MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU... 5
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH.. 7
1.1. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH... 7
1.1.1. Công dụng. 7
1.1.2. Yêu cầu. 7
1.1.3. Phân loại 7
1.2. CẤU TẠO CHUNG HỆ THỐNG PHANH... 8
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH... 11
2.1. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH.. 11
2.1.1. Dẫn động phanh. 13
2.1.2. Cơ cấu phanh tang trống có chốt tựa một phía và lực đẩy lên các guốc phanh bằng nhau 16
2.1.3. Cơ cấu phanh đĩa. 17
2.2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU CÁC PHẦN TỬ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH 19
2.2.1. Xy lanh chính 2 tầng. 19
2.2.2. Bộ trợ lực chân không. 21
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH.. 24
3.1. MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM... 24
3.2.SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU... 24
3.2.2. Các thông số ban đầu. 25
3.3. TÍNH TOÁN LỰC TÁC DỤNG LÊN TẤM MA SÁT.. 26
3.4. XÁC ĐỊNH MÔ MEN PHANH THỰC TẾ, MÔ MEN PHANH YÊU CẦU CỦA CƠ CẤU PHANH 27
3.4.1. Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh sinh ra. 27
3.4.2. Xác định mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh. 28
3.5. TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÔNG MA SÁT RIÊNG.. 30
3.6. TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH ÁP LỰC TRÊN BỀ MẶT MÁ PHANH.. 31
3.7. TÍNH TOÁN NHIỆT TRONG QUÁ TRÌNH PHANH.. 31
CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH.. 33
4.1. MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ XÂY DỰNG QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ.. 33
4.1.1. Các khái niệm và yêu cầu cơ bản. 33
4.1.2. Quá trình công nghệ sửa chữa hệ thống phanh. 34
4.1.3. Các vấn đề cơ bản khi thiết kế quá trình công nghệ. 36
4.1.4 Kỹ thuật an toàn trong quá trình sửa chữa xe. 38
4.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH... 40
4.2.1. Các dụng cụ chuyên dùng tháo, lắp, kiểm tra hệ thống phanh. 40
4.2.2. Trình tự tháo hệ thống phanh dầu. 42
4.2.4. Trình tự lắp hệ thống phanh. 55
4.2.5 Các thông số sửa chữa. 70
4.3.CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP, NGUYÊN NHÂN, BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC.. 72
4.3.1. Các hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục HTP chính. 72
4.3.2. Các hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục HTP dừng. 77
4.3.3. Sửa chữa các chi tiết của hệ thống phanh. 78
KẾT LUẬN... 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO... 80
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của một đất nước. Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước. Từ lúc ra đời cho đến nay ô tô đã được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du lịch...
Đất nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, các ngành công nghiệp nặng luôn từng bước phát triển. Trong đó, ngành công nghiệp ô tô luôn được chú trọng và trở thành một mũi nhọn của nền kinh tế và tỷ lệ nội địa hóa cũng ngày càng cao. Tuy nhiên, công nghiệp ôtô Việt Nam đang trong những bước đầu hình thành và phát triển nên mới chỉ dừng lại ở việc nhập khẩu tổng thành, lắp ráp các mẫu xe sẵn có, chế tạo một số chi tiết đơn giản và sửa chữa. Do đó, một vấn đề lớn đặt ra trong giai đoạn này là tìm hiểu và nắm vững kết cấu của từng cụm hệ thống trên các xe hiện đại, phục vụ quá trình khai thác sử dụng đạt hiệu quả cao nhất, từ đó có thể từng bước làm chủ công nghệ.
An toàn chuyển động của xe là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng xe, nó được đánh giá bằng nhiều tiêu chí trong đó có hệ thống phanh. Hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng của xe ô tô, bởi vì nó đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển. Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, em đã thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Xây dựng quy trình công nghệ sửa chữa hệ thống phanh xe du lịch”.
Với đề tài như trên, phần đầu của đồ án sẽ giới thiệu sơ lược về ô tô du lịch, trình bày công dụng, bố trí chung, yêu cầu và cách phân loại hệ thống phanh, xác định loại hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch. Phần tiếp theo đi sâu nghiên cứu, phân tích kết cấu của hệ thống phanh ô tô du lịch và các phần tử trong hệ thống, từ đó có thể nắm vững các đặc điểm kết cấu, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng và các chú ý trong khai thác sử dụng của cụm, hệ thống đó. Phần tiếp theo đi sâu vào tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh nhằm đảm bảo tốt quá trình vận hành, sử dụng an toàn của hệ thống. Trên cơ sở đó, phần cuối của đồ án sẽ đưa ra các hướng dẫn trong quá trình xây dựng quy trình công nghệ sửa chữa đối với hệ thống phanh ô tô du lịch.
Được sự hướng dẫn nhiệt tình của Thầy giáo: ThS…………..và sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành đồ án đúng thời gian quy định. Tuy nhiên do trình độ và kinh nghiệm thực tế còn ít, nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót, chưa hợp lý. Vì vậy em rất mong được sự đóng góp của các thầy giáo cùng toàn thể các bạn.
….. ngày ….tháng ….năm 20….
Sinh viên thực hiện.
………………..
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH
1.1. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH
1.1.1. Công dụng
Hệ thống phanh giữ vai trò quan trọng trong quá trình đảm bảo an toàn chuyển động của ô tô, nó cho phép người lái giảm tốc độ của xe cho đến khi dừng hẳn hoặc giảm đến một tốc độ nào đó, giữ cho xe cố định khi dừng đỗ. Qua đó, nâng cao được vận tốc trung bình và năng suất vận chuyển của ô tô.
1.1.2. Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất ở bất kỳ chế độ chuyển động nào, ngay cả khi dừng xe tại chỗ, đảm bảo thoát nhiệt tốt.
- Có độ tin cậy làm việc cao để ôtô chuyển động an toàn.
- Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh phải nhỏ và đảm bảo phanh xe êm dịu trong mọi trường hợp.
1.1.3. Phân loại
Với những công dụng và yêu cầu của hệ thống phanh như trên thì trên ô tô thường dùng những loại hệ thống phanh sau:
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 thuỷ lực.
d. Theo các cơ cấu bổ trợ cho hệ thống phanh
- Hệ thống phanh có cường hóa.
- Hệ thống phanh có điều hòa lực phanh.
- Hệ thống phanh có chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock brake system).
1.2. CẤU TẠO CHUNG HỆ THỐNG PHANH
Hình vẽ dưới đây là sơ đồ bố trí chung của một hệ thống phanh điển hình sử dụng cho xe du lịch, bao gồm hai hệ thống phanh.
* Hệ thống phanh chính dẫn động thủy lực với các đặc điểm:
- Xylanh chính chia thành hai tầng dẫn động hai dòng phanh riêng biệt, nếu một trong hai dòng đó bị hỏng thì phần còn lại vẫn hoạt động được. Việc phân dòng phanh cũng có nhiều phương án khác nhau.
+ Một dòng phanh dẫn động hai bánh xe cầu trước, dòng còn lại dẫn động hai bánh xe cầu sau (hình 1.2.a).
+ Dẫn động chéo, bánh trước bên trái cùng một dòng với bánh sau bên phải và ngược lại (hình 1.2.b).
- Bộ trợ lực chân không được lắp liền cụm với xylanh chính, lấy nguồn chân không từ cổ hút động cơ hoặc bơm chân không.
- Bộ điều hòa lực phanh lấy tín hiệu điều khiển là khoảng cách giữa khung xe và cầu sau để thay đổi áp suất dầu tới các cơ cấu phanh sau.
* Hệ thống phanh dừng: Do khoảng cách ngắn, lực doãng cơ cấu phanh không lớn nên thường sử dụng dẫn động cơ khí tới hai cơ cấu phanh của cầu sau. Hiện nay có một số xe trang bị phanh dừng điều khiển điện.
Dẫn động phanh thủy lực có ưu điểm: Phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao (do dầu không bị nén). Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỉ số truyền của dẫn động dầu không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh. Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH
2.1. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH
Hiện nay, tất cả các loại xe du lịch đều sử dụng hệ thống phanh có dẫn động thủy lực với các cải tiến kỹ thuật nhằm phát huy ưu điểm, khắc phục nhược điểm của hệ thống phanh nguyên thủy. Để đảm bảo các yêu cầu trên đến nay hệ thống phanh có nhiều thay đổi cải tiến và phát triển. Chính vì vậy trong đồ án em xin trình bày một hệ thống phanh có sử dụng dẫn động thủy lực.
Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh chính.
Hệ thống phanh chính dùng để điều giảm tốc độ của ô tô hoặc giúp ô tô ngừng chuyển động hoàn toàn. Để nâng cao hiệu quả và độ tin cậy, hệ thống phanh được bố trí dẫn động hai dòng với xilanh chính kép, một dòng ra hai bánh cầu trước và một dòng ra hai bánh cầu sau.
Cơ cấu phanh đĩa ở các bánh xe thuộc loại cơ cấu phanh có giá di động, kết cấu gọn nhẹ mà vẫn đem lại hiệu quả phanh tối đa.
Nguyên lý hoạt động:
- Khi không phanh: Lò xo hồi vị kéo má phanh về vị trí nhả phanh, dầu áp suất thấp nằm chờ trên đường ống.
- Khi thôi phanh người lái thôi tác động lên bàn đạp phanh, lò xo hồi vị sẽ ép dầu từ xi lanh phanh đĩa về xi lanh chính.
- Sự làm việc của dẫn động thủy lực dựa trên quy luật thủy tĩnh. Áp suất trong sơ đồ dẫn động được truyền đến các xi lanh phanh bánh xe là như nhau, khi đó lực đẩy lên pít tông má phanh sẽ phụ thuộc vào pít tông xi lanh công tác.
2.1.1. Dẫn động phanh
a. Xy lanh chính
Xylanh chính có nhiệm vụ sinh ra áp suất cần thiết và đảm bảo lượng dầu cung cấp cho toàn hệ thống.
Trên hình 2.3 là cấu tạo của xylanh chính loại đơn, gồm có vỏ xylanh được chia làm hai khoang: khoang dưới là khoang làm việc có tiết diện dạng hình tròn, khoang trên là khoang chứa dầu. Hai khoang này được thông với nhau bởi hai lỗ A và B gọi là lỗ nạp dầu và lỗ bù dầu. Trong khoang làm việc của xylanh có lắp pittông 11, ở mặt đầu của pittông 11 nơi tiếp xúc với đế của phớt làm kín có làm 6 lỗ nhỏ và được che kín bởi tấm chắn hình sao sáu cạnh bằng thép lá rất mỏng, ở cửa ra của xylanh chính được bố trí van một chiều kép 6.
b. Xy lanh công tác
Xylanh công tác có nhiệm vụ tạo ra lực ép lên các guốc phanh trong cơ cấu phanh, gồm hai loại: loại tác dụng kép, có hai pittông trong một xi lanh (hình 2.4a) và loại tác dụng đơn, có một pittông trong xi lanh (hình 2.4b).
* Nguyên lý làm việc
- Khi đạp phanh: Thông qua bàn đạp phanh đầu dưới của bàn đạp đẩy ty đẩy sang phải do đó làm pittông dịch chuyển sang phải theo. Sau khi phớt làm kín đã đi qua lỗ bù dầu B thì áp suất dầu trong xylanh ở phía trước pittông sẽ tăng dần lên.
- Khi nhả phanh: Khi nhả phanh người lái nhấc chân khỏi bàn đạp phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị ty đẩy pittông dịch chuyển sang trái trở về vị trí ban đầu. Dưới tác dụng của lò xo cơ cấu phanh, hai guốc phanh được kéo trở lại ép hai pittông đẩy dầu ở khoang giữa của xi lanh bánh xe theo đường ống để trở về xylanh chính.
Nguyên lý làm việc của dẫn động phanh thủy lực được thể hiện trên hình 2.5.
2.1.2. Cơ cấu phanh tang trống có chốt tựa một phía và lực đẩy lên các guốc phanh bằng nhau
Cơ cấu phanh có chốt tựa một phía và lực đẩy lên các guốc bằng nhau được thể hiện trên (hình 2.6) là loại sử dụng xi lanh thuỷ lực để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này thường sử dụng trên ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
Đặc điểm của cơ cấu phanh loại này là có lực đẩy guốc phanh bằng nhau P1=P2 do đường kính piston xylanh công tác như nhau. Nhưng mômen ma sát của guốc phanh trước lớn hơn guốc phanh sau.
Lò xo hồi vị: Mỗi bánh xe có một lò xo hồi vị chung cho cả guốc trước và guốc sau. Mâm phanh được gắn trên mặt bích của dầm cầu. Các guốc phanh được đặt trên các chốt tựa. Dưới tác dụng của lò xo kéo các guốc phanh được ép chặt vào các cam điều chỉnh và ép các đầu tựa vào piston trong xylanh công tác, làm cho các piston trong xylanh sát gần nhau. Xylanh phanh bánh xe được gắn chặt trên mâm phanh.
2.1.3. Cơ cấu phanh đĩa
Phanh đĩa được dùng phổ biến trên ô tô con có vận tốc cao, đặc biệt hay gặp ở cầu trước. Ngày nay phanh đĩa được dùng nhiều cho cả cơ cấu cầu trước và cầu sau xe. Hiện nay có hai loại phanh đĩa:
Phanh đĩa có giá xy lanh cố định.
Phanh đĩa có giá xy lanh di động.
- Loại giá đỡ cố định (hình 2.7a): Loại này, giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu. Trên giá đỡ bố trí hai xylanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh. Trong các xi lanh có pittông, mà một đầu của nó luôn tì vào các má phanh. Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe.
- Loại giá đỡ di động (hình 2.7b): Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định với dầm cầu. Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pittông tì vào một má phanh.
Cơ cấu phanh loại này được bố trí phổ biến trên cầu trước của xe du lịch do có nhiều ưu điểm hơn so với cơ cấu phanh guốc như:
- Khe hở má phanh nhỏ giảm thời gian chậm tác dụng của cơ cấu.
- Áp suất trên bề mặt ma sát giảm và phân bố đều, hiệu quả phanh tốt, má phanh ít mòn và mòn đều nên ít phải điều chỉnh.
- Hiệu quả phanh cả hai chiều đều như nhau, lực chiều trục tác dụng lên đĩa là cân bằng.
2.2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU CÁC PHẦN TỬ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH
2.2.1. Xy lanh chính 2 tầng
a. Công dụng, yêu cầu
Nhiệm vụ của xylanh chính là nhận lực từ bàn đạp và bầu trợ lực chân không ép dầu có áp suất cao vào đồng thời cả hai đường dẫn động thủy lực truyền tới các xylanh bánh xe. Các buồng dầu của xylanh phanh chính được cung cấp dầu phanh từ hai bình dầu riêng biệt bố trí trên thân xylanh.
b. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
* Cấu tạo
Xylanh phanh chính là là loại xylanh kép (tổng phanh), tức là trong xylanh phanh có hai piston, tương ứng với chúng là hai khoang chứa dầu riêng biệt. Mỗi khoang được nối với đường dẫn tương ứng tới các xylanh bánh xe.
Thân xylanh được đúc bằng gang, trên thân có gia công các lỗ bù, lỗ thông qua, đồng thời đây cũng là chi tiết để gá đặt các chi tiết khác.
Tấm van: Được làm bằng thép có hình hoa thị có khả năng đàn hồi cao dùng đề bịt kín các lỗ trên piston ở quá trình phanh và mở lỗ ở quá trình nhả chân phanh.
* Nguyên lý làm việc
Khi không phanh dưới tác dụng của các lò xo đẩy các piston về phía bên phải, piston (21) tỳ sát vào vòng chặn (23). Vị trí của piston (13) được thiết kế nhờ sự cân bằng của hai lò xo. Khi đó các khoang của xylanh chính được thông với các bầu chứa dầu. Áp suất trong dẫn động phanh bằng áp suất dư trong hệ thống.
Khi người lái đạp bàn đạp phanh, qua cơ cấu thanh đòn tác dụng lên piston (21), đẩy piston này dịch chuyển sang trái. Khi bát cao su đi qua lỗ điền dầu, dầu ở khoang thứ nhất bị nén tạo áp suất đẩy piston (13) dịch chuyển sang trái.
2.2.2. Bộ trợ lực chân không
a. Công dụng, yêu cầu
Bộ trợ lực chân không dùng để nâng cao hiệu quả quá trình phanh và cải thiện điều kiện làm việc của người lái xe khi động cơ hoạt động. Bộ trợ lực phải đảm bảo tạo ra tác dụng trợ lực mà không làm mất đi cảm giác lên bàn đạp phanh của người lái, độ nhạy cao và có tính tùy động.
b. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
* Cấu tạo
Cấu tạo gồm hai khoang ngăn cách nhau nhờ vách ngăn (18), mỗi khoang được chia làm hai ngăn nhờ piston kiểu màng (2) và (24). Các piston được liên kết với nhau qua thanh nối (7). Hai ngăn I và II khi phanh thông với khí trời, hai ngăn III và IV thông với cổ hút của động cơ.
* Nguyên lý làm việc
Khi người lái tác dụng lực vào bàn đạp phanh, van chân không mở các khoang thông với nhau và thông với cổ hút động cơ. Màng ngăn (38) đóng làm cho khoang I và II không thông với khí trời. Cả hai mặt của piston thông nhau và thông với cổ hút động cơ. Cả hai mặt của piston kiểu màng ở hai khoang đều có áp suất bằng nhau, lò xo (4) đẩy piston về vị trí tận cùng bên phải.
Khi người lái tác dụng lực lên bàn đạp phanh, lực này truyền qua thanh đẩy (32) đến piston của van (29), đến thanh nối (7) và đến tổng phanh để điều khiển quá trình phanh xe.
c. Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng
* Ưu điểm
Tận dụng được độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp khi động cơ làm việc mà không ảnh hưởng đến công suất của động cơ, vẫn đảm bảo được trọng tải chuyên chở và tốc độ ô tô chuyển động.
Bầu trợ lực chân không kiểu hai piston có ưu điểm : Tạo lực đẩy lớn, độ nhạy cao.
* Nhược điểm
Bầu trợ lực chân không kiểu hai piston chế tạo phức tạp. Muốn có lực trợ lực lớn thì phải tăng tiết diện của màng, do đó kích thước của bộ trợ lực cũng tăng lên.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH
3.1. MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM
- Việc tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh nói chung và cơ cấu phanh nói riêng được tiến hành đối với hệ thống phanh hoăc cơ cấu phanh cụ thể. Mục đích của tính toán kiểm nghiệm là xác định các thông số đánh giá chất lượng hệ thống phanh và chất lượng phanh ôtô.
- Nội dung tính toán tính toán kiểm nghiệm gồm các mục sau :
+ Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát.
+ Xác định momen phanh thực tế do cơ cấu phanh sinh ra.
+ Xác định momen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.
+ Tính toán xác định công ma sát riêng.
+ Tính toán xác định áp lực trên bề mặt má phanh.
+ Tính toán nhiệt trong quá trình phanh.
- Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp do thời gian hạn chế em chỉ tập trung tính toán các nội dung sau đây.
3.2. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU
3.2.1. Sơ đồ tính toán kiểm nghiệm
Cụ thể ở đây em xin được tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe HONDA CR-V.
Sơ đồ khảo sát quá trình phanh xe được thể hiện trên hình 3.1.
3.2.2. Các thông số ban đầu
Theo tài liệu [6]
- Chiều dài cơ sở : L= 2620 mm
- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trước a= 1217 mm
- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau b= 1403 mm
- Trọng lượng toàn bộ xe G = 2085 kG
- Trọng lượng phân bố ra cầu trước:1145,5 kG
- Trọng lượng phân bố ra cầu sau : 939,5 kG
- Khoảng cách từ tâm bàn đạp đến khớp quay: 240 mm
- Khoảng cách từ tâm khớp quay tới đường tâm thanh đẩy pít tông xi lanh chính: 88 mm
- Đường kính xi lanh phanh chính D= 25,4 mm
- Đường kính xi lanh công tác trước 35 x 2 mm
- Bán kính ngoài của tấm ma sát R= 145 mm
- Bán kính trong của tấm ma sát r = 85 mm
- Bán kính trung bình của tấm ma sát Rtb = 120,5 mm
3.3. TÍNH TOÁN LỰC TÁC DỤNG LÊN TẤM MA SÁT
- Cơ cấu phanh trước :
Ta có:
Q : Lực của người lái tác dụng lên bàn đạp phanh Q = 300 [N]
D : Đường kính xi lanh phanh chính [cm]
=> Q'= 699,79.5,886= 4119,1 [N]
Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh trước là : 35445 [N]
- Tương tự đối với cơ cấu phanh sau là : 18075,02 [N]
3.4. XÁC ĐỊNH MÔ MEN PHANH THỰC TẾ, MÔ MEN PHANH YÊU CẦU CỦA CƠ CẤU PHANH
3.4.1. Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh sinh ra
a. Đối với cơ cấu phanh bánh trước
Ta có:
Rtb =120,5 mm =0,1205 [m]
Z: Số lượng bề mặt ma sát cho một cơ cấu phanh, ở đây: Z = 2
Thay các giá trị vào công thức (3.5) ta được : Mp1= 0,42.35445.0,1205.2 = 3587,74 [Nm]
Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh trước là : 3587,74 [Nm].
b. Đối với cơ cấu phanh bánh sau
Mp2 = 0,42.18075,02.0,1185.2= 1799,2 [Nm]
Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh sau là : 1799,2 [Nm]
Vậy mô men phanh thực tế ở toàn xe là : M = 1829,54 + 1799,2 = 3628,74 [Nm]
3.4.2. Xác định mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh
Để đảm bảo phanh xe có hiệu quả nhất trong bất kỳ điều kiện nào, lực phanh yêu cầu trên các bánh xe được xác định như sau.
Ta có:
G1 = 1145,5.9,81= 11237,36 [N]
G2 = 939,5.9,81 = 9216,50 [N]
Với r : Là bán kính thiết kế.
Với bánh trước : dùng lốp 255/60R18
H : Chiều cao profile lốp , H = 0,6.B = 0,6.255 = 153 mm
d : Đường kính vành bánh xe, d = 16 inch = 18.25,4 = 457,2 mm.
Thay các giá trị vào công thức (3.12) v à (3.13) ta được :
m1 = 1,3578
m2 = 0,5865
Mô men phanh thực tế: M = 3628,74 Nm > Mp 2090,2 Nm
Mô men do cơ cấu phanh sinh ra lớn hơn mô men phanh yêu cầu của phanh. Vậy mô men của phanh đạt yêu cầu đặt ra.
3.5. TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÔNG MA SÁT RIÊNG
Công ma sát riêng được xác định trên cơ sở má phanh thu toàn bộ động năng của ô tô ở vận tốc nào đó.
G : Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải: G =2085 .9,81= 20453,9 N = 20,454 [KN]
g : Gia tốc trọng trường , g = 9,81.
Theo tài liệu [4] - Trị số cho phép công ma sát riêng đối với cơ cấu phanh như sau : Lms = 8563,16 KNm/m2
Ô tô du lịch [Lms ] = 4000 - 15000 KNm/m2
Do vậy công ma sát riêng tính trên thoả mãn điều kiện cho phép.
Thời hạn phục vụ của má phanh phụ thuộc vào công ma sát riêng, công ma sát càng lớn thì nhiệt độ phát ra càng lớn má phanh chóng bị hỏng.
3.6. TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH ÁP LỰC TRÊN BỀ MẶT MÁ PHANH
Giả thiết áp suất trên bề mặt má phanh phân bố đều. Theo tài liệu [4] ta có :
a. Đối với cơ cấu phanh bánh trước
Thay số ta được: q1 = 190389,32 KNm/m2
b. Đối với cơ cấu phanh bánh sau
Thay số ta được: q2 = 596593,4 KNm/m2
Giá trị cho phép áp suất trên bề mặt má phanh theo tài liệu [4] thì : q< [q]=1,2- 2,0 KNm/m2
Do đó áp suất trên bề mặt tính toán các má phanh thoả mãn.
3.7. TÍNH TOÁN NHIỆT TRONG QUÁ TRÌNH PHANH
Trong quá trình phanh, động năng của ô tô chuyển thành nhiệt năng của đĩa phanh và các chi tiêt khác một phần thoát ra môi trường không khí.
G: Trọng lượng của ô tô ; G = 1970 kg = 19325,7 N
g: Gia tốc trọng trường , g = 9,81
C: Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng . Đối với thép , gang thì C = 500 [J/kg.độ].
K: Hệ số truyền nhiệt của đĩa phanh ra ngoài không khí.
Số hạng thứ nhất ở vế phải phương trình là năng lượng nung nóng đĩa phanh. Còn số hạng thứ hai là phần năng lượng truyền ra không khí. Khi phanh ngặt với thời gian ngắn năng lượng truyền ra môi trường coi như không đáng kể, cho nên số hạng thứ hai có thể bỏ qua.
Thay các giá trị vào công thức (3.17) ta được : t = 4,49 0C
Theo tài liệu [4] đối với xe con phanh ở 30 km/h thì độ tăng nhiệt độ cho phép không lớn hơn 150C. Do đó nhiệt độ tính ở trên là thoả mãn yêu cầu.
Như vậy các tiêu chuẩn để đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh chính đều thoả mãn tiêu chuẩn đối với xe du lịch với số chỗ ngồi < 8 người. Tuy nhiên để nâng hiệu quả phanh cao hơn nữa trên xe HONDA CR-V còn trang bị bộ điều chỉnh lực phanh điện tử (EDB) và hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS.
CHƯƠNG 4
XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH
4.1. MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ XÂY DỰNG QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
4.1.1. Các khái niệm và yêu cầu cơ bản
1. Khái niệm
Sửa chữa hệ thống phanh là một quá trình sản xuất phức tạp, nhằm phục hồi khả năng làm việc cho hệ thống phanh, phải tiến hành nhiều công việc có tính chất khác nhau và phải áp dụng nhiều biện pháp kỹ thuật khác nhau. Bao quát chung, quá trình đó gồm 2 loại công việc như sau:
+ Các công việc liên quan trực tiếp đến việc khôi phục hư hỏng cho hệ thống như: tháo, rửa, kiểm tra, sửa chữa, thay thế, lắp ráp, điều chỉnh…;
+ Các công việc đảm bảo khác như: tổ chức sản xuất, cung ứng vật tư, năng lượng…;
2. Yêu cầu
Quá trình công nghệ sửa chữa xe cần phải đảm bảo tốt các yêu cầu cơ bản sau:
*) Thời gian dừng sửa chữa là nhỏ nhất: yêu cầu này được giải quyết bằng cách ứng dụng các phương thức sửa chữa hoàn chỉnh và các phương pháp tiến hành sửa chữa hợp lý.
*) Chất lượng sửa chữa cao: để đảm bảo tốt yêu cầu này, cần phải áp dụng rộng rãi các tiến bộ khoa học kỹ thuật với các phương pháp sửa chữa, phục hồi tiên tiến và tăng cường phương pháp kiểm tra chất lượng sản phẩm một cách có hiệu quả.
4.1.2. Quá trình công nghệ sửa chữa hệ thống phanh
Một số sơ đồ quá trình công nghệ được thể hiện trong các hình sau:
* Quá trình công nghệ sửa chữa cụm
Qua sơ đồ hình 4.1 ta thấy rằng :
Hướng chính của quá trình công nghệ phát triển theo chi tiết cơ bản của cụm
Các bước bao gồm: Rửa ngoài, tháo cụm, làm sạch, kiểm tra phân loại chi tiết, tại đó các chi tiết tháo ra được kiểm tra, xác định tình trạng kỹ thuật trên cơ sở đó phân ra thành các dạng chi tiết khác nhau:
+ Chi tiết dùng lại;
+ Chi tiết cần sửa chữa;
+ Chi tiết loại.
Quy trình công nghệ sửa chữa chi tiết
Qua sơ đồ hình 4.2 ta thấy rằng: khi chi tiết vào sửa chữa sẽ được kiểm tra tình trạng kỹ thuật, xác định dạng, mức độ hư hỏng, kết hợp với đặc trưng kết cấu, đặc điểm công nghệ, sẽ quyết định phương án sửa chữa, hồi phục kích thước, hình dáng hình học. Sau đó chúng được đưa đến khu vực xử lý bề mặt để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đặt ra.
4.1.3. Các vấn đề cơ bản khi thiết kế quá trình công nghệ
1- Mục đích, cơ sở thiết kế
*) Mục đích:
Mục đích của việc thiết kế quá trình công nghệ:
+ Xác định số lượng, nội dung các bước, thứ tự tiến hành, trang thiết bị cần thiết
+ Phương pháp tiến hành;
*) Cơ sở thiết kế quá trình công nghệ:
Để đảm bảo tính hợp lý, khi thiết kế quá trình công nghệ sửa chữa cho một đối tượng cụ thể cần phải căn cứ vào một số cơ sở sau:
+ Đặc điểm kết cấu và đặc trưng công nghệ của hệ thống phanh (được thể hiện trên bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết của hệ thống)
+ Tình trạng kỹ thuật của chi tiết (đặc điểm và mức độ hư hỏng)
+ Các yêu cầu kỹ thuật (trong các tài liệu chuyên ngành)
2- Nội dung thiết kế QTCN tháo hệ thống phanh
- Trên cơ sở bản vẽ lắp, chia hệ thống phanh ra thành các phần theo đặc điểm kết cấu và phương pháp tháo lắp.
- Quy định thứ tự tháo, xác định tên gọi và nội dung nguyên công.
- Chọn dụng cụ và trang thiết bị
- Quy định thời gian thực hiện và số lượng công nhân cần thiết
3- Nội dung QTCN sửa chữa hệ thống phanh
- Chọn phương pháp sửa chữa – phục hồi chi tiết trên cơ sở đặc điểm kết cấu, đặc trưng công nghệ, đặc điểm hư hỏng và khả năng của đơn vị.
- Xác định nội dung các nguyên công
- Chọn dụng cụ và trang bị cần thiết
QTCN sửa chữa là tổng thành một chuỗi liên tiếp các quy trình công nghệ từ khâu rửa cụm tới việc tháo, làm sạch các chi tiết, phân loại và tiến hành công đoạn sửa chữa phục hồi tình trạng kỹ thuật cho các chi tiết sau đó tiến hành lắp ráp và thử cụm. Trong mỗi công đoạn bao gồm nhiều nguyên công cơ bản tới phức tạp.
4.1.4 Kỹ thuật an toàn trong quá trình sửa chữa xe
1- Các nguyên nhân gây mất an toàn
*) Do thói quen không đúng của người thợ:
+ Không chấp hành nghiêm các quy định khi làm việc với các chất dễ cháy nổ
+ Để dầu mỡ vấy bẩn sàn xưởng trong quá trình làm việc, dễ gây trượt chân ngã, gây tai nạn khi đi lại, làm việc trong xưởng
+ Để dụng cụ hoặc chứa ngại vật chắn lối đi lại, cản trở quá trình đi lại làm việc, cũng như việc thoát hiểm khi có hỏa hoạn.
2- Những quy định chung về an toàn
- Không hút thuốc lá hoặc bật lửa châm thuốc gần xăng, dầu hoặc các chất dễ cháy nổ khác
- Xăng dầu và các chất dễ cháy cần phải được bảo quản theo đúng quy định về an toàn
- Sàn nhà xưởng phải đảm bảo sạch sẽ
- Làm việc yên tĩnh và luôn tập trung, chú ý đến các công việc đang làm
- Biết rõ nơi đặt và sử dụng các thiết bị chống cháy
* Một số hướng dẫn khi sửa chữa hệ thống phanh
Trước khi tháo hệ thống phanh phải chuẩn bị đầy đủ các điều kiện cần thiết như: nhân lực, dụng cụ và thiết bị, vật liệu và mặt bằng, đồng thời cần chú ý một số điểm sau:
+ Làm sạch mặt ngoài chi tiết, cụm chi tiết không còn đất bụi dầu mỡ bằng các dụng cụ bàn chải sắt, dầu Điêzen và khí nén.
+ Xả hết dầu trong xy lanh chính và xy lanh phanh bánh xe, trên các đường ống dẫn và xả khí trong các bình khí nén.
4.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH
4.2.1. Các dụng cụ chuyên dung tháo, lắp, kiểm tra hệ thống phanh
Các dụng cụ chuyên dùng như bảng 4.3.
4.2.2. Trình tự tháo hệ thống phanh dầu
4.2.2.1 Trình tự tháo bàn đạp phanh
Trình tự tháo bàn đạp phanh thể hiện như bảng 4.4.
4.2.2.2 Trình tự tháo xy lanh phanh chính
Trình tự tháo xy lanh phanh chính thể hiện như bảng 4.5.
4.2.2.4 Trình tự tháo cơ cấu phanh bánh trước
- Dùng quy trình tương tự cho phía bên trái đối với bên phải.
- Quy trình liệt kê sau đây là cho phía bên trái
4.2.2.5 Trình tự tháo cơ cấu phanh bánh sau
- Dùng quy trình tương tự cho phía bên trái đối với bên phải.
- Quy trình liệt kê sau đây là cho phía bên trái.
4.2.2.6. Trình tự tháo Van điều hòa cảm nhận tải
Trình tự tháo van điều hòa cảm nhận tải thể hiện như bảng 4.9
4.2.3. Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh
Kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh thể hiện như bảng 4.10
4.2.4. Trình tự lắp hệ thống phanh
4.2.4.1. Trình tự lắp Van điều hòa cảm nhận tải
Trình tự lắp Van điều hòa cảm nhận tải thể hiện như bảng 4.11
4.2.4.2 Trình tự lắp cơ cấu phanh bánh sau
- Dùng quy trình tương tự cho phía bên trái đối với bên phải.
- Quy trình liệt kê sau đây là cho phía bên trái.
4.2.4.3 Trình tự lắp cơ cấu phanh bánh trước
- Dùng quy trình tương tự cho phía bên trái đối với bên phải.
- Quy trình liệt kê sau đây là cho phía bên trái.
4.2.4.5 Trình tự lắp xy lanh phanh chính
Trình tự lắp xy lanh phanh chính thể hiện như bảng 4.15.
4.2.4.6 Trình tự lắp bàn đạp phanh
Trình tự lắp bàn đạp phanh thể hiện như bảng 4.16
4.2.5 Các thông số sửa chữa
Các thông số sửa chữa thể hiện như bảng 4.18.
4.3. CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP, NGUYÊN NHÂN, BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
4.3.1. Các hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục HTP chính
1-Phanh không ăn
a. Không khí lọt vào phần dẫn động thủy lực
+ Nguyên nhân:
- Do mức dầu trong xy lanh chính giảm;
- Do hệ thống không kín bị rò rỉ dầu phanh.
+ Biện pháp khắc phục:
- Xả khí cho hệ thống;
- Bổ sung đầy đủ dầu phanh.
+ Biện pháp khắc phục:
- Hệ thống phanh chân được điều chỉnh theo mức độ mòn của guốc phanh bằng cách xoay cam lệch tâm để giảm khe hở giữa guốc phanh- tang trống.
- Thực hiện các động tác trên cho tất cả các bánh, kiểm tra các tang trống có bị nóng khi xe chạy không.
- Khe hở giữa guốc và tang phanh được điều chỉnh nhờ chốt guốc phanh chỉ khi thay tấm ma sát hoặc thay guốc phanh đồng bộ.
d) Piston của xy lanh chính bị kẹt
+ Nguyên nhân:
- Do gỉ sét, cặn bẩn.
+ Biện pháp khắc phục:
- Tháo ra làm sạch, bổ sung dầu mới.
e) Áp suất khí nén không đảm bảo
+ Nguyên nhân:
- Do điều chỉnh áp suất khí nén sai;
- Do bị hở, rò rỉ trên đường ống;
2- Phanh ăn đột ngột
a) Nguyên nhân.
- Lò xo kéo guốc phanh bị gãy;
- Má phanh bị gãy;
- Do má phanh mòn quá giới hạn cho phép;
b) Biện pháp khắc phục
- Tháo thay lò xo mới;
- Thay má phanh mới (Chú ý phải thay cả hai má phanh trên cùng một bánh);
- Điều chỉnh lại chiều dài thanh kéo;
- Điều chỉnh lại khe hở giữa má phanh và tang phanh đạt 0,25÷0,3 mm;
4- Phanh bị ướt
a) Nguyên nhân
- Do khi đi mưa, lội nước, rửa xe gây nên.
b) Biện pháp khắc phục
- Rà phanh liên tục nhiều lần ở tốc độ 10-15 km/h.
9- Phanh tự xiết
a) Nguyên nhân
- Lỗ thoát dầu bị tắc;
- Các cup pen bị trương nở;
- Piston của các xy lanh bị kẹt.
b) Biện pháp khắc phục
- Rửa lại các xy lanh.
- Thay cup pen mới, thông các lỗ dầu bằng khí nén.
4.3.2. Các hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục HTP dừng
1- Guốc phanh bị dính dầu
a) Nguyên nhân:
- Do dầu trong hộp số quá nhiều dẫn đến chảy dầu và dính vào guốc phanh.
b) Biện pháp khắc phục:
- Rửa sạch bằng dầu hỏa và xăng, lau khô, kiểm tra lại;
- Điều chỉnh lại mức dầu trong hộp số cho đúng quy định.
3- Phanh ăn đột ngột
a) Nguyên nhân:
- Do đặt lò xo không đúng;
- Đòn điều khiển phanh tay không có hành trình tự do.
b) Biện pháp khắc phục:
- Điều chỉnh lại đòn điều khiển phanh và đặt lại lò xo cho đúng qui định.
4.4.3. Sửa chữa các chi tiết của hệ thống phanh
Khi cơ cấu phanh có các hư hỏng như mòn má phanh hoặc tang phanh, gãy, vỡ má phanh, gãy lò xo hồi về hoặc kẹt trục guốc phanh thì cần phải tháo rời các chi tiết của cơ cấu để kiểm tra, sửa chữa.
Các chi tiết hỏng của tổng van phanh được thay mới. Các chi tiết hỏng của máy nén khí được sửa chữa và thay mới.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu, tìm tòi và thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp, với sự nỗ lực cố gắng của bản thân cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của Thầy giáo: ThS……………… và các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô quân sự - Khoa động lực, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Xây dựng quy trình công nghệ sửa chữa hệ thống phanh xe du lịch 5 chỗ” đúng thời gian, đáp ứng được các yêu cầu đặt ra.
Đồ án tốt nghiệp giúp ích rất nhiều cho em trong quá trình hệ thống lại kiến thức của mình và áp dụng vào giải quyết các vấn đề mà nhiệm vụ đồ án đề ra. Đồ án giúp em có thêm những kiến thức chuyên ngành và những kiến thức tổng hợp khác tạo điều kiện cho quá trình học tập và công tác sau này.
Tuy nhiên do điều kiện thời gian, điều kiện thực tế có hạn cũng như khả năng có hạn của bản thân nên Đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy : ThS……………… cùng các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô quân sự - Khoa Động lực đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập cũng như trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Phúc Hiểu, TS Vũ Đức Lập. Lý thuyết ô tô quân sự. Nhà xuất bản Quân đội nhân dân - 2002.
[2]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo; tập 2 phần II. Nhà xuất bản Đại học và THCN - 1971.
[3]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo; tập 1. Nhà xuất bản Đại học và THCN, Hà Nội - 1971.
[4]. Vũ Đức Lập. Hướng dẫn thiết kế môn học “ Kết cấu tính toán ô tô quân sự”; tập V : Hệ thống phanh. Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội - 1998.
[5]. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vy. Cấu tạo ô tô quân sự; tập 2. Học viện Kỹ thuật Quân sự – 1995.
6]. Catalogue Honda CR-V 2010. Ô tô Honda Tây Hồ.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"