Luận văn: Khảo sát, tính toán và kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Kia K3000S

Tài liệu luận văn khảo sát, tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Kia K3000S, kèm sơ đồ chi tiết và hướng dẫn bảo dưỡng, sửa chữa.

• Tác giả: Tô Ngọc Hiếu
• Người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Hoàng Việt
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Kĩ thuật cơ khí
• Đề tài: Khảo Sát Và Tính Toán, Kiểm Nghiệm Hệ Thống Phanh Trên Xe Kia K3000S
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Đà Nẵng

Tóm tắt

I. Tổng quan chi tiết về đồ án hệ thống phanh xe Kia K3000S

Đồ án Khảo sát và tính toán hệ thống phanh xe Kia K3000S là một công trình nghiên cứu kỹ thuật quan trọng, đi sâu vào việc phân tích một trong những hệ thống an toàn cốt lõi trên xe tải nhẹ. Xe tải Kia Frontier K3000S là dòng xe phổ biến tại Việt Nam, phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa đa dạng. Do đó, việc đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống phanh là yêu cầu cấp thiết. Đề tài này không chỉ dừng lại ở việc mô tả cấu tạo, mà còn tiến hành các bước tính toán, kiểm nghiệm cụ thể để đánh giá chính xác khả năng làm việc của hệ thống. Mục tiêu chính là cung cấp một cái nhìn toàn diện, từ lý thuyết cơ bản đến ứng dụng thực tiễn, giúp người đọc, đặc biệt là sinh viên và kỹ sư ngành kỹ thuật ô tô, có được nguồn tài liệu tham khảo giá trị. Thông qua luận văn kỹ thuật ô tô này, các thông số kỹ thuật, nguyên lý hoạt động và các chỉ tiêu an toàn của hệ thống phanh được làm rõ. Nội dung đồ án bao trùm từ việc giới thiệu tổng quan về các loại phanh, khảo sát chi tiết hệ thống phanh trên xe K3000S, đến các bước tính toán lực phanh, quãng đường phanh và cuối cùng là các phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa. Đây là cơ sở khoa học vững chắc để cải tiến, nâng cao hiệu quả và đảm bảo an toàn tối đa khi vận hành xe.

1.1. Mục đích và ý nghĩa của việc khảo sát phanh Kia K3000S

Mục đích chính của đồ án là tìm hiểu sâu về kết cấu và nguyên lý của từng bộ phận trong hệ thống phanh xe Kia K3000S. Việc này giúp xác định các thông số kết cấu quan trọng thông qua phương pháp tính toán khoa học. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài là rất lớn. Nó cung cấp kiến thức nền tảng cho các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật trong việc quản lý, vận hành và khai thác tối đa hiệu năng của xe. Đồng thời, đây là tài liệu hữu ích cho đội ngũ sửa chữa, giúp họ nhanh chóng chẩn đoán hệ thống phanh, phát hiện nguyên nhân hư hỏng và đưa ra biện pháp khắc phục hiệu quả. Theo tài liệu gốc, việc nghiên cứu sâu các vấn đề còn tồn tại sẽ là cơ sở để đề xuất các cải tiến phù hợp, góp phần nâng cao an toàn giao thông.

1.2. Các yêu cầu cơ bản đối với một hệ thống phanh ô tô hiện đại

Một hệ thống phanh hiệu quả phải đáp ứng nhiều yêu cầu khắt khe. Trước hết, nó phải có hiệu quả phanh cao, đảm bảo giảm tốc nhanh chóng trong các tình huống khẩn cấp. Thứ hai là tính ổn định, giữ cho xe không bị lệch hướng hay trượt bánh khi phanh gấp. Yêu cầu thứ ba là sự êm dịu, mang lại cảm giác thoải mái cho người lái và an toàn cho hàng hóa. Hệ thống phải đảm bảo điều khiển nhẹ nhàng, lực tác động lên bàn đạp nhỏ. Độ bền và độ tin cậy cũng là yếu tố sống còn, hệ thống phải hoạt động ổn định trong mọi điều kiện thời tiết và địa hình. Cuối cùng, khả năng thoát nhiệt tốt là yêu cầu quan trọng để tránh hiện tượng mất phanh do quá nhiệt, đặc biệt khi xe vận hành ở vùng đồi núi.

II. Phân tích chi tiết cấu tạo hệ thống phanh xe Kia K3000S

Hệ thống phanh trên xe tải Kia Frontier K3000S là sự kết hợp giữa hai loại cơ cấu phanh phổ biến và một hệ thống dẫn động hiệu quả. Cụ thể, xe sử dụng cơ cấu phanh đĩa cho bánh trước và cơ cấu phanh tang trống cho bánh sau. Sự kết hợp này nhằm tối ưu hóa hiệu quả phanh và độ bền cho từng trục. Dẫn động phanh là loại hệ thống phanh thủy lực hai dòng độc lập, được trợ lực bởi bầu trợ lực phanh chân không. Thiết kế này không chỉ giúp giảm lực đạp phanh cho người lái mà còn tăng cường độ an toàn; trong trường hợp một dòng thủy lực gặp sự cố, dòng còn lại vẫn có thể hoạt động. Các bộ phận chính trong hệ thống bao gồm: xi lanh chính (tổng phanh), các đường ống dẫn dầu phanh DOT 3, bầu trợ lực phanh chân không, xi lanh bánh xe ở cơ cấu phanh sau, cụm piston ở cơ cấu phanh trước, và van điều hòa lực phanh. Việc tìm hiểu cấu tạo phanh xe Kia K3000S là bước đầu tiên và quan trọng nhất để có thể tiến hành các bước tính toán và bảo dưỡng sau này. Mỗi chi tiết đều có vai trò riêng, phối hợp nhịp nhàng để tạo ra lực hãm cần thiết, đảm bảo an toàn cho xe khi di chuyển.

2.1. Cấu trúc và ưu điểm của cơ cấu phanh đĩa bánh trước

Cơ cấu phanh đĩa ở bánh trước xe Kia K3000S có cấu tạo gồm một đĩa phanh bằng kim loại gắn vào moay-ơ và quay cùng bánh xe, cùng một cụm phanh (caliper) chứa các piston và má phanh. Khi phanh, áp suất dầu thủy lực đẩy piston ép các má phanh kẹp chặt vào hai bên đĩa phanh, tạo ra ma sát để giảm tốc độ. Theo thông số kỹ thuật trong đồ án, đường kính đĩa phanh là 294mm. Ưu điểm nổi bật của phanh đĩa là khả năng thoát nhiệt tốt nhờ tiếp xúc trực tiếp với không khí, giúp duy trì hiệu suất phanh ổn định khi hoạt động liên tục. Ngoài ra, phanh đĩa ít bị ảnh hưởng bởi nước và bụi bẩn, đồng thời việc thay thế má phanh cũng đơn giản hơn so với phanh tang trống.

2.2. Đặc điểm và thành phần của cơ cấu phanh tang trống bánh sau

Cơ cấu phanh tang trống được sử dụng cho bánh sau, bao gồm một trống phanh hình trụ quay cùng bánh xe và các guốc phanh gắn má phanh đặt bên trong. Khi người lái đạp phanh, xi lanh bánh xe (xi lanh công tác) sẽ đẩy hai guốc phanh ép vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực ma sát. Đường kính trống phanh trên xe K3000S là 260mm. Một đặc điểm quan trọng của loại phanh này là hiệu ứng tự cường hóa (self-energizing effect), nghĩa là khi phanh, lực ma sát có xu hướng hỗ trợ lực ép, giúp tăng hiệu quả phanh mà không cần lực đạp quá lớn. Đây là lựa chọn phù hợp cho bánh sau của xe tải, nơi cần lực phanh lớn và cũng là nơi đặt cơ cấu phanh đỗ xe (phanh tay).

2.3. Vai trò của bầu trợ lực phanh chân không và xi lanh chính

Bầu trợ lực phanh chân không là một bộ phận thiết yếu, giúp giảm đáng kể lực cần thiết tác động lên bàn đạp phanh. Nó hoạt động dựa trên sự chênh lệch áp suất giữa độ chân không từ đường nạp của động cơ và áp suất khí quyển. Khi người lái đạp phanh, một van bên trong bầu trợ lực sẽ mở, cho phép không khí vào một khoang, tạo ra lực đẩy phụ hỗ trợ cho cần đẩy tác động lên xi lanh chính. Xi lanh chính, hay còn gọi là tổng phanh, có nhiệm vụ biến đổi lực cơ học từ bàn đạp thành áp suất thủy lực. Trên xe Kia K3000S, đây là loại xi lanh kép, tạo ra hai dòng dầu độc lập cho các bánh xe trước và sau, tăng cường độ an toàn cho toàn bộ hệ thống.

III. Phương pháp khảo sát nguyên lý làm việc phanh xe Kia K3000S

Để hiểu rõ nguyên lý làm việc hệ thống phanh, cần phân tích quá trình truyền lực từ khi người lái tác động lên bàn đạp đến khi bánh xe dừng lại. Quá trình này bắt đầu khi người lái đạp phanh. Lực từ bàn đạp được khuếch đại qua đòn bẩy và truyền đến bầu trợ lực phanh chân không. Tại đây, lực này được hỗ trợ thêm bởi sự chênh lệch áp suất, sau đó tác động lên piston của xi lanh chính. Piston trong tổng phanh di chuyển, nén dầu phanh DOT 3 và tạo ra áp suất cao trong toàn bộ hệ thống phanh thủy lực. Áp suất này được truyền đồng thời qua hai đường ống riêng biệt đến các cơ cấu phanh. Tại bánh trước, áp suất dầu đẩy các piston trong cụm phanh đĩa, ép má phanh vào đĩa. Tại bánh sau, áp suất dầu tác động lên xi lanh bánh xe, đẩy các guốc phanh bung ra và ép vào trống phanh. Sơ đồ nguyên lý phanh cho thấy van điều hòa lực phanh cũng đóng vai trò quan trọng, giúp phân bổ lực phanh hợp lý giữa cầu trước và cầu sau, tránh hiện tượng khóa bánh sau khi phanh gấp. Khi người lái nhả phanh, áp suất thủy lực giảm, các lò xo hồi vị sẽ kéo má phanh và guốc phanh trở về vị trí ban đầu, kết thúc quá trình phanh.

3.1. Sơ đồ nguyên lý phanh thủy lực hai dòng trên Kia K3000S

Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng là một tiêu chuẩn an toàn bắt buộc trên các xe hiện đại. Trên xe tải Kia Frontier K3000S, hệ thống được phân chia theo kiểu trước-sau. Một dòng thủy lực độc lập sẽ dẫn động cho hai bánh trước (cơ cấu phanh đĩa), và một dòng khác dẫn động cho hai bánh sau (cơ cấu phanh tang trống). Sơ đồ nguyên lý phanh này đảm bảo rằng nếu một trong hai dòng bị rò rỉ hoặc hỏng hóc, dòng còn lại vẫn hoạt động, giúp xe vẫn có thể giảm tốc độ một cách an toàn. Áp suất được tạo ra từ một xi lanh chính loại tandem (piston kép), đảm bảo sự độc lập hoàn toàn giữa hai dòng.

3.2. Hoạt động của van điều hòa lực phanh trong hệ thống

Van điều hòa lực phanh (Proportioning Valve) là một thành phần quan trọng giúp tối ưu hóa sự phân bố lực phanh. Khi phanh, trọng lượng của xe có xu hướng dồn về phía trước, làm tăng độ bám của bánh trước và giảm độ bám của bánh sau. Nếu lực phanh phân bổ đều, bánh sau sẽ dễ bị khóa cứng, gây mất ổn định và trượt xe. Van điều hòa sẽ cảm nhận áp suất thủy lực và điều chỉnh, giới hạn áp suất dầu đến các bánh sau khi lực phanh tăng cao. Điều này đảm bảo bánh sau không bị khóa trước bánh trước, duy trì sự ổn định và tối đa hóa hiệu quả phanh trên toàn bộ xe.

IV. Hướng dẫn tính toán và kiểm nghiệm hệ thống phanh Kia K3000S

Phần tính toán và kiểm nghiệm là cốt lõi của đồ án ô tô, biến các lý thuyết thành những con số cụ thể để đánh giá hiệu suất. Quá trình này bao gồm nhiều bước, bắt đầu từ việc xác định các lực và mô-men tác động lên ô tô khi phanh. Dựa trên các thông số kỹ thuật của xe như trọng lượng, chiều dài cơ sở, và tọa độ trọng tâm, ta có thể tính toán lực phanh cần thiết ở từng bánh xe để đạt được gia tốc chậm dần mong muốn. Từ đó, các tính toán tiếp theo sẽ xác định mô-men phanh mà cơ cấu phanh đĩa và phanh tang trống cần tạo ra. Các công thức vật lý và cơ học được áp dụng để tính toán áp suất thủy lực cần thiết trong hệ thống, lực tác động lên bàn đạp, và kiểm tra độ bền của các chi tiết quan trọng như guốc phanh, má phanh. Cuối cùng, các chỉ tiêu quan trọng nhất như quãng đường phanh và thời gian phanh được xác định để so sánh với các tiêu chuẩn an toàn hiện hành. Theo tài liệu nghiên cứu, việc tính toán này khẳng định hệ thống phanh trên xe Kia K3000S đáp ứng đủ các yêu cầu về an toàn kỹ thuật trong điều kiện vận hành tiêu chuẩn.

4.1. Phương pháp xác định lực phanh và mô men phanh cần thiết

Để xác định lực phanh, trước tiên cần phân tích các lực tác dụng lên xe khi giảm tốc, bao gồm lực quán tính, lực cản không khí, và lực cản lăn. Dựa vào phương trình cân bằng lực, ta tính được tổng lực phanh cần thiết. Lực phanh này sau đó được phân bổ cho cầu trước và cầu sau theo một tỷ lệ tối ưu để đảm bảo tính ổn định. Mô-men phanh tại mỗi bánh xe được tính bằng cách nhân lực phanh tại bánh đó với bán kính làm việc của lốp. Kết quả này là cơ sở để thiết kế và kiểm nghiệm độ bền của các chi tiết trong cơ cấu phanh như má phanh và trống phanh.

4.2. Công thức tính quãng đường phanh và gia tốc chậm dần

Quãng đường phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá hiệu quả phanh. Nó được tính toán dựa trên vận tốc ban đầu của xe và gia tốc chậm dần cực đại. Gia tốc chậm dần (j_ph) phụ thuộc vào lực bám giữa lốp xe và mặt đường. Công thức cơ bản để tính quãng đường phanh lý thuyết là S_ph = V_a^2 / (2 * j_ph), trong đó V_a là vận tốc của xe. Việc tính toán này giúp dự đoán khả năng dừng của xe trong các tình huống khác nhau và là một phần không thể thiếu trong bất kỳ luận văn kỹ thuật ô tô nào về hệ thống an toàn.

4.3. Đánh giá hiệu quả phanh dựa trên kết quả tính toán

Sau khi có được các kết quả tính toán, bước tiếp theo là đánh giá hiệu quả phanh. Điều này được thực hiện bằng cách so sánh các giá trị tính được (như gia tốc chậm dần, quãng đường phanh) với các tiêu chuẩn quy định, ví dụ như tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN). Một hệ thống phanh được coi là hiệu quả khi nó có thể tạo ra gia tốc chậm dần đủ lớn, giúp xe dừng lại trong một quãng đường đủ ngắn, đồng thời vẫn phải duy trì sự ổn định. Đồ án cũng phân tích đồ thị quan hệ mô-men phanh giữa cầu trước và cầu sau để đảm bảo sự phân bổ lực phanh là hợp lý, tránh hiện tượng khóa bánh sớm.

V. Bí quyết bảo dưỡng và chẩn đoán hư hỏng phanh Kia K3000S

Việc bảo dưỡng hệ thống phanh định kỳ và chẩn đoán hệ thống phanh chính xác là yếu tố quyết định đến tuổi thọ và độ an toàn của xe. Bảo dưỡng không chỉ là thay thế các bộ phận hao mòn như má phanh hay guốc phanh, mà còn bao gồm các công việc kiểm tra toàn diện. Cần thường xuyên kiểm tra mức dầu phanh DOT 3 và thay thế định kỳ, vì dầu phanh có thể hấp thụ hơi ẩm, làm giảm nhiệt độ sôi và gây ăn mòn các chi tiết kim loại. Kiểm tra độ dày của má phanh và đĩa phanh, bề mặt làm việc của trống phanh cũng rất quan trọng. Các đường ống dẫn dầu cần được kiểm tra xem có bị rò rỉ hay nứt vỡ không. Khi có các dấu hiệu bất thường như phanh kêu, bàn đạp phanh quá nhẹ hoặc quá nặng, xe bị lệch khi phanh, cần phải tiến hành chẩn đoán ngay lập tức. Các hư hỏng thường gặp có thể đến từ việc lọt khí vào hệ thống thủy lực, mòn không đều má phanh, hỏng xi lanh chính hoặc xi lanh bánh xe. Việc tuân thủ quy trình bảo dưỡng và sửa chữa đúng kỹ thuật sẽ đảm bảo hệ thống phanh xe Kia K3000S luôn hoạt động ở trạng thái tốt nhất.

5.1. Quy trình kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống phanh định kỳ

Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh tiêu chuẩn bao gồm nhiều bước. Đầu tiên, kiểm tra trực quan mức dầu phanh trong bình chứa. Tiếp theo, tháo bánh xe để kiểm tra độ mòn của má phanh, guốc phanh, đĩa phanh và trống phanh. Cần đo độ dày các chi tiết này và so sánh với thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Kiểm tra hoạt động của piston phanh và các chốt trượt của cụm phanh đĩa, đảm bảo chúng di chuyển trơn tru. Đối với phanh tang trống, cần kiểm tra cơ cấu điều chỉnh khe hở tự động. Cuối cùng là xả khí (xả gió) cho hệ thống phanh thủy lực nếu cần và kiểm tra hoạt động của phanh đỗ xe. Thực hiện định kỳ các công việc này sẽ giúp phát hiện sớm các vấn đề và ngăn ngừa hỏng hóc nghiêm trọng.

5.2. Các hư hỏng thường gặp và phương pháp khắc phục hiệu quả

Một số hư hỏng phổ biến bao gồm: Phanh không ăn (do hết má phanh, rò rỉ dầu phanh, lọt khí), phanh bị kêu (do má phanh chai cứng, dính bụi bẩn), bàn đạp phanh thấp (do thiếu dầu, lọt khí), và xe bị kéo lệch sang một bên khi phanh (do lực phanh không đều giữa các bánh). Để khắc phục, cần tiến hành chẩn đoán hệ thống phanh một cách hệ thống. Nếu phanh không ăn, cần kiểm tra và thay thế má phanh, tìm và xử lý điểm rò rỉ, sau đó bổ sung dầu và xả khí. Nếu phanh kêu, cần vệ sinh hoặc thay má phanh mới. Nếu xe bị lệch, cần kiểm tra áp suất lốp, độ mòn má phanh và hoạt động của piston ở cả hai bên xe.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. MỤC ÐÍCH, Ý NGHĨA ÐỀ TÀI. Hiện nay, với lượng xe tham gia giao thông rất lớn nên việc đảm bảo cho ôtô chuyển động an toàn ở tốc độ cao là vô cùng cần thiết. Nó không chỉ đơn thuần an toàn cho ôtô mà còn cho cả ngưòi lái, hành khách, hàng hóa, môi trường xung quanh ôtô chuyển động và cả về mặt kinh tế.

Vì thế, trên ôtô một trong những bộ phận có tính quyết định đến khả năng đó là hệ thống phanh. Trong đó bao gồm cả cơ cấu phanh, dẫn động phanh thủy lực dùng bộ trợ lực chân không được sử dụng trên xe KIA K3000S mà kết cấu rất đa dạng và phức tạp. KIA K3000S là loại xe tải nhẹ do hãng KIA Motor HÀN QUỐC thiết kế chế tạo, đang được sử dụng rộng rãi trong sản xuất kinh doanh trên thị trường với nhiều ưu điểm. Với đề tài KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE KIA K3000S sẽ giúp cho em hiểu rõ được kết cấu và nguyên lý của các bộ phận, cụm chi tiết, đến từng chi tiết cụ thể trong hệ thống phanh.

Từ đó, em có thể xác định được kết quả các thông số kết cấu của hệ thống phanh thông qua từ phương pháp tính toán hệ thống phanh. Ðồng thời, được nghiên cứu sâu những vấn đề chưa thực sự ổn định, hiệu quả làm việc chưa cao của một số chi tiết, từ cơ sở cơ bản mà phân tích đề xuất khắc phục cải tiến phù hợp. Bên cạnh đó, còn cần phải khẳng định một ý nghĩa tương đối trong thực tiễn hiện tại, giúp cho người thiết kế chế tạo định hướng trong sản xuất có một nhận thức cơ bản hơn để cải tạo. Giúp cho người cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật trong việc quản lý, có thể phát huy tối đa năng lực hoạt động của ô tô trong điều kiện làm việc cụ thể.

Giúp cho người sử dụng có sự am hiểu nhất định để vận hành ô tô, để tạo sự thuận lợi trong việc bảo dưỡng, bảo trì ô tô. Và đội ngũ công nhân, cán bộ kỹ thuật kịp thời nhanh chóng phát hiện, tìm ra những hư hỏng cục bộ, nguyên nhân của hư hỏng và biện pháp khắc phục, sửa chữa hư hỏng của hệ thống phanh ô tô. SVTH : Tô Ngọc Hiếu HD: Ts. Nguyễn Hoàng Việt Trang 1 Đồ án tốt nghiệp Chương 2.

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ. Công dụng, yêu cầu và phân loại. Hệ thống phanh ô tô được dùng để giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó, nghĩa là điều khiển tốc độ ô tô theo chiều giảm. Ngoài ra, hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hoặc trên các mặt đường ngang với thời gian không hạn chế.

Với các máy kéo xích, hệ thống phanh còn phối hợp với bộ phận chuyển hướng, tham gia làm nhiệm vụ điều khiển và quay vòng máy kéo. Ðối với ô tô, hệ thống phanh là hệ thống đặc biệt quan trọng vì nó đảm bảo cho ô tô - máy kéo chuyển động an toàn trong mọi chế độ làm việc và nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe. Hệ thống phanh chính cần đảm bảo các yêu cầu chính sau : - Ðảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô - máy kéo khi phanh. - Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng trên bàn đạp hay đòn điều khiển phải nhỏ.

- Giữ cho ô tô - máy kéo đứng yên khi cần thiết trong thời gian không hạn chế. - 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.

- Không có hiện tượng tự siết phanh khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng. - Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện sử dụng. SVTH : Tô Ngọc Hiếu HD: Ts. Nguyễn Hoàng Việt Trang 2 Đồ án tốt nghiệp - Có khả năng thoát nhiệt tốt.

Ðể có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ôtô - máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh, là : + Phanh làm việc : Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở tất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điền khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là phanh chân. + Phanh dự trữ : Dùng để phanh ô tô - máy kéo trong trường hợp phanh chính bị hỏng. + Phanh dừng : Còn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ ô tô - máy kéo đứng yên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc.

Phanh này thường được điều khiển bằng tay nên gọi là phanh tay. + Phanh chậm dần : Trên các ô tô tải trọng lớn như xe tải có trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách có trọng lượng toàn bô lớn hơn 5 tấn hoặc xe làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải có phanh thứ tư là phanh chậm dần. Phanh chậm dần được dùng để phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô - máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc hoặc là để giảm dần tốc độ của ô tô - máy kéo trước khi dừng hẳn. Các loại phanh dùng trên có thể có bộ phận chung và kiểm nghiệm chức năng của nhau.

Nhưng phải có ít nhất là hai bộ điều khiển và dẫn động độc lập. Tùy theo cách bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực mà chia ra : - Phanh bánh xe. - Phanh truyền lực. Theo dạng bộ phận tiến hành phanh, cơ cấu phanh còn chia ra : - Phanh trống - guốc - Phanh đĩa - Phanh dải Theo đặc điểm hình thức dẫn động, truyền động phanh thì chia ra : SVTH : Tô Ngọc Hiếu HD: Ts.

Nguyễn Hoàng Việt Trang 3 Đồ án tốt nghiệp - Phanh cơ khí - Phanh thủy lực (phanh dầu) - Phanh khí nén (phanh hơi) - Phanh điện từ - Phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau) 2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh. Ðể thực hiện nhiệm vụ của mình, hệ thống phanh phải có hai phần kết cấu chính sau Cơ cấu phanh : Là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản. Trong quá trình phanh động năng của ôtô máy kéo được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường bên ngoài.

Dẫn động phanh : Ðể điều khiển cơ cấu phanh. Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản và làm việc theo nguyên lý ma sát, 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, Ðĩa hay Dải.

Mỗi dạng có một đặc điểm riêng biệt. Loại trống - guốc. Ðây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phỗ biến nhất. Cấu tạo gồm : - Trống phanh : Là một trống quay hình trụ gắn với moay ơ bánh xe.

- Các guốc phanh : Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má 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 phanh bánh xe lại. SVTH : Tô Ngọc Hiếu HD: Ts. Nguyễn Hoàng Việt Trang 4 Đồ án tốt nghiệp Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá Hình 2.1: Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng. a- Ép bằng cam; b- Ép bằng xylanh thủy lực; c- Hai xylanh ép, guốc phanh một bậc tự do; d- Hai xilanh ép, guốc phanh hai bậc tự do; e-Cơ cấu phanh guốc cường hoá.

Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh. Các sơ đồ này khác nhau ở chỗ: - Dạng và số lượng cơ cấu ép - Số bậc tự do của các guốc phanh - Ðặc 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 - Ðặc 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 SVTH : Tô Ngọc Hiếu HD: Ts. Nguyễn Hoàng Việt Trang 5 Đồ án tốt nghiệp đồ trên hình 2.

Tức là sơ đồ với loại 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 hình 2. Ðể đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta sử dụng ba chỉ tiêu riêng đặc trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là : Tính thuận nghịch (đảo chiều), tính cân bằng và hệ số hiệu quả. Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mômen phanh do nó tạo ra không phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức là chiều chuyển động của ôtô máy kéo.

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 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 2.1 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 (fN) đặt ở giữa vòng cung của má phanh trên bán kính rt.