MỤC LỤC

MỤC LỤC...1

LỜI NÓI ĐẦU..2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH   5

1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống phanh. 5

1.1.1. Công dụng. 5

1.1.2. Yêu cầu. 5

1.1.3. Phân loại 5

1.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh. 6

1.3. Cơ cấu phanh. 7

1.3.1. Cơ cấu phanh tang trống. 7

1.3.2. Cơ cấu phanh đĩa. 10

1.3.3. Một số chi tiết trong cơ cấu phanh đĩa. 11

1.4. Cơ cấu phanh dừng. 14

1.5. Dẫn động phanh. 15

1.5.1. Dẫn động phanh chính bằng cơ khí 15

1.5.2 Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực. 15

1.5.3. Dẫn động phanh chính bằng khí nén. 17

1.5.4 Dẫn động phanh chính bằng thủy khí kết hợp. 18

1.6. Bộ cường hóa lực phanh. 19

1.7. Bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh abs. 20

1.8. Giới thiệu về xe tham khảo. 21

1.8.1. Xe  Mazda CX5 2016. 21

1.8.2. Thông số kĩ thuật của xe. 24

1.8.3 Hệ thống phánh trên xe mazda  CX5 2016…26

1.8.4. Cơ cấu phanh. 26

1.8.5. Dẫn động phanh. 28

1.8.5.1.Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh ABS. 28

1.8.5.2.Sơ đồ điện. 35

1.9. Bộ trợ lực phanh…38

1.20. Bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh - abs. 40

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH.. 42

2.1. Thiết kế tính toán cơ cấu phanh. 42

2.1.1 Xác định mô men phanh cần thiết tại các bánh xe. 42

2.1.2. Tính toán cơ cấu phanh đĩa. 43

2.1.3. Xác định các kích thước má phanh. 44

2.2. Tính toán dẫn động phanh. 47

2.2.1. Đường kính xi lanh công tác. 47

2.2.2. Hành trình làm việc của pít tông xi lanh bánh xe. 48

2.3. Hành trình của bàn đạp phanh. 48

2.4. Xác định hành trình pít tông xi lanh lực. 49

2.5. Tính bền đường ống dẫn động phanh. 49

2.6. Tính toán thiết kế bộ trợ lực phanh. 50

2.7. Hệ số cường hóa của trợ lực. 51

2.8. Xác định kích thước màng cường hoá. 52

2.9. Tính toán các lò xo. 53

2.10. Thiết kế tính toán bộ điều hòa lực phanh dạng  pít tông vi sai 57

2.11. Xây dựng đồ thị quan hệ áp suất 57

2.12. Chọn đường đặc tính điều chỉnh. 59

2.13. Xác định hệ số  đạt hiệu quả phanh cao nhất ( ). 60

2.14. Xác định hệ số kđ. 61

2.15. Phương trình quan hệ áp suất p1– p2 của đường đặc tính điều chỉnh. 62

2.16. Chọn và xác định các thông số kết cấu. 63

2.17. Xây dựng đường đặc tính của hệ thống treo phụ thuộc vào tải trọng và lực phanh. 64

2.18. Kiểm tra lại đường kính d của pít tông vi sai 66

2.19. Kiểm tra đặc tính điều chỉnh của bộ điều hoà áp lực phanh. 67

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA CX5 2016  69

3.1 Các hư hỏng chính thường gặp. 69

3.1.1. Hiệu quả phanh kém (phanh không ăn). 69

3.1.2. Bó phanh. 69

3.1.3. Phanh ăn không đều. 69

3.1.4. Hiện tượng đạp phanh thấy nặng chân phanh. 69

3.2. Phương pháp bảo dưỡng phanh…70

3.2.1. Tháo cơ cấu phanh. 70

3.2.2. Lắp cơ cấu phanh. 70

3.2.3. Kiểm tra phần dẫn động. 71

3.2.4. Tháo lắp xi lanh chính và trợ lực. 71

3.2.5. Xả khí ra khỏi mạch dầu. 72

3.2.6. Xả khí ra khỏi xi lanh chính. 72

3.2.7. Xả khí ra khỏi mạch dầu. 73

3.3. Kiểm tra hoạt động của trợ lực phanh. 73

3.3.1. Kiểm tra hoạt động của trợ lực. 73

3.3.2. Kiểm tra sự kín khí của trợ lực. 73

KẾT LUẬN CHUNG.. 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 75

LỜI NÓI ĐẦU

Ôtô là phương tiện vận tải chủ yếu hiện nay và cả trong tương lai. Nó đóng vai trò hết sức quan trọng đối với đời sống con người và đối với sự phát triển của mỗi quốc gia. Ôtô không chỉ là phương tiện chủ yếu để chuyên chở hành khách, hàng hóa mà ngày nay ôtô còn là những tác phẩm nghệ thuật, thể hiện vẻ đẹp sang trọng và sự hòan mỹ. Ôtô là phương tiện chủ chốt trong ngành giao thông vận tải đang không ngừng phát triển cả về quy mô và chất lượng để tạo điều kiện cho một nền kinh tế phát triển.

Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của nước ta hiện nay với chủ trương “công nghiệp hoá-hiện đại hoá” đã có nhiều loại ôtô được nhập khẩu và lắp ráp tại Việt Nam. Dòng xe con du lịch ngày càng được sử dụng rộng rãi bởi chúng có nhiều tính năng ưu việt: Điều khiển dễ dàng, an toàn,  độ bền tốt và kích thước nhỏ gọn nên đi lại nhẹ nhàng, dễ dàng trong các đường hẹp, đặc biệt là trong thành phố với rất nhiều phương tiện giao thông lưu thông trên đường. Với mục tiêu là nghiên cứu thiết kế hệ thống phanh theo hướng giảm nhẹ lao động cho người lái, giảm quãng đường phanh, song kết cấu phải đơn giản nên em được giao nhiệm vụ : “Tính Toán Thiết kế Hệ Thống Phanh Xe Mazda CX5 2016”

Với nội dung như vậy, em đã tập trung nghiên cứu tính toán kiểm  nghiệm trên xe cơ sở Mazda CX5 2016, tính toán thiết kế bộ trợ lực chân không. Phần còn lại của đồ án là tính toán thiết kế hệ dẫn động và xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa. Hệ thống phanh  này sẽ có kết cấu đơn giản, lực điều khiển của người lái sẽ nhẹ hơn và đảm bảo quãng đường phanh hợp lý. Các bộ phận thiết kế có thể sản xuất được trong nước.

 Trong quá trình làm đồ án,  mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và được sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn ôtô, Truờng Đại học Công Nghệ GTVT. Xong do khả năng và thời gian có hạn nên bản đồ án không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong sự góp ý, phê bình của các thầy và các bạn trong lớp.

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn: TS...................... và các thầy trong Bộ môn ôtô Truờng Đại học Công Nghệ GTVT đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này.

                                                                                           Hà nội, ngày … tháng … năm 20….

                                                                                         Sinh viênthực hiện

                                                                                        ………………..

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH

1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống phanh

1.1 .1. Công dụng

Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe, dừng hẳn hoặc giữ xe đỗ ở một vị trí nhất định.

1.1.2. Yêu cầu

- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm;

- Phanh êm dịu trong bất kì mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh;

- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn;

1.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh

Cấu tạo Chung của hệ thống phanh trên ô tô được mô tả trên hình 1.1

Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính:

- Cơ cấu phanh:

Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh ô tô.

- Dẫn động phanh:

Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyêch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh. Tùy theo dạng dẫn động: cơ khí, thủy lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau.

1.3. Cơ cấu phanh

1.3.1. Cơ cấu phanh tang trống

Trong cơ cấu phanh tang trống thì chúng ta có nhiều loại khác nhau:

* Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

Cơ cấu phanh đối xứng qua trục (có nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục thẳng đứng) được thể hiện trên hình 1.2. Trong đó sơ đồ hình1. 2  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  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.

* 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.

* Cơ cấu phanh guốc loại bơi

Cơ cấu phanh guốc loại bơi có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả hai đều tựa trên mặt tựa di trượt (hình 1.4).

- Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép:

Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình.

1.3.2. Cơ cấu phanh đĩa

Cơ cấu phanh dạng đĩa có các dạng chính và kết cấu trên hình 1.6.

Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:

Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe;

- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe;

- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các pittông của các xi lanh bánh xe;

1.3.3. Một số chi tiết trong cơ cấu phanh đĩa

a, Đĩa phanh

Đĩa phanh thường được chế tạo bằng gang cầu hoặc gang xám, bề mặt làm việc được mài phẳng, không được có vết xước.

b, Má phanh

Má phanh gồm các tấm ma sát và xương má phanh. Tấm ma sát dầy khoảng 9 đến 10 mm, xương má phanh là thép tấm, dày khoảng 2 đến 3 mm. Chúng được tán vào nhau và được lắp trên giá xi lanh công tác bằng rãnh hướng tâm và được định vị bằng các chốt định vị hoặc bằng các mảnh hãm. 

d, Xi lanh công tác

Cụm xi lanh công tác của cơ cấu phanh đĩa gồm xi lanh được chế tạo liền với giá đỡ hoặc chế tạo rời, pít tông, phớt làm kín và vành chắn bụi. Phía trên xi lanh có lỗ xả không khí trong hệ thống dẫn động.

e, Cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh

Cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh thường sử dụng sự biến dạng của vành khăn làm kín dầu.

1.4. Cơ cấu phanh dừng

Phanh dừng được dùng để dừng (đỗ xe) trên đường dốc hoặc đường bằng. Nói chung hệ thống phanh này được sử dụng trong trường hợp ôtô đứng yên, không di chuyển trên các loại đường khác nhau.

1.5. Dẫn động phanh

1.5.1. 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).

1.5.2 Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực

Dẫn động phanh bằng thủy lực tức là dùng chất lỏng để tạo và truyền áp suất đến các xi lanh công tác của cơ cấu phanh để tạo lực ép má phanh vào trống\đĩa phanh.

1.5.4 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).

1.6. Bộ cường hóa lực phanh

Bộ cường hóa lực phanh là một cụm chi tiết lấy năng lượng từ một nguồn có sẵn phụ thêm vào công do người điều khiển sản ra để điều khiển hệ thống phanh nhờ đó giảm được lực cần thiết để điều khiển, điều khiển được nhẹ nhàng hơn.

1.7. Bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh abs

Trong quá trình phanh xe, nếu các bánh xe bị trượt lết thì khả năng bám đường của bánh xe giảm rất nhiều so với khả năng bám khi bánh xe ở giới hạn trượt lết nên hiệu quả phanh giảm nhiều. Mặt khác, khi bánh xe bị trượt lết thì mất khả năng điều khiển hướng chuyển động của xe nên chất lượng phanh giảm.

1.8. Giới thiệu về xe tham khảo

1.8.1. Xe  Mazda CX5 2016

Đây là phiên bản CX-5 facelift (nâng cấp giữa vòng đời) dành cho năm 2016. 

+ Ngoại thất

Phần mũi xe được thiết kế sắc sảo hơn với lưới tản nhiệt mới 5 thang ngang và cụm đèn pha hầm hố. Xe được trang bị bộ la-zăng hợp kim 19 inch mới và thêm màu ngoại thất Sonic Silver Metallic, Titanium Flash Mica.

+ Nội thất

Về nội thất, Mazda CX-5 2016 phiên bản mới gây ấn tượng với các vật liệu chất lượng cao hơn, cùng bảng điều khiển trung tâm mới. Điểm đáng chú ý khác bao gồm ghế bọc vải cải tiến, vật liệu giảm tiếng ồn, phanh đỗ xe điện tử và hệ thống thông tin giải trí Mazda Connect.

Theo hãng mẫu xe Mazda CX-5 2016 hoàn toàn mới này còn được trang bị hàng loạt nâng cấp về hệ thống treo, hệ thống dẫn động nhằm giảm hao phí năng lượng, giúp xe vận hành êm ái hơn và cải thiện cả năng tiết kiệm nhiên liệu.

1.8.2. Thông số kĩ thuật của xe

Thông số kĩ thuật của xe như bảng 2.1.

1.8.3. Hệ thống phanh trên xe Mazda CX5 2016

Hệ thống phanh xe Mazda CX5 2016 gồm có

- Cảm biến tốc độ bánh xe                               - Rôto cảm biến bánh xe trước

- Rơle điều khiển                                             - Khối thủy lực

- Giắc kiểm tra                                                 - ECU

- Đèn cảnh báo ABS                                        - Rô to cảm biến bánh xe sau

1.8.4. Cơ cấu phanh

Trên xe Mazda CX5 2016 cơ cấu phanh được sử dụng cho cầu trước và cầu sau thì đều là cơ cấu phanh  đĩa. Do có tính hiệu quả phanh cao hơn, an toàn hơn để phù hợp với dòng xe hạng sang Mazda CX5

=>Như vậy, có thể thấy phanh đĩa là loại phanh sở hữu những ưu điểm vượt trội so với phanh tang trống. Trên thực tế, hầu như tất cả các dòng ô tô trên thị trường đều được trang bị phanh đĩa. Ngay cả những dòng xe giá rẻ như Toyota Wigo, Hyundai Grand i10,… cũng được trang bị cấu hình phanh kết hợp trước đĩa, sau đĩa để đảm bảo hiệu quả phanh được tối ưu và an toàn nhất.

1.8.5. Dẫn động phanh

Trên xe Mazda CX5 2016 thì người ta sử dụng hệ thống dẫn động phanh là dẫn động thủy lực điều khiển điện tử.

1.8.5.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh ABS.

Trên hình 1.23 là sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh ABS (tài liệu tham khảo [6]). Chu trình điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh khi ABS làm việc có 3 giai đoạn chính: tăng áp suất, duy trì áp suất; giảm áp suất.

1.8.5.2. Sơ đồ điện.

Trên hình 1.28 là sơ đồ điện của hệ thống phanh ABS. Bốn cảm biến được cấp điện trực tiếp từ ECU, hai cảm biến của hai bánh sau nối mát qua pin RSS (Rear Speed Sensor), hai cảm biến của hai bánh trước nối mát qua pin FSS (Front Speed Sensor). ECU được cấp điện từ ắc quy (5) qua cầu chì chính (6) và hộp cầu chì bảo vệ (10). 

1.6. Bộ trợ lực phanh

* Nguyên lý làm việc:

Trạng thái không đạp phanh : Van khí 29 được nối với cần điều khiển van và bị kéo sang phải do lò xo hồi van khí 23 . Van điều khiển 27 bị đẩy sang trái bởi lò xo van điều khiển 28 . Nó làm cho van khí 29 tiếp xúc với van điều khiển 27 . Vì vậy khí bên ngoài sau khi đi qua lọc khí 25 bị chặn lại không vào được buồng áp suất thay đổi B . Lúc này van chân không 31 bị tách ra khỏi van điều khiển 27 làm thông giữa cửa K và E. Do luôn có độ chân không trong buồng áp suất không đổi A , nên cũng có độ chân không trong buồng áp suất thay đổi B . Kết quả là pittông trợ lực bị đẩy sang phải bởi lò xo màng.

1.9. Bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh - abs

Hệ thống hoạt động như sau: Khi lái xe tác động lên bàn đạp, chất lỏng công tác được dồn từ xi lanh chính qua van điều áp 1 tới xi lanh công tác tại bánh xe thực hiện quá trình phanh. Cảm biến 5 có nhiệm vụ đo vận tốc góc của bánh xe và gửi tín hiệu này tới bộ xử lý trung tâm (ECU) 4. Khi vận tốc góc gần bằng 0, nghĩa là bánh xe sắp bị trượt lết, ECU sẽ phát lệnh cho van điều áp giảm áp suất tại xi lanh công tác, nhờ đó mômen phanh tại bánh xe giảm xuống và vận tốc góc bánh xe tăng lên. 

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH

2.1. Thiết kế tính toán cơ cấu phanh

2.1.1 Xác định mô men phanh cần thiết tại các bánh xe

Lực phanh tại bánh xe đạt được giá trị lớn nhất khi bánh xe bắt đầu trượt lết, trong quá trình trượt mô men phanh không tăng được nữa mà thậm chí còn có xu hướng giảm. Vì vậy, ta thường tính toán mô men phanh cần thiết tại các bánh xe sao cho tận dụng tối đa khả năng bám của bánh xe.

b- Khoảng cách từ trọng tâm Xe tới cầu sau: b = L - a = 2, 7 – 1,142= 1,558(m)

Với cỡ lốp bánh trước và bánh sau 225/55R19

=> r_bx = 339,5(mm) =0,339(m)

Thay các giá trị vào (1) và (2) ta được :

Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh trước là : M_p1 = 1098 N.M

Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh sau là : M_p2 = 506 N.M

2.1.3. Xác định các kích thước má phanh

Kích thước má phanh được xác định dựa trên các điều kiện sau: Công ma sát riêng; Áp suất lên bề mặt má phanh; Tỷ số p; Chế độ làm việc của cơ cấu phanh.  Kích thước của các má phanh phải được lựa chọn sao cho thảo mãn các điều kiện trên.

2.1.3.1. Công ma sát riêng

Vậy ta có công ma sát riêng : l = 1,520.10⁶ j/m²

Như vậy điều kiện về công ma sát riêng là thỏa mãn.

2.1.3.2. Áp suất lên bề mặt má phanh

Lực ép má phanh

- Đối với má phanh ở cầu trước: P₁=15250 (N)

- Đối với má phanh ở cầu sau    : P₂=7028 (N)

Ta có áp suất lên bề mặt má phanh là:

- Đối với má phanh ở cầu trước: q₁= 1,214.10⁶ Mpa

- Đối với má phanh ở cầu sau    : q₂= 0,559.10⁶ Mpa

Vậy áp suất trên các bề mặt má phanh đều nằm trong giới hạn cho phép.

2.1.3.4 Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh

Trong quá trình phanh ô tô, toàn bộ động năng của khối lượng chuyển động của ôtô được chuyển hóa thành nhiệt năng tại các cơ cấu phanh. Một phần của lượng nhiệt này sẽ nung nóng chi tiết của cơ cấu phanh mà chủ yếu là đĩa phanh, phần còn lại tỏa ra ngoài không khí.

 Suy ra : m_t = 0,746 kg

Trên thực tế khối lượng các đĩa phanh và các chi tiết bị nung nóng lớn hơn 0,746 (kg) do đó thoả mãn.

2.2. Tính toán dẫn động phanh

Sơ đồ dẫn động phanh: Như hình vẽ.

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, lực và hành trình bàn đạp.

2.2.1. Đường kính xi lanh công tác

Đường kính xi lanh công tác được tính ở phần 1.2

* Đường kính xi lanh chính:

Thay số dduwwocj: Q_bđ = 876 N

Lực bàn đạp cho phép

[Q_bd]=0,65 - 0,75 KN  đối với ô tô con;

[Q_bd]=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.

2.2.2. Hành trình làm việc của pít tông xi lanh bánh xe

Do các cơ cấu phanh cầu trước và cơ cấu phanh cầu sau đều là cơ cấu phanh đĩa, khe hở giữa má phanh và đĩa phanh rất nhỏ

Ta chọn: x₁=  x₂ = 0,5(mm).

2.4. Xác định hành trình pít tông xi lanh lực

Hành trình của piston trong xilanh chính phải bằng hoặc lớn hơn yêu cầu đảm bảo thể tích dầu đi vào các xilanh làm việc ở các cơ cấu phanh.

Gọi S₁, S₂ là hành trình dịch chuyển của piston thứ cấp và sơ cấp thì

S = S₁ + S₂

=> S₁ = 7,37 mm

=>  S₂ = 3,40 mm

Như vậy : Pis ton sơ cấp dịch chuyển một đoạn  S₂ = 3,40 mm

Piston thứ cấp dịch chuyển một đoạn S₁ = 7,37 mm

2.6. Tính toán thiết kế bộ trợ lực phanh

Ta có sơ đồ tính toán bộ trợ lực phanh chân không như hình.

2.7. Hệ số cường hóa của trợ lực

Khi có đặt bộ cường hoá ta chọn lực bàn đạp cực đại của người lái khoảng 300N, kết hợp với lực của cường hoá sinh ra trên hệ thống phanh tạo ra áp suất cực đại ứng với trường hợp phanh gấp vào khoảng 7MPa.

Như vậy , áp suất còn lại do bộ cường hoá sinh ra là  : p_c = p_t - p_i = 7 – 2,397= 4,603(MPa) .

2.8. Xác định kích thước màng cường hoá

Để tạo được lực tác dụng lên thanh đẩy piston thuỷ lực phải có độ chênh áp giữa buống A và buồng B tạo nên áp lực tác dụng lên piston 1 .

Xét sự cân bằng của màng 3 ta có phương trình sau :

Q_c = F₄ (p_B - p_A ) - P_lx = F_4­. D_p - P_lx .

=> Q_c = 1571 N

Vậy ta có đường kính màng 3 là : D_m = 209 mm

Như vậy màng 3 của bộ cường hoá có giá trị bằng 209 mm  để đảm bảo áp suất cường hoá cực đại p_c  .

2.10. Thiết kế tính toán bộ điều hòa lực phanh dạng  pít tông vi sai

Cấu tạo bộ điều hoà kiểu piston - vi sai như hình 3.25.

2.11. Xây dựng đồ thị quan hệ áp suất

Ta có:

r_td1- bán kính trung bình của tấm ma sát bánh xe trước r_td1= 0,120(m)

r_td2- bán kính trung bình tấm ma sát bánh xe sau: rtd2­=0,120(m)

d₁, d₂- Đường kính xi lanh bánh xe trước và bánh xe sau:

d₁= 0,053 (m); d₂= 0,036 (m)

a, b, h_g- Toạ độ trọng tâm của xe

L- Chiều dài cơ sở của xe, L = 2,7 (m)

p_10H, p_20H - Áp suất dư trong hệ thống phanh,  p_10H = p_20H = 0 (MPa)

C₁ : hệ số chuyển đổi cơ cấu phanh cầu trước : C₁ = 1,17

m- Hệ số ma sát giữa má phanh và tang trống m  =0, 3.

C₂- hệ số chuyển đổi cơ cấu phanh cầu sau: C­₂= 0,47

=> C= 0,82

Để xác định áp suất cần thiết trong xi lanh bánh xe ta lập bảng xác định cho từng trường hợp cụ thể khi xe không tải và đầy tải.

2.12. Chọn đường đặc tính điều chỉnh

- Vẽ đường đặc tính thực tế khi không có bộ điều hoà lực phanh (đặc tính không điều chỉnh) bằng cách vẽ một đường thẳng nghiêng với trục hoành một góc 45⁰.

- Qua đồ thị ta có thể xác định được điểm bắt đầu làm việc của bộ điều hoà lực phanh ở chế độ không tải và đầy tải:

+ Điểm a’: Là điểm bắt đầu làm việc của bộ điều hoà lực phanh ở chế độ không tải.

+ Điểm a : Là điểm bắt đầu làm việc của bộ điều hoà lực phanh ở chế độ đầy tải.

2.15. Phương trình quan hệ áp suất p1– p2­ của đường đặc tính điều chỉnh

Đường đặc tính điều chỉnh của bộ điều hoà lực phanh là những đường xiên tạo với đường biểu diễn áp suất p₁ những góc  (ứng với những tải trọng khác nhau từ không tải đến đầy tải) ta có thể lập phương trình cho đường xiên như sau: 

p₂ = A.p₁ + B

2.16. Chọn và xác định các thông số kết cấu

Gọi D là đường kính của piston vi sai, chọn D = 30 (mm)

Như ta đã nói ở trên bộ điều hoà lực phanh làm việc theo hai thông số:

+ Áp suất phanh (qua lực tác dụng lên bàn đạp)

+ Tải trọng tác dụng lên cầu sau

2.17. Xây dựng đường đặc tính của hệ thống treo phụ thuộc vào tải trọng và lực phanh

a. Từ công thức:

* Khi xe không tải:

G = 15050 (N); a = 1,35 (m); L = 2,7 (m)

h_g = 0,5 (mm); C_p2= 50 (N/mm); g₂ = 590 (N)

* Khi xe đầy tải:

G = 19810 (KG);  a = 1,215 (m); L = 2,7 (m)

h_g = 0,594 (m); C_p2= 50 (N/mm); g₂ = 776 (N)

b. Từ quan hệ f₀ và f ta tính được độ võng tại các điểm a, a’, b, b’:

Từ đồ thị đặc tính biến dạng của hệ thống treo sau phụ thuộc vào tải trọng và cường độ phanh ta có được giá trị biến dạng như sau:

f₁ = f_a – f_a’ = 199 – 116,1 = 82,9 (mm)

f₂ = f_b – f_a’ = 150 – 116,1 = 33,9 (mm)

f₃ = f_a’ – f_b’ = 116,1 – 69,6 = 46,5 (mm)

2.19. Kiểm tra đặc tính điều chỉnh của bộ điều hoà áp lực phanh

Khi lập đường đặc tính điều chỉnh ta cố gắng làm cho đường này càng gần đường đặc tính lý tưởng càng tốt.

Ta tính cho xe đầy tải và xe không tải sai số chỉ nằm trong giới hạn cho phép khoảng 5 - 8%

Trên đồ thị đặc tính điều chỉnh trị số áp suất của cơ cấu phanh cầu sau khi xe không tải ở vị trí b’=3,57 KG/cm². Sự không trùng nhau của đường đặc tính lý tưởng và đặc tính điều chỉnh thực tế là:  2,04%

So sánh thấy ta thấy 2,04% < 5 - 8%

Vậy sai số này nằm trong giới hạn cho phép.

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA CX5 2016

3.1 Các hư hỏng chính thường gặp

3.1.1. Hiệu quả phanh kém (phanh không ăn)

a. Nguyên nhân từ cơ cấu phanh

- Do má phanh bị dính dầu từ moay ơ rò ra.

- Do má phanh và đĩa phanh bị mòn không đều.

b. Nguyên nhân từ dẫn động phanh

- Do thiếu dầu.

- Do trong dầu có lẫn khí (bị e dầu).

3.1.4. Hiện tượng đạp phanh thấy nặng chân phanh

- Do hỏng bộ trợ lực.

- Do bị kẹt trên đường ống dẫn

- Do bị kẹt ở các khâu khớp dẫn động

3.2.  Phương pháp bảo dưỡng sửa chữa

3.2.1. Tháo cơ cấu phanh

Nếu thấy hiện tượng phanh không ăn thì tháo cơ cấu phanh ra kiểm tra độ mòn của má phanh đồng thời kiểm tra bề mặt của má phanh và đĩa phanh, kiểm tra xem piston phanh có bị kẹt hay không. Trình tự tháo như sau: Đầu tiền bánh xe vẫn để dưới nền đường tiến hành nới lỏng hàng bu lông tắc kê ra, sau đó thì kích xe lên, tháo các bánh xe ra ngoài. Khi đã tháo các bánh xe ra ngoài thì lộ ra cơ cấu phanh. 

3.2.3. Kiểm tra phần dẫn động

Sau khi đã thay má phanh rồi mà phanh vẫn không ăn thì ta tiến hành kiểm tra phần dẫn động

- Nếu thiếu dầu thì phải bổ sung dầu.

- Nếu đủ dầu mà vẫn không ăn thì tháo xy lanh chính ra kiểm tra, khi tháo xy lanh chính chú ý xả hết dầu ra trước. Tháo hàng bu lông liên kết giữa xy lanh chính và bộ trợ lực rồi tháo xy lanh chính ra. Kiểm tra bề mặt cuppen xem nó có bị mòn hay sước không, nếu có hiện tượng mòn hoặc sước thì phải thay cuppen mới. 

3.2.5. Xả khí ra khỏi mạch dầu

Mạch dầu của hệ thống phanh phải không được có khí.Nếu khí lọt vào hệ thống, áp suất từ xi lanh chính sẽ không được truyền tới xi lanh bánh xe do nó chỉ dùng để nén khí mà thôi.

3.3. Kiểm tra hoạt động của trợ lực phanh

3.3.1. Kiểm tra hoạt động của trợ lực

- Để xả chân không bên trong trợ lực, đạp phanh vài lần khi động cơ tắt.

- Đạp phanh và giữ lực đạp không đổi.

3.3.2. Kiểm tra sự kín khí của trợ lực

- Sau khi nổ máy 1-2 phút, tắt máy.

- Sau khi đạp phanh vài lần với lực đạp không đổi, kiểm tra rằng độ cao cực tiểu của chân phanh tăng dần sau mỗi lần đạp phanh.

KẾT LUẬN CHUNG

Trong thời gian ngắn em được giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống phanh xe Mazda CX5 2016 gồm có: Dẫn động phanh, trợ lực phanh, bộ điều hoà lực phanh… em đã cố gắng sưu tầm tài liệu và vận dụng kiến thức đã được học tập để hoàn thành nhiệm vụ được giao.

Trong một thời gian ngắn em đã hoàn thành được việc thiết kế một số cơ cấu như: Cơ cấu phanh, trợ lực phanh, bộ điều hoà lực phanh…

Qua tính toán thấy rằng các cụm thiết kế đều đảm bảo về thông số làm việc và đủ bền.

Trong quá trình làm đồ án, với thời gian có hạn nh­ưng bản thân em đã có cố gắng tìm hiểu thực tế và giải quyết các nội dung kĩ thuật hợp lý. Đây là bước khởi đầu quan trọng giúp cho em có thể nhanh chóng tiếp cận với ngành công nghiệp ô tô hiện nay của nước ta. Em rất mong nhận đ­ược những ý kiến đóng góp, bổ sung của các thầy, và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện hơn, góp phần nhỏ bé vào nhu cầu sử dụng xe ở Việt Nam hiện nay.

Một lần nữa em xin cảm ơn sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy: TS…………… cùng các thầy trong môn ôtô đã giúp em hoàn thành đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tập bài giảng thiết kế tính toán ô tô - PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan - Lưu hành nội bộ - Năm 2009.

2. Tài liệu đào tạo TEAM giai đoạn 2 tập 1- Hệ thống phanh - MAZDA

3. Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh ô tô máy kéo - Dương Đình Khuyến - Năm 1995.

4. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và tập 2 - Trịnh Chất và Lê Văn Uyển - Nhà xuất bản giáo dục - Năm 2007.

5. Phanh Ô tô cơ sở khoa học và thành tựu mới - GS.TSKH.Nguyễn Hữu Cẩn - Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật - Năm 2004.

6. Bài giảng dung sai - PGS.TS.Ninh Đức Tốn - Trường đại học Bách khoa Hà Nội - Năm 2000.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"