ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Toyota Fortuner 2015

Hệ thống phanh là một hệ thống không thể thiếu trên một chiếc ô tô. Nó ảnh hưởng đến tính mạng con người. Bởi vậy các kỹ sư ô tô không ngừng nghiên cứu về hệ thống này ở tất để nâng cao độ tin cậy cho ô tô. Là một sinh viên sắp ra trường em cũng cần tham gia vào việc nghiên cứu này, để hiểu rõ hơn về hệ thống phanh, để phục vụ cho công việc sau này khi ra trường. Qua việc thực hiện đề tài này đã cho thấy hệt hống phanh Toyota Fortuner 2015 đã đạt được độ tin cậy, hiệu quả, an toàn cao. Nhưng không vì thế mà ngưng việc nghiên cứu hệ thống phanh mà cần phải tiếp tục tối ưu hệ thống này.

Nội dung đồ án gồm:

Chương 1 Tổng quan hệ thống phanh trên ô tô

Chương 2: Kết cấu hệ thống phanh trên ô tô Toyota Fortuner 2015

Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Toyota Fortuner 2015

Chương 4: Bảo dưỡng, kiểm tra kỹ thuật hệ thống phanh trên Toyota Fortuner 2015

1. Tên đề tài đồ án:

          Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Toyota Fortuner 2015.

 

2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

Trọng lượng toàn bộ xe	G	2380	KG
Trọng lượng phân bố lên cầu trước	G1	952	KG
Trọng lượng phân bố lên cầu sau	G2	1428	KG
Chiều dài cơ sở của xe	L0	2750	m
Chiểu rộng cơ sở	B	1,545	m
Bán kính bánh xe	r0	0,375	m
Bán kính tang phanh	R	0,15	m
Góc ôm má phanh	150	độ
Chiều rộng má phanh	b	0,04	m
Hệ số ma sát giữa má phanh và tang phanh	μ	0,4
Đường kính ngoài đĩa phanh	D2	0,3	m
Đường kính trong đĩa phanh	D1	0,2375	m
Góc ôm má phanh	α	30	độ

4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Chương 1 Tổng quan hệ thống phanh trên ô tô

Chương 2: Kết cấu hệ thống phanh trên ô tô Toyota Fortuner 2015

Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên ô tô Toyota Fortuner 2015

Chương 4: Bảo dưỡng, kiểm tra kỹ thuật hệ thống phanh trên Toyota Fortuner 2015

5.Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

Bản vẽ tổng thể xe Toyota Fortuner 2015(1 bản A3)

Bản vẽ sơ đồ dẫn động phanh thủy lực (1 bản A3)

Bản vẽ cơ cấu phanh đĩa trên ô tô (1 bản A3)

Bản vẽ cơ cấu phanh tang trống (1 bản A3 )

Bản vẽ kết cấu xy-lanh chính (1 bản A3)

Bản vẽ kết cấu bầu trợ lực chân không (1 bản A3)

Bản vẽ sơ đồ hệ thống ABS ( 1 bản A3 )

 ....

DANH SÁCH BẢNG VÀ HÌNH

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật

Bảng 3.1 : Thông số tính toán

Bảng 3.2. Quan hệ mômen phanh giữa cầu trước và cầu sau.

Bảng 4.1. một số hư hỏng ở hệ thống phanh

Hình 1.1  Sơ đồ các cơ cấu phanh thông dụng loại trống guốc và lực tác dụng.

Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý của phanh đĩa.

Hình 1.3. Sơ đồ các loại phanh dải

Hình 1.4. Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh thuỷ lực.

Hình 1.5. Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp.

Hình 1.6. Sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực chân không

Hình 1-7. Dẫn động phanh thủy lực trợ lực khí nén

    Hình 1.8. Dẫn động phanh thủy lực dùng bơm và các tích năng

Hình 1.9. Sơ đồ dẫn động phanh khí nén

Hình 2.1 Xe Toyota Fortuner 2015

Hình 2.1 Sơ đồ dẫn động thủy lực hệ thống phanh

Hinh 2.2 Kết cấu phanh đĩa

Hình 2.3 Đĩa phanh

Hình 2.4 Má phanh

Hình 2.5 kết cấu phanh tang trống

Hinh 2.6 xylanh phanh chính

Hình 2.7 Bầu trợ lực phanh

Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống ABS

Hinh 2.9  Sơ đồ khối hệ thống ABS

Hình 2.10. Cơ cấu phanh dừng

Hình 2.11. Dẫn động phanh dừng

Hình 2.12. Cơ cấu điều khiển

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

Hình 3.2. Ðồ thị quan hệ mômen phanh của xe Toyota Fortuner

Hình 3.3. Sơ đồ để tính toán bán kính trung bình của đĩa ma sát

Hình 3.4. Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh guốc theo Antonov

Hình 3.5. Giản đồ phanh

Hình 4.1. Kiểm tra độ cao bàn đạp phanh

Hình 4.2. Kiểm tra hành trình bàn đạp phanh

Hình 4.3. Các bước kiểm tra trợ lực phanh

Hình 4.4. Kiểm tra hoạt động

Hình 4.5. Kiểm tra độ kín khí

Hình 4.6. Kiểm tra chân không

Hình 4.7. Kiểm tra hành trình phanh tay

Hình 4.8. Kiểm tra chiều dày má phanh trống

Hình 4.9. Biểu đồ dự tính chiều dày còn lại má phanh trống

Hình 4.10. Kiểm tra hư hỏng má phanh trống

Hình 4.11. Kiểm tra chiều dày má phanh đĩa

Hình 4.12. Biểu đồ dự tính chiều dày má phanh đĩa

Hình 4.13. Kiểm tra mòn và hư hỏng đĩa rotor

Hình 4.14. Kiểm tra rò rỉ dầu phanh (phanh trống)

CHỮ VIẾT TẮT

ABS:  Anti lockio Braking system

BA:    Brake Assit

EBD: Electronic Brake-force Distribu

ECU:  Electronic Control Unit

MỤC LỤC

TÓM TẮT.. i

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. ii

LỜI NÓI ĐẦU.. iv

CAM ĐOAN.. v

DANH SÁCH BẢNG VÀ HÌNH.. vi

CHỮ VIẾT TẮT.. viii

MỞ ĐẦU.. 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ.. 2

1.1.    Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phanh. 2

1.2.    Kết cấu hệ thống phanh trên ô tô. 3

1.2.1. Cơ cấu phanh. 3

1.2.2. Dẫn động phanh. 10

1.3. Biện pháp nâng cao hiệu quả, ổn định và an toàn ô tô khi phanh. 19

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TRÊN TOYOTA FORTUNER 2015. 20

2.1. Giới thiệu chung về ô tô Toyota Fortuner 2015. 20

2.2. Thông số kỹ thuật của Toyota Fortuner 2015. 21

2.3. Giới thiệu chung hệ thống phanh Toyota Fortuner 2015. 22

2.3.1. Sơ đồ dẫn động phanh. 22

2.3.2. Nguyên lý hoạt động. 22

2.4. Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phanh trên Toyota Fortuner 2015. 23

2.4.1. Cơ cấu phanh trước. 23

2.4.2. Cơ cấu phanh sau. 25

2.4.3. Xylanh chính. 26

2.4.4. Bộ trợ lực phanh. 28

2.5. Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)30

2.6. Hệ thống phanh dừng. 32

2.4.1. Cơ cấu phanh. 32

2.4.1. Dẫn động phanh. 34

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TOYOTA FORTUNER 2015. 34

3.1. Mục đích tính toán kiểm nghiệm.. 34

3.2. Xác định momen yêu cầu. 35

3.2.1. Cơ cấu phanh trước. 38

3.2.2. Cơ cấu phanh sau. 38

3.3. Xác định momen phanh mà cơ cấu phanh có thể sinh ra. 40

3.3.1. Cơ cấu phanh trước. 40

3.3.2. Cơ cấu phanh sau. 41

3.4. Tính toán các chỉ tiêu phanh. 43

3.4.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. 44

3.4.2. Thời gian phanh. 45

3.4.3. Quãng đường phanh. 46

3.5. Xác định các thông số đánh giá khả năng làm việc của cơ cấu phanh. 47

3.5.1. Tính toán xác định công ma sát riêng. 48

3.5.2. Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh. 49

3.5.3. Kiểm tra sự tăng nhiệt độ của trống phanh. 49

CHƯƠNG 4: BẢO DƯỠNG KIỂM TRA KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TOYOTA FORTUNER 2015. 50

4.1. Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh. 50

4.1.1. Kiểm tra tổng hợp khi xe dừng. 50

4.1.2. Kiểm tra tổng hợp khi xe chạy. 51

4.2. Bảo dưỡng kỹ thuật51

4.2.1 Bảo dưỡng thường xuyên. 51

4.2.2. Bảo dưỡng định kỳ cấp một52

4.2.3. Bảo dưỡng định kỳ cấp hai52

4.3.Kiểm tra một số bộ phận chính của phanh. 52

4.3.1 Tình trạng bàn đạp phanh. 52

4.3.2 Trợ lực phanh. 53

4.3.3 Hành trình phanh tay. 55

4.3.4 Phanh tang trống. 56

4.3.5 Phanh đĩa. 57

4.4.Một số hư hỏng ở hệ thống phanh. 60

KẾT LUẬN.. 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 66

MỞ ĐẦU

Ngày nay, ô tô trở  thành phương tiện vận chuyển quan trọng cho hành khách và hàng hoá đối với các ngành kinh tế nước nhà, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển.

Ở nước ta, số lượng ô tô tư nhân, đặc biệt ô tô du lịch đang gia tăng về số lượng cùng với sự tăng trưởng kinh tế của đất nước, mật độ ô tô lưu thông ngày càng nhiều. Song song với sự gia tăng số lượng ô tô thì số vụ tai nạn giao thông đường bộ do ô tô gây ra cũng tăng với những con số báo động. Trong các nguyên nhân gây ra tai nạn giao thông đường bộ do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật thì nguyên nhân do mất an toàn hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn. Hiện nay, hệ thống phanh trang bị trên ô tô ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.

Đối sinh viên ngành cơ khí ôtô em  nhận thấy nghiên cứu, khảo sát và tính toán hệ thống phanh là việc rất bổ ích cho kiến thức sau này. Nhằm đi sâu tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, các đặc tính làm việc của hệ thống phanh. Từ đó, đề ra những phương án thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính năng ổn định và tính năng dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an  toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ô tô.

Với mục đích đó, em chọn đề tài "KHAI THÁC VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA FORTUNER 2015"

Đồ án tốt nghiệp gồm các nội dung chính như sau:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh trên ô tô

Chương 2: Kết cấu hệ thống phanh trên Toyota Fortuner 2015

Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Toyota Fortuner 2015

Chương 4: Bảo dưỡng, kiểm tra kỹ thuật hệ thống phanh trên Toyota Fortuner 2015 

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ

1.1.    Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phanh

a)    Công dụng

Hệ thống phanh dùng để:

- Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó.

- Ngoài ra, hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.

Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:

- Nó đảm bảo cho ô tô máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc.

- Nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe.

b)     Phân loại

Hệ thống phanh được phân chia theo tính chất hình thành hệ thống phanh:

• Theo đặc điểm điều khiển:
• Phanh chính ( phanh chân ), dùng để giảm tốc độ xe khi đang chuyển động,
• Phanh phụ ( phanh tay ), dùng để đổ xe khi người lái rời khỏi buồng lái và dùng làm phanh dự phòng,
• Phanh bổ trợ ( phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ ) dùng để tiêu hao bớt một phần động năng của ô tô khi cần tiến hành phanh lâu dài ( phanh trên dốc dài … ).
• Theo kết cấu của cơ cấu phanh: cơ cấu phanh tang trống, cơ cấu phanh đĩa, cơ cấu phanh dài.
• Theo dẫn động phanh:
• Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí,
• Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực,
• Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén,
• Hệ thống phanh dẫn động liên hợp: cơ khí, thủy lực, khí nén, …
• Hệ thống phanh dẫn động có trợ lực.
• Theo mức độ hoàn thiện của hệ thống phanh:

Hệ thống phanh được hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều khiển ô tô khi phanh:

• Bộ điều chỉnh trợ lực phanh ( bộ điều hòa lực phanh )
• Bộ chống hãm cứng sbánh xe ( hệ thống phanh ABS )

c)     Yêu cầu:

Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:

• Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe, nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất, khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm,
• Điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi: lực tác dụng lên bàn đạp phanh hay cần kéo điều khiển phù hợp với khả năng thực hiện liên tục của con người,
• Đảm bảo sự chuyển động ổn định của ô tô và phanh êm dịu tong mọi trường hợp,
• Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao, đảm bảo mối tương quan giữa lực bàn đạp với sự phanh của ô tô trong quá trình thực hiện phanh,
• Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt, duy trì ổn định hệ số ma sát trong cơ cấu phanh trong mọi điều kiện sử dụng,
• Hạn chế tối đa hiện tượng trượt lết bánh xe khi phanh với các cường độ bàn đạp khác nhau,
• Có khả năng giữ ô tô đứng yên trong thời gian dài, kể cả trên nền đường dốc,
• Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống trong khi thực hiện phanh trong mọi trường hợp sử dụng, kể cả khi một phần dẫn động diều khiển có hư hỏng.

1.2.    Kết cấu hệ thống phanh trên ô tô

1.2.1.Cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản và làm việc theo nguyên lý ma sát. Trong quá trình phanh động năng của ô tô được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường bên ngoài.

Kết cấu của cơ cấu phanh bao giờ cũng có hai phần chính là: Các phần tử ma sát và cơ cấu ép.

Ngoài ra cơ cấu phanh còn có một số bộ phận khác như: Bộ phận điều chỉnh khe hở giữa các bề mặt ma sát, bộ phận để xả khí đối với dẫn động thủy lực,...

Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống_- guốc, đĩa hay dải. Mỗi dạng có một đặc điểm riêng biệt.

a)    Cơ cấu phanh guốc:

Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất, cấu tạo gồm:

          -  Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moayơ bánh xe.

          -  Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh).

          - Mâm phanh: Là một đĩa cố định bắt chặt với dầm cầu, là nơi lắp đặt và định  vị hầu hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh.

          - Cơ cấu ép: Khi phanh cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực ma sát để phanh bánh xe lại.

          - Bộ phận điều chỉnh khe hở: Khi nhả phanh, giữa trống phanh và má phanh cần phải có một khe hở tối thiểu nào đó, khoảng (0,2¸0,4)mm để cho phanh nhả được hoàn toàn. Khe hở này tăng lên khi các má phanh bị mài mòn, làm tăng hành trình của cơ cấu ép, tăng lượng chất lỏng làm việc cần thiết hay lượng tiêu thụ không khí nén, tăng thời gian chậm tác dụng,... Để tránh những hậu quả xấu đó, phải có cơ cấu để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh.

Có hai phương pháp để điều chỉnh: Bình thường bằng tay và tự động.

* Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá:

          Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh (hình 1.2).

Hình 1.1  Sơ đồ các cơ cấu phanh thông dụng loại trống guốc và lực tác dụng.

a- Ép bằng cam; b- Ép bằng xi lanh thủy lực; c- Hai xi lanh ép, guốc phanh một bậc tự do; d- Hai xi lanh ép, guốc phanh hai bậc tự do; e - Cơ cấu phanh tự cường hóa.

Các sơ đồ này khác nhau ở chỗ:

          - Dạng và số lượng cơ cấu ép

          - Số bậc tự do của các guốc phanh

          - Đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép và do vậy khác nhau ở:

                    + Hiệu quả làm việc

                    + Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc

                    + Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe

                    + Mức độ phức tạp của kết cấu

          Hiện nay, đối với hệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhất là các sơ đồ trên hình 1.2a và 1.2b. Tức là sơ đồ với guốc phanh một bậc tự do, quay quanh hai điểm cố định đặt cùng phía và một cơ cấu ép. Sau đó đến các sơ đồ trên hình1.2c và 1.2d.

          Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực từ guốc phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe.

          Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa mômen phanh tạo ra và tích của lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh (hay còn gọi một cách quy ước là mômen của lực dẫn động).

          Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh trên hình 1.2 là sơ đồ biểu diễn đã được đơn giản hóa nhờ các giả thiết sau:

          - Các má phanh được bố trí đối xứng với đường kính ngang của cơ cấu

          - Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (f_N) đặt ở giữa vòng cung của má phanh trên bán kính r_t

          Từ sơ đồ ta thấy rằng:

          - Lực ma sát tác dụng lên guốc trước (tính theo chiều chuyển động của xe) có xu hướng phụ thêm với lực dẫn động ép guốc phanh vào trống phanh, nên các guốc này gọi là guốc tự siết.

          - Đối với các guốc sau, lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép, nên các guốc này được gọi là guốc tự tách. Hiện tượng tự siết, tự tách này là một đặc điểm đặt trưng của cơ cấu phanh trống_- guốc.

          Sơ đồ hình 1.2a có cơ cấu ép bằng cơ khí, dạng cam đối xứng. Vì thế độ dịch chuyển của các guốc luôn luôn bằng nhau. Và bởi vậy áp lực tác dụng lên các guốc và mômen phanh do chúng tạo ra có giá trị như nhau:

                                        N₁ = N₂ = N và M_p1 = M_p2 = M_p

          Do hiện tượng tự siết nên khi N₁ = N₂ thì P₁< P₂. Đây là cơ cấu vừa thuận nghịch vừa cân bằng. Nó thường được sử dụng với dẫn động khí nén nên thích hợp cho các ôtô tải và khách cỡ trung bình và lớn.

          Sơ đồ trên hình 1.2b dùng cơ cấu ép thủy lực, nên lực dẫn động của hai guốc bằng nhau P₁ = P₂ = P. Tuy vậy do hiện tượng tự siết nên áp lực N_­1 > N₂ và M_p1 > M_p2. Cũng do N₁ > N₂ nên áp suất trên bề mặt má phanh của guốc trước lớn hơn guốc sau, làm cho các guốc mòn không đều. Để khắc phục hiện tượng đó, ở một số kết cấu đôi khi người ta làm má phanh của guốc tự siết dài hơn hoặc dùng xylanh ép có đường kính làm việc khác nhau. Phía trước tự siết có đường kính nhỏ hơn.

          Cơ cấu phanh loại này là cơ cấu phanh thuận nghịch nhưng không cân bằng. Nó thường sử dụng trên các ôtô tải cở nhỏ và vừa hoặc các bánh sau của ôtô du lịch.

          Về mặt hiệu quả phanh, nếu thừa nhận hệ số hiệu quả của sơ đồ hình 1.2a:

K_hq  = SM_p/(P₁+ P₂).r_t = 100%, thì hệ số hiệu quả của cơ cấu phanh dùng cơ cấu ép thủy lực hình 1.2b sẽ là 116% ¸122%, khi có cùng kích thước chính và hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh: f = 0,30 ¸ 0,33.

          Để tăng hiệu quả phanh theo chiều tiến của xe, người ta dùng cơ cấu phanh với hai xylanh làm việc riêng rẽ. Mỗi guốc phanh quay quanh một điểm cố định bố trí khác phía, sao cho khi xe chạy tiến thì cả hai guốc đều tự siết (hình. 1.2c). Hiệu quả phanh trong trường hợp này có thể tăng được 1,6 ¸1,8 lần so với cách bố trí bình thường. Tuy nhiên khi xe chạy lùi hiệu quả phanh sẽ thấp, tức là cơ cấu phanh không có tính thuận nghịch.

Cơ cấu phanh loại này kết hợp với kiểu bình thường đặt ở các bánh sau, cho phép dễ dàng nhận được quan hệ phân phối lực phanh cần thiết P_pt > P_ps trong khi nhiều chi tiết của các phanh trước và sau có cùng kích thước. Vì thế nó thường được sử dụng ở cầu trước các ôtô du lịch và tải nhỏ.

          Để nhận được hiệu quả phanh cao cả khi chuyển động tiến và lùi, người ta dùng cơ cấu phanh thuận nghịch và cân bằng loại bơi như trên hình 1.2d. Các guốc phanh của sơ đồ này có hai bậc tự do và không có điểm quay cố định. Cơ cấu ép gồm hai xylanh làm việc tác dụng đồng thời lên đầu trên và dưới của các guốc phanh. Với kết cấu như vậy cả hai guốc phanh đều tự siết dù cho trống phanh quay theo chiều nào. Tuy nhiên nó có nhược điểm là kết cấu phức tạp.

          Để nâng cao hiệu quả phanh cao hơn nữa, người ta còn dùng các cơ cấu phanh tự cường hóa. Tức là các cơ cấu phanh mà kết cấu của nó cho phép lợi dụng lực ma sát giữa một má phanh và trống phanh để cường hóa_- tăng lực ép, tăng hiệu quả phanh cho má kia.

          Cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số có thể đạt đến 360% so với cơ cấu phanh bình thường dùng cam ép. Nhưng mômen phanh kém ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân bằng kém và làm việc không êm nên ít được sử dụng.

b)    Cơ cấu phanh đĩa:

Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ôtô du lịch.

          Phanh đĩa có các loại: kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay và vòng ma sát quay.

          Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rảnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép

hai kim loại khác nhau.

 

Phanh đĩa có một loạt các ƯU ĐIỂM so với cơ cấu phanh trống guốc như sau:

          - Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều và ít phải điều chỉnh.

          - Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở.

          - Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ (0,05¸0,15) mm nên rất nhạy, giảm được thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động.

          - Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng, nên cho phép tăng giá trị của chúng để tăng hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạng của kết cấu. Vì thế phanh đĩa có kết cấu nhỏ gọn và dễ bố trí trong bánh xe.

          - Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn.

          - Điều kiện làm mát tốt hơn, nhất là đối với dạng đĩa quay.

Tuy vậy phanh đĩa còn có một số NHƯỢC ĐIỂM hạn chế sự sử dụng của nó là:

          - Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín.

          - Các đĩa phanh loại hở dễ bị oxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh.

          - Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt xước                .                                     
          - Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên khi động cơ không làm việc, hiệu quả phanh dẫn động thấp và khó sử dụng chúng để kết hợp làm phanh dừng.

c)     Cơ cấu phanh dải:

          Loại phanh này chủ yếu được sử dụng trên máy kéo xích. Vì nó dùng phối hợp với ly hợp chuyển hướng tạo được một kết nối rất đơn giản và gọn.

          Phanh dải có một số loại, khác nhau ở phương pháp nối đầu dải phanh và do đó khác nhau ở hiệu quả phanh.

          Phanh dải đơn giản không tự siết: Khi tác dụng lực, cả hai đầu dải phanh được rút lên siết vào trống phanh. Ưu điểm của loại này là phanh êm dịu, hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay. Nhược điểm là hiệu quả phanh không cao.

          Phanh dải đơn giản tự siết một chiều: Nhờ có một đầu được nối cố định nên hiệu quả phanh theo chiều tự siết cao hơn chiều ngược lại tới gần 6 lần. Tuy vậy khi phanh thường dễ bị giật, không êm.

          Phanh dải loại kép: Là loại mà bất kỳ trống phanh quay theo chiều nào thì hiệu quả phanh của nó cũng không đổi và luôn luôn có một nhánh tự siết.

          Phanh dải loại bơi: Nó làm việc tương tự như phanh dải đơn giản tự siết, nhưng hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay.

          Tất cả các loại phanh dải đều có chung nhược điểm là áp suất trên bề mặt ma sát phân bố không đều. Nên má phanh mòn không đều và tải trọng hướng kính tác dụng lên trục lớn.

p

Hình 1.3. Sơ đồ các loại phanh dải.

a- Phanh dải đơn giản không tự siết; b- Phanh dải tự siết một chiều; c- Phanh dải loại kép; d- Phanh dải loại bơi.

1.2.2. Dẫn động phanh

Dẫn động phanh là một hệ thống dùng để điều khiển cơ cấu phanh.

          Dẫn động phanh thường dùng hiện nay có ba loại chính: cơ khí, chất lỏng thủy lực và khí nén. Nhưng dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng vì hiệu suất thấp và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe. Nên đối với hệ thống phanh làm việc của ô tô được sử dụng chủ yếu hai loại dẫn động là : thủy lực và khí nén.

          Lực tác động lên bàn đạp phanh hoặc đòn điều khiển phanh cũng như hành trình bàn đạp và đòn điều khiển phanh phụ thuộc ở momen phanh cần sinh ra và các thông số dẫn động phanh.          

a)    Dẫn động thủy lực:

          Dẫn động phanh thủy lực được sử dụng rộng rãi trên hệ thống phanh chính của các Dẫn động phanh bằng thủy lực được dùng nhiều cho xe ô tô du lịch, ô tô vận tải có tải trọng nhỏ và cực lớn, gồm các cụm chủ yếu sau: xylanh phanh chính, bộ trợ lực phanh, xylanh làm việc ở các bánh xe...

Dẫn động phanh thủy lực có những ƯU ĐIỂM là:

-        Ðộ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ.

-        Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dòng dẫn động chỉ bắt đầu tăng khi tất cả má phanh đã ép vào trống phanh.

-        Hiệu suất cao.

-        Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ, giá thành thấp.

-        Có khả năng sử dụng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh.

NHƯỢC ĐIỂM của dẫn động thủy lực:

-        Yêu cầu độ kín khít cao. Khi có một chỗ nào bị rò rỉ thì cả dòng dẫn động không làm việc được.

-        Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường sử dụng các bộ phận trợ lực để giảm lực bàn đạp, làm cho kết cấu thêm phức tạp.

-        Sự dao động áp suất của chất lỏng có thể làm cho các đường ống bị rung động và mômen phanh không ổn định

-        Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp và độ nhớt tăng.

* Các loại sơ đồ phân dòng dẫn động:

          Theo hình thức dẫn động phanh thủy lực có thể chia làm hai loại:

-        Truyền động phanh một dòng: Truyền động phanh một dòng được sử dụng rộng rãi trên một số ô tô trước đây vì kết cấu của nó đơn giản.

-        Truyền động phanh nhiều dòng: Dẫn động hệ thống phanh làm việc nhằm mục đích tăng độ tin cậy, cần phải có ít nhất hai dòng dẫn động độc lập có cơ cấu điều khiển chung là bàn đạp phanh. Trong trường hợp một dòng bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn phanh được ô tô - máy kéo với một hiệu quả phanh nào đó.

a)

b)

c)

d)

e)

          Hiện nay phỗ biến nhất là các dẫn động hai dòng với sơ đồ phân dòng trên

Hình 1.4. Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh thuỷ lực.

          Mỗi sơ đồ đều có các ưu nhược điểm riêng. Vì vậy, khi chọn sơ đồ phân dòng phải tính toán kỹ dựa vào ba yếu tố chính :

-        Mức độ giảm hiệu quả phanh khi một dòng bị hỏng.

-        Mức độ bất đối xứng lực phanh cho phép.

-        Mức độ phức tạp của dòng dẫn động.

          Thường sử dụng nhất là sơ đồ hình (1.4a ) sơ đồ phân dòng theo yêu cầu. Ðây là sơ đồ đơn giản nhất nhưng hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều khi hỏng dòng phanh cầu trước.

          Khi dùng các sơ đồ hình (1.4b, c và d )sơ đồ phân dòng chéo, sơ đồ phân 2 dòng cho cầu trước, 1 dòng cho cầu sau và sơ đồ phân dòng chéo cho cầu sau 2 dòng cho cầu trước thì hiệu quả phanh giảm ít hơn. Hiệu quả phanh đảm bảo không thấp hơn 50% khi hỏng một dòng nào đó. Tuy vậy khi dùng sơ đồ hình (1.5b và d) lực phanh sẽ không đối xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu một trong hai

dòng bị hỏng. Ðiều này cần phải tính đến khi thiết kế hệ thống lái (dùng cánh tay đòn âm).

          Sơ đồ hình 1 .4e là sơ đồ hoàn thiện nhất nhưng cũng phức tạp nhất.

* Các loại và sơ đồ dẫn động:

           Theo loại năng lượng sử dụng, dẫn động phanh thủy lực có thể chia làm 3 loại:

-        Dẫn động tác động trực tiếp : Cơ cấu phanh được điều khiển trực tiếp chỉ bằng lực tác dụng người lái.

-        Dẫn động tác động gián tiếp : Cơ cấu phanh được dẫn động một phần nhờ lực người lái, một phần nhờ các bộ trợ lực lắp song song với bàn đạp.

-        Dẫn động dùng bơm và các bộ tích năng : lực tác dụng lên cơ cấu phanh là áp lực của chất lỏng cung cấp từ bơm và các bộ tích năng thủy lực.

          *Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp.

Sơ đồ và nguyên lý làm việc : (hình 1.6)

Hình 1.5. Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp.

1,8 - Xylanh bánh xe     3,4 - Piston trong xylanh chính

2,7 - Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe   5 - Bàn đạp phanh 6 - Xylanh chính

          Nguyên lý làm việc :

          Khi người lái tác dụng lên bàn đạp  phanh 5, piston 4 trong xylanh chính 6 sẽ dịch chuyển, áp suất trong khoang A tăng lên đẩy piston 3 dịch chuyển sang trái. Do đó áp suất trong khoang B cũng tăng lên theo. Chất lỏng bị ép đồng thời theo các ống 2 và 7 đi đến các xylanh bánh xe 1 và 8 để thực hiện quá trình phanh.

           Khi người lái nhả bàn đạp phanh 5 thì dưới tác dụng của các lò xo hồi vị, các piston trong xylanh của bánh xe 1 và 8 sẽ ép dầu trở về xylanh chính 6, kết thúc một lần phanh.

           *Dẫn động tác động gián tiếp.

           Dẫn động thủy lực dùng bầu trợ lực chân không.

           Bộ trợ lực chân không là bộ phận cho phép lợi dụng độ chân không trong đường nạp của động cơ để tạo lực phụ cho người lái. Vì vậy, để đảm bảo hiệu quả trợ lực, kích thước của các bộ trợ lực chân không thường phải lớn hơn và chỉ thích  hợp với các xe có động cơ xăng cao tốc.

          Sơ đồ dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không :

Hình 1.6. Sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực chân không

1,2 - Ðường ống dẫn dầu phanh đến xylanh bánh xe 3 - Xylanh chính

4 - Ðường nạp động cơ  5 - Bàn đạp    6 - Lọc  7 - Van chân không

8 - Cần đẩy    9 - Van không khí   10 - Vòng cao su của cơ cấu tỷ lệ

11 - Màng ( hoặc piston ) trợ lực    12 - Bầu trợ lực chân không

          Nguyên lý làm việc:

          Bầu trợ lực chân không 12 có hai khoang A và B được phân cách bởi piston 11 (hoặc màng). Van chân không 7, làm nhiệm vụ : Nối thông hai khoang A và B khi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh. Van không khí 9, làm nhiệm vụ : cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mở đường thông của khoang A khi đạp phanh. Vòng cao su 10 là cơ cấu tỷ lệ : Làm nhiệm vụ đảm bảo sự  tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.

           Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với đường nạp động cơ 4 qua van một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không. 

          Khi nhả phanh : van chân không 7 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang B qua van này và có cùng áp suất chân không.

          Khi phanh : người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần 8 dịch chuyển sang phải làm van chân không 7 đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van không khí 9 mở ra cho không khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A. Ðộ chênh lệch áp suất giữa  hai khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) của bầu trợ lực và qua đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên các piston trong xylanh chính 3, ép dầu theo các ống dẫn (dòng 1 và 2) đi đến các xylanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh. Khi lực tác dụng lên piston 11 tăng thì biến dạng của vòng cao su 10 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần 8, làm cho van không khí 9 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực không đổi. Muốn tăng lực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần 8 lại dịch chuyển sang phải làm van không khí 9 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A. Ðộ chênh áp tăng lên, vòng cao su 10 biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước so với cần 8, làm cho van không khí 9 đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp. Khi lực phanh đạt cực đại thì van không khí mở ra hoàn toàn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị cực đại.

           Bộ trợ lực chân không có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các ô tô du lịch và tải nhỏ.

          *Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén.

          Bộ trợ lực khí nén là bộ phận cho phép lợi dụng khí nén để tạo lực phụ, thường được lắp song song với xylanh chính, tác dụng lên dẫn động hỗ trợ cho người lái. Bộ trợ lực phanh loại khí có hiệu quả trợ lực cao, độ nhạy cao, tạo lực phanh lớn cho nên được dùng nhiều ở ô tô tải.

Sơ đồ và nguyên lý làm việc :

 

Hình 1.7. Dẫn động phanh thủy lực trợ lực khí nén.

1 - Bàn đạp   2 - Ðòn đẩy    3 - Cụm van khí nén     4 - Bình chứa khí nén

5 - Xylanh lực    6 - Xylanh chính    7 - Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe                                                  8 ­- Xylanh bánh xe   9 ­- Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe  10 - Xylanh bánh xe

 

 

Nguyên lý làm việc :

          Bộ trợ lực gồm cụm van khí nén 3 nối với bình chứa khí nén 4 và xylanh lực 5.

Trong cụm van 3 có các bộ phận sau :

-        Cơ cấu tỷ lệ: đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.

-        Van nạp : cho khí nén từ bình chứa đi vào khi đạp phanh.

-        Van xả: cho khí nén trong dòng dẫn động thoát ra ngoài khí quyển khi nhả phanh.

          Khi tác dụng lên bàn đạp 1, qua đòn 2, lực sẽ truyền đồng thời lên các cần của xylanh chính 6 và của cụm van 3. Van 3 dịch chuyển: Mở đường nối khoang A của xylanh lực với bình chứa khí nén 4. Khí nén từ bình chứa 4 sẽ đi vào khoang A tác dụng lên piston của xylanh trợ lực, hỗ trợ cho người lái ép các piston trong xylanh chính 6 dịch chuyển đưa dầu đến các xylanh bánh xe. Khi đi vào khoang A, khí nén đồng thời đi vào khoang phía sau piston của van 3, ép lò xo lại, làm van dịch chuyển lùi sang trái. Khi lực khí nén cân bằng với lực lò xo thì van dừng lại ở vị trí cân bằng mới, đồng thời đóng luôn đường khí nén từ bình chứa đến khoang A duy trí một áp suất không đổi trong hệ thống, tương ứng với lực tác dụng và dịch chuyển của bàn đạp. Nếu muốn tăng áp suất lên nữa thì phải tăng lực đạp để đẩy van sang phải, mở đường cho khí nén tiếp tục đi vào. Như vậy cụm van 3 đảm bảo được sự tỷ lệ giữa lực tác dụng, chuyển vị của bàn đạp và lực phanh.

          *Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm và các bộ tích năng.

          Bơm thủy lực : Là nguồn cung cấp chất lỏng cao áp cho dẫn động. Trong dẫn động phanh chỉ dùng loại bơm thể tích, như : bánh răng, cánh gạt, piston hướng trục. Bơm thủy lực cho tăng áp suất làm việc, cho phép tăng độ nhạy, giảm kích thước và khối lượng của hệ thống. Nhưng đồng thời, yêu cầu về làm kín về chất lượng đường ống cũng cao hơn.

          Bộ tích năng thủy lực : Ðể đảm bảo áp suất làm việc cần thiết của hệ thống trong trường hợp lưu lượng tăng nhanh ở chế độ phanh ngặt, bên cạnh bơm thủy lực cần phải có các bộ tích năng có nhiệm vụ : tích trữ năng lượng khi hệ thống không làm việc và giải phóng nó cung cấp chất lỏng cao áp cho hệ thống khi cần thiết.

          Sơ đồ và nguyên lý làm việc

Hình 1.8. Dẫn động phanh thủy lực dùng bơm và các tích năng.

1 - Bàn đạp.  2 - Xylanh chính  3 - Van phanh.   4 - Van phanh.    5 - Xylanh bánh xe.

6 - Xylanh bánh xe.    7 - Bộ tích năng.      8 - Bộ điều chỉnh tự động kiểu áp suất rơle.

9 - Bộ tích năng.       10 – Van an toàn.     11 - Bơm.

 

Nguyên lý làm việc :         

          Trên các ô tô tải trọng cực lớn thường sử dụng dẫn động thủy lực với bơm và các bộ tích năng 3 và 4 là hai khoang của van phanh được điều khiển từ xa nhờ dẫn động thủy lực hai dòng với xylanh chính 2. Khi tác dụng lên bàn đạp 1, dầu tác dụng lên các van 3 và 4, mở đường cho chất lỏng từ các bộ tích năng 7 và 9, đi đến các xylanh bánh xe 5 và 6. Lực đạp càng lớn, áp suất trong các xylanh 5 và 6 càng cao. Bộ điều chỉnh tự động áp suất kiểu rơle 8 dùng để giảm tải cho bơm 11 khi áp suất trong các bình tích năng 7 và 9 đã đạt giá trị giới hạn trên, van an toàn 10 có tác dụng bảo vệ cho hệ thống khỏi bị quá tải.

b)    Dẫn đông phanh khí nén:

          Dẫn động phanh khí nén được sử dụng nhiều trên ô tô vận tải trung bình, lớn. Dẫn động phanh bằng khí nén được dùng nhiều ở ô tô vận tải có tải trọng cỡ trung bình và lớn, gồm các cụm chủ yếu như: máy nén khí, van điều chỉnh áp suất, bình chứa, van phân phối, bầu phanh, ...

          ƯU ĐIỂM:

          - Ðiều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ.

          - Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có rò rỉ nhỏ, hệ thống vẫn có thể làm việc được, tuy hiệu quả phanh giảm).

          - Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác nhau, như : phanh rơ moóc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén,....

          - Dễ cơ khí hóa, tự động hóa quá trình điều khiển dẫn động.

          NHƯỢC ĐIỂM:

          - Ðộ nhạy thấp thời gian chậm tác dụng lớn

          - Do bị hạn chế bởi điều kiện rò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn của chất lỏng trong dẫn động thủy lực tới (10-15) lần. Nên kích thước và khối lượng của dẫn động lớn.

          - Số lượng các cụm và chi tiết nhiều.

          - Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn.

Sơ đồ và nguyên lý làm việc :(Hình 1.10).

Hình 1.9. Sơ đồ dẫn động phanh khí nén

1 - Máy nén khí             2 - Bộ điều chỉnh áp suất        3 - Bộ lắng lọc và tách ẩm      4 – Cụm van chia và bảo vệ      5,6 - Các bình chứa khí nén    7 – Van phân phối hai dòng       8 - Bầu phanh và cơ cấu phanh trước         9 - Bộ tích năng và cơ cấu phanh sau

 

Nguyên lý làm việc :

     - Không khí nén được nén từ máy nén 1 qua bộ điều chỉnh áp suất 2, bộ lắng lọc và tách ẩm 3 và van bảo vệ kép 4 vào các bình chứa 5 và 6. Van an toàn có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống khi bộ điều chỉnh 2 có sự cố. Các bộ phận nói trên hợp thành phần cung cấp (phần nguồn) của dẫn động.

     - Từ bình chứa không khí nén đi đến các khoang của van phân phối 7. Ở trạng thái nhả phanh, van 7 đóng đường không khí nén từ bình chứa đến các bầu phanh và mở đường thông các bầu phanh với khí quyển.

     - Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp, van 7 làm việc: Cắt đường thông các bầu phanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các bầu phanh 8 và 9, tác dụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát trống phanh, phanh các bánh xe lại.

     - Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của lò xo hồi vị.

     - Phanh dừng: Trên các xe dung dẫn động phanh khí nén hiện nay, thường sử dụng các bầu phanh có lò xo tích năng để kết hợp làm phanh dừng điều khiển bằng khí nén.

c)     Dẫn động phanh liên hợp:

Dẫn động phanh liên hợp là liên kết giữa thủy lực và khí nén trong đó phần thủy lực có kết cấu nhỏ gọn và trọng lượng nhỏ và đồng thời bảo đảm cho độ nhạy hệ thống cao, phanh cùng một lúc được tất cả các bánh xe, phần khí nén cho phép điều khiển nhẹ nhàng và khả năng huy động, điều khiển phanh romooc.

Dẫn động phanh liên hợp thường được sư dụng ở các loại xe tải cỡ lớn và áp dụng cho xe nhiều cầu như xe URAL, 375D, URAL-4230…

d)    Dẫn động cơ khí:

Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẫy và dây cáp. Dẫn động cơ khí ít khi được dùng để điều khiển đồng thời các cơ cấu phanh vì :

+ Khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh không như nhau

+ Khó đảm bạo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu.

          Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không được sử dụng ở hệ thông phanh chính mà chỉ dược sử dụng ở hệ thống phanh dừng.

ƯU ĐIỂM :  

+ Độ tin cậy làm việc cao

                    + Độ cứng vững dẫn động không thay đổi khi phanh làm việc lâu dài

NHƯỢC ĐIỂM :    

+ Hiệu suất truyền lực không cao

                    + Thời gian phanh lớn

1.3. Biện pháp nâng cao hiệu quả, ổn định và an toàn ô tô khi phanh

Để nâng cao hiệu quả, ổn định và an toàn ô tô khi phanh người ta đã nghiên cứu lắp đặt vào hệ thống phanh một số hệ thống hỗ trợ phanh với những công nghệ tiên tiến như ABS, EBD hay BA.

• Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti – Lock Brake System ) là hệ thống an toàn trên ô tô. Là hệ thống phanh điều khiển điện tử có tính năng ngăn ngừa hãm cứng bánh xe trong những tình huống khẩn cấp cần giảm tốc. Điều này sẽ tránh được  hiện tượng văng trượt đồng thời giúp người lái kiểm soát được hướng lái dễ dàng hơn. Đảm bảo được sự ổn định cho thân xe.
• Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD ( Electronic Brakefoce Distribution ), là công nghệ phanh ô tô tự động, trong đó lực phanh trên mỗi bánh xe của ô tô có thể thay đổi tùy theo các yếu tố như tải trọng trên từng bánh, điều kiện đướng xá và tốc độ của xe, …
• Hệ thống hổ trợ phanh khẩn cấp BA ( Brake Assist ), là một tính năng an toàn trên ô tô giúp hỗ trợ lực phanh trong tình huống khẩn cấp. Tình năng sẽ được kích hoạt trong các tình huống cần phanh gâp nhưng người lái đạp phanh không đủ lực.

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TRÊN TOYOTA FORTUNER 2015

2.1. Giới thiệu chung về ô tô Toyota Fortuner 2015

   

Hinh 2.1 Xe Toyota Fortuner 2015

Toyota Fortuner là mẫu xe SUV, 7 chỗ ngồi. Với kiểu dáng thiết kế mạnh mẽ, năng động, không gian cabin rộng rãi cho 7 người cùng khả năng vận hành ổn định, bền bỉ.

Toyota Fortuner 2015 được thiết kế cụm lưới tản nhiệt cỡ lớn mạ crom sang trọng. Kết hợp với hệ thống đèn Projector kéo dài theo xu hướng giọt nước. Dòng SUV 7 chỗ này còn được trang bị cản trước được thiết kế góc cạnh La-zăng 17 inch 6 chấu làm cho Fortuner 2015 thêm phần khỏe khoắn.

Để có thể di chuyển linh hoạt trên nhiều địa hình, Toyota Fortuner được trang bị các tính năng hỗ trợ an toàn tiêu chuẩn như hệ thống chống bó cứng phanh ABS, phân bổ lực phanh điện tử EBD,  hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA, kiểm soát ổn định xe, hỗ trợ đổ đèo, hệ thống đèn khẩn cấp, cảm biến lùi, nút khởi động Start/Stop, chìa khoá thông minh, 7 túi khí.

Các phiên bản Toyota Fortuner 2015:

• Toyota Fortuner 2.5G 4x2 2015
• Toyota Fortuner 2.7V 4x2 2015
• Toyota Fortuner 2.7V 4x4 2015
• Toyota Fortuner TRD 2.7V 4x4
• Toyota Fortuner TRD 2.7V 4x2

2.2. Thông số kỹ thuật của Toyota Fortuner 2015

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật

Phiên bản		2.5G 4x2	2.7V 4x2	2.7V 4x4	TRD 2.7V 4x4	TRD 2.7V 4x2
Động cơ	Loại động cơ	4 xylanh thẳng hàng, common rail	4 xylanh thẳng hàng, VVT-i	4 xylanh thẳng hàng, VVT-i	4 xylanh thẳng hàng, VVT-i	4 xylanh thẳng hàng, VVT-i
	Dung tích(cc)	2,494	2,694	2,694	2,694	2,694
	Công suất tối đa (Hp/vòng/phút)	142/3400	158/5200	158/5200	158/5200	158/5200
	Momen xoắn (Nm/vòng/phút)	343/2800	241/3800	241/3800	241/3800	241/3800
Hệ thống truyền động		Cầu sau	Cầu sau	4 bánh	4 bánh	Cầu sau
Hộp số		Số tay 5 cấp	Tự động 4 cấp	Tự động 4 cấp	Tự động 4 cấp	Tự động 4 cấp
Hệ thống treo	Trước	Độc lập, tay đòn kép	Độc lập, tay đòn kép	Độc lập, tay đòn kép	Độc lập, tay đòn kép	Độc lập, tay đòn kép
	Sau	Phụ thuộc, liên kết 4 điểm	Phụ thuộc, liên kết 4 điểm	Phụ thuộc, liên kết 4 điểm	Phụ thuộc, liên kết 4 điểm	Phụ thuộc, liên kết 4 điểm

Một số hư hỏng ở hệ thống phanh

Bảng 4.1. Một số hư hỏng ở hệ thống phanh

Hiện tượng	Nguyên nhân	Cách khắc phục và cách phát hiện sự cố
Phanh không ăn	Guốc phanh mòn Má phanh mòn Hệ thống phanh bị rò Xilanh tổng phanh bị hỏng   Lọt khí trong hệ thống phanh   Xilanh phanh hỏng Vòng cao su đàn hồi (kéo quả nén) bị rách Cơ cấu tự điều chỉnh khe hở má phanh bị hỏng	Thay guốc phanh Thay má phanh Sửa chưa chỗ rò Sửa chữa thay tổng phanh Xả bọt khí trong hệ thống phanh Sửa xilanh Sửa chữa xilanh phanh đĩa Sửa chữa hoặc thay thế
Bó phanh	Phanh tay bị sai tự điều chỉnh   Dây cáp phanh bị tuột Đầu cần trợ lực chân không bị sai điều chỉnh Lò xo kéo hoặc lò xo hồi vị bị hỏng Dây phanh kẹt Guốc phanh nứt vỡ, bị vặn Má phanh nứt vỡ, bị vặn Xilanh phanh bị kẹt Cơ cấu điều chỉnh bị hỏng   Xilanh tổng phanh hỏng	Điều chỉnh lại tổng phanh Sửa chữa nếu cần Chỉnh lại đầu cần trợ lực chân Không Thay lò xo   Sửa chữa nếu cần Thay guốc phanh Thay má phanh Thay thế nếu cần Thay thế cơ cấu điều chỉnh Thay thế xilanh tổng phanh
Phanh hai bên ăn không đều nhau	Lốp non hơi   Guốc, má phanh dính dầu   Guốc phanh bị vặn, mòn, má  guốc trơn, lỳ   Tang trống hoặc đĩa bị méo   Lò xo phanh và hồi vị hỏng Xilanh phanh bánh xe bị hỏng   Xilanh phanh đĩa hỏng   Quả nén kẹt tong xilanh Má phanh hỏng	Bơm lốp đúng quy định Làm sạch, thay thế guốc phanh  hoặc má phanh thay guốc phanh   thay tang trống hoặc đĩa thay lò xo thay xilanh phanh bánh xe thay xilanh phanh đĩa sửa chữa xilanh thay má phanh
Đạp phanh nặng nhưng không hiệu quả	Có dầu mỡ dính trong má phanh, guốc phanh Guốc phanh bị vặn mòn hoặc  trơn lỳ, tang trống mòn Má phanh bị vặn, mòn hoặc  trơn lỳ Quả nén phanh kẹt Hộp trợ lực phanh hỏng   Dây phanh đứt	Làm sạch thay guốc phanh và má phanh Thay guốc phanh   Thay má phanh   Thay xilanh phanh Thay hộp trợ lực phanh Sửa chữa nếu cần
Khi phanh có tiếng lạch cạch	Khớp nối guốc phanh trên  mâm khô Lò xo giữ guốc phanh bị hỏng hoặc bị mất Các bu lông giữ mâm phanh bị lỏng Tấm kẹp giữ má phanh bị tuột mất Bu lông bắt giá xilanh bị hỏng Ổ dẫn hướng bị mòn	Bôi trơn   Thay thế và bôi trơn   Xiết lại bu lông   Thay thế tấm kẹp giữ má phanh Bắt lại xilanh   Thay ổ dẫn hướng
Khi phanh có tiếng cọ sát mài	Guốc phanh má phanh bị mòn     Xilanh phanh bị trạm vào đĩa phanh   Nắp che bụi chạm vào đĩa hoặc mâm chạm tang trống Chi tiết khác của hệ thống phanh bị hỏng	Thay thế gia công lại tang trống và đĩa phanh Thay thế nếu cần     Điều chỉnh lại hoặc thay thế Sửa chữa hoặc thay thế nếu cần
Khi phanh có tiếng ken két rít	Tang trống, guốc phanh, đĩa phanh và má phanh bị mòn Guốc phanh, má phanh không đúng chủng loại   Bàn đạp và cần trợ lực phanh bị sai điều chỉnh Thiếu hoặc mất đệm chống rít Má phanh mòn hoặc cữ chỉ thị mòn bị cọ vào đĩa Xilanh phanh bị kẹt gỉ Lò xo giữ guốc phanh bị mòn chốt lò xo hỏng, gẫy	Kiểm tra sửa chữa hoặc thay thế Làm sạch hoặc thay thế   Kiểm tra điều chỉnh   Thay mới   Thay mới   Kiểm tra sửa chưa hoặc thay thế
Khi không phanh xe cũng có tiếng ken két hoặc rít	Bàn đạp cần trợ phanh điều chỉnh sai Trợ lực phanh hoặc xilanh tổng phanh không hồi lại Quả nén phanh bị kẹt, gỉ Má phanh nằm sai vị trí so với xilanh phanh Đĩa phanh cọ sát với vỏ xilanh Phanh Lắp sai các tấm hãm má phanh Má phanh mòn cữ chỉ thị mòn cọ vào đĩa Lò xo giữ guốc phanh gẫy Mâm phanh cong vênh   Trục trặc ở các chi tiết khác  của hệ thống phanh: + lắp thừa hoặc thiếu các chi tiết + tang trống được điều chỉnh quá chặt làm guốc phanh bị trơn lỳ + ổ bi bánh xe hỏng, khô mỡ	Kiểm tra, điều chỉnh   Kiểm tra sửa chữa hoặc thay thế Kiểm tra và bôi trơn Lắp lại cho đúng vị trí Kiểm tra và thay thế   Lắp lại cho đúng Thay thế   Thay thế Sửa chữa hoặc thay thế     Kiểm tra, tra mỡ
Có tiếng lạch cạch, rung	Có sỏi đá lọt vào trong vỏ che bánh xe Tuột đai ốc xe Bàn đạp hoặc cần đẩy bộ trợ lực phanh điều chỉnh sai Ổ bánh xe bị hỏng, khô mỡ Lò xo trống rung tấm hãm má phanh bị trượt, mất hoặc bị kẹt vào má ngoài hỏng đệm chống rít Ống trượt dẫn hướng mòn Bu lông giữ giá xilanh phanh bịlongr piston phanh khó hồi vị Các chi tiết bị lỏng, tuột hoặc lắp thừa	Kiểm tra lấy dị vật   Xiết lại đai ốc theo mômen quy định. Thay thế nếu cần (các lỗ gujông bị ô van) kiểm tra, điều chỉnh lại   kiểm tra, tra mỡ kiểm tra, sửa chữa, thay thế   kiểm tra, sửa chữa, thay thế

 

KẾT LUẬN

Bằng những kiến thức đã học được qua các học phần liên quan cũng như quá trình nghiên cứu, sưu tầm tài liệu và với sự giúp đỡ từ thầy hướng dẫn Ts. Nguyễn Việt Hải. Em đã cơ bản hoàn thành những nội dung đã đề ra trong Đồ án tốt nghiệp của mình.

Qua những phân tích về đặc điểm kết cấu và tính toán kiểm nghiệm cho thấy hệ thống phanh trên Toyota Fortuner 2015 là một hệ thống phanh đảm bảo an toàn và độ tin cậy. Việc kiểm tra bảo dưỡng đúng thời hạn, đúng cách cũng là cách để nâng cao thêm sự an toàn và tin cậy cho hệt hống phanh cũng như có ô tô.

Vì lượng kiến thức, kinh nghiệm thực tế, lý luận của bản thân còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi sai sót. Mong các thầy thông cảm và có những đóng góp ý kiến để bài làm được hoàn thiện hơn, và cũng giúp em bổ sung thêm được kiến thức.