Đồ án Tính toán, thiết kế hệ thống phanh ô tô có trọng lượng khi đầy tải là 17000 kg

LỜI NÓI ĐẦU Trong bất kỳ thời đại nào, dù là nước phát triển hay chưa phát triển thì giao thông vận tải luôn có tầm quan trọng hàng đầu đối với nhiều lĩnh vực, nhất là lĩnh vực kinh tế, ngày nay các phương tiện giao thông không ngừng đổi mới, phát triển theo hướng ngày càng hiện đại để thoả mãn nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người. Trong các loại phương tiện giao thông hiện có trên thế giới ô tô luôn có tầm quan trọng hàng đầu và thu hút được nhiều nhà khoa học đầu tư nghiên cứu. Việc nghiên cứu được thực hiện với tất cả các hệ thống trên ô tô. Trong phạm vi đề tài được giao, bài viết này chỉ đề cập đến việc tính toán hệ thống phanh ô tô có trọng lượng khi đầy tải là 17000 kg. Trên ôtô hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng nhất. Phanh có đảm bảo thì người lái mới có thể an toàn khi đi ở tốc độ cao, điều đó góp phần nâng cao hiệu quả khai thác ô tô, nâng cao được an toàn cho người lái và các phương tiện khai thác khi xe chuyển động trên đường.Do tầm quan trọng của hệ thống phanh cho nên mục đích của việc tính toán kiểm tra hệ thống phanh ô tô sau cải tạo là nhằm giải quyết các vấn đề trên. Do trình độ cũng như điều kiện và thời gian còn hạn chế, mặt khác đây là lần đầu tiên tiếp xúc với một khối lượng kiến thức tương đối sâu và rộng nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót: Em kính mong nhận được sự chỉ bảo cũng như sự phê bình của các thầy cô giáo trong ngành và các bạn đồng nghiệp để em được mở rộng kiến thức và hiểu sâu hơn về đề bài này. Em xin chân thành cảm ơn. Sinh viên Trần Xuân Tiến PHẦN 1: MỞ ĐẦU CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe tới vận tốc chuyển động nào đó, dừng hẳn hoặc giữ xe đỗ ở một vị trí nhất định. Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất, bởi vì nó bảo đảm cho ôtô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển. Hệ thống phanh gồm có cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trục nào đấy của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh. Trên ôtô sự phanh xe được tiến hành bằng cách tạo ma sát giữa phần quay và phần đứng yên của các cụm liên kết với bánh xe: giữa tang trống với má phanh hoặc đĩa phanh với má phanh. Quá trình ma sát trong các cơ cấu phanh dẫn tới mài mòn và nung nóng các chi tiết ma sát, nếu không xác định kịp thời và tiến hành hiệu chỉnh thì có thể dẫn tới làm giảm hiệu quả phanh. Hư hỏng trong hệ thống phanh thường kèm theo hậu quả nghiêm trọng, làm mất tính an toàn chuyển động của ôtô. Các hư hỏng rất đa dạng và phụ thuộc vào kết cấu hệ thống phanh. Có nhiều cách phân loại hệ thống phanh. a. Theo công dụng - Hệ thống phanh chính (phanh chân); - Hệ thống phanh dừng (phanh tay); - Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ). b. Theo kết cấu của cơ cấu phanh Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc; Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa. c. Theo dẫn động phanh Hệ thống phanh dẫn động cơ khí; Hệ thống phanh dẫn động thủy lực; Hệ thống phanh dẫn động khí nén; Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén-thủy lực; Hệ thống phanh dẫn động điện; Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa. d. Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hòa lực phanh. e. Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS). Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau: Quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm. Muốn có quãng đường ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại; Phanh êm dịu trong bất kì mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh; Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn; Dẫn động phanh có độ nhạy cao; Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ nào; Không có hiện tượng tự xiết khi phanh; Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt; Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe; Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng; Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài. KẾT CẤU CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH Hệ thống phanh trên ôtô gồm có phanh chính (phanh bánh xe hay thường gọi là phanh chân) và phanh dừng (phanh truyền lực hay thường gọi là phanh tay). Sở dĩ phải làm cả phanh chính và phanh dừng là để đảm bảo an toàn khi ôtô chuyển động.Phanh chính và phanh dừng có thể có cơ cấu phanh và truyền động phanh hoàn toàn riêng rẽ hoặc có thể có chung cơ cấu phanh (đặt ở bánh xe) nhưng truyền động hoàn toàn riêng rẽ. Truyền động phanh của phanh dừng thường dùng là loại cơ khí. Phanh chính thường dùng truyền động thuỷ lực – gọi là phanh dầu hoặc truyền động loại khí nén – gọi là phanh khí. Khi dùng phanh dầu thì lực tác dụng lên bàn đạp phanh sẽ lớn hơn so với phanh khí, vì lực này là để sinh ra áp suất của dầu trong hệ thống phanh, còn ở phanh khí lực này chỉ cần thắng lực cản lò xo để mở van phân phối của hệ thống phanh. Vì vậy phanh dầu chỉ nên dùng ở ôtô du lịch, vận tải cỡ nhỏ và trung bình vì ở các loại ôtô này mômen phanh ở các bánh xe bé, do đó lực trên bàn đạp cũng bé. Ngoài ra phanh dầu thường gọn gàng hơn phanh khí vì nó không có các bầu chứa khí kích thước lớn và độ nhạy khi phanh tốt, cho nên bố trí nó dễ dàng và sử dụng thích hợp với các ôtô kể trên. Phanh khí thường sử dụng trên ôtô vận tải trung bình và lớn. Ngoài ra các loại ôtô vận tải trung bình và lớn còn dùng hệ thống phanh thuỷ khí. Dùng hệ thống phanh này ta có thể kết hợp ưu điểm của phanh khí và phanh dầu là lực bàn đạp phanh nhỏ, độ nhậy tốt, tạo ra mômen phanh lớn. CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô được mô tả trên hình 1.1. Từ sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính: Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô. Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh. Tùy theo dạng dẫn động: cơ khí, thủy lực, khí nén hay kết hợp thủy – khí mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau. Ví dụ dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí. Nếu là đẫn động thủy lực thì dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn. Hình 1.1 Hệ thống phanh trên ôtô CƠ CẤU PHANH Kết cấu chung Kết cấu cơ cấu phanh dùng trên ôtô tùy thuộc bởi vị trí đặt nó (phanh ở bánh xe hoặc ở truyền lực), bởi loại chi tiết quay và chi tiết tiến hành phanh. Cơ cấu phanh ở bánh xe thường dùng loại guốc và gần đây sử dụng nhiều loại đĩa. Cơ cấu phanh guốc (phanh trống) a. Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục Hình 1.2 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục b a Cơ cấu phanh đối xứng qua trục (có nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục thẳng đứng) được thể hiện trên hình 1.2. Trong đó sơ đồ hình 1.2.a là loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh; sơ đồ hình 1.2.b là loại sử dụng xi lanh thủy lực để ép guốc phanh vào trống phanh. Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này là hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía trên được điều chỉnh bằng trục cam ép (hình 1.2.a) hoặc bằng cam lệch tâm (hình 1.2.b). b. Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 1.3. Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm. Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh. Một phía của pittông luôn tì vào xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh. Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp trong pittông của xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường có dẫn động bằng thủy lực và được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ. c. Cơ cấu phanh guốc loại bơi Có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả hai đều tựa trên mặt tựa di trượt. Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi: loại hai mặt tựa tác dụng đơn (hình 1.4.a); loại hai mặt tựa tác dụng kép (hình 1.4.b). - Loại hai mặt tựa tác dụng đơn: Ở loại này một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trên phần vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pittông. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ. - Loại hai mặt tựa tác dụng kép: Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai pittông và cả hai đầu của mỗi guốc đều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông. Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ. Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc loại bơi d. Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa (hình 1.5.a); cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép (hình 1.5.b). - Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn: Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh di động. Hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trượt của pittông xi lanh bánh xe. Cơ cấu điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình. Hình 1.5 Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hoá Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai. Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa: cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn - Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép: Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình. Cơ cấu phanh đĩa a) loại giá đỡ cố định b) loại giá đỡ di động Hình 1.6 Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa Cơ cấu phanh dạng đĩa có các dạng chính và kết cấu trên hình 1.6. Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm: Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe; - Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe; - Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các pittông của các xi lanh bánh xe; Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động. - Loại giá đỡ cố định (hình 1.6.a): Loại này, giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu. Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai đĩa của đĩa phanh. Trong các xi lanh có pittông, mà một đầu của nó luôn tì vào các má phanh. Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe. - Loại giá đỡ di động (hình 1.6.b): Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định trên dầm cầu.Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pittông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp lên giá đỡ. Cơ cấu phanh dừng Phanh dừng được dùng để dừng (đỗ xe) trên đường dốc hoặc đường bằng. Nói chung hệ thống phanh này được sử dụng trong trường hợp ôtô đứng yên, không di chuyển trên các loại đường khác nhau. Về cấu tạo phanh dừng cũng có hai bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh. - Cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau hoặc bố trí trên trục ra của hộp số. - Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng hầu hết là dẫn động cơ khí được bố trí và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay, vì vậy còn gọi là phanh tay. Hình 1.7 Sơ đồ bố trí chung của cơ cấu phanh dừng DẪN ĐỘNG PHANH Dẫn động phanh chính bằng thủy lực Ở phanh dầu lực tác dụng từ bàn đạp lên cơ cấu phanh qua chất lỏng (chất lỏng được coi như không đàn hồi khi ép). Sự làm việc của phanh dầu dựa trên nguyên lý của thủy lực tĩnh học. Nếu tác dụng lên bàn đạp phanh thì áp suất truyền đến các xi lanh làm việc sẽ như nhau. Lực trên các má phanh phụ thuộc vào đường kính pittông ở các xi lanh làm việc. Muốn có mômen phanh ở các bánh xe trước khác bánh xe sau chỉ cần làm đường kính pittông của các xi lanh làm việc khác nhau. Đặc điểm quan trọng của hệ thống phanh dầu là các bánh xe được phanh cùng một lúc vì áp suất trong đường ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép sát vào trống phanh không phụ thuộc vào đường kính xi lanh làm việc và khe hở giữa trống phanh và má phanh. Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy lực 5.2 Dẫn động phanh chính bằng khí nén Phanh khí sử dụng năng lượng của khí nén để tiến hành phanh, người lái không cần mất nhiều lực để điều khiển phanh mà chỉ cần thắng lực lò xo ở van phân phối để điều khiển việc cung cấp khí nén hoặc làm thoát khí ở các bộ phận làm việc Hình1.9 Sơ đồ hệ thống dẫn động khí nén Qua sơ đồ cấu tạo của dẫn động phanh khí nén chúng ta thấy hệ thống bao gồm các phần tử chính sau: - Máy nén khí, van áp suất và các bình chứa khí: là bộ phận cung cấp nguồn khí nén có áp suất cao (6-7 KG/cm2) để hệ thống phanh hoạt động; - Van phân phối: là cơ cấu phân phối khí nén từ các bình chứa khí đến các bầu phanh để tạo lực tác dụng lên cam ép thực hiện phanh các bánh xe; - Bầu phanh: thực chất là một bộ pittông xi lanh khí nén, nó là cơ cấu chấp hành biến áp suất khí nén thành lực cơ học tác dụng lên cam ép để thực hiện quá trình phanh. 5.3 Dẫn động phanh chính bằng thủy khí kết hợp Bình khí Van phanh Trống phanh Guốc phanh Máy nén khí Xả ra ngoài Xi lanh chính Bình chứa dầu Xi lanh bánh xe Đường khí Đường dầu Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy khí kết hợp Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống bao gồm hai phần dẫn động: - Dẫn động thủy lực: có hai xi lanh chính dẫn hai dòng dầu đến các xi lanh bánh xe phía trước và phía sau; - Dẫn động khí nén: bao gồm từ máy nén khí, bình chứa khí, van phân phối khí và các xi lanh khí nén. - Phần máy nén khí và van phân phối hoàn toàn có cấu tạo và nguyên lý làm việc như trong hệ thống dẫn động bằng khí nén. Phần xi lanh chính loại đơn và các xi lanh bánh xe có kết cấu và nguyên lý làm việc như trong hệ thống dẫn động bằng thủy lực. Đây là dẫn động thủy khí kết hợp hai dòng nên van phân phối khí là loại van kép, có hai xi lanh chính và hai xi lanh khí. PHẦN 2: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÁC CƠ CẤU PHANH CẦU TRƯỚC VÀ CẦU SAU Qua quá trình phân tích ở chương 1 về tổng quan hệ thống phan, đối với hệ thống phanh xe ô tô tải nhỏ ( toàn tải 2410 kg) ta chọn hệ thống phanh tang trống, dẫn động thủy lực. 2.1. Xác định mô men sinh ra ở các cơ cấu phanh Hình 2.1.Sơ đồ các lực tác dụng lên ôtô khi phanh Lực phanh tại bánh xe đạt được giá trị lớn nhất khi bánh xe bắt đầu trượt lết, trong qúa trình trượt mô men phanh không tăng được nữa mà thậm chí còn có xu hướng giảm do hệ số bám giảm đi đáng kể khi hiện tượng này xảy ra. Vì vậy, người ta thường tính toán mô men phanh cần thiết tại các bánh xe sao cho tận dụng được tối đa khả năng bám của bánh xe với mặt đường. Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe thì mô men phanh tính toán cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh ở cầu trước là: Ở cầu sau là: Với: G – trọng lượng toàn bộ của ôtô khi đầy tải, G = 170000 (KG); a, b, hg – toạ độ trọng tâm của ôtô (mm); - trọng lượng tĩnh trên cầu trước; - trọng lượng tĩnh lên cầu sau; → b = = = 1940 mm → a = = = 4060 mm jmax - gia tốc chậm dần cực đại của ôtô khi phanh, khi thiết kế lấy Jmax = 5,5 (m/s2) : hệ số bám của bánh xe với mặt đường. Chọn = 0,6 rbx: bán kính làm việc trung bình của bánh xe Với cỡ lốp xe: 10.00-20 ta có: H: chiều cao lốp: H = B B: Chiều rộng của lốp: B = 10.25,4 = 254 (mm). Vậy ta có: rbx= l .r0 = l . (H+d¤2) = 0,93.( 254 + ) = 472 (mm) (l = 0,93 là hệ số kể đến sự biến dạng của lốp) Nếu trường hợp đã biết trọng lượng của ôtô khi đầy tải phân ra trục truớc là G’ và trục sau là G’’ thì ta có thể tính toán ngay mômen phanh sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh ở một bánh xe trước là: m1 _ là hệ số phân bố lại tải trọng cầu trước khi phanh: Với: hg – chiều cao trọng tâm của ôtô, hg= 1,0(m). => => m2 _là hệ số phân bố lại tải trọng cầu sau khi phanh: Mômen phanh ở bánh xe sau: Lưu ý: Các công thức và tính toán trên được thực hiện khi ta đã chấp nhận một số giả thiết sau: Bỏ qua các lực cản không khí và cản lăn, coi hệ số bám của tất cả các bánh xe như nhau. Xác định góc (δ) và bán kính (r) của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh Góc ọ (góc tạo bởi trục ox với đường đi qua tâm O với điểm đặt lực pháp tuyến N ): Với: õ1- góc tính từ tâm chốt quay guốc phanh đến chỗ tán tấm ma sát; õ0- góc ôm của tấm ma sát; õ2 = õ1 + õ0. Bán kính ρ của lực tổng hợp R (phản lực của trống phanh tác dụng lên má phanh) hay khoảng cách từ tâm O đến điểm đặt lực R được xác định theo công thức: Với: rt – bán kính của tang trống (tuỳ theo cỡ lốp xe, vành bánh xe, có thể tham khảo xe tương tự).Ta chọn rt = 200 (mm). Đối với cơ cấu phanh cầu trước Má trước: Má sau: Đối với cơ cấu phanh cầu sau Má trước: Má sau: 2.3. Xác định các lực tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp họa đồ Guốc phanh phải chịu 3 lực: Ÿ Lực P do dẫn động sinh ra, cụ thể là do pittông của xi lanh công tác đặt trong cơ cấu phanh tạo ra. Phương, chiều và điểm đặt của lực này được xác định theo kết cấu của cơ cấu phanh. Ÿ Phản lực U từ chốt phanh tác dụng lên guốc phanh,điểm đặt của lực này được coi là đặt tại tâm quay của guốc phanh O1, tuy nhiên phương chiều và độ lớn thì chưa biết . Ÿ Phản lực R của trống phanh tác dụng lên má phanh. Lực này chưa biết cả về điểm đặt, phương, chiều và độ lớn. Như vậy cả 3 lực trên đều có những yếu tố chưa biết để xác định được các lực này người ta sử dụng phương pháp dựng hình hay còn gọi là phương pháp hoạ đồ lực phanh. 1. Xác định góc φ ở các cơ cấu phanh Khi đã chọn trước thông các số kết cấu (õ1, õ2, õ0, r1) chúng ta tính được góc ọ và bán kính ủ nghĩa là xác định được hướng và điểm đặt lực N1 (lực N1 hướng vào tâm 0). Lực R1 là lực tổng hợp của N1, và T1. Góc ử1 được xác định như sau: . Với ỡ là hệ số ma sát giữa tấm ma sát với tang trống, thường µ = 0,3. Như thế là chúng ta đã xác định được góc φ1 ≈ 16º41’, nghĩa là xác định được hướng của R1. Góc φ1 của má phanh trước và má phanh sau đều bằng nhau vì có cùng hệ số ma sát như nhau. 2. Xác định bán kính r0 Với R đã biết, mômen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh của một bánh xe sẽ là: Trong đó bán kính r0 - Là khoảng cách từ tâm O tới phương của lực R và được xác định theo công thức: Đối với cơ cấu phanh cầu trước: . Đối với má trước: . Đối với má sau: . Đối với cơ cấu phanh sau: . Đối với má trước: . Đối với má sau: 3. Xây dựng họa đồ lực phanh Phanh dẫn động bằng thủy lực với một xi lanh công tác chung cho cả hai píttông dẫn động các guốc phanh trước và sau thì các lực tác động bằng nhau: Pt = Ps = P Họa đồ được xây dựng cho từng guốc phanh.Các bước gồm có: Xác định các thông số hình học của cơ cấu phanh và vẽ sơ đồ theo đúng tỷ lệ, vẽ các lực P. Tính góc ọ và bán kính ủ, từ đó xác định điểm đặt của lực R. Tính góc ử và vẽ phương của lực R. Kéo dài phương của Rt và P cắt nhau tại Ot, kéo dài phương của P và Rs cắt nhau tại Os. Để xác định phương của U cần lưu ý rằng, ở trạng thái cân bằng tổng các lực tác dụng lên guốc phanh bằng 0: Vì vậy 3 lực này phải tạo thành 1 tam giác khép kín. Tức là, nếu kéo dài 3 lực này thì chúng phải cắt nhau tại 1 điểm, đó chính là các điểm Ot và Os. Như vậy, để xác định phương của các lực U chỉ cần nối Ot với O1 và Os với O2. Trên hình vẽ, lấy 2 đoạn P bằng nhau đặt song song ngược chiều. Từ các lực P này dựng các tam giác lực cho các guốc phanh bằng cách vẽ các đường song song với các lực R và U đã có trên họa đồ. Thông số Cơ cấu phanh trước Cơ cấu phanh sau Má trước Má sau Má trước Má sau a0 15 15 15 15 b1 21 39 20 25 b2 139 115 140 125 b0 118 76 120 100 a (mm) 161 161 161 161 c (mm) 151 151 151 151 d0 60 110 5050’ 10045’ r (mm) 232,44 214,29 233,37 223,82 r0 (mm) 66,79 61,58 67,06 64,32 Hình 2.2 Họa đồ lực phanh cơ cấu phanh cầu trước Ÿ Cơ cấu phanh cầu trước Đo trực tiếp các hình trên đoạn Rt’ và Rs’ và tính tỷ lệ: Kết hợp ta có hệ phương trình: Giải hệ phương trình ta được: Trên họa đồ ta đo được giá trị của Rt’ = 375,24 vậy ta có tỷ lệ xích: Từ họa đồ lực phanh ta đo được: P = 100 (mm) ; Ut’= 288,41 (mm) ; Us’= 65 (mm). Ta tính được các lực còn lại: P = 100ì254 = 25400 (N); Ut’= 288,41ì254 ≈ 73256 (N); Us’= 65ì 254 ≈ 16510 (N). Cơ cấu phanh cầu sau Đo trực tiếp các hình trên đoạn Rt” và Rs” và tính tỷ lệ: Kết hợp ta có hệ phươngtrình: Giải hệ phương trình ta được: Trên họa đồ ta đo được giá trị của Rt” = 376,88 vậy ta có tỷ lệ xích: Hình 2.3 Họa đồ lực phanh cơ cấu phanh cầu sau Từ họa đồ lực phanh ta đo được: P = 100 (mm) ; Ut”= 290,2 (mm) ; Us”= 63,7 (mm). Ta tính được các lực còn lại: P = 100.362,4 = 36240 (N); Ut”= 290,2ì362,4 ≈ 105168 (N); Us”= 63,7ì 362,4 ≈ 23085 (N). 2.4. Kiểm tra hiện tượng tự xiết a. Đối với guốc trước của cơ cấu phanh, quan hệ giữa lực Pt và Mp có dạng Biểu thức trên cho thấy, nếu: thì . Điều này có nghĩa là mô men phanh trên guốc phanh phía trước sẽ trở nên vô cùng lớn, đây chính là hiện tượng tự xiết. Với điều kiện để xảy ra hiện tượng tự xiết là: Với: c – khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm chốt, c = 151 (mm); ọt, ủt – góc đặt và bán kính lực tổng hợp đặt trên guốc phanh. Với cơ cấu phanh cầu trước Vậy là không có hiện tượng tự xiết xảy ra với guốc trước cơ cấu phanh cầu trước. Với cơ cấu phanh cầu sau Vậy là không có hiện tượng tự xiết xảy ra với guốc trước cơ cấu phanh cầu sau. a. Đối với guốc sau của cơ cấu phanh ta có Từ họa đồ ta có thể thấy trong mọi trường hợp vì vậy: > 0 Vậy là với guốc sau không bao giờ có hiện tượng tự xiết. 2.5 Xác định các kích thước má phanh Đối với phanh guốc, kích thước má phanh được xác định dựa trên các điều kiện: Công ma sát riêng; áp suất lên bề mặt má phanh; Tỷ số p; Chế độ làm việc của cơ cấu phanh. 1. Công ma sát riêng Khi phanh ôtô đang chuyển động với vận tốc V0 cho tới khi dừng hẳn (V=0) thì toàn bộ động năng của ôtô có thể được coi là đã chuyển thanh công ma sát L tại các cơ cấu phanh: Với: G = 15305 (kg) là trọng lượng ôtô khi đầy tải; V0= 50 (km/h) = 13,89(m/s) là tốc độ của ôtô khi bắt đầu phanh. Gọi tổng diện tích các má phanh là A∑ ta có: Với: m – số lượng má phanh, m = 8; õoi – góc ôm của má phanh thứ i; rt – bán kính trống phanh, rt = 200 (mm). bi – chiều rộng má phanh thứ i, qua đo đạc xe tham khảo ta có bt= 140 (mm); bs= 150 (mm). Công ma sát riêng được tính theo công thức: Vậy thỏa mãn điều kiện: . Áp suất trên bề mặt má phanh Áp suất trên bề mặt má phanh được giới hạn bởi sức bền của vật liệu: Vậy áp suất trên bề mặt má phanh nằm trong giới hạn cho phép. * Kiểm tra nhiệt độ tang trống trong quá trình phanh Trong quá trình phanh động năng của ôtô chuyển thành nhiệt năng ở trống hanh và một phần thoát ra ngoài không khí. Sự tăng nhiệt ở trống phanh là: Trong trường hợp phanh ngặt, thời gian phanh rất ngắn nên lượng nhiệt tỏa ra ngoài không khí rất nhỏ, có thể bỏ qua được, vậy khi đó ta có: t0 = Sự tăng nhiệt độ trống phanh khi phanh với vận tốc V1 = 30 km/h = 8,33 m/s, V2 = 0 (km/h) không quá 150 t0 : Độ tăng nhiệt độ của trống phanh so với môi trường không khí. G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải G = 17000 kg C: Nhiệt rung riêng của trống phanh làm bằng gang C = 500 j/kg.độ = 50 KGm/kg.độ mt: khối lượng các trống phanh và các chi tiết bị nung nóng. → mt = Trên thực tế khối lượng các trống phanh và các thiết bị nung nóng lớn hơn khối lượng mt do đó thỏa mãn điều kiện bền nhiệt. 2.3. Tính bền một số chi tiết 2.3.1 Tính bền chốt phanh Má phanh quay quanh chốt phanh được tính theo cắt và chèn dập * Tính theo ứng suất cắt Ta có: = (N/m2) Trong đó: d: đường kính chốt: d = 35 mm U1 : lực tác dụng lên chốt U1 = 93791 (Nm) Thay vào công thức ta được: = 25.106 (N/m2) Vậy chốt thỏa mãn điều kiện cắt * Tính theo ứng suất chèn dập Ta có (N/m2 ) l: chiều dài tiếp xúc của chốt với guốc phanh: l = 35.10-3 m → (N/m2) Vậy thảo mãn điều kiện chèn dập 2.3.2. Tính bền trống phanh + Đây là bài toán tính ống dày. + Trình tự như sau: - Tính áp suất q tác dụng lên trống phanh - Tính ứng suất hướng tâm và ứng suất hướng kính - Kiểm tra bền a). Tính áp suất q tác dụng lên trống phanh Áp suất trong trống phanh tính theo công thức kinh nghiệm sau: Với: Mp – Mômen phanh do guốc phanh trước và guốc phanh sau sinh ra. Mp = 1099 KGm = 10780 Nm. μ - Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh. μ = 0,3. b – Chiều rộng má phanh, b = 120 (mm). rt - Bán kính trống phanh, rt= 200 (mm). β 0- Góc ôm của tấm ma sát, β 0 = 2.1200 = 2400 . . b).Tính ứng suất hướng tâm và ứng suất tiếp tuyến ứng suất hướng tâm tính theo công thức kinh nghiệm sau: ứng suất tiếp tuyến tính theo công thức kinh nghiệm sau: Với: a’ – Bán kính trong của trống, a’ = 200 (mm). b’ – Bán kính ngoài của trống, b’ = 210 (mm). r –Khoảng cách từ tâm đến điểm cần tính, khi r = a’ thì ún và út đạt giá trị cực đại. Ta có ứng suất tương đương bằng: Để đảm bảo an toàn ta láy thêm hệ số an toàn n = 1,5: Trống phanh được làm bằng gang CX18-36 có [úk] = 1800 (kG/cm2). So sánh thấy útd= 561,6 (KG/cm2) < [úk] *Kết luận: Trống phanh thiết kế đủ bền. Kết luận: Như vậy các chi tiết, bộ phận trên xe hoàn toàn đáp ứng và thỏa mãn các điều kiện bền PHẦN 3: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG – ĐIỀU KHIỂN * TÍNH TOÁN PHẦN DẪN ĐỘNG THỦY LỰC Hình 3.1. Sơ đồ tính toán hệ thống thủy lực Nhiệm vụ của quá trình tính toán dẫn động phanh thủy lực bao gồm việc xác định các thông số cơ bản của nó: đường kính xi lanh công tác, đường kính xi lanh chính, tỉ số truyền dẫn động. 1. Đường kính xi lanh công tác Đường kính xi lanh công tác của bánh sau d được tính trên cơ sở lực P đã được xác định khi xây dựng họa đồ lực phanh: Với: P – lực ép của xi lanh phanh lên guốc phanh, P = 36240 (N). pi - áp suất dầu làm việc trong hệ thống phanh, chọn pi= 10 (MPa); 2. Đường kính xi lanh chính Hình 3.2. Sơ đồ tính xi lanh thủy khí Kích thước của xi lanh khí và lực khí thể cần thiết đặt lên màng có thể được xác định trên cơ sở chọn trước một trong hai thông số. Xét điều kiện cân bằng tại xi lanh chính ta có: Với: Dd – đường kính xi lanh dẫn động thủy lực; Dk – đường kính xi lanh dẫn động khí nén; pi – áp suất dầu tác dụng lên pittông, pi = 100 (KG); pki - áp suất khí thể đặt lên pittông khí nén, trên các ôtô tải thông thường pki=6(KG/cm2). Như vậy nếu ta chọn trước đường kính xi lanh dầu là Dd = 3,5 (cm) ta sẽ tính được đường kính xi lanh khí: Vậy lực khí thể cần thiết phải có để cung cấp cho hệ thống phanh là: 3. Hành trình làm việc của pittông trong các xi lanh Hành trình làm việc của pittông trong các xi lanh ở các cơ cấu phanh trước (x1) và sau (x2) được xác định như sau: Ở đây: δ0- khe hở trung bình giữa má và tang trống ≈ 0,25(mm); ụ - độ mòn đường kính cho phép của má phanh, [ụ] = 0,5(mm); a – khoảng cách từ tâm trống đến điểm đặt lực P, a = 161 (mm); c- Khoảng cách từ tâm trống phanh đến chốt cố định của má phanh, c = 151 (mm). Hành trình của xi lanh lực cho pittông dịch chuyển phải có độ lớn dư, để không gian phía trước pittông mà pittông chiếm chỗ trong quá trình dịch chuyển phải bằng hoặc lớn hơn tổng thể tích dầu đi vào các xi lanh làm việc ở các cơ cấu phanh khi phanh, ta có phương trình sau: Suy ra: Ở đây: S0 - khoảng dịch chuyển của pittông trong xi lanh; x – khoảng dịch chuyển của pittông trong các xi lanh công tác ở bánh xe, x = 3,1 (mm); d – đường kính của các xi lanh công tác ở bánh xe, d = 70 (mm); Dd - đường kính của xi lanh lực, Dd = 35 (mm); ỗb - hệ số bổ xung khi phanh ngặt, ỗb = 1,05. * TÍNH TOÁN PHẦN DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN 1. Máy nén khí Năng suất của máy nén khí được xác định theo công thức: Ở đây: i - số lượng xi lanh của máy nén khí, i = 2; d - đường kính của xi lanh, d = 6 (cm); S - hành trình pittông, s = 3,8 (cm); n - số vòng quay của trục máy nén, n = 1250 (vòng/phút); ỗV - hiệu suất truyền khí của máy nén, đối với máy nén khí dùng trên ôtô ỗV = 0,5 ữ 0,75, lấy ỗV = 0,6. * Bình chứa khí nén Bình chứa khí nén chế tạo bằng cách hàn thép lá, bên ngoài và bên trong có sơn để chống rỉ. Các bình chứa được đặt ở vị trí thấp nhất của hệ thống phanh để cho nước có thể ngưng tụ lại, nhờ có van đặt ở dưới đáy bình mà nước có thể ngưng tụ và thoát ra ngoài. Trên xe, hệ thống phanh chính có 2 bình chứa khí nén, mỗi bình chứa có thể tích là 35 lít. Dự trữ khí nén trong các bình đảm bảo phanh được 8 lần sau khi máy nén khí ngừng làm việc. * Van phân phối khí Van phân phối dùng để đóng mở hệ thống phanh (cung cấp khí nén hoặc ngừng cung cấp) theo yêu cầu của người lái. Van phân phối khí là bộ phận rất quan trọng của truyền động phanh bằng khí nén, nó đảm bảo độ nhậy của truyền động, cho áp suất không khí trong dẫn động tỉ lệ thuận với lực tác dụng lên bàn đạp và quá trình phanh được tốt. Ở đây ta dùng loại van phân phối loại pittông sử dụng trong dẫn động khí nén hai dòng, một dòng ra xi lanh chính cơ cấu phanh cầu trước và một dòng ra xi lanh chính cơ cấu phanh cầu sau. 1. Cấu tạo của van phân phối kép Nguyên lý làm việc Khi chưa phanh lò xo 13 và 24 giữ cho van của ngăn trên và ngăn dưới đóng cửa nạp nên khí nén từ bình chứa tới các cửa I, II bị chặn lại và thường trực ở đó. Khi phanh đòn mở 1 quay quanh chốt cố định ép con lăn 5 tỳ lên cốc ép 6 làm cốc ép 6 đi xuống. Khi đã khắc phục xong khe hở tự do giữa cốc ép và bích chặn 9 thì bích chặn ép phần tử đàn hồi 31 tỳ vào pittông tùy động 30 làm pittông này đi xuống. Khi đế van xả (nằm trên pittông tùy động) đi hết khe hở giữa nó với nắp van thì van xả đóng lại và van nạp trên bắt đầu mở. Khi này ở ngăn trên khí nén đi từ cửa II qua van nạp ngăn trên thông sang cửa III để dẫn đến các cụm xi lanh khí. Đồng thời với quá trình này do ở cửa III có một lỗ A thông với khoang B (phía trên pittông lớn 28) nên một dòng khí có áp suất sẽ tác dụng lên mặt trên của pittông lớn 28 làm nó đẩy pittông nhỏ đi xuống. Khi khe hở giữa đế van xả và nắp van được khắc phục thì van nạp dưới bắt đầu được mở ra. Khí nén từ cửa I thông qua van nạp ngăn dưới thông sang cửa IV để dẫn tới các cụm xi lanh khí. Như vậy cơ cấu cơ khí trực tiếp điều khiển van nạp của ngăn trên còn van nạp ngăn dưới là do khí nén điều khiển sau khi van nạp ngăn trên đã mở. Như vậy có nghĩa là dòng khí nén nối với ngăn trên sẽ có tác dụng trước so với dòng khí nén nối với ngăn dưới. Vì vậy dòng nối với ngăn trên được dẫn tới dòng truyền động cơ cấu phanh cầu sau nhằm mục đích giữ ổn định cho ôtô khi phanh. Hình 3.3 Van phân phối dẫn động2 dòng 1. đòn mở; 2. vít chỉnh; 3. chụp cao su; 4. chốt; 5.con lăn; 6. cốc ép; 7. nắp; 8. đai ốc; 9. bích chặn; 10, 16, 19, 27. phớt làm kín; 11. bu lông điều chỉnh; 12. lò xo pittông tùy động; 13, 24. lò xo van; 14, 20. tấm bạc lót; 15. pittông nhỏ; 17. van duới; 18. ty đẩy pittông nhỏ; 21. của xả; 22. vòng hãm; 23. vỏ van xả; 25. vỏ ngăn dưới; 26. lò xo pittông nhỏ; 28. pittông lớn; 29. ống van; 30. pittông tùy động; 31. phần tử đàn hồi; 32. vỏ ngăn trên; 33. mặt bích; I, II. cửa vào (từ bình chứa khí tới); III, IV. cửa ra (tới các bầu khí). Khi thôi phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị cốc ép 6, bích chặn 9, pittông tùy động 30 sẽ đi lên. Van nạp trên được đóng lại và van xả trên mở ra. Khí nén từ bình chứa ngừng cung cấp còn khí nén từ các xi lanh khí sẽ từ cửa III qua cửa xả theo đường thoát xả ra ngoài. Còn khoang dưới do khoang B mất áp suất nên pittông lớn 28 và pittông nhỏ 15 bị lò xo hồi vị 26 đẩy về vị trí phía trên. Van nạp ngăn dưới được đóng lại và van xả ngăn dưới được mở ra, ngắt khí nén từ bình chứa và thoát khí nén từ xi lanh khí theo đường thoát ra ngoài. Tính toán van phân phối Tính toán van phân phối khí phải bảo đảm nguyên tắc áp suất trong dẫn động tỷ lệ thuận với lực bàn đạp của người lái. Hình 3.4 Sơ đồ tính van phân phối kép Điều kiện cân bằng của cơ cấu tùy động Van và lò xo số 1 (không kể ma sát và các lò xo phụ) thể hiện như sau: Q = C1.S Lực của bàn đạp tỷ lệ thuận với dịch chuyển của bàn đạp, nghĩa là hiện tượng tùy động tiến hành theo chuyển dịch. Bởi vì: Q = Qbđ.ibđ = S.C1 Đoạn dịch chuyển S của lò xo để mở van là: Với: C1 - độ cứng của lò xo pittông tùy động số 1; Qbđ- lực tác dụng lên bàn đạp, Qbđ= 24 (KG); ibđ- tỷ số truyền của bàn đạp phanh, ibđ= 5; Sbđ- hành trình của bàn đạp phanh, Sbđ=80 (mm). Từ đây xét cơ cấu hồi vị của khoang trên ta có: Q = Qbđ.ibđ ≥ Chv.S + Fv.ph Với: FV- diện tích van tùy động, Dv- đường kính ngoài van tùy động, Dv= 52 (mm), dv- đường kính trong van tùy động, dv= 19,5 (mm); Chv- độ cứng lò xo hồi vị pittông số 1; ph= p2 - p1 áp suất trong hệ thống, Có thể coi gần đúng: Ta có áp suất cực đại trong bình chứa khí nén [phmax] = 7 (KG/cm2), => phmax< [phmax]. Độ nhậy của các van hiện nay vào khoảng rp= 0,5 (KG/cm2) được kiểm tra ở áp suất ptb= 3 (KG/cm2). Xét điều kiện cân bằng của pittông tùy động số 2 trong khoang dưới: Với: Spt- hành trình pittông số 2, Slx= 0,6 (cm); C2 - độ cứng lò xo pittông tùy động số 2; pki- áp suất khí trong hệ thống, pki= 6,63 (KG/cm2); Fpt- diện tích bề mặt pittông số 2, Dpt - đường kính ngoài pittông số 2, Dpt= 77 (mm) dpt- đường kính trong pittông số 2, dpt= 16,5 (mm); PHẦN 4: NGHIÊN CỨU KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN Và BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG - Bảo dưỡng ôtô là công việc dự phòng được tiến hành bắt buộc sau chu kỳ vận hành nhất định trong khai thác ôtô theo nội dung công việc đã quy định nhằm duy trì trạng thái kỹ thuật của ôtô. - Chu kỳ bảo dưỡng ôtô là quãng đường xe chạy hoặc khoảng thời gian khai thác giữa hai lần bảo dưỡng. - Sửa chữa ôtô là công việc khôi phục khả năng hoạt động của ôtô bằng cách phục hồi và thay thế các chi tiết, cụm, tổng thành, hệ thống đã bị hư hỏng. - Chẩn đoán kỹ thuật của ôtô là công việc kiểm tra tình trạng kỹ thuật của ôtô, tổng thành, hệ thống bằng phương pháp không cần tháo dời và được coi là một nguyên công công nghệ trong bảo dưỡng, sửa chữa ôtô. - Chạy rà ôtô là giai đoạn bào trơn các chi tiết đã lắp ghép trong cụm, hệ thống nhằm cải thiện, nâng cao chất lượng về mặt tiếp xúc của các chi tiết, phát hiện thiếu sót trong quá trình lắp ráp các chi tiết, tổng thành ôtô. * BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT 1. Kiểm tra tình trạng các ống nối và ống dẫn động khí nén. Khi xem xét không cho phép các ống này bị dò khí, xoắn, vặn và chạm vào các mũi nhọn của các chi tiết khác. Muốn khắc phục được hiện tượng hở của đầu nối phải kiểm tra xiết chặt, thay các đầu nối khác hoặc phải thay vòng đệm ở trong đó. Khi dùng xe không có rơmóoc phải đóng các đầu nối lại để bảo vệ chúng khỏi bụi bẩn và nước rơi vào, các đầu nối ở trên ôtô kéo rơmoóc cần phải lắp vào giá giữ cố định ở đằng sau xe. 2. Xả khí cặn ở các bình chứa khí nén. Xả khí cặn ở các bình chứa khí khi áp suất trong cơ cấu dẫn động khí nén ở định mức bằng cách chuyển cần khóa xả về một bên. Cần phải kéo dần xuống dưới và không ép nó lên trên. Nếu trong nước ngưng có nhiều dầu chứng tỏ máy nén khí bị hỏng. Khi cặn khí bị đóng băng trong bình phải làm nóng cặn khí bằng nước nóng hoặc không khí nóng. Không được dùng lửa trực tiếp để đốt nóng. Sau khi xả cặn khí nén trong bình đến áp lực định mức. 3. Thay lượng cồn trong cơ cấu chống đóng băng (khi nhiệt độ không khí +5oC và thấp hơn theo lịch ghi) Khi thay cồn trong cơ cấu đóng băng phải xả cặn ra khỏi vỏ của lọc, tháo nút xả lên thay cồn với chu kỳ một tuần một lần đối với cơ cấu chống đóng băng có sức chứa 0,2l. Muốn đổ cồn và kiểm tra mức cồn phải hạ cần thanh kéo xuống vị trí dưới và định vị lại, xoay cần đi 900 (ở vị trí dưới của thanh kéo cơ cấu này không làm việc), sau đó vặn nút que thăm ra, đổ 0,2 hoặc1 lite cồn và đóng miệng xả lại. Muốn mở cơ cấu này phải đưa cần lên trên. Muốn tăng hiệu quả của cơ cấu này khi nạp khí cho hệ thống khí nén nên ấn cần thanh kéo 58 lần. 4. Kiểm tra, chỉnh hành trình của bầu phanh. Điều kiện để hiệu chỉnh bầu phanh và tang trống là hai cụm chi tiết này ở trạng thái nguội và cắt phanh tay. Dùng thước lá đo hành trình của cần đẩy cam lệch tâm.Cách đo: đặt thước song song với cần, đưa đầu thước vào vỏ bát phanh, đánh dấu vị trí ngoài cùng của cần trên thước đo. ép hết bàn đạp phanh (với áp lực không khí định mức) và đánh dấu lại vị trí của cần trên thước đo. Kết quả đo được sẽ cho ta biết hành trình của cần dẫn động. Xoay đai ốc hãm ra, vặn giá của cần dẫn động để hiệu chỉnh lấy hành trình nhỏ nhất của bát phanh. Phải nắm được rằng khi mở và đóng khí nén hành trình cần của các bát phanh làm việc nhanh không bị tắc kẹt trên đường làm việc. 5 Kiểm tra, điều chỉnh khe hở má phanh và tang trống. Khe hở giữa má phanh và trống phanh phải kiểm tra bằng căn lá qua hai cửa kiểm tra trên trống phanh. Sau khi hiệu chỉnh xong khe hở giữa tang trống và má phanh có khe hở như sau: Khe hở trên đo tại cam phanh = 0.4mm, Khe hở dưới đo tại chốt lệch tâm = 0.2mm. Phải để cần dẫn động bát phanh trái và phải ở mỗi cầu xe có cùng một hành trình (thông số khác nhau không vượt quá 2mm) nhằm mục đích tạo ra hiệu suất phanh trái và phải như nhau sau khi điều chỉnh xong ta quay tang trống phải quay dễ dàng và nhịp nhàng, không chạm vào má phanh. 6 Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh. Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh và điều chỉnh vị trí bàn đạp tương đối với sàn cabin để bảo đảm toàn bộ hành trình của cần van tổng phanh. - Hành trình làm việc của bàn đạp phanh không nhỏ quá 100-130mm. - Hành trình tự do của bàn đạp phanh trong khoảng: 20-30mm. - Khi ép hết bàn đạp phanh, bàn đạp phanh phải cách sàn xe ở khoảng cách 1030mm. Đo hành trình bàn đạp bằng thước thẳng ở đầu trên của bàn đạp. Thời điểm khi cần bát phanh bắt đầu đi ra hoặc thời điểm sáng đèn stop tín hiệu được coi là hết hành trình tự do. Khi cần phải điều chỉnh hành trình bàn đạp, phải thay đổi chiều dài thanh kéo bằng vít điều chỉnh. Khi bàn đạp đi hết hành trình, hành trình cần van tổng phanh phải là 31.13.9mm nhưng không nhỏ hơn 28mm. 7 Kiểm tra khả năng làm việc hệ thống phanh dẫn động khí nén. Thực chất của việc kiểm tra khả năng dẫn động phanh khí là xác định tham số gia của áp lực khí nén tại các đường phanh nhờ đồng hồ áp lực và các đồng hồ kiểm tra trên bảng điều khiển trong cabin người lái (đồng hồ áp lực hai kim và cụm đèn kiểm tra hệ thống phanh). Người ta kiểm tra theo các van ở đầu kiểm tra, các van này được đặt ở tất cả các đường phanh khí và tháo ra các đầu nối, đường điều khiển (phanh) của đường nối dẫn động hai dòng và đầu nối của đường nối dẫn động một dòng phanh rơmooc. Các van ở đầu kiểm tra được đặt ở: + Đường dẫn động phanh chân bánh trước nằm trên van hạn chế áp lực + Đường phanh chân cụm bánh sau nằm ở dầm khung xe bên phải (theo chiều xe chạy) ở vùng cần sau. + Đường dẫn động phanh dự phòng và phanh tay nằm ở dầm khung xe bên phải ở vùng cần sau vùng khí nén. + Ở đường dẫn động phanh phụ trợ và các nguồn tiêu thụ khác nằm ở bình khí nén của đường phanh. Trước khi kiểm tra phải khắc phục hiện tượng dò khí trong hệ thống nén phải sử dụng các đồng hồ áp lực có thang đo từ 0980.7KPA (010kG/cm2), độ chính xác 1.5 để làm đồng hồ áp lực kiểm tra kỹ thuật. Kiểm tra khả năng làm việc dẫn động phanh khí cần tiến hành như sau: + Nạp đầy khí cho đến khi bộ điều áp hoạt động, lúc này áp lực trong tất cả các đường khí và đầu nối ở đường cung cấp khí cho dẫn động 2 dòng phanh rơmooc (đầu ra P) phải đạt 367736KPA (6.57.5kG/ cm2) và ở đầu nối loại dẫn động 1 dòng (đầu ra P) phải đạt 519.8740.7KPA (4.85.3kG/ cm2). Tín hiệu của cụm đèn kiểm tra hệ thống phanh phải tắt khi áp lực trong các đường kiểm tra đạt 441.3539.4KPA (4.55.5kG/ cm2) đồng thời lúc này còi tín hiệu kiểu con ve ngừng kêu. + Ấn hết bàn đạp dẫn động phanh chân quan sát trên đồng hồ áp lực trong buồn lái, lúc này áp lực phải hạ nhanh nhưng không hạ quá 49.0KPA (0.5kG/ cm2). Khi áp lực trong van của đầu kiểm tra B phải đúng với trị số của thang chia trên của đồng hồ áp lực 2 kim trong cabin người lái. áp lực trong van ở đầu kiểm tra C không được thấp dưới 225.4264.6KPA (2.32.7kG/ cm2), (đối với ôtô không chất tải) nâng thanh đứng dẫn đồng bộ điều hòa lực phanh lên trên để đạt được độ võng tĩnh của van treo. Áp lực trong các bát phanh phải bằng chỉ số thang chia dưới đồng hồ áp lực, áp lực ở đầu nối của đường phanh có dẫn động 2 dòng (đầu ra R) phải đạt 637.5735.5KPA (6.57.5 kG/ cm2), ở đầu nối loại 1dòng của đường nối R áp lực phải tụt xuống còn 0 đặt tay gạt dẫn động van vào vị trí định vị phía trước, áp lực trong van phải bằng áp lực trong bình khí của đường phanh tay và phanh dự phòng ở khoảng 637.5735.5KPA (6.57.5 kG/ cm2), áp lực ở đầuở đường phanh dẫn động 2 dòng (đầu ra R) phải bằng 0, ở đầu nối loại 1dòng đầu ra R phải đạt 470.7519.8KPA (4.85.3 kG/ cm2) + Đưa cần dẫn động van phanh tay vào vị trí định vị sau. ở cụm đèn kiểm tra hệ thống phanh, đèn kiểm tra phanh tay phải nhấp nháy. áp lực trong van ở đầu ra kiểm tra và đầu nối loại 1dòng (đầu ra R) phải tụt xuống 0, còn ở đầu nối loại của đường phanh dẫn động 2 dòng (đầu ra R) phải đạt8,0735,5KPA (6,27,5 kG/ cm2). + Khi cần van ở vị trí định vị sau phải ấn nút van nhả lò xo bó phanh dự phòng, áp lực trong van kiểm tra phải bằng trị số đồng hồ áp lực 2 kim trong cabin người lái, cần bát phanh phải về vị trí ban đầu. + Buông nút xả phanh dự phòng áp lực của van ở đầu kiểm tra phải tụt xuống 0. + Ấn van phanh phụ trợ cần của xylanh khí điều khiển bộ tiết lưu phanh động cơ và xylanh khí cắt đường nhiên liệu phải đi ra. áp lực khí nén trong bát phanh rơmooc phải bằng 58,868,8KPA (0,60,7 kG/ cm2). Trong quá trình kiểm tra khả năng làm việc dẫn động phanh khí khi áp lực ở các đường phanh giảm xuống còn 441,3539,4KPA (4,55,5 kG/ cm2) còi tín hiệu kiểu con ve phải làm việc và đèn kiểm tra của các đường phanh tương ứng trên bảng đồng hồ trong cabin phải sáng. + Kiểm tra tình trạng tang trống, guốc, má phanh lò xo căng và các cam phanh , khi bảo dưỡng cơ cấu phanh phải lưu ý đến chiều cao còn lại của các tấm ma sát với đỉnh đinh tán, nếu chiều dầy này nhỏ hơn 0,5 mm phải thay thế má phanh, không được để dầu rơi vào má phanh. sẽ làm giảm hiệu quả phanh. Khi bị dính dầu cho phép ta đánh sạch được lớp dầu rơi vào bằng phương pháp rửa và đánh sạch. Nếu cần phải thay một trong những má phanh của phanh trái hoặc phải, thì phải thay toàn bộ các má phanh ở cả 2 bên. Sau khi đặt các tấm ma sát mới và gia công lại guốc phanh. Trục của cam phanh phải quay dễ dàng không bị kẹt trong giá đỡ. Nếu không đạt yêu cầu này, phải làm sạch bề mặt đỡ của trục giá đỡ, kiểm tra tình trạng các vòng chắn mõ, sau đó bôi mỡ lên phần bạc đỡ trục. Trục vít của cần điều khiển phải quay dễ dàng, không vướng. Nếu không đạt yêu cầu này phải rửa phần bên trong cần bằng xăng, làm khô và bôi mỡ cho cần điều chỉnh. * CÁC HƯ HỎNG, NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC TRONG HỆ THỐNG PHANH. Những hư hỏng thường gặp của cơ cấu dẫn động khí nén trong hệ thống phanh và phương pháp khắc phục: Nguyên nhân hư hỏng Phương pháp khắc phục 1. Khí nén không tiếp được hoặc tiếp chậm vào các bình chứa của hệ thống phanh khí nén. - Hỏng ống mềm hoặc ống dẫn - Lỏng mối bắt chặt các ống dẫn, ống mềm và đầu nối ống chuyển tiếp. - Bình chứa bị hở - Van đẩy máy nén khí bị hở. - Tắc đường ống dẫn động. - vòng găng máy nén khí hỏng. - Thay ống mềm hoặc ống dẫn. - Siết lại những chỗ nối, thay các chi tiết hỏng ở mối nối và ống chuyển tiếp. - Thay bình chứa - Kiểm tra, thay thế các chi tiết của van. - thông các đường ống dẫn. - Thay vòng găng máy nén khí. 2. Áp suất khí nén trong hệ thống phanh không đúng quy định. - Rò khí nén trên đường dẫn khí nén. - Hỏng van điều chỉnh áp suất. - Điều chỉnh sai van áp suất - Khắc phục rò rỉ bằng các phương pháp ở mục 1. - Thay van điều chỉnh áp suất. - Diều chỉnh đúng van áp suất. 3. Không tiếp được khí nén vào bình chứa - Tắc ống dẫn khí nén. - Hỏng van phân phối. - Dùng khí nén thổi ống. Nếu cần thiết thì thay ống. - Sửa chữa, thay mới van pghân phối. 4. Áp suất trong các bình chứa quá cao hoặc thấp quá quy định. - áp kế hai kim bị hỏng. - Bộ điều chỉnh áp suất điều tiết sai. - Hỏng đường ống dẫn khí nén. - Thay áp kế hai kim - Điều chỉnh lại bộ điều chỉnh áp suất bằng vít điều chỉnh. Nếu cần thiết, thay bộ điều chỉnh áp suất - Sửa chữa, thay mới đường ống dẫn khí nén. 5. Giảm hiệu quả phanh, kéo dài thời gian tác dụng. - Hỏng cơ cấu dẫn động - Hành trình tự do của bàn đạp phanh quá lớn. - Khe hở giữa trống phanh và má phanh quá lớn. - Tắc, thủng đường ống dẫn khí nén. - Hỏng van phân phối. - Hỏng van hạn chế áp suất. - Cơ cấu phanh dính nước, dầu. - Bề mặt má phanh trai cứng. - Thay cơ cấu dẫn động - Điều chỉnh lại hành trình tự do của bàn đạp phanh. - Điều chỉnh lại khe hở giữa má phanh và trống phanh. - Thông, thay mới đường ống dẫn khí nén. - Thay van phân phối khí nén. - Thay van hạn chế áp suất. - Sấy khô, làm sạch nước,dầu. - Tạo nhám bề mặt má phanh. 6. Bó phanh. - Gẫy lò hồi vị guốc phanh. - Gẫy, vỡ má phanh. - Hỏng van phân phối khí nén. - Điều chỉnh cơ cấu phanh không đúng. - Không có hành trình tự do của bàn đạp phanh. - Thay lò xo hồi vị guốc phanh. - Thay má phanh mới. - Thay mới van phân phối. - Điều chỉnh lại cơ cấu phanh. - Điều chỉnh lại hành trình tự do của bàn đạp phanh. 7.Phanh ăn lệch. - Cơ cấu phanh dính nước, dầu. - Khe hở má phanh, trống phanh không đồng đều - Tắc đường ống dẫn khí nén. - Áp suất khí trên các lốp không đều. - Thủng màng bầu phanh. - Sấy khô, làm sạch nước,dầu. - Điều chỉnh khe hở má phanh đồng đều. - Thông đường ống dẫn khí nén. - Bơm đồng đều áp suất khí trên các lốp. - Thay màng bầu phanh mới. 8. Có tiếng kêu trong trống phanh. - Lỏng đinh tán má phanh và các mối lắp ghép. - Trai cứng bề mặt làm việc của má phanh và trống phanh. - Lò hồi vị guốc phanh bị gẫy. - Tán lại đinh tán và xiết lại các mối lắp ghép. - Tạo nhám các bề mặt má phanh và trống phanh. - Thay mới lò xo hồi vị 9. Hệ thống đèn tín hiệu phanh không bật sáng . - Hỏng các cảm biến bật đèn tín hiệu dừng của các thiết bị cơ cấu dẫn động khí nén. - Đứt dây dẫn. - Cháy thiết bị tiêu thụ. - Thay các cảm biến hoặc thiết bị hỏng. - Thay, nối lại dây dẫn. - Thay thiết bị tiêu thụ mới. 10. Có nhiều dầu nhờn lọt vào hệ thống khí nén. - Mòn các vòng găng của máy nén khí. - Thay máy nén khí.