Thiết kế hệ thống phanh

Tài liệu tham khảo Thiết kế hệ thống phanh

Chơng I: Tổng quan về hệ thống phanh. * Công dụng của hệ thống phanh. Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ chuyển động của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó theo yêu cầu của ngời lái. Ngoài ra hệ thống phanh còn giữ cho ô tô dừng ở ngang dốc trong thời gian lâu dài hoặc cố định xe trong thời gian dừng xe (phah tay). Đối với ô tô, máy kéo hệ thống phanh đóng vai trò rất quan trọng vì nó đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao hoặc dừng xe trong tinh huống nguy hiểm nhờ vậy mà nâng cao đợc năng suất vận chuyển, tăng đợc tính động lực. * . Yêu cầu của hệ thống phanh. Để nâng cao hiệu quả phanh trong quá trình làm việc của hệ thống phanh thì nó phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Có độ tin cậy cao để thích ứng nhanh với các trờng hợp nguy hiểm. - Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trờng hợp nghĩa là phải tạo ra đợc lực phanh lớn nhất, đồng thời cho tất cả các bánh xe. - Hoạt động êm dịu, đảm bảo sự hoạt động của ô tô khi phanh, khi phanh hệ thống phanh không gây tiếng ồn, tiếng gõ và phải có mômen phanh nh nhau ở các bánh xe cùng trục của ô tô để tránh hiện tợng lệnh lực phanh. - Điều khiển nhẹ nhàng để giảm bớt cờng độ lao động của ngời lái: cấu tạo hệ thống sao cho lực đạp phanh của ngời lái là nhỏ nhất, trong khi vẫn tạo đợc lực phanh tới các bánh xe là lớn nhất. Để đảm bảo yêu cầu này hệ thống phanh có lắp thêm bộ trợ lực (trợ lực chân không, trợ lực khí nén hoặc trợ lực thuỷ lực). - Dẫn động phanh có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với các trờng hợp nguy hiểm. - Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lợng bám khi phanh với mọi cờng độ. 1 - Không có hiện thợng tự xiết khi phanh và nhả phanh tức thời khi ngời lái thôi đạp phanh. Nếu không sẽ rất nguy hiểm trong qua trình ô tô chuyển động. - Cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt: thực chất của quá trình phanh là sử dụng lực ma sát sinh ra ở cơ cấu phanh để tạo mômen cản chuyển động quay của bánh xe, xét về mặt năng lợng thì hệ thống phanh là biến đổi động năng của ô tô thành nhiệt năng của cơ cấu phanh. Khi phanh nhiệt độ sinh ra ở cơ cấu phanh rất cao. Do đó cơ cấu phanh phải có khả năng truyền nhiệt tốt. - Giữ đợc tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe: tức là hệ dẫn động phanh phải có tỷ số truyền ổn định. Tạo cảm giác yên tâm cho lái xe khi đạp phanh. Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng. - Có khả năng phanh ô tô khi đứng trong thời gian dài. - Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dỡng và sửa chữa. I. Giới thiệu về xe huyndai và hệ thống phanh của xe tham khảo (hyundai 11 tấn): 1./ Các thông số cơ bản về xe Huyndai: Xe Hyundai 11 tấn là loại xe tải do hãng Hyundai của Hàn Quốc sản xuất. Đây là loại xe đợc dùng để chuyên chở các vật liệu và các phụ kiện có kích thớc lớn nhằm phục vụ các công trình xây dựng và các nơi có không gian vừa và lớn. Xe có công suất lớn, độ bền và độ tin cậy cao, kết cấu cứng vững gồm nhiều thiết bị hiện đại đợc trang bị trên xe và đảm bảo an toàn cho ngời sử dụng trong các điều kiện đờng sá, khí hậu có phần khắc nghiệt. Với đề tài đợc giao là khai thác hệ thống phanh dùng cho xe tải loại 11 tấn dựa trên cơ sở là xe Hyundai do hãng Hyundai của Hàn Quốc sản xuất. 2 Hình 1.1:Sơ đồ bố trí chung xe Huyndai-11 tấn Thông số cơ bản về xe Huyndai - 11 tấn - Chiều dài toàn bộ mm 8.270 - Chiều rộng toàn bộ mm 2.495 - Chiều cao toàn bộ mm 2.860 - Chiều dài cơ sở mm 7.025 - Vết bánh trớc mm 2.040 - Vết bánh sau mm 1.850 - Trọng lợng bản thân KG 10.525 - Trọng lợng toàn bộ KG 21.700 - Vận tốc lớn nhất Km/h 95,8 - Bánh xe Phía trớc đơn, sau kép - Cỡ lốp Trớc 11 - 12 Sau 11 - 20 - Phanh chính loại Dẫn động liên hợp Phanh trớc Tang trống Phanh sau Tang trống - Phanh tay loại Tang trống, tác dụng phía sau hộp số - Kiểu động cơ: Động cơ diegen, 4 kỳ, phun nhiên liệu trực tiếp, làm mát bằng nớc. - Số xy lanh 8 - Công suất lớn nhất 290KW/2200v/p 3 - Mômen xoắn lớn nhất 100KGm/1400v/p - Khoảng cách từ tâm bánh xe đến piston xy lanh bánh xe 160mm - Khoảng cách từ tâm bánh xe đến điểm tựa chốt quay 170mm 2./ Giới thiệu về hệ thống phanh . + ễtụ HYUNDAI-11T c trang b cỏc loi h thng phanh chớnh, h thng phanh dng, phanh ph tr. C cu phanh bỏnh xe kiu tang trng, cú hai mỏ phanh vi u c nh cựng phớa. Dn ng h thng phanh chớnh bng khớ nộn, cú hai ng phanh riờng bit cho cỏc c cu phanh. Khi , ụtụ c phanh nh c cu phanh cỏc bỏnh sau di tỏc dng ca lc lũ xo trong cỏc bu phanh. C cu phanh ph tr c t ng ng x. Phanh ph tr hot ng theo nguyờn lý chn lu lng dũng khớ x v gim lng nhiờn liu cung cp. Trng hp h thng phanh chớnh b hng ta cú th dựng phanh dng phanh xe tm thi. 2.1. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh xe huyndai 11 tấn. 4 Hình 1.2: Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh xe: Huyndai 11T 1: Đồng hồ áp suất 12: Van ba ngả 2: Cơ cấu phanh bánh xe 13: Cơ cấu phanh bánh xe 3: Máy nén khí 14: Cơ cấu phanh bánh xe 4: Bình lọc hơi nớc 15: Bầu phanh chính của cầu giữa và trớc 5: Bình nén khí 16: Bầu phanh chính của phanh cầu sau 6: Cơ cấu phanh bánh xe 17: Bình dầu 7; Cơ cấu phanh xe 18: Van chuẩn đoán 8: Van phân phối 19: Van xả nhanh 9: Cơ cấu phanh bánh xe 20: Bình ngng tụ hơi nớc 10: Bầu phanh tay 21: Van an toàn 11 Van xả khí 22: Bàn đạp phanh *Nguyên lý làm việc: Động cơ làm việc thì máy nén khí làm việc và nén khí đến một áp suất nhất định và đợc kiểm tra bằng đồng hồ áp suất rồi đợc đa tới các bình chứa khí nén. 5 Khi thực hiện quá trình phanh thì ta đạp bàn đạp phanh làm cho van phân phối mở và khí nén từ bình chứa đến mở van ở các bầu phanh chính của các cầu để cho dòng khí từ bình chứa tới ép pitôn màng trong bầu phanh chính đẩy pitôn dầu trong bầu phanh chính và đ dầu tới các xy lanh bánh xe và thực hiện quá trình phanh. Khi không phanh thì nhờ các lực lò xo hồi vị kéo các guốc phanh lại và dầu hồi về bình dầu lúc này khí nén không hồi về bình chứa mà thông với khí quyển và áp suất trong buồng phanh giảm, lò xo hồi vị trong bầu phanh đẩy pitôn màng dịch chuyển về vị trí ban đầu và dừng quá trình phanh 3.Giới thiệu chung về hệ thống treo. Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi giữa khung hoặc vỏ xe với các cầu ( các bánh xe ) của ôtô và thực hiện các chức năng sau: + Khi ôtô chuyển động, nó cùng với lốp hấp thụ và cản lại các rung động, các dao động và các va đập tác dụng lên xe do mặt đờng không bằng phẳng, để bảo vệ hành khách, hành lý và cải thiện tính ổn định. +Truyền lực kéo và lực phanh sinh ra do ma sát giữa mặt đờng và các bánh xe, đến gầm và thân xe. + Đỡ thân xe trên các cầu và đảm bảo mối liên hệ hình học chính xác giữa thân và các bánh xe. + Khi ôtô chuyển động trên đờng không bằng phẳng sẽ chịu những dao động do bề mặt đờng mấp mô sinh ra. Những dao động này ảnh hởng xấu tới tuổi thọ của xe, hàng hoá và đặc biệt là ảnh hởng tới hành khách Vì vậy, tính êm dịu chuyển động là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lợng của xe. + Tính êm dịu của ô tô phụ thuộc vào kết cấu của xe và trớc hết là hệ thống treo, phụ thuộc vào đặc điểm và cờng độ kích thích, sau đó là phụ thuộc vào kỹ thuật của lái xe. Lực kích thích gây dao động có thể do sự không cân bằng của liên hợp máy hoặc do độ nhấp nhô của bề mặt đờng không bằng phẳng. Nếu chỉ xét trong phạm vi 6 khả năng chế tạo ô tô thì hệ thống treo mang tính chất quyết định đến độ êm dịu chuyển động của ô tô. + H thng treo của xe ô tô huyndai 11 tấn : l h thng treo ph thuc, phn t n hi loi nhớp, b gim chn dựng bng thu lc kiu ng lng tỏc dng thun nghch. Cú 4 lỏ nhớp, cú biờn dng hỡnh ch nht. Nhớp c bt cht vo gm cu bng 2 bulụng hỡnh ch U. Trong phn trc ca nhớp cú cỏc tai nhớp thỏo c, trong l ca tai nhớp cú ộp cỏc ng lút. Mỳt sau ca nhớp c bt di ng trờn khung xe bng liờn kt bn l. Chiu rng lỏ nhớp: 88 (mm) Chiu dy lỏ nhớp: 23 (mm) Chiu dy ca lỏ nhớp di nht: 1500 (mm) Bỏn kớnh cong ca nhớp: 90 (mm) cng ca lỏ nhớp: 56,4 ( 4,2 (N/mm) + H thng treo sau: l h thng treo ph thuc, gm cú 12 lỏ nhớp b trớ kiu cõn bng. Cỏch b trớ ny m bo cho phn lc phỏp tuyn trờn bỏnh xe ca cỏc cu ny luụn luụn bng nhau v cu khụng b treo khi xe chuyn ng trờn cỏc ng cú mp mụ ln. Chiu di ca lỏ nhớp di nht: 1470 (mm) Chiu rng cỏc lỏ nhớp: 90 (mm) Chiu dy cỏc lỏ nhớp: 20 (mm) cú 3 lỏ nhớp: - 18 (mm) cú 8 lỏ nhớp. Bỏn kớnh cong ca lỏ nhớp: 34 (mm) cng ca cỏc lỏ nhớp: 207 ( 22 (kG/mm) 7 4.Giới thiệu chung về hệ thống lỏi. C cu lỏi trờn ụtụ HYUNDAI -11T l loi liờn hp: Trc vớt- ờcu bi -thanh rng - cung rng, cú b tr lc lỏi bng thu lc. Dn ng h thng lỏi thụng qua trc lỏi, khp cỏcng v cỏc khõu khp trong hỡnh thang lỏi, c cu lỏi v tr lc lỏi c b trớ chung thnh mt cm, c cu lỏi c bt cht vo khung xe v ni vi trc lỏi bng khp cỏc ng. T s truyn ca c cu lỏi i = 22,76. Bm du tr lc lỏi l loi bm cỏnh gt tỏc dng kộp, s cỏnh gt l 10 cỏnh, trờn thõn bm cú b trớ van an ton. Hỡnh thang lỏi c b trớ phớa sau cu trc. 5.Giới thiệu chung về hệ thống thuỷ lực. + H thng nõng thy lc dựng trờn cỏc ụtụ ch hng cú thựng t lm vic theo nguyờn tc: dựng nng lng ca ng c ụ tụ lm quay bm du to nờn ỏp sut cao, a vo xy-lanh lc nõng mt u thựng hng, v t trỳt hng trờn thựng. Cu trỳc c bn bao gm: cm bm thy lc, cm van iu khin, cm xy lanh lc nõng h thựng hng. Cm bm thy lc c gn bờn cnh hp s, bm ch lm vic khi cỏc s truyn dựng cho di chuyn xe v trớ trung gian. Bm c iu khin bng cn iu khin ni ti bung lỏi, v cú hai v trớ: gi bm v ngt bm khi hp s. Khi gi bm cụng sut ca ng c truyn ti hp s v bm quay. Bm cú th to ỏp sut du ti 100 bar v cú van iu khin ỏp sut v lu lng du. Du cú ỏp sut cao truyn ti cm van iu khin v cú th ti xy lanh lc tựy theo v trớ ca cm van iu khin ng du. Cm van iu khin ng du cú cu trỳc l van con trt 3 v trớ: v trớ ngỏt ng du i v v, v trớ cp du cho xy lanh v a du v thựng, v trớ x du cao ỏp v thựng. Mch thy lc cng rt a dng, van con trt cú th c iu 8 khin trc tip hay iu khin in tựy theo cu trỳc ca nh ch to. Cm xy lanh lc cú cu trỳc l xy lanh thy lc cú tỏc dng 1 chiu vi hai ng du: ng cp du v ng thoỏt du v thựng. Khi gi bm v gi cm van iu khin vo v trớ nõng thựng, du c cp ti xy lanh lc, v to kh nng nõng thựng hng. Khi ang h thựng v trớ van iu khin c ua v v trớ h thựng, du cú ỏp sut s tr v thựng du qua van iu khin. V trớ trung gian ca cm van iu khin m bo h thng xy lanh b ngt hon ton vi h thng thy lc. Chơng II I. phân tích hệ thống phanh của xe huyndai 11 tấn 2.1./ hệ thống phanh chính. 2.1.1. giới thiệu về cơ cấu phanh. C cu phanh bỏnh xe kiu tang trng, cú hai mỏ phanh vi u c nh cựng phớa. Dn ng h thng phanh chớnh bng khớ nộn, *. Cơ cấu phanh tang trống. -. Cơ cấu phanh tang trống đối xứmg qua trục.(sử dụng một xilanh có hai pistong) Hình 2.1: Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục. 1- Giá đỡ cơ cấu phanh; 2- Tang trống; 3-Guốc phanh; 5- Lò xo hồi vị; 6- Lò xo kéo; 7- Giá đỡ guốc phanh; 8- chốt chống xô ngang guốc phanh; 9- Bộ phận dẫn 9 động cơ cấu phanh tay; 10- Xilanh bánh xe. Kết cấu: Trống phanh (2) đợc gắn với mặt bích của trục và quay cùng với bánh xe.Lò xo hồi vị (5) có tác dụng làm cho một đầu của guốc phanh (3) tỳ vào chốt định vị , đầu còn lại tỳ vào thanh đẩy pistong xilanh con (10). Khi ngời điều khiển tác động lên bàn đạp phanh, áp suất chất lỏng trong xilanh chính tăng lên và đợc truyền đến các xilanh con(10) làm cho các pistong trong xilanh con dịch chuyển và đẩy các guốc phanh (3) hớng ra ngoài, các má phanh ép chặt vào trống phanh(2) để ngăn cản sự quay tròn của trống phanh, làm giảm hay dừng hẳn lại, quá trình phanh đợc thực hiện. Khi các má phanh chạm vào trống phanh đang quay theo chiều mũi tên ( chiều tiến của xe), nhờ tác động quay của trống phanh, guốc phanh bên trái có xu hớng đợc ép thêm vào trống phanh. Guốc phanh này đợc gọi là guốc dẫn động. Guốc phanh bên phải có xu hớng bị trống phanh đẩy ra làm giảm lực ép giữa má phanh và trống phanh. Guốc này gọi là guốc bị dẫn. Khi ngời lái xe nhả bàn đạp phanh, áp suất trong xilanh con giảm, lò xo hồi vị(3) kéo các guốc phanh về vị trí ban đầu để tạo khe hở giữa má phanh và trống phanh, quá trình phanh kết thúc. ở loại phanh này các guốc phanh đợc lắp riêng biệt không có tác dụng qua lại với nhau nên đợc gọi là cơ cấu phanh không trợ động. u điểm: của cơ cấu phanh loại này là: hiệu quả phanh khi ô tô tiễn và lùi là nh nhau, kết cấu phanh có độ cứng vững cao và đơn giản, có thể tạo đợc lực phanh độc lập lên các guốc phanh. Nhợc điểm: Guốc phanh bị dẫn làm việc không thuận lợi do tác động đẩy của trống phanh nên cơ cấu phanh này có hiệu quả phanh kém hơn các cơ cấu phanh khác có cùng đờng kính xilanh con và diện tích tiếp xúc giữa má phanh và trống phanh. Trờng hợp cơ cấu phanh với xilanh con có đờng kính của các pistong bên trong nó khác nhau, lực tác dụng lên hai guốc phanh trong trờng hợp này sẽ khác nhau. Trên hình (Hình 2.1) với chiều quay của trống phanh theo chiều mũi tên thì má phanh bên trái làm việc thuận lợi hơn vị có hiện tợng tự xiết, vì vậy má phanh bên trái cần ít 10 [...]... lý kịp thời, khi hoạt động nếu phanh xe cảm giác khó ăn hơn và má phanh bị dính dầu, nớc thì cần dà phanh để đảm bảo khả năng tin cậy khi phanh 4 Chú ý khi sử dụng hệ thống phanh: Trong khi sử dụng hệ thống phanh cũng nh hệ thống nào trên xe ô tô thì không nên đột ngột tác dụng lực vào hệ thống Hệ thống phanh cũng nh vậy không nên tác dụng đột ngột lên phanh chân hay phanh tay làm cho xe bị giật và... kéo đòn điều khiển cơ cấu phanh tay bánh xe bên phải ép các guốc phanh vào trống phanh Thực hiện quá trình phanh Khi nhả tay phanh, các lò xo hồi vị của cơ cấu phanh kéo các dây cáp chuyển động theo chiều ngợc lại mũi tên, các chi tiết trở về vị trí ban đầu khi không phanh Chơng III 1 tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe tải huyndai 11t: Hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng trên... xilanh chính và trong hệ thống tăng lên, sinh ra lực tác động lên các piston của các xilanh con(613), do đó sẽ làm cho các guốc phanh cùng má phanh( 8-15) ép sát vào trống phanh( 7-14) để thực hiện quá trình phanh Hệ thống phanh thuỷ khí đợc trang bị cho các xe tải cỡ trung và lớn, nó phối hợp cả hai u điểm của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực và khí nén Nhờ vậy mà hệ thống phanh thuỷ khí có lực... định kì cho phanh rất quan trọng Thực hiện đúng định kỳ và đầy đủ nội dung trong phiếu bảo dỡng Không giật mạnh phanh tay khi xe cha dừng hẳn gây nguy hiểm Khi bảo dỡng hay sửa chữa hệ thống phanh tuyệt đối không để dính dầu phanh vào mắt và da thịt vì trong dầu phanh có các hoá chất ảnh hởng tới sức khoẻ và hệ tiêu hoá của con ngời II Điều chỉnh hệ thống phanh: 1- điều chỉnh hệ thống phanh- nguyên... điều chỉnh 2.2./ hệ thống phanh dừng a- Giới thiệu về cơ cấu phanh dừng * Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống phanh tay ô tô hyundai 14 Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh tay 1 Tay phanh; 8, 15, 16 Các lò xo hồi vị; 2 Cóc hãm; 9 Vỏ dây cáp; 3 ống trợt; 10 Dây cáp số2; 4 Con lăn 12, 13 Dây cáp số 3; 5 Dây cáp số 1; 14, 20 Các đòn điều khiển cơ cấu phanh tay; 6.Đai ốc điều chỉnh; 18 Trống phanh 7, 11 Đòn... xilanh phanh bằng cách thay thế cup ben mới hoặc thay thế cả cụm xilanh phanh chính + Có khí trong hệ thống phanh, không khí có thể lọt vào trong hệ thống dẫn động thuỷ lực, do mức dầu phanh ở bình chứa của xilanh chính bị giảm hoặc hệ thống không kín bị rò rỉ dầu phanh, do đó khi phanh khí sẽ bị nén tạo cảm giác bị hẫng Để phục hồi sự làm việc bình thờng phải xả khí ở các xilanh bánh xe, xilanh phanh. .. vào tay phanh (cần điều khiển phanh tay) nhờ truyền động bằng cơ khí sẽ kéo dây cáp làm các đòn ABO và đòn CB trong cơ cấu phanh dịch chuyển ép các guốc phanh vào trống phanh thực hiện quá trình phanh Khi kéo tay phanh ở một vị trí nhất định nào đó, cóc hãm ăn khớp với răng ca trên tay phanh, giữ nguyên vị trí tay phanh Khi nhả phanh ngời lái phải xoay tay phanh vào vị trí răng ca của tay phanh không... rửa sạch dầu mỡ dính trên má phanh nh hiện tợng phanh lệch ở trên Khi có nớc trên má phanh cần phanh liên tục mấy lần để sấy khô má phanh và làm cho phanh trở lại bình thờng tốc độ ôtô khi phanh bị ớt không vợt quá 10 -15 Km/h 35 + Tang trống, đĩa phanh bị xớc hay bị méo không đảm bảo bề mặt tiếp xúc giữ đĩa phanh, tang trống và má phanh Vì vậy khi phanh sẽ bị rung ở cơ cấu phanh Để khắc phục hiện tợng... trên ô tô, do vậy tính toán kiểm nghiệm lại hệ thống phanh là một công việc cần thiết Nhiệm vụ đặt ra là phải tính toán để xác định đợc giá trị mô men phanh yêu cầu, giá trị mô men phanh do các guốc phanh sinh ra trong quá trình phanh ô tô, sau đó chứng minh sự cần thiết phải lắp bộ điều chỉnh lực phanh, tính toán sự thay đổi áp suất khí nén trong các dòng phanh cầu trớc và cầu sau, xây dựng các đờng... 120mm thì làm cho hệ thống phanh làm việc bị đột ngột và xe bị giật Khi kiểm tra phanh chính cần kiểm tra phanh tay hơn nữa trong quá trình thử phanh không đợc cho xe chạy quá tốc độ 10-15km/h 3 Khi xe đang chạy trên đờng: Khi xe đang hoạt động trên đờng thì ngời lái cần thờng xuyên chú ý đến đồng hồ báo áp suất hơi trong hệ thống Khi quan sát thấy có hiện tợng sụt áp suất trong hệ thống phanh cần dừng