Tìm hiểu thiết bị, thu thập, nghiên cứu và phân tích các số liệu kiểm định Hệ thống phanh của một số loại ôtô lưu hành phổ biến tại Hà Nội

Sản xuất ôtô ngày nay trên thế giới tăng vượt bậc, ôtô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển.

ĐẬT VẤN ĐỀ Sản xuất ôtô ngày nay trên thế giới tăng vượt bậc, ôtô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Ngay ở nước ta, số ôtô tư nhân cũng đang phát triển cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ xe trên đường ngày càng cao. Mĩ và Nhật Bản là hai nước sản xuất ôtô nhiều nhất trên thế giới, hàng năm mỗi nước sản xuất khoảng 12 đến 13 triệu chiếc (năm 1992 Nhật Bản sản xuất 12,5 triệu chiếc).Sản xuất ôtô du lịch trên thế giới chiếm tỉ lệ 78 ÷ 80%, ôtô tải chiếm 18 ÷ 20%, còn lại là các loại ôtô khác. Ở Việt Nam, từ năm 1990 đến nay, nền kinh tế đã có những bước phát triển vượt bậc. Điều đó đồng nghĩa với việc nhu cầu lưu thông hàng hoá trên thị trường, nhu cầu đi lại và du lịch của người dân ngày càng cao. Ở các thành phố lớn, mật độ ôtô trên đường đã tăng lên nhanh chóng. Trong tương lai, cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế như hiện nay, ôtô sẽ trở thành phương tiện đi lại phổ biến và thông dụng trong xã hội. Hiện nay chất lượng đường xá đã đuợc nâng cấp và ngày càng được cải thiện tốt hơn, tạo điều kiện để tăng tốc độ trung bình của các phương tiện giao thông, trong đó có ôtô. Hơn thế nữa, mật độ ô tô tham gia giao thông tăng lên một cách nhanh chóng. Đó là hai yếu tố quan trọng gây nên vấn đề tai nan giao thông đang làm cả xã hội quan tâm. Ở nước ta, trong hai năm 1998-2000 bình quân mỗi năm có 20.000 vụ tai nạn giao thông làm chết 7.100 người. Năm 2001 có 10.866 người chết vì tai nạn giao thông. Năm 2002 xảy ra 27.484 vụ tai nạn giao thông làm 12.989 người chết và 30.772 người bị thương. Tai nạn giao thông không những gây thiệt hại lớn về người mà còn gây thiệt hại lớn về tài sản của Nhà nước và của công dân. Vì vậy, ngày 29-05- 1 1995 Chính phủ Nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam đã ban hành Nghị định 36 CP về đảm bảo an toàn giao thông đường bộ và trật tự an toàn giao thông đô thị. Theo thống kê của các nước thì trong tai nạn giao thông đường bộ 60 ÷ 70% do con người gây ra (như lái xe say rượu, mệt mỏi, buồn ngủ v.v…), 10 ÷ 15% do hư hỏng máy móc, trục trặc về kĩ thuật và 20 ÷ 30% do đường sá quá xấu. Trong nguyên nhân do hư hỏng máy móc, trục trặc về kĩ thuật thì tỉ lệ tai nạn do các cụm của ô tô gây nên được thống kê như sau: Phanh chân: 52,2 ÷ 74,4% Phanh tay: 4,9 ÷ 16,1% Lái 4,94,9 ÷ 19,2%19,2% Ánh sáng: 2,3 ÷ 8,7% Bánh xe: 2,5 ÷ 10% Các hư hỏng khác: 2 ÷ 18,2% Từ các số liệu trên thấy rằng, tai nạn giao thông do hệ thống phanh chiếm tỉ lệ lớn nhất trong các tai ban do kĩ thuật gây nên. Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế, chế tạo, và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ. Do hệ thống phanh có vai trò vô cùng quan trọng trong vấn đề giảm thiểu tai nạn giao thông nên trên thế giới và Việt Nam, tất cả các ôtô muốn được phép lưu hành đều phải được tiến hành kiểm định hệ thống phanh định kì tại các trạm đăng kiểm phương tiện cơ giới đường bộ. Ở nước ta trước kia việc kiểm tra hệ thống phanh trong lẩn kiểm tra xe định kì còn mang tính chất thô thiển, tùy tiện, dựa trên sự quan sát bằng mắt, không dựa trên một tiêu chuẩn nào và chưa dùng thiết bị đo nào cả. Từ ngày thực hiện nghị định 36 CP của Chính phủ thì Bộ Giao thông vận tải mới ra những tiêu chuẩn bước đầu để kiểm tra phanh và đã dùng những phương tiện đo để xác định hiệu quả 2 phanh. Tuy nhiên các thiết bị kiểm tra phanh còn hạn chế ở dạng bệ thử với tốc độ thấp, còn thiết bị kiểm tra phanh định kì trên đường vẫn chưa có, các thiết bị để nghiên cứu về phanh ô tô lại càng hiếm nữa. Hiện nay cả nước đã có 85 trạm đăng kiểm phương tiện cơ giới đường bộ, hầu hết đã được trang bị các thiết bị kiểm tra hiện trong đó có thiết bị kiểm định hệ thống phanh. Xuất phát từ thực trạng tình hình an toàn giao thông và kiểm định xe cơ giới tại các trạm Đăng kiểm xe cơ giới hiện nay và đặc biệt là được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của Th.S Dương Mạnh Đức và Các cán bộ công nhân viên trong trạm Đăng kiểm 2093- V, Hà Nội, em đã nghiên cứu xong đề tài “Tìm hiểu thiết bị, thu thập, nghiên cứu và phân tích các số liệu kiểm định Hệ thống phanh của một số loại ôtô lưu hành phổ biến tại Hà Nội”. Với mục đích tìm hiểu sâu hơn về quá trình kiểm định hệ thống phanh ô tô, để từ đó có thể đóng góp một phần sức lực của mình giải quyết vấn đề nhức nhối của xã hội hiện nay, đó là vấn đề “An toàn giao thông”. Do thời gian thực hiện đề tài có hạn và kiến thức của em còn nhiều hạn chế nên đồ án của em vẫn còn nhiều thiếu xót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của thầy để đề tài tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực hiện Đỗ Duy An 3 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Sơ lược về tình hình sử dụng hệ thống phanh và kiểm định hệ thống phanh ôtô: Đã trình bày ở trên 1.2. Khái quát chung về hệ thống phanh 1.2.1. Chức năng, yêu cầu và phân loại hệ thống phanh 1.2.1.1. Chức năng của hệ thống phanh Hệ thống phanh là một trong các cụm đảm bảo an toàn chuyển động cho ôtô. Trong quá trình phanh, động năng của xe được chuyển hoá thành nhiệt năng do ma sát giữa trống phanh (đĩa phanh) với má phanh nhờ vậy có thể giảm được tốc độ chuyển động của xe, dừng hẳn hoặc giữ xe ở một vị trí nhất định. Hệ thống phanh còn giúp nâng cao vận tốc trung bình của xe do đó nâng cao được năng suất vận chuyển. 1.2.1.2. Yêu cầu của hệ thống phanh Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng trên xe ôtô, đảm bảo chức năng an toàn chủ động và thỏa mãn các yêu cầu sau: - Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe: quãng đường phanh ngắn nhất, thời gian phanh nhỏ nhất, gia tốc phanh lớn nhất khi phanh đột ngột. - Quá trình phanh phải êm dịu trong mọi trường hợp, để đảm bảo sự ổn định của xe ô tô khi phanh. - Điều khiển nhẹ nhàng, lực bàn đạp nhỏ để giảm cường độ lao động của người lái. - Có độ tin cây cao, thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm. 4 - Đảm bảo việc phân bố mô men phanh trên các bánh xe phải theo nguyên tắc sử dụng an toàn trọng lượng bám khi phanh xe với bất kì cường độ nào. - Không có hiện tượng tự xiết phanh. - Thoát nhiệt tốt. - Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh (đĩa phanh) cao và ổn định trong điều kiện sử dụng. - Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh. - Có độ bền và tuổi thọ cao. - Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài. Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dưỡng, sửa chữa. 1.2.1.3. Phân loại hệ thống phanh Có nhiều cách phân loại hệ thống phanh. a. Theo công dụng: • Hệ thống phanh chính (phanh chân). • Hệ thống phanh dừng (phanh tay). • Hệ thống phanh dự phòng. • Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ). 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. 5 • Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén- thủy lực. • Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa. d. Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh: Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hòa lực phanh. e. Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh: 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). 1.2.2. Kết cấu chung của hệ thống phanh. Hệ thống phanh trên ôtô thuộc hệ thống điều khiển của xe bao gồm các bộ phận sau: Hình 1.1: Sơ đồ kết cấu chung của hệ thống phanh 6 Hình 1.2: Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên ôtô Hệ thống phanh chính dùng để phanh ôtô ở tất cả các chế độ chuyển động, còn hệ thống phanh dừng để giữ ôtô ở vị trí đứng yên. Ngoài ra còn có hệ thống phanh dự phòng được xử dụng khi hệ thống phanh chính đột ngột hư hỏng. Nguồn năng lượng chính có vai trò tích trữ năng lượng dưới dạng thế năng giúp cho phanh luôn ở trạng thái sẵn sàng làm việc. Cơ cấu điều khiển là cơ cấu trực tiếp tác động điều khiển từ lái xe và đảm bảo tính chất tùy động của hệ thống dẫn động, bộ phận truyền dẫn truyền năng lượng từ nguồn đến cơ cấu chấp hành. Tại cơ cấu chấp hành năng lượng được biến đổi thành dạng thích hợp để dẫn động cơ cấu phanh. Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp làm giảm tốc độ góc của bánh xe ôtô, luôn có mô men phanh lớn, luôn luôn ổn định khi điều kiện bên ngoài và chế độ phanh thay đổi. Dẫn động phanh là một hệ thống các chi tiết truyền lực tác dụng từ bàn đạp đến cơ cấu phanh làm cho cơ cấu phanh hoạt động thực hiện quá trình phanh. 7 1.2.3. Cấu tạo chung của hệ thống phanh. Hình 1.3. Cấu tạo chung hệ thống phanh Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính: – Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô. – Dẫn động phanh: ` Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch 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 thủy – khí mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau. Ví dụ dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí. Nếu là đẫn 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. 8 1.2.4. Cơ cấu phanh 1.2.4.1. Cơ cấu phanh guốc ( tang trống): a) Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục: -Cấu tạo: Hình 1.4.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 1.4. Trong đó sơ đồ hình 1.4.a là loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này hay sử dụng trên ôtô tải lớn; sơ đồ hình 1.4.b 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 ôtô tải nhỏ. Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này là hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía trên được điều chỉnh bằng trục cam ép (hình 1.4.a) hoặc bằng cam lệch tâm (hình 1.4.b). Trên hai guốc phanh có tán (hoặc dán) các tấm ma sát. Các tấm này có thể dài liên tục (hình 1.4.b) hoặc phân chia thành một số đoạn (hình 1.4.a). 9 a b Ở hình (hình 1.4.b) trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ và guốc phanh bên trái là guốc xiết, guốc bên phải là guốc nhả. Vì vậy má phanh bên guốc xiết dài hơn bên guốc nhả với mục đích để hai má phanh có sự hao mòn như nhau trong quá trình sử dụng do má xiết chịu áp suất lớn hơn. Còn đối với cơ cấu phanh được mở bằng cam ép (hình 1.4.a) áp suất tác dụng lên hai má phanh là như nhau nên độ dài của chúng bằng nhau. - Nguyên lý làm việc: Ma sát trong cơ cấu phanh khi phanh được tạo ra do má phanh áp vào tang trống, có được điều đó là do đầu dưới của hai má được định vị bởi chốt xoay còn đầu trên có thể bung ra tựa như bản lề và áp vào tang trống dưới tác dụng của cam ép hoặc cụm pitông-xylanh của cơ cấu phanh. - Ưu, nhược điểm: Cấu tạo của cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục là khá đơn giản, việc bảo dưỡng sửa chữa không phức tạp. Do vậy, nó mang tính kinh tế.Tuy nhiên, do đặc trưng của cơ cấu phanh loại này là má phanh làm việc không đều cụ thể là đầu trên của má phanh làm việc nhiều hơn nên má phanh mòn không đều. Ngoài ra, đối với loại sử dụng cụm xylanh thuỷ lực thì do lực tác dụng lên hai má không đều nhau nên khi chế tạo một guốc dài hơn(guốc xiết) một guốc ngắn hơn(guốc nhả). Mặt khác, do má phanh sẽ bám không đều lên tang trống cho nên loại này hiệu quả phanh không cao. b. Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm: - Cấu tạo: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 1.5. 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. 10 [...]... pháp kiểm tra bằng các thiết bị kiểm định hệ thống phanh của một số loại ôtô đang lưu hành rộng rãi tại Hà Nội - Tìm hiểu và tập hợp các chỉ tiêu kĩ thu t của hệ thống phanh ôtô do nhà nước Việt Nam và một số nước khác trên thế giới qui định - Thu thập, tập hợp, phân tích, xử lý các số liệu kiểm tra hệ thống phanh của các loại ôtô hiện đang lưu hành tại Hà Nội 1.3.2 Nội dung của đề tài - Nghiên cứu. .. - Nghiên cứu tài liệu, tìm hiểu sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc, qui trình kiểm tra hệ thống phanh của các thiết bị hiện có tại cơ sở thực tập và một số cơ sở khác - Tìm hiểu tính năng kĩ thu t, phương pháp kiểm tra hệ thống phanh bằng thiết bị kiểm định của một số nước tiên tiến - Thu thập, tập hợp, nghiên cứu và phân tích các số liệu kiểm tra hệ thống phanh của các loại xe ôtô tại cơ sở thực tập... vậy để hãm ôtô chủ yếu là lực phanh PP 2.2 Hiệu quả phanh và các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh Hiệu quả phanh là một khái niệm dùng để chỉ khả năng giảm vận tốc của ôtô, nó đánh giá chất lượng của quá trình phanh và của một hệ thống phanh Trong nghiên cứu sản xuất và thực tế sử dụng chúng ta luôn luôn tìm cách để làm tăng hiệu quả phanh cho ôtô Các chỉ tiêu dùng để đánh giá hiệu quả phanh bao gồm:... trạng hệ thống phanh nói chung của xe ôtô 25 CHƯƠNG II CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH PHANH 2.1.Lực tác dụng lên ôtô khi phanh và phương trình cân bằng lực phanh Trong trường hợp tổng quát khi ôtô đang chạy trên dốc và tiến hành quá trình phanh ta có các lực tác dụng lên ôtô như sau: G- trọng lượng ôtô Pf1, Pf2 - lực cản lăn ở các bánh trước và các bánh sau PP1, PP2 - lực phanh sinh ra ở các bánh trước và. .. lại tựa vào mặt tựa di trượt của pittông Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ 12 Ở trạng thái bình thường dưới tác dụng của 2 lò xo guốc phanh các guốc phanh áp sát vào các mặt tựa khe hở giữa má phanh và trống phanh Khi làm việc, trước hết một đầu của guốc phanh được pittông đẩy ra ép sát vào trống phanh và cuốn theo chiều quay của trống phanh làm... 2.3.2 Các chỉ tiêu để đánh giá tính ổn định hướng của ôtô khi phanh Để đánh giá tính ổn định hướng của ôtô khi phanh người ta dùng một trong các chỉ tiêu sau: góc lệch khi phanh, độ lệch khi phanh, hành lang cho phép, hệ số không đồng đều lực phanh - Góc lệch β của ôtô khi phanh, góc này được xác định về mặt lí thuyết theo công thức: 2 M δv  β = q 1÷ 2I z  ϕ g  33 - Độ lệch của ôtô khi phanh: ... đến lúc ôtô dừng hẳn v2 = 0 Từ đó ta có: S min = δ v12 2ϕ g (II.4) Như vậy, quãng đường phanh nhỏ nhất phụ thu c vào vận tốc chuyển động của ôtô lúc bắt đầu phanh (theo hàm bậc hai), phụ thu c vào hệ số bám ϕ và hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng quay δ Để giảm quãng đường phanh cần giảm hệ số δ , cho nên quãng đường phanh sẽ giảm khi cắt li hợp rồi mới phanh Từ sự nghiên cứu về lí thuyết... phanh: Giả sử rằng ôtô đang chạy trong hành lang có chiều rộng T và trục dọc của ôtô trùng với trục dọc của hành lang Lúc bắt đầu phanh trọng tâm của ôtô ở vị trí 0, cuối quá trình phanh trọng tâm đó di chuyển đến 0 ’ nằm cách xa mặt phẳng dọc trung tuyến của ôtô trước khi phanh một khoảng cách Y và trục dọc của ôtô bị lệch đi góc β Điểm A là điểm xa nhất của ôtô ở cuối quá trình phanh so với mặt phẳng... thời gian phanh, quãng đường phanh, lực phanh và lực phanh riêng 2.2.1.Gia tốc chậm dần khi phanh: là gia tốc dài của ôtô trong quá trình phanh, nó thể hiện khả năng làm giảm vận tốc ôtô của hệ thống phanh là nhanh hay chậm Từ phương trình cân bằng lực tác dụng lên ôtô khi phanh, bỏ qua các thành phần lực Pf, Pω, Pη vì chúng rất nhỏ so với tổng lực cản nói chung khi phanh và xét trường hợp phanh ôtô trên... cố định b) loại giá đỡ di động Hình 1.8 Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa 15 Cấu tạo 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 pittông của các xi lanh bánh xe; Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại