24. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa trên xe tham khảo là xe TOYOTA

24. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa trên xe tham khảo là xe TOYOTA 24. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa trên xe tham khảo là xe TOYOTA 24. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa trên xe tham khảo là xe TOYOTA 24. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa trên xe tham khảo là xe TOYOTA 24. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa trên xe tham khảo là xe TOYOTA 24. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa trên xe tham khảo là xe TOYOTA 24. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa trên xe tham khảo là xe TOYOTA

Đồ áN TốT NGHIệP Lời nói đầu Giao thông vận tải chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân, đặc biệt nớc cã nỊn kinh tÕ ph¸t triĨn Cã thĨ nãi r»ng mạng lới giao thông vận tải mạch máu mét qc gia, mét qc gia mn ph¸t triĨn nhÊt thiết phải phát triển mạng lới giao thông vận tải Trong hệ thống giao thông vận tải ngành giao thông đờng đóng vai trò chủ đạo phần lớn lợng hàng ngời đợc vận chuyển nội địa ôtô Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, nghành ôtô ngày phát triển Khởi đầu từ ôtô thô sơ ngành công nghiệp ôtô đà có phát triển vợt bậc nhằm đáp ứng yêu cầu ngời Những ôtô ngày trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơnđể theođể theo kịp với xu thời đại Song song với việc phát triển nghành ôtô vấn đề bảo đảm an toàn cho ngời xe trở nên cần thiết Do ôtô xuất nhiều cấu bảo đảm an toàn nh: cảI tiến cấu phanh, dây đai an toàn, túi khí để theotrong cấu phanh đóng vai trò quan träng nhÊt Cho nªn thiÕt kÕ hƯ thèng phanh phải đảm bảo phanh có hiệu cao, an toàn tốc độ tốc độ cao; để nâng cao đợc suất vận chuyển ngời hàng hoá điều cần thiết Đề tài cã nhiƯm vơ “ThiÕt kÕ hƯ thèng phanh xe du lịch dựa xe tham khảo xe TOYOTA Sau 12 tuần nghiên cứu thiết kế dới hớng dẫn, bảo nhiệt tình thầy Phạm Hữu Nam toàn thể thầy môn ôtô đà giúp em hoàn thành đợc đồ án Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Hữu Nam toàn thể thầy môn đà giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Chơng 1: Tổng quan hệ thống phanh I Công dụng, phân loại, yêu cầu I.1 Công dụng NGUYễN ĐĂNG BìNH LớP Ô TÔ - K47 Đồ áN TốT NGHIệP - Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ôtô đến giá trị cần thiết dừng hẳn ôtô - Giữ cho ôtô dừng đỗ đờng dốc I.2 Phân loại I.2.1 Theo công dụng Theo chức hệ thống phanh đợc chia thành loại sau: - HƯ thèng phanh chÝnh (phanh ch©n) - HƯ thèng phanh phơ - HƯ thèng phanh dõng (phanh tay) - Hệ thống chậm dần (phanh động cơ, thuỷ lực điện từ) I.2.2 Theo kết cấu cấu phanh Theo kÕt cÊu cđa c¬ cÊu phanh hƯ thèng phanh đợc chia thành hai loại sau: - Hệ thống phanh víi c¬ cÊu phanh gc - HƯ thèng phanh víi cấu phanh đĩa I.2.3 Theo dẫn động phanh Theo dẫn động phanh hệ thống phanh đợc chia thành: - Hệ thống phanh dẫn động khí; - Hệ thèng phanh dÉn ®éng thđy lùc; - HƯ thèng phanh dÉn ®éng khÝ nÐn; - HƯ thèng phanh dÉn ®éng kÕt hỵp khÝ nÐn-thđy lùc; - HƯ thèng phanh dÉn động có cờng hóa I.2.4 Theo khả điều chỉnh mômen phanh cấu phanh Theo khả điều chỉnh mômen phanh cấu phanh có hệ thống phanh với điều hoà lực phanh I.2.5 Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh chóng ta cã hƯ thèng phanh víi bé chèng h·m cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS) I.3 Yêu cầu hệ thống phanh Hệ thống phanh ôtô cần đảm bảo yêu cầu sau: - Có hiệu phanh cao tất bánh xe nghĩa đảm bảo quÃng đờng phanh ngắn phanh đột ngột trờng hợp nguy hiểm NGUYễN ĐĂNG BìNH LớP Ô TÔ - K47 Đồ áN TốT NGHIệP - Phanh êm dịu trờng hợp để đảm bảo ổn định chuyển động ôtô - Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn - Dẫn động phanh có độ nhạy cao - Đảm bảo việc phân bố mômen phanh bánh xe phải theo quan hệ để đảm bảo sử dụng hết trọng lợng bám xe phanh cờng độ khác - Không có tợng tự xiết phanh - Cơ cÊu phanh tho¸t nhiƯt tèt - Cã hƯ sè ma sát trống phanh má phanh cao ổn định điều kiện sử dụng - Giữ đợc tỉ lệ thuận lực bàn đạp với lực phanh bánh xe - Có khả phanh ôtô dừng thời gian dài II Cấu t¹o chung cđa hƯ thèng phanh CÊu t¹o chung cđa hệ thống phanh ôtô đợc mô tả hình sau: Hình I.1 Hệ thống phanh Ô tô Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính: - Cơ cấu phanh: NGUYễN ĐĂNG BìNH LớP Ô TÔ - K47 Đồ áN TốT NGHIệP Cơ cấu phanh đợc bố trí bánh xe nhằm tạo mômen hÃm bánh xe phanh ôtô - Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền khuyếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cấu phanh Tuỳ theo dạng dẫn động: khí, thuỷ lực, khí nén hay kết hợp mà dẫn động phanh bao gồm phần tử khác Ví dụ dẫn động khí dẫn động phanh bao gồm bàn đạp thanh, đòn khí Nếu dẫn động thuỷ lực dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) ống dẫn III Cơ cấu phanh Trên ô tô thờng có loại:cơ cấu phanh guốc cấu phanh đĩa Nhng phanh đĩa ngày đợc sử dụng nhiều ôtô phanh guốc đặc biệt lọai xe có tốc độ cao có u điểm sau: - Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh (ma sát) ổn định hệ số ma sát thay đổi, cấu phanh kiểu tang trống Điều giúp cho bánh xe bị phanh làm việc ổn định, nhiệt độ cao - Khối lợng chi tiết nhỏ, kết cấu gọn nên tổng khối lợng chi tiết không treo nhỏ, nâng cao tính êm dịu bám đờng bánh xe - Khả thoát nhiệt môi truờng dễ dàng - Dễ dàng sửa chữa thay ma sát - Công nghệ chế tạo gặp khó khăn, có nhiều khả giảm giá thành sản suất - Dễ dàng bố trí cấu tự động điều chỉnh khe hở má phanh đĩa phanh Từ u điểm phanh đĩa mà xe cần thiết kế xe du lịch chỗ ngồi nên ta chọn cấu phanh cấu phanh đĩa Sau số loại phanh đĩa thờng gặp: NGUYễN ĐĂNG BìNH LớP Ô TÔ - K47 Đồ áN TốT NGHIệP Phanh đĩa có hai loại: loại vỏ quay loại đĩa quay b) a) HìnhI.4 a) Sơ đồ cấu phanh đĩa có giá xilanh đặt cố định b) Sơ đồ cấu phanh đĩa có giá xilanh di động Đĩa phanh , Giá đặt xylanh , má phanh , Piston III.1 Phanh đĩa loại có giá ®ì xy lanh ®i ®éng (®Üa quay): H×nh I.4 b Đĩa phanh đợc bắt chặt với moayơ bánh xe nhờ bu lông Có hai ma sát (guốc phanh )đợc lắp vào phanh, phanh đồng thời xi lanh phanh Khi ngời lái tác dụng lực vào bàn đạp phanh dầu phanh từ xi lanh với áp suất cao đợc đa vào xi lanh làm pittông đẩy má phanh ép vào đĩa phanh, đồng thời với áp suất dầu cao làm cho phanh đợc đẩy với chiều lực đẩy ngợc lại, làm phanh trợt chốt trợt ép má phanh lại vào ma sát thực trình phanh Khi ngời lái nhả phanh làm áp suất dầu NGUYễN ĐĂNG BìNH LớP Ô TÔ - K47 Đồ áN TốT NGHIệP xi lanh giảm dầu phanh từ xi lanh bánh xe hồi xi lanh chính.Pittông phanh đợc hồi vị trí ban đầu dới tác dụng phớt pttông (cao su) Do khe hở phanh đợc điều chỉnh tự động phớt pittông nên khe hở phanh không cần phải điều chỉnh tay III.2 Phanh đĩa loại có giá đỡ xy lanh cố định (vỏ quay): Hình I.4a Loại này, giá đỡ đợc bắt cố định dầm cầu Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe hai đĩa đĩa phanh Trong xi lanh có pittông, mà đầu tì vào má phanh Một đờng dầu từ xi lanh đợc dẫn đến hai xi lanh bánh xe IV Dẫn động phanh Trên « t« hiƯn cã rÊt nhiỊu kiĨu dÉn ®éng nh :dẫn động khí ,dẫn động thuỷ lực ,dẫn ®éng khÝ nÐn ,dÉn ®éng thủ lùc kÕt hỵp khÝ nén Dẫn động khí đợc sử dụng cấu phanh tay ,dẫn động khí nén thuỷ lực kết hợp với khí nén đợc sử dụng ô tô tải trung bình lớn Xe cần thiết kế hệ thống phanh xe du lịch chỗ không đòi hỏi lực bàn đạp lớn nắm xe có tốc độ cao nên chọn dẫn ®éng phanh b»ng thđy lùc v× dÉn ®éng phanh thđy lực tác động phanh nhanh, dễ dàng bố trí ôtô.Dẫn động phanh thuỷ lực có đặc điểm sau: phanh dầu lực tác dụng từ bàn đạp lên cấu phanh qua chất lỏng (chất lỏng đợc coi nh không đàn hồi ép) Cấu tạo chung hƯ thèng phanh dÉn ®éng b»ng thủ lùc bao gåm: bàn đạp phanh, xi lanh (tổng phanh), ống dẫn, xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) Dẫn động phanh dầu có u điểm phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao (do dầu không bị nén) Tuy nhiên có nhợc điểm tỉ số truyền dẫn động dầu không lớn nên tăng lực điều khiển cấu phanh Vì hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực thờng đợc sử dụng ôtô du lịch ôtô tải nhỏ Trong hƯ thèng phanh dÉn ®éng phanh b»ng thủ lùc tuỳ theo sơ đồ mạch dẫn động ngời ta chia dẫn động dòng dẫn động hai dòng a/ Dẫn động dòng có nghĩa từ ®Çu cđa xi lanh chÝnh chØ cã mét ®êng dầu dẫn đến tất xi lanh công tác bánh xe Dẫn động dòng có kết cấu đơn giản nhng độ an toàn không cao Vì lý đó, NGUYễN ĐĂNG BìNH LớP Ô TÔ - K47 Đồ áN TốT NGHIệP đờng ống dẫn dầu đến xi lanh bánh xe bị rò rỉ dầu hệ thống bị áp suất tất bánh xe bị phanh Bánh xe §Üa phanh Xi lanh b¸nh xe Xi lanh Bàn đạp b/ Dẫn động hai dòng có nghĩa từ đầu xi lanh có hai đờng dầu độc lập dẫn đến bánh xe ôtô Để có hai đầu độc lập ngời ta sử dụng xi lanh đơn kết hợp với chia dòng sử dụng xi lanh kép (loại "tăng đem") Hiện dẫn động hai dòng đợc dùng nhiều có u điểm hẳn loại dẫn động dòng NGUYễN ĐĂNG BìNH LớP Ô TÔ - K47 Đồ áN TốT NGHIệP Bánh xe Đĩa phanh Xi lanh bánh xe Xi lanh Bàn đạp V.Trợ lực phanh: Để giảm lực bàn đạp cho ngời lái hệ thống phanh xe lắp thêm trợ lực.Có nhiều loại trợ lực,sau số loại trợ lực: *Trợ lực cờng hoá khí nén Ưu điểm: - Lực cờng hoá lớn, áp suất khí nén đạt 57 KG/cm2 Bảo đảm đợc quan hệ tỷ lực bàn đạp với lực phanh Nhợc điểm: - Số lợng cụm hƯ thèng phanh nhiỊu, kÕt cÊu phøc t¹p, cång kềnh , động phải kèm theo máy nén khí , giá thành cao *Trợ lực cờng hoá chân không Ưu điểm: Tận dụng đợc độ chênh áp khí trời đờng ống nạp động làm việc mà không ảnh hởng đến công suất động cơ, đảm bảo đợc trọng tải chuyên chở tốc độ ôtô chuyển động Ngợc lại phanh có tác dụng làm cho công suất động có giảm hệ số nạp giảm, tốc độ ôtô lúc chậm lại làm cho hiệu phanh cao Bảo đảm đợc quan hệ tỷ lực bàn đạp với lực phanh So với phơng án dùng trợ lực phanh khí nén, NGUYễN ĐĂNG BìNH LớP Ô TÔ - K47 Đồ áN TốT NGHIệP kết cấu cờng hoá chân không đơn giản nhiều, kích thớc gọn nhẹ,dễ chế tạo, giá thành rẻ, dễ bố trí xe Nhợc điểm: Độ chân không thiết kế lấy 0,5 KG/cm 2, áp suất khí trời KG/cm2, độ chênh áp hai buồng cờng hoá không lớn Muốn có lực cờng hoá lớn phải tăng tiết diện màng, kích thớc cờng hoá tăng lên Phơng án thích hợp với phanh dầu loại loại xe du lịch, xe vận tải, xe khách có tải trọng nhỏ trung bình *Cờng hoá chân không kết hợp với thuỷ lực Ưu điểm: Tận dụng đợc độ chênh áp khí trời đờng ống nạp Bảo đảm đợc quan hệ tỷ lực bàn đạp với lực phanh Nhợc điểm: Kết cấu phức tạp , phải cần thêm xilanh thuỷ lực * Cờng hoá lợng điện từ Ưu điểm: Có thể thiết kế đồng hoá cho nhiều loại xe cần thay đổi phần lập trình Nhợc điểm: Giá thành cao Từ phân tích u nhợc điểm đà nói nhận thấy , phơng án trợ lực cờng hoá chân không phơng án có tính kinh tế hẳn lí sau : - Bộ trợ lực chân không mà phơng án đa có kết cấu đơn giản , không phức tạp nh trợ lực khí nén víi qu¸ nhiỊu c¸c cơm chi tiÕt nh van phanh , máy nén khí , bì hợp thuỷ lực Điều cho phép hạ giá thành sản xuất tạo thuận lợi cho việc bảo dỡng sửa chữa - Với lực bàn đạp nhỏ ta hoàn toàn thiết kế đợc trợ lực có kích thớc nhỏ ,từ có nhiều phơng án bố trí - Do sử dụng độ chênh áp khí trời đờng ống nạp động làm việc nên không ảnh hởng đến công suất động , khác với trợ lực khí nén phải trích công suất động để dẫn động máy nén khí nên gây tổn hao công suất động Hơn việc sử dụng độ chất không làm tăng hiệu phanh phanh làm hệ số nạp giảm công suất động có giảm , lúc tốc độ ôtô chậm lại NGUYễN ĐĂNG BìNH LớP Ô TÔ - K47 Đồ áN TốT NGHIệP Kết luận chung: Xe cần thiết kế hệ thống phanh xe du lịch chỗ có tốc độ cao nên chọn dẫn ®éng phanh b»ng thđy lùc v× dÉn ®éng phanh thđy lực tác động phanh nhanh, dễ dàng bố trí ôtô Với cầu trớc cầu sau chọn cấu phanh đĩa loại có giá đỡ xy lanh di động loại có u điểm: - Chất lỏng đa vào xy lanh, tăng diện tích cho không khí luồn vào làm mát cho đĩa phanh má phanh tránh đợc tơng sôi dầu cần phanh liên tục - Kết cấu đơn giản loại phanh đĩa có giá cố định, tạo điều kiện hạ giá thành cụm chi tiết cấu phanh §Ĩ tÝnh to¸n hƯ thèng phanh cho xe ta tiến hành theo bớc là: -tính cấu phanh bao gồm:tính toán đĩa phanh,tấm ma sát,đờng kính xi lanh công tácđể theo -Tính toán dẫn động phanh:tính xi lanh chính,hành trình bàn đạp,trợ lựcđể theo NGUYễN ĐĂNG BìNH 10 LớP Ô TÔ - K47