MỤC LỤC

MỤC LỤC…1

LỜI NÓI ĐẦU…2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ VỀ THỒNG PHANH.. 4

1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh. 4

1.1.2. Yêu cầu. 4

1.1.3. Phân loại 5

1.3. Các loại dẫn động phanh trên ô tô. 14

1.3.1. Dẫn động thủy lực. 14

1.3.2. Dẫn động khí nén. 20

1.3.3. Phanh dừng và phanh phụ. 21

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE DU LICH 4 CHỖ.. 23

2.1. Giới thiệu xe tham khảo. 23

2.1.1. Thông số kỹ thuật của xe. 23

2.1.2. Động cơ lắp trên xe Focus 2.0L TDCi 25

2.1.3. Hệ thống truyền lực trên xe Focus 2.0L TDCi. 26

2.1.4. Hệ thống treo. 27

2.1.5. Hệ thống lái 29

2.2.1.1. Cơ cấu phanh trước. 31

2.2.1.2. Cơ cấu phanh đĩa sau. 32

2.2.2.1. Dẫn động thủy lực. 34

2.2.2.2. Dẫn động khí nén. 34

2.3. Tính toán thiết kế cơ cấu phanh. 35

2.3.1. Tính toán mômen phanh yêu cầu ở các cơ cấu phanh. 35

2.3.1.1. Ðối với cơ cấu phanh trước. 40

2.3.1.2. Ðối với cơ cấu phanh sau. 40

2.3.2.1. Tính toán kiểm tra công trược riêng. 40

2.3.2.2. Tính toán kiểm tra nhiệt độ hình thành ở cơ cấu phanh. 41

2.4. Tính toán thiết kế dẫn động phanh. 42

2.5. Hệ thống ABS được sử dụng trên ô tô. 44

2.5.1. Chức năng và nhiệm vụ của hệ thống ABS. 44

2.5.2. Nguyên lý làm việc. 47

2.5.3. Hệ thống ABS được sữ dụng trên xe thuyết kế. 50

2.5.4. Một số bộ phận chính. 51

2.5.5. Nguyên lí làm việc của hệ thống ABS sữ dụng trên xe. 55

CHƯƠNG III: CHUẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG, VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE DU LỊCH 4 CHỖ.. 59

3.1. Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục của hệ thống phanh. 59

3.2. Những công việc bảo dưỡng cần thiết. 60

3.3. Sửa chữa hư hỏng  một số chi tiết các bộ phận chính. 60

3.4. Kiểm tra hệ thống phanh xe Ford Focus 2.0L TDCi 61

3.4.1. Kiểm tra tổng hợp khi xe đứng. 61

3.4.2. Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy. 61

3.5. Kiểm tra hệ thống ABS. 62

3.5.1. Kiểm tra hệ thống chẩn đoán. 62

3.5.2. Kiểm tra bộ chấp hành. 68

3.5.3. Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe. 69

KẾT LUẬN.. 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 71

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng cho hành khách và hàng hoá đối với các ngành kinh tế nước nhà, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển.

Ở nước ta, số lượng ô tô tư nhân, đặc biệt ô tô du lịch đang gia tăng về số lượng cùng với sự tăng trưởng kinh tế của đất nước, mật độ ô tô lưu thông ngày càng nhiều. Song song với sự gia tăng số lượng ô tô thì số vụ tai nạn giao thông đường bộ do ô tô gây ra cũng tăng với những con số báo động. Trong các nguyên nhân gây ra tai nạn giao thông đường bộ do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật thì nguyên nhân do mất an toàn hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn. Hiện nay, hệ thống phanh trang bị trên ô tô 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.

Vì vậy viêc tính toán thiết kế hệ thống phanh mang ý nghĩa quan trọng không thể thiếu nhằm cải tiến hệ thống phanh, đồng thời tìm ra các phương án thiết kế để tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định và tăng dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ô tô.

 Với mục đích đó, em chọn đề tài "TÍNH TOÁN THIẾT KẾ  HỆ THỐNG PHANH DỰA TRÊN XE DU LỊCH 4 CHỖ". Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề tính toán thiết kế hệ thống phanh, kiểm nghiệm hệ thống phanh, ngoài ra em còn tìm hiểu về các nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục các hư hỏng.

            Mặc dù đã cố gắng, nhưng do kiến thức có hạn và thời gian ngắn, thiếu kinh nghiệm thực tế nên trong khuôn khổ đồ án này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong các thầy góp ý, chỉ bảo tận tâm để kiến thức của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: TS…………….., thầy giáo duyệt đề tài cùng các thầy giáo bộ môn đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành tốt nội dung đề tài của mình.

                                                                                                       Vĩnh Yên, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                     Sinh viên thực hiện

                                                                                                   …………………

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ  HỆ THỒNG PHANH

1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh

1.1.1. Nhiệm vụ

Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó, ngoài ra, hệ thống phanh còn giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt đường dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.

1.1.2. Yêu cầu

* Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau :

- Làm việc bền vững, tin cậy.

- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm.

* Ðể có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng có tối thiểu ba loại phanh là :

- Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, sử dụng thường xuyên ở tất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điền khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là phanh chân.

- Phanh dự trữ: Dùng để phanh trong trường hợp phanh chính bị hỏng.

* Ðể có hiệu quả phanh cao thì  phải yêu cầu:

- Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.

- Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh.

 * Ðể đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô - máy kéo khi phanh, sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện sau :

- Lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng.

- Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% giá trị lực phanh lớn nhất.

1.1.3. Phân loại

Hệ thống phanh gồm các cơ cấu để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trục nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh.

- Tùy theo tính chất điều khiển mà chia ra : Phanh chân và phanh tay.

- Tùy theo cách bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực mà chia ra : Phanh bánh xe và phanh truyền lực.

1.2.1. Cơ cấu phanh trống- guốc

Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất, cấu tạo gồm:

- Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moayơ bánh xe.

- Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh).

Sơ đồ hình 1.2a có cơ cấu ép bằng cơ khí, dạng cam đối xứng. Vì thế độ dịch chuyển của các guốc luôn luôn bằng nhau. Và bởi vậy áp lực tác dụng lên các guốc và mômen phanh do chúng tạo ra có giá trị như nhau:

N₁ = N₂ = N và M_p1 = M_p2 = M_p

1.2.2. Cơ cấu phanh đĩa

Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ô tô du lịch.

Phanh đĩa nhiều loại: Kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay và vòng ma sát quay.

Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rảnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép hai kim loại khác nhau.

Vị trí bố trí má kẹp đối với đường kính thẳng đứng của bánh xe ảnh hưởng nhiều đến giá trị tải trọng thẳng đứng tác dụng lên các ổ trục của nó. Rõ ràng:

RG1 = Z + 2fNcosq ; RG2 = Z - 2fNcosq . Tức là RG2 < RG1 hay: bố trí má kẹp ở phía sau tâm bánh xe (tính theo chiều chuyển động) sẽ giảm được tải trọng thẳng đứng tác dụng lên ổ trục.

1.3. Các loại dẫn động phanh trên ô tô

Dẫn động phanh là một hệ thống dùng để điều khiển cơ cấu phanh.

Dẫn động phanh thường dùng hiện nay có ba loại chính : cơ khí, chất lỏng thủy lực và khí nén. Nhưng dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng vì hiệu suất thấp và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe. Nên đối với hệ thống phanh làm việc của ô tô được sử dụng chủ yếu hai loại dẫn động là : thủy lực và khí nén.

1.3.1. Dẫn động thủy lực

Dẫn động phanh bằng thủy lực được dùng nhiều cho xe ô tô du lịch, ô tô vận tải có tải trọng nhỏ và cực lớn, gồm các cụm chủ yếu sau: xylanh phanh chính, bộ trợ lực phanh, xylanh làm việc ở các bánh xe...

1.3.1.1. Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp

Dẫn động phanh thuỷ lực tác động trực tiếp như hình 1.8.

* Nguyên lý làm việc :

Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh 5, piston 4 trong xylanh chính 6 sẽ dịch chuyển, áp suất trong khoang A tăng lên đẩy piston 3 dịch chuyển sang trái. Do đó áp suất trong khoang B cũng tăng lên theo. Chất lỏng bị ép đồng thời theo các ống 2 và 7 đi đến các xylanh bánh xe 1 và 8 để thực hiện quá trình phanh.

1.3.1.2. Dẫn động thủy lực trợ lực chân không

Trên hình 1.9 là sơ đồ dẫn động thủy lực dùng bầu trợ lực chân không.

Bầu trợ lực chân không là bộ phận cho phép lợi dụng độ chân không trong đường nạp của động cơ để tạo lực phụ cho người lái. * Nguyên lý làm việc :

Bầu trợ lực chân không 12 có hai khoang A và B được phân cách bởi piston 11 (hoặc màng). Van chân không , làm nhiệm vụ : Nối thông hai khoang A và B khi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh. 

Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với đường nạp động cơ 4 qua van một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không. 

Khi nhả phanh : van chân không 5 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang B qua van này và có cùng áp suất chân không.

1.3.1.3. Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén

Sơ đồ dẫn động trợ lực khí nén biểu diễn trên hình 2.7. Bộ trợ lực khí nén là bộ phận cho phép lợi dụng khí nén để tạo lực phụ, thường được lắp song song với xylanh chính, tác dụng lên dẫn động hỗ trợ cho người lái. Bộ trợ lực phanh loại khí có hiệu quả trợ lực cao, độ nhạy cao, tạo lực phanh lớn cho nên được dùng nhiều ở ô tô tải.

* Nguyên lý làm việc :

Khi tác dụng lên bàn đạp 1, qua đòn 2, lực sẽ truyền đồng thời lên các cần của xylanh chính 6 và của cụm van 3. Van 3 dịch chuyển : Mở đường nối khoang A của xylanh lực với bình chứa khí nén 4. Khí nén từ bình chứa 4 sẽ đi vào khoang A tác dụng lên piston của xylanh trợ lực, hỗ trợ cho người lái ép các piston trong xylanh chính 6 dịch chuyển đưa dầu đến các xylanh bánh xe.

1.3.1.4. Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm 

Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm được biểu diễn trên hình 1.11.

Bơm thủy lực : Là nguồn cung cấp chất lỏng cao áp cho dẫn động. Trong dẫn động phanh chỉ dùng loại bơm thể tích, như : bánh răng, cánh gạt, piston hướng trục. Bơm thủy lực cho tăng áp suất làm việc, cho phép tăng độ nhạy, giảm kích thước và khối lượng của hệ thống. Nhưng đồng thời, yêu cầu về làm kín về chất lượng đường ống cũng cao hơn.

Bộ tích năng thủy lực: Ðể đảm bảo áp suất làm việc cần thiết của hệ thống trong trường hợp lưu lượng tăng nhanh ở chế độ phanh ngặt, bên cạnh bơm thủy lực cần phải có các bộ tích năng có nhiệm vụ: tích trữ năng lượng khi hệ thống không làm việc và giải phóng nó cung cấp chất lỏng cao áp cho hệ thống khi cần thiết.

1.3.2. Dẫn động khí nén

Dẫn động phanh bằng khí nén được dùng nhiều ở ô tô vận tải có tải trọng cỡ trung bình và lớn, gồm các cụm chủ yếu như : máy nén khí, van điều chỉnh áp suất, bình chứa, van phân phối, bầu phanh....

1.3.3. Phanh dừng và phanh phụ

* Phanh dừng:

Ðể đảm bảo an toàn khi chuyển động, trên ô tô ngoài hệ thống phanh chính (phanh chân ) đặt ở các bánh xe, ô tô còn được trang bị thêm hệ thống phanh dừng để hãm ô tô khi đỗ tại chỗ, dừng hẳn hoặc đứng yên trên dốc nghiêng mà không bị trôi tự do, đồng thời hổ trợ cho hệ thống phanh chính khi thật cần thiết.

* Hệ thống phanh phụ:

Mục đích của hệ thống phanh phụ là giảm được tốc độ ô tô khi phanh trên đường dài và liên tục. Bởi thế hệ thống phanh này còn gọi là phanh chậm dần.

Hệ thống phanh phụ phải đảm bảo phanh được ô tô với hiệu quả phanh không lớn lắm trong thời gian dài.

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE DU LỊCH 4 CHỖ

2.1. Giới thiệu xe tham khảo

2.1.1. Thông số kỹ thuật của xe

Trên hình 2.1 là sơ đồ tổng thể của xe Ford Focus 2.0L TDCi với 4 chỗ ngồi, sử dụng động cơ DURATOR 2.0L với công nghệ TDCi.

Ford Việt Nam sau dòng sản phẩm ôtô du lịch Ford Focus đời 2007 thì vào cuối năm 2009 trên thị trường  đã đưa ra loạt sản phẩm Ford Focus 2009 với 4 mẫu xe. Trong đó với mẫu xe Focus 2.0L TDCi là sự kết hợp hài hoà giữa sức mạnh và nét thanh lịch, sang trọng và tinh tế. Xe Ford Focus 2.0L TDCi hội đủ mọi tiêu chuẩn hàng đầu trong công nghệ, trang bị động cơ DURATORQ 2.0L TDCi công nghệ cao, siêu bền, với công nghệ phun trước giúp giảm thiểu tiếng ồn, mạnh mẽ và tiết kiệm được nhiên liệu 5,814l/100Km.

Các thông số kỹ thuật chính của xe du lịch Ford Focus 2.0L TDCi như bảng 2.1.

2.1.2. Động cơ lắp trên xe Focus 2.0L TDCi

Trên xe ford focus được trang bị động cơ DURATORQ 2.0L với công nghệ TDCi. Động cơ DURATORQ 2.0L TDCi hiện đại với công nghệ tiên tiến phun nhiên liệu bằng đường dẫn chung, tạo ra mô-men xoắn lớn, ít tiêu hao nhiên liệu và vận hành hiệu quả, chỉ với 5,8 lít/100 km. 

2.1.3. Hệ thống truyền lực trên xe Focus 2.0L TDCi.

Hộp số sử dụng Trên xe Ford Focus là Hộp số tự động 6 cấp PowerShift kết hợp cả ưu điểm dễ sử dụng của hộp số tự động thông thường và khả năng đáp ứng nhanh chóng của hộp số sàn.

2.1.4. Hệ thống treo

 Trên xe Ford Focus TDCi có Hệ thống treo phía trước độc lập lò xo trụ và thanh giằng các thanh chống lò xo Macpherson phía trước và hệ thống khung gầm đem lại đem lại sự cân bằng tối ưu,hỗ trợ lái chính xác và thoải mái.

- Hệ thống treo sau xe Ford Focus 2.0L TDCi dùng hệ thống treo độc lập đa liên kết, tạo sự cân bằng và êm ái khi phanh gấp, vào cua cũng như khi lái xe ở tốc độ cao. Tăng độ chính xác của hệ thống lái, đồng thời giảm thiểu tiếng ồn ở phía mặt đường.

2.1.5. Hệ thống lái

Xe Ford Focus 2.0L TDCi có tính năng lái ưu việt nhờ có hệ thống lái hiện đại trợ lực thuỷ lực-điện tử, và trục lái điều chỉnh 4 hướng giúp giảm tải cho động cơ, đồng thời mang lại cảm giác lái rất ưu việt với độ chính xác cao, giúp người điều khiển xe thuận tiện, nhẹ nhàng.        

2.2. Lựa chọn phương án thiết kế

2.2.1. Lựa chọn cơ cấu phanh

Trên xe ô tô du lịch cần loại phanh an toàn, quảng đường phanh ngắn, kết cấu nhỏ gọn dể bố trí trên bánh xe, làm việc ổn định. Trên ôtô du lịch cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng , vì nó có những ưu điểm:

- Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ (0.05÷0.15) mm nên rất nhạy, giảm được thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỉ số truyền dẫn động.

- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều.

- Bảo dưỡng đơn giản do không điều chỉnh khe hở.

2.2.1.1. Cơ cấu phanh trước

Trên hình 2.9 là cơ cấu phanh trước. Đĩa phanh trước có rảnh làm mát, đĩa sau không có rãnh làm mát. Đĩa phanh của cơ cấu phanh trước dày và to hơn đĩa phanh sau, vì trong quá trình phanh toàn bộ trọng lượng của xe sẽ dồn về phía trước nên đĩa phanh trước sẽ nhanh mòn, và độ dày của đĩa tăng ổn định lái khi phanh.

2.2.1.2. Cơ cấu phanh đĩa sau

Với kết cấu như vậy thì điều kiện làm mát tốt hơn, nhiệt độ làm việc của cơ cấu phanh thấp. Tuy nhiên kết cấu như vậy có độ cứng vững không cao. Khi các chốt dẫn hướng bị mòn biến dạng, mòn rỉ sẽ làm cho các má phanh mòn không đều, hiệu quả phanh giảm và gây rung động.

Đĩa phanh lá loại đĩa đặc được chế tạo bằng gang  có chiều dày từ 8 ÷ 13

2.2.2. Lựa chọn dẫn động phanh

Đối với hệ thống phanh làm việc của ô tô, người ta sử dụng chủ yếu hai loại dẫn động là : dẫn động thủy lực và dẫn động khí nén.

2.2.2.1. Dẫn động thủy lực

Dẫn động phanh bằng thủy lực được dùng nhiều cho xe ô tô du lịch, ô tô vận tải có tải trọng nhỏ và cực lớn, gồm các cụm chủ yếu sau: xylanh phanh chính, bộ trợ lực phanh, xylanh làm việc ở các bánh xe...

2.2.2.2. Dẫn động khí nén

Dẫn động khí nén hiện nay được sử dụng rộng rãi trên các ô tô máy kéo cỡ trung bình và lớn, cũng như trên các đoàn xe kéo móc.

2.3. Tính toán thiết kế cơ cấu phanh

2.3.1. Tính toán mômen phanh yêu cầu ở các cơ cấu phanh

Mômen phanh cần sinh ra được xác định từ điều kiện đảm bảo hiệu quả phanh lớn nhất. tức là sử dụng hết lực bám để tạo lực phanh. Muốn đảm bảo điều kiện đó lực phanh sinh ra cần phải tỷ lệ thuận với các phản lực tiếp tuyến tác dụng lên bánh xe.

Các thông số kỹ thuật chính như bảng 2.2.

Gọi Z₁,Z₂ lần lựơc la phản lực pháp tuyến tại mặt đường tác dụng lên bánh xe cầu trước và cầu sau .

- Tải trọng không tải            :   G₀ = 1447 (kg) = 14470 (N).

- Trọng lượng toàn bộ: G_a = 1930 (kg) = 19300  (N).

- Theo tài liệu sản xuất của xe tham khảo Ford Focus 2.0L TDCi trọng lượng phân bố lên cầu trước và cầu sau là 62,2/37,8 %.

Vậy tải trọng lượng phân bố lên cầu trước G₁ và cầu sau G₂ là:

G₁ = G_a.0,622 = 1930.0,622 = 1200 (kg)

G₂ = G_a.0,378 = 1930.0,378 = 729,54  (kg)      

Vậy:    h_g = 0,5.1535 = 767,5 (mm)

Từ hình 5.1 ta viết được phương trình cân bằng mô men như sau:

+ Đối với cầu trước: Z₂.L₀ – G_a.a + P_j.h_g = 0                                 (2.3)

+ Đối với cầu sau:    Z₁.L₀ – G_a.b - P_j.h_g = 0                                  (2.4)

Thay (5.6) vào (5.8) ta được lực bám của mỗi bánh xe ở cầu trước với mặt đường là:

P­_p1 = 5464,55 [N]                    (2.10)

Thay (5.7) vào (5.9) ta được lực phanh của mỗi bánh xe ở cầu:                                 

P­_p2  = 1155,34 [N]

Theo [1] đối với xe du lịch ta chọn lốp có áp suất thấp λ = 0.93 ÷ 0.935. Chọn λ = 0,93

=> r_bx = 379,626 [mm]

2.3.1.1. Ðối với cơ cấu phanh trước

Mô men phanh của mỗi bánh xe cầu trước M_p1:

Thay giá trị vào các công thức (5.12) ta được:

M_P1 =  5464,55. 0,379626 = 2074,48 [N]

2.3.1.2. Ðối với cơ cấu phanh sau

Mô men phanh của mỗi bánh xe cầu sau M_p2:

Thay các giá trị trên vào công thức (5.14) ta được

M_P1 = 1155,34. 0,379626 = 438,6 [N]

Vậy mômen phanh sinh ra ơ cầu trước là: M_P1 = 2074,48 [N.m]

và mômen phanh sinh ra ơ cầu sau là:       M_P2 = 438,6 [N.m]

2.3.2. Tính toán kiểm tra công trược riêng và nhiệt độ hình thành ở cơ cấu phanh

2.3.2.1. Tính toán kiểm tra công trược riêng

Kích thước má phanh không chỉ xác định theo tiêu chí áp suất làm việc phải nhỏ hơn hoặc bằng áp suất cho phép [q] nhằm đảm bảo tuổi thọ cho má phanh, mà còn được xác định theo tiêu chí công ma sát trược riêng nhằm đảm bảo cho má phanh làm việc trong thời gian lâu dài. Bởi vì với cùng áp suất làm việc của má phanh trong quá trình phanh như nhau nhưng tốc độ xe khi bắt đầu phanh cang lớn thì ma sát sẽ càng mau mòn.

2.3.2.2. Tính toán kiểm tra nhiệt độ hình thành ở cơ cấu phanh

Trong quá trình ôtô bị phanh, động năng ôtô bị tiêu tán bởi công ma sát trượt và biến thành nhiệt năng, làm rung nóng đĩa phanh và một phần truyền ra ngoài không khí, tuy nhiên khi phanh ngặt trong thời gian ngắn, năng lượng nhiệt không kịp truyền ra ngoài môi trường không khí hoặc truyền ra không đáng kể nên trong tính toán thiết kế.

Vậy để đảm bảo điều kiện bền nhiệt, khối lượng mỗi đĩa phanh của ôtô du lịch phải bằng:

m_t = 13,392/4» 4 [kg]

2.4. Tính toán thiết kế dẫn động phanh

- Hệ thống dẫn động thủy lực: Hệ thống dẫn động thủy lực có ưu điểm là có độ nhạy cao, đáp ứng nhanh nên có thể đạt được hiệu quả phanh tốt hơn. 

Chọn d₁ = 27 mm, d₂ = 15 mm.

2.5. Hệ thống ABS được sử dụng trên ô tô

2.5.1. Chức năng và nhiệm vụ của hệ thống ABS

Các bộ điều chỉnh lực phanh bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suất trong dẫn động phanh đến các bánh xe trước và sau, có thể đảm bảo:

Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng được triệt để trọng lượng bám và tránh quay xe khi phanh).

Còn ôtô, khi phanh với tốc độ 180 km/h trên đường khô, bề mặt lốp có thể bị mòn vẹt đị một lớp dày tới 6mm.

Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh.

Theo giá trị độ trượt cho trước.

Theo tỷ số vận tốc góc của bánh xe và gia tốc chậm dần của nó.

2.5.2. Nguyên lý làm việc

Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) thực chất là một bộ điều chỉnh lực phanh có mạch liên hệ ngược. Sơ đồ khối điển hình của một ABS có dạng như trên hình 2.14, gồm:

Bộ phận cảm biến 1, bộ phận điều khiển 2, bộ phận chấp hành hay cơ cấu thực hiện 3 và nguồn năng lượng 4.

Sự thay đổi M_p, M_φ và ε_b theo độ trượt thể hiện trên hình 2.17.

Đoạn O-1-2 biểu  hiện quá trình tăng M_p khi đạp phanh. Hiệu (M_p-M_φ) tỷ lệ với gia tốc chậm dần ε_b của bánh xe. Hiệu trên tăng nhiều khi đường Mφ đi qua cực đại. Do đó sau thời điểm này, gia tốc ε_b bắt đầu tăng nhanh. Sự tăng đột ngột của ε­_b được sử dụng làm tín hiệu để giảm áp suất trong dẫn động. 

Hình 6.6a cho thấy, quá trình phanh với ABS nói chung có 3 giai đoạn (3pha): tăng áp suất (1→2), giảm áp suất (2→4) và duy trì (giữ) áp suất (4→5). ABS làm việc với 3 giai đoạn như vậy gọi là ABS 3 pha. Một số ABS có thể không có pha duy trì áp suất gọi là ABS 2 pha.

2.5.3. Hệ thống ABS được sữ dụng trên xe thuyết kế.

ABS được dùng trên xe thiết kế là loại ABS không tích hợp vì đối với loại dẫn động thủy lực thì dùng loại ABS không tích hợp và được dùng với hệ thống phanh cổ điển có xilanh chính.

2.5.4. Một số bộ phận chính

2.5.4.1. Các cảm biến

Các cảm biến là 4 cảm biến riêng biệt cho từng bánh xe, nhận và truyền tín hiệu tốc độ của bánh xe về cho khối điều khển điện tử ECU.

2.5.4.2. Khối điều khiển điện tử ECU

ECU là não bộ, trung tâm điều khiển của hệ thống, gồm hai bộ vi xử lý và các mạch khác cần thiết cho hoạt động của nó.

2.5.4.4. Bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD)

Khi xe được trang bị ABS có nghĩa là chức năng EBD cũng có sẵn. Chức năng này thay thế van điều tải trọng (LAV) được dùng thay trong các hệ thống phanh thường.

Chức năng EBD là phần mềm được đưa thêm vào chương trình ABS truyền thống. Không đòi hỏi thêm bộ phận nào.

2.5.5. Nguyên lí làm việc của hệ thống ABS sữ dụng trên xe

2.5.1. Khi không phanh

Khi không phanh, không có lực tác dụng lên bàn đạp phanh nhưng cảm biến tốc độ luôn đo tốc độ bánh xe và gửi về khối điều khiển ECU khi xe hoạt động.

2.5.2. Khi phanh thường (ABS chưa làm việc)

Khi người lái đạp phanh, rà phanh mà lực phanh chưa đủ lớn để xảy ra hiện tượng trượt bánh xe quá giới hạn cho phép, dầu phanh với áp suất cao sẽ đi từ tổng phanh đến lỗ nạp thường mở của van nạp để đi vào và sau đó đi ra khỏi cụm thủy lực mà không hề bị cản trở bởi bất kỳ một chi tiết nào trong cụm thủy lực. 

CHƯƠNG III: CHUẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG, VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE DU LỊCH 4 CHỖ

3.1. Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục của hệ thống phanh

Hệ thống phanh trên xe giữ vai trò rất quan trọng. Nó dùng để giảm tốc độ chuyển động dừng và giữ xe ở trạng thái đứng yên. 

Phanh không ăn thì không dừng được ôtô kịp thời trong những điều kiện bình thường trong tình huống phức tạp thì sẽ là nguyên nhân gây ra tai nạn.

Những hư hỏng chính của bộ trợ lực chân không:

- Ống dẫn từ buồng chân không tới bộ trợ lực bị hỏng.

- Van không khí không hoạt động

- Bình lọc bộ trợ lực bị tắc.

Ngoài ra bộ trợ lực làm việc không tốt nếu điều chỉnh chạy ralăngti không đúng.

3.2. Những công việc bảo dưỡng cần thiết.

Hàng ngày cần phải kiểm tra trình trạng và độ kín khít các ống dẫn.kiểm tra hành trình tự do và hành trình làm việc của bàn đạp phanh nếu cần thiết phải điều chỉnh.

Kiểm tra cơ cấu truyền động và hiệu lực của phanh tay xả cặn bẩn khỏi các bầu lọc khí.

Kiểm tra sự hoạt động của xy lanh chính.

3.3. Sửa chữa hư hỏng  một số chi tiết các bộ phận chính.

Các công việc sửa chữa bảo dưỡng phanh bao gồm:

+ Châm thêm dầu phanh.

+ Làm sạch hệ thống thủy lực.

+ Tách khí khỏi hệ thống thủy lực.

3.4. Kiểm tra hệ thống phanh xe Ford Focus 2.0L TDCi

3.4.1. Kiểm tra tổng hợp khi xe đứng

- Kiểm tra hệ thống cần bẩy chuyển động có dễ dàng, không được vướng các nắp tôn ở buồng lái.

- Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp (đối với phanh tay) và tay kéo (đối với phanh dừng) có đúng tiêu chuẩn không.

- Kiểm tra các khe hở của các bạc và trục của hệ thống đòn bẩy.

3.4.2. Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy.

Trước khi cho xe chạy chính thức trên mặt đường để điều chỉnh và thử hệ thống phanh cần cho xe chạy chậm (tốc độ 10÷15(km)/hệ thống phanh) đạp thử phanh chân bỏ hờ tay lái xem hệ thống phanh chân có ăn tốt không hệ thống tay lái có làm lệch xe khi phanh không.

3.5. Kiểm tra hệ thống ABS.

3.5.1. Kiểm tra hệ thống chẩn đoán

* Chức năng kiểm tra ban đầu.

Kiểm tra tiếng động làm việc của bộ chấp hành.

- Nổ máy và lái xe với tốc độ lớn hơn 6 km/h.

- Kiểm tra xem có nghe thấy tiếng động làm việc của bộ chấp hành không.

* Chức năng kiểm tra cảm biến:

- Chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ.

+ Kiểm tra ắc quy kiểm tra rằng điện áp ắc quy khoảng 12V.

- Kiểm tra đèn báo ABS.

+ Bật khoá điện ON:

+ Kiểm tra rằng đèn báo ABS sáng trong vòng 3 giây. Nếu không kiểm tra và sửa chữa hay thay cầu chì, bóng đèn hay dây điện.

3.5.2. Kiểm tra bộ chấp hành.

- Kiểm tra điện áp ắc quy: kiểm tra điện áp ắc quy khoảng 12V.

- Tháo vỏ bộ chấp hành.

3.5.3. Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe.

- Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe.

+ Tháo giắc cảm biến tốc độ.

+ Đo điện trở giữa các điện cực.

KẾT LUẬN

Sau thời gian hơn 3 tháng làm đồ án với đề tài: “THIẾT KẾ TÍNH TOÁN  HỆ THỐNG PHANH DỰA TRÊN XE DU LỊCH 4 CHỖ ” em đã cơ bản hoàn thành đề tài.

Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu tính năng hoạt động của hệ thống phanh các nguyên lý làm việc của các bộ phận đến các chi tiết chính trong hệ thống phanh. Phần đầu đồ án giới thiệu tổng quan về hệ thống phanh từ các loại cơ cấu phanh đến các loại dẫn động phanh của hệ thống phanh, tổng thể về xe Ford Focus 2.0L TDCi và các hệ thống trên xe. Tìm hiểu phần hệ thống phanh bao gồm: Cơ cấu phanh đĩa, dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không, xylanh chính, .... Phần chính thiết kế tính toán phanh cho cơ cấu phanh trước và phanh sau trên xe thiết kế. Tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống phanh thường gặp.

Mặc dù đã cố gắng học tập và đầu tư nhiều kiến thức vào đồ án , nhưng do thời gian có hạn, kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn thiếu nhiều, chắc chắn đồ án của em sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong các thầy góp ý, chỉ bảo để kiến thức cho em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy trong khoa Cơ khí, đặc biệt là thầy: TS………………. đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em tận tình trong cả quá trình, gợi ý cho em  để giải quyết thắc mắc giúp em hoàn thành tốt đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tham khảo thông số kỹ thuật của Ford focus 2.0L TDCi và các tài liệu liên quan.

[1]. TS.Lê Văn Tụy. ’’ Kết cấu tính toán hệ thống phanh ôtô’’.

[2]. TS.Nguyễn Hoàng Việt. ’’ Kết cấu và tính toán ôtô’’.

 [3]. TS.Nguyễn Hoàng Việt.’’ Bộ điều chỉnh lực phanh- Hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh ABS’’.

[4]. Nguyễn Hữu Cẩn- Dư Quốc Thịnh- Nguyễn Văn Tài- Phạm Minh Thái- Lê Thị Vàng(1998).’’ Lý thuyết ô tô, máy kéo’’. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"