Chẩn đoán tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh trên xe ZIL131 www.tailieucokhi.net

https://www.tailieucokhi.net/2018/04/do-an-he-thong-phanh-tren-xe-zil-131.html

1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .2 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE ZIL-131 .4 1.1 Giới thiệu chung xe ZIL-131 1.2 Đặc tính kỹ thuật xe ZIL-131 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE ZIL-131 11 2.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống phanh ô tô .11 2.1.1 Công dụng 11 2.1.2 Phân loại .11 2.1.3 Yêu cầu .11 2.2 Kết cấu hệ thống phanh xe ZIL-131 12 2.2.1 Hệ thống phanh 14 2.2.2 Hệ thống phanh dừng 30 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH XE ZIL-131 33 3.1 Trình tự tính toán kiểm nghiệm cấu phanh xe ZIL-131 33 3.2 Sơ đồ tính toán số liệu đầu vào 33 3.3 Nội dung tính toán kiểm nghiệm cấu phanh xe ZIL-131 36 3.3.1 Tính toán xác định lực đẩy từ cam doãng lên guốc phanh 37 3.3.2 Xác định mômen phanh .40 3.3.3 Tính toán khả làm việc cấu phanh 43 CHƯƠNG 4: CHẨN ĐOÁN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH XE ZIL-131 .47 4.1 Lý thuyết chẩn đoán 47 4.1.1 Khái niệm chẩn đoán kỹ thuật ô tô .47 4.1.2 Mục đích chẩn đoán kỹ thuật ô tô 48 4.1.3 Ý nghĩa chẩn đoán kỹ thuật ô tô 49 4.1.4 Các phương pháp chẩn đoán kỹ thuật ô tô 49 4.2 Hư hỏng hệ thống phanh xe ZIL-131 52 4.2.1 Hư hỏng dẫn động phanh khí nén 52 4.2.2 Hư hỏng cấu phanh 53 4.2.3 Các tượng hư hỏng hệ thống phanh xe ZIL-131 54 4.3 Chẩn đoán hệ thống phanh xe ZIL-131 .56 4.3.1 Các thông số chẩn đoán hệ thống phanh xe ZIL-131 56 4.3.2 Một số tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng phanh 57 4.3.3 Phương pháp thiết bị chẩn đoán hệ thống phanh xe ZIL-131 .59 KẾT LUẬN .72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 LỜI NÓI ĐẦU Xã hội người ngày phát triển, nhu cầu giao thông vận tải ngày tăng, số lượng chủng loại ô tô hoạt động lớn Khả hạn chế việc kiểm tra thường xuyên tình trạng kỹ thuật ô tô nói chung, hệ thống phanh nói riêng trình sử dụng dẫn đến hậu hư hỏng phát xuất cách rõ rệt Các hư hỏng liên quan đến việc giảm thiểu công suất, tăng chi phí nhiên liệu, tăng lượng độc hại khí xả, biến dạng phần truyền lực, giảm hiệu phanh dẫn đến an toàn chuyển động , người lái xe không nhận biết kịp thời Ở nước ta năm gần số vụ tai nạn số người chết tai nạn lớn Theo thống kê nước tai nạn giao thông đường 60-70% người gây ra, 10-15% hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật 20-30% đường sá xấu Trong nguyên nhân hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật tỷ lệ tai nạn cụm ô tô gây nên thống kê sau: phanh chân 52,2-74,4%, phanh tay 4,9-16,1%, lái 4,9-19,2%, chiếu sáng 2,3-8,7%, bánh xe 2,5-10%, hư hỏng khác 2-18,2% Từ số liệu nêu thấy rằng, tai nạn hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn tai nạn kỹ thuật gây nên Các hư hỏng loại thời kỳ phát sinh nhận biết nhờ chẩn đoán Trong quân đội xe ZIL-131 loại xe sử dụng phổ biến để vận chuyển người hàng hóa, phục vụ cho hoạt động chiến đấu đảm bảo cho sẵn sàng chiến đấu hầu hết đơn vị toàn quân Hệ thống phanh xe hệ thống quan trọng, có tham gia hoạt động nhiều phận chi tiết Trong thực tế khai thác sử dụng ô tô, để đảm bảo an toàn trình xe chuyển động phải thường xuyên kiểm tra, theo dõi tình trạng hoạt động hệ thống phanh ô tô, để kịp thời phát sửa chữa hư hỏng hệ thống Trên sở chẩn đoán lập kế hoạch khai thác cách triệt để, từ tăng hiệu khai thác tăng tuổi thọ có ích hệ thống Vì vậy, đề tài tốt nghiệp “ Chẩn đoán tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh xe ZIL-131” đặt cần thiết mang ý nghĩa thực tiễn Đồ án vào giải số nội dung sau: Lời nói đầu Chương : Giới thiệu chung xe ZIL-131 Chương : Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phanh xe ZIL-131 Chương : Tính toán kiểm nghiệm cấu phanh xe ZIL-131 Chương : Chẩn đoán hệ thống phanh xe ZIL-131 Kết luận Qua thời gian gần tháng với giúp đỡ tận tình thầy giáo Nguyễn Văn Dũng thầy môn Ô tô Quân sự, em hoàn thành nội dung đồ án giao Do thời gian thực đồ án có hạn hiểu biết thân hạn chế nên đồ án không tránh khỏi thiếu xót Em mong bảo thầy để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn! CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE ZIL-131 1.1 Giới thiệu chung xe ZIL-131 Xe ZIL-131 nhà máy chế tạo ô tô mang tên “Li Kha Trốp” sản xuất năm 1967 Xe đưa vào Việt Nam sử dụng nhiều lĩnh vực, đặc biệt lĩnh vực quân Đây loại xe vận tải cầu chủ động (6 x 6), có tính động cao, hoạt thể hoạt động tốt tất loại địa hình Xe hoạt động tốt điều kiện khí hậu khác (ôn đới nhiệt đới), hoạt động hiệu môi trường có nhiệt độ xung quanh phạm vi từ -40 oC đến +50oC Xe ZIL-131 sử dụng để kéo rơmoóc có dẫn động khí nén, chở người, vận tải Trên sở xe ZIL-131 khung gầm, người ta chế tạo sản phẩm khác (xe chở téc, xe cẩu, xe chở sản phẩm dầu mỏ, xe thùng, v.v ) Hướng dẫn công dụng yêu cầu công tác nhà máy chế tạo sản phẩm quy định Hình dáng bên xe ZIL-131 biểu diễn hình 1.1: Hình 1.1 Hình dáng bên xe ZIL-131  Động cơ: − Xe ZIL-131 trang bị động xăng ZIL-131, kỳ, xilanh, bố trí hình chữ V, góc nhị diện 90 o, dung tích làm việc 6,0 lít, công suất lớn 150 ml (tương đương 110,4 kW) số vòng quay 3200 v/ph, mômen xoắn lớn 41 KGm (tương đương 402,21 Nm) số vòng quay 1800÷2000 v/ph − Thứ tự làm việc xilanh : 1-5-4-2-6-3-7-8  Hệ thống truyền lực: − Ly hợp ma sát khô, đĩa, dẫn động khí − Hộp số loại khí, ba trục, năm cấp, có đồng tốc quán tính hoàn toàn số II,III,IV V Tỉ số truyền tay số là: i1=7,44; i2=4,1; i3=2,29; i4=1,47; i5=1,0; iL=7,09 − Hộp số phân phối loại khí, cấp, có tỉ số truyền i1=1,0; i2=2,08 − Trục đăng: Kiểu hở, cấu tạo đăng kiểu ống gồm có trục, khớp chữ thập dùng ổ bi kim − Cầu xe: Cầu chủ động, vỏ cầu liền gồm vỏ bán trục ép vào phần đúc, vỏ cầu gia công có khoảng hở đậy kín nắp để dễ dàng tháo lắp Cầu trước cầu chủ động dẫn hướng, có cam quay hình thang lái Trên đòn hình thang lái vặn hàn vào thân cam quay bulông để hạn chế góc quay vòng bánh xe dẫn hướng Bán trục cầu chủ động trước có khớp đăng đồng tốc kiểu bi − Truyền lực chính: Truyền lực kép bố trí trung tâm, có cặp bánh côn trụ, tỉ số truyền lực io=7,339  Hệ thống lái: − Dẫn động lái khí, có trợ lực thủy lực, cấu lái dạng vít-đai ốc-thanh cung  Hệ thống phanh: − Hệ thống phanh chính: Phanh dẫn động khí nén, cấu phanh kiểu tang trống với guốc phanh bố trí tất bánh xe − Phanh tay: Dẫn động khí, có liên động đến tầng tổng van phanh để điều khiển phanh rơmoóc Cơ cấu phanh dạng tang trống, lắp trục hộp số phân phối  Hệ thống treo: − Treo trước: Nhíp dọc nửa elip, làm việc với hai giảm chấn thủy lực tác dụng hai chiều − Treo cầu sau: Treo cân phụ thuộc nhờ giằng cầu, nhíp đặt dọc  Phần vận hành: − Khung: Khung dập tán, kiểu dầm dọc, dầm ngang − Thiết bị kéo: Phía trước có cấu kéo cứng, phía sau có cấu kéo – moóc tác dụng hai chiều  Bố trí giá lốp dự phòng: Lốp dự phòng đặt đứng sau buồng lái Như xe ZIL-131 có khả hoạt tốt điều kiện đặc biệt, có công suất cao 1.2 Đặc tính kỹ thuật xe ZIL-131 Các kích thước xe ZIL-131 thể hình 1.2: Hình 1.2 Các kích thước xe ZIL-131 Một số thông số kỹ thuật xe ZIL-131 bảng 1.1 Thông số kỹ thuật xe ZIL-131 TT 10 11 12 15 18 21 24 25 26 27 28 Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật Kích thước bao - Chiều dài toàn - Chiều rộng xe - Chiều cao toàn Chiều rộng sở Chiều dài sở Chiều cao sàn xe Kích thước thùng xe -Dài x Rộng x Cao Tâm vết bánh xe trước/sau Khoảng sáng gầm xe trước/sau Tải trọng -Đường tốt -Đường xấu Trọng lượng xe không tải -Phân bố lên cầu trước -Phân bố lên cầu sau Trọng lượng toàn -Phân bố lên cầu trước -Phân bố lên cầu sau (treo cân Đơn vị mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm KG KG KG KG KG KG KG KG KG bằng) Trọng lượng moóc kéo -Đường tốt -Đường xấu Bán kính quay vòng nhỏ Vận tốc lớn Quãng đường phanh (khi v=30 KG KG KG m km/h 6500 4000 10,2 80 m 11 l/100km 40 lít mm 100x95 km/h) Tiêu hao nhiên liệu (ở vận tốc v=30 km/h) Động đốt -Dung tích công tác -Đường kính x Hành trình pittông -Tỉ số nén Giá trị 7040 2500 2970 1820 4600 1430 3600x2322x346 1820/1820 330/350 5000 3500 6460 2900 3560 10185 3060 7125 6,5 TT 36 Thông số kỹ thuật -Góc nhị diện -Thứ tự công tác -Công suất lớn ml Giá trị 90 (1-5-4-2-6-3-7-8) 150 -Tại số vòng quay -Mômen lớn v/ph KGm 3200 41 -Tại số vòng quay v/ph 1800÷2000 Ma sát khô đĩa dẫn Ly hợp Hộp số 37 45 48 -Tỉ số truyền + Số I + Số II + Số III + Số IV + Số V + Số lùi Hộp số phân phối -Số truyền thấp -Số truyền cao Truyền lực -Tỉ số truyền truyền lực Cầu xe Đơn vị Độ động khí Cơ khí, cấp, đồng tốc số II, III, IV, V 7,44 4,1 2,29 1,47 1,0 7,09 2,08 1,0 Kép trung tâm, cặp bánh côn trụ, phía sau có vi sai bánh côn 7,339 Chủ động dẫn hướng, vỏ -Cầu trước cầu liền, gia công theo -Cầu phương pháp dập hàn Chủ động, vỏ cầu liền, 50 gia công theo phương pháp dập hàn -Cầu sau Chủ động, vỏ cầu liền, gia công theo phương pháp dập hàn 53 Hệ thống phanh -Phanh Dẫn động khí nén, cấu TT Thông số kỹ thuật Đơn vị Giá trị phanh kiểu tang trống với guốc phanh Dẫn động khí, cấu phanh kiểu tang trống với -Phanh tay guốc phanh lắp vào sau hộp số phân phối bulông Hệ thống lái -Dẫn động lái 56 Cơ khí trợ lực thủy lực Vít đai ốc -Cơ cấu lái cung -Tỉ số truyền cấu lái Hệ thống treo 20 Kiểu phụ thuộc, nhíp nửa elip, có giảm chẩn thủy -Treo trước lực ống kiểu ống lồng, 60 tác dụng chiều Treo cân nhờ -Treo cầu cầu sau giằng cầu, nhíp đặt dọc 63 67 77 78 Phần vận hành -Số lượng bánh xe -Kích thước lốp -Công thức bánh xe Nhiên liệu vật liệu sử dụng -Thùng xăng -Nước làm mát động -Dầu bôi trơn động -Bầu lọc không khí -Dầu trợ lực lái -Dầu hộp số -Dầu hộp số phân phối -Dầu cầu chủ động -Dầu giảm chấn thủy lực Góc vượt trước Góc vượt sau Chiếc inch 6+1 12.00-20 6x6 lít lít lít lít lít lít lít lít lít Độ Độ 170x thùng 31 9,5 3,2 2,75 5,0 3,35 5,0x3 0,45x2 45 40 10 CHƯƠNG PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE ZIL-131 2.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống phanh xe ô tô 2.1.1 Công dụng Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ô tô đến dừng hẳn đến tốc độ cần thiết đấy, hệ thống phanh dùng để giữ ô tô đứng dốc thời gian dài Đối với ô tô hệ thống phanh cụm quan trọng đảm bảo cho ô tô chạy an toàn tốc độ cao, cho phép lái xe điều chỉnh tốc độ chuyển động dừng xe tình nguy hiểm, nâng cao suất vận chuyển 2.1.2 Phân loại Có nhiều cách phân loại hệ thống phanh: ∗ Theo chức hệ thống phanh: Hệ thống phanh công tác, hệ thống phanh dừng, hệ thống phanh bổ trợ, hệ thống phanh phụ ∗ Theo cách bố trí cấu phanh: Chia phanh bánh xe phanh truyền lực ∗ Theo kết cấu cấu phanh: Chia phanh guốc, phanh dải, phanh đĩa ∗ Theo đặc điểm dẫn động phanh: Chia dẫn động phanh khí, dẫn động phanh thủy lực, dẫn động phanh khí nén, liên hợp, điện… 2.1.3 Yêu cầu Hệ thống phanh cần phải đảm bảo yêu cầu sau: − Quãng đường phanh ngắn phanh đột ngột trường hợp nguy hiểm, tức phải có gia tốc phanh chậm dần cực đại − Phanh êm dịu trường hợp để đảm bảo ổn định ô tô phanh − Điều khiển nhẹ nhàng, tức lực tác dụng lên bàn đạp phanh hay cần phanh không lớn − Thời gian chậm tác dụng nhỏ, tức truyền động phanh có độ nhạy lớn 55 Các tiêu thường dùng để đánh giá hiệu phanh: − Quãng đường phanh SP − Gia tốc chậm dần phanh JP − Thời gian phanh tP − Lực phanh lực phanh riêng P0 Trong tiêu đánh giá hiệu phanh tiêu quãng đường phanh quan trọng nhất, biết quãng đường phanh cho phép người lái xe hình dung vị trí xe dừng trước chướng ngại vật mà họ phải xử trí để không xảy tai nạn Các tiêu thường dùng để đánh giá tính ổn định hướng ô tô phanh: − Góc lệch hướng θ ô tô phanh − Độ lệch ngang ô tô phanh − Hành lang cho phép mà ô tô không vượt cuối trình phanh − Hệ số không lực phanh KSL Tiêu chuẩn ngành 22 TCN-224-2000 (trích tài liệu [12]): a) Hiệu phanh thử đường: − Thử mặt đường bê tông nhựa bê tông xi măng phẳng khô, hệ số bám φ không nhỏ 0,6 − Khi phanh, quĩ đạo chuyển động phương tiện không lệch so với phương chuyển động ban đầu không lệch khỏi hành lang 3,50 m − Hiệu phanh đánh giá hai tiêu quãng đường phanh SP (m) gia tốc chậm dần lớn phanh JPmax (m/s2) với chế độ thử phương tiện không tải tốc độ 30 km/h qui định sau: Tiêu chuẩn ngành 22-TCN 224:2000 Bảng 4.6 Quãng đường Gia tốcphanh Phân nhóm phanh Sp ( m ) Jpmax (m/s2 ) N1: Ô tô con, kể ô tô chuyên ≤7,2 ≥5,8 56 dùng đến 09 chỗ ( kể người lái ) N2: Ô tô tải có trọng lượng toàn không lớn 8.000 kG, ô tô khách ≤9,5 ≥5,0 09 chỗ ( kể người lái) có tổng chiều dài không không lớn 7,5 m N3: Ô tô đoàn ô tô có trọng lượng toàn lớn 8.000 kG, Ô tô ≤11,0 ≥4,2 ≤8,2 - khách 09 chỗ ( kể người lái ) có tổng chiều dài lớn 7,5 m N4 : Mô tô ba bánh, xe lam xích lô máy b) Hiệu phanh thử bệ thử: − Chế độ thử: Phương tiện không tải − Tổng lực phanh không nhỏ 50% trọng lượng phương tiện không tải G0 tất loại xe − Hệ số sai lệch lực phanh trục K SL (giữa bánh bên phải bên trái ) không lớn 25% tính theo công thức sau : K SL = PFmax − PFmin ×100% PFmax (4.1) Trong đó: PFmax - Lực phanh lớn phía trục đo PFmin - Lực phanh nhỏ phía lại trục đo c) Phanh dừng xe (Điều khiển tay chân): − Chế độ thử: Phương tiện không tải − Dừng độ dốc 20% tất loại xe thử dốc tổng lực phanh PFt không nhỏ 16 % trọng lượng phương tiện không tải G thử bệ thử 4.3.3 Phương pháp thiết bị chẩn đoán hệ thống phanh xe ZIL-131 Theo hình thức chẩn đoán người ta chia làm loại: Chẩn đoán đường chẩn đoán bệ thử 57 − Chẩn đoán phanh đường: Nhằm xác định quãng đường phanh, gia tốc trung bình phanh, độ lệch hướng, lệch ngang phanh để đánh giá hiệu phanh tính ổn định hướng ô tô phanh Phương pháp tốn kém, yêu cầu phải có đường riêng, tốt, phẳng để phanh Vì Việt Nam sử dụng phương pháp − Chẩn đoán bệ thử: Sử dụng loại bệ thử khác để thử phanh phổ biến rộng rãi Việt Nam 4.3.3.1 Đo quãng đường phanh đường Chọn đoạn đường phẳng dài, mặt đường khô có hệ số bám cao, chướng ngại vật Tại 1/3 quãng đường cắm cọc tiêu thị điểm bắt đầu đặt chân lên bàn đạp phanh Cho ô tô gia tốc đến tốc độ quy định v, trì tốc độ vị trí cọc tiêu phanh Tại vị trí cọc tiêu cắt ly hợp đặt chân lên bàn đạp phanh Khi phanh đạp nhanh giữ yên vị trí bàn đạp, vành lái trạng thái thẳng Chờ cho ô tô dừng lại Đo khoảng cách từ cọc tiêu tới vị trí dừng ô tô, gọi khoảng cách quãng đường phanh So sánh với tiêu đánh giá Với xe ZIL-131 phanh vận tốc v=30 km/h, quãng đường phanh S p không vượt 11 m Phương pháp không cần nhiều thiết bị, độ xác không cao, trình đo phụ thuộc vào mặt đường trạng thái đạp phanh, dễ gây nguy hiểm thử phanh đường 4.3.3.2 Đo gia tốc chậm dần, thời gian phanh đường Sử dụng dụng cụ đo gia tốc với độ xác ± 0,1m/s xác định giá trị gia tốc phanh lớn dụng cụ đo Dụng cụ đo gia tốc gắn kính ô tô Chọn đoạn đường phẳng dài, mặt đường khô có hệ số bám cao, chướng ngại vật Tại 1/3 quãng đường cắm cọc tiêu thị điểm bắt đầu đặt chân lên bàn đạp phanh Cho ô tô gia tốc đến tốc độ quy định v, trì tốc độ vị trí cọc tiêu phanh Tại vị trí đặt cọc tiêu cắt ly hợp đặt chân lên 58 bàn đạp phanh Khi phanh đạp nhanh giữ yên vị trí bàn đạp, vành lái trạng thái thẳng Chờ cho ô tô dừng lại Việc tiến hành đo thời gian phanh cần đồng hồ đo thời gian theo kiểu bấm giây với độ xác 1/10 giây Thời điểm bắt đầu bấm giây lúc đặt chân lên bàn đạp phanh, thời điểm kết thúc lúc ô tô dừng hẳn Với xe ZIL-131 phanh vận tốc v=30 km/h gia tốc phanh phải nằm khoảng 6,0÷7,0 m/s2 4.3.3.3 Đo lực bàn đạp phanh hành trình bàn đạp phanh Việc đo lực phanh hành trình bàn đạp phanh tiến hành thông qua cảm nhận người điều khiển, song để xác giá trị dùng lực kế đo lực thước đo chiều dài, xe đứng yên đường Khi đo cần xác định: Lực phanh lớn đặt bàn đạp phanh, hành trình tự bàn đạp phanh, khoảng cách tới sàn không phanh, hành trình toàn bàn đạp phanh, khoảng cách lại tới sàn phanh Hình 4.18 Đo hành trình bàn đạp phanh A Hành trình tự do, B Khoảng cách tới sàn không phanh C Hành trình toàn bộ, D Khoảng cách lại tới sàn − Hành trình tự bàn đạp phanh đo với lực bàn đạp nhỏ khoảng (20 ÷ 50 N ), giá trị nhỏ với ô tô con, giá trị lớn với ô tô tải − Hành trình toàn đo bàn đạp khoảng (500 ÷ 700 N) 59 − Lực phanh lớn bàn đạp đo lực kế đặt bàn đạp phanh, ứng với đạp với hết hành trình toàn Các giá trị đo phải so sánh với tiêu chuẩn kỹ thuật nhà sản xuất 4.3.3.4 Đo lực phanh hay mômen phanh bệ thử a) Cấu tạo nguyên lý hoạt động bệ thử Ở Việt Nam sử dụng nhiều kiểu bệ thử phanh như: Bệ thử kiểu sàn di động, kiểu băng tải-tang quay, bệ thử lăn Trong bệ thử lăn dùng để chẩn đoán hệ thống phanh trạng thái động dùng phổ biến Bệ thử lăn có nhiều loại như: Bệ thử kiểu quán tính, bệ thử kiểu hộp giảm tốc cân bằng, bệ thử kiểu lăn có cảm biến đo lực Ở trình bày bệ thử kiểu hộp giảm tốc cân Cấu tạo bệ thử phanh sau: Thiết bị kiểm tra phanh kiểu hộp giảm tốc cân cấu thành thành phần chính: Bệ thử, bảng điều khiển đồng hồ hiển thị  Bệ thử Cấu tạo bệ thử kiểu hộp giảm tốc cân trình bày hình 4.4 : Hình 4.19 Bệ thử phanh kiểu hộp giảm tốc cân 60 1-Con lăn bị động, 2-Bánh xe thử, 3-Con quay trơn, 4-Bộ truyền xích, 5-Hộp giảm tốc, 6-Động điện, 7-Cảm biến lực phanh, 8-Cảm biến tốc độ, 9-Con lăn chủ động Gồm lăn bên trái bên phải Hai lăn có kết cấu giống Một lăn gồm lăn, bề mặt bao phủ lớp hỗn hợp ma sát tạo độ bám Hai đầu nối với ổ đỡ tự định tâm Đường tâm lăn bố trí lệch khoảng Ðể lăn quay đồng tốc với nhau, đầu phía lăn chủ động bị động gắn đĩa xích có đường kính liên kết với truyền động xích Phía bên lăn bố trí động điện 6, hộp giảm tốc cảm biến lực phanh Ðộng điện hộp giảm tốc gắn với thành khối Trục hộp giảm tốc gắn lên hai ổ đỡ tự định tâm Điều có nghĩa hộp giảm tốc động điện quay tự quanh tâm Một đầu cảm biến lực phanh gắn vào khung sườn bệ thử, đầu gắn vào đòn bẩy bulông, đòn bẩy bắt chặt vào thân hộp giảm tốc tức bắt chặt vào stato động điện Ðầu hộp giảm tốc đầu lăn liên kết với truyền xích Ở lăn có quay trơn thép có khoan lỗ Ðối diện với vị trí khoan lỗ có giá gắn cảm biến tốc độ Con lăn quay trơn quanh trục trục bắt vào giá đỡ bulông Phía giá có lắp cảm biến đóng vai trò công tắc an toàn Toàn cụm chi tiết định vị bulông có lắp hai lò xo có tác dụng ép lăn sát vào bề mặt lốp xe Tất chi tiết lắp khung sườn cấu tạo thép dập hình chữ [ liên kết với dầm hàn cứng Bộ khung sườn bệ thử nằm hai dầm chữ I bắt chặt vào bulông Các cảm biến trọng lượng bắt chặt vào khung sườn mối hàn, đầu có bulông điều chỉnh hướng vào bề mặt dầm chữ I Mỗi lăn gồm bốn cảm biến trọng lượng bắt đối xứng hai phía 61  Bảng điều khiển đồng hồ hiển thị Hình 4.20 Bảng điều khiển đồng hồ hiển thị Bảng điều khiển đồng hồ hiển thị Máy tính Máy in Bảng điều khiển đồng hồ hiển thị 10 bố trí phía trước đầu xe theo hướng xe vào kiểm tra để tạo thuận lợi cho việc quan sát người kiểm tra Cấu tạo bảng điều khiển đồng hồ hiển thị gồm: − Đồng hồ hiển thị lực phanh: Bao gồm hai kim thể cho lực phanh hai bánh (trái phải) Mặt đồng hồ hiển thị hai thang đo, thang đo từ đến 8kN, thang đo đến 30kN − Đèn báo nhận tín hiệu từ remote điều khiển − Đèn báo tín hiệu an toàn hệ thống − Tủ điều khiển bao gồm công tắc chính, nguồn, rơle điều khiển, khởi động từ, card máy in, card khuyếch đại tín hiệu phụ kiện khác Ngoài ra, để hỗ trợ việc in ấn xử lý kết quả, có máy vi tính 11, máy in 12 phần mềm xử lý Nguyên lý hoạt động bệ thử sau: Cho xe tiến thẳng vào bệ thử, bánh xe nằm lăn ma sát đè lên lăn quay trơn làm nhả công tắc an toàn, lúc bảng hiển thị 10 đèn báo an toàn nhấp nháy cho phép thiết bị sẵn sàng hoạt động 62 Khi bánh xe kiểm tra ổn định bệ thử, lăn ma sát treo cảm biến trọng lượng, nên lúc cảm biến trọng lượng bị uốn cong làm thay đổi giá trị điện trở cảm biến Sự thay đổi báo xử lý tủ điều khiển 10 chuyển đổi thành giá trị trọng lượng thật, hiển thị bảng hiển thị Chọn chế độ thử: việc xác định chế độ thử quy định tốc độ thử tiêu chuẩn đánh giá loại xe Tiếp theo người điều khiển nhấn công tắc điều khiển để điều khiển cho thiết bị hoạt động Ðộng điện khởi động kéo lăn ma sát quay ngược chiều với chiều tiến bánh xe kiểm tra Rôto động điện quay, thông qua hộp giảm tốc truyền động xích trục thứ cấp hộp giảm tốc lăn chủ động, làm lăn ma sát chuyển động quay Hai lăn chủ động bị động quay đồng tốc với nhờ truyền xích kéo bánh xe quay nhờ ma sát lăn ma sát bánh xe, đồng thời bánh xe lại kéo quay trơn quay theo Khi tốc độ ổn định, đèn báo bảng hiển thị nhấp nháy, người lái bắt đầu đạp phanh cho xe dừng lại Trong trình đạp phanh, ma sát bánh xe lăn ma sát, bánh xe cản lại chuyển động lăn ma sát, làm lăn quay chậm lại Sự chuyển động chậm lại tác động trực tiếp lên rôto động điện sức điện động động điện giữ nguyên Tốc độ rôto chậm lại làm tăng trượt véctơ quay điện từ stato rôto gây nên mômen chống lại trượt tác động ngược trở lại stato động điện Do động điện hộp giảm tốc quay quanh trục Nên lúc dịch chuyển góc đó, hộp giảm tốc bắt chặt với cánh tay đòn cảm biến lực Nên kéo đầu cảm biến lực dịch chuyển theo Một đầu cảm biến bị ngàm chặt vào khung Do cảm biến bị uốn cong gây nên thay đổi điện trở cảm biến Sự thay đổi báo xử lý trung tâm tủ điều khiển chuyển đổi thành giá trị lực 63 phanh thể đồng hồ hình hiển thị Bộ xử lý ghi nhận giá trị lực phanh, kết hợp với giá trị trọng lượng lưu trữ lúc đầu Từ tính toán lực phanh riêng độ lệch lực phanh bánh xe Trong hệ thống có bố trí lăn quay trơn 3, dẫn động ma sát bánh xe Ngoài nhiệm vụ đóng ngắt công tắc an toàn, lăn quay trơn có nhiệm vụ đo hệ số trượt bánh xe nhờ cảm biến tốc độ gắn đối diện với lỗ khoan quay Khi phát bánh xe bên trình phanh tạo độ trượt cho phép xử lý ngắt rơle điều khiển, từ ngắt dòng điện động lưu lại kết quả, nhờ đảm bảo cho việc đánh giá kết thử phanh sát với điều kiện hoạt động thực tế xe Đồng thời đảm bảo an toàn cho hệ thống người điều khiển Phần xử lý kết tổng hợp vào tiêu chuẩn cài đặt sẵn điều khiển để đưa kết luận in kết kiểm tra b) Quy trình thử  Kiểm tra sơ Xe trước vào bệ thử phải kiểm tra sơ Việc kiểm tra sơ phát cố, hư hỏng thông thường để khắc phục trước thử bệ thử Nội dung kiểm tra sơ gồm: − Kiểm tra độ kín khít hệ thống dẫn động phanh khí nén cảm quan, thiết bị phát rò rỉ chuyên dụng Nếu có rò rỉ, cần thiết phải khắc phục trước kiểm tra bệ thử − Kiểm tra áp suất lốp: Áp suất lốp xe có ảnh hưởng lớn đến kết thử phanh Nên phải kiểm tra trước đưa lên bệ thử Xe ZIL-131 sử dụng lốp áp suất thấp, yêu cầu áp suất lốp trước đạt 0,48 MPa, áp suất lốp sau đạt 0,5 MPa − Kiểm tra tình trạng lốp xe: Tình trạng lốp xe có ảnh hưởng đến hệ số bám Theo qui định, lốp xe vào kiểm tra không bong, tróc nứt, vỡ, chiều cao hoa lốp không nhỏ 1,5 mm xe tải không nhỏ mm xe khách, xe Mặt khác, lốp xe vào kiểm tra phải rửa 64 sẽ, không bám đất cát bụi bẩn làm ảnh hưởng đến kết kiểm tra tuổi thọ thiết bị − Ngoài cần phải kiểm tra tình trạng hoạt động cấu dẫn động, tình trạng cấp khí nén hệ thống phanh dẫn động khí nén − Việc kiểm tra kỹ thuật, trước đưa xe vào kiểm tra bệ thử làm giảm thời gian thử phanh, loại bỏ thời gian kiểm tra không cần thiết , đảm bảo cho việc giữ gìn khai thác thiết bị hiệu hơn, kết đo xác  Chọn chế độ kiểm tra Theo tiêu chuẩn Việt Nam kiểm tra phanh bệ thử chế độ thử riêng cho loại xe, nhiên không hợp lý Theo tiêu chuẩn nước khác tiêu chuẩn Liên Xô, tiêu chuẩn Châu Âu xe chia thành nhiều nhóm nhóm có tiêu chuẩn kiểm tra riêng, bệ thử phải có chế độ thử khác Mỗi chế độ thử khác tốc độ thử tiêu chuẩn đánh giá kết quả.Các chế độ qui định bệ thử gồm: − Chế độ 1: kiểm tra xe tải, xe rơmoóc − Chế độ 2: kiểm tra xe đầu kéo − Chế độ 3: kiểm tra xe khách − Chế độ 4: kiểm tra xe du lịch − Chế độ 5: kiểm tra xe đặc biệt Với xe ZIL-131 ta chọn chế độ 1, chế độ kiểm tra xe tải Trong kiểm tra bệ thử cần lưu ý, không dùng chế độ thử nhóm xe xe thuộc nhóm khác Đặc biệt chế độ dùng để thử xe tốc độ nhanh (5km/h), không dùng để thử xe có tải trọng lớn gây tải cho động điện  Thao tác kiểm tra Sau xe đứng yên bệ thử, đồng hồ hiển thị trọng lượng dao động Khởi động động điện, động điện quay thông qua hệ thống 65 dẫn động khí làm lăn quay theo Con lăn kéo bánh xe quay theo nhờ ma sát bề mặt lăn bánh xe Khi bánh xe quay ổn định, ta tiến hành đạp phanh Lúc này, đồng hồ hiển thị cho ta biết hiệu phanh bánh xe độ lệch chúng Có khả xảy ra: − Thiết bị dừng lại cảm nhận độ trượt bánh xe lăn lớn độ trượt cho phép − Thiết bị dừng lại sau khoảng thời gian giây nhận thấy lực phanh số Khi thiết bị dừng lại, lưu kết kiểm tra cho số hiệu trục tương ứng Tiếp tục kiểm tra trục hết Có chi tiết quan trọng trình đạp phanh lực tác dụng lên bàn đạp thời gian đạp phanh  Xử lý kết Việc xử lý kết vào tiêu chuẩn ngành 22 TCN-224-2000 Bộ Giao thông vận tải Sau kiểm tra xong, kết đánh giá thông qua tiêu sau: − Hiệu phanh chính: Đánh giá lực phanh riêng n P0 = ∑P i i =1 (4.2) G Trong đó: Pi - Lực phanh tác dụng lên trục thứ i G - Trọng lượng xe phân bố lên trục thứ i − Hiệu phanh dừng: n Pd = ∑P i =1 di (4.3) G Trong đó: Pi - Lực phanh tác dụng lên trục thứ i G - Trọng lượng xe phân bố lên trục thứ i Căn vào tiêu chuẩn ngành, xe đủ điều kiện hoạt động đường : − Hiệu phanh chính: P0 ≥ 50% − Hiệu phanh dừng: Pd ≥16% − Ðộ lệch: KSL ≤ 25% 66 4.3.3.5 Xác định độ lệch hướng chuyển động xe phanh Sự không đồng lực phanh hay mômen phanh sinh bánh xe xác định bệ thử thông qua kết đo Ở xác định độ không đồng lực phanh hay mômen phanh cách thử xe đường Độ không đồng thể qua độ lệch hướng chuyển động xe phanh Các bước tiến hành sau: − Chọn mặt đường tốt, thẳng, phẳng, khô, có độ nhẵn độ bám gần đồng đều, chiều dài khoảng 150 m, chiều rộng từ mặt đường 4÷6 lần chiều rộng thân xe (tức đường rộng khoảng 10÷15 m chẩn đoán xe ZIL-131) Kẻ sẵn đường vạch chuẩn tim đường, cắm mốc tiêu vị trí bắt đầu phanh − Kiểm tra phân bố tải trọng xe xem có đối xứng qua mặt cắt dọc đối xứng xe hay không − Kiểm tra chất lượng bánh xe, áp suất lốp, điều góc kết cấu bánh xe − Cho xe chuyển động thẳng với vận tốc quy định (v=30km/h xe ZIL131) phanh cấp tốc, giữ chặt vành tay lái − Thông qua trạng thái dừng xe, xác định xem độ lệch hướng chuyển động ô tô θ, đo chiều dài quãng đường phanh AB, độ lệch quỹ đạo BC (Xem hình 4.6): Hình 4.21 Xác định độ lệch hướng chuyển động ô tô phanh Trị số độ lệch hướng biểu thị không đồng mômen phanh cấu phanh mòn hư hỏng đường dẫn động phanh Theo tiêu chuẩn 22 TCN 224-95 độ lệch quỹ đạo phanh vận tốc quy định (ô tô tải, buýt: 30 km/h; ô tô con: 40 km/h) không 3,5 m hay 80 4.3.3.6 Đo lực phanh hành trình cần kéo phanh tay 67 Khi đo cần xác định lực phanh lớn đặt cần kéo phanh tay, hành trình toàn cần kéo Thông thường phanh tay có cấu hãm dạng cung răng, dùng tiếng “tách” để xác định Số lượng tiếng “tách” cho nhà chế tạo Với xe ZIL-131 lực kéo phanh tay không vượt 600N 4.3.3.7 Đo hiệu phanh tay a) Trên bệ thử phanh Tương tự thử phanh chân, nhiên cần phải kéo phanh tay từ từ Các thông số cần xác định bao gồm: − Lực phanh bánh xe − Hiệu phanh đo lực phanh đơn vị: Không nhỏ 20% trọng lượng đặt lên cầu sau − Số lượng tiếng “Tách” theo yêu cầu nhà sản xuất b) Trên đường phẳng Chọn đoạn đường phẳng dài, mặt đường khô có hệ số bám cao, chướng ngại vật Cho ô tô chạy thẳng tốc độ 15 km/h, kéo nhanh phanh tay Quãng đường phanh không lớn m, gia tốc không nhỏ m/s2, ô tô không lệch khỏi quỹ đạo phẳng c) Trên dốc Chọn mặt đường tốt, có dốc khoảng 200, cho ô tô dừng dốc phanh chân, tắt máy, chuyển số trung gian, kéo phanh tay, từ từ nhả phanh chân, xe không bị trôi 4.3.3.8 Kiểm tra thông số khác Ngoài việc xác định thông số chung đánh giá hiệu phanh độ ổn định hướng chuyển động tiến hành chẩn đoán, loại hệ thống phanh khác có biểu khác Với hệ thống phanh khí nén thông số đo cần phải kiểm tra: − Sự rò rỉ khí nén hệ thống dẫn động − Tắc đường ống dẫn − Kẹt van làm hiệu dẫn khí 68 − Hư hỏng màng xilanh − Máy nén khí không đủ khả làm việc Để xác định, cho động làm việc, chờ cho áp suất khí nén hệ thống đạt khoảng… sau đó: − Kiểm tra rò rỉ khí nén qua việc xuất tiếng khí nén lọt qua khe hẹp trước sau lúc đạp phanh − Độ kín khít hệ thống dẫn động khí nén phát dừng xe, tắt máy, đồng hồ áp suất hệ thống phải trì áp suất thời gian dài định, có tượng tụt nhanh áp suất chứng tỏ hệ thống bị rò − Phanh liên tục lần, độ giảm áp suất hệ thống không vượt quad (0,8÷1,0) kG/cm2 (quan sát đồng hồ báo áp suất hệ thống) Các hư hỏng máy nén khí phát thông qua biểu hiện: − Độ chùng dây đai dẫn động mức cho phép − Lượng dầu chất lượng dầu bôi trơn không đảm bảo − Áp suất khí nén thấp − Khi xả nước dầu tích lũy bình khí nén, lượng dầu xả nhiều − Tiếng gõ lạ trình máy nén khí làm việc 69 KẾT LUẬN Qua thời gian tập trung tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu kết hợp với khai thác thực tế xe, chủ động, nỗ lực, cố gắng thân Đồng thời giúp đỡ, hướng dẫn tận tình thầy giáo Đại tá, TS Nguyễn Văn Dũng, thầy môn Ô tô Quân - khoa Động lực Đến em hoàn thành đồ án Trong phạm vi đề tài đồ án tốt nghiệp em giải nội dung sau: Trong chương em tìm hiểu, nghiên cứu công dụng, tính chiến kỹ thuật đặc điểm xe ZIL-131 Trong chương em tập chung sâu vào phân tích kết cấu hệ thống phanh khí nén sử dụng xe ZIL-131, để thấy đặc điểm kết cấu, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm hệ thống phanh xe Trong chương em tiến hành tính toán kiểm nghiệm cấu phanh xe ZIL131 Kết kiểm nghiệm cho thấy cấu phanh đảm bảo yêu cầu, đảm bảo thời hạn phục vụ đủ bền điều kiện khai thác Việt Nam Trong chương em tiến hành nghiên cứu chẩn đoán hệ thống phanh xe ZIL-131 sở phân tích hư hỏng hệ thống phanh, tiêu chuẩn đánh giá chất lượng hệ thống phanh Em trình bày thiết bị phương pháp chẩn đoán hệ thống phanh xe ZIL-131 Tuy nhiên điều kiện thời gian, điều kiện thực tế khả có hạn thân nên đồ án không tránh khỏi sai sót Em mong đóng góp ý kiến, bảo thầy giáo bạn bè đồng nghiệp để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Dũng, thầy môn Ô tô Quân - khoa Động lực giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành nhiệm vụ trình thực đồ án tốt nghiệp