MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH…………………………….................………………………...........................…..viii

LỜI CAM ĐOAN......................................................................................................................................vii

LỜI NÓI ĐẦU...........................................................................................................................................vi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH.....................................................................................1

1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại.............................................................................................................1

1.1.1 Nhiệm vụ..........................................................................................................................................1

1.1.2. Yêu cầu...........................................................................................................................................1

1.1.3. Phân loại.........................................................................................................................................2

1.2. Cấu tạo hệ thống phanh....................................................................................................................3

1.2.1. Cơ cấu phanh.................................................................................................................................3

1.2.2. Dẫn động phanh.............................................................................................................................8

1.3. Lựa chọn phương án thiết kế...........................................................................................................18

1.3.1. Giới thiệu xe Hyundai i10..............................................................................................................18

1.3.2 Lựa chọn cơ cấu phanh.................................................................................................................19

1.3.3. Phân tích phương án thiết kế........................................................................................................23

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH XE HYUNDAI GRAND I10........................24

2.1. Tính toán các thông số cơ bản.........................................................................................................24

2.2. Tính toán cơ cấu phanh...................................................................................................................28

2.2.1. Tính toán cơ cấu phanh trước......................................................................................................28

2.2.2 Tính toán cơ cấu phanh sau..........................................................................................................30

2.2.3.Kiểm nghiệm cơ cấu phanh...........................................................................................................34

2.3. Thiết kế dẫn động phanh.................................................................................................................39

2.3.1. Tính toán kích thước của tổng phanh và xi lanh phanh chính......................................................40

2.3.2 Thiết kế trợ lực phanh....................................................................................................................41

2.3.3 Kiểm nghiệm..................................................................................................................................43

2.3.4.Các thông số đã thiết kế................................................................................................................47

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KĨ THUẬT HỆ THỐNG PHANH XE HYUNDAI GRAND I10.......................48

3.1. Các biểu hiện hư hỏng và nguyên nhân..........................................................................................48

3.2. Cách kiểm tra chẩn đoán.................................................................................................................50

3.2.1. Kiểm tra chẩn đoán kỹ thuật hệ thống phanh đĩa.........................................................................50

3.2.2. Kiểm tra chẩn đoán hệ thống phanh tang trống...........................................................................50

3.2.3. Kiểm tra hệ thống tự chẩn đoán...................................................................................................51

3.2.4. Kiểm tra bộ phận chấp hành........................................................................................................54

3.2.5. Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe................................................................................................55

3.3. Bảo dưỡng và sửa chữa.................................................................................................................56

3.4. Kiểm nghiệm hệ thống phanh.........................................................................................................58

KẾT LUẬN.............................................................................................................................................59

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................................60

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghiệp ô tô Việt Nam là một trong những nước đang trong thời gian hình thành và phát triển vì vậy chỉ dừng lại ở việc nhập khẩu tổng thành, lắp ráp các mẫu xe sẵn có. Do đó, để có thể từng bước làm chủ công nghệ thì chúng ta phải tìm hiểu và nắm chắc được kết cấu của các hệ thống trên xe. Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, em đã thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Tính toán thiết kế hệ thống phanh ô tô trên xe Hyundai Grand i10”.

Với đề tài em đã chọn như trên, phần đầu của đồ án em sẽ giới thiệu sơ lược về ô tô, tiếp theo là công dụng, cấu tạo và cách phân loại hệ thống phanh, xác định được các loại hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô. Để tìm hiểu sâu hơn thì phần tiếp theo e sẽ phân tích kết cấu của hệ thống phanh và các chi tiết sâu hơn về hệ thống phanh. Để nâng cao hiệu quả trong quá trình khai thác, phần tính toán sẽ được áp dụng để kiểm tra một hệ thống phanh trên ô tô cụ thể, nhằm làm quen với mô hình kiểm nghiệm và tính toán. Trên những cơ sở đó thì phần cuối bài em sẽ đưa ra các phương án sửa chữa nghiệm nghiệm để chúng ta nắm bắt được sâu hơn về đề tài.

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến giảng viên, Cô: ThS.……………. là người đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong quá trình hoàn thành bài tiểu luận này.

Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến quý thầy, cô giáo trong trường Thủy lợi đã không ngại bỏ thời gian giảng dạy kiến thức cho em suốt thời gian qua để em hoàn thiện đồ án một cách thuận lợi nhất.

Mặc dù em đã nỗ lực đầu tư thời gian và công sức trong quá trình thực hiện bài tiểu luận, nhưng vẫn không tránh khỏi một số sai sót. Em mong nhận được những ý kiến đóng góp từ các thầy cô để bài tiểu luận có thể hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

                                                                                                                                                       Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                                                      Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                                      ……………..

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH

1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại

1.1.1 Nhiệm vụ

Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi xe dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó theo yêu cầu của người điều khiển.Giúp cho xe dừng, đỗ trong một khoảng thời gian. Hệ thống phanh trên ô tô rất quan trọng vì nó đảm bảo cho ô tô di chuyển an toàn ở tốc độ cao hoặc dừng xe trong những tình huống nguy hiểm, nhờ vậy mà nâng cao được năng suất vận chuyển. Đảm bào cho ô tô hoạt động và làm việc một cách hiệu quả. Nhờ có những lý do đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực và năng suất vận chuyển của xe.

1.1.2. Yêu cầu

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

+ Làm việc bền, an toàn, tin cậy, khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm thì sẽ có hiệu quả cao.

+ Khi người điều khiển phanh thì phải đảm bảo được tính ổn định và điều khiển.

+ Khi xe quay vòng phải đảm bảo được tính tự siết cúa phanh xe để đảm bào an toàn .

- Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn cho người sử dụng thì phải có ít nhất ba loại phanh là:

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

+ Phanh dự trữ: Dùng để sử dụng trong trường hợp phanh chính bị hỏng để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

+ Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giúp cho xe dừng hoặc đỗ trong lúc không làm việc, phanh này được điều khiển bằng tay người điều khiển nên được gọi là phanh tay.

1.1.3. Phân loại

- Phanh được phân loại dựa trên vị trí lắp đặt, có thể ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền động, bao gồm các loại sau:

+ Phanh bánh xe.

+ Phanh truyền lực.

- Phanh được chia ra theo phần tử ma sát:

+ Phanh đĩa: Theo số lượng đĩa quay còn chia ra: Một đĩa quay và nhiều đĩa quay (hình 1.2a là sơ đồ phanh loại một đĩa quay).

+ Phanh trống-guốc: Theo đặc tính cân bằng thì được chia ra: Phanh cân bằng và phanh không cân bằng (hình 1.2b).

- Theo phương pháp dẫn động, phanh chia ra:

+ Phanh cơ khí.

+ Phanh thủy lực (phanh dầu).

+ Phanh khí nén (phanh hơi).

1.2. Cấu tạo hệ thống phanh

1.2.1. Cơ cấu phanh

- Cơ cấu phanh là bộ phận làm việc trực tiếp tham gia vào việc làm giảm tốc độ quay của bánh xe. Lực ma sát giữa phần quay và phần cố định sẽ giúp giảm tốc độ quay của bánh xe. Phần quay có thể trống hoặc đĩa, còn phần cố định được gắn chắc với dầm cầu hoặc vỏ xe.

- Trên xe, hệ thống phanh chủ yếu bao gồm hai loại phanh chính: phanh đĩa và phanh tang trống. Phanh được lắp đặt trong lòng bánh xe có ưu điểm là tác động trực tiếp lên bánh xe, không làm thay đổi khoảng sáng gầm xe và thuận tiện cho việc bảo dưỡng cũng như điều chỉnh.

- Phanh đĩa là loại sử dụng hai má phanh ép vào đĩa để dừng bánh xe, thông qua piston, mà không cần phải điều chỉnh khe hở phanh.

- Phanh đĩa mang lại nhiều ưu điểm so với phanh tang trống, bao gồm:

+ Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, giúp má phanh mòn đều và giảm thiểu việc cần phải điều chỉnh.

+ Việc bảo dưỡng dễ dàng hơn vì không cần phải điều chỉnh khe hở

+ Khả năng làm việc với khe hở nhỏ (0,05¸0,15)mm giúp phanh nhạy bén, giảm thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền chủ động mà không cần điều chỉnh khe hở giữa má và đĩa

a) Phanh tang trống_.

- Cơ cấu phanh tang trống các guốc phanh có điểm đặt cố định, riêng rẽ về 1 phía, lực dẫn động bằng nhau.

+ Cấu tạo chung của cơ cấu phanh này là để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới thì sẽ có hai chốt cố định có bố trí chốt lệch tâm, khe hở phía trên được điều chỉnh bằng trục cam ép (hình a) hoặc bằng cam lệch tâm (hình b).

+ Cơ cấu phanh tang trống các guốc phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về 2 phía, lực dẫn động bằng nhau.

- Cơ cấu phanh tang trống kiểu guốc tự cường hoá.

+ Cơ cấu phanh tang trống kiểu guốc tự cường hoá có nghĩa là khi phanh, guốc phanh đầu tiên sẽ tạo ra lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai, làm tăng cường hiệu quả khi phanh. Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa: loại tác dụng đơn ( hình 1.6.a) và loại tác dụng kép (hình 1.6.b).

+ Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn: Trong cơ cấu này, hai đầu của hai guốc phanh được kết nối với nhau qua một cơ cấu điều chỉnh tự động, sử dụng các mặt tựa di trượt. Một đầu của mỗi guốc phanh tựa vào mặt tựa trượt di trượt trên vỏ xilanh bánh xe, còn đầu còn lại tựa vào mặt di trượt của pít tông xi lanh bánh xe

b) Phanh đĩa:

- Trên ô tô con và những xe tải thường được sử dụng phanh đĩa.

- Phanh đĩa có nhiều loại, bao gồm: phanh kín, phanh hở, phanh một đĩa, phanh nhiều đĩa, phanh vỏ quay, phanh đĩa quay và vòng ma sát quay.

- Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có các rãnh thông gió, đĩa được làm từ một lớp kim loại hoặc kkeest hợp hai loại kim loại khác nhau

- Điều kiện làm mát của phanh đĩa tốt hơn, đặc biệt là với loại đĩa quay. Tuy nhiên, phanh đãi vẫn tồn tại một số nhược điểm cần chú ý:

+ Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín.

+ Các đĩa phanh loại hở dễ bị ôxy hóa và bám bẩn, dẫn đến việc má phanh mòn nhanh hơn.

+ Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt xước.

+ Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực tác động vào hệ thống phanh.

c) Cơ cấu phanh tay:

- Phanh dừng được sử dụng để giữ xe đứng yên trên dốc hoặc trên đường bằng phẳng. Hệ thống phanh này chỉ yếu dùng trong trường hợp ô tô cần dừng lại và không di chuyển trên các loại mặt đường khác nhau. Cơ cấu của phanh tay gồm hai phần chính: cơ cấu phanh và hệ thống dẫn động. Cơ cấu phanh có thể được kết hợp với phanh của bánh sau hoặc lắp đặt trên trục ra của hộp số. 

1.2.2 Dẫn động phanh.

- Hiện nay, các loại dẫn động phanh phổ biến bao gồm: cơ khí, thủy lực, khí nén và điện.

+ Các sơ đồ dẫn động chính:

Hình ảnh thể hiện sơ đồ phân dòng như hình 1.8.

a) Dẫn động phanh cơ khí

- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí có ưu điểm là cấu trúc đơn giản, nhưng do phụ thuộc chủ yếu vào lực tác động của người lái, nên không tạo ra momen phanh lớn. Vì lý do này, hệ thống này ít được sử dụng.

+ Ưu điểm:

- Dẫn động phanh cơ khí có độ tin cậy làm việc cao.

- Khi phanh làm việc lâu dài thì độ cứng vững dẫn động không thay đổi.

+ Nhược điểm:

- Ở dẫn động phanh cơ khí này có hiệu suất làm việc không cao.

- Thời gian phanh dài.

b) Dẫn động phanh bằng thủy lực

+ Ưu điểm:

- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ.

- Khi áp suất trong dòng dẫn động chỉ bắt đầu tăng khi tất cả má phanh đã ép vào trống phanh nên phải đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe .

- Hiệu suất cao.

+ Nhược điểm:

- Yêu cầu độ kín khít cao. Cả dòng sẽ không hoạt động được nếu có một chỗ nào bị rò rỉ.

- Thường được sử dụng các bộ trợ lực để giảm lực đạp của người điều khiển lên bàn đạp, làm cho kết cấu thêm phức tạp.

* Dẫn động tác động gián tiếp:

- Bộ phận sử dụng độ chân không trong hệ thống nạp của động cơ để hỗ trợ tạo lực cho người lái được gọi là trợ lực phanh chân không.

- Bầu trợ lực trong hệ thống phanh sử dụng hệ thống chân lực. hỗ trợ này có được dưới lực hút của động cơ

- Khi không đạp phanh:

+ Khi không đạp bàn đạp phanh thì không có tác dụng gì lên cần điều khiển van. Do đó van khí và cần điều khiển van bị đẩy sang phải do lực căng của lò xo hồi vị van khí và chúng ta dừng lại khi van khí chạm vào nút chặn vạn. Lúc này do van khí đẩy van điều khiển sang phải nên cửa thông gió qua lọc gió và lực đỡ đóng lại.

+ Mặt khác, van chân không và van điều khiển không tiếp xúc với nhau nên cổng A thông với cổng B. Do đó, chân không tác dụng lên cả độ cáo tác dụng thay đổi và độ cáo áp dụng không thay đổi, do đó không có sự khác biệt. Chênh lệch áp suất giữa các chướng ngại vật piston.

- Khi đạp phanh:

+ Khi đạp phanh cần điều khiển phanh và van khí sẽ bị đẩy sang trái. Lúc này, van điều khiển và van chân không sẽ tiếp xúc, ngừng luồng khí giữa cửa A của buồng có áp suất không đổi và cửa B của buồn có áp suất thay đổi. Tiếp theo, van khí tách khỏi van điểu khiển và không khí từ bộ lọc khí đi qua cổng B và các thay đổi được áp dụng. Nó tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa áp suất không đổi và áp suất thay đổi, khiến piston di chuyển sang trái. Lực tăng thêm piston sinh ra do chênh lệch tới đĩa phản lực qua thân van rồi đến đòn bẩy lực để trợ thành lực ra đỡ lực. Diện tích tiếp xúc với áp suất của piston số 1 và số 2 có độ chênh lệch áp suất không đổi và áp suất tác dụng thay đổi sẽ sinh ra lực đẩy của lực đỡ.

- Khi không có chân không.

Nếu vì lý do nào đó không có lực chân không tá dụng lên trợ lực phanh thì sẽ không có sự khác biệt giữa hai kẹp phanh. Khi trợ lực phanh ở trạng thái không hoạt động, piston bị lò xo đẩy sang trái. Tuy nhiên, khi đạp phanh cần điều khiển van bị đẩy sang trái và đẩy lên van khí, đĩa phản lực và cần trợ lực. Vì lực từ bàn đạp phanh được truyền tới piston của xilanh phanh chính để tạo ra cần phanh.

* Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén:

Bộ khí nén hỗ trợ là bộ phận sử dụng khí nén để tạo ra năng lượng phụ, thường được nói với xi lanh chính, có tác dụng hỗ trợ, hướng dẫn cho người lái. Bộ trợ lực phanh khí nén có tác dụng hỗ trợ lực cao, độ nhạy cao, tạo lực phanh lớn nên được sử dụng rộng rĩa trên các xe tải, xe du lịch.

* Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm và các bộ tích năng:

Khi tác dụng lên bàn đạp 1, dầu tác dụng lên van 3 và 4, mở đường cho chất lỏng từ bình ắc quy 7 và 9 đi đến xi lanh bánh xe 5 và 6. Lực đạp càng lớn thì tác dụng càng nhiều, hiệu suất xi lanh 5 và 6 càng cao. Bộ điều chỉnh tự động kiểu rơ le 8 dùng để giảm tải cho họp số 11 khi tác động vào bể chưa 7 và 9 đã đạt giá trị giới hạn trên, van an toàn 10 có tác dụng bảo vệ hệ thống khỏi tình trạng quá tải thiết bị.

c) Dẫn động phanh khí nén

Hệ thống phanh khí nén được áp dụng cho các loại xe tải, xe đầu kéo và xe rơ móc.

+ Ưu điểm:

- Lực phanh mạnh mẽ và ổn định.

- Đảm bảo an toàn và hiệu suất phanh hiệu quả.

- Khả năng tự động điều chỉnh

- Dễ dàng bảo trì và thay thế.

+ Nhược điểm:

- Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn.

- Yêu cầu của hệ thống phanh khí nén phức tạp

- Số lượng các cụm và chi tiết nhiều.

* Dẫn động phanh rơ moóc một đường.

Sơ đồ dẫn động phanh rơ moóc một đường như hình 1.16.

1.3. Lựa chọn phương án thiết kế

1.3.1. Giới thiệu xe Hyundai i10

Grand i10 được Hyundai Thành Công giới thiệu lần đầu tiên năm 2013, đã nhanh chóng được khách hàng đón nhận và đánh giá cao. Chỉ sau 2 tuần ra mắt, Grand i10 đã đạt doanh số kỉ lục với hơn 1.000 đơn đặt hàng tại Việt Nam. Trên thế giới, Grand i10 cũng rất thành công khi giành được nhiều giải thưởng uy tín như “Xe đô thị tốt nhất” tại Anh (2 năm liên tiếp 2014 và 2015), giải thưởng “Vô lăng vàng” năm 2014 tại Ấn Độ hay “Xe nhỏ của năm” tại Philippines (năm 2014-2015).

Kế thừa những ưu điểm và thành công của Grand i10, Hyundai đã thiết kế và giới thiệu phiên bản sedan của mẫu xe này. Thiết kế trẻ trung, tính năng trang bị phù hợp cùng giá thành hợp lý đã tạo nên sức hút mạnh mẽ với Grand i10 sedan. Chỉ sau 1 tháng ra mắt, 11,000 đơn đặt hàng đã được ký tại thị trường Ấn Độ.Về tổng thể, Grand i10 sedan có thiết kế không thay đổi nhiều so với hatchback. Áp dụng triết lý thiết kế “Điêu khắc dòng chảy”, Grand i10 sedan có vẻ ngoài hiện đại và thể thao. Lưới tản nhiệt hình lục giác đặc trưng cùng các đường gân dập nổi dọc thân xe mang đến cho Grand i10 sedan sự trẻ trung và cá tính. 

Xe được trang bị hệ thống túi khí đôi, hệ thống chống bó cứng phanh ABS, gương chiếu hậu chống chói tích hợp camera lùi.Grand i10 sedan được trang bị động cơ Kappa 1.2 lít Dual CVVT cho công suất cực đại 87 mã lực tại 6.000 vòng/phút, mô-men xoắn 120 Nm tại 4.000 vòng/phút. Động cơ Kappa thế hệ mới mang đến khả năng vận hành êm ái và tiết kiệm nhiên liệu vượt trội so với các đối thủ cùng phân khúc. 

1.3.2 Lựa chọn cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh trên ôtô chủ yếu có hai dạng:

- Phanh guốc: là một loại phanh thường được sử dụng trên: ôtô tải, ôtô chở khách và một số loại ôtô con

- Phanh đĩa: Được sử dùng ở phanh trước của ô tô con và một số xe tải nhỏ

+ Ưu điểm của phanh đĩa:

Phanh đĩa được sử dụng rộng rãi trên các loại xe có tốc độ cao, đặc biệt là ở cầu trước. Hiện nay, phanh đĩa thường được ưa chuộng nhờ những đặc điểm sau:

- Sửa chữa và thay thế má phanh thuật lợi vì có cấu tạo đơn giản

- Gặp ít khó khăn trong việc giá cả và công nghệ chế tạo của nó sẽ không gặp vấn đề trở ngại

- Cơ cấu phanh đĩa mang lại momen phanh ổn định hơn so với phanh tang trống khi hệ số ma sát thay đổi, điều này giúp các bánh xe phanh hoạt động ổn định, đặc biệt là ở tốc độ cao.

- Để đảm bảo tính ổn định, nhẹ nhàng trong lúc làm việc thì hệ thống sử dụng khối lượng các chi tiết nhỏ, gọn gàng

- Lực phanh nhỏ hơn

Trên các xe hiện nay có 2 loại phanh đĩa thường được sử dụng:

a) Phanh đĩa có giá xilanh cố định:

Khi lực phanh được tác động, dầu áp suất cao sẽ được truyền đến xilanh, đẩy hai pít tông ép các má vào đĩa phanh để thực hiện quá trình khi phanh. Số lượng xilanh có thể 2 hoặc 4, được bố trí đối xứng nhau, hoặc có thể là 3, trong đó có 2 xilanh nhỏ ở một bên và một chi lanh chính lớn ở bên kia.

c) Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh:

Trong hệ thống phanh đĩa, khe hở giữa má phanh và đĩa phanh được điều chỉnh tự động. Trong đồ án của em, phương pháp điều chỉnh này được thực hiện thông qua sự biến dạng của phớt ( vành khăn) dùng để làm kín.

Nhận xét: Từ ưu nhược điểm của phanh đĩa chúng tôi chọn cơ cấu phanh đĩa cóp giá trụ di động làm cơ cấu phanh trước.

Các thông số cơ bản Huyndai Grand i10 2020 như bảng 1.1.

1.3.3. Phân tích phương án thiết kế

Dựa trên phan tích về cấu tạo, ưu nhược điểm cũng như phạm vi ứng dụng của các hệ thống phanh và dẫn động phanh, em đã lựa chọn phương án phù hợp.

- Cơ cấu phanh:

Cơ cấu phanh trước: Phanh đĩa có giá di động

Cơ cấu phanh sau: Phanh đĩa có giá di động

- Dẫn động phanh:

+ Dẫn động thủy lực.

+ Bộ trợ lực chân không

- Tìm hiểu được tổng quan hệ thống và thiết kế được hệ thống phanh đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật và phù hợp với điều kiện làm việc

- Sự kết hợp giữa phương pháp nghiên cứu lý thuyết, tính toán thiết kế thông số chi tiết và kiểm nghiệm theo các tài liệu hướng dẫn có độ tin cậy cao. Kết hợp với việc quan sát đo đạc phù hợp đưa ra quy trình công nghệ

CHƯƠNG 2

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH XE HYUNDAI GRAND I10

2.1. Tính toán các thông số cơ bản

Thông số khi xe đầy tải như bảng 2.1.

G_a : Trọng lượng toàn bộ của ôtô đặt tại trọng tâm;

P₁ : Lực cản lăn ở bánh xe trước;

P₂ : Lực cản lăn ở bánh xe sau;

P_pt,P_ps : Lực phanh ở mổi bánh xe trước và sau;

P_w : Lực cản không khí;

P_j :  Lực quán tính sinh ra khi phanh;

L :  Chiều dài cơ sở;

Hg, a, b : Tọa độ trọng tâm của ôtô;

Tải trọng phân bố lên cầu trước và cầu sau: m₁, m₂.

m₁ =  G₁/G_a

m₂ =  G₂/G_a

Trong đó:

m₁, m₂ : Hệ số phân bố tải trọng.

G₁, G₂ : Trọng lượng phân bố lên cầu trước và sau.

G_a    : Trọng lượng không tải của xe.

a, b   : Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc.

Theo sơ đồ trên hình 2.1 ta quy ước chiều dương là chiều ngược chiều kim đồng hồ.

Thay số vào ta được:  a = 1333 (mm)

Từ sơ đồ hình 2.1 ta thấy :

a + b = L₀

=> b = L₀ – a = 2425 – 1333= 1092 (mm)

Từ sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh như hình 2.1 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                                                   (2.5)

+ Đối với cầu sau:

Z₁.L₀ – G_a.b + P_j.h_g = 0                                                   (2.6)

Mômen phanh của mỗi bánh xe ở cầu trước:

M_p1 = P₁.r_bx                                                                         (2.14)

M_p1 = φ.Z₁/2.r_bx = (G_a.φ)/(2.L₀ ).(b+φ.h_g ).r_bx                     (2.15)

Mômen phanh của mỗi bánh xe ở cầu sau:

M_p2 = P₂.r_bx                                                                         (2.16)

M_p2 = φ.Z₂/2.r_bx = (G_a.φ)/(2.L₀ ).(a-φ.h_g ).r_bx                     (2.17)

Trong đó:

M_p1 : Mômen phanh của mỗi bánh xe ở cầu trước;

P₁ : Lực bám của mỗi bánh xe ở cầu trước với mặt đường;

M_p2 : Mômen phanh của mỗi bánh xe ở cầu sau;

P₂ : Lực bám của mỗi bánh xe ở cầu sau với mặt đường;

Z₁ : Phản lực của mặt đường tác dụng lên cầu trước;

Z₂ : Phản lực của mặt đường tác dụng lên cầu sau;

r_bx : Bán kính làm việc của bánh xe;

Ta có:

r_bx = λ.r₀  [1]

d : Đường kính của vành bánh xe được tính theo đơn vị Anh (inch).

B : Bề rộng của lốp được tính theo đơn vị (mm)

Kí hiệu lốp: 165/65R14.

λ : Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp.

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 = (165 + .25,4).0,93 = 319 [mm].

hg : Tọa độ trọng tâm theo chiều cao. Theo tài liệu [2] ta có:

hg = 0,5.S

Với:  S = 1479 [mm].

Vậy: hg = 0,5.1479 = 740 [mm].

Theo [2] Hệ số bám giữa bánh xe và đường trên dường nhựa bê tông :

- Khô và sạch: j = 0,7-0,8. Chọn j = 0,7

Thay các giá trị vào các công thức (2.15) và (2.17) ta được:

Mô men phanh của mỗi bánh xe ở cầu trước M_φ1:

M_p1 = 1219 (N.m)

Mô men phanh của mỗi bánh xe ở cầu sau M_p2:

M_p2 = .(1,092 - 0,7.0,74).0,319  = 495 (N.m)

2.2. Tính toán cơ cấu phanh

2.2.1. Tính toán cơ cấu phanh trước

a) Xác định kích thước đĩa phanh

R_d2: Bán kính ngoài của đĩa phanh được xác định theo công thức sau đây:

R_d = R_v-δ_v-∆_v-d (mm)

Thay số, ta được: R_d = 177,8 - 7 - 45 = 125,8 (mm)

Chọn bán kính ngoài của đĩa phanh là : R_d2 = 125 (mm).

Chọn bán kính trong của đĩa phanh là: R_{d1 =} 70 (mm).

b) Xác định kích thước má phanh

Chọn bán kính ngoài của má phanh: R₂ = 120 (mm).

Chọn bán kính trong của má phanh: R₁=75 (mm).

R_tb: Bán kính trung bình tấm ma sát R_tb = 99,2 (mm)

c) Xác định đường kính xylanh công tác

Mô men sinh ra trên một cơ cấu phanh loại đĩa quay được xác định:

M_p1 = m.μ.Q.R_tb

Trong đó:

m : Số đôi bề mặt ma sát. Chọn m = 2.

Q : Lực ép, ép má phanh vào với đĩa phanh.

m: Hệ số ma sát. m = 0,35.

Do đó: Q = 1755,5(N)

n : Số lượng ống xi lanh làm việc. Chọn n = 2.

p₀ : Áp suất chất lỏng trong hệ thống. p₀ = 8 - 10 (MN/m²). Chọn p₀ = 8 (MN/m²).

d : Đường kính xi lanh bánh xe.

Suy ra : d₁ = 52,9 (mm)

d) Các kích thước khác của cơ cấu phanh

- Độ dày của đĩa phanh

Chọn d = 11 (mm). [1]

- Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh

Chọn: D₁ = D₂ = 0,2 (mm).

- Tính bề rộng e (mm) của má phanh

Bề rộng của má phanh được xác định gần đúng theo công thức:

e » R₂-R₁= 120 - 75 = 45 (mm). Chọn e = 45 mm

- Góc ôm x₀ (độ) của má phanh

Chọn góc ôm x₀ = 60⁰.[1]

2.2.2 Tính toán cơ cấu phanh sau

a) Xác định góc và bán kính của lực tổng hợp tác dụng:

- Khi phanh guốc phanh chịu lực tác dụng của các lực:

- Khi phanh guốc phanh chịu lực tác dụng của các lực:

+ Lực tác dụng từ má phanh lên guốc phanh P

+ Lực tổng hợp Rcủa phản lực pháp tuyến N và phản lực tiếp tuyến T từ trống phanh tác dụng lên guốc phanh.

+ Phản lực U tại chốt phanh.

- Góc và bán kính bánh xe để xác định lực tổng hợp   tác dụng lên má phanh theo tài liệu [1] được xác định theo công thức sau :

tagδ_t =  (cos2.β₁- cos2.β₂)/(2.β₀+sin⁡2.β₁-sin2.β₂)

Với:

β₁: Góc tính từ chốt quay guốc phanh đến mép tấm ma sát gần tâm chốt.

β₀: Góc ôm của tấm ma sát.

β₂ = β₁ + β₀.

=> Lựa chọn theo xe tham khảo ta có: r_t = 105 (mm)

b) Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh

-  Xác định góc  ở các cơ cấu phanh:

Khi đã chọn trước các thông số (β₁, β₂, β₀, r₁) chúng ta tính được góc δ và bánh kính ρ. Do đó ta xác định được hướng và điểm đặt lực N (lực N hướng vào tâm 0).

Gọi R là lực tổng hợp của 2 lực N và T.

tgφ =  T/N = μ

Với: μ : Hệ số ma sát giữa tấm ma sát với tang trống, th­ường μ = 0,35.

=> tgφ = T/N = μ=0,35

=> tgφ =16,7⁰

Nh­ư vậy chúng ta đã xác định được góc φ = 16,7⁰, nghĩa là đã xác định được hướng của R₁. Góc φ má phanh trước và má phanh sau đều bằng nhau vì có cùng hệ số ma sát.

- Xác định bán kính r₀:

Như thế momen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh sau của một bánh xe là:

M_p = M_p1 + M_p2 = R₁.r₀ + R₂.r₀ = (R₁+ R₂).r₀

Thay số lần lượt được: 

Đối với má trước: r₀₁ = 40 (mm) 

Đối với má sau:  r₀₂ = 44 (mm) 

c) Xây dựng họa đồ lực phanh:

Phanh dẫn động bằng thủy lực với một xi lanh làm việc chung cho cả hai piston dãn động guốc phanh trước và sau, các lực tác dụng cùng nhau:

P_t = P_s = P

Họa đồ được xây dựng cho từng guốc phanh.

- Xác định các thông số hình học của cơ cấu phanh và vẽ sơ đồ với tỉ lệ chính xác, đồng thời thể hiện cá lực P.

- Tính góc và vẽ phương của lực R. Kéo dài phương của R_t và P, chúng cắt nhau tại O^’, kéo dài phương của P và R_s, chúng cắt nhau tại điểm O^’’.

- Vì vậy 3 lực này phải tạo thành 1 tam giác khép kín. Điều này có nghĩa là, nếu kéo dài ba lực này, chúng ta phải cắt nhau tại một điểm, đó là các điểm O’ và O’’. Để các định phương lực U, chỉ cấn nối O’ với O1 và O’’ với O2

- Trong sơ đồ, vẽ hai đoạn lực P bằng nhau và song song ngược chiều nhau. Từ các lực P này, dựng các tam giác lực cho guocs phanh bằng cách vẽ các đường song song với lực R và U đã có trên sơ đồ.

- Dựa vào tỷ lệ trong sơ đồ, ta có thể tính toán được giá trị của các lực tác dụng cần xác định.

P= 55 mm; U’= 147 mm ; U”= 40mm

Ta có hệ phương trình:

0,04.R’+0,044.R” = 495

R’ – 2,15.R” =0

Ta tính được giá trị các lực :

P  ≈ 2196,3 (N)

U’ ≈ 5870 (N)

U’’≈ 1597 (N)

2.2.3. Kiểm nghiệm cơ cấu phanh

a) Tính toán công ma sát:

- Cơ cấu phanh trước:

+ Công ma sát riêng được tính toán dựa trên việc má phanh hấp thụ toàn bộ động năng của ô tô khi di chuyển với một tốc độ nhất định.

Theo tài liệu [ 2 ] ta có :

G : Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải

G =1430 .9,81= 14028,3 N = 14,0283 [KN ]

V₀: Vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh [m/s].

(Lấy = 80 km/h = 22,2 m/s).

g : Gia tốc trọng trường, g = 9,81(m/s²)

Thay các giá trị vào công thức ta có :

P(a-b) - R₂(a- ) + U₂(a+c)

L_ms = (14,0283.22,2^2)/2.9,81.0,06=5872,88 [KNm/m²]

Theo tài liệu [2] - Trị số cho phép công ma sát riêng đối với cơ cấu phanh như sau :

Ô tô du lịch [L_ms] = 4000  - 15000 [KNm/m²]

+ Vì vậy, công ma sát riêng tính toán đáp ứng các điều kiện cho phép.

+ Tuổi thọ của má phanh phụ thuộc vào công ma sát riêng; công ma sát càng cao, nhiệt lượng tỏa ra càng lớn, làm cho má phanh dễ bị hư hỏng nhanh chóng.

- Cơ cấu phanh sau :

L: Công ma sát riêng.

G = 1430 (kG): Trọng lượng ô tô khi đầy tải.

V₀= 50 (km/h) = 13,89 (m/s): Tốc độ của ô tô khi bắt đầu phanh (chọn tốc độ trung bình của ô tô khi đi trên đường).

F_∑: Tổng diện tích các má phanh.

Vậy công ma sát riêng là : L = 362,5 [KNm/m²].

Vậy thảo mãn điều kiện lịch [L_ms] = 4000  15000 [KNm/m²]

b) Áp lực trên bề mặt má phanh:

- Cơ cấu phanh trước :

Áp suất tren bề mặt ma sát được xác định bằng cách chia lực ép của má phanh lên đĩa phanh cho diện tích tiếp xúc của má phanh.

Lực ép má phanh là : Q = 1755,5 (N)

Diện tích một má phanh là : F = 46 (cm²)

Do đó áp suất trên bề mặt ma sát là: q = 38.1 (38,1 (N/cm²)

- Cơ cấu phanh sau :

M_PS1: Mômen sinh ra ở cơ cấu phanh sau. M_PS1 = 495 (N.m).

μ: Hệ số ma sát. μ = 0,3.

e_S: Bề rộng má phanh sau. e_S = 28 (mm) = 0,028(m).

r_t: Bán kính trống phanh. r_t = 0,105 (m).

β₀: Góc ôm má phanh. β₀ = 1,66 (rad).

[q]: Áp suất cho phép. [q] = 1,5÷2,5 (MN/m²).

Thay số vào công thức (2.28) ta có: q = 495/(0,3.0,028.0,105².1,66)=2,432⁶ (N/m²)=3,21987(MN/m²)

Vậy q  [q] nên má phanh sau cũng thỏa mãn điều kiện về áp suất.

c) Tính toán nhiệt sinh ra trong quá trình phanh

- Cơ cấu phanh trước :

Trong quá trình phanh, động năng của ô tô chuyển hóa thành nhệt năng của đĩa phanh và các bộ phận khác, một phần trong đó được giải phóng ra môi trường không khí. 

G : Trọng lượng của ô tô ; G = 1430 kg = 14023,51 N

g : Gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s²).

V₁; V₂: Vận tốc ban đầu và vận tốc cuối quá trình phanh. Lấy V₁ = 30 [km/h] = 8,3 [m/s] ; V₂= 0.

m_t: Khối lượng của đĩa phanh và các bộ phận khác chịu nhiệt. Lấy m_t = 32 (kg)

C : Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng. Đối với thép và gang thì giá trị C là 500 [J/kg.độ].

F_t: Diện tích làm mát của đĩa phanh [m²].

K : Hệ số truyền nhiệt của đĩa phanh ra ngoài không khí.

Số hạng đầu tiên trong phương trình biểu thị năng lượng làm nóng đĩa phanh, trong khi số hạng thứ hai đại diện cho phần năng lượng được truyền ra không khí. Khi phanh xảy ra trong thười gian ngắn, năng lượng truyền ra môi trường có thể coi là không đáng kể, do đó số hạng thứ 2 có thể bỏ qua.

Thay các giá trị vào công thức (2.19) ta được : τ = 3,007⁰C

Theo tài liệu [ 2 ] đối với xe con khi phanh ở tốc độ 30 km/h, sự tặng nhiệt độ cho phép không được vượt quá một mức nhất định độ tăng nhiệt độ cho phép không lớn hơn 15⁰C. Do đó, nhiệt độ tính toán ở trên là đáp ứng yêu cầu này

- Cơ cấu phanh sau :

Theo nguyên lý bảo toàn năng lượng, động năng của ô tô khi phanh sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng tại bề mặt tiếp xúc giwuax má phanh và trống phanh (hoặc đĩa phanh).

M: Khối lượng toàn bộ của ô tô. M = 1430 (kg).

v₁: Vận tốc trước khi phanh.

v₂: Vận tốc sau khi phanh.

m_t: Tổng khối lượng của toàn bộ tang trống và đĩa phanh trên ô tô.

C: Nhiệt dung riêng của vật liệu chế tạo đĩa phanh và tang trống. Thông thường đĩa phanh và tang trống được làm bằng gang hoặc thép, với giá trị. C = 500 (J/kg.độ).

τ: Tăng nhiệt độ của trống phanh ( hoặc đĩaphanh) trong quá trình phanh.

Yếu cầu với cơ cấu phanh là khi phanh từ vận tốc 30 (km/h) cho đến khi dừng hoàn toàn, thì giá trị τ ≤ 15⁰.

Từ công thức (2.19) ta có:

Với: v₁ = 30 (km/h) = 8,3 (m/s). v₂ = 0.

=> Thay số được: τ ≤ 15⁰.=> m_t > 2,8 (kg).

Trên thực tế thì m_t thường lớn hơn 2,8 (kg) rất nhiều, do đó cơ cấu phanh có khả năng thoát nhiệt hiệu quả như yêu cầu.

d.) Kiểm tra hiện tượng tự xiết (phanh sau):

- Đối với guốc trước của cơ cấu phanh, quan hệ giữa lực P và M_p1 có dạng:

Theo tài liệu tham khảo [1] ta có:

M_p1=  (μ.ρ_t.P.(c.cosα+a))/(c.(cosδ_t+ u.ρ_t )-μ.ρ_t)

Biểu thức trên cho thấy nếu: c.(cosδ_t + m.sinδ_t) - m.r_t = 0 thì M_p1 → ∞

Điều này có nghĩa là momen phanh trên guốc phanh phía trước sẽ trở nên rất lớn, tạo ra hiện tượng tự xiết. Để hiện tượng tự xiết xảy ra, cần thỏa mãn các điều kiện sau:

μ = (c.cos.δ_t)/(p_t-c.sinδ_t ) = [μ]

Với:

c: Khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm chốt, c = 105 (mm).

δ_t, ρ_t:  Góc đặt và bán kính lực tổng hợp đặt trên guốc phanh.

Ta có:

δ^’ = 11⁰

ρ^’ = 121 (mm)

Thay số được:  μ = 0,196 ≠ 0,3

- Đối với guốc sau của cơ cấu phanh ta có:

Ta có:

δ^’ = 11⁰

ρ^’ = 119 (mm)

Thay số được: μ = 0,2 ≠ 0,3

Vậy không có hiện tượng tự xiết ở guốc phanh sau

2.3. Thiết kế dẫn động phanh

Sơ đồ dẫn động phanh như hình 2.5.

2.3.1. Tính toán kích thước của tổng phanh và xi lanh phanh chính

Để tạo nên áp suất p=8 MPa thì cần phải tác dụng lên bàn đạp một lực Q_bđ

Q: Lực sinh ra tại bàn đạp

D: Đường kính của xi lanh phanh chính.

P: Áp suất cực đại cho phép trong hệ thống phanh.

l, l^’: Các kích thước đòn của bàn đạp.

η: hiệu suất dẫn động của thủy lực, η = 0,92

Do đó: D  = 2,8 (cm).

=> Q_bđ = (π.0,028²)/4.8.10⁶.35/230.1/0,92=814,7 (N)

Lực bàn đạp cho phép

[ = 0,65÷0,75 (KN):  Đối với ô tô con

[ = 0,75÷0,80 (KN): Đối với ô tô tải

Như vậy ta phải lắp thêm bộ trợ lực phanh để giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái .

2.3.2 Thiết kế trợ lực phanh

a) Hệ số trợ lực:

Q_bđ: Lực do người lái sinh ra tại bàn đạp. Chọn Q_bđ = 30 (KG)

D: Đường kính xi lanh phanh chính. D = 28 (mm) = 2,8(cm)

P: Áp suất cực đại cho phép trong hệ thống phanh. p = 8 ÷ 10 (MN/m²). Chọn p = 8 (MN/m²)

l, l^’: Kích thước các đòn của bàn đạp phanh.

η_tl : Hiệu suất truyền lực. η_tl = 0,92

- Khi có sự hỗ trợ từ trợ lực,ta giá định lực bàn đạp phanh tối đa của người lá là 30kg. Kết hợp với từ lực bộ trợ lực, hệ thống phanh tạo ra áp suất cực đại, thường dao động trong khoảng 80 ÷ 90 (KG/cm²) [1].

- Do đó áp suất dầu do người lái sinh ra là: p_i = 29,4 (KG/cm²)

- Áp suất do bộ trợ lực sinh ra là:

p_c = p_t – p_i = 80 - 29,4 = 50,6 (KG/cm²)

p_t : Áp suất tổng cực đại cần thiết sinh ra khi phanh ngặt ( p_t = 80 90 (KG/cm²))

Chọn p_t = 80 (KG/cm²)

- Hệ số trợ lực: K_e = 2,7

c) Tính hành trình của pít tông xi lanh thủy lực:

- Hành trình của pít tông trong xylanh chính cần phải đạt mức tối thiểu hoặc lớn hơn so với yêu cầu, nhằm đảm bảo đủ số lượng dầu được cung cấp vào các xylanh làm việc trong hệ thống phanh.

- Gọi S₁, S₂ là hành trình dịch chuyển của pít tông thứ cấp và sơ cấp thì:

S = S₁ + S₂

Với: S₁ : Hành trình dịch chuyển của pít tông sơ cấp khi ta coi nó có tác dụng độc lập

d₁, d₂: Đường kính xi lanh bánh xe trước và sau: d₁ = 52,9 (mm), d₂ = 32 (mm)

D: Đường kính xi lanh phanh chính. D = 28 (mm)

x₁, x₂: Hành trình dịch chuyển của pít tông bánh xe trước và bánh xe sau:

x₁ = 1(mm); x₂ = 4,9 (mm)

Thay số ta được:

S₁ = 7,5 (mm)

S₂ = 13,44 (mm)

Như vậy:

Pít tông thứ cấp dịch chuyển một đoạn. S₂ = 13,44 (mm)

Pít tông sơ cấp dịch chuyển một đoạn. S₁ = 7,5 (mm)

2.3.3 Kiểm nghiệm

- Tính lò xo màng cường hóa.

Lò xo màng cường hóa được tính toán theo chế độ lò xo trụ chịu nén.

- Đường kính dây lò xo :

d: Đường kính dây lò xo

F_lx: Lực lớn nhất tác dụng lên lò xo (tham khảo các xe có dẫn động phanh thủy lực). F_lx = 150 N

D: Đường kính vòng lò xo

c: Hệ số đường kính. Chọn c = 15(mm)

[τ]: Ứng suất giới hạn, với lò xo làm bằng thép 65, [τ] = 330 (MPa)

=> Thay số được: d = 4,2 (mm).

- Từ đó ta tính được đường kính trung bình của lò xo:

D_tb = c.d = 15.4,2 = 63 (mm)

- Số vòng làm việc của lò xo :

x: Chuyển vị làm việc của lò xo khi ngoại lực tăng đến giá trị lớn nhất

F_max: Giá trị lực nhỏ nhất F_min (lực lắp), x được chọn dựa vào hành trình của pít tông xi lanh chính.

Ta có tổng hành trình của 2 pít tông xi lanh chính là:

S = S₁ + S₂ = 7,5 + 13,44 = 20,94(mm)

Với S₁, S₂: Hành trình của pít tông sơ cấp và pít tông thứ cấp. Có thể chọn x bằng hoặc lớn hơn tổng số hành trình trên. Chọn x = 21 (mm)

G: Mô đun đàn hồi vật liệu, G = 8.10⁴ (MPa)                                                           

d, c: Đường kính dây lò xo và hệ số đường kính c = 15 mm, d = 4,2 mm

F_max, F_min (tham khảo các xe có dẫn động phanh thủy lực). F_max = 150(N), F_min = 80 (N)

Thay số được: n = 4 (vòng)

- Độ biến dạng cực đại của lò xo:

D_tb : Đường kính trung bình của lò xo, D = 63 (mm)

n : Số vòng làm việc của lò xo, n = 4 (vòng)

F_max : Lực tác dụng cực đại lên lò xo, F_max = 150 (N)

G : Mô đun đàn hồi vật liệu, G = 8.10⁴ (MPa)

d : Đường kính dây lò xo, d = 4,2 mm

=> Thay số được: λ_max = 48,2 (mm).

- Từ đó ta kiểm tra được ứng suất xoắn sinh ra ở thớ biên lò xo là: τ = 195,2 (MPa)

- Lò xo làm bằng thép 65 có [τ] = 330 (MPa), so sánh thấy τ < [τ]. Vậy điều kiện bền xoắn được đảm bảo.

- Số vòng toàn bộ của lò xo:

n₀ = n + 2 = 4 + 2 = 6 (vòng)

- Chiều cao lò xo khi các vòng xít nhau :

H_s = (n₀ - 0,5).d

H_s = (6 - 0,5).4,2 = 23,1 (mm)

* Chiều cao lò xo khi chưa chịu tải :

H₀ = H_S + n.(t – d)

H₀ = 23,1 + 4.(18,7 – 4,2)

=> H₀ = 81,1 (mm)

2.3.4. Các thông số đã thiết kế

Thông số đã thiết kế như bàng 2.2.

CHƯƠNG 3

KHAI THÁC KĨ THUẬT HỆ THỐNG PHANH XE HYUNDAI GRAND I10

3.1. Các biểu hiện hư hỏng và nguyên nhân

- Lực phanh thiếu:

+ Má phanh bị mòn

+ Má phanh dính dầu hoặc nước

+ Thiếu dầu phanh

+ Má phanh trượt

+ Có khí trong hệ thống phanh

+ Xy-lanh chính bị bó cứng

- Phanh kêu:

+ Má phanh hỏng

+ Má phanh mòn

+ Thắng dính vật lạ

+ Guốc phanh bị biến dạng, lắp sai

+ Bề mặt guốc phanh, đĩa phanh bị mòn

- Má phanh bị nhao vè một phía :

+ Sự tiếp cú giữa má phanh bên trái và bên phải không đồng đều.

+ Bề mặt má phanh dính dầu mỡ hoặc nước

- Giật bàn đạp phanh:

+ Trống phanh / đĩa phanh hỡ hoặc méo

+ Trống phanh / đĩa phanh mòn không đều

+ Lò xo hồi vị gảy

- Cơ cấu phanh bị bó:

+ Tắc lỗ dầu xy-lanh chính

+ Kiểm tra các xy-lanh chính

- Bó phanh:

+ Van không khí, chân không bị vênh

+ Diều chỉnh thanh đẩy sai

+ Thanh đẩy không điều chỉnh được

3.2. Cách kiểm tra chẩn đoán

3.2.1. Kiểm tra chẩn đoán kỹ thuật hệ thống phanh đĩa

- Kiểm tra độ mòn của má phanh:

+ Quan sát độ dày của má phanh. Nếu má phanh mòn xuống dưới mức giới hạn của quy định nhà sản xuất, cần phải thay thế.

+ Nếu có tiếng kêu lạ khi phanh hoặc cảm giác phanh tay không hiệu quả, điều này có thể là dấu hiệu của việc má phanh đã mòn quá mức.

3.2.3 Kiểm tra hệ thống tự 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 25 km/h.

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

Lưu ý: ABS ECU sẽ tự động thực hiện kiểm tra ban đầu mỗi khi động cơ được khởi động và khi tốc độ xe vượt quá 25km/h. Trong quá trình này, nó kiểm tra hoạt động của van điện ba vị trsi và bơm điện trong bộ chấp hành. Tuy nhiên, nếu người lái đạp phanh, quá trình kiểm tra ban đầu sẽ không được thực hiện, nhưng nó sẽ bắt đầu khi nhả chân phanh.

* Chức năng tự chẩn đoán:

Đối với trường hợp không có máy chẩn đoán chuyên dụng IT-2 trở lên:

- Đọc mã chẩn đoán :

Kiểm tra điện áp của ắc quy: Đo điện áp của bình ắc quy, giá trị nên đạt khoảng 12V

Kiểm tra đèn báo bật sáng

- Xóa mã chẩn đoán:

Bật khoá điện ON.

+ Dùng SST, nối chân Tc với E1 của giắc kiểm tra.

+ Kiểm tra rằng đèn báo ABS tắt.

+ Để xóa mã chuẩn đoán lưu trong ECU, hãy nhấn bàn đạp pahnh 8 lần hoặc nhiều hơn trong vòng 3 giây.

+ Kiểm tra rằng đèn báo chỉ mã bình thường.

+ Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra

- Kiểm tra cảm biến:

Kiểm tra điện áp ắc quy: Đảm bảo rằng điện áp ắc quy dao động xung quanh mức 12V.

Kiểm tra đèn báo ABS:

+ Bật khoá điện ON.

+ Đảm bảo 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.

Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ thấp:

- Lái xe di chuyển thẳng với tốc độ 45-55 km/h và kiểm tra xem đèn ABS có sáng sau khi tạm ngừng 1 giây hay không.

- Nếu đèn sáng nhưng không nháy khi tốc độ xe không nằm trong phạm vi yêu cầu, cần kiểm tra và khắc phục sự cố. Dừng xe và đọc mã chẩn đoán. Sau đó sửa các chi tiết hỏng.

3.2.4. Kiểm tra bộ phận chấp hành

* Kiểm tra điện áp ắc quy:Điện áp ắc quy khoảng 12 V:

* Tháo vỏ bộ chấp hành:

* Tháo các giắc nối: Gỡ bỏ 4 giắc nối khỏi bộ chấp hành và rơ le điều khiển.

* Kiểm tra sự hoạt động của bộ chấp hành:

- Khởi động động cơ và chạy ở tốc độ không tải

- Bật công tắc lựa chọn thiết bị kiểm tra đến vị trí “FRONT RH”.

- Nhấn và giữ công tắc môtơ trong vài dây.

- Đạp phanh và giữ cho đến khi hoàn thành bước tiếp theo.

* Kết nối giắc cắm bộ chấp hành:Nối 4 giắc vào bộ chấp hành và rơle điều khiển.

* Lắp các giắc nối: Gắn các giắc nối lên giá đỡ bộ chấp hành.

* Lắp vỏ bộ chấp hành:

3.2.5. 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.

+ Điện trở: 0,8 ÷ 1,3 kW (cảm biến tốc độ bánh trước)

+ Điện trở: 1,1 ÷ 1.7 kW (cảm biến tốc độ bánh sau)

* Kiểm tra lại tình trạng lắp ráp các cảm biến:

- Chắc chắn rằng bu lông lắp cảm biến được xiết đúng.

- Phải có khe hở giữa cảm biến và giá đỡ cầu

3.3. Bảo dưỡng và sửa chữa

Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh trên xe Huyndai Grand i10 2020 như bảng 3.1.

3.4. Kiểm nghiệm hệ thống phanh

Mục đích đnáh giá chất lượng sau sửa chữa, điều chỉnh hệ thống phanh và cần thiết thì chúng ta có thể chỉnh sửa lại. Có hai phương pháp kiểm nghiệm thế thống phanh

- Kiểm nghiệm trên đường

Cho xe chạy trên đường thằng với tốc độ quy định và thực hiện phanh để kiểm nghiệm và phải đạt những yêu cầu sau

+ các bánh xe đều không bị lệch và 4 bánh 

- Kiểm nghiệm trên băng thử

Phương pháp này ta chỉ việc cho xe vào băng kiểm nghiệm sau đó đạp bàn đạp phanh. Qua quá trình kiểm nghiệm cho ta biết được momen phanh của từng bánh xe rồi đem so sánh với quy định. Nếu không đúng phải điều chỉnh và sửa chữa lại. Phương pháp này có ưu điểm là dễ kiểm nghiệm và kiểm nghiệm được tất cả các loại xe, an toàn cho người lái và xe…

KẾT LUẬN

Sau một thời gian nghiên cứu và thu thập tài liệu, kết hợp với việc áp dụng của những kiến thức đã học cùng với các phép tính cần thiết, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài là: “Tính toán thiết kế hệ thống phanh ô tô dựa trên cơ sở xe Huyndai Grand i10”. Đồ án đã đạt được những kết quả như sau:

- Phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho đối tượng nghiên cứu

- Trình bày kết cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh

- Trình bày một số phần tính toán khái niệm ban đầu

- Kết quả kiểm nghiệm cho thấy rằng hệ thống thiết kế đảm bào được điều kiện làm việc

- Xây dựng được quy trình chẩn đoán bảo dưỡng kỹ thuật của hệ thống phanh

- Đã xây dựng được quy trình công nghệ khai thác kỹ thuật cho hệ thống phanh

Qua quá trình hoàn thành đồ án, em đã tích lũy được nhiều kiến thức bổ ích về việc tính toán và thiết kệ hệ thống phanh. Tuy nhiên, do còn nhiều hạn chế về năng lực, đồ án của em còn một số thiếu sót. Vì vậy, em rất mong nhận được sự góp ý và chỉ dẫn từ thầy cô trong bộ môn để em có thể khắc phục và hoàn thiện thêm phần kiến thức thiếu sót.

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các Thầy, Cô giáo trong bộ môn kĩ thuật ô tô Trường Đại học Thủy Lợi, đặc biệt là cô: ThS……………. là người đã tận tình hướng dẫn và hỗ trợ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Em xin chúc bộ môn Kĩ thuật ô tô của trường ngày càng phát triển và thành công hơn nữa trong công tác giảng dạy và nghiên cứu.

Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. GS.TS. Vũ Đức Lập: “ Giáo trình cấu tạo ô tô, giáo trình động lực học, giáo trình thiết kế các hệ thống trên ô tô”.

2. TS Nguyễn Đức Ngọc, ThS. Bùi Đức Tiến, ThS. Đặng Ngọc Duyên, ThS. Nguyễn Tuấn Anh: Giáo trình cấu tạo ô tô.

3. PGS. TS. Nguyễn Khắc Trai: Cơ sở thiết kế ô tô.

4. Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng: Tập bài giảng “ Thiết kế ô tô ’’

5. Nguyễn Hoàng Việt: Tập bài giảng “ Kết cấu và tính toán ô tô ’’.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"