MỤC LỤC
MỤC LỤC...i
LỜI NÓI ĐẦU.. ii
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH.. 2
1.1. Công dụng, phân loại và yêu cầu: 2
1.1.1. Công dụng: 2
1.1.2. Phân loại: 2
1.1.3. Yêu cầu: 3
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh: 4
1.2.1. Cơ cấu phanh: 4
1.2.2. Dẫn động phanh: 9
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.. 14
2.1. Lựa chọn cơ cấu phanh: 14
2.1.1. Cơ cấu phanh cầu trước: 14
2.1.2. Cơ cấu phanh sau: 16
2.2. Lựa chọn dẫn động phanh: 17
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH.. 20
3.1. Tính toán thế kế cơ cấu phanh: 21
3.1.1. Tính toán cơ cấu phanh sau: 21
3.1.2. Tính toán cơ cấu phanh trước: 28
3.2. Tính toán thiết kế dẫn động phanh: 32
3.2.1. Đường kính xi lanh công tác: 33
3.2.2. Đường kính xi lanh chính: 33
3.2.3. Hành trình làm việc của pistông trong các xi lanh: 33
3.2.4. Tính toán xéc măng trong xi lanh bánh xe: 35
3.2.5. Tính bền một số chi tiết: 36
3.2.6. Thiết kế trợ lực phanh: 46
CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH.. 55
4.1. Kiểm tra và chẩn đoán: 55
4.2. Các hư hỏng và nguyên nhân: 57
4.3. Quy trình bảo dưỡng phanh: 59
KẾT LUẬN.. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 62
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 nghành giao thông đường bộ đóng vai trò chủ đạo và phần lớn lượng hàng và người được vận chuyển trong nội địa bằng ôtô.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành ôtô ngày càng phát triển hơn. Khởi đầu từ những chiếc ôtô thô sơ hiện nay nghành công nghiệp ôtô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những yêu của con người. Những chiếc ôtô 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 ôtô hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấu bảo đảm an toàn như: 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 “Tính toán thiết kế hệ thống phanh của xe toyota HIACE”. Sau 12 tuần nghiên cứu thiết kế dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy Nguyễn Văn Hùng và toàn thể các thầy trong bộ môn ôtô đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình. Mặc dù vậy cũng không tránh khỏi những thiếu sót em mong các thầy giúp em tìm ra những thiếu sót đó để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy: TS………………. cùng toàn thể các thầy trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1. Công dụng, phân loại và yêu cầu:
1.1.1. Công dụng:
Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe tới vận tốc chuyển động nào đó, dừng hẳn hoặc giữ xe đỗ ở một vị trí nhất định.
Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất, bởi vì nó bảo đảm cho ôtô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển.
1.1.2. Phân loại:
Có nhiều cách phân loại hệ thống phanh:
a, Theo công dụng:
- Hệ thống phanh chính (phanh chân)
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay)
- Hệ thống phanh dự phòng
c, Theo dẫn động phanh:
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí
- Hệ thống phanh dẫn động thủy lực
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén
e, Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh:
Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS).
1.1.3. Yêu cầu:
Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau:
- 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 lớn
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh:
Nhìn vào sơ đồ cấu tạo (hình 1.1) 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 mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô.
* Dẫn động phanh:
Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh.
1.2.1. Cơ cấu phanh:
1.2.1.1. Kết cấu chung:
Kết cấu của cơ cấu phanh dùng trên ôtô tùy thuộc bởi vị trí đặt nó (phanh ở bánh xe hoặc ở truyền lực), bởi loại chi tiết quay và chi tiết tiến hành phanh
1.2.1.2. Cơ cấu phanh guốc (phanh trống):
a, 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). Trong đó sơ đồ (hình 1.2.a) là loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này hay sử dụng trên ôtô tải lớn; sơ đồ (hình 1.2.b) là loại sử dụng xi lanh thủy lực để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này thường sử dụng trên ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
d, Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa:
Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai.
Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa: cơ cấu phanh tự cường hóa có tác dụng đơn (hình 1.5.a); cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép (hình 1.5.b).
1.2.1.3. 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
a, Loại giá đỡ cố định (hình 1.6.a):
Loại này, giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu. Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai đĩa của đĩa phanh. Trong các xi lanh có pittông, mà một đầu của nó luôn tì vào các má phanh. Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe
b, Loại giá đỡ di động (hình 1.6.b):
Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định trên dầm cầu.Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pittông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp lên giá đỡ
1.2.2. Dẫn động phanh:
1.2.2.1. 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)
1.2.2.2. Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực:
Ở phanh dầu lực tác dụng từ bàn đạp lên cơ cấu phanh qua chất lỏng (chất lỏng được coi như không đàn hồi khi ép)
1.2.2.3. Dẫn động phanh chính bằng khí nén:
Dẫn động phanh bằng thuỷ lực có ưu điểm êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao nhưng lực điều khiển trên bàn đạp không thể giảm nhỏ do tỉ số truyền của dẫn động thuỷ lực có giới hạn.
1.4.4. Dẫn động phanh chính bằng thủy khí kết hợp:
Dẫn động bằng thuỷ lực có ưu điểm độ nhạy cao nhưng hạn chế là lực điều khiển trên bàn đạp còn lớn. Ngược lại đối với dẫn động bằng khí nén lại có ưu điểm là lực điều khiển trên bàn đạp nhỏ nhưng độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn do khí bị nén khi chịu áp suất).
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. Lựa chọn cơ cấu phanh:
Cơ cấu phanh trên ôtô chủ yếu có hai dạng:
- Phanh guốc: Sử dụng chủ yếu trên các ôtô có tải trọng lớn: ôtô tải, ôtô chở khách và một số loại ôtô con
- Phanh đĩa: Được sử dụng trên nhiều loại ôtô con, trong đó chủ yếu là ở các cơ cấu phanh trước
2.1.1. Cơ cấu phanh cầu trước:
* Ưu điểm của phanh đĩa:
Phanh đĩa được dùng phổ biến cho xe có vận tốc cao đặc biệt hay gặp ở cầu trước. Ngày nay, phanh đĩa được dùng cho cả cầu trước và cầu sau vì các ưu điểm chính sau:
- Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh đặc biệt dễ dàng
- Công nghệ chế tạo ít gặp khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành trong sản xuất
a, Phanh đĩa có giá xilanh cố định:
Khi có lực phanh, dầu cao áp sẽ dồn đến xylanh đẩy hai pittông 4 ép các má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh
Số lượng xylanh công tác có thể là 2, 4 đặt đối xứng nhau hoặc có thể là 3 với 2 xylanh nhỏ 1 bên, còn bên kia là xylanh lớn
b, Cơ cấu phanh đĩa có giá xilanh di động:
Phanh đĩa có giá xylanh di động chỉ bố trí xylanh thuỷ lực một bên. Giá xylanh có thể di động động được trên các trục nhỏ dẫn hướng bắt trên moay ơ. Khi phanh, dầu cao áp đẩy pittông ép một bên má phanh áp sát vào đĩa phanh, đồng thời đẩy giá đặt xylanh trượt trên trục dẫn hướng đến ép má phanh còn lại áp sát vào trống phanh. Khi cả hai má phanh đều ép sát vào đĩa phanh, phanh mới được thực hiện.
2.1.2. Cơ cấu phanh sau:
Trong cơ cấu phanh guốc có các loại khác nhau như:
- Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục
- Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm
- Cơ cấu phanh guốc loại bơi
2.2. Lựa chọn dẫn động phanh:
Hệ thống phanh dẫn động thủy lực có các ưu điểm:
- Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu
- Hiệu suất cao
- Độ nhậy tốt, kết cấu đơn giản
- Có khả năng ứng dụng đa dạng trên nhiều loại ôtô khác nhau khi chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh.
Khuyết điểm của hệ thống phanh thủy lực:
- Tỷ số truyền của dẫn động không lớn nên không thể tăng lực điều khiển lên cơ cấu phanh
- Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp
=> Từ các ưu nhược điểm của dẫn động thuỷ lực ta chọn dẫn động thuỷ lực hai dòng có trợ lực (hình 2.4.a) làm phương án dẫn động cho xe Toyota
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH
Thông Số Kỹ Thuật xe thiết kế như bảng 3.1.
3.1. Tính toán thế kế cơ cấu phanh:
3.1.1. Tính toán cơ cấu phanh sau:
3.1.1.1. Xác định mô men cần có ở các cơ cấu phanh:
Mô men phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh phải đảm bảo giảm được tốc độ hoặc dừng hẳn ôtô với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép.
- a: Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu trước: a = 1,31(m)
- b: Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu sau: b = 1,14 (m)
- hg: Chiều cao trọng tâm xe: hg = 0,8(m)
- g: Gia tốc trọng trường: g = 9,81(m/s2)
- ϕ: Hệ số bám của bánh xe với mặt đường: ϕ = 0,6
Thay các giá trị vào (1), (2) ta được :
Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh trước là : 195,2 N.m
Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh sau là: 98,3 N.m
3.1.1.2. Xác định góc ( δ ) và bán kính ( r ) của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh:
- β1: góc tính từ tâm chốt quay guốc phanh đến chỗ tán tấm ma sát;
- β0: góc ôm của tấm ma sát;
β2 = β1 + β0
a, Má trước:
Do đó: pt = 150 mm
b, Má sau:
Do đó: ps = 98 mm
3.1.1.3. Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp họa đồ:
a, Xác định góc ( ϕ ) ở các cơ cấu phanh:
Khi đã chọn trước thông các số kết cấu (õ1, õ2, õ0, r1) chúng ta tính được góc và bán kính R1. Do đó ta xác định được hướng và điểm đặt lực N1 (lực N1 hướng vào tâm 0).
Gọi R là lực tổng hợp của hai lực N và T.
- Đối với má trước: r0 = 39,47 mm
- Đối với má sau: r0 = 39,47 mm
b, Xây dựng họa đồ lực phanh:
Họa đồ được xây dựng cho từng guốc phanh.
- Xác định các thông số hình học của cơ cấu phanh và vẽ sơ đồ theo đúng tỉ lệ, vẽ các lực P.
- Tính góc δ và bán kính R1, từ đó xác định điểm đặt của lực R.
- Tính góc ϕ và vẽ phương của lực R. Kéo dài phương của Rt và P cắt nhau tại O’, kéo dài phương của P và Rs cắt nhau tại O’’.
- Trên hình vẽ, lấy 2 đoạn P bằng nhau đặt song song ngược chiều. Từ các lực P này dựng các tam giác lực cho các guốc phanh bằng cách vẽ các đường song song với các lực R và U đã có trên họa đồ.
Từ họa đồ lực phanh ta đo được:
P = 31 (mm); U’= 76,7 (mm); U’’= 20,3 (mm).
Ta tính được các lực còn lại:
P = 31 x 16,5 = 511,5 (KG)
U’ = 76,7 x 16,5 = 1065,6 (KG)
U’’= 20,3 x 16,5 = 336,6 (KG)
3.1.2. Tính toán cơ cấu phanh trước:
- R1, R2: Bán kính bên trong và bên ngoài của tấm ma sát. Theo xe tham khao ta có: R1 = 80(mm); R2 = 130(mm)
Do đó: Q = 3098,4 KG
- n: Số lượng ống xilanh làm việc. Chọn n = 2.
- p0: Áp suất chất lỏng trong hệ thống. p0 = 50 - 80 (KG/cm2). Chọn p0 = 70 (KG/cm2)
- d: Đường kính xi lanh bánh xe.
Nên: d = 53 mm
3.2. Tính toán thiết kế dẫn động phanh:
Sơ đồ dẫn động phanh:
Nhiệm vụ của quá trình tính toán dẫn động phanh thủy lực bao gồm việc xác định các thông số cơ bản của nó: đường kính xi lanh công tác, đường kính xi lanh chính, tỉ số truyền dẫn động.
3.2.1. Đường kính xi lanh công tác:
Đường kính xi lanh công tác của bánh sau d được tính trên cơ sở lực P đã được xác định khi xây dựng họa đồ lực phanh.
- P: Lực ép của xi lanh phanh lên guốc phanh, P = 511,5 (KG).
- pi: Áp suất dầu làm việc trong hệ thống phanh, chọn pi = 7 (MPa);
=> d = 30 mm
3.2.2. Đường kính xi lanh chính:
Do đó: D = 26 mm
3.2.3. Hành trình làm việc của pistông trong các xi lanh:
Hành trình làm việc của pistông trong các xi lanh ở các cơ cấu phanh sau (x2) được xác định:
Cơ cấu phanh trước là phanh đĩa, khe hở giữa má phanh và đĩa phanh nhỏ nên ta chọn x1= 1(mm).
Hành trình toàn bộ của bàn đạp đối với dẫn động phanh bằng chất lỏng được tính trên cơ sở bỏ qua biến dạng đàn hồi của dẫn động chất lỏng và trên cơ sở tính thể tích chất lỏng cần ép ra khỏi xilanh chính.
Suy ra: Sbđ = 147,4 (mm).
Vậy Sbđ < [Sbđ] = 150(mm).
3.2.5. Tính bền một số chi tiết:
3.2.5.1. Tính toán guốc phanh:
Guốc phanh thường được làm theo hình chữ T.
a, Tính kích thước đến trọng tâm G:
- Y2: Kích thước chế tạo guốc phanh, Y2 = 23 (mm).
- F1: Diện tích phần trên chữ T.
F1 = a.b = 50.6 = 300 (mm2).
- F2: Diện tích phần dưới chữ T.
F2 = c.d = 6.40 = 240 (mm2).
=> Yc2 = Y2 - Yc1 = 23 – 10 = 13 (mm).
Kích thước từ tâm bánh xe đến trọng tâm của guốc phanh:
RG = R’2+Yc2 = R’1 - Yc1
=> RG = 109,5 + 13 = 122,5 (mm).
b, Kiểm tra bền guốc phanh:
Ta áp dụng phương pháp tính gần đúng vì tính toán chính xác guốc phanh rất phức tạp. Để xác định tiết diện nguy hiểm của guốc phanh ta phải vẽ được biểu đồ nội lực. Đặt các giá trị lực P, U1, R1 vào guốc phanh. Tại điểm đặt lực tổng hợp R1 ta phân tích thành hai thành phần lực N1 và T1. Coi lực phân bố đều trên guốc phanh ta tính được các lực NX, TX đặt tại góc b/2.
* Xét sự cân bằng đoạn trên ta có:
NZ1 + Pcos(β + ϕ)= 0; QY1 + Psin(β + ϕ) = 0
MU1 + P[a - Rtcos(β + ϕ)] = 0
Xét sự cân bằng tại điểm A: ϕ = 0º, 
= 10º
NZ1 + Pcos= 0 Þ NZ1 = - 5115.cos10º = - 5037,3 (N)
QY1 + Psin= 0 Þ QY1 = - 5115.sin10º ≈ - 888,2 (N)
MU1 = 0.
Xét sự cân bằng tại điểm B: β = 10º, ϕ = 71º
NZ1 + Pcos(β + ϕ) = 0 Þ NZ1 = - 5115.cos(10º+71º) ≈ - 800,2 (N);
QY1 + Psin(β + ϕ) = 0 Þ NZ1 = - 5115.sin(10º+71º) ≈ - 5052 (N);
MU1 = - P[a - Rtcos(β + ϕ)] = - 5115 [105 – 130cos(10º+71º)]10-3 ≈ - 433,1 (Nm).
Tại điểm B có các giá trị là lớn nhất, ta xét tại điểm này. Xác định ứng suất tại 3 điểm 1, 2, 3 trên tiết diện hình chữ T của guốc phanh.
Các số liệu tại điểm B:
NZ2 = - 5318 (N) ; QY2 = - 16367,2 (N) ; MU2 = -1362,9 (Nm).
* Xét tại điểm (2): Điểm có khả năng gãy nhiều nhất:
R2 = 122 (mm) = 12,2 (cm).
* Xét tại điểm (1): R1= 125 (mm) = 12,5 (cm)
Ứng suất do QY2 và MU gây ra được tính toán như sau: e = 3505 N/cm2
3.2.5.2. Tính bền trống phanh:
Ta có:
- a’: Bán kính trong của trống, a’ = 130 (mm) = 13 (cm)
- b’: Bán kính ngoài của trống, b’ = 150 (mm) =15 (cm)
Để đảm bảo an toàn ta lấy thêm hệ số an toàn n = 1,5:
=> etd = 147 KG/cm2
3.2.5.3. Tính bền đường ống dẫn động phanh:
Đường ống dẫn động phanh chịu áp suất khá lớn tới 100 (KG/cm2).
Khí tính có thể coi đường ống dẫn dầu là loại vỏ mỏng bịt kín hai đầu và có chiều dài khá lớn.
3.2.5.3. Tính bền đường ống dẫn động phanh:
Đường ống dẫn động phanh chịu áp suất khá lớn tới 100 (KG/cm2).
Khí tính có thể coi đường ống dẫn dầu là loại vỏ mỏng bịt kín hai đầu và có chiều dài khá lớn.
Ta có:
- p: Áp suất bên trong đường ống (p = 70 kG/cm2).
- R: Bán kính bên trong đường ống dẫn, R = 3 (mm) = 0,3 (cm).
- s: Chiều dầy của ống dẫn, s = 0,5 (mm) = 0,05 (cm).
Vậy ta có: ez = 469,6 (kG/cm2)
Đường ống làm bằng hợp kim đồng có [e] = 2600 (kG/cm2).
So sánh thấy e < [e] => đường ống dẫn động đủ bền.
3.2.6. Thiết kế trợ lực phanh:
Hiện nay trên các ôtô hiện đại người ta thiết kế cải tiến nhiều hệ thống điều khiển, để giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái, để người lái ít mắc những sai phạm kỹ thuật, đảm bảo được an toàn chuyển động, ít xẩy ra tai nạn giao thông như thiết kế cường hoá lái cường hoá phanh, bộ chống hãm cứng bánh xe...
3.2.6.1. Các phương án trợ lực khi thiết kế:
Bộ cường hoá lực phanh có thể thực hiên theo các phương án sau:
- Trợ lực chân không
- Trợ lực chân không kết hợp với thuỷ lực
- Hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực điều khiển bằng điện tử:
- Bộ cường hoá khí nén:
a, Phương án 1: Trợ lực chân không:
* Đặc điểm:
Sử dụng ngay độ chân không ở đường ống nạp của động cơ, đưa độ chân không này vào khoang A của bộ trợ lực, còn khoang B khi phanh được thông với khí trời
c, Phương án 3: Hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực điều khiển bằng điện tử
* Ưu điểm:
Có thể thiết kế đồng hoá cho nhiều loại xe chỉ cần thay đổi phần lập trình.
* Nhược điểm:
Giá thành cao.
d, Phương án 4: Bộ cường hoá khí nén
* Ưu điểm:
Lực cường hoá lớn vì áp suất khí nén có thể từ 5 – 7 KG/cm2.
* Nhược điểm:
Số lượng các cụm trong hệ thống phanh nhiều, kết cấu phức tạp. Đối với các loại xe không lắp máy nén khí thì không sử dụng bộ cường hoá kiểu này.
=> Kết luận:
Trong 4 phương án trợ lực nói trên, phương án nào cũng đảm bảo được quan hệ tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bàn đạp và lực phanh, như vậy là đã đảm bảo được yêu cầu trước tiên đối với bộ trợ lực. Vấn đề còn lại là ta phải chọn ra một phương án phù hợp với bố trí trên xe và đạt hiệu quả về kinh tế.
3.2.6.2. Thiết kế bộ trợ lực:
a, Hệ số trợ lực:
Ta có:
- Qbđ: Lực do người lái sinh ra tại bàn đạp. Chọn Qbđ = 30 (KG)
- D: Đường kính xilanh chính. D = 26 (mm) = 2,6 (cm)
- pi: Áp suất dầu sinh ra trong hệ thống. pi = 70 (KG/cm2)
- l, l’: Kích thước các đòn của bàn đạp phanh.
- η: Hiệu suất dẫn động, η = 0,92
Khi có bộ trợ lực ta chọn lực bàn đạp cực đại của người lái 30 (KG). Kết hợp với lực của bộ trợ lực sinh ra trên hệ thống phanh tạo ra áp suất cực đại ứng với trường hợp phanh gấp vào 70 (KG/cm2)
b, Xác định kích kích thước màng trợ lực
Lực do bộ cường hoá sinh ra là: Qc = 223,8 KG
c, Tính lò xo bộ cường hóa
* Đường kính dây lo xo:
- Plx: Lực ép lò xo. Plx = 3 (KG)
- k: Hệ số tập chung ứng suất. k = 1,11
Thay số được: n = 0,24cm
Do đó chọn d = 3 (mm).
* Tính số vòng làm việc của lò xo:
f, Chiều dài toàn bộ của lò xo:
H0 = n.t = 6.14 = 84 (mm)
g, Tính bền lò xo côn:
Thay số được: t = 3255,5 (KG/cm2
Do [ t ]= 6000 (KG/cm2) nên lò xo đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH
4.1. Kiểm tra và chẩn đoán:
4.1.2. Kiểm tra hệ thống phanh:
* Lực phanh không đủ:
- Kiểm tra dầu phanh rò rỉ từ các đường ống hay lọt khí;
- Kiểm tra xem độ rơ chân phanh có quá lớn không;
- Kiểm tra chiều dày má phanh và xem có dầu hay mở dính trên má phanh không;
* Kiểm tra khác:
- Kiểm tra góc đặt bánh xe;
- Kiểm tra các hư hỏng trong hệ thống treo;
4.2.2. Chuẩn đoán:
a, Chẩn đoán qua quan sát ban đầu
Trước khi tháo ra để kiểm tra chi tiết, chúng ta cần quan sát tình trạng ban đầu của xe cũng như hệ thống phanh. Có một số điểm cần lưu ý sau:
- Mức dầu phanh ở bình chứa như thế nào?
- Có xảy ra rỏ rỉ dầu phanh trên đường ống, các đầu nối và trên cơ cấu phanh hay không?
b, Chẩn đoán hệ thống phanh thông qua một số hiện tượng thường gặp
* Bó phanh: Cảm thấy có sức cản lớn khi xe đang chạy. Có cảm giác phanh hoạt động mặc dù bàn đạp phanh không được ấn và cần phanh tay mở hoàn toàn.
Nguyên nhân có thể do:
- Cần xem lại hệ thống phanh tay: bị kẹt hoặc motor điện đối với phanh tay điện tử hỏng
- Hành trình tự do bàn đạp quá nhỏ hay hiện tại cài chỉnh khe hở má phanh quá nhỏ so với hãng khuyến cáo.
- Lò xo hồi vị guốc phanh hỏng;
4.2. Các hư hỏng và nguyên nhân:
4.2.1. Phanh bị trượt, lực phanh không đủ:
- Má phanh dính nước hoặc dầu;
- Má phanh đã quá mòn do;
- Dầu phanh không đủ;
- Trượt má phanh;
4.1.3. Phanh có tiếng ồn:
Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này là do:
- Hỏng má phanh hoặc dây phanh;
- Má phanh mòn;
- Thắng dính vật lạ;
- Guốc phanh bị biến dạng , lắp sai;
4.1.6. Hành trình bàn đạp phanh nhỏ
Nguyên nhân là do:
- Khe hở má phanh với đĩa phanh quá lớn;
- Có không khí trong đường ống dẫn dầu làm cho lực không đủ;
4.3. Quy trình bảo dưỡng phanh:
Đối với quá trình bảo dưỡng phanh ô tô có thể tiến hành trong vài giờ đồng hồ. Tuy nhiên, chúng lại đảm bảo được tính an toàn cho bạn mỗi khi tham gia giao thông.
* Bước 1: Tháo ốc phía sau bộ giá phanh
Hãy sử dụng cờ lê chuyên dụng để thực hiện công việc tháo ốc phía sau bộ giá phanh. Nếu xe có hệ thống cảm biến độ mòn, rút chốt cắm ra. Sau đó bạn nhấc lên bộ giá đỡ ra khỏi đĩa phanh rồi mới tiến hành tháo đến các má phanh.
* Bước 2: Rút suốt trượt bên ngoài đĩa phanh
Sau khi đã tháo rời tất cả các bộ phận suốt trượt bên ngoài đĩa phanh rồi. Hãy giữ chúng vào một chiếc hộp hoặc để ở một vị trí sạch sẽ nào đó.
* Bước 6: Lắp bánh xe lại
Lắp bánh xe, vặn lại đủ và chặt các con ốc đã tháo ra trước đây. Hạ kính để cho bánh xe được chạm xuống đất. Siết chặt lại các ốc bánh xe.
KẾT LUẬN
Ngày nay nền công nghiệp ô tô đang phát triển với một tốc độ rất nhanh, ô tô là một trong những ngành quan trọng của những nước công nghiệp. Vì thế trong sự nghiệp đổi mới nhằm đưa đất nước Việt Nam trở thành một nước có nền công nghiệp hiện đại, Đảng và Nhà Nước ta đã quyết tâm đưa nền công nghiệp ô tô thành một ngành kinh tế mũi nhọn của Việt Nam. Tuy nhiên với công nghệ lạc hậu, trình độ của công nhân, kỹ sư còn thấp do vậy việc bắt kịp tốc độ của ngành ô tô thế giới đòi hỏi rất nhiều nỗ lực của Đảng Nhà Nước và của chính chúng ta. Là sinh viên ngành ô tô và để đáp ứng yêu cầu của thời đại đòi hỏi chúng ta phải trang bị đầy đủ cho mình những kiến thức cơ bản về chuyên ngành ô tô, từ đó nâng cao nhận thức của mình để có thể phục vụ cho đất nước
Sau một thời gian nghiên cứu thực tế và các tài liệu chuyên ngành cùng với sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn em đã hoàn thành Đồ án Tốt nghiệp với đề tài là: “Tính toán thiết kế hệ thống phanh của xe toyota HIACE”.
Để hoàn thành đồ án này em đã nhận sự giúp đỡ tận tình của thầy: TS……………. cùng với sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn Ôtô và toàn thể các bạn cùng lớp. Tuy nhiên, trong quá trình làm đồ án do kinh nghiệm bản thân còn thiếu nên không tránh khỏi những sai sót, vì vậy em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy các bạn về nội dung đồ án này. Để nâng cao trình độ bản thân và tránh những sai lầm không cần thiết kế sau.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tập bài giảng thiết kế tính toán Ôtô Tác giả: PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan
2. Bài giảng cấu tạo Ôtô Tác giả: Phạm Vỵ – Dương Ngọc Khánh
3. Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh Ôtô máy kéo Tác giả: Dương Đình Khuyến
4. Thiết kế và tính toán động cơ đốt trong Tác giả: Đặng Tấn Cường – Nguyễn Tử Dũng
6. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và 2 Tác giả: Trịnh Chất - Lê Văn Uyển.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"