Yêu cầu Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của ô tô đảm nhận các chức năng “an toànchủ động” vì vậy hệ thống phanh phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây: + Có hiệu quả phanh cao nhất ở
TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH
Những vấn đề chung về hệ thống phanh ô tô
1.1.1 Công dụng của hệ thống phanh
Hệ thống phanh ô tô có chức năng giảm tốc độ đến mức yêu cầu hoặc dừng hẳn, đồng thời cho phép giữ xe đứng yên trong thời gian dài trên đường.
Hệ thống phanh đóng vai trò là yếu tố an toàn hàng đầu của ô tô, đảm bảo cho việc di chuyển an toàn và hiệu quả Nó không chỉ giúp nâng cao năng suất vận tải mà còn tối ưu hóa hiệu quả khai thác phương tiện.
1.1.2 Phân loại a) Phân loại theo công dụng:
- Hệ thống phanh dừng b) Phân loại theo vị trí đặt cơ cấu phanh:
+ Phanh ở trục truyền động (sau hộp số) c) Phân loại theo cơ cấu phanh:
+ Phanh guốc (phanh tang trống)
+ Phanh đĩa d) Phân loại theo phương thức dẫn động:
+ Dẫn động phanh bằng cơ khí
+ Dẫn động phanh bằng thủy lực
+ Dẫn động phanh bằng khí nén
+ Dẫn động phanh liên hợp (thủy lực + khí nén)
+ Dẫn động phanh có trợ lực e) Phân loại theo mức tối ưu của hệ thống
+ Hệ thống phanh có hệ thống điều hòa
+ Hệ thống phanh có hệ thống ABS, BA, EDB
Hệ thống phanh là bộ phận thiết yếu của ô tô, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn chủ động Do đó, hệ thống phanh cần phải đáp ứng các yêu cầu khắt khe để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy trong mọi tình huống.
+ Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp
+ Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe ô tô khi phanh
+ Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái
+ Có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm
Để đảm bảo an toàn khi phanh xe, việc phân bố mô men phanh trên các bánh xe cần tuân thủ nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bán của xe ở mọi cường độ phanh.
+ Cơ cấu phanh không có hiện tượng tự xiết
+ Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt
+ Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh
+ Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền tuổi thọ cao
+ Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh, chăm sóc và bảo dưỡng
Cấu tao và nguyên lý làm việc của các hệ thống phanh thường gặp trên ô tô con
Hệ thống phanh ngày nay rất đa dạng, tuy nhiên chúng đều có các bộ phận cơ bản như sau:
- Nguồn năng lượng: Cơ bắp (thông qua bàn đạp, cần kéo) khi điều khiển trực tiếp; áp suất khí nén khi điều khiển gián tiếp.
Dẫn động phanh là hệ thống bao gồm các chi tiết kết hợp để truyền năng lượng từ cơ cấu điều khiển hoặc nguồn cung cấp năng lượng, như bình chứa dầu hoặc khí, đến cơ cấu phanh Hệ thống này đảm bảo điều khiển năng lượng một cách chính xác, tương ứng với các chế độ làm việc khác nhau trong quá trình phanh.
Cơ cấu phanh ô tô là bộ phận quan trọng giúp tiêu hao động năng trong quá trình phanh Hiện nay, các ô tô chủ yếu sử dụng cơ cấu tạo năng lượng ma sát, tạo ra nhiệt giữa phần quay và phần không quay tại các bánh xe để thực hiện quá trình phanh hiệu quả.
1.2.2.1 Dẫn động phanh bằng cơ khí
Dẫn động phanh cơ khí sử dụng dây cáp để truyền lực từ cơ cấu tác động đến cơ cấu chấp hành, mang lại độ tin cậy cao và đóng vai trò quan trọng trong hệ thống phanh dự phòng Tuy nhiên, nhược điểm của hệ thống này là yêu cầu lực kéo lớn trên cần điều khiển để tạo momen phanh, dẫn đến việc phân chia lực không đều giữa các cơ cấu phanh lắp song song Khi hệ thống phanh chính gặp sự cố, phanh dự phòng có thể thay thế, vì vậy cả hai hệ thống cần có dẫn động độc lập Hệ thống phanh dự phòng cũng thực hiện chức năng của phanh tay, giúp xe đỗ an toàn trên đường bằng hoặc dốc, với độ dốc lên tới 20%.
Hình 1.1 Hệ thống phanh đỗ sử dụng dẫn động cơ khí
Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh tay là khi kéo tay điều khiển về phía sau, dây cáp sẽ kéo cần đẩy guốc phanh sau ép sát vào trống phanh, đồng thời thanh đẩy sẽ tiếp tục đẩy guốc phanh trước vào trống phanh để dừng xe Vị trí hãm được khóa chắc chắn nhờ cơ cấu con cóc chèn vào vành răng của bộ khóa Để nhả phanh tay, chỉ cần ấn nút để giải phóng cơ cấu con cóc và đẩy tay điều khiển về phía trước, lò xo hồi vị sẽ kéo guốc phanh trở lại vị trí ban đầu, tạo khe hở giữa má phanh và trống phanh.
1.2.2.2 Dẫn động phanh bằng thủy lực
Hệ thống phanh dẫn động thủy lực, hay còn gọi là hệ thống phanh dầu, phổ biến trên các ô tô nhỏ và trung bình, mang lại nhiều lợi ích như độ nhạy cao nhờ luôn được cung cấp đầy đủ dầu trong đường ống và khoang thể tích Hệ thống này cho phép bố trí cơ cấu điều khiển và chấp hành ở khoảng cách xa, đồng thời tạo ra quá trình phanh êm dịu nhờ vào việc gia tăng áp lực dầu từ từ Tuy nhiên, nhược điểm của hệ thống phanh thủy lực là hiệu quả phanh có thể giảm sút khi xảy ra sự cố trên đường ống dẫn dầu, lực tác dụng lên bàn đạp phanh lớn do áp lực dầu toàn hệ thống, và hiệu quả phanh giảm khi có khí xâm nhập hoặc khi dầu phanh bị sôi trong trường hợp phanh liên tục.
Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý dẫn động phanh thủy lực
1 Bánh xe; 2 Xi lanh phanh bánh xe;
3 Xylanh phanh chính; 4 Bàn đạp phanh Nguyên lý làm việc:
Khi người lái nhấn phanh, piston trong xylanh phanh chính di chuyển, làm tăng áp suất trong khoang sơ cấp và đẩy piston sang trái Áp suất trong khoang thứ cấp cũng gia tăng, khiến chất lỏng được ép qua các ống dẫn đến xylanh phanh bánh xe, thực hiện quá trình phanh hiệu quả.
Khi người lái nhả bàn đạp phanh, các lò xo hồi vị sẽ tác động, khiến các piston trong xylanh bánh xe ép dầu trở về xylanh phanh chính, qua đó kết thúc quá trình phanh.
Hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực hiện nay chủ yếu sử dụng dạng dẫn động hai dòng, do yếu tố an toàn, trong khi dẫn động một dòng đã không còn được áp dụng trên các ô tô hiện đại Việc tiêu chuẩn hóa dẫn động hai dòng giúp đảm bảo an toàn cho các bánh xe, ngay cả khi một dòng bị hỏng.
Hình 1.3 Sơ đồ bố trí dẫn động phanh thủy lực 2 dòng độc lập a: Chia dòng riêng biệt; b: Chia dòng chéo
Chia dòng phanh riêng biệt giúp tách biệt hệ thống phanh trước và sau, đảm bảo an toàn khi xảy ra sự cố Nếu một trong hai cầu gặp vấn đề, hiệu quả phanh sẽ giảm đột ngột, gây mất ổn định trong quá trình phanh.
Chia dòng chéo (hình b) là phương pháp bố trí hai nhánh cho hệ thống phanh trước và phanh sau Khi xảy ra sự cố mất phanh ở một trong các dòng, hiệu quả phanh sẽ giảm và gây mất ổn định trong chuyển động, nhưng mức độ ảnh hưởng sẽ nhẹ hơn so với trường hợp bố trí chia dòng riêng biệt.
Hai phương án bố trí này khá đơn giản và thường được áp dụng trên nhiều loại xe tải trọng nhỏ với chi phí thấp Bên cạnh đó, hệ thống dẫn động thủy lực có trợ lực chân không cũng là một lựa chọn phổ biến.
Hệ thống phanh dẫn động thủy lực gặp khó khăn do lực tác dụng lớn lên bàn đạp, gây áp lực thủy lực trực tiếp từ lực đạp của người lái Điều này làm tăng sức lực cần thiết để đạp phanh, giảm khả năng tạo lực phanh hiệu quả Để giảm bớt sức lao động cho người lái, bộ trợ lực chân không được lắp đặt, với nguồn chân không có thể lấy từ đường ống nạp hoặc sử dụng bơm chân không độc lập.
Sơ đồ hệ thống phanh dẫn động thủy lực hai dòng có trợ lực chân không được trình bày trên hình 1.4:
Hình 1.4: Hệ thống phanh dẫn động thủy lực có trợ lực chân không
1.Bánh xe; 2 Đĩa phanh; 3 Xylanh bánh xe; 4 Xylanh phanh chính; 5 Trợ lực chân không;
- Khi người lái tác dụng lực lên bàn đạp phanh (6), piston trong xylanh phanh chính
Khi áp suất trong khoang sơ cấp tăng lên, piston sẽ dịch chuyển sang trái, dẫn đến việc áp suất trong khoang thứ cấp cũng gia tăng Chất lỏng được ép qua các ống dẫn đến các xylanh phanh bánh xe, thực hiện quá trình phanh hiệu quả.
Khi người lái nhả bàn đạp phanh, các lò xo hồi vị sẽ tác động, khiến các piston trong xylanh bánh xe ép dầu trở về xylanh phanh chính, hoàn tất quá trình phanh.
Trong quá trình phanh, bộ trợ lực chân không tận dụng độ chân không trong đường ống nạp của động cơ, giúp tạo ra lực hỗ trợ cho người lái.
Giới thiệu về ô tô HONDA CIVIC 2017
Xe ô tô Honda Civic là một mẫu sedan hạng trung nổi bật của Honda, thuộc thế hệ thứ 10 với nhiều tính năng ưu việt và trang bị an toàn toàn diện Xe đạt tiêu chuẩn an toàn Euro-NCAP, với cấu trúc thân xe được thiết kế để tự bảo vệ và tương thích tốt khi va chạm với các phương tiện khác Hệ thống an toàn thụ động bao gồm bốn túi khí, cùng với các công nghệ phanh hiện đại như hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hệ thống phân phối phanh điện tử EBD và hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA.
Bảng 1.1 Thông số kĩ thuật của xe HONDA CIVIC 2017
TT Thông số Đơn vị Giá trị
2 Chiều dài toàn bộ mm 4630
3 Chiều rộng toàn bộ mm 1799
4 Chiều cao toàn bộ mm 1416
5 Chiều dài cơ sở mm 2700
8 Khoảng sáng gầm xe mm 133
9 Trọng lượng bản thân KG 1317
10 Số người cho phép (cả lái xe) 5
11 Trọng lượng toàn bộ KG 1740
12 Phân bố trên trục 1 KG 957
13 Phân bố trên trục 2 KG 783 Động cơ
13 Loại 4 kỳ, 4 xy lanh thẳng hàng
14 Thể tích làm việc Cm 3 1498
15 Công suất cực đại Kw/vòng/phút 170/5500
16 Mô-men xoắn cực đại Nm/vòng/phút 222/1700-5500
18 Vị trí lắp động cơ Đặt trước
19 Hộp số vô cấp (CVT)
20 Hệ thống treo trước: kiểu Macpherson
21 Hệ thống treo sau: tay đòn kép/ lò xo
23 Cơ cấu phanh trước Phanh đĩa tản nhiệt
24 Cơ cấu phanh sau Phanh đĩa
25 Dẫn động phanh Thủy lực, trợ lực chân không
26 Các hệ thống điều khiển ABS, EBD, BA
27 Loại Thanh răng, bánh răng trợ lực điện
28 Vô lăng Đường kính 267 3 chấu
Lựa chọn phương án thiết kế
Dựa trên các phân tích về kết cấu, ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của các cơ cấu phanh và dẫn động phanh, chúng tôi đã lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh tối ưu cho ô tô Honda Civic.
Cơ cấu phanh : Cơ cấu phanh đĩa có giá xylanh di động cho cả cầu trước và cầu sau.
Dẫn động phanh : Dẫn động phanh chính bằng thủy lực có trợ lực chân không.
PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH THIẾT KẾ
Cấu tạo và nguyên lý làm việc chung của hệ thống phanh
Hình 2.1: Hệ thống phanh trên ô tô
1 Đường dẫn dầu; 2 Ống mềm; 3 Xi lanh chính; 4.Bầu trợ lực; 5.Bàn đạp; 6.Phanh tay;
7.Dây Cap; 8 Bộ điều chỉnh áp lúc dầu ra bánh sau; 9.Công tắc đèn.
Khi chưa phanh, người lái không tác động vào cần kéo phanh, chốt điều chỉnh ở bên phải không hoạt động, khiến đế bi không tác dụng lên viên bi Dưới tác động của lò xo, guốc phanh và má phanh giữ khoảng cách nhất định với tang trống phanh.
Khi phanh xe, người lái cần kéo cần phanh, khiến dây cáp dịch chuyển sang trái và kéo theo chạc điều chỉnh thông qua đòn bẩy Điều này làm dế bi dịch chuyển, đẩy các viên bi tì sát vào guốc phanh, từ đó ép guốc phanh và má phanh sát vào tang phanh để thực hiện phanh xe Nếu giữ nguyên vị trí đó, cần kéo phanh sẽ được cố định nhờ cá hãm.
Khi thôi phanh, người lái cần nhả cá hãm và kéo phanh tay, giúp các chi tiết trở về vị trí ban đầu nhờ vào lò xo hồi vị và lò xo kéo má phanh.
Kết cấu hệ thống phanh đĩa loại giá đỡ di động
Hình 2.2: Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động
1-giá cố định; 2-lò xo lá; 3-chốt trượt; 4-giá di động; 5-má phanh; 6-lò xo; 7-đĩa phanh; 8-pittong; 9-lỗ dẫn dầu; 10-phớt bao
Khi chưa phanh, giá đỡ có khả năng di chuyển tự do dọc theo trục quay trên chốt trượt, dẫn đến việc khe hở giữa các má phanh và đĩa phanh ở cả hai bên được duy trì đồng đều.
Khi phanh, dầu sẽ được dẫn vào xy lanh 8, khiến pittong dịch chuyển để ép má phanh bên phải vào đĩa phanh Đồng thời, giá di động cũng di chuyển về phía phải, ép má phanh bên trái vào đĩa Khi áp suất dầu tăng, má phanh được ép sát, thực hiện quá trình phanh hiệu quả Giá di động được dẫn hướng trên chốt trượt nhờ áp lực dầu trong khoang kín, do đó, cả hai má phanh đều ép vào đĩa 7, hoàn thành quá trình phanh bánh xe.
Khi nhả phanh, áp suất dầu điều khiển giảm, giúp các phớt bao kín có khả năng đàn hồi kéo pittong trở về vị trí ban đầu Đồng thời, các đĩa phanh quay trơn với độ đảo rất nhỏ, tách má phanh khỏi đĩa.
*Kết cấu tự động điều chỉnh khe hở hở giữa má phanh và đĩa phanh
Hình 2.3: Phanh đĩa với phớt biến dạng a, Phớt biến dạng; b, Phớt hồi vị; c, Phanh đĩa 2 pittong một phía
1-Giá di động; 2-Lò xo tỳ; 3-Pittong; 4-Đĩa phanh; 5-Phớt bao kín; 6-Xylanh
Cơ cấu phanh đĩa phổ biến hiện nay sử dụng hệ thống tự động điều chỉnh khe hở của má phanh Thiết kế này tận dụng biến dạng của phớt bao kín để hồi vị pit tổng lực trong xi lanh, đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu.
Vị trí của phớt 5 trên phanh đĩa với hai pit tông một phía được mô tả trong hình 2.3c Phớt bao kín 5 nằm trong rãnh của xi lanh 6, có nhiệm vụ bao kín khoang đầu có áp suất khi phanh Khi áp suất dầu tác động, pit tông 3 dịch chuyển do lực ma sát kéo theo Khi nhả phanh, áp lực dầu giảm, phớt hồi vị kéo pit tông trở lại vị trí ban đầu Nếu khe hở giữa má phanh và đĩa phanh lớn, lực đẩy của dầu có thể lớn hơn lực ma sát, dẫn đến pit tông trượt trên phớt 5 Khi nhả phanh, pit tông chỉ hồi vị theo biến dạng của phớt, tạo ra vị trí mới cho má phanh với đĩa phanh.
Phớt có kích thước tiết diện vuông (5 x 5 mm) hoặc chữ nhật có khả năng biến dạng với khe hở 0,6 mm, tương ứng với tổng khe hở hai bên của má phanh và đĩa trong cơ cấu phanh Để tăng khả năng biến dạng của phớt, một số tiết diện chừa vành khăn được thiết kế dưới dạng hình thang vuông với gốc vật nhỏ (5 = 10°), cho phép vành khăn biến dạng tới 1,2 mm.
Kết cấu dẫn động hệ thống phanh
2.1.1 Kết cấu xylanh phanh chính
Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo xilanh phanh chính a, Cấu tạo
Xi lanh chính là cơ cấu chuyển đổi lực từ bàn đạp phanh thành áp suất thuỷ lực, tác động lên các càng phanh đĩa hoặc xilanh phanh tang trống để thực hiện quá trình phanh Cấu tạo của xi lanh chính loại "tăng đem" có hai piston: piston sơ cấp và piston thứ cấp Mỗi khoang piston trên xi lanh đều có hai lỗ dầu, bao gồm một lỗ bù dầu và một lỗ nạp dầu Bình chứa dầu chung được đặt trên xi lanh chính với hai đường dẫn tới hai khoang làm việc của hai pittông Hai lò xo hồi vị giúp đẩy piston về vị trí ban đầu khi không hoạt động.
Thân xilanh được sản xuất từ gang hoặc nhôm, với piston số 1 hoạt động nhờ tác động trực tiếp từ thanh đẩy, trong khi piston số 2 hoạt động nhờ áp suất thủy lực Thông thường, áp suất ở phía trước và sau piston số 2 là tương đương Mỗi đầu ra của piston được trang bị van hai chiều để dẫn dầu phanh tới các xilanh bánh xe qua các ống dẫn dầu kim loại.
Khi hoạt động bình thường:
Khi không đạp phanh, cúp pen của piston số 1 và số 3 nằm giữa cửa vào và cửa bù, dẫn đến việc xilanh và bình dầu thông nhau Đồng thời, piston số 2 chịu tác động của lực lò xo hồi vị.
2 đẩy sang phải, nhưng không thể chuyển động hơn nữa do có bu lông
Khi đạp phanh, piston số 1 di chuyển sang trái, khiến cúp pen của nó bịt kín cửa hồi và ngăn chặn dòng chảy giữa xilanh và bình chứa Nếu piston tiếp tục bị đẩy, áp suất dầu trong xilanh sẽ tăng lên, tác động lên xilanh bánh sau Đồng thời, áp suất dầu cũng tác động lên piston số 2, làm cho piston này hoạt động tương tự như piston số 1 và ảnh hưởng đến các xilanh bánh trước.
Khi nhả bàn đạp phanh, áp suất dầu và lực lò xo hồi vị đẩy các piston về vị trí ban đầu Tuy nhiên, do dầu không chảy ngay lập tức từ xilanh bánh xe, áp suất trong xilanh chính giảm nhanh chóng, tạo ra độ chân không Điều này khiến dầu trong bình chứa chảy vào xilanh qua các khe trên đỉnh piston và chu vi của cúp pen Sau khi piston trở về vị trí ban đầu, dầu từ xilanh bánh xe sẽ dần trở về bình chứa qua xilanh chính và các cửa bù, mà các cửa này cũng giúp điều hòa sự thay đổi thể tích dầu trong xilanh do nhiệt độ biến đổi.
Vì vậy nó tránh cho áp suất dầu không bị tăng trong xilanh khi không đạp phanh. Khi hoạt động không bình thường ( có sự cố trong hệ thống):
Rò rỉ dầu phía sau xilanh phanh chính xảy ra khi đạp phanh, piston số 1 dịch chuyển sang trái nhưng không tạo ra áp suất dầu ở phía sau xilanh Hệ quả là piston số 1 nén lò xo hồi vị để tiếp xúc với piston số 2, đẩy piston này sang trái Piston số 2 sau đó làm tăng áp suất dầu phía trước xilanh, kích hoạt hai phanh ở phía trước bên phải và phía sau bên trái hoạt động.
Rò rỉ dầu phía trước xilanh chính xảy ra khi áp suất dầu không đủ, khiến piston số 2 bị đẩy sang trái và chạm vào thành xilanh Khi piston số 1 tiếp tục di chuyển sang trái, áp suất dầu phía sau xilanh tăng lên, cho phép hai phanh kết nối với phía trước bên trái và phía sau bên phải hoạt động hiệu quả.
2.1.1 Kết cấu bộ trợ lực chân không
Bộ trợ lực phanh là thiết bị sử dụng sự chênh lệch giữa chân không của động cơ và áp suất khí quyển để tạo ra lực mạnh, giúp tăng cường lực phanh tương ứng với lực ấn của bàn đạp Thiết bị này tận dụng chân không từ đường ống nạp của động cơ, như được minh họa trong hình 2.3.
- Khi không tác động phanh:
Van không khí được kết nối với cần điều khiển và bị lò xo phản hồi kéo về bên phải Van điều chỉnh, nhờ lò xo, di chuyển sang bên trái và tiếp xúc với van buồng áp suất biến đổi Khi đó, chân không trong thân van tách khỏi van điều chỉnh, tạo ra lối thông giữa buồng A và lỗ B Do có chân không trong buồng áp suất không đổi, chân không cũng xuất hiện trong buồng áp suất biến đổi, khiến lò xo màng ngăn đẩy piston sang bên phải.
Khi bàn đạp phanh được nhấn, van đẩy không khí di chuyển sang bên trái, và lò xo van điều chỉnh cũng hỗ trợ van không khí di chuyển đến khi tiếp xúc với van chân không, tạo ra sự kín giữa buồng A và B Sự dịch chuyển này cho phép không khí bên ngoài vào buồng áp suất biến đổi qua lỗ E sau khi đã qua lưới lọc không khí Độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi làm cho piston di chuyển sang trái, đẩy đĩa phản lực và tăng cường lực phanh.
Khi đạp bàn phanh nửa chừng, van và van không khí ngừng di chuyển, nhưng piston vẫn tiếp tục dịch chuyển sang bên trái do chênh lệch áp suất Lò xo van điều khiển giữ cho van tiếp xúc với van chân không, trong khi piston di chuyển Khi van điều khiển dịch chuyển sang bên trái và tiếp xúc với van không khí, không khí bên ngoài bị chặn, giúp áp suất trong buồng biến đổi duy trì ổn định Do đó, chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi vẫn không thay đổi, dẫn đến việc piston ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh.
Khi bàn đạp phanh được nhấn hết mức, van không khí sẽ hoàn toàn dịch chuyển ra khỏi van điều khiển, dẫn đến việc buồng áp suất thay đổi được nạp đầy không khí từ bên ngoài Điều này tạo ra độ chênh áp lớn nhất giữa buồng áp suất thay đổi và buồng áp suất không đổi, từ đó tạo ra tác dụng cường hoá tối đa lên piston Dù có thêm lực tác dụng lên bàn đạp phanh, tác dụng cường hoá lên piston vẫn không thay đổi, và lực bổ sung chỉ ảnh hưởng đến cần đẩy bộ trợ lực, truyền đến xilanh chính.
Hình 2.5 Bộ trợ lực chân không
Ống nối với cửa bướm ga là một phần quan trọng trong cấu trúc của hệ thống van, bao gồm các thành phần như thân trước, màng trợ lực và thân sau Lò xo hồi vị giúp duy trì sự hoạt động ổn định của van, trong khi van chân không và bulông M8 đảm bảo độ chắc chắn Phớt thân van và màng chắn bụi bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi bụi bẩn, trong khi lọc khí và cần đẩy đảm nhiệm vai trò điều chỉnh luồng khí Van điều khiển và van không khí giúp kiểm soát áp suất, cùng với chốt chặn van để ngăn chặn sự rò rỉ Hệ thống được chia thành buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi, với các lỗ thông khí để đảm bảo sự thông thoáng và hiệu suất tối ưu.
- Khi không có chân không
Khi chân không không tác động vào bộ trợ lực phanh, sẽ không có sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi, dẫn đến cả hai buồng đều được nạp đầy không khí từ bên ngoài Khi bộ trợ lực phanh ở chế độ “off”, cần điều khiển van tiến về bên trái để đẩy van không khí, đĩa phản hồi và cần đẩy bộ trợ lực, giúp piston của xilanh chính tác động lực phanh lên phanh Mặc dù các phanh vẫn duy trì hoạt động mà không có chân không, nhưng do bộ trợ lực phanh không hoạt động, người lái sẽ cảm thấy bàn đạp phanh trở nên “nặng”.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH
Xác định mô men phanh cần thiết tại các bánh xe
Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật xe để tính toán thiết kế
TT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Trọng lượng không tải G 0 KG 1317
- Phân bố lên cầu trước:
- Phân bố lên cầu sau:
3 Chiều dài cơ sở L mm 2700
4 Chiều dài toàn bộ L 0 mm 4630
5 Chiều cao toàn bộ H 0 mm 1416
7 Chiều cao trọng tâm h g mm 600
8 Chiều rộng toàn bộ B mm 1799
9 Vết bánh xe trước B 1 mm 1547
10 Vết bánh xe sau B 2 mm 1563
Hình 3.1: Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô khi phanh
Lực phanh tại bánh xe đạt giá trị tối đa khi bánh xe bắt đầu trượt Trong quá trình trượt, mô men phanh không chỉ không tăng mà còn có xu hướng giảm Do đó, việc tính toán mô men phanh cần thiết cho các bánh xe là rất quan trọng để 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].
- Ở cầu trước là: M P1 =( 1 + j max g b h g ) G b 2 L φ r bx (3.1)
- Ở cầu sau là : M P2 =( 1 − j max g a h g ) G a 2 L φ r bx (3.2) trong đó :
𝜑: hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường (khi thiết kế có thể lấy φ=0 , 7 ÷ 0 , 8 với xe con), chọn 𝜑 = 0,7
J max : gia tốc chậm dần cực đại khi phanh, có: J max = g φ
J max =( 6,867 ÷ 7,848 ) (m/s 2 ) => chọn J max =7(m/s 2 ) hg- chiều cao trọng tâm của ô tô, lấy hg= 0,594(m). g- Gia tốc trọng trường : g= 9,81(m/s 2 ).
G- Trọng lượng ôtô khi đầy tải: G= 17400 (N).
L- Chiều dài cơ sở ô tô: L= 2700(mm) = 2,7(m). a- khoảng cách từ trọng tâm xe tới cầu trước: a Z 2 L G ax30.2,7
Khoảng cách từ trọng tâm xe tới cầu sau được tính bằng công thức b = L - a, với L = 2,7 m và a = 1,215 m, cho ra kết quả b = 1,485 m Hệ số λ phản ánh sự biến dạng của lốp, với lốp áp suất thấp có giá trị λ nằm trong khoảng 0,93 đến 0,935, do đó chọn λ = 0,93 Bán kính lăn của bánh xe (rbx) được tính cho cỡ lốp 215/50R17, theo công thức rbx = (B * 0,5 + d^2 * 25,4) * λ, cho kết quả rbx = (215 * 0,5 + 17^2 * 25,4) * 0,93 = 0,762 mm, tương đương 0,3 m.
Thay các giá trị vừa tìm được vào (3.1) và (3.2) ta được:
- Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh trước là:
- Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh sau là:
Tính toán thiết kế cơ cấu phanh
3.2.1 Xác định các thông số cơ bản
3.2.1.1 Các kích thước của đĩa phanh
Hình 3.2 Sơ đồ các kích thức má phanh
Đường kính ngoài của đĩa phanh (Dđ) cần phải đảm bảo khả năng lắp đặt vừa vặn với cơ cấu phanh bên trong vành bánh xe Do đó, đường kính đĩa phanh phải đáp ứng các điều kiện kỹ thuật nhất định để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu.
+Dđ - Đường kính đĩa phanh
+ Dv - Đường kính vành bánh xe, (được tính theo ký hiệu lốp), Dv
∆đ-v : Khe hở giữa đĩa và vành bánh xe, ∆đ-v= 50 - 70 mm, chọn ∆đ- vpmm
Thay các giá trị, ta tính được:
Dđ =Dv - 2 δ v -2 ∆ đ-v = 431,8 -2.5-2.70(1,8mm , chọn Dđ(2 mm
Khi chọn đĩa phanh ô tô, nên ưu tiên loại được chế tạo rỗng với các rãnh thông theo hướng tâm để tối ưu hóa khả năng thoát nhiệt và giảm khối lượng quán tính Độ dày của các đĩa này thường dao động từ 18 đến 22 mm.
3.2.1.2 Các kích thước má phanh
Hình 3.3 Sơ đồ các kích thước của má phanh.
- Bán kính bên ngoài tấm ma sát (Rn):
- Bán kính bên trong tấm ma sát (Rt):
Rt = (0,53-0,75) Rn trang 60[2] Ô tô con: Rt = 0,75.Rn =0,75 141 = 105,75 mm = 0,10575 m
- Bán ma sát trung bình (Rms)
Bán kính đặt lực ma sát được xác định như sau :
- Góc ôm của tấm ma sát( α ):
+ Từ momen ma sát sinh ra tại một cơ cấu phanh :
q- Áp lực tác dụng giữa má phanh và đĩa phanh, chọn q ≤ [q], với [q] 5MN/m 2
μ - Hệ số ma sát giữa má phanh và đĩa phanh , μ =0,35
A- Diện tích một má phanh.
Từ đó ta có công thức tính góc ôm tấm má sát cho cầu trước và sau là : α 1 =¿ M p 1
3.2.1.3 Xác định lực dẫn động
- Lực dẫn động [lực ép cần thiết (P)] ép má phanh vào đĩa phanh để đảm bảo mô men phanh cần thiết sinh ra tại cơ cấu phanh.
- Từ biểu thức ta có :
M p = F ms m = 𝜇.P t R ms m trang 287[2] trong đó:
+M p - Mô men phanh cần thiết sinh ra ở một cơ cấu phanh [Nm]
+à - Hệ số ma sỏt giữa mỏ phanh và đĩa phanh, à = 0,35
+m - Số má phanh của cơ cấu phanh, m=2
Từ đó,Lực ép cần thiết lên má phanh tại mỗi cơ cấu phanh là :
3.2.2 Tính toán khả năng làm việc của cơ cấu phanh
- Biểu thức công ma sát riêng như sau : l= G V o
+ G - Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải [N]
+ Vo - Vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh [m/s 2 ]
+ A∑ - Tổng điện tích làm việc của tất cả các má phanh [m 2 ].
- Với cơ cấu phanh đĩa:
2 [4] trong đó: m: Số lượng má phanh α i : Góc ôm của má phanh thứ i [rad]
Rni, Rti: Bán kính ngoài và trong của má phanh thứ i [m], Rn = 0,141 m,
Nếu phanh ô tô từ vận tốc Vo = 60 km/h = 16,67 m/s 2 cho tới khi dừng hẳn (V=0) thì: [l] = (4 ÷ 15) MJ/m 2 trang 289[2]
Vậy công ma sát riêng là : l= G V o
Ta thấy l ≤ [l] , nên cơ cấu phanh đảm bảo điều kiện về công ma sát.
Trong quá trình phanh, ma sát tại các cơ cấu phanh chuyển hóa động năng của ô tô thành nhiệt Nhiệt lượng này làm nóng các chi tiết trong cơ cấu phanh, chủ yếu là đĩa phanh, trong khi phần còn lại tỏa ra môi trường xung quanh.
Trong trường hợp phanh ngặt, thời gian phanh ngắn dẫn đến lượng nhiệt tỏa ra ngoài không khí rất nhỏ, có thể bỏ qua Mức gia tăng nhiệt độ trong tình huống này được tính theo công thức: τ = G (V o).
+ G - Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải [N]
+ Vo,V - Vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh và vân tốc của ô tô cuối quá trình phanh [m/s 2 ]
+ mt - khối lượng đĩa phanh và các chi tiết bị nung nóng [kg]
+ c - nhiệt dung riêng của vật liệu chế tạo trống phanh (đĩa phanh),đối với thép hoặc gang, c = 500 J/kg.độ
- Với Vo0km/h=8,33 m/s và V=0 , mức gia tăng nhiệt độ cho phép là [ τ ] °
- Đối với cơ cấu phanh trước và sau thiết kế đều là phanh đĩa nên ta chọn mtt = mts kg
Ta được mt=mtt + mts = 10+10 = 20 kg
Ta thấy, τ < [ τ ] nên thảo mãn điều kiện
3.2.2.3 Áp suất cho phép tác dụng lên má phanh
- Đối với cơ cấu phanh đĩa áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát qt được tính theo công thức: qt = P t
+ Pt - lực ép cần thiết ép má phanh vào đĩa phanh
+ A - Diện tích làm việc một má phanh
Đối với cơ cấu phanh đĩa, má phanh được chế tạo từ vật liệu chất lượng cao, giúp tăng cường khả năng chịu đựng Khi thực hiện tính toán, giá trị giới hạn được lựa chọn là [q] = 5,0 MPa, với A = 0,00123 và 6131 = 4984552,8 N m², tương đương 4,98 MPa.
Ta thấy qt < [q] nên cơ cấu cấu phanh đĩa thỏa mãn điều kiện áp suất bề mặt
Tính toán thiết kế dẫn động phanh
3.3.1 Tính toán tỉ số truyền
- Tỷ số truyền của hệ thống dẫn động phanh thủy lực idd: i = i i [4] trong đó:
+ ibđ - Tỷ số truyền bàn đạp [4]
+ itl - Tỷ số truyền thủy lực [4]
- Từ hành trình tự do của bàn đạp(Std) :
+ δ0 - là khe hở giữa piston của xilanh phanh chính và thanh đẩy nối với bàn đạp, δ0 =(1,5÷2) mm Chọn δ0 = 2 mm
δ1 là hành trình chạy không của piston xilanh chính, được xác định từ vị trí ban đầu của piston khi chưa đạp phanh đến vị trí piston khi cuppen đóng hoàn toàn lỗ dầu từ bình chứa vào xilanh chính Hành trình này thường bằng đường kính của lỗ dầu và có giá trị trong khoảng (1,5÷2) mm, với lựa chọn δ1 = 2 mm.
+ Std - là hành trình tự do của bàn đạp, Std =(20÷30)mm.
- Từ hành trình tổng cổng của bàn đạp Sbđ :
Tỉ số truyền thủy lực: itl S bđ −(δ 0 +δ 1 ) i bđ i bđ ∑ i=1 n x j trong đó:
Hành trình tổng cộng của bàn đạp phanh ô tô con Sbđ max < 150mm, tương ứng với má phanh đã mòn đến giới hạn, thường chỉ chiếm 50÷60% hành trình cực đại khi phanh hoàn toàn.
+ n - Số cơ cấu phanh của hệ thống phanh công tác, n=2
+ xj - Tổng dịch chuyển của các piston trong các xilanh của cơ cấu phanh bánh xe thứ j; Đối với cơ cấu phanh đĩa: xjt = xjs = 0,2 mm
- Từ đó ta tính được tỷ số truyền thủy lực: itl S bđ −( δ 0 + δ 1 ) i bđ i bđ ∑ i=1 n x j
3.3.2 Tính toán xilanh phanh bánh xe và xilanh phanh chính
3.3.2.1 Xác định đường kính xilanh phanh bánh xe a, Đường kính xilanh phanh bánh xe trước
Hình 3.4 Sơ đồ tính toán phanh đĩa
Momen phanh sinh ra trên một cơ cấu phanh trước dạng đĩa quay được xác định như sau:
- P t : lực ép má phanh vào đĩa phanh cơ cấu phanh trước (N), - P t 895 N
- R tb : bán kính ma sát trung bình cơ cấu phanh trước (mm)
- μ : hệ số ma sát, chọn μ= 0 , 35
Mặt khác lực ép của má phanh vào đĩa phanh còn được xác định theo công thức:
Trong hệ thống phanh, áp suất chất lỏng được chọn trong khoảng [p]P0 ÷ 800 (N/cm²) với p0 là áp suất cụ thể Đường kính xilanh của mỗi bánh phanh trước được ký hiệu là d t, và số lượng xilanh hoạt động ở mỗi bánh xe phanh trước được chọn là n=1.
- Đường kính xilanh phanh bánh xe trước : d t = 2 √ p o N n π t = 2 √ 700 14895 × 1 × 3 , 14 ≈ 5 ,21 ( cm )
⟹ Chọn theo xe tham khảo d t = 6 (cm)
Tính toán xác định áp suất làm việc thực tế lớn nhất p omax (khi phanh với cường độ cao nhất) của xilanh phanh bánh xe trước. p omaxt = 4 P t n π d t 2 = 4.14895
1 π 6 2 ≈ 526 , 8 ( cm N 2 ) b, Đường kính xilanh phanh bánh xe sau
Momen phanh sinh ra trên một cơ cấu phanh dạng đĩa quay được xác định như sau:
- P s : lực ép má phanh vào đĩa phanh cơ cấu phanh sau (N),P= 6131 N
- R tb : bán kính ma sát trung bình cơ cấu phanh sau (mm)
- μ : hệ số ma sát, chọn μ = 0 , 35
Mặt khác lực ép của má phanh vào đĩa phanh còn được xác định theo công thức:
Áp suất chất lỏng trong hệ thống phanh được chọn là [p]P0 ÷ 800 (N/cm²), với p0 (N/cm²) là áp suất tối ưu Đường kính xilanh mỗi bánh của cơ cấu phanh sau được ký hiệu là d s Số lượng xilanh làm việc ở mỗi bánh xe của cơ cấu phanh sau được chọn là n = 1.
- Đường kính xilanh bánh xe sau : d s =2 √ p 0 N n π s =2 √ 700 ×1 6131 × 3 , 14 ≈ 3 , 34 (cm)
⟹ Chọn theo xe tham khảo, d s = 4( cm ).
Tính toán xác định áp suất làm việc thực tế lớn nhất p omax (khi phanh với cường độ cao nhất) của xilanh phanh bánh xe sau. p omaxs = 4 N s n π d s 2 = 4.6131
3.3.2.2 Xác định đường kính xilanh phanh chính Đường kính của xylanh chính có thể được xác định trên cơ sở chọn lực bàn đạp trong phạm vi cho phép: Qb ≤ [Qb]
+ Qb - Lực bàn đạp ,đối với ô tô con chọn Qb = 700 N
+ ibđ - Tỷ số truyền bàn đạp ,ibđ= 6,25
+ η - Hiệu suất dẫn động ( η =0,92 ÷ 0,94).Chọn η =0,92
+ pi - Áp suất làm việc trong hệ thống , Chọn pi = 10 MPa
3.3.3 Tính toán lực bàn đạp
Hành trình của bàn đạp trong hệ thống phanh bằng chất lỏng được xác định bằng cách bỏ qua biến dạng đàn hồi và tính toán thể tích cần thiết để ép ra từ xy lanh chính Đối với cơ cấu phanh ở tất cả các bánh xe, hành trình bàn đạp được tính theo công thức cụ thể.
D 2 ∑ i=1 n d i 2 x i )i bđ = ( δ + 2 x t d t 2 D + 2 2 x s d s 2 λ ) i bđ trang 293[2] trong đó :
+ dt ,ds - Đường kính xy lanh bánh xe ở cơ cấu phanh trước và phanh sau, dt = 60 mm, d = 40 mm
+ xt,xs - Hành trình của các piston của các xilanh bánh xe ở cơ cấu phanh bánh xe trước và bánh sau.
Cơ cấu phanh đĩa loại giá di động được xác định với xt = xs = 2 δ, trong đó δ là khe hở giữa piston của xilanh chính và thanh đẩy liên kết với bàn đạp Trong thiết kế, nên lựa chọn giá trị δ trong khoảng (0,5 ÷ 1,5) mm, với δ = 1 mm là lựa chọn tối ưu.
+ D - Đường kính xi lanh chính , D = 23 mm
+ ibđ - Tỷ số truyền bàn đạp ,ibđ= 6,25
+ Hệ số λ có thể chọn trong khoảng : λ =1,04 ÷ 1,06 , chọn λ = 1,05
Ta có : Hành trình bàn đạp cho phép : [ S bd ]0 mm - đối với ô tô con trg 292 [2]
Ta thấy S bd < [ S bd ] , nên thỏa mãn điều kiện.
3.3.4 Tính toán trợ lực chân không
Để xác định thông số cơ bản của bộ trợ lực chân không, cần xem xét áp suất dầu được tạo ra bởi người lái trong hệ thống thủy lực, sau khi đã chọn được lực tác dụng phù hợp lên bàn đạp, đồng thời tính đến yếu tố trợ lực.
→ pnl = 4.Q nl π D 2 i bđ η trong đó:
+ Qnl - Lực do người lái sinh ra ở bàn đạp khi đã có trợ lực, Qnl = 300 N
+ pnl - Áp suất sinh ra trong hệ thống
+ D - Đường kính xi lanh chính , D = 23 mm
+ ibđ - Tỷ số truyền bàn đạp, ibđ= 6,25
+ η : hiệu suất dẫn động, chọn η =0,92
- Áp suất do bộ trợ lực sinh ra là: ptl = pi – pnl = 10 – 4,15= 5,85 MPa
Với pi - áp suất lớn nhất cần thiết sinh ra khi phanh đột ngột pi = 10 MPa
- Lực do bộ trợ lực sinh ra tại xilanh chính:
+ D - Đường kính xi lanh chính , D = 23 mm
+ η : hiệu suất dẫn động, chọn η =0,92
+ Δp- Độ chênh lệch buồng chân không và không khí , Δp = 0,05 MPa + ptl - Áp lực do trợ lực ; ptl = 4,2 MPa
+ Flx - Lực lò xo ép,Flx = 3-6 kg, chọn Flx = 5kg = 50N
- Dm - Đường kính màng trợ lực là:
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, BẢO DƯỠNG, CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH
Những lưu ý khi sử dụng
Hệ thống phanh là yếu tố quan trọng đảm bảo an toàn cho người lái, hành khách và hàng hóa trên xe Người sử dụng cần thực hiện kiểm tra sơ bộ hệ thống phanh trước khi vận hành xe, bao gồm việc kiểm tra bằng mắt thường các ống dẫn dầu, cơ cấu phanh và mức dầu thông qua đèn báo.
Người sử dụng cần hiểu rõ lịch trình bảo dưỡng xe và hệ thống phanh theo quy định của nhà sản xuất Đồng thời, cần chú ý đến mức độ sử dụng thực tế của hệ thống phanh để điều chỉnh chế độ và thời gian bảo dưỡng cho phù hợp.
Trong quá trình lái xe, việc người lái chủ động trong các tình huống tránh phanh gấp không chỉ giúp hệ thống phanh hoạt động nhẹ nhàng hơn mà còn góp phần tăng tuổi thọ cho hệ thống này.
Đèn báo ABS trên táp lô sẽ xuất hiện trong 3 giây trước khi tắt dần Khi có sự cố, đèn ABS sẽ sáng liên tục Người lái xe cần lưu ý, nếu thấy đèn sáng liên tục, hãy đưa xe đi kiểm tra và sửa chữa ngay.
- Tránh để dính dầu mỡ vào má phanh và đĩa phanh.
- Khi xe đi qua nước làm ướt cơ cấu phanh thì cần rà phanh ngay sau đó để tránh hiện tượng phanh không ăn.
- Duy trì áp suất lốp các bánh xe theo quy định.
- Trong quá trình sử dụng, không được thay đổi kết cấu của hệ thống phanh nếu không được cơ quan có thẩm quyền cho phép.
Trong quá trình sử dụng ô tô, nếu có chi tiết hư hỏng, cần thay thế bằng các linh kiện tương tự do nhà máy sản xuất hoặc được cơ quan có thẩm quyền cho phép Việc thay thế bằng các chi tiết không rõ nguồn gốc hoặc chế tạo tùy tiện là không được phép.
- Dầu phanh phải dùng đúng loại do nhà máy sản xuất hoặc loại tương tự do cơ quan có thẩm quyền cho phép.
Hướng dẫn bảo dưỡng kĩ thuật
4.2.1 Các cấp bảo dưỡng định kì hệ thống phanh trên xe
Bảo dưỡng định kỳ của xe HONDA CIVIC được chia làm 4 cấp:
- Bảo dưỡng định kỳ cấp nhỏ: 5000km
- Bảo dưỡng định kỳ cấp trung bình nhỏ: 10000km
- Bảo dưỡng định kỳ cấp trung bình lớn: 20000km
- Bảo dưỡng định kỳ cấp lớn: 40000km
4.2.1.1 Bảo dưỡng định kỳ cấp nhỏ (5000km) hệ thống phanh trên xe
Bảng 4.1 Bảo dưỡng định kỳ cấp nhỏ (5000km) của hệ thống phanh trên xe
STT Tên công việc Thực hiện các công việc
1 Kiểm tra đèn chỉ thị phanh trên taplo, đèn phanh
- Kiểm tra các đèn: quan sát đèn ABS trong vài giấy sau khi nổ máy.
- Yêu cầu: đèn sẽ chỉ sáng trong vài giây rồi tắt sau khi nổ máy KTV 1 đạp chân phanh, còn KTV
2 sẽ ra sau xe kiểm tra xem đèn phanh còn sáng không.
2 Kiểm tra cần phanh tay
- Kiểm tra cần phanh tay: kéo phanh tay và quan sát hoạt động của nó và lắng nghe tiếng kêu tách tách khi vào cóc.
- Yêu cầu: giữ được bánh xe khoảng thời gian dài, thường là khoảng 4, 5 cái tách là được, khi kéo phanh tay trên đồng hồ táp lô sẽ sáng.
Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp phanh (phanh chân)
- Dụng cụ: thước, bút xóa.
Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp phanh là một bước quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho xe Để thực hiện, bạn cần sử dụng thước đo chuyên dụng để đo khoảng cách từ sàn đến bàn đạp phanh Sau đó, ấn bàn đạp phanh cho đến khi cảm thấy nặng và dừng lại để đọc kết quả Cuối cùng, so sánh kết quả với tiêu chuẩn quy định để đánh giá tình trạng của hệ thống phanh.
- Yêu cầu: hành trình tự do của bàn đạp phanh đúng tiêu chuẩn quy định.
Kiểm tra má phanh, đĩa phanh, caliper bằng mắt thường
- Kiểm tra: quan sát trên xem có hiện tượng gì bất thường trên má phanh và đĩa phanh, ốc ở cơ cấu phanh.
Để đảm bảo an toàn cho hệ thống phanh, cần kiểm tra má phanh và đĩa phanh không có bụi bẩn, không có nhiều vết xước, và phải đúng vị trí của kết cấu Ngoài ra, cần lưu ý rằng không có hiện tượng chảy dầu và các ốc vít phải được siết chặt.
5 Kiểm tra đường ống dẫn dầu phanh
- Kiểm tra đường ống dầu phanh: kiểm tra toàn bộ đường dầu phanh xem có bị rò rỉ, móp, méo hay không.
- Yêu cầu: dầu không bị rò rỉ, móp, méo.
6 Kiểm tra mức dầu phanh
- Kiểm tra mức dầu phanh: quan sát từ bên ngoài, kiểm tra mức dầu phanh qua vạch Max và Min trên bình chứa dầu phanh.
- Yêu cầu: mức dầu phanh phải nằm trong khoảng vạch Min, Max; dầu phanh phải có màu vàng nhạt.
4.2.1.2 Bảo dưỡng định kỳ cấp trung bình nhỏ (10000km) hệ thống phanh
Bảng 4.2 Bảo dưỡng định kỳ cấp trung bình nhỏ (10000km) của hệ thống phanh trên xe
STT Tên công việc Thực hiện các công việc
1 Vệ sinh má phanh (phanh đĩa)
- Gồm 2 KTV (Mỗi KTV 1 bên).
- Dụng cụ: dung dịch vệ sinh phanh, giấy ráp, tua vít, khăn.
Để vệ sinh má phanh, trước tiên, sử dụng tua vít để cạo sạch bụi bẩn Tiếp theo, dùng giấy ráp để mài bỏ lớp sần sùi trên bề mặt má phanh Cuối cùng, hãy sử dụng dung dịch vệ sinh và khăn lau để làm sạch hoàn toàn má phanh.
- Yêu cầu: má phanh không còn chai sần và bụi bẩn.
- Gồm 2 KTV (Mỗi KTV 1 bên).
- Dụng cụ: đồng hồ so, thước kẹp.
- Kiểm tra độ đảo của đĩa phanh và chiều dày của đĩa phanh, gá các ốc bánh xe cố định đĩa phanh không quay.
- Yêu cầu: độ đảo của đĩa phanh nhỏ hơn 0,05 mm và độ dày của đĩa phanh phải lớn hơn 25 mm.
- Gồm 2 KTV (Mỗi KTV 1 bên).
- Kiểm tra cuppen: kiểm tra độ co dãn của cuppen.
- Yêu cầu: thực hiện tốt công việc điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh.
4 Tra mỡ vào các chốt, má phanh
- Gồm 2 KTV (Mỗi KTV 1 bên).
- Dụng cụ: mỡ bôi phanh.
- Yêu cầu: phủ kín bề mặt bu lông và các rãnh trên má phanh.
5 Kiểm tra độ dày má phanh
- Gồm 2 KTV (Mỗi KTV 1 bên).
- Kiểm tra độ dày má phanh.
- Yêu cầu: độ dày má phanh phải lớn hơn 1 mm.
4.2.1.3 Bảo dưỡng định kỳ cấp trung bình lớn (20000km) hệ thống phanh
Quy trình bảo dưỡng phanh cấp trung bình lớn cho xe HONDA CIVIC, với khoảng cách 20000km, bao gồm việc kiểm tra và bảo dưỡng cơ cấu phanh tang trống ở phía sau Do thiết kế của xe, cả phanh trước và sau đều sử dụng phanh đĩa, vì vậy quy trình bảo dưỡng phanh cấp trung bình lớn tương tự như quy trình bảo dưỡng phanh cấp trung bình nhỏ.
4.2.1.4 Bảo dưỡng định kỳ cấp lớn (40000km) hệ thống phanh trên xe
Để bảo trì hệ thống phanh, cần bổ sung dầu phanh, thay thế các chi tiết cao su như phớt và chắn bụi, kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe, xả khí trong xy lanh phanh và hút dầu phanh Các bước còn lại tương tự như các cấp bảo trì trước đó.
Bảng 4.3 Bảo dưỡng định kỳ cấp lớn (40000km) của hệ thống phanh trên xe
- Dụng cụ: đồ chuyên dùng SST.
- Yêu cầu: trong quá trình dầu phanh bị giảm thì phải luôn bổ sung đầy đủ dầu phanh.
2 Xả air, hút dầu phanh
- Gồm 2 KTV (Mỗi KTV 1 bên).
- Dụng cụ: đồ chuyên dùng SST, tròng 8, khí nén.
- Kiểm tra khí ở trong đường ống dẫn dầu.
- Yêu cầu: hút đến khi nào khí không còn trong hệ thống dầu
3 Thay thế phớt, cao su chắn bụi
- Gồm 2 KTV (Mỗi KTV 1 bên).
- Dụng cụ: tua vít, súng xì, mỡ tra phanh.
- Yêu cầu: tra mỡ trước khi lắp lại và lắp đúng vị trí của nó.
4.2.2 Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh
Bảng 4.4 Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh trên xe
Nội dung công việc Hình ảnh Yêu cầu kỹ thuật
1 Đưa xe vào khu vực bảo dưỡng, sữa chữa
Dùng cầu nâng thuỷ lực, nâng xe lên khỏi mặt đất
Kê 4 tay cầu nâng sao cho vào đúng vị trí chịu lực (cách mặt đất khoảng
Dụng cụ: cầu nâng chuyên dụng Thời gian: 10 phút
Tháo 5 con ốc giữ vành bánh xe và tháo bánh xe ra
Súng hơi và đầu khẩu 21 tháo ốc lốp rồi nhấc lốp ra
Tháo bu lông bắt với giá đỡ xy lanh của càng phanh
Tháo bu lông gắn càng phanh với giá đỡ xylanh
Sử dụng tròng để tháo bulong và cờ lê 14 để giữ đai ốc không xoay
4 Tháo và kiểm tra má phanh
Sau khi đã tháo bulong gắn càng phanh với giá đỡ phanh ra thì sẽ tháo má phanh ra, kiểm tra độ dày của má phanh
Để kiểm tra độ dày của má phanh, hãy dùng tay tác động vào phần biên ngoài cùng của má phanh và nhấc ra Độ dày tối đa và tối thiểu của má phanh lần lượt là 11mm và 1mm Nếu độ dày của má phanh nhỏ hơn 1mm, cần phải thay thế má phanh mới.
Sau khi tháo má phanh ra ta dùng giấy ráp đánh sạch các bụi bẩn có trên bề mặt và rãnh ở giữa của má phanh
Sử dụng giấy ráp P200 để làm mịn bề mặt má phanh, bằng cách cầm giấy ráp ở một tay và giữ má phanh bằng tay còn lại Chà giấy ráp lên mặt má phanh cho đến khi bề mặt không còn vết sần sùi.
Tra mỡ vào các tấm chống ồn ở má phanh và chốt trượt
Sau khi vệ sinh má phanh xong ta tiến hành bôi mỡ vào các tẫm chống ồn và đồng thời tháo các chốt trượt
Tra mỡ đều lên bề mặt tấm chống ồn và các chốt trượt.
Kiểm tra độ đảo của đĩa phanh
Dùng đồng hồ so đo độ đảo của đĩa.
Nếu độ đảo của đĩa phanh vượt quá giá trị cho phép, cần phải tiến hành láng đĩa phanh Độ đảo lớn nhất cho phép của đĩa phanh trước là 0,05 mm và của đĩa phanh sau là 0,15 mm Lưu ý rằng khi độ đảo vượt quá các giá trị này, việc láng đĩa phanh là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu suất phanh.
Dụng cụ: Đồng hồ so độ đảo
Kiểm tra độ dày của đĩa phanh
Dùng thước panme đo các điểm đối xứng của đĩa phanh
Chiều dày đĩa trước: Max/Min:28/25mm Chiều dày đĩa sau:
Nếu chiều dày đĩa nhỏ hơn giá trị Min cần phải thay thế
Cậy nhẹ nắp bình dầu phanh sau đó đưa dầu phanh mới vào
Bình dầu phanh nằm đối diện người lái ở dưới nắp capo, sau đó ta sẽ cậy nhẹ nắp ra rồi cho dầu phanh mới vào
Tháo che bụi và ốc xả dầu, sau đó cắm ống hút của bình hút dầu phanh vào lỗ xả Đặt tròng 8-10 vào ốc xả dầu phanh và tiếp tục cắm ống hút của dầu phanh vào vị trí đã chuẩn bị.
Dùng tròng 8-10 vặn ốc xả dầu phanh vặn khoảng ẵ ren, tiến hành hỳt Sau khi hút xong nhớ vặn chặt ốc xả dầu và bịt nút che bụi
Lắp lại cơ cấu phanh
Sau khi đã hoàn thiện các công việc ở trên thì ta tiến hành lắp lại vị trí ban đầu
Lắp lại má phanh, dùng tròng và cờ lê 14 xiết chặt bulong giữa càng phanh và giá phanh
Lắp lại bánh xe, xiết và cân lại lực các con ốc bắt bánh xe
Dùng tay cân lực, xiết và cân hai lực các con ốc bắt bánh xe với moay-ơ
Xiết ốc bánh xe theo hình sao Momen tiêu chuẩn để xiết ốc là: 115 – 148 N.m
Dụng cụ: súng hơi, tay cân lực,tay nối và đầu khẩu 21
Hướng dẫn chuẩn đoán và sửa chữa những hư hỏng thường gặp
Quy trình kiểm tra, khắc phục đối với các lỗi thường gặp trên xe như sau:
Bảng 4.5 Những hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục thường gặp
HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG BIỆN PHÁP KHẮC
Phanh kém hiệu lực, bàn đạp phanh chạm sàn phanh không ăn
Khi phanh xe không dừng theo yêu cầu của người lái và bàn đạp phanh chạm sàn nhưng phanh không có hiệu lực.
- Hành trình tự do bàn đạp quá lớn.
- Các cuppen của xy lanh chính bị mòn.
- Rò rỉ dầu từ mạch dầu.
- Dầu phanh không đúng chất lượng.
- Có khí trong hệ thống phanh
- Má phanh và đĩa phanh mòn.
- Má phanh và đĩa phanh dính dầu mỡ.
- Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh quá lớn.
- Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp.
- Sửa đường ống dẫn dầu.
- Sửa chữa hoặc thay thế xy lanh mới.
- Xả khí khỏi hệ thống phanh.
- Thay thế má phanh và đĩa phanh.
- Vệ sinh lại má phanh, đĩa phanh.
- Điều chỉnh lại khe hở.
Bó phanh Khi xe vận hành mà người lái không tác dụng lên bàn đạp phanh và cần phanh tay cảm thấy có sức cản lớn
- Bàn đạp phanh bị kẹt hoặc cong.
- Ty đẩy bị kẹt hoặc điều chỉnh không đúng kĩ thuật.
- Piston của dẫn động phanh chính bị kẹt.
- Piston ở xy lanh bánh xe bị kẹt, phớt bị hỏng.
- Sửa chữa hoặc thay thế.
- Sửa chữa hoặc thay thế.
- Sửa chữa hoặc thay thế.
- Làm sạch piston hoặc thay thế; thay phớt.
` - Áp suất lốp hay độ mòn của 2 bánh xe trái, phải khác nhau.
- Hỏng bộ điều hòa lực phanh.
- Một ngăn của xy lanh phanh chính bị hỏng (xy lanh, piston, cuppen bị mòn xước, tắc kệt đường dầu).
- Piston xy lanh bánh xe bị kẹt về một bên của xe.
- Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh không đều nhau.
- Chỉnh áp suất lốp đảo hoặc thay lốp.
- Sửa chữa hoặc thay thế.
- Sửa chữa hoặc thay thế.
- Sửa chữa piston của xy lanh bánh xe.
- Kiểm tra má phanh các bên cần thì thay thế.
Chân phanh nặng nhưng phanh không ăn và xe bị rung giật Khi vừa đạp phanh đã tạo lực phanh lớn nhưng phanh không ăn làm
- Bàn đạp phanh cong, mòn các chốt xoay.
- Mòn các piston, xy lanh của dẫn động phanh.
- Hệ thống phanh có nhiều không khí.
- Bộ trợ lực phanh bị hỏng.
- Má phanh và đĩa phanh bị mòn.
- Piston xy lanh bánh xe bị kẹt.
- Sửa chữa hoặc thay thế. -Thay thế.
- Xả air hệ thống phanh. -Sửa chữa hoặc thay thế.
- Thay thế má, đĩa phanh mới.
- Sửa chữa nếu cần thiết.
- Kiểm tra đường dầu rồi sửa chữa nếu cần. quả phanh hoặc thay thế má phanh mới.
Tiếng kêu khác thường khi phanh.
Khi đạp phanh càng mạnh thì tiếng ồn càng tăng.
- Tiếng đĩa và má phanh bị mòn hay xước.
- Miếng chống ồn bị mất hoặc hư hỏng.
- Má phanh dính mỡ, bẩn.
- Xiết không chặt các bu lông.
- Kiểm tra sửa chữa hoặc thay thế.
- Kiểm tra lắp lại hoặc thay thế má phanh mới.
Hướng dẫn tháo lắp hệ thống phanh
4.4.1 Hướng dẫn tháo cơ cấu phanh trước ,sau
Bảng 4.6 Trình tự tháo cơ cấu phanh trước, sau
Hình ảnh minh họa Nội dung công việc cần thực hiện
Dụng cụ Yêu cầu kỹ thuật Bước 1: Tháo 2 bánh xe trước
- Dùng súng hơi và đầu khẩu 21 tháo 5 con ốc ở bánh xe ra
- Đưa bánh xe vào giá để lốp
- Lực bắn phải ở tiêu chuẩn
Bước 2: Tháo ống mềm (ống dẫn dầu)
- Dùng tròng 12 vặn bu lông ở phía sau cụm càng phanh ra
- Dùng khay hứng dầu sau khi tháo ống ra, dùng nút bịt để bịt vào lỗ dầu tránh mất nhiều dầu và air dầu.
- Cố định ống mềm đó lại.
- Bịt chặt nút bịt tránh mất nhiều dầu
Bước 3: Tháo cụm càng phanh
- Dùng tròng 14 vặn 2 bu lông ở đầu trên và đầu dưới của càng phanh.
- Nhấc càng phanh ra, sau đó để cùng với bulong vào giá ba tầng.
Bước 4: Tháo 2 má phanh, bộ đệm chống ồn má phanh trước và báo mòn phanh.
- Để tay vào viền bên của má phanh sau đó nhấc ra,
- Tua vít - Tránh để dầu mỡ dính vào bề mặt ma sát để vào giá đồ.
- Dùng tay cậy tấm chống ồn ra
- Dùng tua vít cậy báo mòn ra.
Bước 5: Tháo 2 tấm đỡ má phanh
- Dùng tay tháo 2 tấm đỡ má phanh ra.
- Tránh bị xước bề mặt làm việc
Bước 6: Tháo 2 chốt trượt xylanh
- Dùng tay đẩy thật mạnh
2 chốt trượt ra phía xa của tay mình.
- Giá 3 tầng - Dùng 1 lực mạnh để đẩy chốt ra xa
Bước 7: Tháo cao su chắn bụi
- Dùng tay lay nhẹ nhấc cao su chắn bụi ra.
- Giá 3 tầng - Tránh làm rách cao su
Bước 8: Tháo giá bắt xylanh
- Dùng súng hơi, đầu khẩu
17 tháo 2 bu lông gắn với cam phanh.
- Nhấc giá bắt xylanh ra để vào giá 3 tầng.
- Đánh dấu ghi nhớ lên đĩa và moay ơ cầu xe.
- Dùng tròng 12 và bu lông 12 để vam đĩa phanh ra.
Bước 10: Tháo rời xy lanh phanh
- Dùng tua vít tháo cao su chắn bụi ra khỏi đầu xy lanh.
- Tránh để rách cao su
Bước 11: Tháo piston ra khỏi cụm xy lanh
- Đặt một miếng giẻ hoặc gỗ vào giữa piston và xy lanh.
- Dùng khí nén của súng xì để tháo piston ra khỏi xy lanh xy lanh.
- Tránh để rách cao su
- không được đặt ngón tay ở phía trước piston khi dùng khí nén.
Bước 12: Tháo phớt piston ra khỏi xy lanh
- Dùng tua – vít hai cạnh để tháo phớt piston.
- Tránh để rách cao su, xước bề mặt xy lanh
4.4.2 Hướng dẫn lắp cơ cấu phanh trước, sau
Sau khi đã kiểm tra, sửa chữa và thay thế chi tiết xong xuôi chúng ta tiến hành lắp lại các chi tiết trong cơ cấu.
Bảng 4.7 Trình tự lắp cơ cấu phanh trước, sau
Hình ảnh minh họa Nội dung công việc cần thực hiện
Dụng cụ Yêu cầu kỹ thuật Bước 1: Bôi mỡ vào các chi tiết cụm xy lanh để chuẩn bị công việc tiếp theo
- Bôi mỡ gốc Glycol vào piston, cao su chắn bụi, phớt piston.
Bước 2: Lắp phớt, cao su chắn bụi và piston vào xy lanh
- Lắp phớt vào piston, phớt không bị xoắn (hình a)
- Lắp cao su chắn bụi vào đúng vị trí (hình
- Tua vít - Lắp đúng vị trí của các chi tiết
- Lắp chặt tránh khi làm việc bị rời b).
- Lắp piston vào xy lanh (hình c).
- Lắp đúng dấu ghi nhớ trên đĩa phanh và moay ơ cầu xe.
- Dùng ốc bánh xe để gá tạm.
- Ốc bánh xe - Lắp đúng dấu cũ
Bước 4: Lắp giá bắt xy lanh vào cam phanh
- Xiết các bulông đúng lực.
- Lắp chặt và bắn đúng lực tiêu chuẩn
Bước 5: Lắp cao su chắn bụi và chốt trượt
- Bôi mỡ vào các chốt trượt.
- Lắp cao su chắn bụi và chốt trượt vào giá bắt xy lanh.
- Tránh làm rách bề mặt cao su
- Bôi mỡ đều lên bề mặt chốt
Bước 6: Lắp các tấm đỡ má phanh
- Không có - Dùng 1 lực vừa đủ lắp tấm đỡ lên giá đỡ
Bước 7: Lắp má phanh và tấm chống ồn
- Lắp cả hai miếng chống ồn vào má phanh đĩa (bôi mỡ phanh vào cả 2 phía của miếng chống ồn trong).
- Lắp hai má phanh sao cho thanh báo độ mòn hướng xuống dưới.
- Tua vít - Bôi mỡ đều lên bề mặt tấm chống ồn
- Lắp đúng vị trí của báo mòn má phanh
- Lắp chặt các tấm chống ồn
Bước 8: Lắp lại cụm càng phanh
- Ép cho piston phanh vào hết (dùng tua vít ép).
- Lắp lại xy lanh phanh và xiết bu lông giữ xy lanh đúng lực.
- Lắp đúng vị trí của chi tiết
Bước 9: Lắp đường ống dẫn dầu
- Lắp đường ống dẫn dầu, bu lông và gioăng.
- Xiết bu lông đủ lực.
- Tròng 12 - Lực xiết vừa đủ
- Lắp đúng vị trí của chi tiết
Bước 10: Đổ dầu phanh vào bình chứa dầu phanh
- Tháo nắp bình dầu phanh.
- Đổ dầu phanh vào bình chứa.
- Buộc chặt dụng bình đổ dầu phanh lên gạt nước ô tô
Bước 11: Xả không khí ở đường ống phanh
- Lắp ống nhựa vào nút xả khí.
- Dùng tròng 8 nới lỏng ốc xả khí.
- Sau đó tiền hành xả air nhờ dụng cụ chuyên dùng để hút dầu phanh của hãng.
- Sau khi tiến hành xả air xong ta phải xiết lại ngay đai ốc tránh khí vào đường dầu.
- Dụng cụ chuyên dùng để hút dầu phanh của hãng
- Khi hết đầu phanh phải cấp dầu mới vào tránh hiện tượng khí lại vào trong đường ống dẫn dầu.
- Xiết vừa đủ lực đai ốc.
Bước 12: Lắp bánh xe và cân lại lục bánh xe cho các bánh
- Lực cân bánh xe không quá 300N.
- Cân lực theo hình sao.
- Lực xiết theo tiêu chuẩn
- Cân lực theo hình sao
*Đối với quy trình lắp cơ cấu phanh ta cần chú ý một số việc như sau:
- Phải kê kích an toàn khi làm việc dưới gầm xe.
- Thay dầu phanh đúng loại và tra mỡ bôi trơn lên các chi tiết.
- Lắp đúng vị trí các chi tiết của cơ cấu phanh.
- Xiết lực các bu lông theo tiêu chuẩn nhà sản xuất.