NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Hưng yên, ngày … tháng … năm….
Giáo viên hướng dẫn
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
1
Hưng yên, ngày … tháng … năm….
Giáo viên phản biện
MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 1
LỜI NÓI ĐẦU 10
PHẦN I MỞ ĐẦU 10
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 10
1.2. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 11
1.3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 11
1.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU 11
1.5. GIẢ THIẾT KHOA HỌC 11
1.6. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 12
1.7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12
1.7.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 12
a. Khái niệm 12
2
b. Các bước thực hiện 12
1.7.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu 12
a. Khái niệm 12
b. Các bước thực hiện 12
1.7.3. Phương pháp thống kê mô tả 13
a. Khái niệm 13
b. Các bước thực hiện 13
PHẦN II NỘI DUNG 13
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 13
1.1.NHIỆM VỤ – YÊU CẦU – PHÂN LOẠI CỦA HỆ THỐNG PHANH 13
1.1.1. Nhiệm vụ 13
Hình 1.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống phanh trên ôtô 14
1.1.2. Yêu cầu 14
1.1.3. Phân loại 15
a. Phân loại theo tính chất điều khiển 15
b. Phân loại theo đặc điểm truyền động 15
c. Phân loại theo cơ cấu phanh 15
d. Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh 15
1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHANH THỦY
LỰC 16
1.2.1. Cấu tạo của hệ thống phanh dầu 16
Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh dầu 16
1.2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh dầu 17
1.2.3. Phân loại hệ thống phanh dầu 17
Hình 1.4. Sơ đồ hệ thống phanh hai dòng độc lập 17
Hình 1.5. Sơ đồ hệ thống phanh hai dòng hỗn hợp 18
1.3. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ
THỐNG PHANH THỦY LỰC 18
1.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của xy lanh chính 18
Hình 1.6. Cấu tạo của xy lanh phanh chính 19
a. Cấu tạo của xy lanh chính loại kép 19
b. Nguyên lý làm việc của xy lanh chính loại kép 19
Hình 1.7. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi chưa tác động vào bàn đạp
phanh 20
Hình 1.8. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi đạp bàn đạp phanh 20
Hình 1.9. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính nhả bàn đạp phanh 21
Hình 1.10. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi rò rỏ dầu ở phía sau 22
Hình 1.11. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi dầu phanh rò rỉ phía trước 22
1.3.2. Bộ trợ lực phanh 22
1.3.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của xy lanh bánh xe( xy lanh con) 24
1.3.4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của van điều hòa lực phanh 25
a. Cấu tạo 25
Hình 1.14. Cấu tạo của van điều hòa lực phanh 25
3
b. Nguyên lý làm việc 25
1.3.5. Van điều phối theo tải trọng (LSPV) 26
1.3.6. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của phanh guốc 27
a. Cấu tạo của phanh guốc 27
b. Nguyên lý làm việc của phanh guốc 27
CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH
THỦY LỰC 27
2.1. CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH 27
2.1.1. Phương án 1 27
Hình 2.1 Sơ đồ phanh thiết kế theo phương án 1 28
a. Ưu điểm: 28
b. Nhược điểm: 28
2.1.2. Phương án 2: 28
Hình 2.2. Sơ đồ thiết kế phanh theo phương án 2 29
a. Ưu điểm: 29
b. Nhược điểm: 29
2.1.3. Phương án 3 30
Hình 2.3 Sơ đồ thiết kế phanh theo phương án 3 30
Hình 2.4. Khung cơ bản 30
Hình 2.5. Khung xương bắt chi tiết 31
Hình 2.6. Kích thước bố trí các chi tiết trên mặt môđun 31
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí đường ống dầu trên mô hình 32
a. Ưu điểm: 32
b. Nhược điểm: 32
c. Kết luận: 32
2.2. THIẾT KẾ KHUNG 32
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật mô hình phanh 32
Bảng 2.2. Bảng kê vật liệu thực hiện mô hình 33
2.2.1 Mô hình thực tế thiết kế theo phương án 3 35
Hình 2.8 Mô hình thực tế thiết kế theo phương án 3 35
Hình 2.9. Các chi tiết trên mặt mô hình 36
CHƯƠNG 3 : BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA CƠ CẤU PHANH BÁNH XE
LOẠI TANG TRỐNG TRÊN XE TOYOTA COROLLA 1991 36
3.1. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE TOYOTA COROLLA 1991 37
Bảng 3.1 Dưới đây là thông số kỹ thuật chính của xe Toyota Corolla 37
3.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CƠ CẤU PHANH BÁNH XE
LOẠI TANG TRỐNG TOYOTA COROLLA 1991 38
3.2.1. Cấu tạo hệ thống phanh thủy lực trên xe Toyota corolla 38
Hình 3.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh thủy lực 39
3.2.2. Nguyên lý làm việc 39
3.2.3. Cấu tạo của cơ cấu phanh tang trống 40
4
a. Sơ đồ cấu tạo phanh tang trống xe corolla 40
Hình 3.2. Phanh tang trống 40
a. Xy lanh phanh bánh xe 40
b. Guốc phanh 40
c. Má phanh 40
d. Trống phanh 40
e. Pít tông 40
f. Cupen 40
Hình 3.3. Thành phần cấu tạo của trống phanh 41
42
Hình 3.4. Cấu tạo của guốc phanh 42
Hình 3.5. Má phanh 42
3.2.4. Phân loại phanh tang trống 42
b. Phân loai 42
Hình 3.6. Các loại phanh tang trống 43
3.2.5. Công dụng, phân loại, cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phanh đỗ 43
( phanh tay) 43
a.Công dụng 43
b. Phân loại 43
Hình 3.7. Phân loại phanh đỗ theo cơ cấu tác động 44
Hình 3.8. Phân loại phanh đỗ theo thân phanh đỗ 45
c . Cấu tạo 46
Hình 3.9. Sơ sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh đỗ trên xe Toyota corolla 46
Hình 3.10. Sơ đồ cấu tạo các chi tiết hệ thống phanh đỗ 46
d. Nguyên lý họa động của phanh đỗ 46
3.3. NHỮNG HƯ HỎNG CHÍNH, BIỂU HIỆN, NGUYÊN NHÂN, HẬU QUẢ 47
3.3.1. Các hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh tang trống 47
Bảng 3.2. Bảng các hư hỏng của hệ thống phanh thủy lực dùng cơ cấu phanh 47
tang trống 47
Bảng 3.3. Bảng các triệu chứng hủ hỏng của hệ thống phanh đỗ 50
3.4. NGUYÊN TẮC THÁO VÀ LẮP 50
3.4.1. Yêu cầu tháo và lắp các cụm chi tiết trên xe 50
a. Yêu cầu tháo 50
b. Yêu cầu lắp 51
3.4.2. Công việc tháo và lắp 51
a. Công việc tháo 51
b. Công việc lắp 51
3.5. QUY TRÌNH THÁO CƠ CẤU PHANH BÁNH XE LOẠI TANG TRỐNG
TRÊN XE TOYOTA COROLLA 1991 52
3.5.1. Chuẩn bị dụng cụ tháo, lắp và kiểm tra 52
Bảng 3.4. Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp, kiểm tra cơ cấu phanh bánh sau xe corolla 52
5
Cờ lê cân lực. khẩu 21, thước dây, panme, đồng hồ so có đề từ. dụng cụ đo trống
phanh, thước trượt, búa, dầu phanh (SAE J1703 hay FMVSS No. 116 DOT3), ống ty
ô, chai nhựa 53
3.5.2.Quy trình tháo cơ cấu phanh bánh xe loại tang trống trên xe Toyota corolla 1991
53
Bảng 3.5. Quy trình tháo cơ cấu phanh tang trống trên xe Toyota corolla 53
3.6. KIỂM TRA, SỬA CHỮA CƠ CẤU PHANH TANG TRỐNG 56
Bảng 3.6. Quy trình kiểm tra, sửa chữa cơ cấu phanh tang trống 56
Bảng 3.7. Bảng thông số sửa chữa tiêu chuẩn. 58
3.7. QUY TRÌNH LẮP CƠ CẤU PHANH BÁNH SAU XE COROLLA 58
Bảng 3.8. Bảng quy trình lắp cơ cấu phanh bánh xe sau xe Toyota corolla 58
3.8. ĐIỀU CHỈNH VÀ XẢ E HỆ THỐNG PHANH 63
3.8.1. Điều chỉnh hệ thống phanh 63
3.8.2. Xả e hệ thống phanh thủy lực 63
3.8.3. Thử phanh 64
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG BÀI TẬP THỰC HÀNH CHO CƠ CẤU BÁNH
XE SAU CỦA HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC 65
4.1 XÂY DỰNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT TRÊN MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH
THỦY LỰC 65
Câu 1: Những câu trình bày sau đây liên quan đến hệ thống phanh. Hãy chọn
câu trả lời đúng 66
Câu 2: Những câu trình bày sau đây liên quan đến hệ thống phanh. Hãy chọn
câu trả lời đúng 66
4.2. XÂY DỰNG CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH CHO HỆ THỐNG PHANH
THỦY LỰC TRÊN MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC 67
1. Chuẩn bị trước khi vận hànhmô hình 67
2. Quy trình thực hành trên mô hình hệ thống phanh thủy lực 67
a. Phanh chân 67
b. Phanh tay 67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76
TÀI LIÊU THAM KHẢO 77
6
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống phanh trên ôtô Error: Reference source not found
Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống phanh thủy lực Error: Reference source not found
Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh dầu. . . Error: Reference source not found
Hình 1.4. Sơ đồ hệ thống phanh hai dòng độc lập. Error: Reference source not found
Hình 1.5. Sơ đồ hệ thống phanh hai dòng hỗn hợp. . . Error: Reference source not found
Hình 1.6. Cấu tạo của xy lanh phanh chính Error: Reference source not found
Hình 1.7. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi chưa tác động vào bàn đạp
phanh Error: Reference source not found
Hình 1.8. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi đạp bàn đạp phanh Error:
Reference source not found
Hình 1.9. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính nhả bàn đạp phanh . . Error: Reference
source not found
Hình 1.10. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi rò rỏ dầu ở phía sau Error:
Reference source not found
Hình 1.11. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi dầu phanh rò rỉ phía trước
Error: Reference source not found
Hình 1.12. Cấu tạo của bộ trợ lực phanh 22
Hình 1.13. Cấu tạo xy lanh bánh xe 23
Hình 1.14. Cấu tạo của van điều hòa lực phanh 24
Hình 1.15. Cấu tạo cơ cấu phanh tang 26
Hình 2.1 Sơ đồ phanh thiết kế theo phương án 1 27
Hình 2.2. Sơ đồ thiết kế phanh theo phương án 2 28
Hình 2.3 Sơ đồ thiết kế phanh theo phương án 3 29
Hình 2.4. Khung cơ bản 29
Hình 2.5. Khung xương bắt chi tiết 30
7
Hình 2.6. Kích thước bố trí các chi tiết trên mặt môđun 30
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí đường ống dầu trên mô hình 31
Hình 2.8 Mô hình thực tế thiết kế theo phương án 3 34
Hình 2.9. Các chi tiết trên mặt mô hình 35
Hình 3.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh thủy lực 38
Hình 3.2. Phanh tang trống 39
Hình 3.3. Thành phần cấu tạo của trống phanh 40
Hình 3.4. Cấu tạo của guốc phanh 41
Hình 3.5. Má phanh Error: Reference source not found
Hình 3.6. Các loại phanh tang trống 42
Hình 3.7. Phân loại phanh đỗ theo cơ cấu tác động 43
Hình 3.8. Phân loại phanh đỗ theo thân phanh đỗ 44
Hình 3.9. Sơ sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh đỗ trên xe Toyota corolla Error: Reference
source not found
Hình 3.10. Sơ đồ cấu tạo các chi tiết hệ thống phanh đỗ Error: Reference source not
found
8
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật mô hình phanh 32
Bảng 2.2. Bảng kê vật liệu thực hiện mô hình. 33
Bảng 3.1. Dưới đây là thông số kỹ thuật chính của xe Toyota Corolla 36
Bảng 3.2. Bảng các hư hỏng của hệ thống phanh thủy lực dùng cơ cấu phanh 46
Bảng 3.3. Bảng các triệu chứng hủ hỏng của hệ thống phanh đỗ 50
Bảng 3.4. Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp, kiểm tra cơ cấu phanh bánh sau xe corolla 52
Bảng 3.5. Quy trình tháo cơ cấu phanh tang trống trên xe Toyota corolla 53
Bảng 3.6. Quy trình kiểm tra, sửa chữa cơ cấu phanh tang trống Error: Reference
source not found
Bảng 3.7. Bảng thông số sửa chữa tiêu chuẩn. Error: Reference source not found
Bảng 3.8. Bảng quy trình lắp cơ cấu phanh bánh xe sau xe Toyota corolla Error:
Reference source not found
9
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay ôtô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện đi lại thông dụng, các
trang thiết bị, bộ phận trên ôtô ngày càng hoàn thiện và hiện đại, đóng một vai trò
quan trọng đối với việc bảo đảm độ tin cậy và an toàn cho người vận hành và chuyển
động của ôtô.
Hệ thống phanh có một vai trò rất quan trọng, nó đóng góp một phần quan trọng
trên ôtô. Hệ thống phanh hiện nay đa dạng và phong phú về chủng loại cũng như cấu
tạo, nó phụ thuộc nhiều vào đặc điểm kỹ thuật của ôtô, sự tiến bộ của khoa học kỹ
thuật và ứng dụng của chúng vào hệ thống phanh trên ôtô.
Là một sinh viên được đào tạo tại trường ĐHSPKT Hưng Yên em đã được các
Thầy, Cô trang bị cho những kiến thức cơ bản về chuyên môn, đến nay đã gần kết thúc
khoá học, để tổng kết và đánh giá quá trình học tập và rèn luyện tại trường, em đã
được khoa Cơ khí động lực giao cho trách nhiệm hoàn thành đồ án tốt nghiệp với nội
dung: “Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống phanh thủy lực và bảo dưỡng, sửa chữa
cơ cấu phanh bánh xe loại tang trống trên xe Toyota corolla”.
Em rất mong rằng khi đề tài của em được hoàn thành sẽ đóng góp phần nhỏ trong
công tác giảng dạy và học tập, đồng thời có thể là tài liệu tham khảo cho các bạn học
sinh, sinh viên chuyên nghành ôtô và các bạn sinh viên học tại các chuyên ngành khác
thích tìm hiểu về kỹ thuật ôtô.
Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót trong quá
trình thực hiện đồ án tốt nghiệp. Em rất mong nhận được sự giúp đỡ của các Thầy, Cô
và bạn bè đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2013.
Sinh viên
Nguyễn Văn Tú
PHẦN I MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Những năm gằn đây cùng với sự phát triền chung của xã hội nghành sản xuất ô tô
trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng
trong nền kinh tế quốc dân .
10
Ngày nay ở nước ta ô tô tư nhân phát triển mạnh mẽ cùng với sự tăng trưởng của
nền kinh tế mật độ xe trên đường ngày càng cao. Do mật độ ô tô trên đường ngày càng
cao, tốc độ lưu thông cao, cho nên tai nạn giao thông trở thành vấn đề cấp thiết hàng
đầu phải quan tâm.
Ở nước ta Tính từ 16.11.2011 đến 15.11.2012, toàn quốc xảy ra 36.376 vụ tai nạn
giao thông, làm chết 9.838 người (năm 2011 là 11.452 người), bị thương 38.060
người. Thống kê của các nước tai nạn giao thông đường bộ 60-70% do con người gây
ra, 10-15% do hư hỏng máy móc, trục trặc kĩ thuật và 20-30% do nguyên nhân khác.
Trong nguyên nhân do hư hỏng máy móc trục trặc kĩ thuật thì tỉ tai nạn do các cụm
của ô tô gây nên thì phanh chân chiếm 52,2% - 74,4% , phanh tay 4,9% - 16,1%, ánh
sang 2,3% - 8,7% bánh xe 2,5% - 10% , lái 4,9% - 19,2% , các hư hỏng khác 2% -
18,2%.
Từ đó cho thấy rằng tai nạn giao thông do hệ thống phanh chiếm tỉ lệ lớn nhất trong
các vụ tai nạn do kĩ thuật gây nên , cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng
được cải tiến tiêu chuẩn, thiết kế chế tạo ngày càng hoàn thiện hơn, vấn đề sử dụng hệ
thống phanh cũng nghiêm ngặt, chặt chẽ hơn.
1.2. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
Giúp cho sinh viên năm cuối khi tốt nghiệp củng cố kiến thức, tổng hợp và nâng
cao những kiến thức chuyên nghành, cũng là tài liệu tham khảo cho các bạn học sinh,
sinh viên, mọi người thích tìm hiểu về hệ thống thủy lực .
Từ các kết quả thu được giúp cho em cũng như mọi người có cái nhìn tổng quan về
hệ thống phanh và biết được các thông số kĩ thuật quy trinh kiểm tra, thao lắp, sửa
chữa và bảo dưỡng hệ thống phanh thủy lực.
1.3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Đánh giá được tình trạng hoạt động của hệ thống phanh dầu .
Đề xuất các giải pháp, biện pháp kĩ thuật nhằm cải tiến hệ thống ngày một hoàn
thiện hơn.
Xây dựng được quy trình thao lắp kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh
dầu .
1.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu : Kết cấu, nguyên lý làm việc, hư hỏng, nguyên nhân, tác hại,
phương án kiểm tra sửa chữa hệ thống phanh dầu.
Khách thể nghiên cứu: Cơ cấu phanh tang trống trên xe Toyota corolla
1.5. GIẢ THIẾT KHOA HỌC
Tình hình thực trạng về sự phát triển của khoa học kĩ thuật : Ngày nay khoa học kĩ
thuật phát triển mạnh mẽ đã tìm ra được các loại vật liệu mới với nhiều tính năng mới,
11
máy móc ngày càng hiện đại chế tạo các chi tiết có độ chính xác cao, cùng với các
phần mềm đồ họa đã giúp mô phỏng thiết kế chính xác…
Hệ thống các tài liệu phục vụ mục đích nghiên cứu ngày càng đa dạng không chỉ
nguồn tài liệu lớn về sách, mạng internet cũng là một công cụ tìm kiếm hữu dụng.
1.6. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Phân tích kết cấu, điều kiện làm việc của hệ thống phanh thủy lực .
Phân tích các dạng hư hỏng, nguyên nhân hậu quả .
Quy trình kiểm tra chẩn đoán, điều chỉnh sửa chữa khắc phục hư hỏng .
Kiểm nghiệm sau khi sửa chữa.
1.7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.7.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
a. Khái niệm
Là phương pháp trực tiếp tác động vào đối tượng trong thực tiễn để làm bộc lộ bản
chất và các quy luật vận động của đối tượng.
b. Các bước thực hiện
Bước 1: Quan sát đo đạc các thông số kết cấu (thông số bên ngoài) của hệ thống
phanh trên xe.
Bước 2: Xây dựng phương án thiết kế mô hình hệ thống phanh.
Bước 3: Lập phương án kết nối, kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng của hệ thống phanh.
Bước 4: Từ kết quả kiểm tra, chẩn đoán lập phương án bảo dưỡng, sửa chữa, khắc
phục hư hỏng.
1.7.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
a. Khái niệm
Là phương pháp nghiên cứu thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các văn
bản, tài liệu đã có sẵn và bằng các thao tác tư duy logic để rút ra kết luận khoa học cần
thiết.
b. Các bước thực hiện
Bước 1: Thu thập, tìm tòi các tài liệu viết về hệ thống phanh thủy lực nói riêng hệ
thống phanh nói chung.
Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống logic chặt chẽ theo từng
bước, từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cơ sở và bản chất nhất định.
Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu về hệ thống phanh, phân tích kết cấu,
nguyên lý làm việc một cách khoa học.
Bước 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích được, hệ thống hoá lại những kiến thức (liên
kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã phân tích) tạo ra một hệ thống lý thuyết đầy đủ và
sâu sắc.
12
1.7.3. Phương pháp thống kê mô tả
a. Khái niệm
Là phương pháp tổng hợp kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên cứu tài liệu để
đưa ra kết luận chính xác, khoa học.
b. Các bước thực hiện
Từ thực tiễn nghiên cứu hệ thống phanh thủy lực và nghiên cứu các tài liệu lý
thuyết đưa ra hệ thống bài tập thực hành, bảo dưỡng, sửa chữa, khắc phục hư hỏng của
hệ thống phanh thủy lực.
PHẦN II NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1. NHIỆM VỤ – YÊU CẦU – PHÂN LOẠI CỦA HỆ THỐNG PHANH
1.1.1. Nhiệm vụ
Hệ thống phanh dùng để dừng hẳn sự chuyển động của ô tô hoặc để làm giảm bớt
tốc độ của ô tô khi đang chuyển động.
Đảm bảo giữ cố định xe trong thời gian dừng
Giữ cho xe đứng yên tại chỗ ngay cả khi trên đường dốc.
Đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc độ cao nhờ đó nâng cao năng suất vận
chuyển.
Cho phép người lái có thể điều chỉnh được tốc độ chuyển động hoặc dừng xe
trong tình huống nguy hiểm
13
Hình 1.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống phanh trên ôtô
1.1.2. Yêu cầu
Hệ thống phanh là một hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động cho ô tô. Do vậy
phải chấp hành những yêu cầu khắt khe, nhất là đối với ô tô thường xuyên hoạt động ở
tốc độ cao.
Quãng đường phanh ngắn nhất, thời gian phanh nhỏ nhất, gia tốc chậm dần khi
phanh lớn
Làm việc bền vững, tin cậy.
Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp
nguy hiểm.
Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho
hành khách và hàng hóa.
Giữ cho ô tô đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế.
Đảm bảo tính ổn định và điều khiển khi phanh.
Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi
quay vòng.
Phân bố mô men phanh đều trên bánh xe phù hợp với trọng lượng bám, không có
hiện tượng tự bó phanh.
Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện
sử dụng.
Có khả năng thoát nhiệt tốt.
14
Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển
nhỏ.
Kết cấu đơn giản dễ chăm sóc bảo dưỡng.
Đảm bảo tránh được hiện tượng trượt lết.
Hiệu quả phanh cao kèm theo sự phanh êm dịu để đảm bảo phanh chuyển động
với gia tốc chậm dần đều giữ ổn định chuyển động của xe.
Hệ thống phanh cần có độ nhạy cao, hiệu quả phanh không thay đổi giữa các lần
phanh.
Phanh chân và phanh tay làm việc độc lập không ảnh hưởng đến nhau.
Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe
1.1.3. Phân loại
a. Phân loại theo tính chất điều khiển.
Phanh tay, điều khiển bằng tay.
Phanh chân, điều khiển bằng chân.
b. Phân loại theo đặc điểm truyền động.
Truyền động cơ khí: được dùng ở phanh tay và phanh chân một số xe đời trước.
Truyền động thủy lực ( bằng dầu). Gồm có phanh một dòng và phanh hai dòng.
Truyền động bằng hơi ( khí nén).
Truyền động bằng dầu điều khiển điện từ.
Truyền động liên hợp thường dùng loại ( thủy- khí ).
c. Phân loại theo cơ cấu phanh.
Phanh guốc.
Phanh đĩa.
Phanh đai ( dải).
d. Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh
Hệ thống phanh được hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều khiển ô tô
khi phanh. Ta có các loại sau:
Hệ thống phanh có bộ điều hòa lực phanh, dùng để điều chỉnh momen phanh ở
cơ cấu phanh, làm thay đổi momen phanh trên cầu trước và cầu sau.
Hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS). Ngoài ra còn có
một số hệ thống kết hợp với ABS (ASR, ESP,…) để tăng khả năng cơ động và khả
năng ổn định của xe khi phanh.
15
1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHANH
THỦY LỰC
1.2.1. Cấu tạo của hệ thống phanh dầu
Cấu tạo của hệ thống phanh dầu gồm hai bộ phận chính: Dẫn động phanh và cơ cấu
phanh.
Dẫn động phanh gồm: bàn đạp phanh, xy lanh chính, tay đẩy, ống dẫn dầu,xy
lanh làm việc ở bánh xe .
Cơ cấu phanh : má phanh, lò xo hồi vị, tang trống phanh .
Sơ đồ nguyên lý:
Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh dầu.
1: Bàn đạp phanh 3: Xy lanh chính.
2: Trợ lực phanh. 4: Bình dầu phanh.
16
Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống phanh thủy lực
6: Bộ điều hòa lực phanh. 5,7: Cơ cấu phanh.
1.2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh dầu
Khi nhả bàn đạp phanh piston trong xy lanh chính không còn lực tác dụng, áp suất
dầu trong dường ống giảm, lò xo hồi vị trong cơ cấu phanh kéo má phanh tách khỏi Ở
hệ thống phanh dầu lực tác dụng từ bàn đạp phanh được truyền tới cơ cấu phanh thông
qua chất lỏng (dầu phanh ) ở các đường ống .
Khi người lái tác dụng vào bàn đạp phanh piston trong xy lanh chính dịch chuyển
dầu bị ép sinh ra áp suất cao thông qua đường ống dẫn đến piston ở xy lanh con, các
piston dịch chuyển xa nhau đẩy má phanh áp sát vào tang trống, quá trình phanh bắt
đầu.
tang trống kết thúc quá trình phanh.
Hai đầu trên của guốc phanh, lò xo hồi vị của piston trong xy lanh chính đẩy dầu
trong đường ống về bình chứa dầu.
1.2.3. Phân loại hệ thống phanh dầu
Ngày này, xe con chỉ sử dụng hệ thống phanh thuỷ lực, trong đó bao gồm các
dạng:
Phanh thuỷ lực đơn giản.
Phanh thuỷ lực có trợ lực.
Phân loại kết cấu truyền lực điều khiển:
Dẫn động điều khiển một dòng.
Dẫn động điều khiển hai dòng.
Các dòng truyền lực này độc lập với nhau, nhằm tránh sự cố xảy ra cùng một lúc
tron tất cả hệ thống phanh, nâng cao độ tin cậy, an toàn cho xe khi khởi động. Theo
quy chuẩn của quốc tế chỉ cho phép dùng loại dẫn động điều khiển hai dòng trở lên.
Cấu trúc hai dòng có thể là:
Hai dòng độc lập:
Hình 1.4. Sơ đồ hệ thống phanh hai dòng độc lập.
1. Bàn đạp phanh 4. Ống dầu
2. Bình dầu 5. Xy lanh con các bánh sau
3. Xy lanh chính 6. Xy lanh con các bánh trước
Hai dòng bố trí hỗn hợp
17
Hình 1.5. Sơ đồ hệ thống phanh hai dòng hỗn hợp.
Theo mức độ hoàn thiện chất lượng phanh có thể chia:
Hệ thống phanh có bộ điều chỉnh lực phanh.
Hệ thống phanh có bộ chống lún cứng bánh xe. Trên xe con, phanh ABS là hệ thống
phanh cơ bản, cũng dùng phanh tay là phanh dự phòng. Hệ thống điều khiển của hai
loại này độc lập với nhau, làm việc tin cậy.
Ngoài ra cũng có thể phân chia hệ thống phanh theo vị trí bố trí cơ cấu phanh:
Bố trí ở trong lòng bánh xe.
Bố trí ở cạnh cầu xe.
1.3. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC CHI TIẾT
CỦA HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC
1.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của xy lanh chính
Sơ đồ cấu tạo :
18
Hình 1.6. Cấu tạo của xy lanh phanh chính
Xy lanh chính có các bộ phận chính sau đây :
1. P
ít tông số 1
5. Các cúppen
2. L
ó xo hồi số 1
6. Bình chứa dầu
3. P
ít tông số 2
7. Cảm biến mức dầu
4. L
ó xo hồi số 2
a. Cấu tạo của xy lanh chính loại kép.
Xy lanh phanh chính kép có hai piston hoạt động ở cùng một nòng xy lanh. Piston
sơ cấp hoạt động do tác động trực tiếp từ thanh đẩy, piston thứ cấp hoạt động bằng áp
suất thủy lực, do áp suất thủy lực có ở vùng sơ cấp. Thông thường áp suất ở sau và
phía trước piston thứ cấp là như nhau. Piston sơ cấp có hai cuppen, một cuppen sơ cấp
và cuppen thứ cấp. Piston thứ cấp thường có ba cuppen, một cuppen sơ cấp, hai
cuppen thứ cấp. Cuppen sơ cấp dùng để bơm dầu phanh. Cuppen thứ cấp một cái dùng
để ngăn cản sự rò rỉ dung dịch, một cái dùng để ngăn cản sự rò rỉ dung dịch từ hệ
thống thứ cấp sang hệ thống sơ cấp. Lò xo của piston thứ cấp có độ cứng nhỏ hơn của
piston sơ cấp nhằm làm chậm hiệu quả tăng áp suất của buồng thứ nhất khi phanh.
Nòng xy lanh chính kép có cổng bù và cổng nạp riêng cho mỗi piston. Bình chứa được
chia thành hai phần, để khi hư hỏng ở một phần của hệ thống sẽ không làm thất thoát
dung dịch phanh của phần kia.
b. Nguyên lý làm việc của xy lanh chính loại kép
Hoạt động
Khi đạp bàn đạp phanh, lực đạp được truyền qua cần đẩy vào xy lanh chình để đảy
pít tông trong xy lanh này.
Lực của áp suất thủy lực bên trong xy lanh chính được truyền qua các đường ống
dầu phanh đến từng xy lanh phanh
Vận hành bình thường
(1) Khi không tác động vào bàn đạp phanh
Các cuppen của pít tông số 1 và số 2 được đặt giữa cử vào và cửa bù tạo ra một
đường đi giữa xy lanh chính và bình chứa.
Pít tông số 2 được ló xo hồi số 2 đẩy sang bên phải, nhưng bu lông chắn không cho
nó đi xa hơn nữa.
19
Hình 1.7. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi chưa tác động vào bàn đạp
phanh
(2) Khi đạp bàn đạp phanh
Pít tông số 1 dịch chuyển sang bên trái và cúppen của pít tông này bịt kín cửa bù để
chặn đường đi giữa xy lanh này và bình chứa.
Khi pít tông bị đẩy thêm, nó làm tăng áp suất thủy lực bên trong xy lanh chính. Áp
suất này tác động vào các xy lanh phanh bánh sau. Vì áp suất này cũng đẩy pít tông số
2 cũng hoạt động bình thường giống hệt như pít tông số 1 và tác động vào các xy lanh
phanh của bánh trước
Hình 1.8. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi đạp bàn đạp phanh
20
(3) Khi nhả bàn đạp phanh
Các pít tông bị đẩy trở về vị trí ban đầu của chúng do áp suất thủy lực và lực của các
lò xo phản hồi.
Tuy nhiên do dầu phanh từ các xy lanh phanh không chảy về ngay, áp suất thủy lực
bên trong xy lanh chính tạm thời giảm xuống ( độ chân không phát triển ). Do đó, dầu
phanh ở bên trong bình chứa chảy vào xy lanh chính qua cửa vào, và nhiều lỗ ở đỉnh
pít tông pít tông và quanh chu vi cảu cúp pen pít tông. Sau khi pít tông đã trở về vị trí
ban đầu của nó, dầu phanh dần dần chảy từ xy lanh phanh về xy lanh chính rồi chảy
vào bình chứa qua các cửa bù. Cửa bù này còn khử các thay đổi về thể tích của dầu
phanh có thể xảy ra ở bên trong xy lanh do nhiệt độ thay đổi.
Điều này tránh cho áp suất thủy lực tăng lên khi không sử dụng các phanh.
Hình 1.9. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính nhả bàn đạp phanh
Nếu dầu rò rỉ ở một trong các hệ thống này
(1) Rò rỉ dầu ở phía sau.
Khi nhả bàn đạp phanh , pít tông số 1 dịch chuyển sang bên trái nhưng không tạo
ra áp suất thủy lực ở phía sau. Do đó pít tông số 1, nén lò xo phản hồi, tiếp xúc với
pít tông số 2 và đẩy pít tông và dẩy pít tông số 2 làm tăng áp suất thủy lực ở đàu
trước cảu xy lanh chính, tác động vào hai tròn các phanh bằng lực từ phía trước của
xy lanh chính
21
Hình 1.10. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi rò rỏ dầu ở phía sau
(2) Dầu phanh rò rỉ phía trước
Vì áp suất thuỷ lực không được tạo ra ở phía trước pít tông số 2 dịch chuyển ra phía
trước cho đến khi nó tiếp xúc với vách ở đầu cuối của xy lanh chính.
Khi pít tông số 1 bị đẩy tiếp về bên trái, áp suất thủy lực ở phía sau xy lanh chính
tăng lên làm cho hai trong các phanh bị tác động bằng lực từ phía sau của xy lanh
chính
Hình 1.11. Nguyên lý hoạt động của xy lanh chính khi dầu phanh rò rỉ phía trước
1.3.2. Bộ trợ lực phanh
Khái quát
Bộ trợ lực phanh là một cơ cấu sử dụng dộ chênh lệch giữa chân không của động
cơ và áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh (tăng lực) tỷ lệ thuận với lực ấn của
bàn đạp để diều khiển các phanh.
Bộ trợ lực phanh sử dụng chân không được tạo ra trong đường ống nạp ( bơm
chân không rong trường hợp động cơ diesel).
22
Cấu tạo
Hình 1.12. Cấu tạo bộ trợ lực phanh
Bộ trợ lực phanh gồm có các bộ phận sau
1. Cần đẩy điều khiển van 8. Đĩa phản lực
2. Cần đẩy 9. Bộ lọc khí
3. Pít tông bộ trợ lực 10. Phớt thân bộ trợ lực
4. Thân bộ trợ lực 11. Buồng áp suất biến đổi
5. Màng ngăn 12. Buồng áp suất không đổi
6. Lò xo màng ngăn 13. Van một chiều
7. Thân van
23
1.3.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của xy lanh bánh xe( xy lanh con)
Xy lanh bánh xe được bắt chặt trên mâm phanh, nó có nhiệm vụ tạo ra lực điều
khiển để ép guốc phanh vào tang trống. Hầu hết các xy lanh bánh xe đều sử dụng nòng
phẳng với cuppen làm kín và piston ở hai đầu, mỗi piston tác dụng lực như nhau lên
mỗi guốc phanh. Tuỳ theo loại kết cấu phanh mà xy lanh bánh xe sử dụng có thể là
kiểu xy lanh đơn nghĩa là chỉ có một piston và một cuppen được sử dụng ở một đầu
còn đầu kia hàn kín hoặc có một số ít xe sử dụng xy lanh bánh xe có đường kính bậc
tức là hai piston và hai cuppen có đường kính khác nhau được dùng ở hai đầu xilanh,
nó sẽ tạo ra lực tác động khác nhau lên guốc phanh.
Cấu tạo .
1. Cần đẩy 4. Lò xo
2. Lắp che bụi 5. Buồng áp suất
3. Pít tông 6. Đường dầu vào
Piston của xy lanh bánh xe được chế tạo bằng nhôm đúc hoặc nhựa dẻo, phía
trong của piston phẳng và nhẵn bóng.Thân xy lanh được chế tạo bằng nhôm đúc, gang
hoặc bằng nhựa dẻo.
Áp suất thủy lực truyền từ xy lanh chính qua đường dầu vào đẩy piston đi ra tác
động vào cần đẩy ép guốc phanh vào trống phanh thực hiện quá trình phanh bánh xe.
Khi nhả bàn đạp phanh, áp suất ở buồng áp suất mất đi, lò xo kéo piston về vị trí ban
đầu.
Hầu hết các xylanh bánh xe đều có dạng nòng phẳng với cuppen làm kín và piston ở
hai đầu, mỗi piston tác dụng lực như nhau lên mỗi guốc phanh. Cá biệt có loại chỉ một
piston và một cuppen ở một đầu xy lanh còn đầu còn lại được hàn kín hoặc có xy lanh
bánh xe được thiết kế đường kính bậc, nòng xy lanh với hai piston và hai cuppen có
đường kính khác nhau
24
Hình 1.13. Cấu tạo xy lanh bánh xe
1.3.4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của van điều hòa lực phanh
a. Cấu tạo.
Hình 1.14. Cấu tạo của van điều hòa lực phanh
Van P gồm có các bộ phận sau
1. Thân van 4. Lò xo nén
2. Pít tông 5. Cupspen xy lanh
3. Phớt làm kín của van
b. Nguyên lý làm việc.
Áp suất thuỷ lực do xy lanh chính tạo ra tác động lên các phanh trớc và sau. Các
phanh sau được điều khiển sao cho áp suất thuỷ lực được giữ bằng áp suất của xy lanh
cho đến điểm chia và sau đó thấp hơn áp suất của xy lanh chính sau điểm chia điều
kiện hoạt động của van P được thể hiện dưới đây.
(1) Vận hành trước điểm chia lực lò xo đẩy pittông về bên phải. áp suất thuỷ lực từ
xy lanh chính đi qua khe hở giữa pittông và cúppen xy lanh để tác động một lực bằng
nhau lên các xy lanh phanh của bánh trớc và sau. Tại thời điểm này, một lực tác động
để làm pittông dịch chuyển sang bên trái bằng cách tận dụng độ chênh diện tích bề mặt
nhận áp suất, nhng không thể thắng đợc lực của lò xo, vì vậy pittông không dịch
chuyển.
(2) Vận hành tại của điểm chia
25