MỤC LỤC
MỤC LỤC…….1
LỜI NÓI ĐẦU.. 3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH.. 4
1.1: Công dụng, yêu cầu và phân loại. 4
1.1.1: Công dụng. 4
1.1.2: Yêu cầu. 4
1.1.3: Phân loại 5
1.2: Kết cấu hệ thống phanh. 5
1.2.1: Cơ cấu phanh. 6
1.2.2: Sơ đồ cấu tạo một số dạng cơ cấu dẫn động phanh. 9
CHƯƠNG II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ. 15
2.1: Lựa chọn cơ cấu phanh. 15
2.1.1: Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh sau. 15
2.1.2: Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh trước. 19
2.2: Lựa chọn phương án dẫn động. 22
CHƯƠNG III. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN.. 28
3.1: Các thông số tham khảo. 28
3.2: Tính toán thiết kế cơ cấu phanh. 28
3.2.1: Xác định mômen phanh cần thiết tại các bánh xe. 28
3.2.2: Thiết kế tính toán cơ cấu phanh sau. 30
3.2.3: Tính toán thiết kế cơ cấu phanh trước. 44
3.3: Tính toán dẫn động phanh. 48
3.3.1: Tính toán đường kính các xy lanh. 48
3.3.2: Tính toán thiết kế cường hóa chân không. 50
CHƯƠNG IV. QUY TRÌNH LẮP RÁP, ĐIỀU CHỈNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH.. 58
4.1: Quy trình lắp ráp hệ thống phanh chính. 58
4.1.1: Quy trình lắp ráp cơ cấu phanh. 58
4.1.2: Quy trình lắp ráp dẫn động phanh. 63
4.2: Quy trình lắp ráp hệ thống phanh tay. 66
4.3 Quy trình điều chỉnh hệ thống phanh. 67
4.3.1 Điều chỉnh khe hở má phanh. 67
4.3.2 Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh. 67
4.3.3 Điều chỉnh phanh tay. 68
4.4: Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh. 68
4.4.1: Quy trình thay dầu, xả khí 68
4.4.2: Một số hư hỏng thường gặp và cách khắc phục trong hệ thống phanh. 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 72
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây nền công nghiệp ôtô đã có sự phat triển mạnh mẽ, hòa nhịp với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp ôtô thế giới. Việc Việt Nam ra nhập WTO, chính phủ cho phép nhập khẩu phụ tùng từ nước ngoài, cũng như mở cửa hợp tác mạnh mẽ với các quốc gia có nền công nghiệp ôtô phát triển hàng đầu thế giới như Đức, Mỹ, Nhật Bản,…đã tạo điều kiện cho nền công nghiệp ôtô Việt Nam phát triển với việc tiếp thu các dây truyền công nghệ, ứng dụng các phát minh thiết kế vào sản xuất, lắp ráp cũng như giải quyết hầu hết các vấn đề về sửa chữa bảo dưỡng và nâng cấp… ôtô tại Việt Nam, đóng góp không nhỏ vào thu nhập quốc dân của đất nước.
Trường Đại học CNGTVT Hà Nội là một trong những nơi nghiên cứu, giảng dạy về ôtô tại Việt Nam. Sau một quá trình học tập 5 năm tai trường Đại học CNGTVT Hà Nội chúng em đã được tìm hiểu về hầu hết các hệ thống trên ôtô. Trong các hệ thống trên ôtô thì hệ thống phanh là một hệ thống rất quan trọng trên ôtô với vai trò đảm bảo tính an toàn chuyển động của ôtô, giúp giảm thiểu đáng kể các tai nạn trên các tuyến đường giao thông. Với các lý do như vậy em đã quyết định chọn hệ thống phanh để tìm hiểu và nghiên cứu khi làm đồ án tốt nghiệp, em đi sâu vào tìm hiểu hệ thống phanh xe con với đề tài tốt nghiệp là: “Thiết kế hệ thống phanh xe con 7 chỗ ngồi Innova 2010’’. Trong quá trình thực hiện đề tài em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo: TS………….. đồng thời em cũng nhận được ý kiến đóng góp trong Bộ Môn Ôtô. Mặc dù đã cố gắng nhưng do kiến thức có hạn và thời gian làm đồ án tốt nghiệp còn hạn chế cho nên không tránh khỏi những sai xót kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy để em hoàn thiện đề tài hơn trong tương lai.
Qua đây, cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo : TS………….. Em xin gửi lời cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo trong Bộ Môn Ôtô cùng toàn thể các bạn sinh viên trong lớp đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại.
1.1.1. Công dụng
- Hệ thống phanh ô tô có công dụng giảm vận tốc của xe tới một tốc độ nào đó hoặc dừng hẳn. .
- Giữ xe lâu dài trên đường, đặc biệt là trên đường dốc.
1.1.2. Yêu cầu
Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất quĩ đạo phanh ổn định khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong 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.
1.1.3. Phân loại
a.Theo công dụng:
- Hệ thống phanh chính (phanh chân).
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay).
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.
1.2. Kết cấu hệ thống phanh
Hệ thống phanh gồm có 2 phần chính sau:
- Cơ cấu phanh
- Dẫn động phanh
1.2.1. Cơ cấu phanh
1.2.1.1. Cơ cấu phanh guốc dẫn động phanh thủy lực
a. Sơ đồ cấu tạo:
Cơ cấu phanh đặt trên giá đỡ là mâm phanh. Mâm phanh được bắt cố định trên mặt bích của dầm cầu. Các guốc phanh được đặt trên các trục lệch tâm, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, các má phanh luôn ép chặt hai piston của xy lanh phanh làm việc gần nhau. Các má phanh luôn tỳ sát vào cam lệch tâm. Cam lệch tâm cùng với trục lệch tâm có tác dụng điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh.
b. Nguyên lý hoạt động:
Khi tác dụng vào bàn đạp chất lỏng với áp suất cao truyền đến xy lanh tạo nên áp lực ép trên piston đẩy các guốc phanh, các má phanh được ép vào trống phanh tạo nên sự phanh. Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo hồi vị trên cơ cấu phanh và lò xo giữa các piston sẽ kéo các guốc phanh trở lại vị trí ban đầu.
1.2.1.2. Cơ cấu phanh guốc dẫn động dẫn động phanh khí nén
a. Sơ đồ cấu tạo:
Cơ cấu phanh được bố trí trên cầu trước ô tô tải vừa và nặng, với dẫn động phanh bằng khí nén, có xy lanh khí nén lđiều khiển cam xoay ép guốc phanh vào trống phanh. Phần quay của cơ cấu phanh là tang trống, phần cố định bao gồm mâm phanh được bắt cố định trên dầm cầu.
b. Nguyên lý hoạt động:
Khi phanh, xy lanh khí nén dẫn động xoay trục và cam quay ngược chiều kim đồng hồ. Con lăn tựa lên biên dạng cam đẩy guốc phanh về 2 phía, ép má phanh sát vào trống phanh để thực hiện quá trình phanh.
1.2.1.3. Cơ cấu phanh đĩa
a. Sơ đồ cấu tạo:
Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa gồm các bộ phận chính :
- 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 xy lanh bánh xe.
b. Nguyên lý hoạt động:
Khi tác dụng lực vào bàn đạp, qua các cơ cấu dẫn động, dầu có áp suất cao được bơm vào trong các xy lanh công tác tại cơ cấu phanh đẩy các piston ép vào má phanh.
1.2.2. Sơ đồ cấu tạo một số dạng cơ cấu dẫn động phanh.
1.2.2.1. Dẫn động cơ khí
a. Sơ đồ cấu tạo:
b. Nguyên lý hoạt động:
Thanh dẫn cùng với tay phanh 1 ở dưới vùng bảng điều khiển. Thanh dẫn 2 nối liền với dây cáp. Các con lăn 3,5 dẫn hướng cho dây cáp. Dây cáp 4 bắt vào mút thanh dẫn trung gian 6, trục 7 lắp trên thanh dẫn và nối với thanh cân bằng 9.
1.2.2.2. Dẫn động thủy lực
a. Sơ đồ cấu tạo:
b. Nguyên lý hoạt động:
Khi đạp phanh, qua thanh đẩy piston nằm trong xy lanh chính 2. Dầu bị ép với áp suất cao sẽ qua đường ống dẫn 3 tác dụng lên bề mặt của các piston 4.
Khi nhả bàn đạp phanh, tổng van phanh ngắt mối quan hệ giữa bình chứa khí với đường ống dẫn để ống dẫn mở thông với khí quyển. Khí nén từ các bầu phanh được thoát ra và guốc phanh tách khỏi trống phanh, kết thúc phanh.
1.2.2.5. Dẫn động thủy lực trợ lực chân không
a. Sơ đồ cấu tạo:
b. Nguyên lý hoạt động:
Khi không phanh lò xo hồi vị kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, dầu áp suất thấp nằm chờ trên đường ống.
Khi người lái tác động vào bàn đạp, qua thanh đẩy sẽ tác động vào piston nằm trong xy lanh, ép dầu trong xy lanh phanh chính đi đến các đường ống dẫn. Chất lỏng với áp suất cao sẽ tác dụng vào các piston ở xy lanh bánh xe và piston ở cụm má phanh. Hai piston này sẽ thắng lực lò xo đẩy các guốc phanh ép sát vào trống phanh thực hiện quá trình phanh.
CHƯƠNG II
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. Lựa chọn cơ cấu phanh
2.1.1. Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh sau
a. Cơ cấu phanh guốc ddooid xứng qua trục:
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục được thể hiện trên hình 2.1. Trong đó sơ đồ hình 2.1a 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 2.1b là loại sử dụng xy lanh thủy lực để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này thường sử dụng trên ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ. Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này là hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía trên được điều chỉnh bằng trục cam ép (hình 2.1a) hoặc bằng cam lệch tâm (hình 2.1b).
b. Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm:
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 1.3. Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm. Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh.
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 tác dụng đơn (hình 2.4a); cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép (hình 2.4b).
* Kết luận:
Qua phân tích kết cấu các cơ cấu phanh loại guốc chúng ta thấy rằng tùy theo sự bố trí các guốc phanh và điểm tựu mà sẽ đạt được hiệu quả phanh (momen phanh) là khác nhau mặc dù kích thước guốc phanh là như nhau.
So với cơ cấu phanh guốc loại đối qua trục các cơ cấu phanh đối xứng qua tâm, loại bơi hay loại tự cường hóa có ưu điểm hơn là hiệu quả phanh khi ô tô chuyển động tiến tăng hơn từ 1,6 đến 3,6 lần (khi chuyển động lùi có thể hiệu quả phanh giảm tùy theo kết cấu nhưng không làm ảnh hưởng nhiều vì khi ô tô lùi thường có tốc độ thấp nên yêu cầu momen phanh ít hơn) nhưng nhược điểm của chúng là kết cấu khá phức tạp nên thường chỉ được bố trí ở cầu trước của ô tô du lịch, ô tô tải nhẹ, trung bình do yêu cầu cần đạt momen phanh lớn với kích thước cơ cấu phanh nhỏ.
2.1.2. Lựa chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh trước
a. Cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh cố định:
Khi có lực phanh, dầu cao áp sẽ dồn tới xy lanh đẩy piston ép các má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh.Số lượng xylanh công tác có thể là 2 hoặc 4 xy lanh đặt đối xứng nhau, hoặc 3 xy lanh với 2 xy lanh nhỏ được bố trí một bên còn 1 xy lanh lớn bố trí một bên.
b. Cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh di động:
Phanh đĩa có giá xy lanh di động chỉ bố trí xy lanh thủy lực 1 bên. Giá xy lanh có thể di động được trên các trục nhỏ dẫn hướng bắt trên moay ơ. Khi phanh, dầu cao áp đẩy piston ép một bên má phanh áp sát vào đĩa phanh, đồng thời đẩy giá đặt xy lanh trượt trên trục dẫn hướng đến ép má phanh còn lại áp sát vào đĩa phanh.
* Kết luận:
Với ưu điểm lớn nhất đó là kết cấu đơn giản, hiệu quả phanh cao và với phân tích so sánh ở trên ta chọn cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di động làm cơ cấu phanh đĩa.
2.2. Lựa chọn phương án dẫn động
Về cơ bản có ba phương án dẫn động phanh là : dẫn động cơ khí, dẫn động bằng khí nén và dẫn động thủy lực. Ở dẫn động cơ khí, để tạo lực phanh đủ lớn thì cần phải có hệ thống cơ cấu đòn và khâu khớp phức tạp vì thế chỉ thích hợp cho dẫn động phanh tay.
2.2.1. Phương án 1: dẫn động thủy lực một dòng
a. Sơ đồ cấu tạo:
b. Nguyên lý hoạt động:
Dẫn động một dòng có nghĩa là từ đầu ra của xy lanh chính chỉ có một đường duy nhất dẫn đến tất cả các xy lanh công tác của các bánh xe. Khi không phanh lò xo hồi vị kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, dầu áp suất thấp nằm chờ trên đường ống.
2.2.2. Phương án 2: Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt không có trợ lực.
a. Sơ đồ cấu tạo:
b. Nguyên lý hoạt động:
Nguyên lý hoạt động giống như phương án dẫn động thủy lực một dòng. Điều khác biệt là dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xy lanh có hai đường dầu độc lập dẫn tới các bánh xe ôtô.
2.2.3. Phương án 3: Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt có trợ lực chân không.
a. Sơ đồ cấu tạo:
b. Nguyên lý hoạt động:
Nguyên lý hoạt động giống như phương án dẫn động thủy lực một dòng. Điều khác biệt là dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xy lanh có hai đường dầu độc lập dẫn tới các bánh xe ôtô.
2.2.4. Phương án 4: Dẫn động thủy lực hai dòng chéo nhau có trợ lực chân không
a. Sơ đồ cấu tạo:
b. Nguyên lý hoạt động:
Từ đầu ra của xy lanh có hai đường dầu độc lập dẫn tới các bánh xe ôtô. Mỗi dòng dẫn dầu từ xy lanh chính tới bánh xe trước và bánh sau ở vị trí so le.
* Kết luận chung của chương 2: Qua phân tích về cơ cấu phanh va dẫn động phanh, sau đây là phương án tốt nhất cho xe cần thiết kế.
Về cơ cấu phanh:
+ Cơ cấu phanh trước
Dùng phanh đĩa có giá đỡ di động
+ Cơ cấu phanh sau
Dùng phanh guốc đối xứng qua trục dẫn động thủy lực
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
3.1. Các thông số tham khảo
Các thông số kỹ thuật xe tham khảo như bảng 3.1.
3.2. Tính toán thiết kế cơ cấu phanh
3.2.1. Xác định mômen phanh cần thiết tại các bánh xe
Mômen 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.
Để tận dụng hết lực phanh thì lực phanh sinh ra phải bằng với lực bám của xe với đường.
=> PPmax = Pφmax
=>m.jmax = G.φ = m.g.φ
=> jmax = g.φ = 9,81.0,6= 5,886≈ 5,9 m/s2
Với xe tham khảo, kiểu lốp sử dụng là 285/50 R20 ta có:
d1 = 20 inch =508 (mm)
B = 285 (mm)
H/B = 50 %
D = d1 + 2.B.H/B = 508 + 2.285.0,5 = 793 (mm)
=> ro = D/2 = 793/2 = 396,5(mm)
=> rbx = 0,93.396,5= 368 (mm) = 0,368 (m)
3.2.2. Thiết kế tính toán cơ cấu phanh sau
a. Xác định góc δ, bán kính ρ của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh:
=>δ = 9,210
rt : Bán kính của tang trống, với lốp chọn thiết kế có kí hiệu 285/50 R20. Tương ứng với đường kính D = 610,5 mm ta chọn theo xe tham khảo bán kính trống phanh rt = 140 mm
b. Xác định các lực cần thiết tác dụng lên cơ cấu phanh bằng phương pháp họa đồ
Khi tính toán cơ cấu phanh chúng ta cần xác định lực P tác dụng lên guốc phanh để đảm bảo cho tổng momen phanh sinh ra ở guốc phanh trước (M’P1 hoặc M”P1) và guốc sau (M’P2 hoặc M”P2) bằng mômen phanh tính toán của mỗi cơ cấu phanh đặt tại bánh xe.
Vậy chúng ta đã xác định được góc φ1 ≈ 16,690, nghĩa là xác định được hướng của R1. Góc φ1 má phanh trước và má phanh sau đều bằng nhau vì cùng có hệ số ma sát như nhau.
Như vậy, mômen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh của một bánh xe là: M’P = M’P1 + M’P2 = R1.r0 + R2.r0
c. Kiểm nghiệm hiện tượng tự xiết:
Khi thiết kế và tính toán cơ cấu phanh cần phải tránh hiện tượng tự xiết. Hiện tượng tự xiết xảy ra khi má phanh bị ép sát vào trống phanh chỉ bằng lực ma sát mà không cần tác động lực P của dẫn động lên guốc phanh. Nếu hiện tượng này xảy ra thì khi người lái thôi phanh nhưng xe vẫn bị phanh do vậy đây là hiện tượng cần tránh đối với hệ thống phanh.
- Ta có công thức tính momen phanh đối với guốc sau
Từ họa đồ ta có thể thấy ρ” – c.sinδ” >0 trong mọi trường hợp vì vậy: c.cosδ” + μ(ρ” – sinδ”) >0
Biểu thức trên cho thấy, nếu c(cosδ’ + μsinδ’) – μρ’ = 0 thì M’P → ∞. Điều này có nghĩa là mômen phanh trên guốc phanh phía trước sẽ trở nên vô cùng lớn, đây chính là hiện tượng tự xiết.
* Kết luận: Với cơ cấu phanh thiết kế, không xảy ra hiện tượng tự xiết.
d. Tính bền các chi tiết cơ cấu phanh sau:
- Tính bền guốc phanh:
+ Tính kích thước đến trọng tâm G.
Guốc phanh thường được làm theo hình chữ T. Ta tính bền cho guốc phanh chịu momen lớn nhất theo tính toán ở trên ta có guốc trước cơ cấu phanh sau chịu momen lớn hơn.
Kích thước từ tâm bánh xe đến trọng tâm của guốc phanh: RG=R’2 + YC2 = 105+ 13=118 mm
+ 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, U’, R’ vào guốc phanh. Tại điểm đặt lực tổng hợp R’ ta phân tích thành hai thành phần lực N’ và T’.
NZ1 + Pcos(j+ g) = 0
QY1 + Psin(j + g) = 0
MU1 + P[a - Rtcos(j + g)] = 0
- Xét sự cân bằng tại điểm A: g = 0º, j= 15º
NZ1 + P.cosj = 0 Þ NZ1 = - 2113.cos15º = - 2041 N
QY1 + P.sinj = 0 Þ QY1 = - 2113.sin15º ≈ - 547 N
MU1 = 0.
- Xét sự cân bằng tại điểm B: d = 9,210 ; a0 + b0= 810
=> NZ2 = - 759.cos9º - 7218.sin9º ≈ - 1878 (N)
=> QY2 = 759.sin9º - 7218. cos9º ≈ - 7010 (N)
=> MU2 = - 7218.0, 1.sin810 + 759.0, 1. (1 – cos810)≈ -650 (Nm).
- Xét sự cân bằng tại điểm C: b = 0º ; a0 = 00
=> NZ2 = - 759. sin81º - 7218.cos81º ≈ - 1878 (N).
=> QY2 = - 759.cos81º - 7218.sin81º ≈ - 7010 (N).
=> MU2 = 0
3.2.3. Tính toán thiết kế cơ cấu phanh trước
a. Tính đường kính xylanh:
n: số ống xilanh làm việc. Chọn n= 2.
p0 : áp suất chất lỏng trong hệ thống p0 = 500 800 (N/cm2). Chọn p0 = 700 (N/cm2).
d: đường kính xi lanh
b. Xác định kích thước má phanh.
Kích thước má phanh được chọn trên cơ sở đảm bảo công ma sát riêng, áp suất trên má phanh, tỷ số trọng lượng toàn bộ của ôtô trên diện tích toàn bộ của các má phanh và chế độ làm việc của phanh.
Chiều rộng má phanh b. Chọn b = 50 mm
Bán kính tang trống rt = 140 mm
c. Công ma sát riêng.
- Với cơ cấu phanh cầu sau
FΣ1 : Tổng diện tích các má phanh cơ cấu phanh sau (4 má phanh)
FΣ1 = 4.F = 4.146,6= 586,4 cm2
d. Áp suất lên bề mặt má phanh.
- Với cơ cấu phanh cầu sau
Áp suất trên bề mặt má phanh được giới hạn bởi sức bền của vật liệu do mỗi loại vật liệu chỉ chịu được một áp lực nhất định.
Thay số được: q = 1,68 MPa
* Kết luận: Vậy áp suất trên bề mặt cơ cấu phanh sau nằm trong giới hạn cho phép.
Với cơ cấu phanh trước:
Áp suất trên bề mặt ma sát chính bằng lực ép ép má phanh vào đĩa phanh chia cho diện tích má phanh.
3.3. Tính toán dẫn động phanh
3.3.1. Tính toán đường kính các xy lanh
a. Tính đường kính xy lanh công tác:
P: lực ép của xy lanh lên guốc phanh. P= 2113 N
pi: áp suất dầu làm việc trong hệ thống phanh, chọn pi= 7 MPa
Thay số được: d = 30 mm.
c. Hành trình làm việc của các piston trong xy lanh:
Cơ cấu phanh trước là phanh đĩa nên khe hở giữa má phanh và tang trống nhỏ nên chọn x1= 1 mm.
Hành trình toàn bộ của bàn đạp đối với dẫn động phanh bằng chất lỏng được tính dự 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.
=> Sbd = 97,6 mm
Vậy Sbd < [Sbd] =150(mm) thỏa mãn điều kiện.
3.3.2. Tính toán thiết kế cường hóa chân không
a. Phân tích phương án trợ lực chân không:
Hiện nay trên ô tô hiện đại nhằm mục đích cải tiến các hệ thống giảm cường độ lao động cho người lái, để người lái ít mắc những sai sót kỹ thuật khi xử lý, nâng cao an toàn khi chuyển động, ít xảy ra tai nạn giao thông như thiết kế cường hóa lái, cường hóa phanh, bộ chống hãm cứng bánh xe…
- Đặc điểm:
Sử dụng ngay đường chân không của đường ống nạp của động cơ, đưa chân không này vào khoang A của bộ trợ lực, còn khoang B khi phanh được thông với khí trời.
- Nguyên lý hoạt động:
Khi không phanh cần đẩy 9 dich chuyển sang bên phải kéo theo van số 6 và van số 7 cũng chuyển động sang bên phải, van khí tỳ sát van điều khiển đóng đường thông với khí trời, lúc này khoang A thông với khoang B qua hai cửa E và F đồng thời thông với cửa nạp. Không có sự chênh áp giữa hai khoang A, B bầu trợ lực không làm việc.
b. Thiết kế bộ trợ lực chân không.
- Nguyên lý làm việc:
Trạng thái không đạp phanh: van nối 17 được nối với cần điều khiển van và bị kéo sang phải do lò xo hồi van khí 13, van điều khiển 16 bị đẩy sang trái bởi van điều khiển 15 do đó van khí 17 sẽ tiếp xúc với van điều khiển 16 vì vậy khí từ bên ngoài qua lọc khí và bị chặn lại không vào được buồng thay đổi áp suất D.
Trạng thái giữ chân phanh: nếu đạp phanh và dừng bàn đạp ở vị trí trung gian nào đó thì cần điều khiển van và van khí 17 sẽ dừng lại ty đẩy tiến them một chút nữa do tác dụng của sự chênh áp, van điều khiển áp sát van khí. Do vậy ngăn không cho không khí lọt vào khoang D thế cho nên giữ nguyên lực phanh hiện tại và không dich chuyển tỳ đẩy nữa.
Plx: lực ép lò xo. Plx= 30 N
k: hệ số tập trung ứng suất, k = 1,11
=> Do đó chọn d= 3 mm.
+ Tính số vòng làm việ của lò xo: n0 = 4 (vòng).
+ Tính số vòng toàn bộ của lò xo
Ta chọn n= 6 vòng.
CHƯƠNG IV
QUY TRÌNH LẮP RÁP, ĐIỀU CHỈNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH
4.1. Quy trình lắp ráp hệ thống phanh chính
4.1.1. Quy trình lắp ráp cơ cấu phanh
4.1.1.1. Lắp ráp cơ cấu phanh trước
a. Lắp ráp các cụm chi tiết của phanh đĩa:
b. Quy trình lắp ráp má phanh.
- Lắp tấm chống ồn ở guốc phanh đĩa mới phía lưng.
- Lắp guốc phanh đĩa trên cụm xy lanh phanh đĩa.
* Chú ý: khi lắp cần tránh làm hỏng chụp che cụm xilanh phanh.
c. Quy trình lắp ráp cụm xy lanh phanh đĩa.
* Lắp các chi tiết của xy lanh thành cụm:
- Tra mỡ cao su vào những vị trí bàn tay chỉ trên hình vẽ.
- Lắp vòng làm kín piston vào piston.
- Lắp vòng làm kín piston vào cụm xy lanh phanh trước.
- Lắp ống dẫn mềm:
+ Lắp ống dẫn mềm vào cụm xy lanh phanh.
+ Lắp ống dẫn mềm vào bệ đỡ phía giảm chấn.
+ Lắp gá ống mềm và ống dẫn dầu bằng tay.
* Chú ý: sau khi lắp xong phải thử quay vòng
Tay lái sang hai bên để kiểm tra đảm bảo ống mềm không chạm vào bất cứ chi tiết nào trên thân xe.
d. Quy trình lắp ráp đĩa phanh.
Lắp ráp các chi tiết theo thứ tự đánh số các chi tiết dưới hình vẽ.
4.1.1.2. Lắp ráp cơ cấu phanh sau
Quy trình lắp ráp phanh tang trống.
Lắp ráp các chi tiết theo thứ tự đánh số các chi tiết dưới .
4.1.2. Quy trình lắp ráp dẫn động phanh
4.1.2.1. Lắp ráp xylanh phanh chính
a. Quy trình lắp ráp.
Lắp ráp các chi tiết theo trình tự đánh số các chi tiết trên hình vẽ .
1. Cụm chi tiết piston, cupben và lò xo xy lanh phanh; 2. Vòng chặn; 4, 5. Đệm; 7. Chốt cắm có rãnh; 3. Bu lông định vị; 6. Cút nối đầu ống dẫn dầu; 8. Vòng đệm
Khi piston đã được đẩy vào hết ta dung kìm mở miệng để lắp vòng chặn vào xy lanh.
b. Điều chỉnh sau khi lắp xy lanh.
Điều chỉnh khe hở cần đẩy:
- Điều chỉnh sao cho cần đẩy tiếp xúc nhẹ nhàng với piston của xy lanh phanh chính như hình vẽ. (Có dụng cụ chuyên dụng để điều chỉnh).
- Điều chỉnh cần đẩy để khe hở giữa piston và cần đẩy tiến tới 0.
4.1.2.2. Lắp ráp trợ lực phanh
Quy trình lắp ráp:
Lắp ráp các chi tiết theo trình tự đánh số các chi tiết trên hình vẽ.
- Lắp vòng đệm làm kín thân số 2 của bộ trợ lực: lắp chi tiết này dung dụng cụ chuyên dụng
- Lắp thân số 2 của bộ trợ lực bằng dung cụ chuyên dụng
4.1.2.3. Lắp ráp bàn đạp phanh
Quy trình lắp ráp:
Lắp ráp các chi tiết theo trình tự đánh số các chi tiết trên hình.
4.2. Quy trình lắp ráp hệ thống phanh tay
a. Quy trình lắp ráp:
Lắp ráp các chi tiết theo trình tự đánh số ở hình .
b. Điều chỉnh phanh tay.
Vặn êcu điều chỉnh để điều chỉnh hành trình làm việc của cần phanh tay.
4.3. Quy trình điều chỉnh hệ thống phanh
4.3.1. Điều chỉnh khe hở má phanh
* Khe hở của má phanh và trống phanh được điều chỉnh như sau:
- Dùng kích nâng bánh xe về phía trước và đồng thời quay chốt lệch tâm của guốc phanh trước cho đến khi bánh xe không quay được nữa thì dừng lại
- Xoay chốt lệch tâm theo chiều ngược lại vầ dần dần bánh xe theo chiều ngược lại khi nào bánh xe trong trạng thái tự do là được lúc đó dùng căn lá kiểm tra khe hở thuộc trong khoảng (0,1-0,15mm)
4.3.3. Điều chỉnh phanh tay
Vì đặc điểm phanh dừng chỉ có tác động chính khi xe dừng hẳn cho nên khe hở giữa má phanh và trống phanh không lơn cho phép khoảng 0,1-0,15mm.
Phanh dừng trong hệthống phanh xe thiết kế là dẫn động bằng cơ khí cho nên khi điều chỉnh cần biết chỉnh các đòn dẫn động và độ dài thanh kéo.
4.4. Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh
4.4.1. Quy trình thay dầu, xả khí
Ta có trình tự xả như sau:
- Tháo mũ (nắp) cao su ra khỏi van thông của cơ cấu xy lanh bánh xe rồi chụp lên van một ống cao su còn đầu kia của ống thì đặt vào một hộp hay một chai chứa dầu phanh không ít hơn 0,2 lít.
- Đạp bàn phanh cho đến khi nào có cảm giác phanh có tác dụng thì vặn van xả ra khoản 1/2-3/4 vòng ren (chú ý vặn từ từ) làn như thế nhiều lần cho đến khi không khí trong hệ thống được xả hết thì thôi.
4.4.2. Một số hư hỏng thường gặp và cách khắc phục trong hệ thống phanh
Một số hư hỏng thường gặp và cách khắc phục trong hệ thống phanh như bảng 4.1.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh ôtô máy kéo - Dương Đình Khuyến - ĐHBK Hà Nội - 1995.
[2]. Lý thuyết ôtô máy kéo - Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phan Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng - Nhà xuất bản KH và KT Hà Nội - 1996.
[3]. Tính toán và thiết kế hệ dẫn động cơ khí - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Nhà xuất bản giáo dục - 1993.
[4]. Sổ tay Alat và đồ gá - PGS.TS Phạm Văn Địch - Nhà xuất bản KH và KT Hà Nội 2000.
[5]. Tập bài giảng Cấu tạo Ôtô - TS Hồ Hữu Hải - ĐHBK Hà Nội - 2008.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"