MỤC LỤC
MỤC LỤC....1
LỜI NÓI ĐẦU.. 2
CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH.. 4
1.1.Công dụng yêu cầu và phân loại hệ thống phanh. 4
1.1.1. Công dụng. 4
1.1.2. Yêu cầu. 5
1.1.3. Phân loại 5
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh. 7
1.2.1. Cơ cấu phanh. 7
1.2.2. Cơ cấu phanh dừng. 15
1.2.3. Dẫn động phanh. 16
1.2.4. Bộ cường hóa lực phanh. 19
1.2.5. Bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh ABS. 22
CHƯƠNG II:PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH.. 23
2.1. Giới thiệu tổng quan về xe MAZDA CX5 2018. 23
2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc chung hệ thống phanh trên xe. 24
2.2.1. Đặc điểm cấu tạo của hệ thống phanh: 24
2.2.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc. 25
2.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong hệ thống phanh. 26
2.3.1. Cơ cấu phanh: 26
2.3.2. Xilanh phanh chính: 27
2.3.3. Bộ trợ lực phanh: 29
2.3.4. Hệ thống ABS. 31
2.4. Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh trên xe Mazda CX5 2018. 32
2.4.1.Phương án lựa chọn cơ cấu phanh. 32
2.4.2.Phương án lựa chọn dẫn động phanh. 33
2.4.3.Phương án lựa chọn trợ lực phanh. 34
CHƯƠNG III:THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA CX5 2018. 35
3.1. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh thiết kế. 35
3.2. Tính toán, thiết kế cơ cấu phanh. 35
3.2.1. Xác định mô men cần thiết ở các cơ cấu phanh. 36
3.3. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh. 42
3.4. Tính bền chốt dẫn hướng. 43
3.5. Tính toán dẫn động phanh. 44
3.5.1. Xác định đường kính làm việc của xy lanh bánh xe. 44
3.5.2. Chọn đường kính xilanh chính D, kích thước đòn bàn đạp l, l’. 44
3.5.3. Tính bền đường ống dẫn động phanh. 46
3.6. Tính toán bộ trợ lực phanh. 47
3.6.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của trợ lực chân không. 47
3.6.2. Thiết kế bộ trợ lực. 48
CHƯƠNG IV: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH XE MAZDA CX5 2018. 57
4.1. Nội dung bảo dưỡng hệ thống phanh. 57
4.1.1. Bảo dưỡng hàng ngày. 57
4.1.2. Bảo dưỡng định kỳ. 57
4.2. Các yêu cầu khi bảo dưỡng – sửa chữa hệ thống phanh. 58
4.3. Các hư hỏng của hệ thống phanh và cách khắc phục. 59
4.4. Một số công việc chính trong bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh. 61
4.4.1. Xả khí khỏi mạch dầu. 61
4.4.2. Kiểm tra hoạt động trợ lực phanh. 64
4.4.3. Đại tu xylanh chính. 65
4.4.4. Đại tu cơ cấu phanh. 66
KẾT LUẬN.. 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 71
LỜI NÓI ĐẦU
Giao thông vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt là đối với các nước có nền kinh tế phát triển. Có thể nói rằng mạng lưới giao thông vận tải là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát triển mạng lưới giao thông vận tải.
Trong hệ thống giao thông vận tải của chúng ta ngành giao thông đường bộ đóng vai trò chủ đạo và phần lớn lượng hàng và người được vận chuyển trong nội địa bằng ô tô.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành ôtô ngày càng phát triển hơn. Khởi đầu từ những chiếc ô tô thô sơ hiện nay ngành công nghiệp ôtô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những yêu cầu của con người. Những chiếc ô tô ngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn…để theo kịp với xu thế của thời đại.
Song song với việc phát triển nghành ôtô thì vấn đề bảo đảm an toàn cho người và xe càng trở nên cần thiết. Do đó trên ô tô hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấu bảo đảm an toàn như: cải tiến cơ cấu phanh, dây đai an toàn, túi khí…trong đó cơ cấu phanh đóng vai trò quan trọng nhất. Cho nên khi thiết kế hệ thống phanh phải đảm bảo phanh có hiệu quả cao, an toàn ở mọi tốc độ nhất là ở tốc độ cao; để nâng cao được năng suất vận chuyển người và hàng hoá là điều rất cần thiết.
Đề tài này có nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống phanh trên xe Mazda CX5 2018”. Sau gần 3 tháng nghiên cứu thiết kế dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy : TS……………… và toàn thể các thầy trong bộ môn ô tô đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình. Em xin chân thành cảm ơn thầy: TS……………… cùng toàn thể các thầy trong bộ môn.
Vĩnh yên, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
…………….
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1.Công dụng yêu cầu và phân loại hệ thống phanh
1.1.1. Công dụng
Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe, dừng hẳn hoặc giữ xe đỗ ở một vị trí nhất định.
1.1.2. Yêu cầu
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong bất kì mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không quá lớn.
1.1.3. Phân loại
Theo công dụng:
- Hệ thống phanh chính (phanh chân);
+ Hệ thống phanh dừng (phanh tay);
+ Hệ thống phanh dự phòng;
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh
Cấu tạo Chung của hệ thống phanh trên ô tô được mô tả trên hình 1.1
Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính:
- Cơ cấu phanh:
Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh ô tô.
- Dẫn động phanh:
Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh. Tùy theo dạng dẫn động: cơ khí, thủy lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau.
1.2.1. Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh là bộ phận sinh ra mô men phanh và chuyển động năng của ô tô thành dạng năng lượng khác (thường chuyển thành nhiệt năng).
Trên ô tô chủ yếu sử dụng ma sát để tạo cơ cấu phanh và các loại cơ cấu phanh thường dùng trên ô tô là cơ cấu phanh tang trống, cơ cấu phanh đĩa và cơ cấu phanh dải.
1.2.1.1. Cơ cấu phanh tang trống
Trong cơ cấu phanh tang trống thì chúng ta có nhiều loại khác nhau:
* Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục (có nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục thẳng đứng) được thể hiện trên hình 1.2.
Còn đối với cơ cấu phanh được mở bằng cam ép (hình 1.2.a) áp suất tác dụng lên hai má phanh là như nhau nên độ dài của chúng bằng nhau.
* Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 1.3. Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm.
1.2.1.2. Cơ cấu phanh đĩa
cơ cấu phanh dạng đĩa có các dạng chính và kết cấu trên hình 1.6.
Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:
- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe;
- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe;
- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các pittông của các xi lanh bánh xe;
1.2.2. Cơ cấu phanh dừng
Phanh dừng được dùng để dừng (đỗ xe) trên đường dốc hoặc đường bằng. Nói chung hệ thống phanh này được sử dụng trong trường hợp ôtô đứng yên, không di chuyển trên các loại đường khác nhau.
Về cấu tạo phanh dừng cũng có hai bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh.
1.2.3. Dẫn động phanh
1.2.3.1. Dẫn động phanh chính bằng cơ khí
Hệ thống phanh dẫn động cơ khí có ưu điểm kết cấu đơn giản nhưng không tạo được mômen phanh lớn do hạn chế lực điều khiển của người lái, thường chỉ sử dụng ở cơ cấu phanh dừng (phanh tay).
1.2.3.2. Dẫn động phanh chính bằng thủy lực
Dẫn động phanh bằng thủy lực tức là dùng chất lỏng để tạo và truyền áp suất đến các xi lanh công tác của cơ cấu phanh để tạo lực ép má phanh vào trống\đĩa phanh.
1.2.3.3. Dẫn động phanh chính bằng khí nén
Dẫn động phanh bằng khí nén tức là sử dụng năng lượng của nguồn khí nén để tạo nên áp lực ép các guốc phanh vào trống phanh. Đặc điểm của dẫn động phanh bằng khí nén là độ nhạy thấp hơn, phức tạp hơn nhưng do sử dụng năng lượng của nguồn khí nén để thực hiện điều khiển cơ cấu phanh nến lực điều khiển của người lái là không cần lớn lắm mà chỉ cần đủ để mở các van điều khiển phân phối khí nén. Vì vậy nó thường dùng trên các ô tô cỡ lớn.
1.2.4. Bộ cường hóa lực phanh
- Để giảm nhẹ lực tác động của người lái trong quá trình sử dung phanh, đồng thời tăng hiệu quả sử dụng phanh trong trường hợp phanh gấp ở hệ thống phanh trang bị thêm bộ trợ lực phanh.
- Bộ trợ lực chân không: hoạt động dựa vào độ chênh lệch chân không của động cơ và của áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh tỉ lệ thuận với lực ấn của bàn đạp phanh. Nguồn chân không có thể lấy ở đường nạp động cơ hoặc dùng bơm chân không riêng làm việc nhờ động cơ.
1.2.5. Bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh ABS
Trong quá trình phanh xe, nếu các bánh xe bị trượt lết thì khả năng bám đường của bánh xe giảm rất nhiều so với khả năng bám khi bánh xe ở giới hạn trượt lết nên hiệu quả phanh giảm nhiều. Mặt khác, khi bánh xe bị trượt lết thì mất khả năng điều khiển hướng chuyển động của xe nên chất lượng phanh giảm.
CHƯƠNG II : PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH
2.1. Giới thiệu tổng quan về xe MAZDA CX5 2018.
Với lịch sử phát triển lâu đời, Mazda có rất nhiều chủng loại phong phú và đa dạng. Ở Việt Nam, các dòng xe mới của Mazda được sử dụng khá phổ biến như Mazda2, Mazda3, CX5, CX9…
Hệ thống phanh gồm có phần phanh chân (phanh chính) và phanh tay (phanh dừng). Phanh chân dùng để điều chỉnh tốc độ xe chạy trên đường còn phanh tay chỉ dùng để dừng xe tại chỗ (chỉ trong trường hợp thật khẩn cấp mới dùng phanh tay để hãm xe đang chạy).
2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc chung hệ thống phanh trên xe
2.2.1. Đặc điểm cấu tạo của hệ thống phanh:
- Cơ cấu phanh trước: là kiểu phanh đĩa có càng phanh di động, đĩa phanh thông gió giúp làm mát tốt trong quá trình hoạt động
- Cơ cấu phanh sau: kiểu phanh đĩa có càng phanh di động, đĩa phanh là đĩa đặc
- Phanh dừng kiểu phanh đĩa tích hợp trên 2 bánh sau, điều khiển và dẫn động bằng cơ khí
2.2.2. Sơ đồ cấu to và nguyên lý làm việc
1. Sơ đồ cấu tạo:
Mạch thuỷ lực trên xe ABS được bố trí dạng mạch đường chéo
2. Nguyên lý làm việc:
- Khi đạp phanh dầu áp suất cao trong xilanh phanh chính (3) được khuếch đại bởi trợ lực sẽ được truyền đến các xilanh bánh xe và thực hiện quá trình phanh.
- Nếu có 1 trong các bánh xe có dấu hiệu tốc độ giảm hơn so với các bánh khác (sắp bó cứng) tín hiệu này được ECU (7) xử lý và ECU điều khiển bộ chấp hành phanh (6) (các van điện 2 vị trí) làm việc để giảm áp suất dầu trong xilanh bánh xe đó để nó không bị bó cứng.
2.3.2. Xilanh phanh chính:
1. Cấu tạo:
2. Nguyên lý làm việc:
a. Khi hoạt động bình thường:
* Khi không đạp phanh: Cúp pen của piston số 1 và số 3 nằm giữa cửa vào và cửa bù làm cho xilanh và bình dầu thông nhau. Piston số 2 bị lực của lò xo hồi vị số 2 đẩy sang phải, nhưng không thể chuyển động hơn nữa do có bu lông hãm.
* Khi đạp phanh: Piston số 1 dịch sang trái, cúp pen của nó bịt kín cửa hồi như vậy bịt đường thông nhau giữa xilanh và bình chứa. Nếu piston bị đẩy tiếp, nó làm tăng áp suất dầu trong xilanh, áp suất này tác dụng lên xilanh bánh sau. Do cũng có một áp suất dầu như thế tác dụng lên piston số 2, piston số 2 hoạt động giống hệt như piston số 1 và tác dụng lên các xilanh bánh trước.
b. Khi hoạt động không bình thường (có sự cố trong hệ thống):
* Rò rỉ dầu phía sau xilanh phanh chính: Khi đạp phanh, piston số 1 dịch sang trái tuy nhiên không sinh ra áp suất dầu ở phía sau của xilanh.
* Rò rỉ dầu phía trước xilanh chính: Do áp suất dầu không sinh ra ở phía trước xilanh, pisotn số 2 bị đẩy sang trái đến khi nó chạm vào thành xilanh.
2.3.4. Hệ thống ABS
Hệ thống hoạt động như sau: Khi lái xe tác động lên bàn đạp, chất lỏng công tác được dồn từ xi lanh chính qua van điều áp 1 tới xi lanh công tác tại bánh xe thực hiện quá trình phanh. Cảm biến 5 có nhiệm vụ đo vận tốc góc của bánh xe và gửi tín hiệu này tới bộ xử lý trung tâm (ECU) 4. Khi vận tốc góc gần bằng 0, nghĩa là bánh xe sắp bị trượt lết, ECU sẽ phát lệnh cho van điều áp giảm áp suất tại xi lanh công tác, nhờ đó mômen phanh tại bánh xe giảm xuống và vận tốc góc bánh xe tăng lên
2.4. Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh trên xe Mazda CX5 2018
2.4.1.Phương án lựa chọn cơ cấu phanh
Chọn phương án thiết kế cơ cấu phanh đĩa cho cả 2 cầu:
Cơ cấu phanh dạng đĩa có các dạng chính và kết cấu trên hình.
Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:
- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe;
- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe;
2.4.2. Phương án lựa chọn dẫn động phanh
Chọn phương án dẫn động phanh bằng thủy lực 2 dòng:
Dẫn động phanh bằng thủy lực tức là dùng chất lỏng để tạo và truyền áp suất đến các xi lanh công tác của cơ cấu phanh để tạo lực ép má phanh vào trống\đĩa phanh.
2.4.3.Phương án lựa chọn trợ lực phanh
Chọn phương án thiết kế bộ trợ lực chân không:
- Để giảm nhẹ lực tác động của người lái trong quá trình sử dung phanh, đồng thời tăng hiệu quả sử dụng phanh trong trường hợp phanh gấp ở hệ thống phanh trang bị thêm bộ trợ lực phanh.
- Bộ trợ lực chân không: hoạt động dựa vào độ chênh lệch chân không của động cơ và của áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh tỉ lệ thuận với lực ấn của bàn đạp phanh. Nguồn chân không có thể lấy ở đường nạp động cơ hoặc dùng bơm chân không riêng làm việc nhờ động cơ.
CHƯƠNG III : THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA CX5 2018
3.1. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh thiết kế.
Sơ đồ dẫn động phanh hai dòng như hình 3.1.
3.2. Tính toán, thiết kế cơ cấu phanh.
Xe sủ dụng lốp có ký hiệu: 225/55 R19
3.2.1. Xác định mô men cần thiết ở các cơ cấu phanh
Ta có:
a - Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu trớc: a = 1,224(m)
b - Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu sau: b = 1,496 (m)
hg - Chiều cao trọng tâm xe: hg = 0,62(m)
g - Gia tốc trọng trường: g = 9,81(m/s2)
u - Hệ số bám của bánh xe với mặt đường : u = 0,7
Thay các giá trị trên vào (1) và (2) ta có:
Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh trước là : Mp1 = 1909,79 N.m
Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh sau là : Mp2 = 781,73 N.m
3.2.1.1. Thiết kế, tính toán cơ cấu phanh trước:
a. Xác định kích thước của đĩa phanh.
Đĩa phanh phải có kích thước đảm bảo cho việc tháo lắp dễ dàng khi có sửa chữa và đĩa phải có không gian thoáng giúp cho việc tản nhiệt của đĩa phanh được nhanh chóng và đĩa phải có khối lượng nhỏ nhưng vẫn phải đảm bảo việc quan trọng nhất là đạt được hiệu quả phanh như mong muốn.
Với lốp có bán kính lắp vành là r = 203,2 mm ta chọn bán kính ngoài của đĩa phanh là Rng = 150 mm; bán kính trong của đĩa phanh Rtr = 85 mm.
b. Xác định kích thước má phanh.
+ Má phanh có dạng như hình vẽ :
Ta chọn kích thước ngoài của má phanh R2 = 145 mm.
n : Số lượng ống xilanh làm việc. Chọn n = 2.
p0 : áp suất chất lỏng trong hệ thống. p0= 490,4 784,8 (N/cm2).. Chọn p0= 780 (N/cm2).
d1 : Đường kính xi lanh bánh xe: d1=4,67 (cm)=> Chọn d1=47(mm).
3.2.1.2. Thiết kế, tính toán cơ cấu phanh sau
a. Xác định kích thước của đĩa phanh.
Đĩa phanh phải có kích thước đảm bảo cho việc tháo lắp dễ dàng khi có sửa chữa và đĩa phải có không gian thoáng giúp cho việc tản nhiệt của đĩa phanh được nhanh chóng và đĩa phải có khối lượng nhỏ nhưng vẫn phải đảm bảo việc quan trọng nhất là đạt được hiệu quả phanh như mong muốn.
Với lốp có bán kính lắp vành là r = 203,2 mm ta chọn bán kính ngoài của đĩa phanh là Rng = 150 mm; bán kính trong của đĩa phanh Rtr = 87 mm.
b. Xác định kích thước má phanh.
+ Má phanh có dạng như hình vẽ:
n : Số lượng ống xilanh làm việc. Chọn n = 2.
p0 : áp suất chất lỏng trong hệ thống. p0= 490,4 784,8 (N/cm2). Chọn p0= 500 (N/cm2).
d2 : Đường kính xi lanh bánh xe: d2= 2,91 (cm)=> họn d2=47(mm).
3.3. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh
Trong quá trình phanh ôtô, toàn bộ động năng của khối lượng chuyển động của ôtô được chuyển hoá thành nhiệt tại các cơ cấu phanh. một phần của lượng nhiệt này sẽ nung nóng các chi tiết trong cơ cấu phanh mà chủ yếu la trống phanh, phần còn lại toả ra ngoài không khí.
Ta có:
V1 - Tốc độ bắt đầu phanh. V1=30(km/h) =8,33(m/s)
V2 - Tốc độ kết thúc phanh. V2=0.
c - Nhiệt dung của chi tiết bị nung nóng đối với thép và gang, c = 500(J/kg.độ) = 50(KGm/kg.độ)
Thay các giá trị vào (**) ta có: mt > 2,9 cm.
Trên thực tế khối lượng các chi tiết bị nung nóng lớn hơn 9,2(kg) do đó thoả mãn.
3.4. Tính bền chốt dẫn hướng
Vậy thoả mãn điều kiện bền cắt và chèn dập.
3.5. Tính toán dẫn động phanh.
Vậy thoả mãn điều kiện bền cắt và chèn dập.
3.5.1. Xác định đường kính làm việc của xy lanh bánh xe.
Đã được xác định ở trên
3.5.3. Tính bền đường ống dẫn động phanh
Đường ống dẫn động phanh chịu áp suất khá lớn tới 100 (KG/cm2).
Khi tính có thể coi đường ống dẫn dầu là loại vỏ mỏng bịt kín hai đầu và có chiều dài khá lớn.
Vậy ta có: ez = 524 (kG/cm2).
Đường ống làm bằng hợp kim đồng có ez = 2600 (kG/cm2).
So sánh thấy => đường ống dẫn động đủ bền.
3.6. Tính toán bộ trợ lực phanh
3.6.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của trợ lực chân không
Sơ đồ bộ trợ lực chân không như hình 3.4.
Đặc điểm:
Sử dụng ngay độ chấn không ở đường ống nạp của động cơ, đưa độ chân không này vào khoang A của bộ cường hóa, còn khoang B khi phanh được thông với khí trời.
Nguyên lý làm việc:
Khi không phanh cần đẩy 8 dịch chuyển sang phải kéo van khí 5 và van điều khiển 6 sang phải, van khí tì sát van điều khiển đóng đường thông với khí trời, lúc này buồng A thông với buồng B qua hai cửa E và F và thông với đường ống nạp. Không có sự chênh lệch áp suất ở 2 buồng A, B, bầu cường hoá không làm việc
3.6.2. Thiết kế bộ trợ lực
3.6.2.1. Hệ số cường hoá
Khi có đặt bộ cường hoá ta chọn lực bàn đạp cực đại của người lái khoảng 300 N, kết hợp với lực của cường hoá sinh ra trên hệ thống phanh tạo ra áp suất cực đại ứng với trường hợp phanh gấp vào khoảng 784 - 882 N/cm2
Ta có:
D - đường kính xylanh chính , D =20 cm.
l , l' - kích thước đòn bàn đạp .
htl - hiệu suất truyền lực , htl = 0,92 .
Như vậy , áp suất còn lại do bộ cường hoá sinh ra là :
pc = pt - pi = 780 – 239,7= 540,3 N/cm2
Yêu cầu của bộ cường hóa thiết kế là luôn phải đảm bảo hệ số cường hoá trên
3.6.2.2. Xác định kích thước màng cường hoá:
Để tạo được lực tác dụng lên thanh đẩy piston thuỷ lực phải có độ chênh áp giữa buống A và buồng B tạo nên áp lực tác dụng lên piston 1 .
Xét sự cân bằng của màng 4 ta có phương trình sau :
Qc = F4 (pB - pA ) - Plx = F4 . Dp - Plx .
Plx = 150 N, tham khảo các xe có trợ lực chân không.
F4=(1785,8+150)/5 = 375,1(cm2)
Vậy ta có đường kính màng 3 là : D = 194 mm
Như vậy màng 3 của bộ cường hoá có giá trị bằng 194 mm để đảm bảo áp suất cường hoá cực đại pc .
3.6.2.3. Tính lò xo màng cường hoá.
Lò xo màng cường hoá được tính toán theo chế độ lò xo trụ chịu nén.
a. Đường kính dây lò xo
Từ đó tính được đường kính trung bình của lò xo : d = 4,4 mm
Dtb = c.d = 15.4,4= 66 mm.
b. Số vòng làm việc của lò xo
Ta có tổng hành trình của 2 piston xilanh chính là S =S1 + S2 =6,96 +2,43 = 9,39 mm, với S1 , S2 là hành trình của piston sơ cấp và piston thứ cấp. Có thể chọn x bằng hoặclớn hơn tổng số hành trình trên. Lấy x = 15
G - môđun đàn hồi vật liệu, G = 8.104MPa.
d, c - đường kính dây lò xo và hệ số đường kính.
c = 15 ,d = 4,4 mm,.
Fmax, Fmin ( tham khảo các xe có dẫn động phanh dầu)
Fmax = 150 N, Fmin = 80 N.
Thay số được: n = 2,8 vòng.
d. Ứng suất của lò xo
Trên thực tế chiều dài nén của lò xo bằng với tổng hành trình của 2 piston thứ cấp và sơ cấp. Khi đó lực tác dụng lên lò xo Plx được tính từ tổng hành trình S của piston.
Ta có:
S - tổng hành trình dịch chuyển của các piston, S = 9,39 mm.
G - mođun đàn hồi, G = 8.104 MPa.
d - đường kính dây lò xo,d = 4,4mm.
c - tỉ số đường kính, c = 15.
n - số vòng lò xo, n = 3 vòng.
Fmin - lực lắp lò xo, F = 80N.
Lò xo làm bằng thép 65 có [t] = 330MPa, so sánh thấy t< [t] . Vậy điều kiện bền xoắn dược đảm bảo.
e. Số vòng toàn bộ của lò xo
n0 = n + 2 = 3 +2 = 5 vòng
f. Chiều cao lò xo khi các vòng xít nhau
HS = (n0 – 0,5).d
HS = (5 - 0,5).4,4 = 19,8 mm
+ Số vòng toàn bộ của lò xo
n0 = n + 2 = 3 +2 = 5 vòng
+ Chiều cao lò xo khi các vòng xít nhau
HS = (n0 – 0,5).d
HS = (5 - 0,5).1,6 = 7,2 mm
+ Chiều cao lò xo khi chưa chịu tải
H0 = HS + n.(t-d)
H0 = 7,2 + 3(6,6 – 1,6)
H0 = 22,2 mm
Ta có kết cấu bộ cường hoá như hình 3.6.
CHƯƠNG IV: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH XE MAZDA CX5 2018
4.1. Nội dung bảo dưỡng hệ thống phanh
4.1.1. Bảo dưỡng hàng ngày
- Kiểm tra hệ thống phanh: Hành trình tự do của bàn đạp phanh, trạng thái làm việc và độ kín của tổng phanh, các đường dẫn hơi, dầu, hiệu lực của hệ thống phanh...
- Kiểm tra mức dầu phanh. Nếu thiếu phải bổ sung.
4.1.2. Bảo dưỡng định kỳ
- Kiểm tra, bổ sung dầu phanh.
- Kiểm tra, xiết chặt các đầu nối của đường ống dẫn dầu. Đảm bảo kín, không rò rỉ trong toàn bộ hệ thống.
4.2. Các yêu cầu khi bảo dưỡng – sửa chữa hệ thống phanh
a. Kiểm tra trước khi tháo: Khi sửa xe, không bao giờ tháo rời ngay lập tức. Đầu tiên, kiểm tra xe kỹ lưỡng, xác định bản chất của hư hỏng và xem liệu việc đại tu có thực sự cần thiết hay không. Nếu cần đại tu phanh, chỉ bắt đầu việc đại tu sau khi đã kiểm tra toàn bộ xe. Kiểm tra trước khi đại tu sẽ giúp ta quyết định công việc sửa chữa nào là thực sự cần thiết.
d. Rửa và lau sạch các chi tiết tháo: Sau khi tháo rời các chi tiết thường dính bụi, cát, mỡ… phải làm sạch các tạp chất này ra khỏi chi tiết bằng cách lau, rửa hay thổi khí nén. Nếu các chi tiết được lắp lại mà không làm sạch, những tạp chất này sẽ gây khó khăn cho việc nhận dạng các hư hỏng. Hơn nữa nó có thể gây ra các hư hỏng mới sau khi chi tiết được lắp lại.
e. Lắp lại các chi tiết: Các chi tiết phải được lắp lại chính xác theo đúng các bước quy định, phải sử dụng đúng các dụng cụ theo chỉ dẫn.
4.3. Các hư hỏng của hệ thống phanh và cách khắc phục
Các hư hỏng của hệ thống phanh và cách khắc phục như bảng 4.1.
4.4. Một số công việc chính trong bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh
4.4.1. Xả khí khỏi mạch dầu
Mạch dầu của hệ thống phanh phải không được có khí. Nếu khí lọt vào hệ thống, áp suất từ xylanh phanh chính sẽ không được truyền tới xylanh bánh xe do nó chỉ dùng để nén khí mà thôi.
4.4.2. Kiểm tra hoạt động trợ lực phanh
4.4.2.1. Kiểm tra hoạt động của trợ lực
Để xả chân không bên trong trợ lực, đạp phanh vài lần khi động cơ tắt.
4.4.2.2. Kiểm tra sự kín khí của trợ lực
a. Sau khi nổ máy 1 đến 2 phút, tắt máy.
b. Trong khi đạp phanh vài lần với lực đạp không đổi, kiểm tra rằng độ cao cực tiểu của chân phanh tăng dần sau mỗi lần đạp phanh.
4.4.4. Đại tu cơ cấu phanh
4.4.4.1. Thay má phanh
a. Kiểm tra chiều dày má phanh
- Nếu có tiếng rít phát ra từ phanh khi xe chạy, kiểm tra cữ báo mòn phanh. Nếu cữ báo mòn phanh chạm vào đĩa phanh, phải thay các má phanh.
c. Lắp má phanh mới
- Lắp miếng báo mòn vào má phanh phía trong
4.4.4.3. Lắp xylanh phanh
- Lắp xylanh phanh, lắp và xiết 2 bulông bắt.
- Lắp ống dầu phanh
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu và thu thập tài liệu, vận dụng những kiến thức đã học và tính toán nội dung của đồ án, được sự hướng dẫn kiểm tra tận tình, chu đáo, tỉ mỉ của Thầy giáo : TS……………… và sự giúp đỡ của các thầy trong Bộ môn Ô tô cùng sự nỗ lực của bản thân, đến nay đồ án của em đã hoàn thành được các nội dung sau:
1. Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh xe Mazda CX5.
2. Lập nội dung bảo dưỡng và quy trình sửa chữa một số cụm của hệ thống phanh trên xe Mazda CX5.
Hạn chế của đồ án là mặc dù dòng xe Mazda CX5 hoạt động ở Việt Nam rất đa dạng và phong phú về kiểu dáng, chủng loại xe nhưng đồ án chỉ có thể giới thiệu và khai thác một vài xe tiêu biểu. Hơn nữa còn nhiều vấn đề quan trọng khác trong khai thác hệ thống phanh xe mà đồ án chưa đề cập đến. Để nâng cao hiệu quả khai thác dòng xe này hơn nữa, kính mong bạn đọc nghiên cứu và tìm hiểu các vấn đề:
- Về bảo dưỡng sửa chữa: Các phiên bản, các xe sản xuất ở các vùng khác nhau của dòng xe Mazda CX5 đều có kết cấu khác nhau nên quy trình bảo dưỡng sửa chữa có vài điểm khác nhau. Quy trình thực hiện còn phụ thuộc vào trình độ con người, trang thiết bị công nghệ, điều kiện kinh tế… Nên cũng cần phải có quy trình khác nhau cho từng nơi. Mặc dù nhận được sự giúp đỡ rất nhiệt tình của các thầy. Nhưng do trình độ bản thân còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn ít. Cho nên trong quá trình thự hiện đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong được sự đóng góp của các thầy giáo và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan (2009), Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô, Lưu hành nội bộ.
[2]. PGS.TS.Ninh Đức Tốn (2000), Bài giảng dung sai, Trường đại học Bách khoa Hà Nội.
[3]. Dương Đình Khuyến (1995), Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh ô tô máy kéo.
[4]. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2007), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.
[5]. GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Phanh Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"