MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................ 1
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................. 3
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ Ô TÔ UAZ - 3160............................. 5
1.1. Khái quát chung về ô tô UAZ - 3160..................................................... 5
1.2. Các thông số và tính năng kỹ thuật của ô tô UAZ - 3160...................... 7
Chương 2. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ UAZ - 3160........10
2.1. Công dụng và yêu cầu của hệ thống phanh trên ô tô............................ 10
2.1.1. Công dụng..................................................................................... 10
2.1.2. Yêu cầu.......................................................................................... 10
2.2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên ô tô UAZ - 3160...................... 11
2.2.1. Hệ thống phanh chân..................................................................... 11
2.2.2. Hệ thống phanh tay........................................................................ 34
Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH CHÍNH Ô TÔ UAZ - 3160........ 42
3.1. Sơ đồ tính toán và các thông số đầu vào.............................................. 42
3.1.1. Sơ đồ tính toán............................................................................... 42
3.1.2. Thông số đầu vào.......................................................................... 43
3.2. Nội dung tính toán............................................................................... 44
3.2.1. Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát và guốc phanh................... 44
3.2.2. Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.........46
3.2.3. Tính toán xác định công ma sát riêng............................................ 56
3.2.4. Tính toán xác định áp lực trên bề mặt má phanh........................... 59
3.2.5. Tính toán nhiệt trong quá trình phanh........................................... 60
Chương 4. NGHIÊN CỨU SỰ SUY GIẢM TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TRONG SỬ DỤNG....... 63
4.1. Sự suy giảm tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh ô tô trong sử dụng....... 63
4.1.1. Nguyên nhân và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình suy giảm tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh........ 63
4.1.2. Sự suy giảm tình trạng kỹ thuật của hệ thống phanh trên ô tôUAZ - 3160.........73
4.2. Yêu cầu kỹ thuật sau khi kiểm tra, điều chỉnh hệ thống phanh............ 77
4.2.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống phanh chính.............................. 77
4.2.2. Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống phanh tay.................................. 78
4.3. Những hư hỏng chính và biện pháp khắc phục hệ thống phanh UAZ - 3160........78
4.3.1. Những hư hỏng chính và biện pháp khắc phục đối với hệ thống phanh chính.....78
4.3.2. Những hư hỏng và biện pháp khắc phục đối với phanh tay............ 80
4.4. Sửa chữa các hư hỏng nhỏ trong quá trình khai thác............................ 82
4.4.1. Sửa chữa phanh chân.................................................................... 82
4.4.2. Sửa chữa phanh tay....................................................................... 85
KẾT LUẬN.................................................................................................... 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 87
LỜI NÓI ĐẦU
Lịch sử ngành công nghiệp ô tô đã trải qua hơn một trăm năm, nó không ngừng đánh dấu những bước phát triển từ các dòng xe sơ khai nhất chạy bằng hơi nước đến các loại xe hiện đại như ngày nay, nhằm đáp ứng và phục vụ nhu cầu ngày càng phát triển của đời sống con người trong cuộc sống hiện đại.
Ngày nay ô tô được các hãng sản xuất hàng đầu trên thế giới nghiên cứu phát triển, trong đó sự an toàn cho người và xe bao giờ cũng được quan tâm và chú trọng hàng đầu trong công việc nghiên cứu và chế tạo, do đó việc phát triển ô tô ngày càng an toàn, tiện dụng, cho phép lái xe điều chỉnh được tốc độ chuyển động hoặc dừng xe theo ý muốn. Nhờ vậy mà nâng cao được năng suất vận chuyển.
Do sự phát triển ngày càng cao của ngành ô tô dẫn đến hệ thống phanh ngày càng hoàn thiện để đảm bảo tính năng an toàn cho người sử dụng ô tô. Do đó sự phát triển từ hệ thống phanh guốc dẫn đến sự ra đời của hệ thống phanh đĩa, hệ thống chống bó cứng bánh xe (hệ thống ABS) … Các hệ thống phanh đó đã trở thành một trong những bộ phận quan trọng trong cấu tạo ô tô và ngày nay nó cũng trở thành một trong những tiêu chuẩn để đánh giá về chất lượng ô tô.
Xuất phát từ vai trò quan trọng của hệ thống phanh, chúng ta cần tổ chức khai thác tốt đồng thời đánh giá được thực trạng chất lượng của chúng để có biện pháp sử dụng thích hợp. Trong điều kiện hiện nay chúng ta cần nắm chắc kết cấu và phương pháp sử dụng chúng sao cho hiệu quả cao nhất.
Xe ô tô UAZ - 3160 là một trong những kiểu xe chỉ huy được trang bị trong quân đội nhân dân Việt Nam. Đây là một loại xe mới, hệ thống phanh có những điểm khác biệt so với hệ thống phanh của các loại xe chỉ huy trước đây. Vì thế việc sửa chữa khôi phục khả năng làm việc của hệ thống phanh trang bị trên xe gặp nhiều khó khăn ở các đơn vị. Do đó em chọn đề tài "Nghiên cứu sự suy giảm tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh trên xe UAZ - 3160 trong sử dụng" để khôi phục khả năng làm việc và nâng cao chất lượng trong khai thác của hệ thống phanh bảo đảm an toàn trong sử dụng xe.
Với mục đích đó, đề tài đi sâu vào những vấn đề cơ bản sau:
Chương 1. Giới thiệu chung về ô tô UAZ - 3160.
Chương 2. Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phanh ô tô UAZ - 3160.
Chương 3. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính ô tô UAZ - 3160.
Chương 4. Nghiên cứu sự suy giảm tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh ô tô trong sử dụng.
Kết luận.
Mặc dù đã rất nỗ lực nhưng đồ án không thể tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy em kính mong được sự đóng góp của các thầy để đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
…………..
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ Ô TÔ UAZ - 3160
1.1. Khái quát chung về ô tô UAZ - 3160
Ô tô UAZ - 3160 là loại xe có tính việt dã cao, 2 cầu chủ động công thức bánh xe (4x4) và được sản xuất từ năm 1999, đã được nhập vào nước ta vài năm trở lại đây, vỏ xe bằng kim loại kiểu thùng liền có 5 cửa gồm mỗi bên hai cửa vào và một cửa ở phía sau. Biến thể của nó là các xe UAZ - 31601, UAZ - 31602, UAZ - 31604, UAZ - 31605.
Ô tô UAZ - 3160 dùng để vận chuyển người và hàng hóa trong mọi điều kiện địa hình và đường xá. Xe được thiết kế chế tạo để khai thác sử dụng trong điều kiện nhiệt độ môi trường từ - 45oC ÷ 40oC và độ ẩm tương đối trung bình trong năm đến 80% tương ứng với nhiệt độ là 15oC và nồng độ bụi trong không khí đến 1,0g/m3, tốc độ gió đến 20m/s, có thể sử dụng ở những vùng có độ cao 4000m so với mực nước biển và có thể vượt đèo ở độ cao đến 4650m (khi thay đổi đặc tính kéo động lực tương ứng).
1.2. Các thông số và tính năng kỹ thuật của ô tô UAZ - 3160
- Công thức bánh xe: 4x4.
- Số lượng bánh xe: 4+1.
- Kích thước bao: 4240x1828x1935mm.
- Chiều dài cơ sở: 2400mm.
- Trọng lượng không tải: 1930 KG.
- Tiêu hao nhiên liệu khi vận tốc là 120 Km/h: 14,5 Lít/100Km.
- Ly hợp: Li hợp ma sát khô, một đĩa, có dẫn động thuỷ lực.
- Hệ thống phanh chính:
- Dẫn động phanh
- Cơ cấu phanh:
+ Cơ cấu phanh trước
+ Cơ cấu phanh sau
- Hệ thống treo trước và treo sau. Cơ cấu treo phụ thuộc:
+ Treo trước kiểu lò xo có bộ phận ổn định ngang
+ Treo sau được bố trí bằng 2 bộ nhíp lá
+ Giảm chấn thủy lực dạng ống tác dụng 2 chiều.
Chương 2
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ UAZ - 3160
2.1. Công dụng và yêu cầu của hệ thống phanh trên ô tô
2.1.1. Công dụng
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đấy theo yêu cầu của người lái, ngoài ra hệ thống phanh còn dùng để giữ ô tô dừng tại một vị trí trong khoảng thời gian dài.
2.1.2. Yêu cầu
Để đảm bảo các chức năng trên thì hệ thống phanh cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất trong bất kỳ chế độ chuyển động nào.
- Phanh êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi phanh.
2.2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên ô tô UAZ - 3160
Hệ thống phanh ô tô UAZ - 3160 gồm có 2 hệ thống phanh: phanh chính (phanh chân), và phanh dừng (phanh tay). Hệ thống phanh chính (phanh chân): gồm cơ cấu phanh đĩa ở bánh trước và cơ cấu phanh tang trống ở bánh sau, dẫn động phanh kiểu thủy lực có trợ lực chân không với hai nhánh (hai dòng) phân biệt từ xylanh chính, một dòng đến cơ cấu phanh bánh xe cầu trước và một dòng đến cơ cấu phanh bánh xe cầu sau. Ở dòng dẫn ra cơ cấu bánh xe cầu sau có lắp bộ điều chỉnh áp suất dầu cho cơ cấu phanh sau.
2.21. Hệ thống phanh chân
2.2.1.1. Sơ đồ nguyên lý
Hệ thống phanh chính trên xe UAZ - 3160 gồm có: Cơ cấu phanh đĩa ở cầu trước và cơ cấu phanh tang trống ở cầu sau. Dẫn động phanh kiểu thủy lực, có trợ lực chân không với 2 dòng tách biệt từ xylanh phanh chính: một dòng đến cơ cấu phanh bánh trước, một dòng đến cơ cấu phanh bánh sau.
2.2.1.2. Nguyên lý làm việc
Đối với phanh trước (phanh đĩa): Do không có lực phanh nên hai má phanh cách đều nhau, không ép sát vào đĩa phanh. Đối với phanh sau (phanh tang trống): Dưới tác dụng của lò xo hồi vị, đầu guốc phanh tì sát vào gối tựa ở các piston xylanh công tác, áp suất dầu trong hệ thống bằng áp suất dư trước trong xylanh chính, mặt ngoài của tấm ma sát không ép sát vào mặt trong của tang phanh. Nếu khi đó khe hở giữa má phanh với đĩa phanh (phanh đĩa), tang phanh với má phanh (phanh tang trống) đảm bảo đúng quy định thì hệ thống phanh không phanh.
2.2.1.4. Cơ cấu phanh
a. Cơ cấu phanh bánh trước
Cơ cấu phanh bánh trước của ô tô UAZ - 3160 là cơ cấu phanh đĩa, cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh (ma sát) ổn định khi hệ số ma sát thay đổi hơn cơ cấu phanh kiểu tang trống. Điều này giúp cho các bánh xe bị phanh làm việc ổn định hơn, nhất là ở tốc độ cao.
Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn, nên tổng khối lượng của các chi tiết không treo nhỏ, nâng cao tính êm dịu và sự bám đường của bánh xe.
Khả năng thoát nhiệt ra môi trường tốt, dễ dàng thay thế sửa chữa tấm ma sát, dễ dàng bố trí cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh.
Tuy nhiên phanh đĩa khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì đĩa phanh không che chắn kín hoàn toàn. Đồng thời khi phanh cấp tốc gây ra rung giật xe.
Tấm má phanh: Xương có dạng phẳng được chế tạo từ thép lá dày 2÷3 mm và tấm ma sát dày từ 9÷10 mm. Tấm ma sát được lắp trên má phanh, giá có rãnh hướng tâm và định vị bằng các rãnh hãm. Các tấm ma sát được lắp từ ngoài vào, tạo điều kiện dễ dàng thay thế. Khi má phanh mòn từ 1÷4 mm thì thay thế má mới.
b. Cơ cấu phanh bánh sau
Trên xe UAZ - 3160 là loại loại cơ cấu phanh guốc có chốt tựa cùng phía và lực đẩy lên các guốc bằng nhau.
- Ưu điểm: Hiệu quả phanh của cơ cấu phanh tạo ra sẽ là như nhau khi xe tiến và lùi.
- Nhược điểm: Đây là cơ cấu phanh không cân bằng do đó các ổ đỡ bánh xe sẽ chịu các tải trọng phụ phát sinh trong quá trình phanh xe.
- Lò xo hồi vị: Mỗi cơ cấu phanh xe có một lò xo hồi vị chung cho cả hai guốc trước và guốc sau. Mâm phanh được gắn trên mặt bích của dầm cầu, các guốc phanh được đặt trên các chốt tựa. Dưới tác dụng của lò xo, kéo các guốc phanh ra khỏi mặt trong của tang phanh và ép các đầu tựa vào piston trong xylanh công tác, làm cho các piston trong xylanh sát nhau.
2.2.2. Hệ thống phanh tay
2.2.2.1. Chức năng
Hệ thống phanh tay của ôtô UAZ - 3160 dùng để dừng, hãm ôtô trên địa hình mặt đường phẳng, dốc... giữ xe cố định trong thời gian tùy ý.
2.2.3.2. Đặc điểm kết cấu
Hệ thống phanh tay của xe ôtô UAZ - 3160 là loại phanh guốc, có chốt tựa một phía được bố trí sau hộp số phân phối, dẫn động bằng cơ khí, với kết cấu mở dạng chêm và điều khiển bằng tay.
Mâm phanh được lắp vào nắp hộp số phụ qua bốn bu lông. Để giữ cho phanh tay không bị dầu rơi vào, dưới các bu lông lắp mâm phanh có đặt các đệm chắn dầu. Nếu dầu thấm qua được, đĩa hắt dầu trên mặt bích trục các đăng trong bộ hắt dầu của phanh đưa ra và theo lỗ riêng trên mâm phanh chảy ra ngoài.
2.2.2.3. Nguyên lý làm việc
Khi chưa phanh: Người lái không tác dụng lực vào cần kéo phanh, chạc điều chỉnh (17) nằm ở bên phải (hình 2.21). Đế bi (10) chưa tác dụng vào các viên bi (16), dưới tác dụng của lò xo kéo (14) má phanh cách mặt trong của tang phanh một khoảng nhất định.
Khi thôi phanh: Người lái nhả cá hãm đưa cần phanh về vị trí không phanh, các chi tiết lại trở về vị trí ban đầu khi chưa phanh nhờ các lò xo hồi vị, khi đó xe không bị phanh.
2.2.2.4. Kết cấu các chi tiết cơ bản
a. Guốc phanh
Được chế tạo bằng thép, có hai guốc là loại chốt tựa một phía, đầu trên tựa vào cơ cấu nhả, đầu dưới tựa vào cơ cấu điều chỉnh, trên mặt trụ có gia công các lỗ để gá lò xo hồi vị của guốc phanh và cơ cấu điều chỉnh.
b. Má phanh
Được chế tạo bằng Ferado, có 8 lỗ cố định với guốc phanh bằng đinh tán, má phanh có tác dụng cùng tang phanh tạo ra mômen ma sát lớn.
f. Vành điều chỉnh và cá hãm phanh tay
Vành điều chỉnh: Được chế tạo bằng thép 35, trên có gia công lỗ Φ10 mm để lắp chốt, lỗ gia công then hoa và lỗ ren M12 - 6H.
Cá hãm phanh tay: Chế tạo bằng thép 20, có độ cứng đạt 48÷56HRC, trên có gia công lỗ A để bắt bu lông và gia công các răng. Kết cấu cá hãm phanh tay được thể hiện trên hình.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH CHÍNH Ô TÔ UAZ - 3160
3.1. Sơ đồ tính toán và các thông số đầu vào
Các thông số đầu vào để tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính của hệ thống phanh xe UAZ - 3160
- Khoảng cách tương đối từ trọng tâm xe đến cầu trước: 1399mm.
- Khoảng cách tương đối từ trọng tâm xe đến cầu sau: 1001mm
- Chiều dài cơ sở: 2400mm
- Chiều cao trọng tâm xe: 812mm
- Cơ cấu phanh bánh trước:60 độ.
3.2. Nội dung tính toán
3.2.1. Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát và guốc phanh
* Cơ cấu phanh trước:
- P1 : Lực tác dụng lên tấm ma sát [N];
- d1 : Đường kính xy lanh phanh bánh xe cầu trước [cm];
- pi : Áp suất dầu lớn nhất trong dẫn động [N/cm2].
- i : Số xilanh.
Giá trị áp suất dầu lớn nhất trong dẫn động (pi) cho phép trong giới hạn 5000 ÷ 8000 KN/m2. Giá trị áp suất càng lớn thì hệ thống càng gọn, nhưng khả năng bao kín sẽ khó khăn hơn.
Trong tính toán kiểm nghiệm thường người ta xác định pi bằng thực nghiệm, bằng cách đo trực tiếp áp suất trên đường ống dẫn động.
Qua thí nghiệm các kết quả đo được: pi1 = 667,08 [N/cm2]; pi2 = 686,7 [N/cm2]; pi3= 686,7 [N/cm2]
Vậy ta chọn pi = 686,7 [N/cm2] để tính toán.
3.2.2. Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh
3.2.2.1. Mô men phanh thực tế của cơ cấu phanh
a. Đối với cơ cấu phanh trước (phanh đĩa)
Dưới tác dụng của lực P = P1 các má phanh được đẩy ra, ép sát vào mặt đĩa phanh. Khi đó mô men ma sát giữa má phanh và đĩa phanh (mô men phanh) có tác dụng làm cho bánh xe quay chậm lại thực hiện quá trình phanh xe.
Vậy ta xác định được mô men phanh thực tế sinh ra ở cơ cấu phanh đĩa (phanh trước) là: Mp1 = 2792,6[N].
b. Đối với cơ cấu phanh sau (phanh tang trống)
Dưới tác dụng của lực P = P2 các guốc phanh được đẩy ra, ép sát má phanh vào mặt trong của tang trống phanh. Khi đó mô men ma sát giữa má phanh và tang phanh (mô men phanh) có tác dụng làm cho bánh xe quay chậm lại thực hiện quá trình phanh xe.
Để xác định được mô men phanh, cần xác định qui luật phân bố áp suất trên cung má phanh và tuỳ theo sự thừa nhận qui luật phân bố áp suất khác nhau mà ta có công thức tính toán khác nhau.
Thừa nhận qui luật phân bố áp suất trên cung má phanh là qui luật hình sin (q = qmax . sinβ) với sự phân bố áp suất như (Hình 3.4) ta giả thiết tính toán như sau:
Áp suất tại điểm nào đó trên cung má phanh tỷ lệ với biến dạng hướng kính của điểm ấy khi phanh, nghĩa là coi như má phanh tuân theo định luật Hook.
Bỏ qua biến dạng của guốc phanh và tang phanh mà chỉ có tấm ma sát bị biến dạng khi phanh. Sở dĩ như vậy là vì tang phanh và guốc phanh làm bằng vật liệu cứng hơn má phanh nhiều lần và kết cấu của tang phanh và guốc phanh còn có các đường gân tăng cường độ cứng vững.
Mô men phanh của cơ cấu phanh sau được xác định theo công thức:
Mp2 = Mgtp2 + Mgsp2
Trong đó:
+ Mp2 : Mô men phanh của cơ cấu phanh sau;
+ Mgtp2 : Mô men phanh của guốc trước;
+ Mgsp2 : Mô men phanh của guốc sau;
Các số liệu của guốc trước: θ = 100; δgt = 30; P2 = 4226,226 [N]; ρgt = 0,179m; a = c = 0,115m.
Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh sau là: MP2 = 941 + 870 = 1811 [Nm]
Do đó mô men thực tế của toàn xe là: MP = MP1 + MP2 = 2792,6 + 1811 = 4603,6 [Nm]
3.2.2.2. Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh
Để đảm bảo phanh xe có hiệu quả nhất trong bất kỳ điều kiện nào, lực phanh yêu cầu trên các bánh xe được xác định như sau:
Mycp = 2302 + 911 = 3213 [Nm]
Với nhưng thông số ban đầu, qua tính toán kiểm nghiệm ta xác định được mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu.
* Nhận xét: Qua kết quả tính toán mômen phanh yêu cầu của toàn xe là 3213 [Nm] và mômen phanh thực tế của toàn xe là 4603,6 [Nm]. Như vậy hệ thống phanh bảo đảm yêu cầu trong quá trình chuyển động.
3.2.3. 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 ôtô ở vận tốc ban đầu nào đó.
F = F1 + F2 + F3 [m2]
Gọi F1 là tổng diện tích tiếp xúc với tang trống phanh có góc ôm β0 =1200;
Gọi F2 là tổng diện tích tiếp xúc với tang trống phanh có góc ôm β0 = 800;
Gọi F3 là tổng diện tích bề mặt của 2 má phanh đĩa.
F3 = 2Fmp
Vậy ta có tổng diện tích bề mặt của 2 má phanh là: F3 = 2.0,00919 = 0,0184 m2
Vậy tổng diện tích toàn bộ má phanh ở tất cả các cơ cấu phanh của ôtô là:
F = 0,029 + 0,0195 + 0,0184 = 0,0669 m2.
Trị số cho phép công ma sát riêng đối với cơ cấu phanh như sau:
Ô tô du lịch [Lms] = 4000 ÷ 15000 [KNm/m2].
Do vậy công ma sát riêng tính trên thoả điều kiện cho phép.
3.2.3. Tính toán nhiệt trong quá trình phanh
Trong quá trình phanh, động năng của ô tô chuyển thành nhiệt năng của tang trống phanh và đĩa phanh và các chi tiết khác một phần thoát ra môi trường không khí.
Số hạng thứ nhất của phương trình (3.31) là phần năng lượng nung nóng tang trống phanh. Còn số hạng thứ hai là phần năng lượng truyền ra không khí. Khi phanh với thời gian ngắn, năng lượng truyền ra môi trường không khí coi như không đáng kể, cho nên số hạng thứ hai có thể bỏ qua.
Khi phanh ở 30km/h thì độ tăng nhiệt độ cho phép không lớn hơn 150C (theo tài liệu [V]). Như vậy qua tính toán ta thấy đảm bảo được yêu cầu đề ra.
* Kết luận:
Như vậy kết quả tính toán kiểm nghiệm ta thấy cơ cấu phanh chính xe UAZ - 3160 đảm bảo được tất cả các yêu cầu và có thể sử dụng trong điều kiện thời tiết, khí hậu và địa hình ở Việt Nam.
Chương 4
NGHIÊN CỨU SỰ SUY GIẢM TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TRONG SỬ DỤNG
4.1.Sự suy giảm tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh ô tô trong sử dụng
Trong quá trình khai thác xe quân sự, tình trạng kỹ thuật của xe cũng như hệ thống phanh luôn thay đổi theo chiều hướng xấu đi. Vì vậy, cần tìm hiểu các nguyên nhân và yếu tố ảnh hưởng đến quá trình suy giảm tình trạng kỹ thuật, giảm độ tin cậy của chúng.
4.1.1.Nguyên nhân và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình suy giảm tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh
4.1.1.1. Ma sát và mài mòn
Đối với hệ thống phanh, mòn là một hiện tượng khá phổ biến thường gặp gây suy giảm tình trạng kỹ thuật. Các chi tiết điển hình bị mòn thường gặp như cơ cấu phanh, xy lanh chính, xy lanh công tác, các van của trợ lực, các van bộ điều hòa lực phanh... Để nâng cao tuổi thọ của hệ thống phanh, một điều quan trọng là cần hạn chế được sự mòn đó mà nguyên nhân chủ yếu là do ma sát.
- Ma sát tĩnh: Ma sát giữa hai vật thể tiếp xúc nhau và có xu thế chuyển động tương đối so với nhau.
- Ma sát động: Là ma sát giữa hai vật thể tiếp xúc nhau và có sự chuyển động tương đối so với nhau. Như ma sát giữa má phanh với tang trống, ma sát giữa cụm pit tông vói xy lanh...
Mài mòn là quá trình tác động lương hỗ giữa các chi tiết với nhau (hoặc với môi trường nào đó), thể hiện ở sự thay đổi hình dạng và kích thước của chúng.
Hiện tượng mài mòn cơ học xảy ra do tác dụng của lực ma sát giữa các bề mặt lắp ghép của chi tiết khi chúng chuyển động tương đối với nhau. Mài mòn cơ học làm biến xấu tình trạng kỹ thuật một số cụm chi tiết như: Cơ cấu phanh, xy lanh phanh chính, xy lanh phanh công tác, các van…
4.1.1.2. Sự biến dang dư
Biến dạng là sự thay đối hình dạng, kích thước của chi tiết. Đó là một thuộc tính quan trọng của vật liệu. Biến dạng được phân loại thành hai loại là biến dạng dẻo và biến dạng đàn hồi: Biến dạng đàn hồi là sự thay đổi hình dáng vật thể dưới tác dụng ngoại lực, khi bỏ lực tác dụng chi tiết sẽ khôi phục hình dáng ban dầu; Biến dạng dẻo là biến dạng còn dư lại sau khi bỏ ngoại lực tác dụng.
4.1.1.3. Han gỉ và lão hóa
a. Han gỉ (Ăn mòn hóa học)
Ăn mòn kim loại là sự tự phá huỷ kim loại do tác dụng hoá học và điện hoá học của nó với môi trường bên ngoài. Hoặc một định nghĩa ăn mòn kim loại là sự phá huỷ tự phát các kim loại gây ra bởi các quá trình hoá học hoặc điện hoá học xảy ra trên bề mặt kim loại tiếp xúc với môi trường ngoài (ví dụ: khí quyển, nước biển, môi trường phản ứng ...).
b. Phân loại ăn mòn
Hiện tượng ăn mòn hệ thống phanh được chia làm 2 loại là ăn mòn bên trong và ăn mòn bên ngoài. Quá trình ăn mòn bên trong chủ yếu là ăn mòn hóa học phụ thuộc vào tạp chất lẫn trong dầu phanh, được chia thành những loại sau:
- Ăn mòn gây ra bởi sự hiện diện của cacbon đi ô xít tan trong dầu, hay còn gọi là ăn mòn axít cacbonnic, chủ yếu là ăn mòn cục bộ và ăn mòn lỗ.
- Ăn mòn do hydro sulfua, quá trình này có thể gây ra hỏng hóc rất nhanh do làm nứt lớp thép của đường dầu dẫn động phanh thủy lực.
Nước trong dầu phanh: Quá trình ăn mòn do oxy và nước.
d. Lão hóa
Nhược điếm rất quan trọng của vật liệu polyme là các tính chất sử dụng của chúng nhanh chóng bị xấu đi mà điến hình là ngày một giòn lên, tiến tới gãy vụn, đó là hiện tượng xuất phát từ nguyên nhân do lão hóa hay hóa già. Đối với hệ thống phanh các chi tiết bị lão hóa phổ biển như: cupen của xy lanh chính, xy lanh công tác, dầu phanh bị lão hóa biến chất... Theo bản chất hiện tượng lão hóa hóa có hai loại: vật lý và hóa học.
4.1.1.4. Yếu tô thiết kế chế tạo
Yếu tố thiết kế chế tạo bao gồm đặ điểm kết cấu, chất lượng vật liệu
a. Đặc điểm kết cấu
Tuổi thọ của hệ thống phanh được kéo dài là do nguyên nhân kết cấu của hệ thống phanh không ngừng được cải tiến và hoàn thiện. Kết cấu càng hoàn thiện không những hiệu quả phanh sẽ tốt lên, con người sử dụng sẽ thuận tiện điều khiển nhẹ nhàng hơn, khai thác hiệu quả hơn mà còn nâng cao tuốỉ thọ, độ an toàn cho hệ thống phanh.
b.Chất lượng vật liệu chế tạo
Sự biến xấu tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh bởi các nguyên nhân ma sát và mài mòn, biến dạng dẻo, han gỉ và lão hóa... đều có một phần là do yếu tố vật liệu chế tạo. Sử dụng vật liệu phù hợp sẽ có tác dụng làm giảm đi các nguyên nhân làm biến xấu tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh đã nêu trên.
4.1.1.6. Ảnh hưởng của chế độ khai thác
a. Ảnh hưởng của chế độ bảo dưỡng
- Hệ thống phanh của xe bị mòn một cách tự nhiên trong quá trình sử dụng. Nếu không được kiểm tra, thay thế và bảo dưỡng định kỳ, các tính năng hoạt động sẽ giảm đi, dẫn đến hư hỏng nặng, thậm chí gây mất an toàn trong quá trình sử dụng.
- Mục đích của bảo dưỡng định kỳ là kiểm tra, sửa chữa và thay thế theo một lịch trình nhất định đế đảm bảo hoạt động tốt nhất cho hệ thống phanh. Bảo dưỡng định kỳ giúp hệ thống phanh tránh khỏi hư hỏng nặng, tiết kiệm chi phí và đảm bảo tính an toàn cho xe ô tô.
- Bảo dưỡng định kỳ hệ thống phanh là việc bảo dưỡng hệ thống phanh theo một chu kỳ nhất định (được quy định bằng quãng đường hay thời gian sử dụng).
b. Ảnh hưởng do người lái xe
Đại bộ phận thời gian sử dụng xe là do lái xe làm chủ,vì vậy tuổi thọ của các hệ thống trên xe nói chung cũng như tuổi thọ của hệ thống phanh nói riêng hoàn toàn phụ thuộc vào tinh thần trách nhiệm, trình độ điều khiển của người lái xe.
4.1.2. Sự suy giảm tình trạng kỹ thuật của hệ thống phanh trên ô tô UAZ - 3160
Trong quá trình khai thác, sử dụng xe; tình trạng kỹ thuật của hệ thống phanh dần thay đổi theo chiều hướng xấu đi. Sự thay đổi đó có thể kéo dài theo thời gian. Nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm đó rất đa dạng: có thể do mài mòn, hoặc do hiện tượng lão hóa của vật liệu, điều kiện môi trường, chế độ bảo dưỡng, trách nhiệm của người lái xe.... Từ những nguyên nhân đó dẫn đến những hư hỏng, làm giảm độ tin cậy và chất lượng làm việc của hệ thống.
4.2.Yêu cầu kỹ thuật sau khi kiểm tra, điều chỉnh hệ thống phanh
4.2.1.Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống phanh chính
- Toàn bộ hệ thống phải sạch sẽ, bảo đảm độ kín, không bị rò chảy dầu.
- Khi vận hành, phanh phải có hiệu lực và có hiệu lực đều ở tất cả các bánh xe, không có hiện tượng bó phanh.
4.2.2.Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống phanh tay
- Cơ cấu phanh phải sạch sẽ, định vị chắc chắn.
- Điều khiển nhẹ nhàng, linh hoạt, hành trình phanh tay đúng tiêu chuẩn quy định.
4.4.Sửa chữa các hư hỏng nhỏ trong quá trình khai thác
4.4.1.Sửa chữa phanh chân
Khi xuất hiện các chi tiết bị mòn nhiều hoặc các hư hỏng khác cần kiểm tra trạng thái các chi tiết. Các chi tiết mòn, hư hỏng phải thay thế. Khi sửa chữa sử dụng các kích thước ở bảng 16 tài liệu [IV]. Khi các má phanh bị rơi dầu vào cần ngâm trong xăng 20÷30 phút. Sau đó làm sạch cẩn thận các bề mặt làm việc bằng bàn chải kim loại. Thay các má phanh bánh trước phải làm đồng thời (từng cặp một).
4.4.2. Sửa chữa phanh tay
Sửa chữa tang trống và má phanh tiến hành như đã chỉ ra ở phần “sửa chữa hệ thống phanh chân”. Đường kính lớn nhất cho phép khi gia công tang trống là 199 mm.
Khi tháo cơ cấu ép chú ý không đánh mất thanh đẩy và bi. Không tháo nắp chụp. Không cần thiết tháo hoàn toàn cơ cấu ép. Không nên tháo rã hoàn toàn cơ cấu, vì làm như vậy buộc phải ép các nút chìm trong vỏ cơ cấu ra. Khi phải tháo bộ phận, muốn tháo chốt tỳ các má phanh trước hết phải tháo mâm điều chỉnh của cơ cấu.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu, tìm tòi và thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp, với sự nỗ lực cố gắng của bản thân cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo: Đại tá, TS …………… và các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô Quân sự - Khoa Động lực, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu sự suy giảm tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh trên xe UAZ - 3160 trong sử dụng” đúng thời gian, đáp ứng được các yêu cầu đặt ra.
Đồ án tốt nghiệp giúp ích rất nhiều cho em trong quá trình hệ thống lại kiến thức của mình và áp dụng vào giải quyết các vấn đề mà nhiệm vụ bài tập đề ra. Bài tập giúp em có thêm những kiến thức chuyên ngành và những kiến thức tổng hợp khác tạo điều kiện cho quá trình học tập và công tác sau này.
Tuy nhiên do điều kiện thời gian, điều kiện thực tế có hạn cũng như khả năng có hạn của bản thân nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy: Đại tá, TS …………… cùng các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô Quân sự - Khoa Đông lực đã giúp đỡ em trong quá trình học tập cũng như trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Cẩn - Phạm Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo. Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp - 1971.
2. Nguyễn Phúc Hiểu- Bộ môn Ô tô Quân sự. Hướng dẫn thiết kế môn học kết cấu tính toán xe quân sự - Tính toán hệ thống treo. Học viện Kỹ thuật Quân sự- 1998
3. Nguyễn Phúc Hiểu - Vũ Đức Lập. Lý thuyết ô tô quân sự- Nhà xuất bản QĐND -2002.
4. Vũ Đức Lập - Phạm Đình Vy. Cấu tạo ô tô quân sự (tập 2). Học viện Kỹ thuật Quân sự - 1995.
5. Tổng cục Kỹ thuật, Cục quản lý xe máy. Ô tô UAZ - 3160 hướng dẫn sửa chữa tại đơn vị, Hà Nội - 2002.
6. Tổng cục Kỹ thuật, Cục quản lý xe máy. Sổ tay bảo dưỡng kỹ thuật ô tô (tập 1) - 1978.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"