Tính toán thiết kế hệ thống phanh xe mazda cx5 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục lục LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng, yêu cầu phân loại hệ thống phanh .5 1.1 Công dụng .5 1.1.2 Yêu cầu 1.1.3 Phân loại 1.2 Cấu tạo chung hệ thống phanh 1.3 Cơ cấu phanh 1.3.1 Cơ cấu phanh tang trống 1.3.2 Cơ cấu phanh đĩa 11 1.4 Cơ cấu phanh dừng 14 1.5 Dẫn động phanh 15 1.5.1 Dẫn động phanh khí 15 1.5.2 Dẫn động phanh thuỷ lực 15 1.5.3 Dẫn động phanh khí nén 17 1.5.4 Dẫn động phanh thủy khí kết hợp 18 1.6 Bộ cường hóa lực phanh 19 1.7 Bộ chống hãm cứng bánh xe phanh abs 20 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH 22 2.1 Giới thiệu xe tham khảo Mazda CX5 2016 22 2.1.1 Thông số kĩ thuật xe 25 2.1.2 Hệ thống phanh xe Mazda CX5 2016 26 2.2 Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh 27 2.2.1 Đặc điểm cấu tạo hệ thống phanh 27 2.2.2 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc .27 2.2.3 Phương án lựa chọn cấu phanh 28 2.2.4 Phương án lựa chọn dẫn động phanh .28 2.2.5 Phương án lựa chọn trợ lực phanh 29 2.2.6 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh thiết kế 30 2.3 Tính tốn thiết kế hệ thống phanh 31 GVHD:VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: BÙI QUỐC ĐẠT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.3.1 Thiết kế tính tốn cấu phanh .31 2.3.1.1 Xác định mô men phanh cần thiết bánh xe 31 2.3.1.2 Tính tốn cấu phanh đĩa 32 2.3.1.3 Xác định kích thước má phanh .34 2.3.2 Tính tốn dẫn động phanh .36 2.3.2.1 Đường kính xi lanh cơng tác .37 2.3.2.2 Hành trình làm việc pít tơng xi lanh bánh xe 37 2.3.2.3 Hành trình bàn đạp phanh 37 2.3.2.4 Xác định hành trình pít tơng xi lanh lực .38 2.3.2.5 Tính bền đường ống dẫn động phanh 39 2.3.3 Tính tốn thiết kế trợ lực phanh 40 2.3.3.1 Hệ số cường hóa trợ lực .40 2.3.3.2 Xác định kích thước màng cường hố .41 2.3.3.3 Tính tốn lị xo .42 2.3.3.4 Kiểm tra lại đường kính d pít tơng vi sai .46 2.3.3.5 Kiểm tra đặc tính điều chỉnh điều hoà áp lực phanh .47 CHƯƠNG 3: BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA CX5 2016 49 3.1 Các hư hỏng thường gặp 49 3.1.1 Hiệu phanh (phanh không ăn) 49 3.1.2 Bó phanh .49 3.1.3 Phanh ăn không .49 3.1.4 Hiện tượng đạp phanh thấy nặng chân phanh 49 3.2 Phương pháp bảo dưỡng sửa chữa 49 3.2.1 Tháo cấu phanh 49 3.2.2 Lắp cấu phanh 50 3.2.3 Kiểm tra phần dẫn động 50 3.2.3.1 Tháo lắp xi lanh trợ lực .51 3.2.3.2 Xả khí khỏi mạch dầu .52 3.2.3.3 Xả khí khỏi xi lanh 52 3.2.3.4 Xả khí khỏi mạch dầu .53 3.2.4 Kiểm tra hoạt động trợ lực phanh 53 GVHD:VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: BÙI QUỐC ĐẠT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.2.4.1 Kiểm tra hoạt động trợ lực 53 3.2.4.2 Kiểm tra kín khí trợ lực 53 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 GVHD:VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: BÙI QUỐC ĐẠT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT GVHD:VŨ THẾ TRUYỀN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: BÙI QUỐC ĐẠT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NĨI ĐẦU Ơtơ phương tiện vận tải chủ yếu tương lai Nó đóng vai trị quan trọng đời sống người phát triển quốc gia Ơtơ khơng phương tiện chủ yếu để chuyên chở hành khách, hàng hóa mà ngày ơtơ cịn tác phẩm nghệ thuật, thể vẻ đẹp sang trọng hịan mỹ Ơtơ phương tiện chủ chốt ngành giao thông vận tải không ngừng phát triển quy mô chất lượng để tạo điều kiện cho kinh tế phát triển Trong trình phát triển kinh tế xã hội nước ta với chủ trương “cơng nghiệp hố-hiện đại hố” có nhiều loại ơtơ nhập lắp ráp Việt Nam Dòng xe du lịch ngày sử dụng rộng rãi chúng có nhiều tính ưu việt: Điều khiển dễ dàng, an tồn, độ bền tốt kích thước nhỏ gọn nên lại nhẹ nhàng, dễ dàng đường hẹp, đặc biệt thành phố với nhiều phương tiện giao thông lưu thông đường Với mục tiêu nghiên cứu thiết kế hệ thống phanh theo hướng giảm nhẹ lao động cho người lái, giảm quãng đường phanh, song kết cấu phải đơn giản nên em giao nhiệm vụ : “Tính Tốn Thiết kế Hệ Thống Phanh Xe Mazda CX5 2016” Với nội dung vậy, em tập trung nghiên cứu tính tốn kiểm nghiệm xe sở Mazda CX5 2016, tính tốn thiết kế trợ lực chân khơng Phần cịn lại đồ án tính tốn thiết kế hệ dẫn động xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa Hệ thống phanh có kết cấu đơn giản, lực điều khiển người lái nhẹ đảm bảo quãng đường phanh hợp lý Các phận thiết kế sản xuất nước Trong q trình làm đồ án, thân cố gắng giúp đỡ thầy môn ôtô, Truờng Đại học Công Nghệ GTVT Xong khả thời gian có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý, phê bình thầy bạn lớp.Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn VŨ THẾ TRUYỀN thầy Bộ môn ôtô Truờng Đại học Công Nghệ GTVT tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án Thái Nguyên ngày tháng năm Sinh viên Thực Hiện BÙI QUỐC ĐẠT GVHD:VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: BÙI QUỐC ĐẠT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng, yêu cầu phân loại hệ thống phanh 1.1 Công dụng Hệ thống phanh có chức giảm tốc độ chuyển động xe, dừng hẳn giữ xe đỗ vị trí định Đối với ơtơ hệ thống phanh cụm quan trọng nhất, bảo đảm cho ơtơ chạy an tồn tốc độ cao, nâng cao suất vận chuyển (tức tăng tốc độ trung bình xe) 1.1.2 u cầu - Có hiệu phanh cao tất bánh xe nghĩa đảm bảo quãng đường phanh ngắn phanh đột ngột trường hợp nguy hiểm; - Phanh êm dịu trường hợp để đảm bảo ổn định ôtô phanh; - Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa lực tác dụng lên bàn đạp hay địn điều khiển khơng lớn; - Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao phải có hai dịng độc lập phanh chính; - Phân bố mô men phanh phải hợp lý dể đảm bảo tận dụng tối đa trọng lượng bám bánh xe không xảy tượng trượt lết phanh; - Khơng có tượng tự xiết phanh; - Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt; - Giữ tỉ lệ thuận lực bàn đạp đòn điều khiển - với lực phanh bánh xe; - Có hệ số ma sát phần quay má phanh cao ổn định điều kiện sử dụng; 1.1.3 Phân loại a Theo công dụng: Hệ thống phanh (phanh chân); Hệ thống phanh dừng (phanh tay); Hệ thống phanh dự phòng; Hệ thống phanh rà hay chậm dần (phanh động cơ, thủy lực điện từ) sử dụng xe cỡ lớn dốc dài; GVHD:VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: BÙI QUỐC ĐẠT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP b Theo kết cấu cấu phanh: Hệ thống phanh với cấu phanh guốc; Hệ thống phanh với cấu phanh đĩa; c Theo dẫn động phanh: Hệ thống phanh dẫn động khí; Hệ thống phanh dẫn động thủy lực; Hệ thống phanh dẫn động khí nén; Hệ thống phanh dẫn động kết hợp thủy lực-khí nén; Hệ thống phanh điện xu thời đại; d Theo khả điều chỉnh mômen phanh cấu phanh: Theo khả điều chỉnh mơ men phanh cấu phanh có hệ thống phanh với điều hòa lực phanh e Theo trợ lực Hệ thống phanh có trợ lực Hệ thống phanh khơng có trợ lực g Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh: Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh có hệ thống phanh với chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS) 1.2 Cấu tạo chung hệ thống phanh Cấu tạo Chung hệ thống phanh ô tơ mơ tả hình 1.1 Hình 1.1: Hệ thống phanh tơ Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính: GVHD:VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: BÙI QUỐC ĐẠT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh bố trí bánh xe nhằm tạo mô men hãm bánh xe phanh ô tô - Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền khuyêch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cấu phanh Tùy theo dạng dẫn động: khí, thủy lực, khí nén hay kết hợp mà dẫn động phanh bao gồm phần tử khác Ví dụ đẫn động khí dẫn động phanh bao gồm bàn đạp địn khí Nếu dẫn động thủy lực dẫn động phan bao gồm: bàn đạp, xi lanh (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) ống dẫn 1.3 Cơ cấu phanh Cơ cấu phanh phận sinh mô men phanh chuyển động ô tô thành dạng lượng khác (thường chuyển thành nhiệt năng) Trên ô tô chủ yếu sử dụng ma sát để tạo cấu phanh loại cấu phanh thường dùng ô tô cấu phanh tang trống, cấu phanh đĩa cấu phanh dải 1.3.1 Cơ cấu phanh tang trống Trong cấu phanh tang trống có nhiều loại khác nhau: * Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục A B Hình 1.2: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua Cơ cấu phanh đối xứng qua trục (có nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục thẳng đứng) thể hình 1.2 Trong sơ đồ hình1 loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh, loại hay sử dụng ôtô tải lớn; sơ GVHD:VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: BÙI QUỐC ĐẠT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đồ hình 1.2 loại sử dụng xi lanh thủy lực để ép guốc phanh vào trống phanh, loại thường sử dụng ôtô du lịch ôtô tải nhỏ Cấu tạo chung cấu phanh loại hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở má phanh trống phanh phía dưới, khe hở phía điều chỉnh trục cam ép cam lệch tâm (hình 1.2) Trên hai guốc phanh có tán (hoặc dán) ma sát Các dài liên tục phân chia thành số đoạn (hình 1.2) Ở hình 1.2 trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ guốc phanh bên trái guốc xiết, guốc bên phải guốc nhả Vì má phanh bên guốc xiết dài bên guốc nhả với mục đích để hai má phanh có hao mịn trình sử dụng má xiết chịu áp suất lớn Còn cấu phanh mở cam ép (hình 1.2) áp suất tác dụng lên hai má phanh nên độ dài chúng * Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm Hình 1.3: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm thể hình 1.3 Sự đối xứng qua tâm thể mâm phanh bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống chúng đối xứng với qua tâm Mỗi guốc phanh lắp chốt cố định mâm phanh có bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía má phanh với trống phanh Một phía pittơng ln tì vào xi lanh bánh xe nhờ lị xo guốc phanh Khe hở phía má phanh GVHD:VŨ THẾ TRUYỀN SVTH: BÙI QUỐC ĐẠT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trống phanh điều chỉnh cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp pittông xi lanh bánh xe Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường có dẫn động thủy lực bố trí cầu trước ơtơ du lịch ôtô tải nhỏ *Cơ cấu phanh guốc loại bơi Cơ cấu phanh guốc loại bơi có nghĩa guốc phanh không tựa chốt quay cố định mà hai tựa mặt tựa di trượt (hình 1.4) Có hai kiểu cấu phanh loại bơi: loại hai mặt tựa tác dụng đơn (hình 1.4); loại hai mặt tựa tác dụng kép (hình 1.4) - Loại hai mặt tựa tác dụng đơn: Ở loại đầu guốc phanh tựa mặt tựa di trượt phần vỏ xi lanh, đầu lại tựa vào mặt tựa di trượt pít tơng Cơ cấu phanh loại thường bố trí bánh xe trước ơtơ du lịch ơtơ tải nhỏ Hình 1.4: Cơ cấu phanh guốc loại bơi - Loại hai mặt tựa tác dụng kép:Ở loại xi lanh bánh xe có hai pittơng hai đầu guốc tựa hai mặt tựa di trượt hai piston Cơ cấu phanh loại sử dụng bánh xe sau ôtô du lịch ôtô tải nhỏ * Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa: GVHD:VŨ THẾ TRUYỀN 10 SVTH: BÙI QUỐC ĐẠT