CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 1. Khái quát sơ lược về hệ thống phanh xe trên ô tô Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kĩ thuật, các ngành công nghiệp nông nghiệp cũng đổi mới và tiên tiến về mọi mặt. Nói đến kĩ thuật không thể không nhắc đến ngành công nghiệp ô tô, 1 trong những ngành được áp dụng hết những tinh hoa tiên tiến về mặt kĩ thuận hiện đại.
Cùng với nhu cầu mạnh mẽ của thị trường, dần dần ô tô không còn chỉ là phương tiện để người dùng di chuyển nữa mà nó còn để thỏa mãn cả về hiệu năng và công năng, các tiện nghi trên xe và trên cả là tính năng an toàn của người sử dụng cũng như hàng hóa trên xe. Một trong những hệ thống giữ vai trò quyết định cho sự an toàn của người sử dụng và tài sản của họ là hệ thống phanh. Hầu hết những tai nạn 70% là do hệ thống phanh gặp trục trặc dẫn đến những tai nạn đáng tiếc xảy ra. Hệ thống phanh giúp đảm bảo cho người lái có thể điều khiển được tốc độ nhanh chậm của xe cũng như trạng thái dừng đỗ xe.
Chính vì thế hệ thống phanh ngày nay càng được chú trọng và áp dụng những thành tựu kĩ thuật tiên tiến nhất nhằm tăng tính ổn định của phanh, tăng tính ổn định và khả năng dẫn hướng khi phanh từ đó bảo đảm an toàn cho xe khi chuyển động ở tốc độ cao hay tốc độ thấp. Công dụng, yêu cầu chung của hệ thống phanh 1. Công dụng Hệ thống phanh trên ô tô được dùng để điều khiển xe tới một tốc độ nào đó theo ý muốn hoặc dừng hẳn xe ở bất kì địa hình bằng phẳng hay sườn dốc nào. Ngoài ra nó còn có tác dụng giữ cho phương tiện di chuyển đứng nguyên một chỗ hay trong một khoảng thời gian tại một hoàn cảnh bất khả kháng nào đó để duy trì an toàn cho người và tài sản trên xe.
Với những công dụng nhanh nhạy như vậy mà từ đó người lái mới có thể điều khiển xe hoàn toàn theo tốc độ và ý muốn của mình, từ đó xe mới có thể hoạt động được hết công suất hiệu năng băng băng trên mọi nẻo đường. Về cơ bản hệ thống phanh gồm 2 cụm cơ cấu chính là cơ cấu phanh và dẫn Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 7 động phanh. - Cơ cấu phanh được thiết kế ở gần bánh xe, tạo ra các moomen hãm trên bánh xe bằng cách hoạt động chức năng của cơ cấu ma sát. - Dẫn động phanh là tập hợp các chi tiết liên kết lại với nhau từ cơ cấu điều khiển tới các linh kiện điều khiển sự hoạt động của cơ cấu phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điều khiển tới cơ cấu phanh.
Từ đó có thể điều chỉnh được lực phanh phù hợp với người sử dụng. Yêu cầu chung - Đảm bảo hiệu quả cực đại ở bất kì chế độ chuyển động nào. - Đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất, quỹ đạo phanh ổn định dù ở bất kì trường hợp đột ngột nào. - Đảm bảo tính êm dịu nhằm giữ vững tính ổn định của xe khi phanh.
- Dẫn động phanh có độ nhạy bén nhất định. - Không để xảy ra hiện tượng tự bó phanh hay gập phanh khi xe quay vòng hay di chuyển. - Lực điều khiển xe vừa phải không quá lớn cũng không quá nhỏ. - Khoảng cách giữa những lần phanh không có sự thay đổi về lực.
- Hệ số ma sát cao. - Cơ cấu phanh cần có khả năng tự làm mát tốt. - Tối ưu hóa dung tích, trọng lượng. Điều kiện sử dụng - Lực trên bàn đạp hoặc bàn điều khiển phanh xe phải tỉ lệ thuận với lực của phanh trên bánh xe.
- Giữ được trạng thái dừng của ô tô trong thời gian dài ngay cả khi lên dốc với độ dốc 16* - Thiết kế sao cho có thể dễ dàng bảo dưỡng và sửa chữa. Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail. Phân loại hệ thống phanh 1. Phân loại theo công dụng - Hệ thống phanh chính - Hệ thống phanh dừng - Hệ thống phanh chậm dần - Hệ thống phanh dự phòng 1.
Phân loại theo kết cấu cơ cấu phanh - Dạng guốc - Dạng đĩa - Dạng dải 1. Phân loại theo đặc điểm kết cấu bộ phận dẫn động phanh - Dẫn động phanh bằng cơ khí - Dẫn động phanh bằng thủy lực - Dẫn động phanh bằng khí nén - Dẫn động phanh bằng khí nén kết hợp thủy lực - Dẫn động phanh có cường hóa - Dẫn động phanh bằng điện từ 1. Phân loại phanh theo khả năng điều chỉnh mô men phanh - Phanh được bố trí bộ điều hòa lực phanh - Phanh được thiết kế có bộ chống hãm cứng Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 9 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT NGHIÊN CỨU VỀ CỤM CƠ CẤU PHANH KIỂU PHANH ĐĨA TRÊN Ô TÔ 2.
Vị trí của cụm chi tiết trên Ô tô Hình 2. 1 Vị trí của cụm cơ cấu phanh đĩa trên ô tô. Cụm cơ phanh kiểu phanh đĩa được đặt trên hầu hết các xe con đời mới và được đặt ở cả 4 bánh xe trước và sau, thường được đặt cùng 1 piston để kết hợp tạo ra sự thuận tiện và an toàn nhất mang lại cho người sử dụng. Công dụng Là một trong những hệ thống vô cùng quan trọng đối với trang thiết bị của xe, không thể không kể đến hệ thống phanh.
Nó đại diện cho sự an toàn cũng như tính ổn định cho người và hàng hóa. Vì vậy hệ thống phanh đại diện là cơ cấu phanh đĩa có tác dụng giảm tốc cho xe để xe đạt tới vận tốc nào đó, cho đến khi ô tô dừng hẳn hoặc giữ xe ở vị trí đứng im, giữ cho ô tô dừng ở ngang dốc trong 1 khoảng thời gian hoặc cố định xe trong thời gian xe đỗ. Cơ cấu phanh đĩa cũng Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 10 góp phần đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc độ cao, nhờ vậy nâng cao năng suất vận chuyển cho ô tô. Phân loại cơ cấu phanh đĩa Cơ cấu phanh đĩa được chia làm 2 loại: 1 loại giá đỡ cố định và 1 loại giá đỡ di động.
Loại giá đỡ cố định a) loại giá đỡ cố định b) loại giá đỡ di động Hình 2. 2 Các cơ cấu phanh đĩa Hình 2. 3 Cơ cấu phanh đĩa loại giá cố định 1-Giá đặt xylanh; 2-Đĩa phanh; 3-Piston; 4-Má phanh Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 11 Giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu. 2 xy lanh bánh xe được đặt trên giá đỡ ở hai phía của đĩa phanh.
Piston được đặt trong mỗi xi lanh, mà một đầu của nó luôn tì vào các má phanh. Áp suất thủy lực truyển qua đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xy lanh bánh xe. Ưu điểm: + Cấu tạo đơn giản + Tháo lắp và sửa chữa dễ dàng dễ dàng. + Kết cấu có ít chi tiết lắp ghép, nên có thể dễ dàng thay thế.
+ Khả năng tự làm mát tốt, thoát nhiệt dễ dàng. Nhược điểm: + Lực phanh không lớn. + Chịu nhiều tác động bụi bẩn từ môi trường bên ngoài. + Kết cấu cồng kềnh.
+ Khả năng chạy trên đường địa hình còn thấp. Phạm vi ứng dụng: + Thường được bố trí trên cầu trước của các loại xe nhỏ, xe 4 chỗ. Loại giá đỡ di động: Hình 2. 4 Cơ cấu phanh đĩa loại giá di động Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 12 1- Xylanh; 2-Đĩa phanh; 3-Piston; 4-Má phanh; 5-Chốt trượt Xy lanh được bắt tự do, có thể di chuyển và trượt ngang trên 1 số chốt bắt cố định trên giá đỡ.
1 xi lanh bánh xe được bố trí với một piston tì vào một má phanh trên giá đỡ. Má phanh còn lại được gá lên giá đỡ trực tiếp. Ưu điểm: + Cấu tạo đơn giản. + Kiểm tra và thay thế dễ dàng.
+ Giá thành thấp. + Tính êm dịu cao. + Khả năng bám đường tốt + Khả năng tự làm mát tốt. + Kết cấu nhỏ gọn, giảm trọng lượng xe.
Nhược điểm: + Má phanh phải sử dụng loại chịu nhiệt tốt, do lực ma sát lớn. + Lực phanh không cao. + Khả năng chạy trên đường địa hình thấp. + Độ bền không cao.
Phạm vi ứng dụng: + Các ô tô 4 chỗ, ô tô con dùng loại phanh đĩa dạng này để trang bị trên cả cầu trước và câu sau. Yêu cầu Đây là cơ cấu đảm bảo sự an toàn khi xe chuyển động nên khi phanh yêu cầu sau: - Đảm bảo tính nhanh nhạy để dừng xe trong bất kỳ tình huống nào đột ngột, gia tốc phanh luôn phải đạt ở vị trí cực đại. - Đảm bảo tính êm dịu của xe, để xe luôn hoạt động ở trạng thái ổn định. - Lực điều khiển xe vừa phải không quá lớn cũng không quá nhỏ.
- Khoảng cách giữa những lần phanh không có sự thay đổi về lực. Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 13 - Không xảy ra hiện tượng tự xiết phanh. - Hệ số ma sát cao. - Cơ cấu phanh cần có khả năng tự làm mát tốt.
- Tối ưu hóa dung tích, trọng lượng. Cấu tạo của phanh đĩa Hình 2.5 Cấu tạo Cơ cấu phanh đĩa bao gồm 1 vài bộ phận chính gồm - 1 đĩa phanh kết hợp bố trí cùng moayơ của bánh xe quay đồng thời với bánh xe. - Các xi lanh bánh xe được đặt trên 1 giá đỡ cố định trên dầm cầu. - Hai bên của đĩa phanh được bố trí 2 má phanh dạng phẳng và được dẫn động bởi các pittông của các xi lanh bánh xe.
Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail. Nguyên lý hoạt động của phanh đĩa. 6 Cơ cấu làm việc của cụm phanh kiểu phanh đĩa 1. Khe hở không khí.
- Khi tác dụng 1 lực vào bàn đạp, dưới tác động của dầu thủy lực với áp suất cao tác động một lực vừa đủ lên bề mặt của piston (1) làm cho piston dịch chuyển theo chiều mũi tên từ phải sang trái, làm má phanh hai bên bị ép chặt vào bề mặt đĩa phanh (4) sau đó xe thực hiện quá trình phanh. - Để nhả phanh, dầu phải hồi về vị trí cũ, má phanh (3) không còn bị piston (1) tác dụng nữa, trở về vị trí ban đầu, đĩa phanh (4) cũng không chịu lực tác động của piston (1) nữa từ đó khe hở giữa má phanh (3) với đĩa phanh (4) được tạo ra được gọi là khe hở không khí. Ưu nhược điểm của phanh đĩa. Ưu điểm của việc sử dụng cơ cấu phanh đĩa: - Cấu tạo đơn giản.
- Tháo lắp, thay thế sửa chữa dễ dàng. - Công nghệ chế tạo không phức tạp - Giá thành sản xuất thấp.