TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
Công dụng yêu cầu và phân loại hệ thống phanh
Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe, dừng hẳn hoặc giữ xe đỗ ở một vị trí nhất định. Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất, bởi vì nó bảo đảm cho ôtô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển (tức là tăng được tốc độ trung bình của xe).
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm
- Phanh êm dịu trong bất kì mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn
- Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao và phải có hai dòng độc lập đối với phanh chính
- Phân bố mô men phanh phải hợp lý dể đảm bảo tận dụng tối đa trọng lượng bám tại các bánh xe và không xảy ra hiện tượng trượt lết khi phanh;
- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt
- Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển - với lực phanh trên bánh xe
- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng
1.1.3 Phân loại a Theo công dụng:
- Hệ thống phanh chính (phanh chân);
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay);
- Hệ thống phanh dự phòng;
- Hệ thống phanh rà hay chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ) sử dụng trên các xe cỡ lớn và trên các dốc dài; b Theo kết cấu của cơ cấu phanh:
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc;
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa; c Theo dẫn động phanh:
- Hệ thống phanh dẫn động cơ 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 (hiện đây đang là xu thế của thời đại); d Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh e Theo khả năng điều chỉnh mô men phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hòa lực phanh f Theo trợ lực
- Hệ thống phanh có trợ lực
- Hệ thống phanh không có trợ lực g Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh: h Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS).
Cấu tạo chung của hệ thống phanh
Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ô tô được mô tả trên hình 1.1
Hình 1.1: Hệ thống phanh trên ô tô Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính:
Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh ô tô.
Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh Tùy theo dạng dẫn động: cơ khí, thủy lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau Ví dụ nếu đẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh đòn cơ khí Nếu là dẫn động thủy lực thì dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn.
Cơ cấu phanh là bộ phận sinh ra mô men phanh và chuyển động năng của ô tô thành dạng năng lượng khác (thường chuyển thành nhiệt năng).
Trên ô tô chủ yếu sử dụng ma sát để tạo cơ cấu phanh và các loại cơ cấu phanh thường dùng trên ô tô là cơ cấu phanh tang trống, cơ cấu phanh đĩa và cơ cấu phanh dải.
1.2.1.1 Cơ cấu phanh tang trống
Trong cơ cấu phanh tang trống thì chúng ta có nhiều loại khác nhau:
* Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục
Hình 1.2: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục (có nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục thẳng đứng) được thể hiện trên hình 1.2 Trong đó sơ đồ hình 1.2a là loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này hay sử dụng trên ô tô tải lớn; sơ đồ hình 1.2b là loại sử dụng xi lanh thủy lực để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này thường sử dụng trên ôtô du lịch và ô tô tải nhỏ.
Cơ cấu phanh tang trống thường có cấu tạo chung gồm hai chốt cố định với bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới Khe hở phía trên có thể được điều chỉnh bằng trục cam ép hoặc cam lệch tâm.
Guốc phanh thường được lắp đặt các tấm ma sát để tăng cường độ bám Những tấm này có thể liên tục hoặc chia thành nhiều đoạn Khi trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ, guốc phanh bên trái sẽ xiết chặt còn bên phải nhả ra Vì má phanh bên xiết chịu áp lực lớn hơn nên nó có độ dài lớn hơn má bên nhả, nhằm đảm bảo hai má có độ hao mòn như nhau trong quá trình sử dụng.
Hệ phanh được mở bằng cam ép có cấu tạo khác với hệ phanh được mở bằng van trượt Hệ thống sẽ sử dụng một cam kép để tác động lực lên toàn bộ chiều dài của má phanh Khi cam ép hoạt động, áp suất tác dụng lên cả hai má phanh đều như nhau, tạo ra lực phanh cân bằng.
* Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm
Hình 1.3: Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 1.3 Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm.Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh Một phía của piston luôn tì vào xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp trong piston của xi lanh bánh xe Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường có dẫn động bằng thủy lực và được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.
* Cơ cấu phanh guốc loại bơi
Hình 1.4: Cơ cấu phanh guốc dạng bơi
Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi có cả hai đầu các guốc phanh đều chịu tác dụng trực tiếp của lực điều khiển P và có thể di trượt Kết cấu của cơ cấu phanh dạng bơi dung cho ô tô tải với hệ thống dẫn động phanh thủy lực điều khiển bằng khí nén
Cơ cấu phanh bố trí phía cầu sau ô tô tải có trọng lượng đặt lên 1 cầu lớn, các xi lanh bánh xe 3 bố trí hai piston 6, 17 (xi lanh kép) đồng thời tác động vào cả đầu trên, dưới của các guốc phanh 1 Guốc phanh chuyển động tịnh tiến và dịch chuyển ép sát vào tang trống phanh Piston 6 liên kết với ren với chốt đẩy 4, phục vụ mục đích khe hở ban đầu của má phanh với trống phanh Trên piston 6 có vành răng điều chỉnh Vị trí của piston 6 được thiết lập tương đối với xi lanh 8 khi xoay vành răng điều chỉnh Vành răng được cố định nhờ lò xo lá 9 đảm bảo không bị xoay khi hoạt động Hai lò xo hồi vị guốc phanh 16 bố trí kéo hồi vị cả hai đầu guốc phanh.
Khi làm việc guốc phanh được đẩy ra ép sát vào trống phanh ở cả hai đầu guốc phanh nên thời gian khắc phục khe hở giữa má phanh và trống phanh nhỏ (giảm độ chậm tác dụng), hiệu quả cao hơn loại guốc phanh cố định một đầu Sự liên kết lực điều khiển
P thông qua các xi lanh thủy lực, cho phép các piston xi lanh và điểm tì của guốc phanh có khả năng dịch chuyển nhỏ (liên kết bơi), đảm bảo lực điều khiển kể cả khi tiến và lùi.Đặc điểm khác biệt của guốc phanh kết cấu bơi ở biên dạng điểm tì guốc phanh dạng tự lựa, khi làm việc giúp các má phanh mài mòn đều theo chiều dài guốc phanh.
* Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa:
Hình 1.5: Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa
Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai.
Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa: cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn (hình 1.5.a); cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép (hình 1.5.b).
- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn:
Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh di động Hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trượt của piston xi lanh bánh xe Cơ cấu điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình.
- Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép:
Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai piston trong một xi lanh bánh xe Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình.
Cơ cấu phanh dạng đĩa có các dạng chính và kết cấu trên hình 1.6.
Hình 1.6: Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:
- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe;
- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe;
- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các piston của các xi lanh bánh xe;
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động.
* Loại giá đỡ cố định (hình 1.7.a):
Hình 1.7.a: Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định.
Loại này, giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai đĩa của đĩa phanh Trong các xi lanh có piston, mà một đầu của nó luôn tì vào các má phanh Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe.
* Loại giá đỡ di động (hình 1.7.b):
KẾT CẤU CHI TIẾT HỆ THỐNG PHANH XE KIA SELTOS 202027 2.1 Giới thiệu tổng quan về xe Kia Seltos 2020
Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh xe Kia Seltos 2020
2.2.1 Lựa chọn phương án thiết kế
- Cơ cấu phanh trên ô tô chủ yếu có hai dạng: phanh guốc và phanh đĩa Phanh guốc chủ yếu sử dụng trên các ôtô có tải trọng lớn: ôtô tải, ôtô chở khách và một số loại ôtô con Phanh đĩa được sử dụng chủ yếu trên xe con ngày nay phần lớn các xe con là sử dụng cho cả 2 cầu Vì vậy ta chọn:
+ Cơ cấu phanh trước: là kiểu phanh đĩa có càng phanh di động, đĩa phanh thông gió giúp làm mát tốt trong quá trình hoạt động Khi phanh trọng lượng xe phân bố lên cầu trước tăng, do đó tăng lực bám cho cầu trước, cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định khi hệ số ma sát thay đổi, điều này giúp cho bánh xe bị phanh làm việc ổn định, tận dụng được tối đa khả năng bám của xe.
+ Cơ cấu phanh sau: Cũng như với lí do trên thì ta chọn cơ cấu phanh sau là kiểu phanh đĩa có càng phanh di động, đĩa phanh là đĩa đặc vì sẽ tiết kiệm được một phần chi phí khi trọng lượng xe chủ yếu tập chung ở cầu trước.
- Phanh dừng kiểu phanh guốc tích hợp trong đĩa phanh trên 2 bánh sau, điều khiển và dẫn động bằng cơ khí
- Để giảm nhẹ lực tác động của người lái trong quá trình sử dung phanh, đồng thời tăng hiệu quả sử dụng phanh trong trường hợp phanh gấp ở hệ thống phanh trang bị thêm bộ trợ lực phanh Trợ lực phanh ta sử dụng bầu trợ lực kiểu chân không có kết cấu nhỏ gọn hỗ trợ phanh đạt hiệu quả trợ lực cao
- Trang bị ABS trên 4 bánh đây là phần không thể thiếu để nâng cao mức độ an toàn khi điều khiển xe.
- Hệ thống dẫn động phanh bằng thủy lực có những ưu nhược điểm sau: Ưu điểm:
+ Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu.
+ Phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao.
+ Hiệu suất cao, kết cấu đơn giản.
Nhược điểm của hệ thống này là tỉ số truyền của dẫn động không lớn, nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Vì vậy hệ thống dẫn động phanh thủy lực thường dùng trên ô tô con hoặc ô tô tải nhỏ Trong hệ thống dẫn động phanh thủy lực mạch dẫn động chia ra dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng.
Từ các ưu nhược điểm trên ta chọn loại dẫn động thủy lực hai dòng có trợ lực trên xe thiết kế.
Sự tích hợp của các hệ thống trên đã tạo ra một hệ thống phanh tối ưu nâng cao tính năng an toàn chủ động của xe.
2.2.2 Sơ đồ cấu tạo tổng quát và nguyên lý làm việc
Mạch thuỷ lực trên xe Kia Seltos 2020 được bố trí dạng mạch đường chéo
Hình 2.12: Sơ đồ bố trí hệ thống phanh dạng tổng quát 1- Bàn đạp phanh; 2- Trợ lực phanh; 3- Xilanh phanh chính; 4- Bộ cảm biến tốc độ; 5- Cụm cơ cấu phanh; 6- Mô-đun điều khiển ABS (HECU); 7- Đường dầu phanh
Khi đạp phanh, dầu áp cao từ xilanh phanh chính được trợ lực khuếch đại rồi truyền qua đường dầu phanh đến các xilanh bánh xe để phanh xe Khi nhả phanh, áp suất đường ống giảm, phớt bao kín sẽ kéo piston về vị trí ban đầu Lúc này, đĩa phanh quay trơn, má phanh tách khỏi đĩa.
- Nếu có một trong các bánh xe có dấu hiệu tốc độ giảm hơn so với các bánh khác (sắp bó cứng) tín hiệu này được HECU (6) xử lý và điều khiển (các van điện 3 vị trí) làm việc để giảm áp suất dầu trong xi lanh bánh xe đó để nó không bị bó cứng.
Trong trường hợp hệ thống ABS bị hư hỏng, đèn báo ABS trên bảng táp lô sẽ phát sáng Khi đó, chủ xe cần tiến hành kiểm tra bằng máy chẩn đoán để xác định nguyên nhân và sửa chữa kịp thời.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong hệ thống phanh
Trên xe Seltos 2020 cơ cấu phanh trước và sau đều là cơ cấu phanh đĩa và thuộc kiểu càng phanh di động Điều khác biệt cơ bản của 2 cơ cấu phanh trước và sau chỉ là thông số đĩa phanh, kiểu đĩa phanh.
Hình 2.13: Cấu tạo cơ cấu phanh trước và phanh sau 1-Bu lông; 2-Ốc xả E; 3-Khung đỡ ngàm; 4-Ngàm phanh; 5-Miếng điệm; 6-Má phanh; 7- Đệm giữ
Quá trình làm việc của cơ cấu phanh trước và sau là như nhau và được trình bày dưới đây:
- Khi đạp phanh: Dòng dầu có áp suất cao được truyền từ xilanh phanh chính tới xilanh bánh xe, dưới áp suất của dầu làm piston dịch chuyển về phía trước theo hướng tác dụng của dầu làm cúp pen piston cao su bị biến dạng, piston tiếp tục tiến đến khi đẩy má phanh áp sát vào đĩa phanh Trong lúc đó do càng phanh (calip) là không cố định trên giá đỡ mà dưới tác dụng của dòng dầu trong xilanh đẩy nó chuyển động ngược chiều với piston nhờ trục trượt làm má phanh còn lại lắp trên càng phanh cũng tiến vào áp sát vào đĩa phanh áp suất dầu vẫn tăng và các má phanh bị đẩy tiếp xúc vào đĩa phanh lực ma sát giữa má phanh và đĩa phanh sẽ giúp giảm tốc độ của xe và dừng xe (đĩa phanh lắp trên may ơ).
- Khi thôi đạp phanh: Do dòng dầu hồi về bình chứa và xilanh phanh chính nên lực tác dụng lên piston và càng phanh giảm dần và quá trình chuyển động của piston và càng phanh ngược chiều khi đạp phanh Lúc này đĩa phanh lại được tự do, cúp pen piston cũng trả về vị trí ban đầu và kết thúc quá trình phanh.
Hình 2.14: Cấu tạo xilanh phanh chính 1-Nắp; 2-Nắp lọc; 3-Bình dầu phanh; 4-Phớt; 5-Chốt xi lanh; 6-Vòng hãm; 7-Cụm piston số 1; 8-Cụm piston 2; 9-Vỏ xi lanh phanh chính
2 Nguyên lý làm việc: a) Khi hoạt động bình thường:
* Khi không đạp phanh: Cúp pen của piston số 1 và số 2 nằm giữa cửa vào và cửa bù làm cho xilanh và bình dầu thông nhau Piston số 2 bị lực của lò xo hồi vị số 2 đẩy sang phải, nhưng không thể chuyển động hơn nữa do có bu lông hãm.
* Khi đạp phanh: Piston số 1 dịch sang trái, cúp pen của nó bịt kín cửa hồi như vậy bịt đường thông nhau giữa xilanh và bình chứa Nếu piston bị đẩy tiếp, nó làm tăng áp suất dầu trong xilanh, áp suất này tác dụng lên xilanh bánh sau Do cũng có một áp suất dầu như thế tác dụng lên piston số 2, piston số 2 hoạt động giống hệt như piston số 1 và tác dụng lên các xilanh bánh trước.
* Khi nhả bàn đạp phanh: Các piston bị áp suất dầu và lực lò xo hồi vị đẩy về vị trí ban đầu Tuy nhiên do dầu không chảy từ xilanh bánh xe về ngay lập tức, nên áp suất dầu trong xilanh chính giảm nhanh trong một thời gian ngắn (tạo thành độ chân không) Kết quả là dầu trong bình chứa sẽ chảy vào xilanh qua cửa vào, qua rất nhiều khe trên đỉnh piston và qua chu vi của cúp pen Sau khi piston trở về vị trí ban đầu thì dầu từ xilanh bánh xe dần dần trở về bình chứa qua xilanh chính và các cửa bù Các cửa bù cũng điều hoà sự thay đổi thể tích dầu trong xilanh do nhiệt độ thay đổi Vì vậy nó tránh cho áp suất dầu không bị tăng trong xilanh khi không đạp phanh. b) Khi hoạt động không bình thường (có sự cố trong hệ thống):
* Rò rỉ dầu phía sau xilanh phanh chính: Khi đạp phanh, piston số 1 dịch sang trái tuy nhiên không sinh ra áp suất dầu ở phía sau của xilanh Vì vậy piston số 1 nén lò xo hồi vị để tiếp xúc với piston số 2 để đẩy piston số 2 sang trái Piston số 2 làm tăng áp suất dầu phía trước xilanh, vì vậy làm hai phanh nối với phía trước bên phải và phía sau bên trái hoạt động.
* Rò rỉ dầu phía trước xilanh chính: Do áp suất dầu không sinh ra ở phía trước xilanh, pisotn số 2 bị đẩy sang trái đến khi nó chạm vào thành xilanh Khi piston số 1 bị đẩy tiếp sang trái, áp suất dầu phía sau xilanh tăng cho phép 2 phanh nối với phía trước bên trái và phía sau bên phải hoạt động.
Bộ trợ lực phanh sử dụng lực chân không được tạo ra từ đường ống nạp của động cơ để cung cấp thêm lực hỗ trợ cho việc phanh, làm tăng đáng kể hiệu quả phanh Lực gây ra bởi bàn đạp phanh được khuếch đại thông qua nguyên lý chênh lệch áp suất giữa chân không động cơ và áp suất khí quyển, tạo ra phản ứng mạnh hơn so với việc tác động trực tiếp lực lên hệ thống phanh.
Bộ trợ lực chân không đóng vai trò hỗ trợ người lái giảm lực đạp phanh Nó bao gồm các thành phần sau: ống chân không (1), van áp suất (2), chốt giữ (3) với gioăng làm kín (4), chốt giữ (5), bộ trợ lực phanh (6), xi lanh phanh chính (7) và long đền (8).
Hình 2.16: Bộ trợ lực chân không
Bầu lực chân không A kết nối với bơm chân không bằng van một chiều Van điều khiển trên ty đẩy bàn đạp đóng mở rãnh không khí Van một chiều đóng đầu ống chặn khi không dùng phanh Màng tác động lắp chặt với đế cần đẩy.
- Khi không đạp phanh: Van không khí được nối với cần điều khiển van và bị lò xo hồi vị của van kéo về bên phải Van điều khiển bọ lò xo đẩy sang bên trái van không khí. Thế nên, không khí ở ngoài bị chặn không vào được buồng biến đổi áp suất Và van chân không bị tách khỏi van điều chỉnh tạo nên một lối thông cho buồng A và B Vì thế nên lò xo của màng ngăn đẩy piston sang bên phải.
Khi sử dụng phanh, van điều khiển mở thông rãnh không khí, van không khí dịch sang trái bịt lối thông giữa buồng A và B Van không khí tiếp tục dịch trái, cho không khí ngoài vào buồng áp suất biến đổi, tạo chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất biến đổi và buồng áp suất không đổi, khuyếch đại lực nén lò xo, tăng áp lực piston, hỗ trợ quá trình phanh.
- Trạng thái giữ phanh: Nếu bạn đạp bàn phanh ở mức độ nhẹ, cần điều khiển van và van không khí không dịch chuyển hẳn qua bên trái nhưng piston vẫn được đẩy sang trái Lúc này, không khí bên ngoài bị chặn không vào được buồng áp suất biến đổi nên áp suất trong buồng biến đổi vẫn ổn định nhờ van điều khiển dịch chuyển sang trái và tiếp xúc Từ đó duy trì một độ chênh lệch áp suất không đổi giữa áp suất biến đổi và áp suất ổn định Nhờ vậy mà piston giúp duy trì lực phanh.
Hình 2.17: Bàn đạp phanh 1- Giá đỡ cụm bàn đạp phanh; 2- Cụm bàn đạp phanh; 3- Công tắc đèn phanh; 4- Tay phanh; 5- Bàn đạp phanh
Khi ta tác dụng lực vào bàn đạp phanh cùng với sự trợ lực của bộ trợ lực chân không sẽ mở đường dầu phanh từ xi lanh chính sẽ được phân phối tới các cụm phanh thực hiện quá trình phanh và đồng thời sẽ bật công tắc đèn phanh ở phía sau xe để báo hiệu Tùy theo lực đạp của người lái và một số cảm biến khác hệ thống điều khiển sẽ đưa ra phương án phanh xe tối ưu để đảm bảo an toàn.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE KIA SELTOS 2020
Thiết kế tính toán hệ thống phanh
3.1.1 Xác định mô men phanh cần thiết tại các bánh xe
Hình 3.1 Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô khi phanh.
Lực phanh tại bánh xe đạt được giá trị lớn nhất khi bánh xe bắt đầu trượt lết, trong quá trình trượt mô men phanh không tăng được nữa mà thậm chí còn có xu hướng giảm.
Vì vậy, ta thường tính toán mô men phanh cần thiết tại các bánh xe sao cho tận dụng tối đa khả năng bám của bánh xe.
Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở các bánh xe thì mô men phanh cần thiết sinh ra tại mỗi cơ cấu phanh
(2) Trong đó: a - Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu trước: 2 7830.2, 61 1,1745
b - Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu sau: b L a 1, 4355 m hg - Chiều cao trọng tâm xe nằm trong (0,6-0,8) m Chọn h g 0,6 m
G- Trọng lượng ôtô khi đầy tải: G= 17400(N).
G1-trọng lượng tĩnh trên cầu trước: G 1 G 55%174000,559570(N)
G2- trọng lượng tĩnh trên cầu sau: G 2 G 45%174000, 457830(N)
L- Chiều dài cơ sở ô tô: L= 2610(mm) = 2,61(m). g - Gia tốc trọng trường: g = 9,81(m/s 2 )
- Hệ số bám của bánh xe với mặt đường = 0,7 j max - Gia tốc chậm dần lớn nhất khi phanh: j m ax .g6,86 m s/ 2 rbx - Bán kính lăn của bánh xe
Với cỡ lốp bánh trước và bánh sau là 215/60R17 nên:
- Hệ số kể đến biến dạng của lốp: = 0, 93
Thay các giá trị trên vào (1) và (2) ta có:
Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh trước là:
Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh sau là:
3.1.2 Tính toán cơ cấu phanh đĩa Đĩa phanh phải có kích thước đảm bảo cho việc tháo lắp dễ dàng khi có sửa chữa và đĩa phải có không gian thoáng giúp cho việc tản nhiệt của đĩa phanh được nhanh chóng và đĩa phải có khối lượng nhỏ nhưng vẫn phải đảm bảo việc quan trọng nhất là đạt được hiệu quả phanh như mong muốn.
Với lốp có đường kính vòng lắp vành lên la-zăng là d = 17,25 inch = 438,1 mm, ta chọn bán kính ngoài của đĩa phanh là Rng = 150 mm và bán kính trong của đĩa phanh là Rtr = Rng - b, trong đó b là bề rộng của má phanh.
Từ đó ta có bảng tính đường kính xi lanh phanh:
Cơ cấu phanh cầu trước Cơ cấu phanh cầu sau
Mômen phanh sinh ra trên một cơ cấu phanh loại đĩa quay được xác định như sau:
P1 - Lực ép, ép má phanh vào với đĩa
Mômen phanh sinh ra trên một cơ cấu phanh loại đĩa quay được xác định như sau:
Cơ cấu phanh cầu trước Cơ cấu phanh cầu sau phanh. μ - Hệ số ma sát μ =0,3.
Rtb- Bán kính trung bình tấm ma sát.
R1, R2 là bán kính bên trong và bên ngoài của tấm ma sát Theo xe tham khảo ta có:
n- Số lượng ống xylanh bánh xe, chọn n=1; p0- Áp suất chất lỏng trong hệ thống p0=5 ¿ 8(MPa) Chọn p0 = 6 (MPa) d1- Đường kính xi lanh bánh xe của phanh đĩa phía trước Nên:
phanh vào với đĩa phanh.
Rtb- Bán kính trung bình tấm ma sát
R1, R2 là bán kính bên trong và bên ngoài của tấm ma sát Theo xe tham khảo ta có:
n- Số lượng ống xylanh bánh xe, chọn n=1; p0- Áp suất chất lỏng trong hệ thống p0=5 ¿ 8(MPa) Chọn p0 = 6 (MPa) d2- Đường kính xi lanh bánh xe của phanh đĩa phía sau Nên:
3.1.3 Xác định các kích thước má phanh
Kích thước má phanh được xác định dựa trên các điều kiện sau: Công ma sát riêng; Áp suất lên bề mặt má phanh; Tỷ số p; Chế độ làm việc của cơ cấu phanh Kích thước của các má phanh phải được lựa chọn sao cho thảo mãn các điều kiện trên.
Khi phanh ôtô đang chuyển động với vận tốc V0 cho tới khi dừng hẳn (V=0) thì toàn bộ động năng của ôtô có thể được coi là đã chuyển thanh công ma sát L tại các cơ cấu phanh Gọi tổng diện tích các má phanh là A∑ khi đó tacó công ma sát riêng:
G - Trọng lượng ôtô khi đầy tải: G400 (N).
V0= 50 (km/h) = 13,89 (m/s) là tốc độ của ôtô khi bắt đầu phanh.
l - Công ma sát riêng giới hạn với V0= 50 (km/h) thì l = (4 10).10 6 (J/m 2 )
A∑- Tổng diện tích các má phanh:
Chọn: x0 - Góc ôm tấm ma sát x0 = 60 0
R1, R2 - Bán kính trong và ngoài của các má phanh
Vậy ta có công ma sát riêng :
Như vậy điều kiện về công ma sát riêng là thỏa mãn.
3.1.3.2 Áp suất lên bề mặt má phanh Áp suất trên bề mặt ma sát chính bằng lực ép ép má phanh vào với đĩa phanh chia cho diện tích má phanh. Áp suất lên bề mặt má phanh bị giới hạn bởi sức bền của vật liệu
- Đối với má phanh ở cầu trước: P1580,84 (N)
- Đối với má phanh ở cầu sau: P 523,06 (N)
Diện tích một má phanh là:
Ta có áp suất lên bề mặt má phanh là:
- Đối với má phanh ở cầu trước:
- Đối với má phanh ở cầu sau:
Vậy áp suất trên các bề mặt má phanh đều nằm trong giới hạn cho phép.
Tỷ số p là tỷ số giữa khối lượng toàn bộ của ô tô M và tổng diện tích các má phanh
Như vậy tỷ số p nằm trong giới hạn cho phép.
3.1.3.4 Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh
Trong quá trình phanh ô tô, toàn bộ động năng của khối lượng chuyển động của ôtô được chuyển hóa thành nhiệt năng tại các cơ cấu phanh Một phần của lượng nhiệt này sẽ nung nóng chi tiết của cơ cấu phanh mà chủ yếu là đĩa phanh, phần còn lại tỏa ra ngoài không khí.
Trong trường hợp phanh ngặt, thời gian phanh rất ngắn nên lượng nhiệt tỏa ra ngoài không khí rất nhỏ, có thể bỏ qua được, khi đó mức gia tăng nhiệt độ của đĩa phanh so với môi trường bên ngoài được xác định ([1] - trang 165):
V0 - Tốc độ của ô tô khi bắt đầu quá trình phanh.
V- Tốc độ của ô tô khi kết thúc quá trình phanh. m t - Khối lượng đĩa phanh. c - Nhiệt dung riêng của vật liệu làm trống phanh, đối với gang và thép: c = 500(J/kg.độ).
Với V0= 30 (km/h) = 8, 33 (m/s) và V= 0 thì mức gia tăng nhiệt độ cho phép: [ ] 0
Trên thực tế khối lượng các đĩa phanh và các chi tiết bị nung nóng lớn hơn 0,82(kg) do đó thoả mãn.
Tính toán dẫn động phanh
Sơ đồ dẫn động phanh:
Nhiệm vụ của quá trình tính toán dẫn động phanh thủy lực bao gồm việc xác định các thông số cơ bản của nó: đường kính xi lanh công tác, đường kính xi lanh chính, tỉ số truyền dẫn động, lực và hành trình bàn đạp.
Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống dẫn động phanh bằng thủy lực
1-Bánh xe; 2-Xi lanh bánh trước; 3-Đĩa phanh bánh trước; 4-Xilanh chính; 5-Trợ lực phanh; 6-Bàn đạp; 7-Đĩa phanh bánh sau; 8-Xi lanh phanh bánh sau.
3.2.1 Đường kính xi lanh công tác Đường kính xi lanh công tác được tính ở phần 3.1.2 Để tạo lên áp suất p = 6 MPa thì cần phải tác dụng lên bàn đạp một lực Qbđ
D - Đường kính xilanh tổng phanh Chọn D = 20 mm =0,02 m l, l’ - Các kích thước của đòn bàn đạp, l’/l = 88/240 η - Hiệu suất dẫn động thuỷ lực: 0,92 0,94 .Chọn η = 0,92
Lực bàn đạp cho phép
[Qbd]=0,650,75 KN đối với ô tô con;
[Qbd]=0,750,80 KN đối với ô tô tải;
Như vậy ta phải lắp thêm bộ trợ lực phanh để giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái.
3.2.2 Hành trình làm việc của piston xi lanh bánh xe
Do các cơ cấu phanh cầu trước và cơ cấu phanh cầu sau đều là cơ cấu phanh đĩa, khe hở giữa má phanh và đĩa phanh rất nhỏ
Hành trình của bàn đạp phanh
Hành trình bàn đạp gồm hai thành phần chính là hành trình tự do, dùng để khắc phục khe hở giữa ti đẩy và piston (δ = 1,5 – 2 mm) và hành trình làm việc tương ứng với hành trình piston (Δ) Trong bài viết này, hành trình tự do được chọn là 1,6 mm dựa trên thông tin được trích dẫn từ tài liệu tham khảo ([1], trang 166).
Nếu coi chất lỏng là không nén được và các đường ống là tuyệt đối cứng, thì toàn bộ toàn bộ chất lỏng bị đẩy ra khỏi xi lanh chính sẽ đưa vào các xi lanh công tác và tạo nên các dịch chuyển x1 và x2 của các piston tại các xi lanh này:
Tuy nhiên, trên thực tế do chất lỏng bị nén và các đường ống bị giãn nở dưới áp suất, nên hành trình piston Δ) ([1]-trang 166) sẽ tăng lên đôi chút Mức tăng này có thể được tính đến bởi hệ số 1,05 1,1 khi đó:
Hành trình bàn đạp được tính như sau:
Xác định hành trình piston xi lanh chính
Hành trình của piston trong xilanh chính phải bằng hoặc lớn hơn yêu cầu đảm bảo thể tích dầu đi vào các xilanh làm việc ở các cơ cấu phanh.
Gọi S1, S2 là hành trình dịch chuyển của piston thứ cấp và sơ cấp thì
Với S2 là hành trình dịch chuyển của piston sơ cấp khi ta coi nó có tác dụng độc lập (không liên hệ với piston thứ cấp).
Trong đó: d1, d2: đường kính xilanh bánh xe trước và sau. d1 = 47mm; d2 = 27 mm
D: Đườnh kính xilanh chính, D = 20 mm x1, x2: Hành trình dịch chuyển của piston bánh xe trước và sau. x1 = 1 mm; x2 = 1 mm
Như vậy: Piston thứ cấp dịch chuyển một đoạn S2 = 4 mm
Piston sơ cấp dịch chuyển một đoạn S1 = 12 mm
Tính bền đường ống dẫn động phanh
Đường ống dẫn động phanh chịu áp suất khá lớn tới 100 (KG/cm 2 ).
Khi tính có thể coi đường ống dẫn dầu là loại vỏ mỏng bịt kín hai đầu và có chiều dài khá lớn. Ứng suất được tính như sau: σ = t p× R s
R - Bán kính bên trong đường ống dẫn, R = 3 (mm) = 0,003 (m). s - Chiều dầy của ống dẫn, s = 0,5 (mm) = 0,0005 (m).
Cắt ống bằng mặt phẳng vuông góc với trục của ống thì ứng suất pháp n tác dụng lên thành vỏ ống phải cân bằng với áp suất của chất lỏng tác dụng lên diện tích mặt cắt ngang của ống.
Đường ống làm bằng hợp kim đồng có 260 MPa
Như vậy đường ống dẫn động đủ bền.
Tính toán thiết kế bộ trợ lực phanh
Ta có sơ đồ tính toán bộ trợ lực phanh chân không như sau:
Hình 2.3: Sơ đồ tính toán bộ trợ lực phanh chân không 1-Piston xilanh chinh; 2-Vòi chân không; 3-Màng chân không; 4-Van chân không; 5-Van khí; 6-Van điều khiển; 7-Lọc khí; 8-Thanh đẩy; 9-Bàn đạp.
Hệ số cường hóa của trợ lực
Lực đạp bàn đạp của người lái được chọn ở mức 300N kết hợp với lực hỗ trợ từ hệ thống trợ lực để tạo ra áp suất cực đại lên hệ thống phanh, đạt khoảng 7MPa trong trường hợp phanh gấp.
Từ công thức xác định lực bàn đạp:
Với Qbđ = 300 N ta xác định được áp suất pi do người lái sinh ra lúc đạp phanh là:
D- Đường kính xi lanh chính, D = 0,02 m. l, l' - Kích thước đòn bàn đạp.
tl - hiệu suất truyền lực, tl = 0,92.
Như vậy, áp suất còn lại do bộ cường hoá sinh ra là:
Hệ số cường hoá được tính như sau:
p Yêu cầu của bộ cường hóa thiết kế là luôn phải đảm bảo hệ số cường hoá trên
Ta xây dựng được đường đặc tính của bộ cường hoá như sau:
Hình 3.4: Đường đặc tính của bộ cường hóa
Xác định kích thước màng cường hoá
Để tạo được lực tác dụng lên thanh đẩy piston thuỷ lực phải có độ chênh áp giữa buồng A và buồng B tạo nên áp lực tác dụng lên piston 1.
Xét sự cân bằng của màng 3 ta có phương trình sau:
p - Độ chênh áp phía trước và phía sau màng 3, lấy bằng 0,05(MPa) ứng với tốc độ làm việc không tải của động cơ khi phanh.
F4 - Diện tích hữu ích của màng 3.
Plx - Lực lò xo ép màng 3.
Qc - Lực tác dụng lên piston thuỷ lực được tính theo công thức:
F11- Diện tích của piston xylanh chính
pc - áp suất do trợ lực phanh tạo ra, pc = 3,603(MPa).
- hiệu suất dẫn động thuỷ lực, = 0,92.
Từ phương trình cân bằng màng 3 ta có:
Tham khảo các xe có trợ lực chân không ta có: Plx = 150 N.
Vậy ta có đường kính màng 3 là:
Như vậy màng 3 của bộ cường hoá có giá trị bằng 190 mm để đảm bảo áp suất cường hoá cực đại pc
Tính lò xo lò xo màng cường hóa
Lò xo màng cường hoá được tính toán theo chế độ lò xo trụ chịu nén.
3.9.1 Đường kính dây lò xo
Trong đó: d - Đường kính dây lò xo.
Flx - Lực lớn nhất tác dụng lên lò xo (tham khảo xe có dẫn động phanh dầu),
Flx 0 N. c - Hệ số đường kính: c D
D - Đường kính trung bình của lò xo d - Đường kính dây lò xo Chọn c = 15 k - hệ số tập trung ứng suất, được tính theo công thức:
[] - ứng suất giới hạn, với lò xo làm bằng thép 65, [] = 330 Mpa.
Từ đó tính được đường kính trung bình của lò xo:
3.9.2 Số vòng làm việc của lò xo
Trong công thức, x biểu thị chuyển vị làm việc của lò xo khi ngoại lực tăng từ giá trị nhỏ nhất Fmin (lực lắp) đến giá trị lớn nhất Fmax Chuyển vị này được xác định dựa trên hành trình của piston xilanh chính.
Ta có tổng hành trình của 2 piston xilanh chính là S =S1 + S2 = 12+4 = 16 mm, với S1, S2 là hành trình của piston sơ cấp và piston thứ cấp Có thể chọn x bằng hoặc lớn hơn tổng số hành trình trên Lấy x = 16
G - Mô đun đàn hồi vật liệu, G = 8.10 4 MPa. d, c - Đường kính dây lò xo và hệ số đường kính c = 15, d = 4,4 mm
Fmax, Fmin (tham khảo các xe có dẫn động phanh dầu) Fmax = 150 N, Fmin = 80 N.
3.9.3 Độ biến dạng cực đại của lò xo
D- Đường kính trung bình của vòng lò xo, D = 66 mm. n-Số vòng làm việc của lò xo, n =3 vòng.
Fmax- Lực tác dụng cực đại lên lò xo, Fmax = 150N.
G- Môđun đàn hồi, G = 8.10 4 MPa. d- Đường kính dây, d = 4,4 mm.
3.9.4 Ứng suất của lò xo
Trên thực tế chiều dài nén của lò xo bằng với tổng hành trình của 2 piston thứ cấp và sơ cấp Khi đó lực tác dụng lên lò xo Plx được tính từ tổng hành trình h của piston như sau:
S- Tổng hành trình dịch chuyển của các piston, S = 7,8 mm.
G- Mođun đàn hồi, G = 8.10 4 MPa. d- Đường kính dây lò xo, d = 4,4mm. c- Tỉ số đường kính, c = 15. n- Số vòng lò xo, n = 3 vòng.
Fmin - Lực lắp lò xo, F = 80N.
Từ đó ta kiểm tra được ứng suât xoắn sinh ra ở thớ biên lò xo là:
Lò xo làm bằng thép 65 có [] = 330MPa, so sánh thấy < [] Vậy điều kiện bền xoắn dược đảm bảo.
* Số vòng toàn bộ của lò xo: n0 = n + 2 = 3 + 2 = 5 vòng
* Chiều cao lò xo khi các vòng xít nhau
* Bước của vòng lò xo khi chưa chịu tải
Trong đó: d- đường kính dây lò xo, d = 4,4mm. n- số vòng làm việc của lò xo, n = 3 vòng.
max- độ biến dạng cực đại, max = 34,5 mm.
* Chiều cao lò xo khi chưa chịu tải
Lò xo van khí
Lò xo van khí được tính toán theo chế độ lò xo trụ chịu nén.
3.10.1 Đường kính dây lò xo:
Trong đó: d - đường kính dây lò xo.
Flx - lực lớn nhất tác dụng lên lò xo, Flx = 20 N. c - hệ số đường kính, D. cd
D - đường kính vòng lò xo. d - đường kính dây lò xo
Chọn c = 15 k - hệ số tập trung ứng suất, được tính theo công thức:
[] - ứng suất giới hạn, với lò xo làm bằng thép 65, [] = 330 MPa.
Từ đó tính được đường kính trung bình của lò xo :
3.10.2 Số vòng làm việc của lò xo
Trong đó: x - chuyển vị làm việc của lò xo khi ngoại lực tăng đến giá trị lớn nhất Fmax, từ giá trị lực nhỏ nhất Fmin (lực lắp), x được chọn dựa vào hành trình của van khí x = 3 mm
G - môđun đàn hồi vật liệu, G = 8.10 4 MPa. d, c - đường kính dây lò xo và hệ số đường kính. c = 15 ,d = 1,6 mm,.
F , F (tham khảo các xe có dẫn động phanh dầu)
3.10.3 Độ biến dạng cực đại của lò xo
D - đường kính trung bình của vòng lò xo, D = 24 mm. n -số vòng làm việc của lò xo, n =3 vòng.
Fmax - lực tác dụng cực đại lên lò xo, Fmax = 20N.
G - môđun đàn hồi, G = 8.10 4 MPa. d - đường kính dây, d = 1,6 mm.
* Số vòng toàn bộ của lò xo: n0 = n + 2 = 3 +2 = 5 vòng
* Chiều cao lò xo khi các vòng xít nhau:
* Bước của vòng lò xo khi chưa chịu tải
Trong đó: d - đường kính dây lò xo, d = 1,6 mm. n - số vòng làm việc của lò xo, n = 3 vòng.
max - độ biến dạng cực đại, max = 12,6 mm.
* Chiều cao lò xo khi chưa chịu tải
BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH XE KIA SELTOS 2020
Nội dung bảo dưỡng hệ thống phanh
Để đảm bảo hệ thống phanh hoạt động hiệu quả, cần kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp phanh, trạng thái hoạt động và độ kín của tổng phanh, các đường dẫn hơi và dầu Ngoài ra, hiệu lực của hệ thống phanh cũng cần được đánh giá cẩn thận để đảm bảo khả năng dừng xe an toàn.
- Kiểm tra mức dầu phanh Nếu thiếu phải bổ sung.
- Kiểm tra, bổ sung dầu phanh.
- Kiểm tra, xiết chặt các đầu nối của đường ống dẫn dầu Đảm bảo kín, không rò rỉ trong toàn bộ hệ thống.
- Kiểm tra trạng thái làm việc bộ trợ lực phanh
- Kiểm tra, xiết chặt bàn đạp phanh, trợ lực phanh và xi lanh phanh chính.
- Tháo, kiểm tra má phanh, đĩa phanh, càng phanh, giá đỡ Nếu lỏng phải xiết chặt lại Nếu mòn quá tiêu chuẩn phải thay.
- Kiểm tra độ kín khít của xi lanh phanh chính Kiểm tra mức dầu ở bầu chứa của xi lanh phanh chính.
- Điều chỉnh hành trình và hành trình tự do của bàn đạp phanh.
- Kiểm tra hiệu quả của phanh tay, xiết chặt các giá đỡ Nếu cần phải điều chỉnh lại.
- Kiểm tra, đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh
Các yêu cầu khi bảo dưỡng – sửa chữa hệ thống phanh
a) Kiểm tra trước khi tháo: Khi sửa xe, không bao giờ tháo rời ngay lập tức Đầu tiên, kiểm tra xe kỹ lưỡng, xác định bản chất của hư hỏng và xem liệu việc đại tu có thực sự cần thiết hay không Nếu cần đại tu phanh, chỉ bắt đầu việc đại tu sau khi đã kiểm tra toàn bộ xe Kiểm tra trước khi đại tu sẽ giúp ta quyết định công việc sửa chữa nào là thực sự cần thiết. b) Kiểm tra trong qua trình tháo: Bất cứ khi nào tháo chi tiết đều phải kiểm tra nó kỹ lưỡng Kiểm tra xem chi tiết được lắp ban đầu như thế nào, nó có bị mòn, hỏng… Việc này rất quan trọng bởi vì có một vài hư hỏng gây ra bởi sự hư hỏng của bản thân chi tiết, một số khác do cách lắp hay do điều chỉnh không đúng. c) Giữ các chi tiết đã tháo theo đúng thứ tự: Một vài chi tiết sau khi tháo có thể giữ riêng để dùng lại Tuy nhiên các gioăng, đệm và các chi tiết tương tự phải được thay mới sau mỗi lần tháo chúng Các chi tiết sẽ dùng lại phải để ở các khay riêng để chúng có thể được lắp lại đúng vào vị trí và hướng ban đầu Khay đựng chi tiết không được dính dầu động cơ và các chất bẩn vì các chất này sẽ ảnh hưởng không tốt đến các cuppen và các chi tiết cao su khác Hơn nữa, không để dầu và mỡ dính vào mặt trong của má phanh và các bề mặt ma sát của đĩa phanh. d) Rửa và lau sạch các chi tiết tháo: Sau khi tháo rời các chi tiết thường dính bụi, cát, mỡ… phải làm sạch các tạp chất này ra khỏi chi tiết bằng cách lau, rửa hay thổi khí nén Nếu các chi tiết được lắp lại mà không làm sạch, những tạp chất này sẽ gây khó khăn cho việc nhận dạng các hư hỏng Hơn nữa nó có thể gây ra các hư hỏng mới sau khi chi tiết được lắp lại. e) Lắp lại các chi tiết: Các chi tiết phải được lắp lại chính xác theo đúng các bước quy định, phải sử dụng đúng các dụng cụ theo chỉ dẫn. f) Điều chỉnh sau khi lắp: Kiểm tra rằng các chi tiết được lắp đúng, sau đó điều chỉnh (nếu cần) để đạt đến giá trị tiêu chuẩn, dùng đúng dụng cụ đo và thiết bị kiểm tra.Cuối cùng, kiểm tra xem các chi tiết hoạt động có bình thường không.
Các hư hỏng của hệ thống phanh và cách khắc phục
Bảng 3.1 Các hư hỏng của hệ thống phanh và cách khắc phục
Hư hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục
- Hành trình của bàn phanh không đúng
- Đường dầu hoặc khí của hệ thống phanh bị rò rỉ
- Piston bánh trước bị bó
- Chỉnh lại hành trình bàn đạp phanh
- Xiết chặt lại các đầu khớp nối, thay thế các đệm
- Xả khí lẫn trong dầu phanh
- Bầu trợ lực và phớt giữa tổng trên bị hỏng
- Phớt xi lanh bị hỏng
- Tháo ra lấy giấy ráp mịn và dầu đánh lại
- Thay thế bầu trợ lực và phớt giữa tổng trên
- Thay phớt, má phanh mới
Bó phanh - Hành trình của bàn phanh không đúng
- Phanh tay điều chỉnh sai
- Xi lanh bánh xe bị kẹt
- Xi lanh phanh chính bị hỏng
- Phanh bị bó do khô dầu hay nước vào
- Điều chỉnh lại hành trình bàn phanh
- Điều chỉnh lại phanh tay
- Thay thế xi lanh bánh xe
- Thay thế xi lanh phanh chính
- Đánh sạch và cho thêm mỡ
Phanh bị ăn lệch một bên
- Phớt xi lanh phanh bị hỏng
- Áp suất hơi lốp không đủ hoặc áp xuất hơi lốp ở các bánh xe không đều
- Má phanh bị dính dầu
- Bơm lốp đúng áp suất quy định
- Thay lốp mới nếu cần thiết
- Có một lượng nhỏ nước, dầu hay mỡ trên má phanh
- Đĩa bị xước hay méo
- Má phanh mòn hay bị chai cứng
- Xi lanh bánh xe gắn không chặt
- Khắc phục nguyên nhân gây ra nước, dầu hay mỡ và thay má phanh
- Thay hay sửa má phanh
- Sửa hay thay trợ lực
Tiếng kêu khác thường khi phanh
- Tiếng đĩa và má phanh bị mòn hay xước
- Miếng chống ồn má phanh bị mất hay hỏng
- Càng phanh bavia hay bị gỉ
- Má phanh dính mỡ, bẩn hay chai cứng
- Lắp các chi tiết không chính xác
- Kiểm tra, sửa hay thay thế đĩa và má phanh
- Làm sạch hay cạo bavia càng phanh
- Kiểm tra lắp lại các chi tiết
- Kiểm tra và điều chỉnh lại bàn đạp, trợ lực phanh
- Điều chỉnh bàn đạp hay cần đẩy trợ lực sai
Một số công việc chính trong bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh
4.4.1 Xả khí khỏi mạch dầu
Mạch dầu của hệ thống phanh phải không được có khí Nếu khí lọt vào hệ thống, áp suất từ xi lanh phanh chính sẽ không được truyền tới xi lanh bánh xe do nó chỉ dùng để nén khí mà thôi.
Sau khi tháo mạch dầu của hệ thống hay khi có thể có khí trong mạch, thì phải xả hết khí ra khỏi hệ thống.
Hình 4.1: Dấu hiệu có không khí trong hệ thống phanh
4.4.1.1 Các yêu cầu khi thực hiện thao tác xả khí
- Có 2 người tiến hành công việc: một người ngồi ở ghế người lái thao tác đạp phanh và một người ở bánh xe thao tác xả khí.
Hình 4.2: Vị trí và cách thực hiện xả E
- Luôn có đủ dầu trong bình trong quá trình xả khí Dầu không được lẫn các chất bẩn, nước …
Hình 4.3: Đổ thêm dầu phanh khi đang xả E
- Tại mỗi bước của quá trình, sử dụng các tín hiệu có thể hiểu được để báo tin cho nhau biết đã xong bước nào và sẽ làm bước nào.
- Đạp phanh chậm, nếu đạp phanh nhanh các bọt khí sẽ bị vỡ nhỏ vì vậy khó xả ra khỏi hệ thống.
- Hết sức cẩn thận, không cho dầu phanh nhỏ lên hay tràn trên mặt sơn Nếu bị phải rửa sạch ngay bề mặt sơn.
- Không dùng lại dầu phanh cũ.
- Đầu tiên xả khí ra khỏi xi lanh phanh chính Sau đó xả khí ra khỏi xi lanh bánh xe xa xi lanh chính nhất Lặp lại đến khi khí bị xả ra khỏi tất cả các xi lanh bánh xe.
4.4.1.2 Xả khí ra khỏi xi lanh chính a) Dùng dụng cụ tháo các ống dầu phanh ra khỏi xi lanh phanh chính Dùng khay hứng dầu phanh. b) Đạp bàn đạp phanh chậm và giữ nó ở vị trí dưới cùng. c) Bịt nút cửa ra bằng ngón tay rồi nhả phanh.
Hình 4.4: Thao tác tháo bình dầu phanh d) Lặp lại bước (b) và (c) 3 hay 4 lần. e) Dùng dụng cụ nối các ống dầu phanh vào xi lanh chính.
4.4.1.3 Xả khí khỏi mạch dầu. a) Lắp ống nhựa vào nút xả khí trên xi lanh phanh bánh xe
- Tháo nắp nút xả khí ra khỏi nút xả khí.
- Nối ống nhựa vào nút xả khí và đưa đầu kia của ống vào bình có chứa một nửa dầu phanh.
Hình 4.5: Nối ống dẫn dầu phanh cũ vào nút xả khí b) Xả khí ra khỏi đường dầu
- Đạp phanh chậm vài lần
- Khi đạp phanh, nới lỏng nút xả khí đến khi dầu bắt đầu trào ra Sau đó đóng nút xả khí lại.
- Lặp lại quá trình này đến khi không còn bọt khí trong dầu.
Hình 4.6: Thao tác đạp phanh và xả E c) Lặp lại quá trình trên cho mỗi bánh xe d) Kiểm tra rò dầu e) Lắp nắp nút xả khí.
4.4.2 Kiểm tra hoạt động trợ lực phanh
4.4.2.1 Kiểm tra hoạt động của trợ lực a) Để xả chân không bên trong trợ lực, đạp phanh vài lần khi động cơ tắt.
Hình 4.7: Xả chân không trong trợ lực b) Đạp phanh và giữ lực đạp không đổi. c) Nổ máy và kiểm tra rằng chân phanh lún nhẹ xuống.
Hình 4.8: Kiểm tra độ lún của bàn đạp
4.4.2.2 Kiểm tra sự kín khí của trợ lực a) Sau khi nổ máy 1 đến 2 phút, tắt máy. b) Trong khi đạp phanh vài lần với lực đạp không đổi, kiểm tra rằng độ cao cực tiểu của chân phanh tăng dần sau mỗi lần đạp phanh.
Hình 4.9: Thao tác kiểm tra sự kín khít của trợ lực
4.4.2.3 Kiểm tra lẫn khí của trợ lực a) Khi máy đang nổ, đạp phanh với lực đạp không đổi b) Vẫn giữ chân phanh, tắt máy, sau đó 30 giây kiểm tra rằng không có sự thay đổi độ cao cực tiểu của chân phanh.
Hình 4.10: Kiểm tra độ cao chân phanh
4.4.3 Đại tu xi lanh chính a) Tháo lắp ống dầu phanh: Không được tháo lắp ống dầu phanh bằng cờ lê bình thường vì nó sẽ làm hỏng đai ốc 6 cạnh.
Hình 4.11: Dụng cụ tháo lắp sai b) Tháo lắp bu lông hãm piston: Dùng tô vít, đẩy piston vào hết cỡ rồi tháo hay lắp bu lông hãm piston và đệm. c) Kiểm tra xi lanh chính: Làm sạch các chi tiết bằng khí nén Kiểm tra mặt trong xi lanh chính có bị xước, gỉ hay hư hỏng không Nếu có, làm sạch hay thay xi lanh. d) Lắp xi lanh chính: Bôi mỡ glycol gốc xà phòng liti lên các chi tiết cao su được chỉ bởi mũi tên.
Hình 4.12: - Tra mỡ vào xi lanh chính - Lắp bình dầu - Lắp xi lanh chính: chỉnh chiều dài cần đẩy trợ lực Dấu trên cao su che bụi xi lanh phải đặt đúng vị trí.
Hình 4.13: Vị trí dấu trên cao su chắn bụi g) Đổ dầu phanh vào bình và xả khí ra khỏi hệ thống.
4.4.4 Đại tu cơ cấu phanh
4.4.4.1 Thay má phanh a) Kiểm tra chiều dày má phanh
- Nếu có tiếng rít phát ra từ phanh khi xe chạy, kiểm tra cữ báo mòn phanh Nếu cữ báo mòn phanh chạm vào đĩa phanh, phải thay các má phanh.
Hình 4.14: Cơ cấu báo mòn má phanh
- Kiểm tra chiều dày má phanh qua lỗ kiểm tra xi lanh và thay má phanh nếu chiều dày không đạt tiêu chuẩn.
Hình 4.15: Lỗ kiểm tra má phanh b) Tháo xi lanh ra khỏi tấm truyền mômen
- Tháo 2 bu lông ra khỏi tấm truyền mômen.
- Tháo xi lanh phanh và treo nó lên để ống dầu không bị kéo căng Không tháo ống dầu phanh. c) Lắp má phanh mới
- Lắp miếng báo mòn vào má phanh phía trong
Hình 4.16: Vị trí lắp báo mòn má phanh
- Lắp miếng chống ồn lên má phanh
Hình 4.17: Vị trí lắp miếng chống ồn d) Lắp xi lanh
- Xả một ít dầu phanh ra khỏi bình
- Lắp piston vào bằng cán búa hay vật tương tự
4.4.4.2 Tháo rời xi lanh phanh a) Để một miếng vải hay vật tương tự giữa piston và xi lanh b) Dùng khí nén thổi piston ra khỏi xi lanh Không được đặt ngón tay trước piston khi dùng khí nén.
Hình 4.18: Tháo piston bằng súng xịt
- Lắp xi lanh phanh, lắp và xiết 2 bu lông bắt.
- Đổ dầu vào bình và xả khí
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sau một thời gian nghiên cứu thu thập tài liệu, vận dụng những kiến thức đã học và tính toán nội dung của đồ án, được sự hướng dẫn kiểm tra tận tình, chu đáo, tỉ mỉ của Thầy giáo : TS……… và sự giúp đỡ của các thầy trong Bộ môn Ô tô cùng sự nỗ lực của bản thân, đến nay đồ án của tôi đã hoàn thành được các nội dung sau:
1 Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh xe Kia Seltos 2020.
2 Lập nội dung bảo dưỡng và quy trình sửa chữa một số cụm của hệ thống phanh trên xe Kia Seltos 2020.
Đồ án hiện đang có những hạn chế nhất định do Kia Seltos là dòng xe mới ra mắt thị trường Việt Nam Vì vậy, đồ án chỉ có thể giới thiệu và khai thác một phần tính năng của dòng xe này Ngoài ra, còn nhiều vấn đề quan trọng khác liên quan đến hệ thống phanh xe mà đồ án chưa đề cập đến Để nâng cao hiệu quả khai thác dòng xe này, độc giả nên tiếp tục nghiên cứu và tìm hiểu thêm về các vấn đề như:
- Về bảo dưỡng sửa chữa: Các xe sản xuất ở các vùng khác nhau của dòng xe Kia Seltos nên quy trình bảo dưỡng sửa chữa có vài điểm khác nhau Quy trình thực hiện còn phụ thuộc vào trình độ con người, trang thiết bị công nghệ, điều kiện kinh tế… nên cũng cần phải có quy trình khác nhau cho từng nơi.
Mặc dù nhận được sự giúp đỡ rất nhiệt tình của các thầy Nhưng do trình độ bản thân còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn ít Cho nên trong quá trình thự hiện đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong được sự đóng góp của các thầy giáo và các bạn.
Hà nội, ngày tháng năm 20
