Luận văn: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mazda CX5

Luận văn phân tích chuyên sâu hệ thống phanh trên xe Mazda CX5. Nội dung gồm khảo sát, tính toán kiểm nghiệm và quy trình bảo dưỡng kỹ thuật.

• Tác giả: Phạm Trọng Khánh
• Người hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa - Đại Học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Cơ khí giao thông
• Đề tài: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe MAZDA CX5
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Đà Nẵng

Tóm tắt

I. Khám phá toàn diện hệ thống phanh xe Mazda CX5 hiện đại

Hệ thống phanh là một trong những bộ phận quan trọng nhất, quyết định trực tiếp đến sự an toàn của ô tô. Trên dòng xe Crossover/SUV như Mazda CX5, hệ thống này càng được chú trọng với những công nghệ tiên tiến. Việc khảo sát và tính toán hệ thống phanh xe Mazda CX5 không chỉ là một đề tài học thuật giá trị mà còn mang ý nghĩa thực tiễn to lớn. Bài viết này sẽ phân tích sâu về cấu trúc, nguyên lý hoạt động và các phương pháp tính toán kiểm nghiệm hiệu suất của hệ thống phanh trên dòng xe này. Nội dung được tổng hợp và phân tích từ các đồ án tốt nghiệp hệ thống phanh uy tín, cung cấp cái nhìn chi tiết từ các thông số kỹ thuật hệ thống phanh Mazda CX5 cho đến các công nghệ an toàn điện tử. Mục tiêu là cung cấp một tài liệu tham khảo chất lượng, giúp người đọc hiểu rõ cách một hệ thống phanh hiện đại vận hành để đảm bảo hiệu quả phanh tối ưu, giảm thiểu quãng đường phanh và tăng cường sự ổn định khi vận hành trong các điều kiện khẩn cấp. Việc nắm vững các yếu tố này là nền tảng để bảo dưỡng, sửa chữa và cải tiến hệ thống, góp phần nâng cao an toàn giao thông.

1.1. Tổng quan thông số kỹ thuật hệ thống phanh Mazda CX5

Để bắt đầu quá trình khảo sát, việc nắm rõ các thông số kỹ thuật hệ thống phanh Mazda CX5 là yêu cầu cơ bản. Dựa trên tài liệu nghiên cứu, xe Mazda CX5 phiên bản 2.5L AWD có trọng lượng không tải là 1435 kg và trọng lượng toàn tải là 2020 kg. Xe được trang bị hệ thống phanh đĩa cho cả bánh trước và bánh sau. Cụ thể, phanh trước là loại đĩa phanh Mazda CX5 thông gió, trong khi phanh sau là đĩa đặc. Kích thước lốp xe là 225/55R19, một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến lực phanh và độ bám đường. Dẫn động phanh là loại thủy lực hai dòng độc lập, được trợ lực bằng bộ trợ lực phanh chân không, giúp giảm lực tác dụng lên bàn đạp. Hệ thống còn được tích hợp các công nghệ an toàn điện tử tiên tiến như ABS, EBD, và BA, góp phần tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo an toàn tối đa cho người lái.

1.2. Vai trò then chốt của hiệu quả phanh trong an toàn lái xe

Công dụng chính của hệ thống phanh là giảm tốc độ của xe cho đến khi dừng hẳn hoặc đạt một tốc độ mong muốn. Ngoài ra, nó còn giữ xe đứng yên trên dốc. Vì vậy, hiệu quả phanh là yêu cầu hàng đầu. Một hệ thống phanh hiệu quả phải đảm bảo các tiêu chí: quãng đường phanh ngắn nhất có thể trong các tình huống khẩn cấp, phanh êm dịu để đảm bảo tiện nghi, và quan trọng nhất là phải duy trì sự ổn định và khả năng điều khiển của xe khi phanh. Khi các bánh xe bị bó cứng, xe sẽ mất khả năng dẫn hướng, gây ra các tai nạn nghiêm trọng. Đây chính là lý do các công nghệ như ABS (Hệ thống chống bó cứng phanh) ra đời. Việc phân tích và tính toán hệ thống phanh giúp xác định các thông số như gia tốc chậm dần, thời gian phanh và lực phanh cần thiết để đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn quốc tế.

II. Phân tích chi tiết cấu tạo hệ thống phanh Mazda CX5

Để hiểu rõ cơ chế hoạt động, việc phân tích cấu tạo hệ thống phanh Mazda CX5 là bước không thể thiếu. Hệ thống này bao gồm hai phần chính: cơ cấu phanh và dẫn động phanh. Cơ cấu phanh, được đặt trực tiếp tại các bánh xe, là nơi tạo ra mô men phanh để cản trở chuyển động quay. Dẫn động phanh là hệ thống truyền lực từ bàn đạp của người lái đến cơ cấu phanh. Trên Mazda CX5, cơ cấu phanh là loại phanh đĩa ở cả bốn bánh. Dẫn động phanh là hệ thống thủy lực hai dòng, sử dụng dầu phanh DOT4 và được tăng cường bởi bộ trợ lực phanh chân không. Các thành phần như xi lanh chính phanh, xi lanh bánh xe, đĩa phanh Mazda CX5, và má phanh (bố thắng) Mazda CX5 đều được thiết kế với vật liệu chất lượng cao để chịu được nhiệt độ và áp suất lớn. Cấu trúc này không chỉ đảm bảo hiệu quả mà còn giúp quá trình tản nhiệt diễn ra tốt hơn, duy trì hiệu suất phanh ổn định ngay cả khi hoạt động liên tục. Bài viết sẽ đi sâu vào từng bộ phận để làm rõ chức năng và đặc điểm kỹ thuật của chúng.

2.1. Cơ cấu đĩa phanh và má phanh bố thắng Mazda CX5

Mazda CX5 sử dụng cơ cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động ở cả cầu trước và sau. Cụ thể, đĩa phanh Mazda CX5 ở bánh trước là loại đĩa thông gió, có các rãnh giúp tản nhiệt nhanh chóng, phù hợp với việc cầu trước chịu phần lớn lực phanh. Đĩa phanh sau là loại đĩa đặc. Má phanh (bố thắng) Mazda CX5 được chế tạo từ vật liệu ma sát tổng hợp, có hệ số ma sát cao và ổn định trong dải nhiệt độ rộng. Khi phanh, áp suất thủy lực đẩy piston ép má phanh kẹp chặt vào đĩa phanh, tạo ra ma sát và sinh ra mô men phanh. Ưu điểm của phanh đĩa là lực phanh phân bố đều, má phanh mòn đều, hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và khả năng tản nhiệt tốt, giúp tránh hiện tượng mất phanh do quá nhiệt.

2.2. Tìm hiểu xi lanh chính và bộ trợ lực phanh chân không

Dẫn động phanh trên Mazda CX5 bắt đầu từ xi lanh chính phanh (tổng phanh). Đây là loại xi lanh kép, tạo ra hai dòng thủy lực độc lập cho các bánh xe, tăng cường độ an toàn. Khi một dòng bị hỏng, dòng còn lại vẫn hoạt động. Để giảm bớt sức lực cho người lái, hệ thống được trang bị một bộ trợ lực phanh chân không. Bộ phận này lợi dụng độ chênh lệch áp suất giữa độ chân không trong đường ống nạp động cơ và áp suất khí quyển để tạo ra một lực phụ, hỗ trợ lực đạp của người lái. Nhờ đó, việc điều khiển phanh trở nên nhẹ nhàng và nhạy bén hơn. Cấu trúc đồng trục giữa xi lanh chính và bộ trợ lực giúp hệ thống gọn gàng và dễ lắp đặt. (Nguồn: Đồ án tốt nghiệp 'Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mazda CX5', ĐH Bách Khoa Đà Nẵng, 2019).

III. Nguyên lý hoạt động phanh ABS EBD BA trên Mazda CX5

Công nghệ hiện đại đã biến hệ thống phanh từ một cơ cấu cơ khí đơn thuần thành một hệ thống điều khiển điện tử phức tạp. Trọng tâm của hệ thống này là các công nghệ hỗ trợ an toàn như ABS, EBD và BA. Nguyên lý hoạt động phanh ABS là cốt lõi, giúp ngăn ngừa hiện tượng bó cứng bánh xe khi phanh gấp, cho phép người lái duy trì khả năng kiểm soát và đánh lái tránh chướng ngại vật. Hệ thống này hoạt động dựa trên các cảm biến tốc độ ở mỗi bánh xe và một bộ điều khiển điện tử (ECU). Bên cạnh đó, hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD và hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA là những trợ thủ đắc lực. EBD tối ưu hóa sự phân bổ lực phanh giữa các bánh xe dựa trên tải trọng và điều kiện vận hành, trong khi BA nhận biết tình huống phanh khẩn cấp để tự động tăng cường lực phanh lên mức tối đa. Sự kết hợp của ba công nghệ này mang lại hiệu quả phanh vượt trội và sự an toàn toàn diện.

3.1. Giải mã nguyên lý hoạt động phanh ABS chống bó cứng

Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) giám sát liên tục tốc độ quay của từng bánh xe. Khi người lái phanh gấp, nếu ECU phát hiện một hoặc nhiều bánh xe có xu hướng bị bó cứng (tốc độ giảm đột ngột so với các bánh còn lại), nó sẽ can thiệp ngay lập tức. Nguyên lý hoạt động phanh ABS diễn ra theo một chu trình gồm ba giai đoạn: giữ áp, giảm áp và tăng áp. Bộ chấp hành thủy lực sẽ điều khiển các van điện từ để giảm áp suất dầu phanh đến bánh xe sắp bị bó cứng, cho phép nó quay trở lại. Sau đó, áp suất được tăng lên để tiếp tục quá trình phanh. Chu trình này lặp lại nhiều lần trong một giây (khoảng 15-20 lần), tạo ra hiệu ứng nhấp-nhả phanh, giúp bánh xe vừa giảm tốc hiệu quả vừa duy trì độ bám đường để người lái có thể điều khiển xe.

3.2. Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD và hỗ trợ BA

Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Brakeforce Distribution) là một phiên bản nâng cao của van điều hòa lực phanh truyền thống. Nó sử dụng các cảm biến của ABS để tính toán sự phân bổ tải trọng trên xe (ví dụ khi vào cua hoặc chở nặng) và điều chỉnh lực phanh giữa cầu trước và cầu sau, thậm chí giữa các bánh xe trái và phải, một cách tối ưu. Điều này giúp ngăn ngừa hiện tượng bánh sau bị bó cứng trước bánh trước, giảm quãng đường phanh và tăng tính ổn định. Trong khi đó, hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA (Brake Assist) được thiết kế để khắc phục tình trạng người lái không đạp đủ lực phanh trong các tình huống nguy hiểm. Khi phát hiện hành vi đạp phanh đột ngột và nhanh, hệ thống sẽ tự động kích hoạt bộ trợ lực phanh chân không để tạo ra áp suất phanh tối đa, rút ngắn khoảng cách dừng xe một cách đáng kể.

3.3. Tính năng phanh tay điện tử EPB và Autohold Mazda CX5

Bên cạnh các hệ thống an toàn chủ động, Mazda CX5 còn trang bị các tính năng tiện nghi như phanh tay điện tử EPB (Electronic Parking Brake) và Autohold Mazda CX5. EPB thay thế cho cần phanh tay cơ khí truyền thống bằng một nút bấm, giúp thao tác dễ dàng và tiết kiệm không gian nội thất. Hệ thống sử dụng một mô-tơ điện để tác động lên cơ cấu phanh sau. Chức năng Autohold là một tiện ích thông minh, tự động giữ phanh khi xe dừng lại (ví dụ khi dừng đèn đỏ) mà người lái không cần phải giữ chân trên bàn đạp phanh. Khi người lái nhấn ga, hệ thống sẽ tự động nhả phanh. Tính năng này giúp giảm mệt mỏi cho người lái trong điều kiện giao thông đông đúc và tăng cường an toàn khi dừng xe trên dốc.

IV. Phương pháp tính toán và kiểm nghiệm hiệu quả phanh ô tô

Việc khảo sát không chỉ dừng lại ở mô tả cấu tạo mà còn phải đi sâu vào tính toán và kiểm nghiệm. Đây là nội dung cốt lõi trong các luận văn phanh ô tô và đồ án kỹ thuật. Quá trình này dựa trên các nguyên tắc cơ bản của cơ học và phân tích động lực học phanh. Mục tiêu là xác định các chỉ tiêu quan trọng như quãng đường phanh, gia tốc chậm dần cực đại, và sự phân bố lực phanh trên các trục để đảm bảo xe dừng lại an toàn và ổn định. Các công thức tính toán sẽ xem xét đến các yếu tố như trọng lượng xe, vị trí trọng tâm, hệ số bám giữa lốp và mặt đường, và các thông số của cơ cấu phanh. Ngày nay, việc mô phỏng hệ thống phanh bằng Ansys/Matlab ngày càng trở nên phổ biến, cho phép các kỹ sư phân tích ứng suất, biến dạng, và nhiệt độ trên các chi tiết như đĩa phanh một cách chính xác trước khi chế tạo, giúp tối ưu hóa thiết kế và nâng cao độ tin cậy.

4.1. Cơ sở phân tích động lực học phanh và các lực tác dụng

Khi phanh, ô tô chịu tác dụng của nhiều lực, bao gồm lực phanh tại các bánh xe, lực cản không khí, lực cản lăn, và lực quán tính. Phân tích động lực học phanh là việc thiết lập phương trình cân bằng lực và mô men tác dụng lên xe. Từ đó, ta có thể xác định được phản lực pháp tuyến tại các bánh xe cầu trước và cầu sau khi phanh. Do tác dụng của lực quán tính, tải trọng sẽ có xu hướng dồn về phía trước, làm tăng phản lực ở cầu trước và giảm ở cầu sau. Điều này lý giải tại sao phanh trước thường có kích thước lớn hơn và chịu trách nhiệm chính trong việc giảm tốc. Việc phân tích chính xác các lực này là tiền đề để tính toán sự phân bố lực phanh lý tưởng giữa các cầu, đảm bảo tất cả các bánh xe đều được tận dụng tối đa khả năng bám.

4.2. Công thức xác định lực phanh mô men phanh và quãng đường

Quá trình tính toán kiểm nghiệm bao gồm nhiều bước. Đầu tiên là xác định mô men phanh yêu cầu tại mỗi bánh xe để đạt được gia tốc chậm dần mong muốn. Mô men này phụ thuộc vào trọng lượng tác dụng lên bánh xe và hệ số bám của mặt đường. Tiếp theo, từ mô men phanh yêu cầu, ta tính toán lực phanh cần thiết mà cơ cấu phanh phải tạo ra. Đối với phanh đĩa, lực này chính là lực ép của má phanh lên đĩa. Cuối cùng, các chỉ tiêu chất lượng phanh được xác định, trong đó quan trọng nhất là quãng đường phanh. Quãng đường này được tính toán dựa trên vận tốc ban đầu của xe và gia tốc chậm dần đạt được. Việc so sánh kết quả tính toán với các tiêu chuẩn an toàn hiện hành cho phép đánh giá chính xác hiệu quả phanh của hệ thống.

4.3. Ứng dụng mô phỏng hệ thống phanh bằng Ansys Matlab

Công nghệ hiện đại cho phép vượt qua giới hạn của các phương pháp tính toán lý thuyết truyền thống. Việc mô phỏng hệ thống phanh bằng Ansys/Matlab là một công cụ mạnh mẽ. Matlab/Simulink được sử dụng để xây dựng mô hình toán học của toàn bộ hệ thống, bao gồm cả động lực học xe, hệ thống thủy lực, và thuật toán điều khiển của ABS/EBD. Mô hình này cho phép mô phỏng quá trình phanh trong nhiều điều kiện khác nhau (đường khô, trơn trượt, vào cua) để đánh giá hiệu quả phanh và tinh chỉnh thuật toán. Trong khi đó, phần mềm Ansys (phân tích phần tử hữu hạn) được dùng để phân tích kết cấu và nhiệt. Nó có thể mô phỏng sự phân bố nhiệt độ trên đĩa phanh Mazda CX5 khi phanh gấp, giúp các nhà thiết kế tối ưu hóa hình dạng rãnh thông gió và lựa chọn vật liệu phù hợp để tránh biến dạng và nứt vỡ do nhiệt.

V. Hướng dẫn thực hiện đồ án tốt nghiệp hệ thống phanh ô tô

Việc thực hiện một đồ án tốt nghiệp hệ thống phanh hay một luận văn phanh ô tô đòi hỏi một quy trình nghiên cứu khoa học và bài bản. Chủ đề "Khảo sát và tính toán hệ thống phanh xe Mazda CX5" là một lựa chọn điển hình, kết hợp cả lý thuyết và thực tiễn. Bài viết này đã cung cấp một sườn nội dung chi tiết, từ việc giới thiệu tổng quan, phân tích cấu tạo, giải thích nguyên lý hoạt động của các công nghệ điện tử, cho đến trình bày các phương pháp tính toán và mô phỏng. Dựa trên cơ sở này, sinh viên và các nhà nghiên cứu có thể phát triển đề tài của mình sâu hơn. Các hướng nghiên cứu tiềm năng bao gồm việc so sánh hiệu quả giữa các loại má phanh (bố thắng) Mazda CX5 khác nhau, phát triển thuật toán điều khiển ABS tối ưu hơn, hoặc phân tích ảnh hưởng của việc bảo dưỡng đến tuổi thọ và hiệu quả phanh. Tổng kết lại, việc nghiên cứu hệ thống phanh không chỉ nâng cao kiến thức chuyên ngành mà còn góp phần trực tiếp vào việc cải thiện an toàn giao thông.

5.1. Tổng kết kết quả khảo sát hệ thống phanh Mazda CX5

Qua quá trình khảo sát và phân tích, có thể khẳng định hệ thống phanh trên xe Mazda CX5 là một hệ thống hiện đại, toàn diện và hiệu quả. Sự kết hợp giữa cơ cấu phanh đĩa hiệu suất cao, dẫn động thủy lực trợ lực và một loạt các công nghệ an toàn điện tử (ABS, EBD, BA) đã mang lại khả năng kiểm soát và an toàn vượt trội. Các thông số kỹ thuật hệ thống phanh Mazda CX5 được thiết kế tối ưu cho trọng lượng và đặc tính vận hành của xe. Việc tính toán kiểm nghiệm dựa trên các cơ sở lý thuyết về phân tích động lực học phanh cho thấy hệ thống hoàn toàn đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn khắt khe. Kết quả này là nền tảng vững chắc cho các công tác bảo dưỡng, chẩn đoán và sửa chữa hệ thống trong thực tế.

5.2. Gợi ý cho luận văn phanh ô tô và hướng nghiên cứu mới

Đối với sinh viên đang thực hiện luận văn phanh ô tô, đề tài về Mazda CX5 mở ra nhiều hướng phát triển. Một hướng đi là tập trung vào mô phỏng hệ thống phanh bằng Ansys/Matlab để nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của mài mòn má phanh đến sự phân bố nhiệt độ trên đĩa phanh. Hướng khác là xây dựng mô hình thực nghiệm trên băng thử để kiểm chứng các kết quả tính toán lý thuyết về quãng đường phanh và hiệu quả phanh. Ngoài ra, việc nghiên cứu các hệ thống phanh tái tạo năng lượng (Regenerative Braking) trên các dòng xe Hybrid/EV đang là xu hướng của tương lai. Phân tích cách tích hợp hệ thống phanh tái tạo với phanh thủy lực truyền thống để tối ưu hóa cả hiệu quả phanh và khả năng thu hồi năng lượng là một chủ đề đầy hứa hẹn và có tính ứng dụng cao.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 1. Mục đích, ý nghĩa và tính thực tiễn của đề tài. Mục đích Ngày nay ô tô trở thành phương tiện quan trọng không thể thiếu trong cuộc sống hiện nay. Ô tô là phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và vận chuyển hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển.

Trên sự phát triển của ô tô hiện nay vấn để về tính an toàn luôn được đặt lên hàng đầu và trong đó hệ thống phanh là hệ thống an toàn quan trọng nhất của xe. Hệ thống phanh ABS là một trong những công nghệ bổ sung cho hệ thống phanh hữu dụng nhất của ngành công nghiệp ôtô hiện nay. Vai trò chủ yếu của ABS là giúp tài xế duy trì khả năng kiểm soát xe trong những tình huống phanh gấp. Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh 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.

Ðối với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. Mục đích của việc chọn đề tài “Khảo sát hệ thống phanh abs và phát triển hệ thống phanh trên xe MAZDA CX5” là để có thể tìm hiểu sâu về hệ thống phanh ABS và những công nghệ phát triển hệ thống phanh hiện nay của xe Mazda trên dòng xe Mazda CX5. Hệ thống phanh xe MAZADA CX5 là hệ thống phanh dẫn động thủy lực sử dụng ABS, đang sử dụng rộng rải cho các đời xe hiện nay. Ý nghĩa và tính thực tiễn Hệ thống phanh ABS đã trở thành tiêu chuẩn cho tất cả xe ô tô hiện nay.

Thực hiện đề tài nay sẽ giúp em có thể hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động cụ thể của hệ thống ABS. Từ đó có thể nâng cấp, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả chuyển động của xe. Ngoài ra, tìm hiểu những phát triển hệ thống phanh mới hiện nay của hãng Mazda cho dòng xe CX5 giúp em có thể cập nhật được những công nghệ hiện đại hiện nay đang được sử dụng và xu hướng phát triển của các xe hiện nay. Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống phanh.

Công dụng Hệ thống phanh dùng để: SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy 1 Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mazda CX5. - Giảm tốc độ của ô tô cho dến 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 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 chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc. Nhờ thế ô tô mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển. Yêu cầu Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau: - 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 máy kéo 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. - Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn dịnh trong mọi điều kiện sử dụng. - Có khả năng thoát nhiệt tốt. - Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ.

Phân loại hệ thống phanh - Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh: phanh bánh xe và phanh truyền lực. - Theo kết cấu của cơ cấu phanh gồm có: + Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc. + Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa. + Hệ thống phanh với cơ cấu phanh dải.

- Theo dẫn động phanh gồm có: + 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 khí nén- thủy lực.

SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy 2 Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mazda CX5. + Hệ thống phanh điện từ. - Theo công dụng: + Hệ thống phanh dừng (phanh tay).

+ Hệ thống phanh chính (phanh chân). Phân loại theo kết cấu của các cơ cấu phanh 1. Cơ cấu phanh trống guốc a. Cơ cấu phanh trống guốc loại 1 (loại trống guốc có cơ cấu ép bằng xy lanh kép và có hai điểm tựa cố định của guốc được bố trí cùng phía): * Cấu tạo: Hình 1.1 Cơ cấu phanh trống loại 1 Chú thích: 1- Guốc phanh; 2- Má phanh; 3- Lo xo; 4- Xylanh công tác * Cơ cấu phanh loại 1 có các đặc điểm về kết cấu đáng chú ý: - Hai guốc của cơ cấu phanh có điểm tựa tâm quay cố định của guốc được bố trí về cùng một phía đối với cơ cấu phanh.

- Hai guốc sử dụng chung một cơ cấu ép là xy lanh kép (một xy lanh với hai piston thường có cùng đường kính nhưng chiều tác dụng là trái chiều nhau), nên mô-men ma sát do hai guốc tạo ra cho tang trống là khác nhau do tính chất tách/siết mặc dầu lực ép do xy lanh kép tạo ra là giống nhau hoàn toàn. * Phân tích ưu nhược điểm: - Ưu điểm: SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy 3 Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mazda CX5. + Cơ cấu tang trống đơn giản nhất.

+ Có tính đối xứng thẳng đứng về phương tiện kết cấu. - Nhược điểm: + Momen ma sát tạo ra bởi các guốc có giá trị khác nhau do tính chất tách siết của các guốc đối với tang trống phụ thuộc vào chiều quay bánh xe. * Phạm vi ứng dụng: - Trên cơ cấu phanh sau của các loại xe oto du lịch, xe tải nhỏ. Cơ cấu phanh trống guốc loại 2 (loại trống guốc có cơ cấu ép bằng xy lanh đơn và có hai điểm tựa cố định của tâm quay guốc được bố trí khác nhau): * Cấu tao: Hình 1.2 Cơ cấu phanh trống guốc loại 2 Chú thích: 1- xylanh; 2-Má phanh; 3-lò xo; 4- Guốc phanh.

* Cơ cấu phanh loại 2 có các đặc điểm về kết cấu đáng chú ý: - Cơ cấu phanh này có moment ma sát sinh ra ở các guốc phanh là bằng nhau. Trị số moment không thay đổi khi xe chuyển động lùi, cơ cấu phanh này có cường độ ma sát ở các tấm ma sát là như nhau và được gọi là cơ cấu phanh cân bằng, kết cấu cụ thể loại cơ cấu này là do profin của cam ép đối xứng nên các guốc phanh có dịch chuyển góc như nhau. - Để điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh có bố trí cơ cấu trục vít, bánh vít nhằm thay đổi vị trí của cam ép và chốt lệch tâm ở điểm dặt cố định. * Phân tích ưu, nhược điểm - Ưu điểm: SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS.

Lê Văn Tụy 4 Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mazda CX5. + Đây là loại tang trống có tính đối xứng hoàn toàn về phương diện kết cấu và tâm quay bánh xe. + Momen ma sát của tang trống có giá trị hoàn toàn giống nhau. - Nhược điểm: + Kết cấu phức tạp hơn.

+ Giá thành cao hơn. + Bão dưỡng sữa chữa phức tạp hơn. * Phạm vi sử dụng: - Trên cơ cấu phanh trước của các loại xe oto du lịch, xe tải nhỏ. Cơ cấu phanh trống guốc loại 3 – cường hóa (loại trống guốc có cơ cấu ép bằng xylanh kép và thanh cường hóa): * Cấu tao: Hình 1.3 Cơ cấu phanh trống guốc loại 3 (loại cường hóa) Chú ý: 1- xylanh; 2- Guốc phanh; 3- Má phanh; 4- lò xo; 5- thanh cường hóa.

* Cơ cấu phanh loại 3 này có các đặc điểm như sau: - Đầu trên của hai guốc sử dụng chung một xy lanh kép để tạo lực ép chính cho hai guốc. - Đầu dưới của hai guốc được nối với nhau bằng thanh cường hóa tùy động. - Mỗi guốc của cơ cấu phanh đều có thêm một tâm quay tùy động cùng được bố trí cùng phía với xy lanh kép. - Do tính chất của thanh cường hóa song song với phương lực ép P nên các lực tác dụng lên các guốc là cùng song song nhau.

SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy 5 Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mazda CX5. * Phân tích ưu, nhược điểm - Ưu điểm: + Đây là loại tang trống có tính đối xứng hoàn toàn về phương diện kết cấu và tâm quay bánh xe. + Momen ma sát của tang trống được tạo bởi hai guốc phanh có giá trị lớn hơn.

- Nhược điểm: + Kết cấu phức tạp hơn. + Giá thành cao hơn. + Bão dưỡng sữa chữa phức tạp hơn. * Phạm vi sử dụng: - Trên cơ cấu phanh sau của các loại xe oto du lịch, xe tải nhỏ và tải trung bình.

Cơ cấu phanh trống guốc loại 4 (loại trống guốc với cam ép): * Cấu tạo: Hình 1.4 Cơ cấu phanh trống guốc loại 4 (loại cam ép) Chú thích: 1-cam ép; 2-guốc phanh; 3-má phanh;4-lò xo. * Cơ cấu phanh loại 4 này có các đặc điểm như sau: - Hai guốc có tâm quay của điểm tỳ cùng bố trí về một phía. - Hai guốc sử dụng chung một cam ép cùng kiểu và hành trình nâng để tạo lực ép cho hai guốc. * Phân tích ưu, nhược điểm - Ưu điểm: + Đây là loại tang trống có tính đối xứng hoàn toàn về phương diện kết cấu và tâm quay bánh xe.

SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy 6 Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mazda CX5. + Momen ma sát của tang trống được tạo bởi hai guốc phanh có giá trị bằng nhau. + Kết cấu phức đơn giản.

- Nhược điểm: + Cần lực bàn đạp phanh lớn, nhanh hỏng. + Lực ép từ cm lên các guốc là khác nhau do tính chất siết tách của guốc phụ thuộc vào chiều quay.