ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1. Đối tƣợng nghiên cứu Đáp ứng nhu cầu cải cách giáo dục về thay đổi nội dung, phƣơng pháp, phƣơng tiện dạy và học nói chung. Cụ thể là ngày càng hoàn thiện kỹ năng thực hành cho sinh viên nói riêng đồng thời tạo điều kiện thuận lợi và linh hoạt cho giáo viên trong công tác giảng dạy thực hành nói chung. Sinh viên có thể dễ dàng nắm đƣợc cấu tạo cũng nhƣ nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh khí nén, đồng thời mô hình giúp cho ngƣời học thực hành trực tiếp trên đó.
Các bạn sinh viên có thể quan sát một cách chi tiết về sự hoạt động của từng bộ phận của hệ thống trong khi trên ô tô thực tế chúng ta khó có thể quan sát đƣợc. Thay vì các cơ sở giáo dục phải đầu tƣ một ô tô thực tế có trang bị hệ thống phanh khí nén vừa tốn kém, vừa có kích thƣớc lớn, khó quan sát và giảng dạy thì mô hình hệ thống phanh khí nén đã cải thiện đƣợc những điều đó. Mô hình nhỏ gọn, thuận tiện cho việc di chuyển và giảng dạy của giảng viên, đồng thời cũng tiết kiệm đƣợc nhiều chi phí đầu tƣ. Những vấn đề còn tồn tại Trong thời gian qua mặc dù ngành giáo dục cố gắng rất nhiều, song hiện nay vẫn còn nhiều vấn đề tồn tại, là trở ngại lớn cho giáo dục, sự phát triển kinh tế- xã hội và tiến trình hội nhập với thế giới.
Đó là: Giáo trình, tài liệu mới, tài liệu truyền thống (sách, báo, tạp chí…) giúp cho ngƣời học hiểu đƣợc tính cơ bản của vấn đề chuyên môn. Còn thực tiển sẽ bị hạn chế do thiếu phƣơng tiện thực tập. Chƣa cập nhật đƣợc những thay đổi của khoa học kỹ thuật, chƣa ứng dụng nhiều lợi ích của công nghệ thông tin vào giáo dục (nhƣ việc chỉnh lý sách giáo khoa, thi cử…). Đặc biệt tài liệu sống (giáo trình điện tử, mô phỏng, mô hình…) chƣa đƣợc đầu tƣ phát triển đúng mức ngoại trừ ở một số trƣờng lớn.
Đã áp dụng nhiều hình thức để thay đổi phƣơng pháp dạy và học nhƣng còn mang nặng hình thức vì thiếu sự đồng bộ về vật chất, phƣơng pháp và chuyên môn. Lý do chọn đề tài Trong những năm gần đây, với sự phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật của nhân loại đã bƣớc lên một tầm cao mới, rất nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật, các phát minh sáng chế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng dụng cao, là một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, nƣớc ta đã và đang có những bƣớc cải tiến mới để thúc đẩy kinh tế. Ngày nay ô tô đƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ một phƣơng tiện đi lại thông dụng. Cho nên các trang thiết bị, các bộ phận trên ô tô ngày càng hoàn thiện và hiện đại hơn nhằm bảo vệ độ tin cậy, an toàn và tiện dụng cho ngƣời sử dụng.
Tốc độ ô tô ngày càng cao, hệ thống giao thông lại phức tạp do đó hệ thống phanh ngày càng đƣợc chú trọng hơn để đảm bảo an toàn cho ngƣời sử dụng. Với sự phát triển đa dạng của các hãng ô tô nên hệ thống phanh có rất nhiều loại chủ yếu là phanh dầu, phanh khí và phanh thủy khí đối với các hãng xe tải nặng đòi hỏi độ an toàn cao, hầu hết trên các loại xe này đều trang bị hệ thống phanh khí nén. Hệ thống phanh khí nén trên ô tô có rất nhiều chi tiết và cấu tạo phức tạp, do đó để hiểu biết rõ về vấn đề này đòi hỏi phải có sự hiểu biết sâu sắc kỹ lƣỡng về cấu tạo các đặc tính kỹ thuật, nguyên lý hoạt động để có kỹ năng thành thạo trong tất cả các quy trình. Do đó nhiệm vụ của các trƣờng kỹ thuật là phải đào tạo sinh viên có trình độ và tay nghề cao để đáp ứng nhu cầu công nghiệp ô tô hiện nay.
Trên thực tế trong các trƣờng đại học – cao đẳng kỹ thuật nƣớc ta hiện nay thiết bị giảng dạy cho sinh viên thực hành vẫn còn thiếu rất nhiều, các thiết bị hiện đại vẫn chƣa đƣợc áp dụng trong việc giảng dạy đặc biệt là cho sinh viên. Các kiến thức mới có tính khoa học kỹ thuật còn chƣa cao để đƣa vào giảng dạy, các bài tập hƣớng dẫn thực hành, thực tập còn hạn chế. Vì vậy mà ngƣời kỹ thuật viên gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình nâng cao tay nghề, trình độ hiểu biết, tiếp xúc với những kiến thức, thiết bị tiên tiến, hiện đại trong thực tế còn hạn chế. Ý nghĩa đề tài Đề tài giúp cho những sinh viên năm cuối khi sắp tốt nghiệp có thể củng cố kiến thức, tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên môn cũng nhƣ kiến thức ngoài thực tế, xã hội.
Đề tài còn để sinh viên trong trƣờng đặc biệt là sinh viên cơ khí động lực tham khảo, học hỏi, tìm tòi, phát triển. Tạo tiền đề giúp các sinh viên khoá sau có 2 thêm nguồn tài liệu nghiên cứu, học tập. Trong quá trình hoàn thành đề tài đã giúp chúng em tập làm quen dần với phƣơng pháp tự nghiên cứu là chính, giúp chúng em chủ động trong việc tìm hiểu, tham khảo học tập qua sách vở, trao đổi với bạn bè, học tập qua thầy cô, qua đó khiến cho chúng em hiểu cặn kẽ vấn đề hơn tạo tiền đề cho việc tự nghiên cứu sách vở. Phạm vi nghiên cứu Trong đồ án tốt nghiệp đây phạm vi nghiên cứu là thiết kế đƣợc mô hình hệ thống phanh khí nén dƣới dạng mô hình mô phỏng thực tế chức năng nhiệm vụ của hệ thống, cấu tạo nguyên lý hoạt động của hệ thống.
Đặc biệt phải xây dựng lên đƣợc mục đích bài học, bài thực tập ứng dụng cũng nhƣ công việc tháo lắp của mô hình. Nhiệm vụ đề tài Thông qua mô hình hệ thống phanh giúp cho sinh viên nắm đƣợc một cách đầy đủ và sâu sắc hơn về hệ thống phanh nói chung. Có thể làm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên khi chƣa có dịp tiếp xúc với hệ thống phanh thực tế. Đồng thời qua mô hình và tài liệu lí thuyết làm cơ sở tham khảo cho những chuyên đề về hệ thống phanh khí nén một cách bổ ích.
Nắm rõ đƣợc kết cấu và các ƣu nhƣợc điểm của hệ thống phanh khí nén. Tìm ra những hƣ hỏng thƣờng gặp của hệ thống phanh. Để từ đó đƣa ra biện pháp khắc phục sửa chữa nâng cao tính kinh tế và an toàn khi sử dụng phanh. Phƣơng pháp nghiên cứu 1.
Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn Là phƣơng pháp trực tiếp tác động vào đối tƣợng, trong thực tiễn để làm bộc lộ bản chất các quy luật vận động của đối tƣợng. Các bước thực hiện: Bƣớc 1: Quan sát, tìm hiểu các thông số kết cấu của “Hệ thống phanh khí nén”. Bƣớc 2: Xây dựng phƣơng án thiết kế mô hình. 3 Bƣớc 3: Lập phƣơng án kiểm tra, chẩn đoán hƣ hỏng của hệ thống.
Bƣớc 4: Từ kết quả kiểm tra, lập phƣơng án bảo dƣởng, sửa chữa, khắc phục hƣ hỏng. Bƣớc 5: Xây dựng hệ thống bài tập thực hành bảo dƣỡng, sửa chữa “hệ thống phanh khí nén”. Phƣơng án nghiên cứu tài liệu Là phƣơng pháp nghiên cứu thu nhập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các văn bản, tài liệu đã có sẵn bằng các thao tác tƣ duy logic để rút ra kết luận khoa học cần thiết. Các bước thực hiện: Bƣớc 1: Thu nhập, tìm tài liệu.
Bƣớc 2: Xắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống logic chặt chẽ theo từng bƣớc,từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học, có cơ sở và bản chất nhất định. Bƣớc 3: Đọc, nghiên cứu, phân tích tài liệu nói về “Hệ thống phanh khí nén”. Phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học. Bƣớc 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích đƣợc, hệ thống hoá lại những kiến thức liên quan (liên kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã phân tích) tạo ra một hệ thống lý thuyết đầy đủ và sâu sắc nhất.
4 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRANG BỊ TRÊN Ô TÔ 2. Công dụng và yêu cầu 2. Công dụng Hệ thống phanh của ô tô có công dụng giảm tốc độ khi ô tô đang chạy, nó còn giữ cho ô tô đứng yên tại chỗ kể cả khi đang nằm trên đƣờng dốc. Hệ thống phanh bảo đảm cho ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao, nhờ đó mà nâng cao năng suất vận chuyển.
Trên các ô tô đều sử dụng hai hệ thống phanh độc lập gồm phanh chân và phanh đỗ. Phanh chân là phanh chính và đƣợc dùng trong suốt quá trình ô tô lăn bánh, còn phanh đỗ dùng để hãm ô tô dừng tại chỗ và đƣợc dự phòng thay cho phanh chân khi phanh chân bị hỏng. Yêu cầu Hệ thống phanh là một hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động cho ô tô. Do vậy phải đáp ứng những yêu cầu khắt khe, nhất là đối với ô tô thƣờng xuyên hoạt động ở tốc độ cao.
Các yêu cầu nhƣ sau: + Phải đảm bảo nhanh chóng cho ô tô dừng khẩn cấp trong bất kỳ tình huống nào. Khi phanh đột ngột, ô tô phải dừng sau quãng đƣờng phanh ngắn nhất. + Phải đảm bảo phanh giảm tốc độ ô tô trong mọi điều kiện sử dụng, lực phanh trên bàn đạp phải tỷ lệ thuận với hành trình bàn đạp, có khả năng rà phanh khi cần thiết. Hiệu quả phanh cao phải kèm theo sự phanh êm dịu để đảm bảo phanh chuyển động với gia tốc chậm dần biến đổi đều giữ ổn định chuyển động của ô tô.
+ Tối thiểu trên ô tô phải có hai hệ thống phanh là: phanh chính (phanh chân) và phanh dự phòng (phanh đỗ). Hai hệ thống phải sẳn sàng làm việc khi cần thiết. Dẫn động phanh chính và phanh dự phòng làm việc độc lập không ảnh hƣởng đến nhau. Phanh dự phòng có thể thay thế khi phanh chính có sự cố.
Phanh đỗ dùng để giữ nguyên vị trí ô tô trên đƣờng bằng cũng nhƣ trên đƣờng dốc nghiêng theo thiết kế ban đầu. Lực điều khiển không quá lớn và điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng kể cả điều khiển bằng chân hoặc bằng tay. 5 + Hệ thống phanh cần có độ nhạy cao, hiệu quả phanh không thay đổi nhiều lần giữa các lần phanh. + Khi phanh lực phanh sinh ra giữa các bánh ô tô trên một cầu phải bằng nhau, nếu có sai lệch thì phải nhỏ trong phạm vị cho phép, khi thử phanh trên đƣờng phải giữ đúng quỹ đạo chuyển động mong muốn theo điều khiển.