính phủ về “Quy định tiêu chuẩn, định mức sử dụng xe ô tô tại đơn vị lực lượng vũ trang nhân dân”, và tình hình thực tế của các đơn vị, các mẫu xe công phục vụ các nhiệm vụ, công tác của người chỉ huy thường là mẫu xe thông dụng, có tính năng thông qua tốt, thường là các mẫu SUV và CUV (Sport/Crossover Utility Vehicle) như Ford Escape, Ford Everest, Toyota Land Cruiser, Nissan X – Trail,…; MVP (Multi Purposes Vehicle) như Toyota Innova, Mitsubishi Grandis, Madza Premacy, Toyota Previa…
1.4.2. Giới thiệu chung về xe ô tô Nissan X-trail.
Ra mắt lần đầu tiên vào những năm 2001, trải qua 3 thế hệ cải tiến, X-Trail – mẫu Crossover đột phá của Nissan đã trở thành cái tên nổi bật trên thị trường xe hơi thế giới. X-Trail mang trong mình hình ảnh của một chiếc Crossover đậm chất Nhật: Bền bỉ, mạnh mẽ, ưu việt và sang trọng. Nissan X-Trail hiện có vị trí ấn tượng trên thị trường ô tô thế giới, có thể làm mọi đối thủ phải e dè.
1.4.3. Giới thiệu các cụm chi tiết, cơ cấu của xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
1.4.3.1. Cụm động cơ
Động cơ Nissan X - Trail là kiểu động cơ MR20, 4 xinh lanh nằm thẳng hàng với thứ tự nổ 1-3-4-2, trục cam đôi với van biến thiên toàn thời gian kép, dung tích xi lanh 1,997 cc, Công suất cực đại của động cơ 144 Hp, mô men xoắn cực đại 200 Nm, mức tiêu hao nhiên liệu 7,79 (lít/100 km), loại nhiên liệu xăng không chì, RON 92 hoặc RON 95.
1.4.3.2. Hệ thống treo.
- Hệ thống treo trên xe bao gồm treo trước và treo sau:
Treo trước là hệ thống treo độc lập tay đòn kép, lò xo cuốn có kết cấu đơn giản, trọng lượng nhẹ, giúp lái xe ổn định rất tốt nhờ sự chống nhảy dạng hình học. Còn đầu trong của tay đòn treo dưới được liên kết bản lề với dầm ô tô, đầu ngoài liên kết với trục khớp nối dẫn hướng mà điểm liên kết nằm trên đường tâm của trục xoay đứng.
1.4.3.3. Hệ thống truyền lực.
- Ly hợp: Là biến mô thủy lực có chức năng để truyền mô men từ động cơ đến hộp số. Cấu tạo gồm có: bánh bơm, cánh tubin, cánh dẫn hướng và vỏ biến mô.
- Hộp số: Xe Nissan X-Trail sử dụng hộp số vô cấp Xtronic - CVT thế hệ mới với chế độ số tay 7 cấp, cung cấp cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu tối đa cung cấp khả năng tăng tốc liền mạch và vận hành êm ái.
1.4.3.4 Hệ thống lái.
Tay lái chỉnh 4 hướng, trợ lực điện, bọc da, 3 chấu. Tay lái điều chỉnh lên, xuống, ra, vào tới vị trí thoải mái nhất cho người lái.
Ngoài ra Nissan X - Trail còn trang bị hệ thống kiểm soát lái tự động (ARC) sẽ tự động sinh lực phanh và điều chỉnh mô men xoắn tương ứng với mức độ gồ ghề của mặt đường để giúp cho xe lướt nhẹ nhàng, êm ái qua những đoạn đường không bằng phẳng.
1.4.3.7. Phụ kiện.
X-Trail trang bị vô-lăng ba chấu cách điệu “hình giọt nước”, trong đó tất cả các phiên bản đều được bọc da, tích hợp các nút bấm chức năng và cột tay lái có thể tùy chỉnh 4 hướng theo ý muốn của chủ xe. Về phần đồng hồ hiển thị, X-Trail sử dụng thiết kế quen thuộc với hai cụm vòng tua/vận tốc được viền mạ chrome tinh tế, đặt giữa là một màn hình LCD sắc nét hiển thị đầy đủ các thông tin cần thiết cho người lái.
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE NISSAN
2.1. Cơ cấu phanh đĩa.
Cơ cấu gồm có cơ cấu phanh trước và cơ cấu phanh sau đều là cơ cấu phanh đĩa có lắp đặt xi lanh công tác.
2.1.1. Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa
- Đĩa phanh: Được chế tạo từ gang xám, bề mặt làm việc được mài phẳng, trên đĩa phanh có rãnh để có thể thoát nhiệt và được đặt sát ổ bi moay ơ.
- Xi lanh bánh xe : Có bề mặt làm việc phía trong dạng hình trụ. Thông từ phía ngoài vào trong xi lanh bánh xe được bố trí hai lỗ dầu, một lỗ dẫn dầu từ xi lanh chính đến và một lỗ để xả khí trong dầu.
2.1.2. Nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh đĩa
- Nguyên lý hoạt động
+ Khi đạp phanh: Dòng dầu áp suất cao được truyền từ xi lanh chính tới xi lanh bánh xe, dưới áp suất của dầu làm pít tông làm dịch chuyển về phía trước theo hướng tác dụng của dầu làm cúp ben cao xu bị biến dạng, pít tông tiếp tục tiến đến đẩy má phanh áp sát vào đĩa phanh.
2.2. Dẫn động các hệ thống phanh
Dẫn động phanh: có nhiệm vụ là nhận lực tác dụng của người lái vào bàn đạp phanh, truyền lực qua các cơ cấu đến xi lanh chính, nén ép và tạo áp suất cao cho dầu truyền đến xilanh phanh bánh xe, tạo ra lực tác dụng vào các má phanh để thực hiện quá trình phanh xe.
2.2.2. Hệ thống phanh dừng.
2.2.2.1. Cấu tạo của phanh dừng.
Cơ cấu phanh dừng được bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau. Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng là dẫn động cơ khí bằng cáp được bố trí và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay.
2.2.2.2. Nguyên lý hoạt động của phanh dừng
Đòn khuỷu một đầu được liên kết bản lề với phía trên của một guốc phanh, đầu dưới liên kết với cáp dẫn động. Thanh chống liên kết một đầu với đòn khuỷu, một đầu với guốc phanh còn lại.
2.2.3. Hệ thống phanh ABS.
2.2.3.1. Giới thiệu chung về hệ thống phanh ABS.
Khi ô tô phanh gấp hoặc phanh trên đường có hệ số bám thấp thì dễ xảy ra hiện tượng bánh xe sớm bị hãm cứng tức là hiện tượng bánh xe bị trượt lết trên đường. Khi đó làm mất tính ổn định hướng và khả năng điều khiển của ô tô.
Hệ thống phanh ABS trên xe Nissan X-trail bao gồm 3 cụm bộ phận chính:
- Cụm tín hiệu vào bao gồm các cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc, công tắc báo phanh. Có nhiệm vụ gửi tín hiệu tốc độ các bánh xe, tín hiệu phanh về hộp ECU.
- Hộp điều khiển điện tử ECU có chức năng nhận và xử lý các tín hiệu vào, đưa tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực, điều khiển quá trình phanh chống hãm cứng.
2.2.3.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc của các bộ phận trong hệ thống ABS.
a. Các cảm biến tín hiệu đầu vào.
- Cảm biến tốc độ bánh xe:
Là 4 cảm biến riêng biệt cho từng bánh xe, nhận và truyền tín hiệu tốc độ của bánh xe về cho khối điều khiển điện tử ECU
- Cảm biến gia tốc:
Trên một số xe, ngoài cảm biến tốc độ bánh xe, còn được trang bị thêm một cảm biến giảm tốc cho phép ECU xác định chính xác hơn sự giảm tốc của xe trong quá trình phanh. Mức độ đáp ứng của ABS được cải thiện tốt hơn.
Sử dụng hai cặp LED và phototransistors sẽ tạo ra sự đóng và mở của các phototransistor, chia mức độ giảm tốc thành 4 mức (Bảng 2.a).
- Cảm biến gia tốc ngang:
Cảm biến gia tốc ngang được trang bị trên một vài kiểu xe, giúp tăng khả năng ứng xử của xe khi phanh trong lúc đang quay vòng, có tác dụng làm chậm quá trình gia tăng mômen xoay xe.
b. Hộp điều khiển điện tử (ABS-ECU)
- Chức năng:
Nhận biết thông tin về tốc độ góc các bánh xe, từ đó tính toán ra tốc độ bánh xe và sự tăng giảm tốc của nó, xác định tốc độ xe, tốc độ chuẩn của bánh xe và ngưỡng trượt để nhận biết nguy cơ bị hãm cứng của bánh xe.
- Cấu tạo:
ECU là một tổ hợp các vi xử lý, được chia thành 4 cụm chính đảm nhận các vai trò khác nhau. Phần xử lý tín hiệu; Phần logic điều khiển; Bộ phận an toàn; Bộ chẩn đoán và lưu giữ mã lỗi.
iii. Chế độ tăng áp:
Chế độ tăng áp cơ bản giống với trường hợp phanh bình thường chỉ khác là khi cần tăng áp ECU sẽ ngừng tín hiệu điều khiển cho cả van gữi áp và van giảm áp. Các lò xo ở bên trong sẽ đẩy lõi thép về vị trí ban đầu, ECU chỉ điều khiển bơm để tăng áp suất dầu cho xylanh công tác.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH
3.1. Xác định lực và momen của hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
3.1.1. Các thông số ban đầu.
Các thông số của xe như bảng 3.a.
3.1.2 Tính toán lực tác dụng lên đĩa phanh.
3.1.2.1. Cơ cấu phanh trước.
Đối với xe Nissan X-trail theo tài liệu [1] thì P0 = 90 [ KG/cm2 ]. Thay giá trị của thông số vào công thức (3.1) ta tính được lực tác dụng lên tấm ma sát của phanh đĩa:
Pi = 25200,25 N
3.1.2.2. Cơ cấu phanh sau.
Đối với xe Nissan X-trail theo tài liệu [1] thì P0 = 90 [ KG/cm2 ]. Thay giá trị của thông số vào công thức (3.2) ta tính được lực tác dụng lên tấm ma sát của phanh đĩa:
Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh trước là: 8447,64 [ N ].
3.1.4. Xác định mô men phanh yêu cầu
Sơ đồ lực tác dụng lên xe.
Ta có:
+ G: Trọng lượng ô tô đặt tại trọng tâm xe [KG]
+ Z1, Z2: Phản lực thẳng góc tác dụng lên bánh xe trước và sau [N]
+ Pp1, Pp2: Lực phanh ở các bánh xe trước và sau [N]
+ Pω: Lực cản không khí [N]
+ Pj: Lực quán tính khi phanh [N]
+ L: Khoảng cách từ tâm bánh xe cầu trước đến tâm bánh xe cầu sau [mm]
3.1.4.1. Cơ cấu phanh trước.
Chọn lốp có áp suất thấp λ = 0,935
+ Tải trọng toàn bộ xe: G = 2100 [ KG ] = 21000 [N]
+ Chiều dài cơ sở xe: L = 2,705 [ m ]
+ Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu sau: L = 1,082 [ m ]
+ Gia tốc trọng trường: g = 9,81 [ m/s2 ];
+ Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường đối với bánh bơm: ; (máy kéo)
+ Chiều cao trọng tâm xe: hg = 1,155 [ m ];
+ Gia tốc chậm dần cực đại khi phanh.
Thay các thông số trên vào công thức (3.7) ta có: 1904,9 N.m
3.1.4.2. Cơ cấu phanh sau.
Theo sơ đồ lực tác dụng lên xe ( hình 3.1) ta có:
Ta có:
+ G : trọng lượng ôtô khi đầy tải. [ KG ]
+ G2 : tải trọng tương ứng (phản lực của đường) tác dụng lên các bánh xe sau ở trạng thái tĩnh trên mặt đường nằm ngang. [ KG ]
+ La : khoảng cách tương ứng từ trọng tâm xe đến cầu trước. [m]
+ L : chiều dài cơ sở ôtô.[m]
+ : hệ số bám của bánh xe với mặt đường.
+ m2: hệ số phân phối tải trọng tương ứng lên cầu sau khi phanh xe.
+ Tải trọng toàn bộ xe: G = 2100 [ KG ] = 21000 [N]
+ Chiều dài cơ sở xe: L = 2,705 [ m ]
+ Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước: L = 1,623 [ m ]
+ Gia tốc trọng trường: g = 9,81 [ m/s2 ];
+ Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường đối với bánh bơm: ; (máy kéo)
+ Chiều cao trọng tâm xe: hg = 1,155 [ m ];
+ Gia tốc chậm dần cực đại khi phanh
Qua kết quả tính toán ta thấy :
- Mô men phanh thực tế sinh ra của cơ cấu phanh trước > mô men phanh yêu cầu (2504,9 > 1904,9) [ Nm]
- Mô men phanh thực tế sinh ra của cơ cấu phanh sau > mô men phanh yêu cầu (878,89 > 629,2) [ Nm]
Do đó hệ thống phanh xe ô tô chỉ huy du lịch Nissan X-trail đảm bảo an toàn trong quá trình chuyển động.
3.2. Tính toán kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh.
Khả năng làm việc của cơ cấu phanh được đánh giá qua các thông số sau:
- Công ma sát riêng (Lms).
- Áp lực trên bề mặt má phanh (q).
- Độ tăng nhiệt độ của tang phanh trong quá trình phanh (ΔT).
- Hiện tượng tự siết của cơ cấu phanh.
3.2.1. Tính toán xác định công ma sát riêng.
Công ma sát riêng được xác định trên cơ sở má phanh thu toàn bộ động năng của ô tô ở vận tốc nào đó.
Thay tất cả các giá trị đã có vào công thức (3.11), ta có: L = 7613,83 KNm.m2. Thoả mãn yêu cầu.
Thời hạn phục vụ của má phanh phụ thuộc vào công ma sát riêng, công này càng lớn thì nhiệt độ phát ra khi phanh càng cao, phanh càng bị nóng nhiều và má phanh nhanh bị hỏng.
3.2.2. Xác định áp lực lên bề mặt má phanh
3.2.2.1. Cơ cấu phanh trước.
Thay vào công thức (3.12) ta được: q = 1,3432 MN/m2
Do đó áp suất trên bề mặt tính toán má phanh của cơ cấu phanh trước xe Nissan X-trail thoả mãn giá trị cho phép.
3.2.2.2. Cơ cấu phanh sau.
Thay vào công thức (3.13) ta được: q = 1,1040 MN/m2
Do đó áp suất trên bề mặt tính toán má phanh của cơ cấu phanh sau xe Nissan X-trail thoả mãn giá trị cho phép.
2.2.3 Tính toán nhiệt trong quá trình phanh
Trong quá trình phanh, động năng của ô tô chuyển thành nhiệt năng của đĩa phanh và các chi tiêt khác một phần thoát ra môi trường không khí.
Số hạng thứ nhất ở vế phải phương trình là năng lượng nung nóng đĩa phanh. Còn số hạng thứ hai là phần năng lượng truyền ra không khí.
Thay các giá trị vào công thức (3.15) ta được: t = 5.940C
Theo tài liệu [1] đối với xe con phanh ở 30 km/h thì độ tăng nhiệt độ cho phép không lớn hơn 15oC . Vậy cơ cấu phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail đảm bảo thoát nhiệt tốt.
3.3. Đánh giá hiệu quả phanh.
Quãng đường phanh thực tế là: S = 9,675 m
So với bảng tiêu chuẩn về hiệu quả phanh khi thử đầy tải do Bộ giao thông vận tải Việt Nam ban hành năm 2006 (Tiêu chuẩn ngành 22TCN307-2006 về phương tiện giao thông cơ giới đường bộ - ô tô) đối với xe con thì quãng đường phanh không lớn hơn 20 [m]. Từ những kết quả trên ta nhận thấy quãng đường phanh của xe là 9,675 [m] nằm trong giới hạn cho phép nên đảm bảo được những chỉ tiêu đối với xe du lịch.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Qua quá trình xác định các lực, mômen, thực tế, yêu cầu; tính toán kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh và đánh giá hiệu quả, ta thấy được hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu cơ bản khi vận hành như độ tin cậy, hiệu quả, sự tiện nghi, tính ổn định, khả năng thoát nhiệt,… T
Chương 4
CHẨN ĐOÁN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH XE CHỈ HUY DU LỊCH NISSAN
4.1. Đặc điểm kết cấu và hư hỏng hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
4.1.1. Đặc điểm kết cấu.
Hệ thống phanh trên Nissan X - Trial gồm: Hệ thống phanh chân (phanh chính), hệ thống dừng (phanh tay).
- Hệ thống phanh chân có dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không hai dòng, sử dụng cơ cấu phanh đĩa ở cầu trước và cầu sau. Bộ trợ lực phanh và xi lanh chính được ghép với nhau thành một khối.
- Hệ thống phanh tay có dẫn động cơ khí bằng cáp được bố trí và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay.
4.1.1.1. Cơ cấu phanh đĩa trên xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
- Đĩa phanh: Được chế tạo từ gang xám, bề mặt làm việc được mài phẳng, trên đĩa phanh có rãnh để có thể thoát nhiệt và được đặt sát ổ bi moay ơ.
- Xi lanh bánh xe : Có bề mặt làm việc phía trong dạng hình trụ. Thông từ phía ngoài vào trong xi lanh bánh xe được bố trí hai lỗ dầu, một lỗ dẫn dầu từ xi lanh chính đến và một lỗ để xả khí trong dầu.
- Má phanh: Có dạng phẳng, được chế tạo bằng vật liệu ma sát, má phanh và xương phanh được dính với nhau bằng một loại keo đặc biệt. Pít tông tác dụng vào xương của má phanh thông qua một tấm lót.
Phớt dầu.
4.1.1.2. Hệ thống phanh chính.
a. Xi lanh phanh chính.
- Xilanh phanh chính là xilanh kép, tức là trong xilanh phanh chính có hai pít tông tương ứng với chúng là hai khoang chứa dầu riêng biệt, dẫn đến hai nhánh phanh.
- Thân xilanh được đúc bằng gang trên thân có gia công các lỗ bù, lỗ thông qua, đồng thời đây cũng là chi tiết để gá đặt các chi tiết khác.
b. Trợ lực chân không.
Cấu tạo trợ lực chân không như hình 4.3.
4.1.1.3. Hệ thống phanh dừng.
Cơ cấu phanh dừng được bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau. Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng là dẫn động cơ khí bằng cáp được bố trí và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay.
4.1.2. Hư hỏng trong hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
Các hư hỏng trong hệ thống phanh rất đa dạng, chúng ta có thể chia các hư hỏng theo kết cấu của cơ cấu phanh và hư hỏng trong dẫn động điều khiển phanh.
4.1.2.1. Cơ cấu phanh.
a. Mòn các cơ cấu phanh:
Quá trình phanh xảy ra trong các cơ cấu phanh được thực hiện nhờ ma sát giữa phần quay và phần không quay, vì vậy sự mài mòn các chi tiết của má phanh, đĩa phanh là không tránh khỏi. Sự mài mòn này làm giảm chiều dày đĩa, má phanh, tức là làm tăng khe hở má phanh với đĩa phanh khi không phanh.
b. Mất ma sát trong cơ cấu phanh:
Các cơ cấu phanh ngày nay thường dùng ma sát khô, vì vậy nếu bề mặt ma sát bị dính dầu, mỡ, nước thì hệ số ma sát giữa má phanh và đĩa phanh sẽ giảm, tức là giảm mô men phanh sinh ra. Thông thường trong sử dụng do mỡ từ moayơ, dầu từ xy lanh bánh xe, nước từ bên ngoài xâm nhập vào, bề mặt má phanh, đĩa phanh bị chai cứng...
4.1.2.2. Dẫn động điều khiển phanh.
- Khu vực xy lanh phanh chính:
+ Thiếu dầu phanh.
+ Dầu phanh lẫn nước.
- Đường ống dẫn dầu bằng kim loại hay bằng cao su:
+ Tắc bên trong, bẹp bên ngoài đường ống dẫn.
+ Thủng hay nứt, rò rỉ dầu tại các chỗ nối.
4.1.2.3. Các thông số chẩn đoán cơ bản.
Qua phân tích và liệt kê ở trên các hư hỏng trong hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail có thể dẫn tới các thông số biểu hiện kết cấu chung như sau:
- Giảm hiệu quả phanh: quãng đường phanh tăng, gia tốc chậm dần trung bình nhỏ, thời gian phanh dài,
- Lực phanh, hay mômen phanh ở bánh xe không đảm bảo,
- Tăng hành trình tự do bàn đạp phanh,
4.1.3. Một số tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra hiệu quả phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
4.1.3.1. 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 ôtô. Do vậy phải chấp nhận những yêu cầu kiểm tra khắt khe, nhất là đối với ôtô thường xuyên hoạt động ở tốc độ cao.
4.1.3.2. Một số tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra.
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. Tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra hiệu quả phanh cho trong bảng 4.a của ECE R13 Châu Âu, và của TCVN 6919-2001 Việt Nam trong trường hợp lắp ráp xuất xưởng ôtô.
Tiêu chuẩn Châu Âu về hiệu quả phanh (ECE R13) thể hiện như bảng 4.4.
4.2. Phương pháp và thiết bị chẩn đoán.
4.2.1. Xác định hiệu quả phanh.
4.2.1.1. Đo quãng đường phanh Sp trên đường.
Chọn đoạn đường phẳng dài, mặt đường khô có hệ số bám cao, không có chướng ngại vật. Tại 1/3 quãng đường cắm cọc tiêu chỉ thị điểm bắt đầu đặt chân lên bàn đạp phanh.
4.2.1.3. Đo lực phanh hoặc mômen phanh trên bệ thử.
Dạng cơ bản của thiết bị đo hiệu quả phanh thông qua việc đo lực phanh ở bánh xe là bệ thử con lăn.
- Các loại bệ thử có thể chỉ thị số tức thời hay lưu trữ ghi lại quá trình thay đổi lực phanh trên các bánh xe. Kết quả đo được bao gồm:
+ Trọng lượng của ôtô đặt trên các bánh xe.
+ Lực phanh tại các bề mặt tiếp xúc của bánh xe tại bánh xe theo thời gian.
- Kết quả tính toán và hiển thị bao gồm:
+ Trọng lượng của ôtô đặt trên các bánh xe, sai lệch tuyệt đối và tương đối giữa hai bên.
+ Lực phanh tại các bề mặt tiếp xúc của bánh xe trên cùng một cầu, sai lệch tuyệt đối và tương đối giữa hai bên.
4.2.2. Đo lực phanh và hành trình bàn đạp phanh.
Việc đo lực phanh và hành trình bàn đạp phanh có thể tiến hành thông qua cảm nhận của người điều khiển, song để chính xác các giá trị này có thể dùng lực kế đo lực và thước đo chiều dài, khi xe đứng yên trên nền đường.
4.2.5. Xác định sự không đồng đều của lực hay mômen.
4.2.5.1 Bằng cách đo trên bệ thử (chẩn đoán) phanh.
Sự không đồng đều này có thể xác định độc lập của từng lực phanh sinh ra trên các bánh xe (như đã nêu ở trên nhờ kết quả đo ghi).
4.2.4.1 Bằng cách thử xe trên đường.
Các công việc chính tiến hành như sau:
- Chọn mặt đường tốt khô, có độ nhẵn và độ bám gần đồng đều, chiều dài khoảng 150m, chiều rộng mặt đường lớn từ 4 đến 6 lần chiều rộng thân xe. Kẻ sẵn trên nền đường vạch chuẩn tim đường, cắm mốc tiêu vị trí bắt đầu phanh. Cho xe chuyển động thẳng với vận tốc quy định và phanh ngặt, giữ chặt vành lái.
- Thông qua trạng thái dừng xe xác định độ lệch hướng chuyển động của ôtô, đo chiều dài quãng đường phanh AB, và độ lệch quỹ đạo BC (xem hình 4.10)
4.2.6. Chẩn đoán cơ cấu phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
Cơ cấu phanh được chẩn đoán thông qua các biểu hiện chung khi xác định trên toàn xe. Hiệu quả và chính xác hơn cả là nhờ việc xác định lực phanh hay mômen phanh ở các bánh xe bằng bệ thử.
4.2.7. Đặc điểm chẩn đoán các hệ thống phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
4.2.7.1. Hệ thống phanh thủy lực.
Do đặc điểm truyền năng lượng điều khiển cơ cấu phanh là chất lỏng nên khi chẩn đoán cần thiết phải xác định trạng thái kỹ thuật của hệ thông thông qua:
+ Sự rò rỉ chất lỏng dẫn động,
+ Sự lọt khí vào hệ thống dẫn động,
4.2.7.2. Hệ thống phanh có trợ lực chân không.
- Các hư hỏng xuất hiện trong hệ thống trợ lực thường là:
+ Hỏng van một chiều nối giữa nguồn chân không và xy lanh trợ lực.
+ Van mở trợ lực bị mòn, nát, hở.
- Các biểu hiện xuất hiện như sau:
+ Rò rỉ dầu phanh ra khu vực bộ cường hoá
+ Lực trên bàn đạp tăng cao.
4.3. Chẩn đoán hệ thống phanh ABS trên xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
4.3.1. Phương pháp chẩn đoán phanh xe ABS chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
Hệ thống phanh ABS xe chỉ huy du lịch X-trail được chẩn đoán bằng các phương thức sau đây:
- Dùng bệ chẩn đoán hệ thống phanh thông qua các thông số hiệu quả đã trình bày ở trên.
- Dùng tự chẩn đoán có sẵn trên xe, quy luật kiểm tra như sau:
+ Đưa khoá điện về vi trí ON, khởi động động cơ, đèn ABS sáng, sau đó đèn tắt, chứng tỏ hệ thống làm việc bình thường, ngược lại, hệ thống có sự cố cần xem xét sâu hơn. Việc tiến hành chẩn đoán sâu hơn theo phương thức đã trình bày ở phần trước.
+ Sự biến động của áp suất thuỷ lực có thể xác định thông qua lỗ chuyên dùng trên khối (block) điều chỉnh áp suất dầu như ví dụ trên hình 4.13.
KẾT LUẬN
Qua thời gian học tập và nghiên cứu, bằng những kiến thức đã 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 cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh trên xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
- Nghiên cứu cơ sở khoa học kiểm nghiệm khả năng làm việc của các cơ cấu phanh, đánh giá hiệu quả phanh xe chỉ huy du lịch Nissan X-trail.
- Cuối cùng tập trung vào các nội dung nghiên cứu phương pháp lý thuyết và thực tiễn chẩn đoán tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh trên xe chỉ huy du lịch Nissan X-Trail.
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 không thể tránh 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 tốt nghiệp 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.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Cẩn và các tác giả, Lý thuyết ô tô máy kéo.
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, Phan Đình Kiên. Thiết kế tính toán ô tô máy kéo. NXB đại học và THCN, Hà Nội, 1985.
4. Vũ Đức Lập. Cấu tạo ô tô quân sự. HVKTQS 1998.
5. Vũ Đức Lập, Động lực học phanh ôtô, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội 2008.
6. Vũ Đức Lập, Nguyễn Phúc Hiểu, Lý thuyết ôtô quân sự, Nxb QĐND 2002.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"