Đề tài: Khảo sát hệ thống phanh khí nén trên xe tải Renault V.I

Chia sẻ: Nguyen Tuan Vu | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

611
lượt xem 192
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

lượng lớn hàng hóa và hành khách. Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ô tô trở thành một trong những phương tiện chủ yếu, phổ biến để chuyên chở hàng hóa và hành khách, được sử dụng rộng rãi trên mọi lĩnh vực đời sống kinh tế - xã hội con người. Trong chương trình đào tạo kỹ sư nghành động lực thì đồ án tốt nghiệp là không thể thiếu, là điều kiện tất yếu rất quan trọng mà mọi sinh viên cần phải hoàn...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Khảo sát hệ thống phanh khí nén trên xe tải Renault V.I

Đề tài: Khảo sát hệ thống phanh khí nén trên xe tải Renault V.I
MỤC L ỤC 1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI. .......................................................................................... 5 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ. .............................................................. 6 2.1. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI. ........................................................................... 6 Stt ....................................................................................................................................................... 8 2.2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ.........................................................14 3. GIỚI THIỆU VỂ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE T ẢI RENAULT. .....................39 3.1. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT C ỦA XE TẢI RENAULT V.I. .............................................40 - Piston: trên đỉnh piston có khoét lõm để tạo buồng cháy dạng , trên thân piston có bố trí 4 secmăng trong đó 3 secmăng khí và 1 secmăng dầu. .......................................................................40 3.1.1.2. Hệ thống làm mát. .................................................................................................................41 3.1.1.3. Hệ thống nhiên liệu. ..............................................................................................................41 3.1.2. Hệ thống thiết bị đ iện. ..............................................................................................................42 3.1.3. Hệ thống truyền lự c..................................................................................................................42 3.1.3.1. Ly hợp. ...................................................................................................................................42 3.1.3.2. Hộp số. ...................................................................................................................................42 3.1.3.3. Các đăng. ...............................................................................................................................43 3.2. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE TẢI RENAULT V.I. .......................................................................................................................................................45 3.3. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE TẢI RENAULT V.I. ...........................................................................................................................47 4. KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE TẢI RENAULT V.I....................................................................................................................................51 4.1. MÁY NÉN KHÍ. ........................................................................................................................51 4.2. BỘ LẮNG LỌC VÀ TÁCH ẨM. ..............................................................................................52 4.3. TỔNG VAN PHÂN PHỐI. ........................................................................................................53 4.4.VAN CẤP XẢ NHANH VÀ ĐIỀU HÒA LỰC PHANH. ........................................................56 4.7. CƠ CẤU PHANH. ......................................................................................................................62
5. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE TẢI RENAULT V.I. .......................................................................................................................................................63 5.1. XÁC ĐỊNH MÔMEN PHANH YÊU C ẦU. .............................................................................63 5.2. XÁC ĐỊNH MÔ MEN PHANH MÀ CƠ CẤU PHANH SINH RA. ......................................69 5.3. TÍNH TOÁN KIỂM TRA CƠ CẤU PHANH...........................................................................76 5.4. KIỂM TRA HIỆU QUẢ PHANH. .............................................................................................78 6. CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE TẢI RENAULT V.I: ....................................................................................................................85 6.1. KHÍ NÉN KHÔNG TIẾP DƯỢC HOẶC TIẾP CHẬM VÀO CÁC BÌNH CHỨA CỦA HỆ THỐNG KHÍ NÉN. ............................................................................................................................85 6.2. KHÔNG TIẾP ĐƯỢC KHÍ NÉN VÀO CÁC BÌNH CHỨA. ................................................85 6.3. BỘ ĐIỀU CHỈNH ÁP SUẤT KHÔNG LÀM VIỆC. ...............................................................86 6.4. CÁC VAN C ỦA MÁY NÉN KHÍ BỊ HỞ. ................................................................................86 6.5. BẦU PHANH KHÔNG KÍN. ....................................................................................................86 6.7. PHANH BỊ ĂN ĐỘT NGỘT (PHANH DẬT). .........................................................................88 7. KẾT LUẬN:....................................................................................................................................88 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................................89
Đồ án tốt nghiệp: Khảo sát hệ thống phanh khí nén xe tải RENAULT V.I LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân cần chuyên chở khối lượng lớn hàng hóa và hành khách. Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ô tô trở thành một trong những phương tiện chủ yếu, phổ biến để chuyên chở hàng hóa và hành khách, được sử dụng rộng rãi trên mọi lĩnh vực đời sống kinh tế - xã hội con người. Trong chương trình đào tạo kỹ sư nghành động lực thì đồ án tốt nghiệp là không thể thiếu, là điều kiện tất yếu rất quan trọng mà mọi sinh viên cần phải hoàn thành, để hiểu biết m ột cách chặt chẽ và nắm vững sâu về ô tô. Và trong quá trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát tính toán thiết kế một bộ phận, một hệ thống trên xe hay tổng thể xe là việc quan trọng hơn hết. Điều này củng cố kiến thức đã được học, thể hiện sự am hiểu về kiến thức cơ bản và c ũng là sự vận dụng lý thuyết vào thực tế sao cho hợp lý; nghĩa là lúc này sinh viên đã được làm việc c ủa một cán bộ kỹ thuật. Phanh ô tô là một bộ phận rất quan trọng trên xe, nó đảm bảo cho ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó nâng cao được năng suất vận chuyển. Nên hệ thống phanh ô tô c ần thiết bảo đảm bền vữ ng, tin cậy, phanh êm dịu, hiệu quả phanh cao, tính ổn định của xe, điều chỉnh lực phanh được ...để tăng tính an toàn cho ô tô khi vận hành. Trong đồ án tốt nghiệp khóa học này em được giao nhiệm vụ:” KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE TẢI RENAULT V.I ”. Mặc dù đã cố gắng, nhưng do kiến thức có hạn và thời gian khống chế, thiếu kinh nghiệm thực tế nên trong khuôn khổ đồ án này sẽ không tránh những thiếu sót. Em rất mong các thầy góp ý, chỉ bảo tận tâm để kiến thức của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hư ớng dẫn, thầy giáo duyệt đề tài, các thầy giáo bộ môn động lực đã hết sức tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành tốt nội dung đề tài của mình. Đà Nẵng, ngày 04 tháng 09 năm 2006 Sinh viên thực hiện NGUYỄN XUÂN HẢI
1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI. Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô và kỹ thuậ t điện tử thì tấ t cả các hệ thống trên ô tô nói chung và hệ thống phanh nói riêng ngày được hoàn thiện hơn, chấ t lượng hơn và tối ưu hơn. Trên ô tô h ệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng. Vì nó đả m bảo cho ô tô chạy an toàn. Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn, nguy hiểm xảy ra khi vận hành, nhờ điều khiển quá trình phanh làm chủ được tốc độ, nhanh, chậ m và dừng hẳn khi cần thiết. Đố i với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, thiết kế, ngiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. Bên cạnh đó cần phả i khẳng định mộ t ý nghĩa tương đối trong thực tiễn, hiện tại, chẳng hạn như là: Giúp cho người thiết kế chế tạo định hướng trong sản xuất có mộ t nhận thức cơ bản hơn để cải tạo. Giúp cho người cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật trong việc quản lý có thể khai thác tối đa năng lực hoạt động của ô tô trong điều kiện làm việc cụ thể. Giúp cho người sử dung có sự am hiểu nhấ t định để vận hành ô tô, để tạo sự thuận lợi tron g việc bảo dưỡng, bảo trì ô tô. Và độ i ngũ công nhân, cán bộ kỹ thuậ t kịp thời nhanh chống phát hiện, tìm ra những hư hỏng cục bộ, nguyên nhân của hư hỏng và biện pháp khắc phục, bảo dưỡng, sửa chữa những hư hỏng của h ệ thống phanh ô tô. Vì vậy em chọn đề tài “ KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE TẢI RENAULT V.I ”. Hệ thống phanh xe RENAULT V.I. Là hệ thống phanh khí nén dùng cho xe tải cở lớn. Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề tìm hiểu kết cấu và nguyên lý hoạt động của các chi tiết trong hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh khí nén của xe tải RENAULT V.I. Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung nhất để giúp người sử dụng tự tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, cũng như cách khắc phục các hỏng hóc nhằm sử dụng và bảo dưỡng hệ thống phanh một cách tốt nhất để đảm bảo an toàn cho người và tài sản.
2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ. 2.1. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI. 2.1.1.Công dụng. Hệ thống phanh dùng để: Giảm tốc độ của ô tô, máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó. Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô, máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặ t dố c nghiêng hay trên mặ t đường ngang. Với công dụng như vậy, h ệ thống phanh là một hệ thống đặ c biệt quan trọng: Nó đảm bả o cho ô tô, máy kéo chuyển động an toàn ở mọi ch ế độ làm việc Nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe. 2.1.2.Yêu cầu. Hệ thống phanh cần đả m bảo các yêu cầu chính sau: Làm việc bền vững, tin cậy. Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường h ợp nguy hiểm. Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đả m bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách và hàng hoá. Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế. Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô máy kéo khi phanh. Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng. Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện sử dụng. Có khả năng thoát nhiệt tốt. Điều khiển nhẹ n hàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ.
Để có độ tin cậ y cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọ i trường h ợp, hệ thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loạ i phanh la. Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, được sử d ụng thường xuyên ở tất cả mọ i chế độ chuyển độ ng, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là phanh chân. Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính hỏng. Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chổ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn nên gọi là phanh tay. Ngoài ra còn có phanh chậm dần: Trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như xe tả i, trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách- lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi,thường xuyên phả i chuyển độ ng lên xuống các d ốc dài còn phải có loạ i phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để. Phanh liên tục, giữ cho tốc độ của ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc. Để giảm dần tốc độ của ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn. Các loạ i phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của nhau. Nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận điều khiển và dẫn động độc lập. Ngoài ra, để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lạ i vẫn làm việc bình thường. Để có hiệu quả phanh cao: Dẫn động phanh phả i có độ n hạy lớn. Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phả i đả m bảo tận dụng được toàn b ộ trọng lượng bám để tạo lực phanh. Muốn vậ y, lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên chúng. Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặ c bơm thu ỷ lực để tăng hiệu quả phanh đố i với các xe cói trọng lượng toàn bộ lớn. Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính là. Gia tốc chậ m dần và quãng đường phanh. Ngoài ra cũng có thể dùng các chỉ tiêu khác như. Lực phanh hay thời gian phanh.
Giá trị các yêu cầu này có thể tham khảo trong bảng 2-1, 2-2 và 2-3. Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng hiệp hộ i quy định riêng dựa vào nhiều yếu tố như. Nguồ n gốc và chủng loại ô tô đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bị kiểm tra.... Bảng 2-1 : Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh ( của hệ thống phanh chính ) cho phép ô tô lưu hành trên đường- Do Bộ giao thông Vận tải Việt Nam quy định năm 1995. Stt Chủng loại ô tô Quãng đường Gia tố c chậm dần ổn phanh định Sp [ m ] ( ) Jp [ m/s ] (  ) 1 Ô tô du lịch và các loại ô tô khác thiết kế trên cơ sở ô tô du lịch 7,2 5,8 2 Ô tô vận tả i trọ ng lượng toàn bộ  8 tấ n và ô tô khách có chiều dài toàn bộ  7,5 9,5 5,0 m 3 Ô tô vận tải hoặc đoàn ô tô có trọng lượng toàn bộ > 8 tấn và ô tô khách có 11 4,2 chiều dài toàn bộ > 7,5 m Tiêu chuẩn trình bày ở bảng 2-1 trên được cho ứng với chế độ thử: Ô tô không tải, chạy trên đường nh ựa khô, nằm ngang. Vận tốc bắ t đầu phanh là 30 [ Km/h ] ( 8,33 [ m/s ] ). Do yêu cầu về tốc độ ô tô ngày càng tăng, cho nên có xu hướng tăng vận tốc th ử phanh để cho phép lưu hành trên đường. Tuy vậy thử phanh ở tốc độ cao là rấ t nguy hiểm, nhất là trong điều kiện chưa cho phép có những bãi thử chuyên dùng. Vì thế ở n ước ta vẫn đang áp dụng tốc độ th ử phanh là 30 [ Km/h ].
Số liệu cho ở bảng 2-1 chỉ sử dụng để kiểm tra phanh định kỳ nhằm cho phép ô tô lưu hành trên đường để đảm bảo an toàn chuyển động. Đối với các cơ sở n ghiên cứu hay thiết kế chế tạo thì cần áp dụng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt hơn. Bảng 2-2 : Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh chính ( Tiêu chuẩn của Liên Xô cũ ) Stt Chủng loạ i ô tô Tốc độ Lực tác Dạng Quãng Gia tốc trước khi dụng lên th ử đường chậm dần phanh bàn đạp phanh ổn định Vo Pbđ [ N ] Sp [ m ] Jp [ m/g ] [Km/h] ( ) ( ) ( ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1 O 43,2 7,0 Ô tô du lịch và Microbuys với số chỗ ngồi  8 80 500 I 54,0 5,4 II 57,5 5,0 2 O 25,8 7,0 Ô tô buýt > 8 chỗ ngồi và trọ ng lượng toàn bộ  5 60 700 I 32,3 5,3 tấn II 34,3 4,9 3 O 32,1 6,0 Ô tô buýt với trọng lượng toàn bộ > 5 tấn 60 700 I 40,1 4,5 II 42,7 4,1 4 O 44,8 5,5 Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ < 3,5 tấn 70 700 I 56,0 4,1 II 59,6 3,8 5 O 25,0 5,5 Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ từ 3,5 tấn  12 50 700 I 31,3 4,0 tấn
II 33,3 3,7 6 O 17,2 5,5 Ô tô tả i với trọng lượng > 12 tấn 40 700 I 21,5 4,0 II 22,9 3,6 O 26,5 5,5 Đoàn ô tô với tải trọ ng toàn bộ từ 3,5 tấn  12 7 50 700 I 33,1 4,0 tấn II 35,2 3,7 O 18,4 5,5 Đoàn ô tô với trọ ng lượng toàn bộ > 12 tấn 8 40 700 I 23,0 3,9 II 24,5 3,6 Bảng 2-3 : Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh dự trữ ( tiêu chuẩn Liên Xô cũ ) Chủng loại ô tô Tố c đ ộ Lực tác dụng lên bàn Quãng Gia tốc Stt trước khi đạp Pbđ [ N ] đường chậ m dần thử Vo phanh ổn định ( ) Jp [ m/s 2 ] [Km/h] Sp [ m ] ( ) ( ) Tay đòn Bàn đạp (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1 Ô tô du lịch và Microbuys với số chỗ 80 400 500 90,1 3,0 ngồi  8 2 Ô tô buýt > 8 chỗ ngồi và trọng lượng 60 600 700 52,2 3,0 toàn bộ  5 tấn
3 Ô tô buýt với trọng lượng toàn b ộ > 5 60 600 700 52,2 3,0 tấn 4 Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ < 3,5 70 600 700 79,0 2,8 tấn 5 Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ từ 3,5 50 600 700 42,5 2,8 tấn  12 tấn 6 40 600 700 28,4 2,8 Ô tô tải với trọng lượng > 12 tấn 7 Đoàn ô tô với tải trọ ng toàn bộ từ 3,5 50 600 700 44,0 2,8 tấn  12 tấn 8 Đoàn ô tô với trọng lượng toàn bộ > 12 40 600 700 29,6 2,8 tấn Đối với hệ thống phanh chính, giá trị các chỉ tiêu được cho tương ứng ba dạng thử khác nhau là. Thử " O ": Để xác đ ịnh hiệu quả của h ệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh còn nguội và thường tiến hành hai trường hợp: động cơ được tách và không tách ra kh ỏi hệ thống truyền lực. Thử " I ": Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh đã làm việc nóng lên. Dạng thử này bao gồ m hai giai đoạn: . Thử sơ bộ: Để cho các cơ cấu phanh nóng lên . Thử chính: Để xác định hiệu quả phanh. Thử " II ": Để xác định hiệu quả phanh chính, khi ô tô, máy kéo chuyển động xuống dố c dài. Khi phanh bằng phanh dự trữ hoặc bằ ng các h ệ th ống phanh khác thực hiện các chức năng của nó, gia tốc chậ m dần lớn nhấ t cần phải đạt 3 [ m/s2 ] đối với ô tô khách và 2,8 [ m/s2 ] đối với ô tô tải.
Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lực phanh thực tế mà các cơ cấu phanh của nó có thể tạo ra. Khi thử ( theo cả hai chiều: đầu xe hướng xuống dốc và ngược lại - quay lên dốc ) phanh dừng cần phải giữ được ô tô- máy kéo chở đầy tải và động cơ tách ra khỏi hệ thống truyền lực, đứng yên trên dốc có độ nghiêng không nhỏ hơn 25%. Hệ thống phanh chậm dần cần phả i đả m bảo cho ô tô - máy kéo, khi chuyển động xuống các dốc dài 6 [ Km ], độ dốc 7 %, tốc độ không vượt quá 302 [ Km/h ] ( 8,330,6 [ m/s ]), mà không cần sử d ụng các hệ thống phanh khác. Khi phanh bằng phanh này, gia tốc của ô tô, máy kéo thường đạt khoảng 0,62,0 [ m/s2 ]. Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác, điều khiển được đúng cường độ phanh, dẫn độ ng phanh phả i có cơ cấu đả m bảo tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe, đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh. Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô, máy kéo khi phanh, sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện chính sau: Lực phanh trên các bánh xe phả i tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặ t đường tác dụng lên chúng. Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải và trái của cùng mộ t cầu phả i bằng nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% giá trị lực phanh lớn nhất. Không xảy ra hiện tượng tự khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì: Các bánh xe trước trượt trước sẽ b ị trượt ngang, mấ t tính điều khiển. Các bánh xe sau trượt trước sẽ bị quay đầu, mất tính ổn định. Ngoài ra các bánh xe bị trượt sẽ gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám. Để đảm bảo các yêu cầu này, trên ô tô, máy kéo hiện đại, người ta sử dụng các bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe ( Antilook Braking System - ABS ). Yêu cầu về điều khiển nhẹ nhàng và thuận tiện được đánh giá bằng lực lớn nhất cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển và hành trình tương ứng của chúng. Giá trị quy định của chúng đ ược cho dưới bảng 2 -4. Bảng 2- 4 : Giá trị tối đa cho phép của lực tác dụng lên bàn đạp hay đ òn điều khiển và hành trình tương ứng của chúng đối với hệ thống phanh ô tô
( Tiêu chuẩn của Liên Xô cũ ) Phương pháp điều Hệ thống phanh Chủng loạ i ô tô Pbđ max [ S bđ [ max khiển N] mm ] Bằng bàn đạp Làm việc, dự trữ và Du lịch 500 150 phanh dừng Vận tả i và khách 700 180 Bằng tay đòn D ự trữ và dừng Du lịch 400 160 Vận tả i và khách 600 220 2.1.3. Phân loại. Hệ thống phanh gồm có các cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trụ c nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh. Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực, phanh chia ra các loạ i: Phanh bánh xe và phanh truyền lực. Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra: Phanh đĩa: Theo số lượng đĩa quay còn chia ra :Một đĩa quay và nhiều đĩa quay. Phanh trống-guố c: Theo đặc tính cân bằng thì được chia ra: Phanh cân bằng và phanh không cân bằng. Phanh dãi.
(a) (b) (c) Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính. a- Phanh trống- Guốc: b- Phanh đĩa: c- Phanh dải Theo loạ i dẫn động, phanh chia ra: Phanh cơ khí, phanh thủy lực (phanh dầu), phanh khí nén (phanh hơi), phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau). Phanh truyền động bằng cơ khí thì được dùng làm phanh tay và phanh chân ở mộ t số ô tô trước đây. Nhược điểm của loại phanh này là đối với phanh chân, lực tác động lên bánh xe không đồng đều và kém nhạy, điều khiển nặng nề, nên hiện nay ít sử dụng. Riêng đối với phanh tay thì ch ỉ sử dụng khi ô tô dừng hẳn và hổ trợ cho phanh chân khi phanh gấp và thậ t cần thiết, nên hiện nay nó vẫn được sử dụng phổ biến trên ô tô. Phanh truyền động bằng thủy lực thì được dùng phổ biến trên ô tô du lịch và xe ô tô tải trọng nhỏ . Phanh truyền động bằng khí nén thì được dùng trên ô tô tải trọng lớn và ô tô hành khách. Ngoài ra nó còn dùng trên ô tô vận tải tải trọng trung bình có động cơ diesel cũng nh ư trên các ô tô kéo đoàn xe. Phanh truyền động bằng điện thì được dùng trên các đoàn ô tô, ô tô kéo nhiều rơmoóc. Phanh truyền động liên hợp thủy khí thì được dùng trên các ô tô và đoàn ô tô có tải trọng lớn và rất lớn. 2.2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ. Để đảm bảo được nhiệm vụ của mộ t hệ thống phanh, b ất kỳ một h ệ thống phanh nào cũng có hai thành phần kết cấu chính sau. - Cơ cấu phanh: là bộ phận trực tiếp tạo lực cản. - D ẫn động phanh: Để điều khiển các cơ cấu phanh. 2.2.1. Cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh là một bộ phận trực tiếp tạo ra lực phanh cũng chính là lực cản, trong quá trình phanh khi ô tô chuyển động, động năng của ô tô sẽ được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường. Cơ cấu phanh trên ô tô chủ yếu làm việc theo nguyên lý ma sát. Do vậy kết cấu của nó gồm có hai phần chính: cơ cấu ép và phần tử ma sát. Bên cạnh đó còn có thêm các phần tử phụ như cơ cấu điều khiển khe hở giữa má phanh và trống phanh của loạ i phanh trống - guốc, bộ phận xả khí của phanh dẫn độ ng thủy lực... Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống - Guố c, Đĩa hay Dải. Mỗ i dạng có đặc điểm kết cấu riêng biệt. Kết cấu cơ cấu phanh trên ô tô có đặ c trưng tùy thuộc bởi vị trí đặ t nó ở bánh xe hoặc ở truyền lực, bởi loạ i chi tiết quay và chi tiết tiến phanh. Cơ cấu phanh ở bánh xe thường dùng loại trống - guốc và gần đây sử dụng nhiều loạ i đĩa ở các bánh xe trước. 2.2.1.1. Loại trống - gu ốc. Phanh guốc hay còn gọi là phanh trống là loại phanh sử dụng má phanh áp vào mặt của guốc phanh mà khi tác động lực sẽ ép vào mặt trong của trống phanh, bộ phận thanh được liên kết với bánh xe.
Cấu tạo : -Guốc phanh: Hầu hết guốc phanh của xe du lịch được cấu tạo bởi hai miếng ghép lại. Độ cong của vành guốc phù hợp với mặt trong của trống phanh, bề mặt của vành guốc được gắn với má phanh. Guốc phanh được chế tạo từ nhôm đúc, có trọng lượng nhẹ và tản nhiệt tốt. Guốc phanh có nhiều hình dáng khác nhau, các kiểu đa dạng của guốc phanh được nhân dạng bằng số hiệu guốc được chỉ định bởi viện Tiêu chuẩn vật liệu ma sát (FMSI: Frichon Materials Standards Institute) Thông thường guốc phanh được đặt hàng theo s ự chế tạo, kiểu xe, năm sản xuất đối với từng loại xe riêng đ ể đạt được sự chuẩn xác. - Má phanh: Ở xe du lịch và xe tải nhẹ má phanh đ ược gắn vào guốc phanh bằng một trong hai cách, dán keo hoặc tán rivê. Còn đối với các xe tải hạng nặng má phanh được khoan lỗ để gắn bulong, cho phép việc thay thế dễ dàng. Tuy nhiên loại má phanh dán thông dụng và được ưa chuộng hơn vì nó tận dụng được tối đa bề dày của má, khi mòn không bị đinh tán cọ làm hỏng mặt trong trống phanh. Má phanh thứ cấp luôn dài hơn má phanh sơ c ấp, đôi khi má phanh được gắn ở vị trí cao hay thấp trên guốc để thay đổi đặc tính tự kích hoạt hay trợ động của guốc phanh.
-Mâm phanh: Được thiết kế, chế tạo để gắn cụm phanh, mâm phanh được gắn bằng bulong vào trục bánh sau hoặc khớp lái ở cầu trước, trên mâm phanhcũng có các lỗ, vấu lồi để gắn xilanh thủy lực, lò xo giữ guốc phanh và cáp phanh tay. - Lò xo phanh: Cụm phanh tang trống thông thường sử dụng hai lò xo, một bộ kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, một bộ dùng để giữ guốc phanh tựa vào mâm phanh. Các lò xo gắn thêm thường được dùng để vận hành cơ c ấu tự điều chỉnh và chốnh trạng thái chùng lỏng của hệ thống phanh tay. Lò xo trả về của guốc phanh có nhiệm vụ rất then chốt, đặc biệt ở loại phanh trợ động. Trog khi nhả phanh ra, các lò xo này s ẽ kéo guốc phanh trở về và đẩy piston trở về trạng thái ban đầu. - Bộ điều chỉnh guốc phanh: Các guốc phanh phải được điều chỉnh theo chu kỳ để giữ cho má phanh phải ttương đối sát với bề mặt trống phanh. Nếu khe hở giữa má phanh và b ề mặt trống phanh quá lớn khiến chân phanh phải ấn một đoạn dài phanh mới có tác dụng gây nguy hiểm. Có thời gian khe hở má phanh được điều chỉnh bằng tay.Ở loại phanh trợ động, bộ điều chỉnh là một cụm bằng ren. Ngày nay hầu hết ô tô sử dụng hệ thống điều chỉnh phanh tự động, có nhiều dạng kết cấu khác nhau tùy theo c ấu tạo của guốc phanh và nhà sx. - Trống phanh: Có hình dáng như cái thùng được gắn vào trục bánh xe hoặc mặt bích của moayơ, ở ngay b ên trong bánh xe và cùng quay với bánh xe. Trống phanh có bề mặt cứng chịu đượng mài mon, có độ bền vật liệu tốt để không b ị biến dạng và hoạt động như một bộ phận tiêu nhiệt. Hầu hết trống phanh được chế tạo bằng gang xám, chống mài mòn khá tốt, một phần do hàm lượng cacbon c ao cổtng gang xám. Tuy nhiên nhược điểm là nó khá nặng và dễ nứt vỡ, vì vậy mà nhiều trống phanh được cải tiến bằng cách chế tạo tróng có nhiều thành phần: phần giữa làm b ằng thép dập, phần vành và bề mặt ma sat làm bằng gang. Phân loại Cơ cấu loại phanh guốc có hai loại guốc phanh quay quanh chốt lệch tâm và đặt đối xứng với xilanh làm việc. Phanh guốc có kết cấu đ ơn giản, điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống bằng cam quay và chốt lệch tâm. Để đảm bảo độ mòn đồng đều ở hai má phanh thì má của guốc phanh có hiệu quả cao (tự siết) được làm dài hơn. Phanh loại bơi, cơ cấu này có hai bậc tự do và không có điểm tựa cố định. Ở cơ cấu này, hai xilanh làm việc đều tác dụng lên đầu trên và đầu dưới của guốc.
Khi phanh các guốc sẽ chuyển dịch theo chiều ngang và ép má phanh sát vào trống. Nhờ ma sát má phanh bị cuốn theo ống xilanh làm việc tỳ sát vào điểm tựa cố định. Hiệu qủa phanh của ôtô khi tiến hay lùi đều bằng nhau a . Thành phần cấu tạ o: Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ b iến nhất, cấu tạo gồm: + Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moayơ bánh xe. + Các guốc phanh: Trên bề mặ t gắn các tấm ma sát (còn gọ i là má phanh). + Mâm phanh: Là một đĩa cố định bắt chặt với dầm cầu, là nơi lắ p đặ t và định vị hầu hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh. + Cơ cấu ép: Khi phanh cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặ t trong của trống phanh, tạo ra lực ma sát để phanh bánh xe lạ i. + Bộ phận điều ch ỉnh khe hở: Khi nhả phanh, giữa trống phanh và má phanh cần phải có một khe hở tối thiểu nào đó, khoảng (0,2 0,4)mm đ ể cho phanh nhả được hoàn toàn. Khe hở này tăng lên khi các má phanh bị mài mòn, làm tăng hành trình của cơ cấu ép, tăng lượng chất lỏ ng làm việc cần thiết hay lượng tiêu thụ không khí nén, tăng thời gian chậ m tác dụng,... Để tránh những hậu quả xấu đó, phả i có cơ cấu để điều chỉnh khe h ở giữa má phanh và trống phanh. Có hai phương pháp để điều chỉnh: Bình th ường bằng tay và tự động b. Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá.
Loại cơ cấu ép Số lượng số b ậc tự cơ cấu ép do c ủa Xy lanh thủy lực Cam Chêm gu ốc 1 I II XIII XIV XV XII Một 2 III IV V VI XVI 1 Hai VII VIII IX 2 X X XVII Hình 2.2. Các sơ đồ phanh trống guốc. Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh (hình 2.2). Các sơ đồ này khác nhau ở ch ổ + Dạng và số lượng cơ cấu ép. + Số bậc tự do của các guốc phanh. + Đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép và do vậ y khác nhau ở: - Hiệu quả làm việc. - Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc. - Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe. - Mức độ phức tạp của kết cấu. P2 P1 P P fN 2 rb a rb fN 2 N1 N2 N1 a N2 B B B e c fN1 fN1 c
Hình 2.3. Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng. a- Ép bằng cam; b- Ép bằng xylanh thủy lực; c- Hai xylanh ép, guốc phanh một bậc tự do; d- Hai xylanh ép, guốc phanh hai bậc tự do. Hiện nay, đối với h ệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhấ tlà các sơ đồ trên hình 2.3a và 2.3b. Tức là sơ đồ với guố c phanh mộ t bậ c tự do, quay quanh hai điểm cố định đặt cùng phía và một cơ cấu ép. Sau đó đến các sơ đồ 2.3c và 2.3d. Để đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta sử dụng ba ch ỉ tiêu riêng, đặ t trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là: Tính thuận ngh ịch (đảo chiều), tính cân bằng và h ệ số hiệu quả. Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mômen phanh do nó tạ o ra không ph ụ thuộc vào chiều quay của trống, tức là chiều chuyển động của ôtô- máy kéo.