MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ DU LỊCH...

1.1.Yêu cầu đối với hệ thống phanh……………..…………………

1.2.Phân loại………………………………………………..…….....

1.3.Cấu tạo chung của hệ thống phanh……………………………..

1.3.1.Sơ đồ bố trí chung……………………………………….

1.3.2.Các phần tử chính trong hệ thống phanh………………...

1.4.Hệ thống phanh trên ô tô du lịch………………………………..

1.4.1.Giới thiệu chung về ô tô du lịch…………………………

1.4.2.Hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch…

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU CÁC HỆ THỐNG PHANH THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ DU LỊCH……………....

2.1. Cấu tạo hệ thống phanh sử dụng trên ô tô du lịch……………..

2.2. Phân tích kết cấu các phần tử chính trong hệ thống phanh dùng trên ô tô du lịch………………………………………………..……

2.2.1. Xylanh chính hai tầng……………………………….......

2.2.2. Bộ trợ lực chân không…………………………………..

2.2.3. Kết cấu bộ điều hòa lực phanh………………………….

2.2.4. Cơ cấu phanh tang trống………………………………..

2.2.5. Cơ cấu phanh đĩa………………………………………..

CHƯƠNG 3: ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH PHANH Ô TÔ..........

3.1.  Các giả thiết…………………………………………………...

3.2.  Sơ đồ khảo sát………………………………………………....

3.3.  Động lực học quá trình phanh....................................................

3.3.1.  Phương trình động lực học khi phanh.............................

3.3.2.  Điều kiện phanh xe có hiệu quả nhất..............................

3.4.  Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh........................................

3.4.1.  Gia tốc chậm dần khi phanh............................................

3.4.2.  Thời gian phanh...............................................................

3.4.3.  Quãng đường phanh…………………………………....

CHƯƠNG 4: HƯỚNG DẪN KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ DU LỊCH………………………………………

4.1. Công tác kiểm tra bảo dưỡng trong quá trình khai thác………..

4.1.1.Kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên....................................

4.1.2. Bảo dưỡng cấp 1...............................................................

4.1.3.Bảo dưỡng cấp 2................................................................

4.2. Kiểm tra điều chỉnh đối với hệ thống phanh…………………...

4.2.1. Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh.......

4.2.2. Điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh....................

4.2.3. Xả khí trong dẫn động thủy lực........................................

4.3. Các hư hỏng thông thường và cách khắc phục...........................

KẾT LUẬN………………………………………………………….......

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………...

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 ô tô 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 nhất 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: “Khai thác hệ thống phanh trên ô ô 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. Để phục vụ tốt hơn cho quá trình khai thác, phần tính toán sẽ tiến hành kiểm nghiệm đối với một hệ thống phanh trên ô tô du lịch cụ thể, nhằm làm quen với mô hình tính toán kiểm nghiệm. Trên cơ sở đó, phần cuối của đồ án sẽ đưa ra các hướng dẫn trong quá trình khai thác, sử dụng đối với hệ thống phanh ô tô du lịch.

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ DU LỊCH

Hệ thống phanh giữ vai trò quan trong nhất trong 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. Đề tài sẽ đi sâu tìm hiểu các hệ thống phanh được sử dụng phổ biến trên xe du lịch, quan điểm thiết kế và xu hướng phát triển, từ đó rút ra được phương pháp khai thác, bảo dưỡng sửa chữa phù hợp.  

Chương 1 của đồ án sẽ trình bày yêu cầu và cách phân loại hệ thống phanh, xác định loại hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch.

1.1. Yêu cầu đối với hệ thống phanh.

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.

- Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện và có tính tuỳ động.

- Đảm bảo sự phân bố mômen phanh trên các bánh xe theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào.

- Các chi tiết phải có trọng lượng nhỏ, tuổi thọ cao, dễ sử dụng và chăm sóc, bảo dưỡng bảo quản, thời gian bảo dưỡng sửa chữa ngắn.

- Đối với phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đứng yên ngay cả khi trên dốc có độ dốc 16% trong thời gian dài.

Trên đây là các yêu cầu cơ bản, tuy nhiên với mỗi loại xe cụ thể, hệ thống phanh lại có các đặc điểm riêng về mặt kết cấu nhằm đáp ứng các yêu cầu khác nhau mà loại xe đó đặt ra.

1.2 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

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

1.3. Cấu tạo chung của hệ thống phanh.

1.3.1. Sơ đồ bố trí chung.

Hệ thống phanh trên ô tô hiện nay nói chung được bố trí dựa trên 3 sơ đồ cơ bản tương ứng với 3 phương án dẫn động phanh là: thủy lực, khí nén và kết hợp thủy – khí.

a. Sơ đồ bố trí phanh thủy lực.

..................................................................................................

Hình 1.2. Sơ đồ phanh thủy lực

1. Bàn đạp phanh; 2. Xylanh chính; 3 và 5. Xylanh công tác;

4 và 6. Guốc phanh; 7. Lò xo hồi vị; 8. Chốt tựa; 9. Đường ống dầu.

Lực đạp phanh của người lái thông qua các cần liên động sẽ đẩy pittông trong xylanh chính (xylanh sinh áp) cung cấp dầu tới các xylanh công tác ở cơ cấu phanh (xylanh sinh lực) tạo ra lực ép lên các pittông tác dụng lên guốc phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe.

b. Sơ đồ bố trí phanh khí nén.

Lực đạp phanh của người lái thực chất chỉ dẫn động mở van phân phối của hệ thống, nối thông bình chứa với bầu phanh (bầu sinh lực). Áp suất khí nén tác dụng lên màng (hoặc pittông) của bầu phanh tạo lực đẩy qua các liên kết dẫn động cơ khí tới cơ cấu phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe.

..................................................................................................

Hình 1.3. Sơ đồ phanh khí nén

1. Máy nén khí; 2. Van phân phối; 3. Đường ống; 4. Khớp nối; 5. Van gia  tốc;  6 và 9. Bình khí nén; 7. Cơ cấu phanh; 8. Bầu phanh

c. Sơ đồ bố trí phanh thủy - khí.

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

* Xylanh 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 và loại tác dụng đơn, có một pittông trong xi lanh.

Xylanh bánh xe có bề mặt làm việc phía trong dạng hình trụ. Thông từ phía ngoài vào trong xylanh người ta bố trí hai lỗ dầu: một lỗ dẫn dầu từ xylanh chính đến và một lỗ để xả khí trong dầu. Các pittông được đặt trong xylanh kèm theo phớt làm kín và lò xo. Ngoài ra còn có .......................................................................................

......................................................................................

.........................................

b. Cơ cấu phanh.

* Phanh tang trống.

Dựa vào vào phương pháp bố trí chốt tựa và tạo lực ép guốc phanh, cơ cấu phanh tang trống có thể chia ra làm 4 loại với các đặc điểm như sau:

..................................................................................................

Hình 1.5. Các sơ đồ bố trí phanh tang trống

- Phanh tang trống chốt tựa cùng phía lực đẩy bằng nhau (hình 1.5.a): guốc phanh bên phải xuất hiện lực tự siết khi tang phanh quay theo chiều kim đồng hồ và ngược lại, hiệu quả phanh với cả hai chiều quay là như nhau, nhưng do ô tô chuyển động tiến là chủ yếu nên má phanh phía trước có xu hướng mòn nhanh hơn.

- Phanh tang trống chốt tựa cùng phía dịch chuyển bằng nhau (hình 1.5.b): hiệu quả phanh khi xe tiến và khi xe lùi là như nhau, không phát sinh các lực phụ tác dụng lên ổ trục bánh xe (cơ cấu phanh được cân bằng).

- Phanh tang trống chốt tựa khác phía lực đẩy bằng nhau (hình 1.5.c): một chiều quay của tang phanh xuất hiện lực tự xiết ở cả hai guốc phanh cho hiệu quả phanh tốt hơn chiều ngược lại, cơ cấu phanh cân bằng và độ mài mòn má phanh như nhau, tuy nhiên lại có kết cấu phức tạp.

- Phanh tang trống tự cường hóa lắp kiểu bơi (hình 1.5.a): tăng lực dẫn động các guốc phanh cho hiệu quả phanh cao, hiệu quả phanh hai chiều như nhau, nhưng quá trình phanh lại không êm dịu, các tấm ma sát mòn không đều.

Trong hệ thống phanh xe du lịch hiện nay có rất nhiều phương án tăng hiệu quả phanh, việc tận dụng lực tự xiết guốc phanh bằng kết cấu (c) và (d) không thực sự cần thiết, trong khi lại tồn tại những nhược điểm khó khắc phục nên không được sử dụng phổ biến.

Cơ cấu phanh kiểu (b) dùng cam quay để doãng má phanh nên chỉ có thể dẫn động trực tiếp bằng cơ khí hoặc bố trí trong hệ thống phanh khí nén. Do đó cơ cấu này chỉ được sử dụng làm phanh dừng dẫn động cơ khí, không bố trí trong hệ thống phanh chính trên xe du lịch.

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

- Loại giá đỡ di động : 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. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ. Bình thường khi chưa phanh do giá đỡ có thể di trượt ngang trên chốt nên nó tự lựa để chọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa phanh hai bên là như nhau. Khi đạp phanh dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn vào xi lanh bánh xe. Pittông sẽ dịch chuyển để đẩy má phanh ép vào đĩa phanh. Do tính chất của lực và phản lực kết hợp với kết cấu tự lựa của giá đỡ nên giá đỡ mang má phanh còn lại cũng tác dụng một lực lên đĩa phanh theo hướng ngược với lực của má phanh do pittông tác dụng. Kết quả là đĩa phanh được ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe được thực hiện.

          ..................................................................................................

Hình 1.7. Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa.

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.

- Đĩa phanh tản nhiệt tốt nhưng lại khó giữ được sạch.

1.4. Hệ thống phanh trên ô tô du lịch.

Cấu tạo hệ thống phanh nói chung  đã được trình bày ở trên. Tuy nhiên điều kiện làm việc của mỗi loại xe phục vụ những mục đích khác nhau là rất khác nhau, dẫn đến đặc điểm kết cấu của các cụm hệ thống trên xe cũng mang những nét đặc trưng riêng. Do đó, để tìm hiểu về hệ thống phanh trên ô tô du lịch, trước hết cần phải biết được công dụng cũng như các đặc điểm và yêu cầu đối riêng với loại xe này, phần tiếp theo của đồ án sẽ giải quyết vấn đề trên.

1.4.1. Giới thiệu chung về ô tô du lịch.

Ô tô du lịch là một loại phương tiện giao thông đường bộ có khả năng vận chuyển một số lượng người và hàng hóa hạn chế, chủ yếu phục vụ nhu cầu cá nhân. Ngày nay, ô tô du lịch ngày càng được sử dụng rộng rãi, mở rộng nhiều chủng loại nhằm đáp cho từng nhóm đối tượng sử dụng cụ thể, gồm một số loại chính như sau :

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

CHƯƠNG 2

PHÂN TÍCH KẾT CẤU CÁC HỆ THỐNG PHANH THƯỜNG ĐƯỢC

SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ DU LỊCH

Giới thiệu chung.

Xuất phát từ những đặc điểm riêng của xe du lịch đã được trình bày ở trên, kết cấu của hệ thống phanh có những đặc trưng sau:

- Chỉ sử dụng hệ thống phanh chính dẫn động thủy lực.

- Hệ thống dẫn động phải được chia dòng để đảm bảo độ tin cậy.

- Hiệu quả phanh cao đồng thời phải đảm bảo phanh êm dịu.

- Không bị trượt lết các bánh xe hay lệch hướng chuyển động khi phanh.

- Điều khiển nhẹ nhàng, giảm bớt công việc kiểm tra điều chỉnh cho người lái.

- Áp dụng nhiều công nghệ điều khiển điện tử hỗ trợ quá trình phanh xe.

2.1. Cấu tạo hệ thống phanh sử dụng trên ô tô du lịch

a. Cấu tạo chung.

..................................................................................................

Hình 2.1. Sơ đồ bố trí chung

1. Cơ cấu phanh trước; 2. Bình chứa dầu; 3. Xylanh chính; 4. Dòng phanh chính; 5. Dòng phanh phụ; 6. Bầu trợ lực chân không; 7. Bàn đạp phanh; 8. Cần phanh dừng; 9 và 11. Cáp dẫn động; 10. Dẫn hướng cáp; 12. Cơ cấu phanh sau; 13. Cần dẫn động điều hoàn lực phanh; 14. Bộ điều hòa lực phanh.

Trên hình 2.1 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:

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

2.2.2. Bộ trợ lực chân không.

a. Nhiệm vụ, 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.

..................................................................................................

Hình 2.4 – Bầu trợ lực chân không

1 – Nắp buồng thứ hai; 2- Piston của buồng thứ hai; 3- Van Ngược; 4- Lò xo; 5- Đai ốc; 6- Cữ chặn; 7- Thanh nối; 8- Vòng đệm; 9- Đệm làm kín thanh nối; 10,13,37- Đệm chắn; 11- Vòng bích; 12,26- Vòng chặn; 14- Màng ngăn; 15- Nắp vòng bích; 16- Nắp khoang thứ nhất; 17- Vách ngăn giữa khoang thứ nhất với khoang thứ hai; 18- Màng cao su của ngăn thứ hai; 19- Ống dẫn hướng; 20- Giảm va đập rung; 21- Lò xo van điều khiển chân không; 22- Màng cao su của ngăn thứ nhất; 23- Thân; 24- Piston 25- Thân van chân không; 27- Vòng đỡ thân van; 28 – Vòng bích làm kín thân van; 29 – Piston của van; 30 – Lọc không khí; 31 – Chụp bảo vệ; 32 – Thanh đẩy; 33 – Chốt chẻ; 34 - Ống lót lò xo; 35- Lò xo van; 36 – Vòng bích van điều khiển; 38 – Màng ngăn của van; 39 – Vít.

I,II: Khoang không khí ; III,IV:Khoang chân không.

*Cấu tạo

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

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.

2.2.3. Kết cấu bộ điều hòa lực phanh.

Chức năng của hệ thống phanh là để giảm tốc độ hay dừng hẳn xe bằng cách sử dụng hai loại lực cản. Loại thứ nhất là lực cản giữa má phanh và trống phanh (hoặc đĩa phanh); và loại thứ hai là lực cản giữa lốp và mặt đường.

Chúng ta đã biết rằng lực cản giữa lốp và mặt đường chính là lực bám sinh ra ở bánh xe khi phanh được xác định theo công thức:  

                       P_j = j G_j                          (2.1)

Trong đó:

j - hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường;

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

* Cấu tạo và nguyên lý làm việc.

2.2.4.1 Cơ cấu phanh có chốt tựa khác phía và lực tác dụng lên guốc phanh bằng nhau

Đặc điểm của cơ cấu này là có hai xylanh phanh bánh xe đặt riêng rẽ cho từng guốc và chốt tựa riêng rẽ được bố trí khác phía. Mômen ma sát sinh ra ở guốc trước và guốc sau bằng nhau. Khích thước xylanh của chúng bằng nhau nên tạo ra lực đẩy lên guốc bằng nhau. Trên hình (2.8) là sơ đồ nguyên lý cấu tạo cơ cấu phanh có chốt tựa khác phía, lực đẩy lên các guốc bằng nhau.

..................................................................................................

Hình 2.8  - Sơ đồ nguyên lý cấu tạo cơ cấu phanh có chốt tựa khác phía  lực đẩy lên các guốc bằng nhau

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

Khả năng thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài là dễ dàng. Thoát nước tốt do nước bám vào đĩa phanh bị loại bỏ rất nhanh bởi lực ly tâm nên tính năng phanh được phục hồi trong một thời gian ngắn.

Không cần điều chỉnh phanh.

* Nhược điểm

Nhược điểm của phanh đĩa là khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì đĩa phanh không được che đậy kín, bụi bẩn sẽ lọt vào khe hở giữa má phanh và đĩa phanh khi ôtô đi vào chỗ lầy lội làm giảm ma sát giữa đĩa phanh và má phanh khi phanh, phanh sẽ kém hiệu quả.

Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn. Phanh đĩa có tiếng kêu rít do sự tiếp xúc giữa đĩa phanh và má phanh.

CHƯƠNG 3

ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH PHANH Ô TÔ

Việc khảo sát động lực học quá trình phanh sẽ cho ta thấy rõ các yếu tố ảnh hưởng mật thiết đến quá trình phanh. Cơ sở của quá trình phanh khi hệ thống phanh có ABS. Kết quả quan trọng nhất mà quá trình khảo sát thu được đó là tìm ra được các điều kiện để hiệu quả phanh đạt tối ưu và một số chỉ tiêu để đánh giá hiệu quả ấy.

3.1.  Các giả thiết

Khi đang chuyển động trên đường cũng như khi bắt đầu vào chế độ phanh ôtô chịu tác dụng của nhiều nội lực và ngoại lực phức tạp. Để đơn giản và thuận tiện cho việc khảo sát, đề tài đưa ra một số giả thiết sau:

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

3.2.  Sơ đồ khảo sát

Từ các giả thiết trên, sơ đồ khảo sát động lực học quá trình phanh xe được đưa ra như trên hình 3.1.

..................................................................................................

Hình 3.1.  Sơ đồ lực tác dụng lên ôtô khi phanh

   Trong đó:

          P_P1, P_P2::là lực phanh tác dụng tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe cầu trước và bánh xe cầu sau với mặt đường. Bản chất của lực phanh chính là phản lực tiếp tuyến ngược chiều chuyển động của ôtô, xuất hiện khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh khiến cơ cấu phanh tạo ra mômen ma sát hay còn gọi là mômen phanh M_P nhằm hãm bánh xe lại.

          P_J : là lực quán tính đặt tại trọng tâm của ôtô, cùng chiều chuyển động của ôtô.

          G : là trọng lượng toàn bộ của ôtô, đặt tại trọng tâm ôtô.

          R_K1 ,R_K2: là các phản lực pháp tuyến của đường, tương ứng đặt tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe cầu trước, cầu sau với đường.

          M_f1, M_f2 : là các mô men cản lăn ở các bánh xe cầu trước, bánh xe cầu sau của ôtô.

          P_W :là lực cản không khí.

          Trong quá trình phanh, lực cản lăn và lực cản không khí có giá trị nhỏ, có thể bỏ qua. Sự bỏ qua này chỉ gây ra sai số khoảng 1,5 ¸ 2%.

3.3.  Động lực học quá trình phanh

3.3.1.  Phương trình động lực học khi phanh

Sử dụng sơ đồ khảo sát hình 3.1 viết phương trình cân bằng lực của ôtô theo chiều chuyển động ta có:

P_j - P_P - P_f - P_W = 0                                                                   (3.1)

Hay:

..................................................................                                              (3.2)

Trong đó:

+ P_P là tổng lực phanh ở tất cả các bánh xe, [N].

Lực phanh lớn nhất P_Pmax bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt đường, ta có:

P_Pmax = P_j = G . ...... = R_K . .........                                                (3.3)

                             R_K = R_K1 + R_K2+ R_K3

+   S  là quãng đường phanh, [m].

+    G  là trọng lượng toàn bộ của ôtô, [N].

+ ......là hệ số ảnh hưởng của khối lượng quay khi phanh có ngắt ly hợp.

+   K_W là hệ số cản không khí.

+   F = B.H là diện tích cản chính diện của ôtô, [m²].

+   B là chiều rộng cơ sở của ôtô, [m].

+   H là chiều cao lớn nhất của ôtô, [m].

+   f  là hệ số cản lăn của ôtô.

+   g là gia tốc trọng trường, [m/s²].

Trong thực tế khi vận tốc ôtô nhỏ hơn 100Km/h thì lực cản không khí chiếm khoảng 1,5 ¸ 2% tổng lực cản, do vậy khi xác định gia tốc phanh và quãng đường phanh có thể bỏ qua P_W.

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

Hình 3.5  Đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh theo vận tốc bắt đầu phanh v₁ và theo hệ số bám j

Khi G tăng lên thì .... giảm, do đó gia tốc phanh chậm dần sẽ giảm còn thời gian phanh và quãng đường phanh sẽ tăng lên. Thực nghiệm đã chứng minh quãng đường phanh của xe con, xe tải và xe khách khác nhau mặc dù bắt đầu phanh ở cùng một vận tốc v_2.

Đồ thị trên hình 3.5 đã cho thấy rằng vận tốc bắt đầu phanh v₁ càng cao thì quãng đường phanh càng lớn vì quãng đường phanh phụ thuộc vận tốc v­₁, đồng thời hệ số bám ..... càng cao thì quãng đường phanh  càng giảm.

3.4.3.2.  Quãng đường phanh thực tế

          Các công thức (3.13), (3.16), (3.20) xác định gia tốc chậm dần, thời gian phanh và quãng đường phanh đều mang tính lý thuyết, tức là trong điều kiện lý tưởng, nghĩa là áp suất chất lỏng (khí nén) có giá trị cực đại ngay tại thời điểm bắt đầu phanh và thời gian phản ứng của lái xe không được kể đến. Thời gian phanh không phải được tính từ khi phanh bắt đầu có hiệu quả mà phải tính từ khi người lái nhận được tín hiệu để phanh.

          Để xác định quãng đường phanh thực tế cần nghiên cứu quá trình phanh qua các đồ thị thực nghiệm thể hiện quan hệ giữa lực phanh P_P sinh ra ở bánh xe (hoặc mômen phanh M_P) với thời gian t. Đồ thị này được gọi là giản đồ phanh.

          Giản đồ phanh nhận được bằng thực nghiệm và qua giản đồ phanh có thể phân tích và thấy được bản chất của quá trình phanh.

Trên giản đồ, gốc toạ độ được coi là thời điểm người lái phát hiện ra chướng ngại vật ở phía trước và nhận thức được rằng cần phải phanh xe. Thời gian các giai đoạn trong quá trình phanh thực tế được xác định cụ thể gồm có:

t₁: Thời gian phản xạ của người lái, tức là từ lúc thấy được chướng ngại vật cho đến lúc tác dụng vào bàn đạp phanh. Thời gian này phụ thuộc vào trình độ của người lái. Thời gian t₁ nằm trong giới hạn t₁ = 0,3 .... 0,8s.

t₂: Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh do phải khắc phục hành trình tự do trong hệ thống, tức là thời gian từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh cho đến khi má phanh ép sát vào tang phanh. Thời gian này phụ thuộc vào kết cấu dẫn động phanh, đối với phanh khí nén t₂ = 0,2 ... 0,4s, phanh dầu t₂ = 0,03 .... 0,1s.

t₃: Thời gian tăng lực phanh và tăng gia tốc chậm dần, nó phụ

thuộc vào kết cấu dẫn động phanh, với phanh khí nén t₃ = 0,5 ....1s, phanh dầu t₃ = 0,2 ... 0,4s.

t₄: Thời gian phanh hoàn toàn với lực phanh cực đại P_Pmax và với gia tốc chậm dần cực đại J_Pmax. Thời gian này được xác định theo công thức (3.16). Trong thời gian này lực phanh và gia tốc chậm dần có giá trị không đổi.

t₅: Thời gian nhả phanh sau khi xe dừng, lực phanh giảm dần về 0. Đối với phanh khí nén t₅ = 1,5 .... 2s, phanh dầu t₅ = 0, 2s.

     Khi ôtô đã dừng hoàn toàn thì thời gian phanh t₅ không ảnh hưởng đến quãng đường phanh nhỏ nhất. Như vậy thời gian phanh thực tế tổng cộng kể từ lúc có tín hiệu phanh đến khi phanh dừng hẳn sẽ là:

t_P = t₁ + t₂ + t₃ + t₄                                                                             (3.21)

 .......................................................................................

......................................................................................

.........................................

Qua những phân tích trên ta thấy cần thiết phải có cơ cấu tự động điều chỉnh áp suất khí nén trong dẫn động phanh đến các cầu theo sự thay đổi của mômen bám, khi đó sẽ loại trừ được khả năng hãm cứng không đúng lúc của các bánh xe. Thời điểm cần điều chỉnh áp suất khí nén trong dẫn động là khi đạt giá trị (Q₀, j₀), sao cho khi lực bàn đạp đạt đến giá trị Q_max thì mômen phanh ở cả hai cầu đều đạt bằng giá trị của mômen bám. Trọng lượng bám sẽ được sử dụng hiệu quả hơn. Để làm được điều đó cần có cơ cấu tự động điều chỉnh lực phanh (bộ điều hoà lực phanh) và cơ cấu chống hãm cứng bánh xe (ABS). Qua đó cũng để nắm vững những điều kiện để phanh xe hiệu quả trong quá trình sử dụng và khai thác xe.

CHƯƠNG 4

HƯỚNG DẪN KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ DU LỊCH

         Trên cơ sở các đặc điểm đã tìm hiểu, phần cuối cùng của đồ án tập trung vào quá trình sử dụng của hệ thống phanh trên ô tô du lịch trong điều kiện thực tế, nhằm đưa ra được phương pháp khai thác hiệu quả nhất.

4.1.  Công tác kiểm tra bảo dưỡng trong quá trình khai thác.

Trong quá trình khai thác, để đảm bảo cho các cụm, hệ thống luôn trong tình trạng kỹ thuật tốt nhất, người quản lý sử dụng xe cần phải thực hiện tốt công tác kiểm tra bảo dưỡng bao gồm: kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên, bảo dưỡng cấp 1 và bảo dưỡng cấp 2, trong đó có các nội dung sau:

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

4.2. Kiểm tra điều chỉnh đối với hệ thống phanh.

Công tác kiểm tra điều chỉnh đối với hệ thống phanh cần chú ý các nội dung sau :

-  Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh.

-  Điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh.

-  Xả khí trong dẫn động thủy lực.

4.2.1.  Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh.

Hành trình toàn bộ, hành tình tự do và vị trí tự do của bàn đạp phanh  phụ thuộc vào kích thước, vị trí ngồi lái của từng loại xe, được nhà sản xuất quy định cụ thể trong sách hướng dẫn khai thác.

Việt điều chỉnh được tiến hành thông qua các ốc hạn chế hành trình bàn đạp và thay đổi chiều dài của đũa đậy. Khi điều chỉnh cần chú ý, giữa đũa đẩy và đáy của pittông luôn phải có khe hở tự do, nhằm đảm bảo phanh được nhả hoàn toàn.

4.2.2.  Điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh.

Trong quá trình sử dụng, cần tiến hành kiểm tra điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang của cơ câu phanh guốc.

.......................................................................................

......................................................................................

.........................................

Đối với các cơ cấu phanh sử dụng chốt tựa kiểu bạc lệch tâm thì chỉ điều chỉnh bạc khi thay thế, sửa chữa.

4.2.3.  Xả khí trong dẫn động thủy lực.

Đối với hệ thống phanh dẫn động thủy lực, nếu trong đường ống có lẫn các bọt khí có độ đàn hồi cao, lực bàn đạp sẽ không được truyền tới các guốc phanh. Do đó, khi tiến hành sửa chữa hay thay thế, cần tiến hành xả khí đúng quy trình tại tất cả các vị trí có vít xả khí theo nguyên tắc : ‘‘từ xa về gần, từ thấp lên cao’’.

KẾT LUẬN

   Hiện nay trên thế giới nói chung và nước ta nói riêng, việc sử dụng ô tô làm phương tiện đi lại, chuyên chở, là phương tiện quan trọng, không thể thiếu trong nền kinh tế quốc dân. Vì thế, trong sự nghiệp đổi mới nhằm đưa đất nước ta trở thành một nước có nền công nghiệp hiện đại, chúng ta cần phải phát triển nhiều ngành kinh tế mũi nhọn để đáp ứng nhu cầu chung của đất nước, trong đó có ngành công nghiệp ô tô. Tuy nhiên, với công nghệ, kỹ thuật lạc hậu, trình độ của công nhân, kỹ sư  còn nhiều hạn chế, chúng ta phải tận dụng tối đa khả năng hiện có, khai thác tốt nhất có thể nguồn lực cũng như phương tiện trong nước. Để đảm bảo được yêu cầu trên, trong ngành ô tô chúng ta cần phải tìm hiểu, đánh giá, kiểm nghiệm động cơ, các hệ thống, cụm, cơ cấu cho xe, nhằm có biện pháp khai thác sử dụng xe một cách hợp lý và có hiệu quả cao nhất.

   Qua thời gian thực hiện đồ án, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn động cơ, khoa động lực. Đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo:……………. để tôi có thể hoàn thành đồ án này.

   Do trình độ và kinh nghiệm của bản thân còn nhiều hạn chế, nên quá trình thực hiện khó tránh khỏi sai sót, tôi rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy và các bạn, để nâng cao trình độ bản thân phục vụ cho quá trình công tác sau này.

   Tôi xin chân thành cảm ơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tài liệu về động cơ ZMZ-514.

2. Hướng dẫn đồ án môn học động cơ đốt trong (2003).

         Tac giả:       TS. Vy Hữu Thành.

                             ThS. Vũ Anh Tuấn.

3. Lý thuyết động cơ đốt trong (2002).

         Tác giả:       PGS.TS. Hà Quang Minh.

4. Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong, phần I (1996).

         Tác giả:       PGS.TS. Lại Văn Định.

                             TS. Vy Hữu Thành.

5. Kết cấu tính toán động cơ đốt trong, phần II (2003).

         Tác giả:       PGS.TS. Lại Văn Định.

                             TS. Vy Hữu Thành.

6. Đại cương động cơ đốt trong (2006).

         Tác giả:       PGS.TS. Lại Văn Định.

7. Tài liệu về bơm cao áp kiểu phân phối.

8. Sổ tay vẽ kỹ thuật cơ khí (2001).

          Chủ biên:    Nguyễn Trường Sinh.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"