Đồ án Thiết kế hệ thống phanh ô tô bằng phần mềm CATIA

ó khi đạp phanh nặng hơn. 2.3 BỘ ĐIỀU HÒA LỰC PHANH 2.3.1 Cơ sở lý thuyết Khi ôtô phanh gấp hay phanh trên các loại đường có hệ số bám thấp như đường trơn, đường đóng băng, tuyết thường dễ xảy ra hiện tượng sớm bị hãm cứng bánh xe và sự hãm cứng của các bánh xe cầu trước và cầu sau thường xảy ra không đồng thời, Nếu các bánh xe của cầu trước bị hãm cứng trước thì ôtô sẽ mất tính dẫn hướng, nếu là các bánh xe cầu sau bị hãm cứng trước và ôtô chịu lực ngang tác dụng thì chúng sẽ bị trượt ngang và ôtô sẽ quay vòng theo hướng tác dụng của lực ngang chung quanh cầu trước. Nhưng khi phanh với lực phanh lớn, trọng tâm của ôtô có xu hướng dịch chuyển về phía trước do quán tính, nên sẽ tăng tải trọng cho cầu trước và giảm tải trọng cho cầu sau và nếu như ta giả thiết rằng các bánh xe trước và bánh xe sau cùng chịu lực phanh như nhau, thì do các bánh xe phía sau chịu tải nhỏ sẽ có xu hướng bị bó cứng sớm và làm cho bánh xe sau bị trượt lết. Hình 2.11 trọng tâm bị dịch chuyển khi phanh Vì những lý do nêu trên, một số hãng xe đã trang bị bộ điều hòa lực phanh để điều chỉnh momen phanh tại các bánh xe trước và sau một cách tự động khi điều kiện phanh thay đổi nhằm tránh hiện tượng sớm bó cứng các bánh xe sau đồng thời tận dụng hết trọng lượng bám của ôtô. 2.3.2 Bộ điều hòa lực phanh: Khái quát van điều hòa lực phanh: Van điều hòa lực phanh hay còn gọi là van P, được đặt giữa xi lanh chính của đường dẫn dầu phanh và xi lanh phanh của bánh sau. Cơ cấu này tạo ra lực phanh thích hợp để rút ngắn quãng đường phanh, bằng cách tiến gần đến đường phân phối lực phanh lý tưởng giữa các bánh sau và bánh trước để tránh cho các bánh sau không bi hãm sớm trong khi phanh khẩn cấp (tải trọng bị dồn về phía trước) Hình 2.12 Lực phanh khi có van P Cấu tạo van điều hòa lực phanh: Cấu tạo của van điều hòa đơn được trình bày trên hình (H. 2.13). Các chi tiết chính của van điều đơn bao gồm: vỏ van (1), trong vỏ van có piston van (2). Lò xo (4) đẩy piston về phía phải. Piston có diện tích mặt đầu bên phải lớn hơn bên trái. Lực tạo nên bởi áp suất dầu có xu hướng đẩy piston dịch chuyển sang trái, do lực tác dụng lên mặt đầu piston tỷ lệ thuận với diện tích chịu áp suất. Đế van (5) tạo mặt tựa cố định cho lò xo (4). Phớt cao su (3) tạo khả năng đóng mở van khi piston dịch chuyển sang trái hay sang phải. Hình 2.13 Các chi tiết tháo rời của van điều hòa Nguyên lý hoạt động: Khi áp suất ở xylanh chính còn thấp piston (2) được đẩy sang phải nhờ lực căng của lò xo (4) là Flx, van P mở, dầu từ xylanh chính qua khe hở giữa phớt cao su xylanh và piston đến các xylanh phanh phía sau. Ở trạng thái này van P chưa làm việc. Lúc này áp suất trong dẫn động phanh phía trước và áp suất trong dẫn động phanh phía sau bằng nhau. Đường đặc tính của bộ điều hòa hợp với trục hoành một góc 45o (xem hình 2.14) Hình 2.14 Van P ở trạng thái chưa làm việc(van P mở) Khi áp suất ở xy lanh chính tăng lên và đạt đến áp suất điều chỉnh (Pd ch) .Do piston có diện tích chịu áp suất dầu ở phía đầu bên phải lớn hơn diện tích chịu áp suất dầu ở đầu bên trái. Nên lực tạo bởi áp suất dầu tác dụng lên piston ở đầu bên phải (F2) lớn hơn lực tạo bởi áp suất dầu tác dụng lên piston ở đầu bên trái (F1) cộng với lực của lò xo (Flx) lúc này piston dịch chuyển sang trái, van P đóng và cắt việc cung cấp dầu cho các cơ cấu phanh ở phía sau. Tại thời điểm piston tiếp xúc với phớt cao su làm đóng cửa dầu dẫn đến các cơ cấu phanh phía sau thì áp suất ở hai phía của phớt cao su bằng nhau. Hình 2.15 Trạng thái làm việc của van P khi đạp phanh Khi đạp phanh sâu hơn nữa, áp suất dầu ở xylanh chính tiếp tục tăng lên, và áp suất phía trái của piston trong van điều hòa cũng tăng lên, lực của dầu tác dụng lên phía trái piston là F’1. Lúc này tổng lực (Flx + F’1) lớn hơn lực F2, nên piston bị đẩy sang phải tách khỏi phớt cao su xylanh để mở thông đường dầu cung cấp dầu cho các cơ cấu phanh sau. Khi đó áp suất dầu trong các cơ cấu phanh sau tăng lên. Đồng thời lực tác dụng lên piston ở phía đầu bên phải lúc này lại lớn hơn lực tác dụng lên piston phía đầu bên trái, piston lại bị đẩy sang trái tiếp xúc với phớt cao su đóng kín đường dầu dẫn đến các cơ cấu phanh sau. Quá trình này được lặp đi lặp lại liên tục tạo trạng thái cấp dầu nhấp nháy để đảm bảo tỷ P2/P1 gần đúng với đường đặc tính lý tưởng. Đường đặc tính của van điều hòa. Khi thôi tác dụng lên bàn đạp phanh, áp suất trong xylanh chính giảm, phớt cao su (3) dịch chuyển sang trái do sự chênh lệch áp suất. Dầu phanh từ các cơ cấu phanh phía sau đẩy phớt cao su cúp xuống và trở về xylanh chính. Nó triệt tiêu sự chênh lệch áp suất giữa hai phía của piston (phía xylanh chính và phía xylanh con bánh xe). Trạng thái làm việc này của van được trình bày như trong hình 2.16 (xem hình 2.16) Hình 2.16 Trạng thái van P khi nhả phanh Van điều hòa kép. Với hệ thống phanh dẫn động thủy lực phân chia chéo thường sử dụng van điều hòa kép. Van điều hòa kép được thiết kế giống như hai van điều hòa đơn được lắp ghép song song trong cùng một vỏ van. Một van điều khiển áp suất ở bánh sau bên phải và một van điều khiển áp suất ở bánh sau bên trái. Sơ đồ dẫn động của hệ thống phanh sử dụng van điều hòa kép được trình bày trên hình 2.17. Hình 2.17 Van điều hòa kép 2.4 CƠ CẤU PHANH TANG TRỐNG 2.4.1 Cấu tạo phanh tang trống Phanh tang trống hay còn gọi là phanh guốc 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 phanh tang trống: Hình 2.18 Cấu tạo phanh tang trống 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. Thông thường guốc phanh được đặt hàng theo sự chế tạo, kiểu xe, năm sản xuất đối với từng loại xe riêng để đạt được sự chính xác. Má phanh: Ở xe du lịch má phanh được gắn vào guốc phanh bằng một trong hai cách, dán keo hoặc tán rivê. 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 cấp, 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. 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 cấu 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 sẽ kéo guốc phanh trở về và đẩy piston trở về trạng thái ban đầu. Cơ cấu điều chỉnh guốc phanh: Các guốc phanh phải được điều chỉnh theo chu kỳ để giữ cho má phanh phải tương đối sát với bề mặt trống phanh. Nếu khe hở giữa má phanh và bề 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 cấu tạo của guốc phanh và nhà sản xuất. Trống phanh: Có hình dáng như cái thùng được gắn vào trục bánh xe hoặc mặt bích của moayơ, ở ngay bên trong bánh xe và cùng quay với bánh xe. Trống phanh có bề mặt cứng chịu được mài mòn, có độ bền vật liệu tốt để không bị biến dạng và hoạt động như một bộ phận tiêu nhiệt. Hầu hết trống phanh được chết tạo bằng gang xám, chống mài mòn khá tốt, một phần do hàm lượng carbon cao trong 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 trống có nhiều thành phần: phần giữa làm bằng thép dập, phần vành và bề mặt ma sát làm bằng gang. 2.4.2 Nguyên lý làm việc của phanh tang trống Hình 2.19 Nguyên lý làm việc phanh tang trống Tác dụng phanh là dựa trên cơ sở lực ma sát, khi chưa đạp bàn đạp phanh guốc phanh (3) được lò xo (5) kéo vào nên má phanh (4) tách rời khỏi mặt trong của tang trống nên bánh xe quay tự do trên moay ơ. Khi đạp bàn đạp phanh, dầu áp suất cao theo đường dầu (1) vào trong xi lanh bánh xe (2) tạo lực đẩy pít tông (6) tác dụng vào guốc phanh (3) làm cho má phanh (4) trên guốc phanh tì ép và hãm chặt tang trống. Lực ma sát giữa má phanh và tang trống giữ không cho bánh xe quay tiếp. Khi thôi đạp phanh (nhả phanh) thì áp suất dầu giảm nhanh, nhờ lò xo hồi (5) kéo các guốc phanh lại gần nhau làm cho pít tông (6) cũng bị kéo vào đẩy dầu qua van hồi dầu trở về xylanh chính và bình chứa, các má phanh rời khỏi mặt tiếp xúc với mặt trong của tang trống nên không còn tác dụng phanh. 2.5 CƠ CẤU PHANH ĐĨA 2.5.1 Cấu tạo phanh đĩa Ngày nay, cơ cấu phanh đĩa đã được sử dụng rất phổ biến trên ôtô du lịch hạng sang và nhiều loại xe khác vốn dĩ vì phanh đĩa có nhiều ưu điểm. + Áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh phân bố đều + Đơn giản, gọn nhẹ, ổn định khi phanh + Lực phanh bằng nhau trên hai cụm phanh ở cùng một trục nên không gây đâm lệch xe khi phanh. Cấu tạo của phanh đĩa: Hình 2.20 Cấu tạo phanh đĩa 2.5.2 Nguyên lý làm việc của phanh đĩa Hình 2.21 Nguyên lý làm việc của phanh đĩa Phanh đĩa đẩy pít tông bằng áp suất thủy lực truyền qua đường ống dẫn dầu phanh từ xi lanh chính làm cho các má phanh đĩa kẹp cả 2 bên của đĩa phanh đĩa và hãm các bánh dừng quay. Khi đạp bàn đạp phanh (1) lực được truyền qua bầu trợ lực (2) đến xi lanh chính (3). Dầu được nén tại xi lanh chính có áp suất cao theo đường ống dẫn dầu (4) đến đẩy pít tông (5). Pít tông (5) bị đẩy sẽ ép chặt má phanh (6) vào đĩa phanh (7) tạo ra ma sát làm cho bánh xe ngừng quay. Đĩa phanh và má phanh cọ vào nhau phát sinh nhiệt do ma sát, nhưng do đĩa phanh luôn quay và trên đĩa phanh có các lỗ hoặc các rãnh thoát nhiệt nên nhiệt sinh ra dễ bị tiêu tán. Chương III MÔ PHỎNG NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC BẰNG CHƯƠNG TRÌNH CATIA 3.1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CATIA 3.1.1 Lịch sữ ra đời và các tính năng của phần mềm Catia Lịch sử ra đời Catia: CATIA bắt đầu được hãng sản xuất máy bay Pháp Avions Marcel Dassault phát triển, vào thời điểm đó là khách hàng của các phần mềm CADAM CAD. Lúc đầu phần mềm tên là CATI (Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive - tiếng Pháp nghĩa là Thiết kế ba chiều được máy tính hỗ trợ và có tương tác ). Nó đã được đổi tên thành CATIA năm 1981, khi Dassault tạo ra một chi nhánh để phát triển và bán các phần mềm và ký hợp đồng không độc quyền phân phối với IBM. Năm 1984, Công ty Boeing đã chọn CATIA là công cụ chính để thiết kế 3D, và trở thành khách hàng lớn nhất. Năm 1988, CATIA phiên bản 3 đã được chuyển từ các máy tính Mainframe sang UNIX. Năm 1990, General Dynamics/Electric Boat Corp đã chọn CATIA như là công cụ chính thiết kế 3D, thiết kế các tàu ngầm hạt nhân của Hải quân Hoa Kỳ. Năm 1992, CADAM đã được mua từ IBM và các năm tiếp theo CADAM CATIA V4 đã được công bố. Năm 1996, nó đã được chuyển từ một đến bốn hệ điều hành Unix, bao gồm IBM AIX, Silicon Graphics IRIX, Sun Microsystems SunOS và Hewlett-Packard HP-UX. Năm 1998, một phiên bản viết lại hoàn toàn CATIA, CATIA V5 đã được phát hành, với sự hỗ trợ cho UNIX, Windows NT và Windows XP từ 2001. Năm 2008, Dassault công bố CATIA V6, hỗ trợ cho các hệ điều hành Windows, các hệ điều hành không phải Windows không được hỗ trợ nữa Tính năng của phần mềm Catia Phần mềm CATIA là hệ thống CAD/CAM/CAE 3D hoàn chỉnh và mạnh mẽ nhất hiện nay, do hãng Dassault Systems phát triển, phiên bản mới nhất hiện nay là CATIA V5R19 , là tiêu chuẩn của thế giới khi giải quyết hàng loạt các bài toán lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: xây dựng, cơ khí, tự động hóa, công nghiệp ô tô, tàu thủy và cao hơn là công nghiệp hàng không. Nó giải quyết công việc một cách triệt để, từ khâu thiết kế mô hình CAD (Computer Aided Design), đến khâu sản xuất dưa trên cơ sở CAM (Computer Aided Manufacturing, khả năng phân tích tính toán, tối ưu hóa lời giải dựa trên chức năng CAE(Computer Aid Engineering) của phần mềm CATIA. Các Môdun chính của CATIA như sau: - Mechanical Design: Cho phép xây dựng các chi tiết, các sản phẩm lắp ghép trong cơ khí. Vẽ và thiết kế các chi tiết 2D, 3D. Xuất bản vẻ 2D, lắp ráp các chi tiết, mô phỏng quá trình lắp ráp các chi tiết tạo mô hình khung dây và mặt ngoài trong không gian 3D. Hình 3.1 Mô hình tạo bằng Mechanical Design - Shape design and styling: Modul này cho phép thiết kế các bề mặt có biên dạng, kiểu dáng phức tạp trong lĩnh vực thiết kế võ ô tô, tàu biển, máy bay…. Tối ưu các biên dạng bề mặt, xây dựng các hình dạng chi tiết bằng số hóa tọa độ các điểm. Tạo những hình ảnh tương tác bắt mắt qua việc thay đổi camera, gán vật liệu, củng như tạo chuyển động, diễn tả kết quả ở không gian phối cảnh qua chức năng Photo Studio. Nó có thể tái lập nhanh cấu trúc bề mặt một chi tiết. Hình 3.2 Mô hình tạo bằng Shape Design and Styling - Catia solids geometry: Mô hình hóa thể tích để tạo hình, hiệu chỉnh và phân tích vật thể. Nó cho phép các toán tử logic giữa các vật thể (hợp, giao, trừ). - Catia kinematics: Giúp xác định cấu trúc động học của cơ cấu, mô phỏng và phân tích chuyển động, xác định vận tốc và gia tốc của các chi tiết, cơ cấu, đường chuyển động và giải quyết các bài toán va chạm. - Catia image design: Tạo sự biểu diễn thực với phần khuất hoàn toàn, xác định điều kiện chiếu sáng và các thông số bề mặt của đối tượng.- Catia robotic: Thiết kế và mô phỏng robot với các lệnh chuẩn, định nghĩa cấu trúc robot, đặc trưng hình học, động học, đồng bộ hóa nhiều robot… Hình 3.3 Mô phỏng hoạt động trong Catia - Catia building design and facilities layout: Tạo thiết kế các bản vẽ xây dựng, sắp đặt các đối tượng và định nghĩa mối quan hệ giữa chúng.- Catia piping and tubing: Thiết kế những tuyến ống dẫn phức tạp, toán tử logic với vật thể- Catia structural design and steelwak: Công cụ tổ hợp cho thiết kế các sản phẩm phức tạp có tính chất vật liệu khác nhau . 3.1.2 Thiết kế chi tiết 3D trong modul part design Để thiết kế ra một sản phẩm 3D người thiết kế có thể bắt đầu bằng những đường cơ sở khác nhau nhưng đều phải bắt đầu từ sketcher cơ bản rồi từ đó xuất sang 3D để sử dụng những công cụ sẵn có thiết lập lên mô hình 3D. Hình 3.4 Màn hình giao diện sketch Sau khi tạo ra được hình vẽ phác 2D bằng các lệnh trong sketch, ta bắt đầu tạo các chi tiết dạng 3D. Môi trường vẽ chi tiết 3D dạng solid thuộc trình ứng dụng Part Design, mô trường Part Design gồm các thuộc tính xây dựng chi tiết cơ bản, các kỷ năng dựng khối. Cung cấp các khả năng quản lý thông số chi tiết, hiệu chỉnh và thay đổi bất kỳ một định dạng nào của chi tiết. Kỹ năng dựng khối trong Catia rất đa dạng, chúng ta có thể dựng những khối có biên dạng phức tạp hay dựng đồng thời nhiều biên dạng với các kích thước bất kỳ. Hình 3.5 Môi trường làm việc Part Design 3.1.3 Trình ứng dụng lắp ráp assembly design Tính năng của Assembly Design: Trong thiết kế máy hoặc một hệ thống thiết bị, người thiết kế thường được đòi hỏi kỷ năng thiết kế lắp ráp. Vì trong nguyên tắc thiết kế chế tạo máy, một bản vẽ lắp hoàn chỉnh phải được thiết kế trước, sau đó mới tính đến các thông số hình học trong từng chi tiết đơn. Trong môi trường ứng dụng CAD/CAM, nhờ những thông số hình học của từng chi tiết đơn ấy chúng ta dễ dàng thiết kế và dựng mô hình 3D cho sản phẩm. Sau đó chúng ta sẽ lắp ráp chúng lại với nhau theo từng thuộc tính ràng buộc và các mối quan hệ tương tác của các chi tiết, từ đó dễ dàng phát hiện ra những sai sót trong thiết kế ban đầu để hiệu chỉnh và thay đổi mô hình một cách nhanh chóng. Vơi phần mềm Catia, tính năng của trình ứng dụng lắp ráp Assembly Design rất dễ dàng sử dụng và đầy đủ các tính năng ràng buộc. Nhờ đó mà ta có thể xây dựng mô hình lắp ráp 3D nhanh chóng, cùng với những thuộc tính cho phép gán vật liệu mà sản phẩm 3D hoàn chỉnh có một cách thể hiện trung thực. Hình 3.6 Môi trường làm việc Assembly Design Phương pháp, trình tự thiết kế bản vẽ lắp trong Assembly Design: Sau khi thiết kế nên các chi tiết chúng ta sẽ sữ dụng tính năng của trình ứng dụng lắp ráp Assembly để xây dựng nên mô hình lắp ráp 3D nhanh chóng, cùng với những thuộc tính cho phép gán vật liệu vào sản phẩm 3D tạo ra cách nhìn trung thực cho sản phẩm. Để tiến hành thiết kế một bản vẽ lắp chúng ta cần gọi tên các chi tiết đã được thiết kế hoặc gọi các sản phẩm có sẳn từ thư viện của Catia. Tùy vào mối liên hệ ràng buộc giữa các chi tiết mà chúng ta lựa chọn nên các ràng buộc cho các chi tiết đó. Những ràng buộc lắp ghép củng tuân thủ theo các dạng chuyển động tự do của chi tiết. Một chi tiết trong không gian có 6 chuyển động tự do hay còn gọi là 6 bậc tự do. Ràng buộc là cụm từ dùng để khống chế các phương chuyển động tự do của vật thể trong không gian 3 chiều. Ở đây, chúng ta vừa khống chế phương chuyển động tự do vừa tạo mối quan hệ giữa vật thể tự do và vật thể cố định. Khi thay đổi vị trí của vật thể cố định sẽ kéo theo các vật thể tự do có mối quan hệ với nó. Trong thiết kế bản vẽ lắp bằng Assembly có 4 ràng buộc cơ bản đó là: - Concidence Constrain: ràng buộc đồng trục, điểm, mặt phẳng cho các đối tượng Hình 3.7 Ràng buộc đối tượng đồng trục - Contact Constraint: ràng buộc tiếp xúc cho các đối tượng Hình 3.8 Ràng buộc đối tượng tiếp xúc - Offsets Constrain: ràng buộc khoảng cách song song giữa các đối tượng Hình 3.9 Ràng buộc khoảng cách - Angle Constrain: ràng buộc theo góc giữa các đối tượng. Sau khi lắp ráp xong sản phẩm nếu thấy cần phải hiệu chỉnh bất kỳ một phần nào đó của chi tiết con trong môi trường lắp ghép chúng ta vẫn có thể chỉnh sữa từng chi tiết đó để tạo ra sản phẩm với độ chính xác cao hơn. Lúc đó giao diện sẽ trở về trình Part Design và chúng ta có thể thao tác chỉnh sữa giống như trong trình Part Design đối với chi tiết cần hiệu chỉnh. Một ứng dụng quan trọng nửa của trình Assembly là tạo hình ảnh cho các trạng thái sản phẩm trước và sau khi lắp ráp. Nó cho chúng ta cách nhìn trực quan về quá trình lắp ráp sản phẩm một cách trung thực và chính xác. Chúng ta có thể xem sản phẩm dưới nhiều góc độ khác nhau và lưu lại cảnh lắp ráp cho từng trạng thái. Hình 3.10 Trạng thái hình ảnh bản vẽ lắp dạng rời 3.2 MÔ PHỎNG NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA XI LANH CHÍNH BẰNG PHẦN MỀM CATIA: Các chi tiết của xi lanh phanh chính: + Nắp bình đựng dầu + Bình đựng dầu + Vỏ xi lanh chính + Pít tông số 1 và số 2 + Lò xo số 1 và số 2 + Đệm pít tông + Các bu lông đường dầu ra + Các đường ống dẫn dầu Quy trình thiết kế, mô phỏng nguyên lý làm việc của xi lanh chính bằng phần mềm CATIA V5 R16 : Hình 3.11 Sơ đồ quy trình thiết kế 3.2.1 Thiết kế 3D bình đựng dầu. Dựa vào bản vẽ kết cấu và nguyên lý hoạt động của xi lanh chính ta tiến hành cách bước xây dựng 3D bình đựng dầu. Bước 1: Tạo một sketch.1 trong mặt phẳng XY plane có kích thước và biên dạng như trong hình Bước 2. Dùng lệnh Pad để đùn khối từ biên dạng sketch.1 theo thuộc tính Dimension và nhập chiều cao là 70 mm. Bước 3. Tạo một sketch.2 trong mặt phẳng phía trên bình đựng dầu có kích thước và biên dạng như hình: Bước 4. Dùng lệnh Pad để đùn khối từ biên dạng sketch.2 theo thuộc tính Dimension và nhập chiều cao là 10 mm. Bước 5 Làm tương tự ta vẽ được đường dầu ra phía sau đó dùng lệnh fillet để bo tròn các cạnh cuối cùng ta được bình đựng dầu hoàn chỉnh. 3.2.2 Thiết kế 3D vỏ xi lanh chính. Bước 1 : Tạo một sketch.1 trong mặt phẳng XY plane có kích thước và biên dạng như hình sau: Bước 2. Dùng lệnh Pad để đùn khối từ biên dạng sketch.1 theo thuộc tính Dimension và nhập chiều cao là 246 mm. Bước 3. Tạo một sketch.2 trong mặt phẳng XZ plane có kích thước và biên dạng như hình: Bước 4. Dùng lệnh Pad để đùn khối từ biên dạng sketch.1 theo thuộc tính Dimension và nhập chiều cao là 12 mm: Tương tự ta vẽ được đường dầu ra phía dưới, đường dầu ra ở đầu xi lanh và hoàn thiện vỏ xi lanh chính. 3.2.3 Thiết kế 3D pít tông và lò xo Thiết kế pít tông 1và 2. Bước 1. Tạo một sketch.1 trong mặt phẳng XY plane có kích thước và biên dạng như hình sau Bước 2. Dùng lệnh Pad để đùn khối từ biên dạng sketch.1 theo thuộc tính Dimension và nhập chiều cao là 5 mm Bước 3. Tương tự ta đặt các sketh 2, 3 lên mặt phẳng phía trên với kích thước đường kính lần lượt là 35 mm, 44mm, và dùng lệnh Pad với chiều cao lần lượt là 10mm, 3mm. Ta vẽ tiếp đuôi của pít tông bằng lệnh Pad với góc tape là 16 độ và hoàn chỉnh pít tông 1. Tương tự ta cũng vẽ được piston số 2 : Thiết kế lò xo 1 và 2. Bước 1. Tạo một sketch.1 trong mặt phẳng XY plane, vẽ biên dạng tiết diện của lò xo là 3mm, và đường kính vòng của lò xo là 32mm. Bước 2. Dùng lệnh extrapolate để tao profy xoắn sau đó dùng lệnh Swept để đùn theo biên dạng xoắn ta được lò xo hàn chỉnh. Vẽ các chi tiêt phụ khác: Bằng các kĩ năng vẽ như trên ta tiến hành vẽ các chi tiết phụ như : Bu lông đầu ra phía cuối xi lanh, bu lông đầu ra phía dưới xi lanh, các đệm piston ,nắp bình đựng dầu và các đường ống dẫn. 3.2.4 Lắp ráp hoàn thiện xi lanh chính. Trình tự lắp ráp: Khởi động trình lắp ráp Assembly design đặt tên cho sản phẩm lắp là Lắp ráp piston 1. Click vào biểu tượng Existing component và sau đó di chuyển chuột lên Product và click trên đó trong specifitation tree. Hộp thoại file selection xuất hiện ta chọn file các file CATPart để nhập đối tượng : piston số 1, đệm 1 piston 1, đệm 2 piston 1. Dùng lệnh ghép đồng tâm Coincidence và lệnh lắp ghép bề mặt Contact constraint để lắp đệm vào piston : Tương tự ta lắp dược piston 2 : Tiếp theo ta lắp pít tông, lò xo, bình chứa dầu và các chi tiết khác vào xi lanh chính. Cuối cùng ta được xi lanh chính hoàn chỉnh 3.2.5 Mô phỏng động học và xuất ra file Flash Video. Sau khi lắp láp và kiểm tra hoàn chỉnh chúng ta tiến hành chạy mô phỏng cho cơ cấu xi lanh chính bằng công cụ DMU KINEMATICS . Do cơ cấu xi lanh chính được lắp ráp bằng các liên kết cấp thấp ( lower pair joints ) nên khi chạy mô phỏng chúng ta không cần định nghĩa lại các liên kết mà DMU sẽ tự nhận dạng các liên kết đó. Quá trình mô phỏng được xuất thành file Flash Video: Quá trình động học: Đầu tiên piston số 1 chuyển động sang phải làm tăng áp suất dầu trên đường ống dầu ra số 1 đồng thời nén lò xo số 1. Áp suất dầu giữa 2 pít tông tăng làm pít tông số 2 cũng bị chuyển động sang phải làm tăng áp suất dầu trên đường ống dầu ra số 2 và nén lò xo số 2. Chương IV QUY TRÌNH KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA CÁC HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG PHANH 4.1 QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH 4.1.1 Cách điều chỉnh hệ thống phanh Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp: Điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều dài thanh kéo. Lúc này cần dẫn động phải ép vào đế tựa lắp trên khoá phanh và hành trình tự do của bàn đạp là phanh 15-25mm. Việc điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp phanh rất quan trọng và nó làm cho người điều khiển có cảm giác về sự phanh. Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh : * Khe hở của má phanh và trống phanh được điều chỉnh như sau: - Dùng khích nâng bánh xe về phía trước và đồng thời quay chốt lệch tâm của guốc phanh trước cho đến khi bánh xe không quay được nữa thì dừng lại - Xoay chốt lệch tâm theo chiều ngược lại vầ dần dần bánh xe theo chiều ngược lại khi nào bánh xe trong trạng thái tự do là được lúc đó dùng căn lá kiểm tra khe hở thuộc trong khoảng (0,1-0,15mm) - Điều chỉnh bánh xe sau cũng làm tương tự nhưng chú ý là quay bánh xe theo chiều ngược lại tức là chiều lùi của xe. * Chú ý: Trong khi tháo tời toàn bộ cơ cấu phanh ra để điều chỉnh hay bảo dưỡng thì kiểm tra má phanh nếu mòn má phanh quá giới hanh cho phép là khoảng cách từ bề mặt má phanh đến đinh tán nhỏ hơn 0,5mm thì ta cần thay má phanh mới. Kiểm tra độ kín khít của phần dẫn động khí nén được tiến hành khi áp suất khí nén định mức (7-7,5 KG/m) của các thiết bị được cung cấp khí nén đã bị ngắt (ngừng cung cấp khí nén) và máy nén khí ngừng làm việc. Độ kín khít của dẫn động khí nén được đảm bảo nếu độ giảm áp suất khí nén trong hệ thống sau 30 phút không quá 0,5 KG/ m. Chỗ dò rỉ nhiều khí nén xác định theo tiềng rò còn chỗ dò ít thì được xác định bằng nước xà phòng. Xả không khí (xả air) trong hệ thống dẫn động bằng thuỷ lực: Ta có trình tự xả như sau: -Tháo mũ (nắp) cao su ra khỏi van thông của cơ cấu xy lanh bánh xe rồi chụp lên van một ống cao su còn đầu kia của ống thì đặt vào một hộp hay một chai chứa dầu phanh không ít hơn 0,2 lít. - Đạp bàn phanh cho đến khi nào có cảm giác phanh có tác dụng thì vặn van xả ra khoản 1/2-3/4 vòng ren (chú ý vặn từ từ) làn như thế nhiều lần cho đến khi không khí trong hệ thống được xả hết thì thôi. - Trong khi xả khí ra khỏi hệ thống thì ta đạp bàn đạp phanh nhanh còn khi nhả bàn đạp phanh thì nhả từ từ. - Đạp phanh xong ta giữ nguyên chân phanh lúc xiết chặt van xả tháo ống ra sau đó đậy nắp lại. - Ta xả không khí ra khỏi hệ thống qua van xả với tất cả cá bánh xe theo một nguyên tắc là xả các cơ cấu phanh bánh xe ở vị trí xa nhất rồi tiến hành với cơ cấu phanh bánh xe gần xy lanh chính. - Khi xả không khí ra khỏi hệ thống cần đổ thêm dầu vào bình chứa và mức dầu cách gờ của lỗ rót 10-20mm. 4.1.2 Quy trình kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống phanh Trong quá trình sử dụng trạng thái kĩ thuật của hệ thống phanh bị thay đổi theo chiều hướng xấu đi, làm xuất hiện những biến xấu và những hư hỏng. Hệ thống phanh bị hư hỏng sẽ làm cho phanh không ăn hoặc ăn lệch gây mất an toàn khi chạy xe, ảnh hưởng trực tiếp đến tính mạng của người trên xe. Vì vậy quy trình kiểm tra bảo dưỡng hệ thống phanh có vai trò rất quan trọng, nó góp phần nâng cao tính tin cậy của hệ thống, sửa chữa kịp thời những hư hỏng đã phát hiện nên tăng khả năng an toàn giao thông. Bảng quy trình kiểm tra bảo dưỡng hệ thống phanh: QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH TT Nội dung Thực hiện Dụng cụ 1 * BẢO DUỠNG HẰNG NGÀY - Kiểm tra độ kín khít các chỗ nối cơ cấu dẫn động phanh. - Kiểm tra hiệu quả phanh khi cho xe dừng ( Sự làm việc của phanh tay và phanh chân ). - Bắt chặt những mối ghép bị lỏng, điều chỉnh lại. - Tiến hành thực hiện quá trình phanh để biết rõ tình trạng hẹ thống phanh và có những biện pháp khắc phục Cờ lê lực, đồng hồ đo lực, các dụng cụ chuyên dùng tháo lắp, kiểm tra 2 * BẢO DUỠNG CẤP 1 - Kiểm tra tình trạng làm việc của phanh tang trống + Kiểm tra khe hở của má phanh và trống phanh... + Kiểm tra đuờng kính trong của trống phanh. + Kiểm tra chiều dày của má phanh. + Kiểm tra lò xo của phanh. + Kiểm tra xy lanh bánh xe. - Phanh đĩa. + Kiểm tra chiều dày má phanh. + Kiểm tra chiều dày của đĩa phanh. + Kiểm tra độ đảo của đĩa hanh. + Kiểm tra khe hở giữa má phanh vàđĩa phanh. + Kiểm tra xy lanh bánh xe. - Kiểm tra độ kín khít của đuờng đẫn động thuỷ lực của hệ thống phanh. + Kiểm tra đuờng ống có bị rò rỉ không + Kiểm tra xem có lọt khí vào đuờng ống không. - Kiểm tra hành trình tự do và hành trình làm việc của bàn đạp phanh. - Nếu chua đúng thì tiến hànhđiều chỉnh lại. - Khi lớn hơn quy định thì tiến hành sửa chữa hoặc thay thế. - Nếu quá mòn thì thay thế. - Nếu độ đàn hồi kém, biền xấu thì thay thế. - Có bị mòn xứơc không. Sửa chữa hoặc thay thế. - Nếu quá mòn thì thay thế. - Nếu đĩa mòn thì thay thế. - Điều chỉnh lại. - Điều chỉnh lại khe hở. - Có bị mòn, xuớc không sửa chữa hoặc thay thế - Nếu bị tiến hành sửa chữa hoặc thay thế. - Nếu có tiến hành xả khí ra khỏi đuờng ống - Điều chỉnh lại hành trình của bàn đạp. - Cờ lê lực, đồng hồ đo, panme, thuớc mỡ... Có thể sử dụng các dụng cụ tháo lắp, các thiết bị kiểm tra Mỗi loại lò xo thì yêu cầu dụng cụ tháo riêng Cờ lê vặn đai ốc, các dụng cụ để tháo lắp SST. 3 * BẢO DUỠNG CẤP 2 - Kiểm tra tình trạng làm việc của hệ thống phanh. + Kiểm tra khe hở của má phanh và trống phanh... + Kiểm tra đuờng kính trong của trống phanh. + Kiểm tra chiều dày của má phanh. + Kiểm tra lò xo của phanh. + Kiểm tra xy lanh bánh xe. - Phanh đĩa. + Kiểm tra chiều dày má phanh. + Kiểm tra chiều dày của đĩa phanh. + Kiểm tra độ đảo của đĩa hanh. + Kiểm tra khe hở giữa má phanh vàđĩa phanh. + Kiểm tra xy lanh bánh xe. - Kiểm tra các đuờng ống của hệ thống phanh. + Kiểm tra đuờng ống dẫn dầu đến các cơ cấu phanh. + Kiểm tra xem có bọt khí lọt vào mạch dầu không. + Kiểm tra đuờng ống dẫn dầu từ bình dầu đến xy lanh phanh chính. - Kiểm tra các cơ cấu trợ lực dẫn động phanh. + Kiểm tra hoạt động của trợ lực. + Kiểm tra sự kín khít của trợ lực. + Kiểm tra sự lẫn khí của trợ lực. + Kiểm tra hoạt động của van một chiều. - Kiểm tra hoạt động của xy lanh phanh chính. + Kiểm tra xy lanh phanh chính. Tháo ra để kiểm tra mặt trong có bị xuớc ,gỉ, hu hỏng không. Kiểm tra cupben, piston. Kiểm tra xem có lọt khí vào trong xy lanh phanh chính hay không. - Nếu chua đúng thì tiến hànhđiều chỉnh lại. - Khi lớn hơn quy định thì tiến hành sửa chữa hoặc thay thế. - Nếu quá mòn thi thay thế. - Nếu độ đàn hồi kém, biền xấu thì thay thế. - Có bị mòn xứơc không. Sửa chữa hoặc thay thế. - Nếu quá mòn thì thay thế. - Nếu đĩa mòn thì thay thế. - Điều chỉnh lại. - Điều chỉnh lại khe hở. - Có bị mòn, xuớc không sửa chữa hoặc thay thế. - Đạp phanh thử xem có thấy nhẹ hay không. - Đạp vài lần với lực đạp không đổi xem độ cao bàn đạp có tăng dần hay không. - Kiểm tra xem có khí đi nguợc chiều từ động cơ sang trợ lực hay không. - Nếu bị tiến hành gia công sửa chữa. - Nếu có thì xả khí ra ngoài. Cờ lê lực, đồng hồ đo panme, thuớc , mỡ Vam tháo phớt dầu, vam tháo ổ bi, dụng cụ tháo màng, thuớc đo cờ lê đĩa đỡ, dụng cụ sửa chữa trợ lực. Các dụng cụ đo cần đẩy trợ lực, cờ lê, khay hứng dầu, kìm phanh... 4.1.3 Phương pháp kiểm tra hệ thống phanh. 4.1.31. Các yêu cầu cơ bản khi kiểm tra hệ thống phanh Hệ thống phanh là một hệ thống đảm bảo an toàn 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 ngắn nhất, tức là có gia tốc phanh cực đại. Phải đảm bảo phanh giảm tốc độ của ôtô trong mọi điều kiện sử dụng, lực phanh trên bàn đạp phải tỉ lệ với hành trình bàn đạp, có khả năng rà phanh khi cần thiết. Hiệu quả phanh cao phải kèm theo sự phanh êm dịu để đảm bảo phanh chuyển động với gia tốc chậm dần biến đổi đều đặn giữ ổn định cho xe. Tối thiểu trên xe phải có phanh chính và phanh dự phòng. Hai hệ thống đều phải sẵn sàng làm việc khi cần thiết. Dẫn động phanh chân và phanh tay làm việc độc lập không ảnh hưởng lẫn nhau. Phanh tay có thể thay thế phanh chân khi phanh chân có sự cố. Phanh tay dùng để giữ nguyên vị trí xe trên đường bằng cũng như trên đường dốc. Lực điều khiển không quá lớn và điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng kể cả điều khiển bằng chân hoặc bằng tay. Hành trình bàn đạp phanh hoặc lực phanh phải thích hợp và nằm trong phạm vi điều khiển có thể của người sử dụng. Hệ thống phanh cần có độ nhạy cao, hiệu quả phanh không thay đổi nhiều lần giữa các lần phanh. Độ chậm trong tác động phải nhỏ, và có thể làm việc nhanh chóng tạo hiệu quả phanh ôtô ngay sau vừa mới thôi phanh. Khi phanh lực phanh trên các bánh xe trên một cầu phải bằng nhau, nếu có sai lệch thì phải nhỏ trong phạm vi cho phép, khi thử phanh trên đường phải giữ đúng được quỹ đạo chuyển động mong muốn theo điều khiển Các hệ thống điều khiển có trợ lực phanh khi bị hỏng bộ trợ lực, hệ thống phanh vẫn được điều khiển và có tác dụng lên ôtô Đảm bảo độ tin cậy sử dụng của ôtô trong cả hệ thống và các chi tiết trong hệ thống, nhất là các chi tiết bao kín bằng cao su, nhựa tổng hợp. Các cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt, không truyền nhiệt ra các khu vực làm ảnh hưởng tới sự làm việc của các cơ cấu xung quanh ( lốp xe , moay ơ…) phải dễ dàng điều chỉnh thay thế các chi tiết hư hỏng. 4.1.3.2 Xác định hiệu quả phanh Đo quãng đường phanh trên đường Chọn mặt đường thẳng 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 chân và giữ nguyên vị trí bàn đạp, vành lái ở vị trí đi thẳng chờ cho ôtô dừng lại. Đo khoảng cách từ ôtô tới vị trí cắm cọc tiêu, chúng ta gọi khoảng cách này là quãng đường phanh. * So sánh với chỉ tiêu đánh giá: Phương pháp này khá thuận lợi, không đũi hỏi nhiều thiết bị nhưng có nhược điểm là độ chính xác không cao, quá trình đo phụ thuộc vào mặt đường và trạng thái đạp phanh, dễ gây nguy hiểm khi thử trên đường. Đo gia tốc chậm dần, thời gian phanh trên đường Phương pháp tương tự như trên, nhưng cần có dụng cụ đo gia tốc với độ chính xác ±0.1m/s2 và xác định bằng giá trị gia tốc phanh lớn nhất trên dụng cụ đo. Đo gia tốc chậm dần lớn nhất là phương pháp cho độ chính xác tốt có thể dùng đánh giá chất lượng hệ thống phanh với dụng cụ đo nhỏ, gọn. Việc tiến hành đo thời gian phanh cần đồng hồ đo thời gian theo kiểu bấm giây với độ chính xác 1/10 giây. Thời điểm bắt đầu bấm giây là lúc đặt giây lên bàn đạp phanh, thời điểm kết thúc là lúc ôtô dừng hẳn. Đo lực phanh hoặc mômen phanh trên bệ thử Dạng cơ bản của thiết bị đo hiệu quả phanh thông qua lực phanh ở bánh xe là bệ thử con lăn. Bệ thử phanh bao gồm ba bộ phận chính: bệ đo, tủ điều khiển, đồng hồ chỉ thị. + Bệ đo là thiết bị đối xứng gồm hai tang trống được dẫn động quay nhờ động cơ điện thông qua hộp. Vỏ hộp số đựoc 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 stato. Do vậy khi có lực cảm ứng sinh ra trên vỏ động cơ điện thì vỏ hộp số sẽ quay đi một góc nhỏ tạo lên cảm biến đo momen cảm ứng và thể hiện bằng chuyển vị đo lực. Giữa hai tang trống có bố trí con lăn đo tốc độ dài của bánh xe, nhằm xác định đo tốc độ bánh xe và khả năng trơn. Phía trước bộ đo có đặt bộ đo trọng lượng trên các bánh xe. Màn hình hiển thị cho biết lực đo tại cảm biến đo lực, biểu thị mômen cảm ứng stato. Khi phanh tới trạng thái gần bó cứng, mômen cảm ứng lớn nhất không hiển thị các giá trị tiếp sau. Tủ điện bao gồm mạch điện, rơle tự động điều khiển, máy tính lưu trữ và hiển thị số liệu. + Quy trình đo được xác định bởi nhà chế tạo thiết bị bao gồm các trình tự sau đây: Ôtô không tải, sau khi đó được kiểm tra áp suất lốp, cho lăn từ từ lên bệ thử, qua bàn đo trọng lượng, vào giá đỡ tang trống. Động cơ hoạt động nhưng tay số để ở vị trí trung gian. Bánh xe phải cố định trên tang trống. Khởi động động cơ của bệ thử lúc này đo ma sát của tang trống với bánh xe, bánh xe lăn trên tang trống người lái đạp phanh nhanh đều cho đến khi bánh xe không quay được và kim chỉ thị của đồng hồ không tăng lên được nữa, quá trình kết thúc và cho bánh xe cầu sau tiếp tục vào bệ đo. khi đo cho các bánh xe cầu sau, thường kết hợp đo phanh tay. + 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 đài của bánh xe theo thời gian. + Cách 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 tong bánh xe. Tốc độ góc của từng bánh xe theo thời gian. Độ trượt của từng bánh xe theo thời gian. + Kết quả tính toán và hiển thị bao gồm : Trọng lượng của ôtô đặt trên các bánh xe, sai lệch tuyệt đối và tương đối giữa hai bên. Lực phanh tại các bề mặt tiếp xúc của bánh xe trên cùng một cầu, sai lệch tuyệt đối giữa hai bên. Quá trình phanh ( lực phanh ) theo thời gian. Độ không đồng đều của lực phanh sinh ra trong một vòng quay bánh xe tính bằng % (độ méo của tang trống). Giá trị lực cản của các bánh xe khi không phanh đồng thời chỉ ra hiện tượng bánh xe bị bó cứng khi phanh. Qua các thông số này cho biết: chất lượng tổng thể của hệ thống phanh, giá trị lực phanh hay mômen phanh của từng bánh xe. Khi giá trị lực phanh này nhỏ hơn giá trị ban đầu thì cơ cấu phanh có thể bị mòn, hệ thống dẫn động điều khiển có sự cố, hay cơ cấu phanh bị bó cứng. Tuy nhiên kết quả không chỉ ra sự cố hay hư hỏng ở khu vực nào, điều này phù hợp với đánh giá chất lượng tổng thể của hệ thống phanh. Đo lực phanh và lực bàn đạp phanh. Việc đo lực phanh và hành trình bàn đạp phanh có thể tiến hành thông qua cảm nhận của người điều khiển song để chính xác các giá trị này phải 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. Hành trình tự do bàn đạp phanh được đo với lực bàn đạp nhỏ khoảng (20_50) N, giá trị nhỏ với ô tô con, giá trị lớn với ô tô tải, hành trình toàn bộ được đo với lực bàn đạp khoảng (500_700)N. Lực phanh lớn nhất trên bàn đạp được đo bằng lực kế đặt trên bàn đạp phanh, ứng với khi đạp với hết hành trình toàn bộ 4.2 QUY TRÌNH CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH 4.2.1. Bàn đạp phanh bị hẫng. Lọt khí, dò rỉ dầu: Nguyên nhân: Không khí lọt vào trong hệ thống dẫn động thuỷ lực hoặc do mức dầu phanh ở bình chức của xy lanh chính bị giảm, có thể do không kín khít bị dò rỉ dầu phanh khi đó thì phanh không nhậy vì bàn đạp bị hẫng. Sửa chữa: Để khắc phục hiện tượng trên thì ta cần kiểm tra lại các đường ống dẫn động và tiến hành xả không khí trong hệ thống ra ngoài ở các cơ cấu phanh bánh xe và xy lanh chính. Khi đã xả xong không khí ra ngoài thì quan sát mức dầu đổ thêm vào để tránh hiện tượng lọt thêm không khí vào trong hệ thống. Chất lượng xả không khí được đánh giá bằng sự làm việc của bàn đạp phanh, khi mà bàn đạp phanh có tác dụng ở hành trình tự do cho phép thì quá trình xả không khí hoàn toàn đạt hiệu quả tốt. Khe hở má phanh và trống phanh quá lớn: Nguyên nhân: Khi chuyển động trên đường đi thì cần phải phanh nhiều do vậy mà má phanh mòn một cách tự nhiên. Sửa chữa: Để khắc phục hiện tượng này ta cần phục hồi bằng cách điều chỉnh lại cơ cấu điều chỉnh khe hở như là điều chỉnh bánh lệch tâm và chốt lệch tâm. Khe hở ở khoảng cho phép là 0,1-0,15mm và bánh xe quay được dễ dàng. Dầu phanh bị chảy: Nguyên nhân: Do khi làm việc cấc đường ống dẫn dầu bị nứt hay vỡ làm cho dầu trong hệ thống bị chảy ra hay các đầu nối không khít, cúp pen xy lanh bị hỏng, xy lanh bánh xe mòn hay bị rỗ. Sửa chữa: Để khắc phục hiện tượng này ta cần kiểm tra lại và tìm ra chỗ hư hỏng để sửa chữa. Piston của xy lanh chính bị kẹt: Nguyên nhân: Thường do bị bụi bẩn khi vận hành ô tô và trong quá trình sửa chữa không thật tốt. Một số nguyên nhân nữa là do bị xước các gờ cho nên khi làm việc chịu áp suất cao nên bị kẹt, mặt khác có thể là do các hạt dầu khi làm việc bị bẩn bám vào cho nên khi làm việc dầu dẫn theo bụi bẩn. Sửa chữa: Để khắc phục hiện tượng này ta cần tháo ra để kiểm tra và bảo dưỡng kỹ thuật sau đó thay dầu phanh mới. 4.2.2 Phanh ăn đột ngột: Khi phanh mà ăn không từ từ mà ăn đột ngột có thể do các nguyên nhân sau: Lò xo kép guốc phanh bị gẫy: Nếu lò xo guốc phanh bị gẫy thì các guốc phanh luôn ở trạng thái doãng mặc dù không ép vào trống phanh. Khi đó ta đạp bàn đạp phanh thì các guốc phanh ép tức thì vào trống phanh nên gây ra hiện tượng phanh đột ngột. Khi có hiện tượng này thì cần tháo cơ cấu phanh bánh xe ra và thay là xo mới. Má phanh bị gãy: Má phanh khi làm việc chịu các lực ma sát lớn do vậy mà khi các đinh tán không chặt hay là để quá mòn thì sẽ bị gãy trên má phanh có các vết nứt hay các mảnh vỡ kẹt lại trong cơ cấu nên khi phanh gây hiện tượng kẹt phanh. Khi gặp hiện tượng này thì nên thay má phanh mới và chú ý khi thay má phanh mới nên thay cả 2 má phanh của một cơ cấu phanh bánh xe vì như thế sẽ có sự hao mòn đều khi làm việc và tăng hiệu quả phanh. Hành trình bàn đạp không đúng quy định: Khi hành trình bàn đạp không trong giới hạn cho phép thì khi phanh sẽ bị giật. Để khắc phục hiện tượng này thì điều chỉnh lại hành trình bàn đạp đúng tiêu chuẩn bằng cách như sau: - Rút chốt ra khỏi càng nối và lấy ra khỏi cần của tổng phanh sau đó nới lỏng đai ốc hãm và quay càng để thay đổi chiều dài của thanh kéo tiếp theo nối thanh kéo với đòn gánh của tổng van phanh rồi kiểm tra lại trị số của hành trình tự do. Nếu nằm trong giới hạn cho phép thì phải hãm lại bằng chốt trẻ nếu không đúng qui định thì lại điều chỉnh lại. Khe hở của má phanh và trống phanh không đúng quy định: Khi khe hở giữa má phanh và trống phanh bị nhỏ quá so với quy định thì khi phanh xe lại sẽ bị giật do quá trình tác dụng của hệ thống phanh nhanh, một nguyên nhân nữa đó là có thể có hiện tượng tự phanh xe lại khi không tác dụng vào bàn đạp. Để khắc phục thì cần chỉnh lại khe hở giữa má phanh và trống phanh cho đúng. 4.2.3 Phanh bị dính dầu : Cơ cấu phanh bị dính dầu thì hiệu quả phanh không đạt hiệu quả cao. Nguyên nhân là do khi đổ dầu vào quá quy định hay là do các vòng chắn dầu của cơ cấu bị hỏng. Khi mà hiện tượng này khi đang chuyển động trên đường thì dà phanh nhiều lần có thể loại bỏ dầu ra khỏi má phanh. Khi mà có thời gian để sửa chữa thì tháo má phanh ra và ngâm vào trong xăng khoảng 20- 30 phút. Sau khi ngâm xong thì mang má phanh ra để đánh bằng bàn chải sắt còn các bộ phận khác thì cũng đánh bằng bàn chải và rửa bằng xăng. Tuyệt đối không cho má phanh lên lửa vì như vậy làm dầu ngấm vào má phanh và cũng có thể làm cho má phanh biến dạng. 4.2.4 Phanh bị ướt: Cơ cấu phanh bị ướt có thể là do khi chuyển động trên đường ướt và lội qua những chỗ ngập nước, cũng có thể do khi rửa xe nước lọt vào trong cơ cấu phanh. Khi bị ướt thì ta khắc phục nó như sau:Có thể là rà phanh liên tục để lợi dụng nhiệt sinh ra có thể làm khô hay có thể là xịt khô bằng khí nén để thổi nước ra ngoài. 4.2.5 Má phanh bị mòn nhiều: Khi hoạt động trên đường mà không chú ý bảo dưỡng phanh cho nên má phanh mòn quá giới hạn quy định làm cho các đầu đinh tán trồi lên và gây hiện tượng xước bề mặt tang trống khi đó gây ra tiếng kêu ken két của phanh, hiệu quả phanh kém đi. Khắc phục hiện tượng này cần tán lại má phanh hoặc là thay má phanh mới vì thay thế má phanh rẻ hơn trống phanh. 4.2.6 Các bề mặt má phanh không ép hết vào trống phanh: Có các nguyên nhân sau: - Do má phanh bị mòn - Má phanh mòn hay bị gãy vỡ - Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanhkhông đúng quá lớn trống phanh tức là điều chỉnh lại khe hở giữa má phanh và trống phanh tức là điều chỉnh bánh lệch tâm và ốc lệch tâm. Vị trí của má phanh đúng là cách trống phanh một khoảng là 0,1-0,15mm. Khi trống phanh mòn thì cần cho thêm máy tiện để láng lại bề mặt làm việc của trống phanh. 4.2.7 Phanh không tác dụng hay không làm việc ở một bánh xe Khi đó nguyên nhân gây nên là: Piston của bánh xe không làm việc đó bị kẹt: Do làm việc lâu ngày nên đóng bụi bẩn hay lò xo của piston bánh xe không làm việc. Khắc phục hiện tượng này là tháo piston ra và tiến hành sửa chữa làm vệ sinh lại cho sạch và có thể tiến hành thay thế lò xo. Còn trong trường hợp mà pít tông quá rỉ thì thay mới. Má phanh và trống phanh cùng mòn: Khi làm việc thì má phanh và trống phanh mòn tự nhiên. Khắc phục hiện tượng này thì tháo má phanh ra và thay mới. Chú ý khi tán má phanh vào guốc phanh cần có khoảng cách giữa bề mặt của má phanh cách đầu đinh tán là 2-3mm. Điều chỉnh sai phanh bánh xe: Khi điều chỉnh sai thì cũng gây hiện tượng phanh không ăn ở một bánh xe. Khi đó cần khắc phục lại khe hở giữa má phanh và trống phanh cho đúng khoảng cho phép. Phanh ở một bánh xe không làm việc bị dính dầu Do sự dò rỉ dầu trong cầu xe qua các vòng chắn dầu hoặc trong quá trình bảo dưỡng và sửa chữa thì dầu bị dính vào trong cơ cấu. Khắc phục hiện tượng này thì cần tháo ra và vệ sinh lại cho sạch các chi tiết của cơ cấu phanh. 4.2.8 Có tiếng kêu trong trống phanh: Các đầu đinh tán bị trồi lên: Khi có hiện tượng bị kêu ở trống phanh thì là do má phanh quá mòn nên các đầu đinh tán trồi lên và chạm vào bề mặt làm việc của trống phanh làm cho bề mặt của trống phanh bị xước theo vòng đồng thời làm rung động các chi tiết gây ra tiếng kêu lớn. Để khắc phục hiện tượng này thì ta phải tán lại các đinh tán. Đầu bắt guốc phanh bị lỏng: Do đầu bắt không chặt guốc phanh cho nên khi chuyển đoọng thì gây rung động nên có tiếng kêu khi làm việc và va đập các chi tiết với nhau. Khắc phục hiện tượng cân bắt chặt các đầu guốc phanh lại cho chặt. Lò xo trả lại của guốc phanh bị gẫy: Các lò xo hay bị gãy do làm việc gây ra hiện tượng mỏi kim loại cho nên các mảnh kim loại của lò xo rơi vào trong cơ cấu nên gây ra tiếng kêu. Khắc phục cần thay lò xo mới 4.2.9 Mức dầu phanh bị giảm liên tục: Xy lanh chính bị chảy dầu: Do làm việc lâu ngày cho nên các bụi bẩn và các tạp chất khác đống thành các cặn bẩn đóng ở thành xy lanh chính và có tác động đến các vòng đệm cao su bị lão hoá và có thể bị rách nên không làm nhiệm vụ chắn dầu giữa pít tông và xy lanh, do vậy mà dầu bị chảy ra. Cũng có thể là do xy lanh bị xước do các tạp chất có trong xy lanh làm cho dầu chảy theo các chỗ xước đó. Khắc phục hiện tượng này cần rửa sạch xy lanh chính và thay dầu mới. Xy lanh bánh xe bị chảy dầu: Do mòn các phớt chắn dầu, do các phớt bị lão hoá hay do xy lanh bánh xe bị mòn rỗ hay xước trong quá trình làm việc và do các tạp chất nên dầu chảy ra khỏi xy lanh bánh xe. Khắc phục hiện tượng này thì cần thay thế các phớt cao su hoặc xy lanh phanh bánh xe. 4.2.10 Phanh xiết (bó phanh) do: Lỗ bổ xung của xy lanh phanh chính bị bẩn: Khi không thực hiện quá trình phanh thì dầu được hồi về xy lanh phanh chính nhờ các lỗ bổ xung cho nên khi lỗ bổ xung dầu bị tắc thì dầu không về được bình dầu do vậy guốc phanh bị giữ nguyên trạng thái đang làm việc nên phanh bị bó. Khi làm việc thì các bụi bẩn làm cho lỗ dầu hồi về bị tắc và đường dầu. Để khắc phục hiện tượng này ta cần thông lại lỗ dầu và thay dầu mới. Vòng cao su của xy lanh chính bị hở: Do sử dụng lâu ngày hoặc dùng loại dầu phanh xấu có nhiều tạp chất. Trong trường hợp này thì khi nhả bàn đạp phanh thì guốc phanh vẫn bị ép vào trống phanh như vậy vẫn còn bó phanh lúc này nếu ta tăng khe hở giữa má phanh và troóng phanh cũng không khắc phục được hiện tượng này. Giải quyết vấn đề ta cần tháo xy lanh bánh xe ra và rửa sạch lại bằng cồn để loại hết tạp chất ra và thay dầu phanh mới đồng thời thay vòng cao su mới tức là thay cupen. Piston của xy lanh chính bị kẹt: Piston bị kẹt là do dầu phanh lâu ngày không thay và các tạp chất nằm giữa piston và bề mặt trong của xy lanh. Để khắc phục hiện tượng này ta cần tháo piston ra và vệ sinh hay thay dầu phanh mới. 4.3 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH Độ bền tuổi thọ và tính ổn định của hệ thống phanh phụ thuộc rất nhiều vào người sử dụng, nếu biết sử dụng hệ thống phanh đúng cách thì tình trạng biến xấu của hệ thống phanh sẽ diễn ra chậm, tăng tuổi thọ của hệ thống phanh và an toàn cho người điều khiển Vậy sử dụng hệ thống phanh như thế nào là đúng cách : 4.3.1 Khi xe chưa nổ máy: Khi xe ô tô không chuyển động và chưa nổ máy thì ta cần kiểm tra hệ thống an toàn, ta cần kiểm tra xem các ống nối và các đường ống có kín khít hay không và khi mà các khớp nối bằng ống nối bị dò rỉ thì sẽ gây cho áp suất trong hệ thống bị giảm và kéo theo hiệu quả phanh bị giảm sút gây nguy hiểm cho người và xe. Khi kiểm tra ta quan sát các đường ống trong phần dẫn động bằng thuỷ lực, kiểm tra các phớt làm kín. 4.3.2 Khi xe nổ máy: Trước hết ta cần kiểm tra áp suất khí và dầu trong hệ thốn bằng cách quan sát đồng hồ áp suất trên buồng lái (cáplô), trên đồng hồ chỉ áp suất khí nén cho phép xe chạy vào khoảng 5,2-5,4 KG/m trở lên. Đồng thời khi muốn cho xe chạy cần đạp thử phanh xem độ làm việc của bàn đạp phanh và thử xem lực phanh trên bàn đạp bằng cảm giác nếu mà bàn đạp phanh không có cảm giác thì chứng tỏ dẫn động bị trục trặc và khi mà hành trình tự do của bàn đạp phanh lớn thì cần chỉnh lại hành trình tự do nếu để hành trình tự do lớn quá 180mm thì làm giảm quá trình tác dụng phanh do đó gây nguy hiểm cho người và xe đồng thời khi mà cảm giác hành trình tự do nhỏ hơn 120mm thì làm cho hệ thống phanh làm việc bị đột ngột và xe bị giật. Khi kiểm tra phanh chính cần kiểm tra phanh tay hơn nữa trong quá trình thử phanh không được cho xe chạy quá tốc độ 10-15km/h. 4.3.3 Khi xe đang chạy trên đường: Khi xe đang hoạt động trên đường thì người lái cần thường xuyên chú ý đến đồng hồ báo áp suất hơi trong hệ thống. Khi quan sát thấy có hiện tượng sụt áp suất trong hệ thống phanh cần dừng xe lại để kiểm tra và sử lý kịp thời, khi hoạt động nếu phanh xe cảm giác khó ăn hơn và má phanh bị dính dầu, nước thì cần dà phanh để đảm bảo khả năng tin cậy khi phanh. 4.3.4 Chú ý khi sử dụng hệ thống phanh: Trong khi sử dụng hệ thống phanh cũng như hệ thống nào trên xe ô tô thì không nên đột ngột tác dụng lực vào hệ thống. Hệ thống phanh cũng như vậy không nên tác dụng đột ngột lên phanh chân hay phanh tay làm cho xe bị giật và làm cho bị lết bánh xe dẫn đến mòn lốp không đều và hiệu quả phanh không cao. Do đặc điểm hệ thống phanh là dẫn động bằng khí nén và dòng khì có áp suất cao là do máy nén khí cung cấp do vậy mà khi xuống dốc hay trong trưòng hợp nào đó không được phép tắt máy vì như vậy thì sẽ làm cho máy nén khí không làm việc đồng thời làm cho toàn bộ hệ thống dẫn động khí nén ngừng làm việc gây tụt áp suất khí nén trong bình khí nén gây hậu quả khôn lường. Khi xe bị hỏng cần kéo xe bằng cáp cứng và lúc đó hệ thống phanh không làm việc được. Không giật mạnh phanh tay khi xe chưa dừng hẳn gây nguy hiểm. Khi bảo dưỡng hay sửa chữa hệ thống phanh tuyệt đối không để dính dầu phanh vào mắt và da thịt vì trong dầu phanh có các hoá chất ảnh hưởng tới sức khoẻ và hệ tiêu hoá của con người.