MỤC LỤC
MỤC LỤC...................................................................................................................1
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................4
Chương 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CHẨN ĐOÁN...................................................5
1.1. Lý thuyết chẩn đoán..........................................................................................5
1.1.1. Khái niệm chẩn đoán kỹ thuật ô tô....................................................................5
1.1.2. Mục đích của chẩn đoán kỹ thuật ô tô...............................................................6
1.1.3. Ý nghĩa của chẩn đoán kỹ thuật ô tô.................................................................7
1.1.4. Các phương pháp chẩn đoán kỹ thuật ô tô.......................................................7
1.1.4.1. Chẩn đoán bằng các công cụ chẩn đoán đơn giản........................................7
1.1.4.2. Tự chẩn đoán.................................................................................................8
1.1.4.3. Chẩn đoán trên thiết bị chuyên dụng.............................................................9
1.1.4.4. Chẩn đoán bằng hệ chuyên gia chẩn đoán máy............................................9
1.2. Phạm vi nghiên cứu..........................................................................................10
1.3. Mục đích, ý nghĩa đề tài....................................................................................10
Chương 2. LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHANH.....................................................11
2.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống phanh.........................................11
2.1.1. Công dụng........................................................................................................11
2.1.2. Yêu cầu.............................................................................................................11
2.1.3. Phân loại..........................................................................................................12
2.2. Hư hỏng trong hệ thống phanh.......................................................................17
2.2.1. Cơ cấu phanh…...............................................................................................17
2.2.2. Dẫn động điều khiển phanh.............................................................................19
Chương 3. CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG PHANH........................................................58
3.1. Các thông số chẩn đoán cơ bản.....................................................................58
3.1.1. Một số tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra hiệu quả phanh................................58
3.2. Phương pháp và thiết bị chẩn đoán...............................................................62
3.2.1. Xác định hiệu quả phanh.................................................................................62
3.2.2. Đo lực phanh và hành trình bàn đạp phanh....................................................66
3.2.3. Đo lực phanh và hành trình cần kéo phanh.....................................................67
3.2.4. Đo hiệu quả phanh của phanh tay................................................................ 68
3.2.5. Xác định sự không đồng đều của lực hay moomen phanh............................ 68
Chương 4. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THIẾT BỊ KIỂM TRA CÁC VAN ĐIỀU ÁP....70
4.1. Khái quát chung về thiết bị kiểm tra.............................................................. 70
4.1.1. Động cơ điện.................................................................................................. 71
4.1.2. Đầu nén khí......................................................................................................72
4.1.3. Bình khí nén.....................................................................................................72
4.1.4. Đồng hồ báo áp suất khí nén.......................................................................... 73
4.1.5. Van điều áp khí nén....................................................................................... .73
4.2. Quy trình sử dụng thiết bị kiểm tra các van điều tiết áp suất......................74
KẾT LUẬN................................................................................................................ 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 82
MỞ ĐẦU
Lịch sử ngành công nghiệp ô tô đã trải qua hơn một trăm năm, nó không ngừng đánh dấu những bước phát triển từ các dòng xe sơ khai nhất chạy bằng hơi nước đến các loại xe hiện đại như ngày nay, nhằm đáp ứng và phục vụ nhu cầu ngày càng phát triển của đời sống con người trong cuộc sống hiện đại.
Ngày nay ôtô được các hãng sản xuất hàng đầu trên thế giới nghiên cứu phát triển, trong đó sự an toàn cho người và xe bao giờ cũng được quan tâm và chú trọng hàng đầu, do đó việc phát triển ôtô ngày càng an toàn. Do sự phát triển ngày càng cao của ngành ôtô dẫn đến hệ thống phanh ngày càng hoàn thiện để đảm bảo tính năng an toàn cho người sử dụng. Do đó sự phát triển từ hệ thống phanh guốc dẫn đến sự ra đời của hệ thống phanh đĩa, hệ thống chống bó cứng bánh xe (hệ thống ABS) … Các hệ thống phanh đó đã trở thành một trong những bộ phận quan trọng nhất trong cấu tạo ô tô.
Xuất phát từ vai trò quan trọng của hệ thống phanh, chúng ta cần tổ chức khai thác tốt đồng thời đánh giá được thực trạng chất lượng của chúng để có biện pháp sử dụng thích hợp.
Đề tài “Nghiên cứu các phương pháp và thiết bị chẩn đoán hệ thống phanh” đặt ra là cần thiết và mang ý nghĩa thực tiễn.
Với mục đích đó, đề tài đi sâu vào những vấn đề cơ bản sau:
+ Mở đầu:
+ Chương 1. Cơ sở lý thuyết về chẩn đoán .
+ Chương 2. Lý thuyết về hệ thống phanh.
+ Chương 3. Chẩn đoán hệ thống phanh.
+ Chương 4. Nghiên cứu chế tạo thiết bị chẩn đoán hệ thống phanh.
+ Kết luận.
Chương 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CHẨN ĐOÁN
1.1. Lý thuyết chẩn đoán.
1.1.1. Khái niệm chẩn đoán kỹ thuật ô tô.
Trong quá trình sử dụng trạng thái kỹ thuật của ô tô nói chung và của các hệ thống trên ô tô nói riêng thường thay đổi theo hướng xấu đi, dẫn tới hay hỏng và giảm độ tin cậy. Quá trình thay đổi kéo dài thời gian hay hành trình sử dụng và phụ thuộc vào nhiều nguyên nhân. Để duy trì tình trạng kỹ thuật của ô tô và các hệ thống ở trạng thái làm việc với độ tin cậy cao nhất có thể, người khai thác phải luôn tác động kỹ thuật vào đối tượng khai thác, trong đó chẩn đoán là một khâu rất quan trọng trong quá trình bảo dưỡng và sửa chữa.
- Kiểm tra bao gồm việc nghiên cứu quá trình xẩy ra của đối tượng trong quá khứ, làm rõ đặc tính và sự thay đổi của các thông số cấu trúc của đối tượng, đồng thời xác định, phân tích và phân loại quá trình biến đổi của các thông số trên.
- Chẩn đoán là quá trình xác định những thông số ban đầu và giá trị cho phép cuối cùng của đối tượng nghiên cứu, phân tích các thông số đó và trên cơ sở đó chọn các phương pháp xác định đo kiểm.
1.1.2. Mục đích của chẩn đoán kỹ thuật ô tô.
Mục đích của chẩn đoán trạng thái kỹ thuật là tác động kỹ thuật vào quá trình khai thác và sử dụng ô tô và nhằm đảm bảo cho ô tô hoạt động có độ tin cậy cao, an toàn, hiệu quả bằng cách phát hiện kịp thời các hư hỏng và dự báo tình trạng kỹ thuật của xe trong tương lai.
tình trạng kỹ thuật của xe trong tương lai.
Trong sử dụng, độ tin cậy làm việc của ôtô luôn suy giảm, mức độ suy giảm độ tin cậy chung của ôtô phụ thuộc vào độ tin cậy của các hệ thống và chi tiết bởi vậy để duy trì độ tin cậy chung cần thiết phải tác động kỹ thuật vào đối tượng. Để xác định tình trạng kỹ thuật có thể tiến hành bằng nhiều cách khác nhau:
- Tháo rời, kiểm tra, đo đạc, đánh giá. Phương thức này đòi hỏi chi phí nhân lực tháo rời, và có thể gây nên phá huỷ trạng thái tiếp xúc của các bề mặt lắp ghép. Phương thức này gọi là xác định tình trạng kỹ thuật trực tiếp.
- Không tháo rời, sử dụng các biện pháp thăm dò, dựa vào các biểu hiện đặc trưng để xác định tình trạng kỹ thuật của đối tượng. Phương pháp này được gọi là chẩn đoán kỹ thuật.
1.1.4. Các phương pháp chẩn đoán kỹ thuật ô tô.
Có nhiều phương pháp chẩn đoán, cách phân loại phổ biến nhất là theo công cụ chẩn đoán, theo cách này thì có các phương pháp chẩn đoán:
1.1.4.1. Chẩn đoán bằng các công cụ chẩn đoán đơn giản.
Các công cụ chẩn đoán đơn giản chủ yếu dựa vào cảm quan của con người, dùng các thiết bị đo lường thông dụng.Phương pháp này vẫn được sử dụng khi số lượng đối tượng chẩn đoán không nhiều, hay đối tượng chẩn đoán có tính đồng nhất.
Nghe âm thanh trong vùng con người cảm nhận được: Các tiếng gõ tiếng ồn phát ra từ động cơ, các bộ truyền, các hệ thống…
1.1.4.2. Tự chẩn đoán.
Tự chẩn đoán là một biện pháp phòng ngừa tích cực mà không cần chờ đến định kỳ chẩn đoán, ngăn chặn kịp thời các hư hỏng, sự cố hay khả năng mất an toàn chuyển động đến tối đa.
Nguyên lý hình thành hệ thống tự chẩn đoán dựa trên cơ sở hệ thống tự điều chỉnh.Trên các hệ thống tự điều chỉnh đã có các thành phần cơ bản : Cảm biến đo tín hiệu, bộ điều khiển trung tâm, cơ cấp chấp hành.Các bộ phận này hoạt động theo nguyên tắc điều khiển mạch kín liên tục.
1.1.4.4. Chẩn đoán bằng hệ chuyên gia chẩn đoán máy.
Để tiến hành chẩn đoán trên máy tính, các phần được xếp đặt tương thích với cấu trúc máy.Các phần của cơ sở tri thức, định nghĩa các khái niệm, các thông số chuẩn của đối tượng chẩn đoán được sắp xếp vào bộ nhớ cố định. “Môtơ suy luận” bao gồm công việc xử lý các thông tin cụ thể.Hai phần này được đặt trong máy tính, giao diện của máy cũng giống như giao diện máy tính.
1.3. Mục đích, ý nghĩa đề tài.
Trong những năm gần đây, công nghệ ô tô đã phát triển với tốc độ chóng mặt. Các hệ thống trên ô tô ngày càng được hoàn thiện nhằm bảo đảm tính tiện nghi và an toàn. Hệ thống phanh có sự thay đổi vượt bậc nhằm tăng tính năng an toàn cho ô tô. Để hệ thống hoạt động với độ tin cậy cao, phòng ngừa những hư hỏng xảy ra gây mất an toàn cần phải xác định được quá trình suy giảm chất lượng của hệ thống.
Vì vậy Tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu các phương pháp và thiết bị chẩn đoán hệ thống phanh” để nghiên cứu nhằm để người sử dụng hiểu rõ kết cấu và chi tiết, khai thác và bảo dưỡng, làm tài liệu tham khảo sau này.
Chương 2
LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHANH
2.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống phanh
2.1.1. Công dụng
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó theo yêu cầu của người lái. Giữ cho ôtô máy kéo dừng ở ngang dốc trong thời gian lâu dài hoặc cố định xe trong thời gian dừng xe. Đối với ôtô máy kéo hệ thống phanh rất quan trọng vì nó đảm bảo cho ôtô chuyển động an toàn ở tốc độ cao hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm nhờ vậy mà nâng cao được chất năng suất vận chuyển tăng được tính động lực.
2.1.2. Yêu cầu hệ thống phanh
Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của xe đảm nhận chức năng an toàn chủ động nên nó phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất trong mọi trường hợp mà bánh xe bị trượt.
- Hoạt động êm dịu, không giật để đảm bảo êm dịu khi phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái xe.
- Có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm.
2.2. Hư hỏng trong hệ thống phanh
Các hư hỏng trong hệ thống phanh rất đa dạng, chúng ta có thể chia các hư hỏng theo kết cấu của cơ cấu phanh và hư hỏng trong dẫn động điều khiển phanh.
2.2.1. Cơ cấu phanh
2.2.1.1. Mòn các cơ cấu phanh
Quá trình phanh xảy ra trong các cơ cấu phanh được thực hiện nhờ ma sát giữa phần quay và phần không quay, vì vậy sự mài mòn các chi tiết của má phanh với tang trống hay đĩa phanh là không tránh khỏi. Sự mài mòn này làm tăng kích thước bề mặt làm việc của tang trống, giảm chiều dày má phanh, tức là làm tăng khe hở má phanh với tang trống khi không phanh. Khi đó, muốn phanh hành trình bàn đạp phanh phải lớn lên hoặc với hệ thống phanh khí nén thời gian chậm tác dụng sẽ tăng. Hậu quả của nó sẽ làm tăng quãng đường phanh, tăng thời gian phanh, giảm gia tốc chậm đần trung bình của ôtô, chúng ta thường nói là sự mòn cơ cấu phanh làm giảm hiệu quả phanh của ôtô.
2.2.1.2. Mất ma sát trong cơ cấu phanh
Các cơ cấu phanh ngày nay thường dùng ma sát khô, vì vậy nếu bề mặt ma sát bị dính dầu, mỡ, nước thì hệ số ma sát giữa má phanh và tang trống sẽ giảm, tức là giảm mô men phanh sinh ra. Thông thường trong sử dụng do mỡ từ moayơ, dầu từ xy lanh bánh xe, nước từ bên ngoài xâm nhập vào, bề mặt má phanh tang trống bị chai cứng... làm mất ma sát trong cơ cấu phanh.
2.2.1.3. Bó kẹt cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh cần thiết phải tạo cho bánh xe lăn trơn khi không phanh. Trong một số trường hợp cơ cấu phanh bị bó kẹt do: bong tấm ma sát guốc phanh, hư hỏng các cơ cấu hồi vị trong cơ cấu, do điều chỉnh không đúng, vật lạ rơi vào không gian làm việc.... Sự bó kẹt cơ cấu phanh còn có thể xảy ra trên cơ cấu phanh có phanh tay và phanh chân làm việc chung trong cùng một cơ cấu phanh.
2.2.2. Dẫn động điều khiển phanh.
Các hư hỏng thường gặp của phần dẫn động điều khiển là đa dạng.Phức tạp hơn cả là các hư hỏng phần dẫn động điều khiển của hệ thống thủy lực.
2.2.2.1. Đối với dẫn động phanh kiểu thủy lực.
Hệ thống phanh chính gồm có: Cơ cấu phanh có các guốc phanh 5, các lò xo kéo 6. Tang phanh cố định với moayơ bánh xe và quay cùng với bánh xe. Guốc phanh một đầu cố định lên giá qua khớp quay với chốt tựa, đầu kia tỳ vào đòn bẩy của Piston xi lanh công tác. Lò xo kéo có tác dụng kéo guốc phanh tách khỏi tang phanh khi thôi phanh. Dẫn động phanh gồm xi lanh chính 2, xi lanh công tác 4, các đường ống dẫn 3 và bàn đạp phanh 1. Trong các đường ống dẫn và các khoang trong xi lanh chính và xi lanh công tác ở bánh xe được điền đầy chất lỏng.
a) Xilanh chính
Nhiệm vụ của xilanh chính là nhận lực từ bàn đạp phanh, tạo ra dầu có áp suất cao truyền tới các xilanh công tác ớ các bánh xe.
Thân xilanh được đúc bằng gang, trên thân có gia công các lỗ dầu và lỗ bù dầu, có lỗ ren để bắt ống nối, đường kính xilanh 32 mm.
Piston được chế tạo bằng hợp kim nhôm, có các gờ để lắp gioăng làm kín, đỉnh piston được khoan 8 lỗ nhỏ khoảng 1,8 mm để dẫn dầu trong hành trình trả.
b) Xilanh công tác
Được đúc bằng gang xám GX18- 36, có đường kính trong là 32mm, có lỗ ren M10 để bắt van xả khí và lỗ ren M12 để lắp đầu nối. Xilanh công tác có tác dụng cùng với piston nhận lực thông qua phần dẫn động truyền tới guốc phanh.
Dẫn động điều khiển là tập hợp các thiết bị dùng để truyền năng lượng từ nguồn đến cơ cấu phanh và điều khiển năng lượng này trong quá trình truyền với mục đích phanh xe với cường độ phanh khác nhau.
c) Cơ cấu báo tín hiệu
Dùng để kiểm tra và báo hiệu cho lái xe biết về hiện tượng hở một trong những đường dẫn dầu thuỷ lực tới cơ cấu phanh của bánh xe, để người lái đưa ra các biện pháp khắc phục.
Ưu điểm: Nhỏ gọn, có độ nhạy cao.
Nhược điểm: Chế tạo phức tạp.
2.2.2.2. Đối với dẫn động phanh kiểu thủy lực trợ lực chân không
Trên hình 2.15 thể hiện một số bộ phận chính trong dẫn động điều khiển phanh bằng thủy lực, trợ lực chân không.Bàn đạp phanh bố trí kiểu treo.Xi lanh phanh chính, bầu trợ lực bố trí đồng trục thành một khối phù hợp với kết cấu bàn đạp kiểu treo.Bộ phận báo tín hiệu được gá trực tiếp lên thân xi lanh chính.
a) Bộ trợ lực chân không
Bầu trợ lực chân không dùng để trợ lực cho người lái khi phanh
Đặc điểm, cấu tạo : Sử dụng ngay độ chân không ở đường ống nạp của động cơ, đưa độ chân không này vào khoang III và IV của bộ trợ lực, còn khoang I và II khi phanh được thông với khí trời.
b) Xi lanh chính
Nhiệm vụ của xi lanh 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 xi lanh bánh xe tạo lực đẩy lên các guốc phanh thực hiện quá trình phanh xe.Cấu tạo của xi lanh chính được thể hiện trên hình 2.17.
* Cấu tạo:
Xi lanh phanh chính là xi lanh kép, tức là trong xi lanh phanh có hai piston, tương ứng với chúng là hai khoang chứa dầu riêng biệt. Mỗi khoang được nối với một đường dẫn tương ứng tới các cầu xe.
+ Thân xi lanh 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.
+ Piston: Mỗi buồng của xi lanh chính có một piston. Mỗi piston có một lò xo hồi vị riêng. Piston được chế tạo bằng nhôm đúc, phía đầu làm việc có gờ cố định gioăng làm kín, trên mỗi piston có khoan 8 lỗ và có khoang chứa dầu để bù dầu trong hành trình trả. Phía đuôi của piston khoang thứ nhất có hốc để chứa đầu cần đẩy. Vị trí tương đối của piston được bảo đảm nhờ ống lót hạn chế và vít hãm. Đường kính của piston dpt=27 (mm).
c) Cơ cấu truyền
Hệ thống phanh sử dụng dẫn động phanh hai dòng, đầu ra của xi lanh chính có hai đường dầu độc lập dẫn đến các bánh xe. Mỗi dòng dẫn động được nối với một khoang của xi lanh phanh chính. Khoang thứ nhất tương ứng với dòng dẫn động ra cầu sau, khoang thứ hai tương ứng với dòng dẫn động ra cầu trước. Việc sử dụng dẫn động phanh hai dòng có kết cấu phức tạp hơn so với dẫn động một dòng nhưng làm tăng độ tin cậy của hệ thống.
2.2.2.3. Đối với dẫn động phanh khí nén
Cấu tạo chung của hệ thống phanh khí nén gồm có: máy nén khí 1 đóng vai trò là nguồn năng lượng, các van phanh 2 và 5 thuộc khối điều khiển; khối truyền gồm các đường ống dẫn khí, ống mềm, đầu nối, khối tích năng là bình chứa khí nén 9 và 6, khối chấp hành là các bầu phanh 8.
a) Máy nén khí
Máy nén khí bảo đảm nạp khí nén cho các bình chứa khí nén, từ đó khí nén được cung cấp cho hệ thống phanh và các bộ phận khác như cụm gạt nước, còi, cơ cấu đóng mở cửa lên xuống...
Thân của máy nén khí 1, khối xilanh 6 và nắp máy10 được đúc từ gang xám. Mỗi piston 8 có 3 vòng găng: 2 vòng găng hơi và vòng găng dầu. Piston được nối với thanh truyền 7 bằng chốt. Chốt này được hạn chế dọc trục bằng tanh hãm. Thanh truyền nối với trục khuỷu 19 nhờ các bạc ba bít và các nắp rời. ở nắp máy trên phần giữa hai xilanh có hai van nén 13. Van nén tỳ vào đế 14 nhờ lò xo 12. Phía bên mỗi xilanh có các van nạp tỳ vào đế tựa bằng lò xo 29. Cơ cấu giảm tải gồm cần đẩy 23, đòn ngang 25 và các con trượt 26.
b) Bộ điều chỉnh áp suất
Bộ điều chỉnh áp suất đặt trên khối xilanh của máy nén khí ở khoang trong vỏ 11 nối với khoang dưới con trượt nhờ rãnh 7 có hai van bi 13 và 14. Hai van chịu lực ép của lò xo 2 thông qua cần đẩy 5. Van nạp khí dưới 13 có đế tựa dạng vòng đệm lò xo 12. Kết cấu này không cho van bi dính vào đế tựa. Đế tựa của van thải 14 là mặt mút của dẫn hướng 6 của cần đẩy 5. ở ống dẫn hướng 6 có rãnh nối thông khoang của bộ điều chỉnh áp suất. Lưới lọc 8 dùng để lọc dầu và nước lẫn trong khí nén. Không khí từ bầu lọc khí của động cơ đi vào khoang dưới các van nạp 27 (hình 2.20) của máy nén khí và bị hút vào xi lanh khi piston chuyển dịch xuống dưới.
c) Tổng van phanh
Khí nén sau khi được nạp đầy trong các bình chứa sẽ được điều khiển thời điểm và lưu lượng cung cấp vào hệ thống thông qua một thiết bị có tác dụng như một van khóa gọi là tổng van phanh. Tuỳ thuộc vào dẫn động một dòng, hai dòng hoặc có phanh rơmoóc mà kết cấu của tổng van phanh có những đặc điểm khác nhau. Dưới đây là cấu tạo của tổng van phanh 2 tầng dùng cho dẫn động phanh 1 dòng.
d) Van an toàn
Hình 2.22 dưới đây thể hiện cấu tạo của van an toàn, gồm có đế van 1, thân van 2, van bi 3, lò xo van 4, đai ốc hãm 5, vít điều chỉnh 6 điều chỉnh lực ép lò xo cũng là điều chỉnh áp suất và thanh đẩy 7. Van an toàn được dùng để phòng ngừa cho hệ thống khí nén khỏi bị tăng áp suất quá lớn trong trường hợp bộ tự động điều chỉnh áp suất bị hư hỏng.
f) Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh là cơ cấu chấp hành trong hệ thống phanh, nó tạo ra mô mem phanh cần thiết và giữ ổn định về chất lượng phanh trong quá trình sử dụng. Hệ thống phanh khí nén sử dụng cơ cấu phanh loại ma sát. Lực cản được tạo ra nhờ ma sát thay đổi giữa phần quay (tang phanh) và phần không quay (guốc phanh). Phần quay được liên kết cứng với bánh xe ôtô.
Khi cam quay thì chuyển dịch của guốc về hai phía là như nhau, do vậy mà đảm bảo giá trị phản lực pháp tuyến và lực ma sát như nhau đối với cả guốc trước và guốc sau vì thế nên các tấm ma sát sẽ mòn như nhau, không phát sinh các lực phụ tác dụng lên ổ trục bánh xe. Hiệu quả phanh khi xe tiến và xe lùi là như nhau. Sự cân bằng của cơ cấu phanh và mô men phanh do guốc trước và guốc sau tạo ra bằng nhau sẽ tạo ra cơ sở giữ ổn định chất lượng phanh nên nó được áp dụng rộng rãi trên các ô tô loại lớn.
2.2.2.4. Phanh thủy khí
Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh thủy khí được trình bày trên hình 2.25.
Về cấu tạo, hệ thống phanh chính trên xe Ural – 43206 có hai dòng phanh riêng biệt để phanh các bánh xe ở cầu trước và cầu sau, ngoài ra còn có một dòng phanh riêng để điều khiển phanh rơ moóc.Trên hình 2.25 máy nén khí 29 cấp khí nén qua van điều chỉnh áp suất 4 trong khối van bảo vệ. Khối này gồm van bảo vệ ba ngả 5 và một ngả 7 của van bảo vệ để phân phối và cấp cho bình khí 3, 9 và 26 thuộc các dòng phanh độc lập.
a) Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh thủy khí
- Khi không phanh:
+ Máy nén khí 29 thông qua bộ điều chỉnh áp suất 4, van 3 ngả 5 cung cấp khí nén cho các bình khí 3, 9, 26. Khi áp suất trong các bình khí đạt tiêu chuẩn 0,6 đến 0,77 Mpa, van điều áp trong máy nén khí và bộ điều chỉnh áp suất 4 sẽ ngưng cung cấp khí nén đến các bình khí và giữ áp suất khí nén trong hệ thống đạt tiêu chuẩn 0,6 – 0,77 Mpa.
+ Khi khí nén từ các bình 3, 26 được đưa đến tổng van phanh 27, ở trạng thái chưa làm việc các khoang nhận khí nén của tổng van phanh 27 được đóng kín, khí nén sẽ không được đưa đến các dòng phanh, đồng thời lúc này các van điều khiển phanh rơ moóc 1 dòng và 2 dòng 15, 18 cũng không cung cấp khí nén đến hệ thống phanh của rơ moóc. Quá trình phanh không diễn ra
- Khi thôi phanh
+ Khi thôi phanh người lái nhả bàn đạp phanh, lúc này các khoang thông với các bình khí 3, 26 của tổng van phanh 27 sẽ đóng lại và ngừng cung cấp khí nén đến các dòng phanh, đồng thời các khoang đưa khí nén đến các xy lanh phanh chính trên tổng van phanh 27 được thông với khí trời và khí nén áp suất cao trong xy lanh phanh chính và các được dẫn được xả ra môi trường. Dưới tác dụng của lực đàn hồi ở các lò xo trong cơ cấu phanh và xy lanh phanh chính sẽ kéo các guốc phanh và píttông về vị trí khi chưa phanh. Quá trình phanh kết thúc.
c) Tổng van phanh hai tầng.
* Công dụng:
Tổng van phanh hai tầng dùng để cung cấp khí nén cho các dòng điều khiển hệ thống phanh chính cũng như điều khiển dẫn động phanh rơ moóc.
* Cấu tạo:
Kết cấu tổng van phanh hai tầng trên xe Ural - 43206 được biểu diễn trên hình 2.26 gồm các phần tử chính sau: Pít tông tăng tốc 23, van trên 24 và van dưới 17, pít tông tùy động lớn 14 và nhỏ 25, phần tử đàn hồi 26, vỏ 5, con đội 6, bu lông chặn 7, lò xo 10 và 21 của pít tông bậc, cần đẩy của pít tông nhỏ 28.; Cửa Z1 và Z2 của van được nối thông với hệ thống cung cấp khí nén điều khiển xy lanh phanh chính của các bánh xe trước và các bánh xe sau; Cửa V1 và V2 nối thông với các bình chứa khí nén của 2 mạch độc lập của hệ thống phanh công tác.
d) Xi lanh thủy khí
- Công dụng:
Dưới tác dụng của dòng khí nén, tạo ra dòng thủy lực có áp suất cao, điều khiển quá trình phanh.
- Cấu tạo.
Trên hình 2.28 biểu diễn kết cấu xi lanh phanh chính sử dụng trên xe Ural - 43206.
Qua hình 2.30 ta thấy xi lanh thủy khí có kết cấu gồm hai phần chính: phần xi lanh thủy lực và phần xi lanh khí nén.
- Phần xi lanh thuỷ lực gồm: Nắp 19, thân xi lanh 13, lò xo píttông 16, bình chứa chất lỏng thuỷ lực 20 được lắp trên thân xi lanh. Trên thân xi lanh còn có van thông, lỗ dầu thông qua và lỗ dầu bù.Phần thân xi lanh thuỷ lực được làm kín bằng các phớt dầu bằng cao su chịu xăng.Trong thân xi lanh còn có van một chiều và đường dẫn dầu ra.
- Phần thân xi lanh khí nén gồm: Hai xi lanh khí nén trước và sau tạo thành hai khoang A1 và A2. Hai khoang xi lanh này được nối với nhau thông qua bu lông kéo và đai ốc hãm. Trong khoang xi lanh sau A2 còn có lò xo trả về 8. Mỗi khoang xi lanh có một pít tông khí nén, hai thân xi lanh trước và sau được lắp với nắp của xi lanh bằng đai ốc và được làm kín bằng các phớt và các vòng đệm.
Chương 3
CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG PHANH
3.1. Các thông số chẩn đoán cơ bản
Qua phân tích và liệt kê ở trên các hư hỏng trong hệ thống phanh có thể dẫn tới các thông số biểu hiện kết cấu chung như sau:
- Giảm hiệu quả phanh: quãng đường phanh tăng, gia tốc chậm dần trung bình nhỏ, thời gian phanh dài,
- Lực phanh, hay mômen phanh ở bánh xe không đảmbảo,
- Tăng hành trình tự do bàn đạp phanh,
- Phanh trên đường thẳng nhưng xe bị lệch hướng chuyển động,
- Không lăn trơn khi không phanh....
3.1.1. Một số tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra hiệu quả phanh
3.1.1.1. Các yêu cầu cơ bản trong kiểm tra hệ thống phanh
Hệ thống phanh là một hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động cho ôtô. Do vậy phải chấp nhận những yêu cầu kiểm tra khắt khe, nhất là đối với ôtô thường xuyên hoạt động ở tốc độ cao. Các yêu cầu như sau:
- Phải đảm bảo nhanh chóng dừng xe khẩn cấp trong bất kỳ tình huống nào. Khi phanh đột ngột, xe phải được dừng sau quãng đường phanh ngắn nhất, tức là có gia tốc phanh cực đại.
3.1.1.2. Một số tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra
Các quốc gia khác nhau đều có tiêu chuẩn riêng cho phù hợp với mức độ phát triển kinh tế, chính vì vậy các tiêu chuẩn sử dụng đều không giống nhau.Tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra hiệu quả phanh cho trong bảng 3.1 của ECE R13 Châu Âu, và của TCVN 6919-2001 Việt Nam trong trường hợp lắp ráp xuất xưởng ôtô.
+ Khi phanh xe trên đường quỹ đạo chuyển động của ô tô không lệch quá 8° so với phươngchuyển động thẳng và không bị lệch bên 3,50 m.
+ Tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng phanh chân dùng trong kiểm định lưu hành của Việt Nam do Bộ GTVT ban hành cho trong bảng 3.2. Tiêu chuẩn ngành 22-TCN 224-2000.
3.2. Phương pháp và thiết bị chẩn đoán
3.2.1. Xác định hiệu quả phanh
3.2.1.1. Đo quãng đường phanh Sp trên đường
Chọn đọan đường phẳng dài, mặt đường khô có hệ số bám cao, không có chướng ngại vật. Tại 1/3 quãng đường cắm cọc tiêu chỉ thị điểm bắt đầu đặt chân lên bàn đạp phanh.
Cho ôtô không tải gia tốc đến tốc độ quy định (v), duy trì tốc độ này cho tới vị trí cọc tiêu phanh.Tại vị trí cọc tiêu cắt ly hợp và đặt chân lên bàn đạp và phanh ngặt. Khi phanh đạp nhanh và giữ yên vị trí bàn đạp, vành lái ở trạng thái đi thẳng. Chờ cho ôtô dừng lại.
3.2.1.3. Đo lực phanh hoặc mômen phanh trên bệ thử
Dạng cơ bản của thiết bị đo hiệu quả phanh thông qua việc đo lực phanh ở bánh xe là bệ thử con lăn.
Bệ thử phanh bao gồm ba bộ phận chính: bệ đo, tủ điều khiển và đồng hồ chỉ thị.
+ Bệ đo là một thiết bị đối xứng. Trên hình 3.1 là một nửa của bệ đo kiểu thủy lực, trên hình 3.1 là bệ đo kiểu điện. Bệ đo bao gồm hai tang trống được dẫn động quay nhờ động cơ điện thông qua một hộp số. Vỏ hộp số được liên kết với vỏ động cơ điện và cùng quay trên hai ổ đỡ. Trên vỏ hộp số có bố trí tay đòn đo mômen cảm ứng của stator.
+ Các loại bệ thử có thể chỉ thị số tức thời hay lưu trữ ghi lại quá trình thay đổi lực phanh trên các bánh xe. Kết quả đo được bao gồm:
- Trọng lượng của ôtô đặt trên các bánh xe,
- Lực phanh tại các bề mặt tiếp xúc của bánh xe tại bánh xe theo thời gian,
- Tốc độ dài của bánh xe theo thời gian.
+ Các tính toán xử lý số liệu:
- Sai lệch tuyệt đối và tương đối của trọng lượng giữa hai bên,
- Sai lệch tuyệt đối và tương đối của lực phanh giữa hai bên,
- Lực phanh đơn vị: là lực phanh chia cho trọng lượng của từng bánh xe,
- Tốc độ góc của từng bánh xe theo thời gian,
3.2.2. Đo lực phanh và hành trình bàn đạp phanh
Việc đo lực phanh và hành trình bàn đạp phanh có thể tiến hành thông quacảm nhận củangười điều khiển, song để chính xác các giá trị này có thể dùng lực kế đo lực và thước đo chiều dài, khi xe đứng yên trên nền đường.
Khi đo cần xác định: lực phanh lớn nhất đặt trên bàn đạp phanh, hành trình tự do của bàn đạp phanh, khoảng cách tới sàn khi không phanh hay hành trình toàn bộ bàn đạp phanh, khoảng cách còn lại tới sàn
3.2.3. Đo lực phanh và hành trình cần kéo phanh
Khi đo Cần xác định: lực phanh lớn nhất đặt trên cần kéo phanh tay, hành trình toàn bộ cần kéo. Thông thường trên phanh tay có cơ cấu cóc hãm vì vậy dùng tiếng "tách" để xác định (xem hình 3.4). Số lượng tiếng "tách" cho bởi nhà chế tạo
3.2.5. Xác định sự không đồng đều của lực hay moomen phanh
3.2.5.1. Bằng cách đo trên bệ thử (chẩn đoán) phanh
Sự không đồng đều này có thể xác định độc lập của từng lực phanh sinh ra trên các bánh xe (như đã nêu ở trên nhờ kết quả đo ghi)
3.2.5.2. Bằng cách thử xe trên đường
Các công việc chính tiến hành như sau:
- Chọn mặt đường tốt khô, có độ nhẵn và độ bám gần đồng đều, chiều dài khoảng 150m, chiều rộng mặt đường lớn từ 4 đến 6 lần chiều rộng thân xe. Kẻ sẵn trên nền đường vạch chuẩn tim đường, cắm mốc tiêu vị trí bắt đầu phanh. Cho xe chuyển động thẳng với vận tốc quy định và phanh ngặt, giữ chặt vành lái.
- Thông qua trạng thái dừng xe xác định độ lệch hướng chuyển động của ôtô, đo chiều dài quãng đường phanh AB, và độ lệch quỹ đạo BC
Chương 4
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THIẾT BỊ KIỂM TRA CÁC VAN ĐIỀU ÁP
4.1. Khái quát chung về thiết bị kiểm tra
4.1.1. Động cơ điện
Thông số động cơ điện thể hiện như bảng dưới.
4.1.3. Bình khí nén
Bình chứa khí nén chế tạo bằng phương pháp dập, hàn thép lá và được thử nghiệm bằng phương pháp thực nghiệm, với áp suất (1,2÷ 1,4) MN/m2 dung tích bình chứa (20÷35) lít.
4.1.5. Van điều áp khí nén
Van điều áp khí nén thể hiện như hình 4.7.
4.2. Quy trình sử dụng thiết bị kiểm tra các van điều tiết áp suất
* Bước 1: Chuẩn bị thiết bị kiểm tra
- Kiểm tra tính an toàn của thiết bị
- Kiểm tra nguồn điện: Sử dụng điện áp 220v, tần số 50Hz
- Nếu trạm xưởng có hệ thống khí nén thì kiểm tra các đường ống nối khí
* Bước 3: Tiến hành kiểm tra
- Điều chỉnh áp suất kiểm tra bằng van điều tiết áp suất của thiết bị
+ Đối với van điều hòa áp suất:
Van điều hòa áp suất lắp bên cạnh máy nén khí, cùng với cơ cấu giảm tải của máy nén khí để duy trì áp suất kí nén trong hệ thống ở một phạm vi qui định và giảm tải cho máy nén khí khi áp suất khí nén đạt tới giới hạn trên.
Đối với hệ thống khí nén ở ô tô KRAZ- 255B
Áp suất khí nén:
+ Ở giới hạn trên P = (0,73 ÷ 0,765) MN/m2
+ Ở giới hạn dưới P =( 0,60 ÷ 0,623) MN/m2
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu học tập và được quan tâm giúp đỡ của các thầy trong bộ môn đặc biệt là thầy hướng dẫn : ThS…………….. tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đại học. Trong quá trình làm đồ án tôi đã học được thêm rất nhiều kiến thức về chuyên ngành ôtô. Đồ án tốt nghiệp của tôi đã giải quyết được các vấn đề sau:
* Tìm hiểu được sâu về hệ thống phanh khí nén.
* Cách sử dụng và các bước để tiến hành chẩn đoán hệ thống bất kỳ trên xe quân sự.
* Đưa ra được kết quả chẩn đoán hệ thống phanh với độ chính xác cao.
Qua tiếp xúc và được các thầy chỉ dẫn tôi phần nào cũng tiếp cận được cách thức, tác phong làm việc một cách khoa học giúp tôi thấy mình trưởng thành và dần tạo nên thế giới quan trong phong cách làm việc.
Hướng phát tiển của đề tài: đề tài của tôi có thể làm tài liệu tham khảo để các đề tài sau phát triển đầy đủ hơn để chẩn đoán các hệ thống khác trên xe quân sự.
Tuy đã nỗ lực hết sức, quá trình ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật trong ôtô của thế giới và các thiết bị chẩn đoán cũng không ngừng hoàn thiện bản thân tôi chưa tiếp cận hết nên chắc hẳn đồ án của tôi còn nhiều khiếm khuyết. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo : ThS…………….. cùng các thầy trong khoa Ôtô đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Phúc Hiểu, Võ Văn Hường. Lý thuyết ôtô quân sự. Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự - 1983.
[2]. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vy. Cấu tạo ôtô quân sự, tập 2. Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự - 1995.
[3]. Nguyễn Khắc Trai. Kỹ thuật chẩn đoán ôtô. Nhà xuất bản giao thông vận tải - 1999.
[4]. Ngô Hắc Hùng. Kết cấu và tính toán ôtô. Nhà xuất bản giao thông vận tải - 2008.
[5]. Trần Hữa Quế, Đặng Văn Cừ, Nguyễn Văn Tuấn. Vẽ kỹ thuật cơ khí, tập1. Nhà xuất bản Giáo Dục.
[6]. Vũ Đức Lập. Hướng dẫn tính toán thiết kế môn học: (V) hệ thống phanh. Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự - 1998
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ TÀI LIỆU"