Đề tài Khai thác hệ thống phanh trên xe Honda Civic

Hệ thống an toàn thụ động với hai túi khí, trong số các hệ thống phanh hiện đại trên xe phải kể đến hệ thống phanh được tích hợp các hệ thống như: hệ thống chống bó cứng bánh xe ABSAnti-

LỜI NÓI ĐẦU

Giao thông vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt là đối với các nước có nền kinh tế phát triển Có thể nói rằng mạng lưới giao thông vận tải là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát triển mạng lưới giao thông vận tải

Trong hệ thống giao thông vận tải của chúng ta ngành giao thông đường

bộ đóng vai trò chủ đạo và phần lớn lượng hàng và người được vận chuyển trong nội địa bằng ôtô

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành ôtô ngày càng phát triển hơn Những chiếc ôtô ngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn…để theo kịp với xu thế của thời đại

Song song với việc phát triển nghành ôtô thì vấn đề bảo đảm an toàn cho người và xe càng trở nên cần thiết, nó đảm bảo tính mạng, của cải và vật chất cho con người Do đó trên ôtô hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấu bảo đảm an toàn như: cải tiến cơ cấu phanh, dây đai an toàn, túi khí…trong đó cơ cấu phanh đóng vai trò quan trọng nhất Cho nên sau khi kết thúc khóa học tại trường em đã chọn đề tài “Khai thác hệ thống phanh trên xe Honda Civic” Sau 15 tuần nghiên cứu dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy Nguyễn Đăng Qúy và toàn thể các thầy trong bộ môn ôtô quân sự đã giúp em hoàn thành đề tài này với các nội dung sau:

Lời nói đầu

Chương 1: Giới thiệu chung về xe Honda Civic

Chương 2: Phân tích kết cấu của hệ thống phanh trên xe Honda Civic

Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Honda Civic

Chương 4: Hướng dẫn khai thác hệ thống phanh xe Honda Civic

Kết luận

Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE HONDA CIVIC

Honda Civic xuất hiện lần đầu tiên ở Việt Nam vào năm 2006 trong lúc thị trường ôtô trong nước không mấy sôi nổi Ngay lập tức sau khi ra mắt, Honda Civic

đã thực sự tạo nên một cuộc cách mạng về cạnh tranh và góp phần tạo nên không khí sôi động cho thị trường lúc bấy giờ Civic đã xuất hiện trên khắp mọi mặt báo, mọi phương tiện truyền thông đại chúng với hình ảnh là một chiếc xe có thiết kế trẻ trung, năng động và vận hành mạnh mẽ Điều này đánh đúng vào tâm lý người tiêu dùng và đã thật sự tạo nên sự phấn khích

Thành công rực rỡ ngay sau đó của Civic đã hâm nóng thị trường xe hơi Việt Nam và không khí ấy kéo dài đến tận năm 2009 khi mà Toyota đã có những

nỗ lực lấy lại vị thế với bản nâng cấp cho Altis và người tiêu dùng đã quá quen thuộc với hình ảnh của Civic Với một làn sóng cạnh tranh mới đến từ rất nhiều hãng xe khác, Civic vẫn đang duy trì vị thế của mình là một đối thủ cạnh tranh

“số 1” cho vị trí quán quân của Toyota Altis

1.1 Tổng quan về xe Honda Civic

1.1.1 Hình ảnh của xe

Hình 1.1 Honda Civic 2.0

1.1.2 Tuyến hình của xe

Hình 1.2: Tuyến hình xeHonda Civic 2.0

Xe ôtô Honda Civic là loại xe đầu tiên, loại sedan hạng trung của hãng Honda được sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam Civic thế hệ thứ 8 với nhiều tính năng vượt trội và được trang bị nhiều thiết bị an toàn, đạt tiêu chuẩn an toàn 5 sao của Euro-NCAP (chương trình đánh giá độ an toàn của xe mới tại Châu Âu) Các hệ thống an toàn bao gồm cấu tạo thân xe tương thích khi va chạm có khả năng tự bảo vệ cao và cải thiện mức tương thích với xe khác Hệ thống an toàn thụ động với hai túi khí, trong số các hệ thống phanh hiện đại trên xe phải kể đến hệ thống phanh được tích hợp các hệ thống như: hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS(Anti-lock Brake System); hệ thống phân phối lực phanh điện tử

EBD (Electronical Brake-Force Distribution)

A

4540

2700 910

1530

1750 1500

Theo A

1.2 Các thông số kỹ thuật của xe Honda Civic

Các thông số kỹ thuật của xe Honda Civic được thể hiện dưới bảng sau– [3]

Kích thước

14 Công suất lớn nhất/Tốc độ quay Kw/vòng/phút 114/6000

25 Hệ thống treo trước: Macpherson với bộ thăng bằng, lò xo

26 Hệ thống treo sau: Tay đòn kéo, lò xo

Hệ thống phanh

Chiếu sang

35 Loại Thanh răng, bánh răng pi nhông trợ lực điện

36 Vô lăng Đường kính 267mm 3 chấu phủ sơn màu bạc

Điều hòa không khí

38

Ly hợp máy nén

Đĩa đơn loại khô

Ga 134

Như vậy, ở chương 1 ta đã giới thiệu tổng quan về xe và các hệ thống có trên xe Ở chương 2 sẽ được giới thiệu rõ hơn về hệ thống phanh trên xe ôtô Honda Civic

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH

TRÊN XE HONDA CIVIC

Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô đến một tốc độ nào đó hoặc dừng hẳn ô tô lại, hệ thống phanh còn phải đảm bảo giữ cho ô tô ở trạng thái

đứng yên khi không dịch chuyển hay đỗ xe trên nhiều địa hình khác nhau

2.1 Công dụng, yêu cầu của hệ thống phanh

2.1.1 Công dụng hệ thống phanh

Hệ thống phanh còn đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao nâng cao năng suất vận chuyển

2.1.2 Yêu cầu của hệ thống phanh

Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của xe ô tô đảm nhận chức năng an toàn chủ động, cần đảm bảo các yêu cầu sau đây:

Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp Hoạt động êm dịu nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái

Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm

Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ

Không có hiện tượng tự xiết

2.2 Cấu tạo chung, nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh

2.2.1 Cấu tạo chung

7

8

1

3

Hình 2.1: Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên xe Honda Civic

1 Bàn đạp phanh; 2 Trợ lực phanh; 3 Xi lanh phanh chính;

4,9 Cơ cấu phanh;5,8 Cảm biến tốc độ; 6 Bộ chấp hành và ECU điều khiển

trượt; 7 ECU động cơ b) Sơ đồ bố trí dạng tổng quát

Mạch thuỷ lực trên xe ABS được bố trí dạng mạch đường chéo

Dưới đây là sơ đồ mạch thủy lực ABS trên xe Honda Civic:

6

1 2 3 4

7 ECU điều khiển trượt; 8 Giắc chẩn đoán DLC3; 9 Đèn báo

trên bảng táp lô

2.2.2 Nguyên lý làm việc chung

- Khi đạp phanh dầu áp suất cao trong xi lanh phanh chính (3) được khuếch đại bởi trợ lực sẽ được truyền đến các xi lanh bánh xe và thực hiện quá trình phanh

- Nếu có 1 trong các bánh xe có dấu hiệu tốc độ giảm hơn so với các bánh khác (sắp bó cứng) tín hiệu này được ECU (7) xử lý và ECU điều khiển bộ chấp hành phanh 6 (các van điện 2 vị trí) làm việc để giảm áp suất dầu trong xi lanh bánh

xe đó để nó không bị bó cứng

- Nếu có hư hỏng trong hệ thống ABS thì đèn báo ABS trên bảng táp lô (9) sáng lên

và công việc kiểm tra phải được tiến hành thông qua giắc 8 bàng máy chẩn đoán

* Những đặc điểm kết cấu của hệ thống phanh

- Cơ cấu phanh: Là kiểu phanh đĩa có calip cố định, đĩa phanh thông gió giúp làm mát tốt trong quá trình hoạt động

- Phanh dừng kiểu tang trống tích hợp trên 2 bánh sau, điều khiển và dẫn động bằng

cơ khí

- Trợ lực phanh sử dụng bầu trợ lực kiểu chân không buồng kép có kết cấu nhỏ hgọn nhưng đạt hiệu quả trợ lực cao

- Trang bị ABS trên 4 bánh

- Trang bị hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD

* Sự tích hợp của các hệ thống trên đã tạo ra một hệ thống phanh tối ưu nâng cao tính nang an toàn chủ động của xe

2.2.3 Hệ thống phanh công tác

2.2.3.1 Cơ cấu phanh đĩa

Hình 2.3: Sơ đồ chung một cơ cấu phanh đĩa

* Các bộ phận của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:

- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe

- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe

- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các piston của các xi lanh bánh xe

Loại giá đỡ cố định: Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh Trong các xi lanh có piston, một đầu của nó luôn tì vào các má

phanh Một đường dầu từ xi lanh chính dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe

* Đĩa phanh sử dụng trên xe Honda Civic là loại đĩa hút gió

(làm mát)

* Cơ cấu phanh đĩa sử dụng trên xe Honda Civic là loại có giá đỡ cố định:

Hình 2.4: Kết cấu cơ cấu phanh dạng đĩa

Loại giá đỡ cố định: Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh Trong các xi lanh có piston, một đầu của nó luôn tì vào các má

phanh Một đường dầu từ xi lanh chính dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe

* Đĩa phanh sử dụng trên xe Honda Civic là loại đĩa hút gió (làm mát)

2.2.3.2 Dẫn động phanh thuỷ lực

Hình 2.5: Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực

1.Bàn đạp phanh; 2.Trợ lực phanh:3 Xi lanh phanh chính; 4 Càng phanh đĩa;

5.Má phanh đĩa; 6 Đĩa phanh; 7 Phanh trống;8.Máphanhguốc;9.Guốcphanh

a Nguyên lý làm việc:

Khi đạp phanh người lái tác dụng lực vào bàn đạp phanh, lực này được truyền qua cần đẩy và được khuếch đại lên bởi bầu trợ lực (2) tới xi lanh phanh chính (3) làm áp suất thuỷ lực của dầu trong (3) tăng lên, áp suất này được truyền tới các xi lanh phanh bánh và tác dụng vào pít tông đẩy má phanh (guốc phanh) tác dụng vào đĩa phanh (trống phanh) làm giảm tốc độ

và dừng xe

b Ưu, nhược điểm của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực

* Ưu điểm:

- Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh theo yêu cầu

- Hiệu suất cao, độ nhạy tốt

- Kết cấu đơn giản, được sử dụng rộng rãi trên các loại ôtô

* Nhược điểm:

- Không thể cho tỷ số truyền lớn vì tỷ lệ với lực bàn đạp

- Có hư hỏng thì hệ thống làm việc kém hiệu quả

- Hiệu suất có thể thấp khi ở nhiệt độ môi trường thấp

* Phạm vi sử dụng: Phanh dầu đa số bố trí trên xe con, xe tải nhỏ và trung bình

c Dẫn động thuỷ lực hai dòng

Dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính có hai đường dầu độc lập dẫn đến các bánh xe của ôtô Để có hai đầu ra độc lập người ta có thể sử dụng một xi lanh chính đơn kết hợp với một bộ chia dòng hoặc sử dụng xi lanh chính kép

Hiện nay dẫn động hai dòng được dùng nhiều do nó có những ưu điểm hơn hẳn loại dẫn động một dòng

*Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy lực hai dòng:

Hình 2.6: Hệ thống dẫn động thuỷ lực 2 dòng 2.2.3.3 Trợ lực chân không

a Cấu tạo:

Hình 2.7: Sơ đồ bộ trợ lực chân không

1 Piston xilanh chính; 2 Vòi chân không; 3 Màng chân không; 4 Van chân không; 5 Van khí ; 6 Van điều khiển; 7 Lọc khí; 8 Thanh đẩy; 9 Bàn đạp

Bộ cường hoá chân không sử dụng ngay độ chân không ở đường ống nạp của động cơ, đưa độ chân không này vào khoang A của bộ cường hóa, còn

khoang B khi phanh được thông với khí trời

b Nguyên lý làm việc:

Khi không phanh cần đẩy 8 dịch chuyển sang phải kéo van khí 5 và van điều khiển 6 sang phải, van khí tì sát van điều khiển đóng đường thông với khí trời, lúc này buồng A thông với buồng B qua hai cửa E và F và thông với đường ống nạp Không có sự chênh lệch áp suất ở 2 buồng A, B, bầu cường hoá không làm việc Khi phanh dưới tác dụng của lực bàn đạp, cần đẩy 8 dịch chuyển sang trái đẩy các van khí 5 và van điều khiển 6 sang trái Van điều khiển tì sát van chân không thì dừng lại còn van khí tiếp tục di chuyển tách rời van khí Lúc đó đường thông giữa cửa E và F được đóng lại và mở đường khí trời thông với lỗ F, khi đó áp suất của buồng B bằng áp suất khí trời, còn áp suất buồng A bằng áp suất đường ống nạp ( = 0,5 KG/cm2) Do đó giữa buồng A và buồng B có sự chênháp suất (= 0,5 KG/cm2) Do sự chênh lệch áp suất này mà màng cường hoá dịch chuyển sang trái tác dụng lên piston 1 một lực cùng chiều với lực bàn đạp của người lái và ép dầu tới các xi lanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh

Nếu giữ chân phanh thì cần đẩy 8 và van khí 5 sẽ dừng lại còn piston 1 tiếp tục di chuyển sang trái do chênh áp Van điều khiển 6 vẫn tiếp xúc với van chân không 4 nhờ lò xo nhưng di chuyển cùng piston 1, đường thông giữa lỗ E,

F vẫn bị bịt kín Do van điều khiển 6 tiếp xúc với van khí 5 nên không khí bị ngăn không cho vào buồng B Vì thế piston không dịch 1 chuyển nữa và giữ nguyên lực phanh hiện tại

Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo kéo đòn bàn đạp phanh về vị trí ban đầu, lúc

đó van 5 bên phải được mở ra thông giữa buồng A và buồng B qua cửa E và F, khi đó hệ thống phanh ở trạng thái không làm việc

c Ưu, nhược điểm:

- Tận dụng được độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp khi động cơ làm việc mà không ảnh hưởng đến công suất của động cơ, vẫn đảm bảo được trọng

tải chuyên chở và tốc độ khi ôtô chuyển động Ngược lại khi phanh có tác dụng làm cho công suất của động cơ có giảm vì hệ số nạp giảm, tốc độ của ôtô lúc đó

sẽ chậm lại một ít làm cho hiệu quả phanh cao Bảo đảm được quan hệ tỷ giữa lực bàn đạp và với lực phanh So với phương án dùng trợ lực phanh bằng khí nén, thì kết cấu bộ cường hoá chân không đơn giản hơn nhiều, kích thước gọn nhẹ, dễ chế tạo, giá thành rẻ, dễ bố trí trên xe

- Độ chân không khi thiết kế lấy là 0,5 KG/cm2, áp suất khí trời là 1 KG/cm2, do

đó độ chênh áp giữa hai buồng của bộ cường hoá không lớn Muốn có lực cường hoá lớn thì phải tăng tiết diện của màng, do đó kích thước của bộ cường hoá tăng lên

- Phương án này chỉ thích hợp với phanh dầu loại loại xe du lịch, xe vận tải, xe khách có tảo trọng nhỏ và trung bình

2.2.3.4 Hệ thống phanh có ABS, EB

Quá trình giảm tốc trên xe hơi ngày càng an toàn hơn trong các tình huống khẩn cấp, nhờ sự trợ giúp của công nghệ như chống bó cứng bánh xe, phân bổ lực phanh và hỗ trợ phanh gấp Trong đó mỗi công nghệ lại đảm nhiệm từng yếu tố như bộ chống bó cứng bánh xe ABS giúp tài xế giữ được hướng lái, hệ thống phân bổ phanh điện tử EBD kiểm soát cân bằng còn BA giảm thiểu quãng

mất lái

* Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống ABS:

- Bố trí trên xe tuỳ theo từng xe mà có những cách bố trí khác nhau tuy nhiên về

cơ bản thì cấu tạo và hoạt động là giống nhau

- Một số bộ phận chính của hệ thống phanh ABS: Bộ điều khiển ABS ECU, bộ

chấp hành phanh ABS, van điều khiển, các cảm biến tốc độ góc bánh xe…

Hình 2.8: Sơ đồ làm việc của hệ thống ABS

1 ECU ABS; 2 Bộ chấp hành phanh; 3 Cảm biến tốc độ bánh

xe;4 Rô to cảm biến +) Nguyên lý làm việc chung của ABS:

- Cảm biến tốc độ góc của bánh xe luôn hoạt động và luôn gửi tín hiệu về ABS ECU ABS ECU theo dõi tình trạng các bánh xe và sự thay đổi tốc độ bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe

- Khi phanh gấp ABS ECU điều khiển các bộ chấp hành để cung cấp áp suất tối

ưu cho mỗi xi lanh phanh Cụm điều khiển thuỷ lực hệ thống phanh hoạt động theo mệnh lệnh từ ECU, tăng giảm hay giữ nguyên áp suất dầu khi cần để đảm bảo hệ số trượt tốt nhất (10-30%) do đó tránh được bó cứng bánh xe

b Hệ thống Phân phối lực phanh điện tử EBD (electric brake force distribution)

EBD để thực hiện việc phân phối lực phanh giữa bánh trước và sau theo điều kiện xe chạy Ngoài ra trong khi quay vòng nó cũng điều khiển lực phanh các bánh bên phải và bên trái giúp duy trì ổn định của xe

+ Phân phối lực phanh của các bánh trước/sau: Nếu tác động của các phanh

trong khi xe đang chạy tiến thẳng, bộ chuyển tải trọng sẽ giảm tải trọng tác động

lên các bánh sau ECU xác định điều kiện này bằng các tín hiệu từ các cảm biến tốc độ và điều khiển bộ chấp hành ABS để điều chỉnh tối ưu sự phân phối lực phanh đến các bánh xe

+ Phân phố lực phanh giữa các bánh 2 bên khi quay vòng

Nếu tác động các phanh trong khi xe đang quay vòng, tải trọng tác động vào các bánh bên trong sẽ tăng lên ECU xác định điều kiện này bằng các tín hiệu

từ các cảm biến tốc độ và điều khiển bộ chấp hành để điều chỉnh tối ưu sự phân phối lực phanh tới bánh xe bên trong

2.2.4 Hệ thống phanh dừng

2.2.4.1 Dẫn động phanh dừng

- Dẫn động phanh dừng tác động lên trục thứ cấp hộp số:

Hình 2.9: Cơ cấu phanh bố trí ởđầu ra hộp số

1 Tay phanh; 2 Thân của cơ cấu ép; 3 cần ép ; 4 Guốc phanh; 5.Con đội;

6 Trống phanh; 7.Vít điều chỉnh; 8.Đĩa cố định; 9 Đai ốc điều chỉnh của cần

dẫn động; 10 Cần trung gian;11 Cần dẫn động

2.2.4.2 Nguyên lý hoạt động của dẫn động phanh cơ khí:

Nguyên lý cơ bản cho loại trên đó là sự truyền động nhờ các cơ cấu cơ khí như tay đòn, dây cáp…lực tác động từ tay hoặc chân người lái xe sẽ được truyền tới cơ cấu phanh thông qua đòn kéo, hoặc đòn kéo kết hợp dây cáp vàthôngthường các đòn kéo đều có quan hệ hình học với nhau theo nguyên tác tăng dần tỷ số truyền

* Ưu nhược điểm:

- Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản giá thành rẻ

- Nhược điểm: Lực phanh nhỏ hiệu suất truyền lực không cao

2.3 Kết cấu của cơ cấu phanh

2.3.1 Cấu tạo

Trên xe Honda Civic cơ cấu phanh trước và sau đều là cơ cấu phanh đĩa và thuộc kiểu calíp di động điều khác biệt cơ bản của 2 cơ cấu phanh trước và sau chỉ là thống số đĩa phanh, kiểu đĩa phanh và đặc biệt là trên phanh sau của xe thì đĩa phanh có trống phanh tức là vừa trống vừa đĩa (trống cho phanh đỗ, đĩa cho phanh chính)

Hình 2.10: Cấu tạo cơ cấu phanh trước và sau

1 Càng phanh; 2 Má phanh đĩa; 3 Đĩa phanh; 4 Pít tông phanh bánh xe;

5 Dầu phanh; 6 Cúp ben cao su

2.3.2 Nguyên lý làm việc

Quá trình làm việc của 2 cơ cấu phanh trước và sau là như nhau và được trình bày dưới đây:

- Khi đạp phanh: Dòng dầu có áp suất cao được truyền từ xi lanh phanh chính tới

xi lanh phanh bánh xe, dưới áp suất của dầu làm pít tông dịch chuyển về phía trước theo hướng tác dụng của dầu làm cúp ben pít tông cao su bị biến dạng, pít tông tiếp tục tiến đến khi đẩy má phanh áp sát vào đĩa phanh Trong lúc đó do càng phanh (calíp) là không cố định trên giá đỡ mà dưới tác dụng của dòng dầu trong xi lanh đẩy

nó chuyển động ngược chiều với pít tông nhờ trục trượt làm má phanh còn lại lắp trên càng phanh cũng tiến vào áp sát vào đĩa phanh Áp suất dầu vẫn tăng và các má phanh bị đẩy tiếp xúc vào đĩa phanh lực ma sát giữa má phanh và đĩa phanh sẽ giúp giảm tốc độ của xe và dừng xe (đĩa phanh lắp trên maoy ơ)

- Khi thôi đạp phanh: Do dòng dầu hồi về bình chứa và xi lanh phanh chính nên lực

tác dụng lên pít tông và càng phanh giảm dần và quá trình chuyển động của pít tông

và càng phanh ngược chiều khi đạp phanh Lúc này đĩa phanh lại được tự do, cúp ben pít tông cũng trả về vị trí ban đầu và kết thúc quá trình phanh

2.4 Kết cấu dẫn động phanh

2.4.1 Cấu tạo

Hình 2.11: Cấu tạo xi lanh phanh chính

2.4.2 Nguyên lý làm việc

2.4.2.1.Khi hoạt động bình thường

* Khi không đạp phanh: Cupben của pisiton số 1 và số 2 nằm giữa cửa vào và

cửa bù làm cho xi lanh và bình dầu thông nhau Piston số 2 bị lực của lò xo hồi

vị số 2 đẩy sang phải, nhưng không thể chuyển động hơn nữa do có bu lông hãm

Hình 2.12: Xi lanh phanh chính khi không đạp phanh

* Khi đạp phanh: piston số 1 dịch sang trái, cupben của nó bịt kín cửa hồi như

vậy bịt đường thông giữa xi lanh và bình chứa Nếu piston bị đẩy tiếp nó làm tăng áp suất dầu trong xi lanh Áp suất này tác dụng lên xi lanh bánh sau Do cũng có một áp suất dầu như thế tác dụng lên piston số 2, piston số 2 hoạt động giống hệt như piston số 1 và tác dụng lên các xi lanh bánh trước

Hình 2.13: Xi lanh phanh chính khi đạp phanh

* Khi nhả bàn đạp phanh: Các piston bị áp suất dầu và lực lò xo hồi vị

đẩy về vị trí ban đầu Tuy nhiên do dầu không chảy từ xi lanh bánh xe về ngay lập tức, nên áp suất dầu trong xi lanh chính giảm nhanh trong một thời gian ngắn (tạo thành độ chân không) Kết quả là dầu trong bình chứa sẽ chảy vào xi lanh qua cửa vào, qua rất nhiều khe trên đỉnh piston và qua chu vi của cupben Sau khi piston trở về vị trí ban đầu thì dầu từ xi lanh bánh xe dần dần trở về bình chứa qua xi lanh chính và các cửa bù Các cửa bù cũng điều hòa sự thay đổi thể tích dầu trong xi lanh do nhiệt độ thay đổi Vì vậy nó tránh cho áp suất dầu không bị tăng trong xi lanh khi không đạp phanh

Hình 2.14: Xi lanh phanh chính khi nhả phanh 2.4.2.2 Khi hoạt động không bình thường (có sự cố trong hệ thống)

* Rò dầu phía sau xi lanh phanh chính

Khi đạp phanh piston số 1 dịch sang trái tuy nhiên không sinh ra áp suất dầu ở phía sau của xi lanh Vì vậy piston số 1 nén lò xo hồi vị để tiếp xúc với piston số 2 để đẩy piston số 2 sang trái Piston số 2 làm tăng áp suất dầu phía trước xi lanh, vì vậy làm hai phanh nối với phía trước xilanh hoạt động

* Hình ảnh xi lanh phanh chính rò rỉ sau

Hình 2.15: Xi lanh phanh chính khi bị rò rỉ sau

* Rò rỉ dầu phía trước xi lanh chính

Do áp suất dầu không sinh ra ở phía trước xi lanh, piston số 2 bị đẩy sang trái đến khi nó chạm vào thành xi lanh Khi piston số 1 bị đẩy tiếp sang trái, áp suất dầu phía sau xi lanh tăng cho phép 2 phanh nối với phía sau xi lanh hoạt động

Hình 2.16: Xi lanh phanh chính khi bị rò rỉ phía trước

2.5 Kết cấu bộ trợ lực phanh

2.5.1 Cấu tạo bộ trợ lực chân không

Hình 2.17: Cấu tạo bầu trợ lực

8

Cửa A

Cửa B

B Buồng áp suất thay đổi Buồng áp suất

không đổi

2.5.2 Nguyên lý hoạt động của trợ lực phanh

2.5.2.1 Khi không đạp phanh

Khi không đạp phanh thì không có lực tác dụng lên cần điều khiển van Vì vậy van khí và cần điều khiển van bị đẩy sang phải nhờ sức căng của lò xo hồi vị van khí và chúng dừng lại khi van khí chạm vào tấm chặn van Lúc này, do van khí đẩy van điều khiển sang phải cửa thông với khí quyển qua lọc khí vào trợ lực bị đóng

Mặt khác van chân không và van điều khiển không tiếp xúc với nhau nên cửa (A) được thông với cửa (B) nên không có sự chênh áp giữa các buồng ở cả hai phía của piston

* Bầu trợ lực phanh:

Hình 2.18: Bầu trợ lực phanh trạng thái đạp phanh

2.5.2.3 Khi trợ lực đạt cực đại

Nếu bàn đạp đạp hết hành trình thì van khí sẽ tách hoàn toàn khỏi van điều khiển Trong điều kiện này buồng áp suất thay đổi sẽ được điền đầy không khí và sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất thay đổi và buồng áp suất không đổi sẽ đạt cực đại vì vậy tạo ra trợ lực lớn nhất lên piston Ngay cả khi tác dụng thêm lực lên bàn đạp phanh thì mức độ trợ lực tác dụng lên piston cũng không đổi và lực tác dụng thêm này sẽ được truyền đến xi lanh phanh chính thông qua cần đẩy

2.5.2.4 Khi nhả phanh

Khi nhả phanh thì cần điều khiển van và van khí bị đẩy sang phải nhờ lò

xo hồi van khí và phản lực từ xi lanh phanh chính Nó làm cho van khí tiếp xúc với van điều khiển, đóng đường thông giữa khí trời với buồng áp suất thay đổi, cùng lúc đó van khí cũng nén lò xo van điều khiển lại vì vậy van điều khiển bị tách ra khỏi van chân không làm thông cửa A và cửa B Điều này cho phép không khí từ buồng áp suất thay đổi chạy sang buồng áp suất không đổi làm triệt tiêu sự chênh lệch áp suất giữa hai buồng Piston bị đẩy lại sang phải nhờ lò xo màng và trợ lực trở về trạng thái không hoạt động

2.5.2.5 Khi không có chân không

Nếu vì một lí do nào đó mà chân không không tác dụng lên trợ lực phanh thì

sẽ không có sự chênh áp giữa buồng áp suất thay đổi và buồng áp suất không đổi (cả 2 buồng được điền đầy không khí) Khi trợ lực phanh ở trạng thái không hoạt động thì piston bị đẩy sang trái nhờ lò xo màng

Tuy nhiên khi đạp phanh thì cần điều khiển van bị đẩy sang trái và đẩy vào van khí, đĩa phản lực và cần đẩy trợ lực Vì vậy lực từ bàn đạp phanh được truyền tới piston của xi lanh phanh chính để tạo ra lực đạp phanh Cùng lúc đó van khí đẩy vào tấm chặn van (được lắp trong thân van) Vì vậy piston cũng thắng được sức cản của lò xo màng để dịch sang trái Như vậy phanh vẫn có tác dụng ngay cả khi không có chân không tác dụng lên trợ lực phanh Tuy nhiên do trợ lực phanh không hoạt động nên cảm thấy chân phanh nặng

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE HONDA CIVIC

Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Honda Civic giúp chúng ta kiểm tra hệ thống có phù hợp với các thông số xe và với điều kiện thực tế Để khi sử dụng hệ thống phanh được an toàn và hiệu quả nhất

3.1 Mục đích, nội dung tính toán kiểm nghiệm

3.1.1 Mục đích

Xác định được lực tác dụng lên má phanh khi phanh, momen phanh sinh

ra khi phanh… Để đảm bảo các chi tiết trong hệ thống phanh có độ tin cậy cao nhất trong quá trình hoạt động

3.1.2 Nội dung

- Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát

- Xác định momen phanh thực tế và momen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh

- Tính toán xác định công ma sát riêng

- Tính toán xác định áp lực lên má phanh

- Tính toán nhiệt trong quá trình phanh

3.2 Sơ đồ tính toán kiểm nghiệm và các thông số ban đầu

3.2.1 Sơ đồ tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh Honda Civic

* Sơ đồ 1:

Hình 3.1: Sơ đồ lực tác dụng lên xe

* Sơ đồ 2:

Hình 3.2: Sơ đồ tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh

3.2.2 Các thông số ban đầu

- Chiều dài cơ sở : L= 2700 mm

- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trước a= 1220 mm

- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau b= 1480 mm

- Chiều cao trọng tâm xe hg = 600 m

- Trọng lượng toàn bộ xe G= 1695 kG

- Trọng lượng phân bố ra cầu trước G1 = 932 kG

- Trọng lượng phân bố ra cầu sau G2 = 763 kG- Khoảng cách từ tâm bàn đạp đến khớp quay l1 = 240 mm

- Khoảng cách từ tâm khớp quay tới đường tâm thanh đẩy pít tông xi lanh chính l2 = 88 mm

- Đường kính xi lanh phanh chính D = 25,4 mm

- Đường kính xi lanh công tác trước d1 = 50 mm

- Đường kính xi lanh công tác sau d2= 50 mm

- Đường kính trong của đĩa phanh trước Dt1 =170 mm

- Đường kính ngoài của đĩa phanh trước Dn1= 300 mm

- Đường kính trung bình của đĩa phanh trước= 241 mm

- Đường kính trong của đĩa phanh sau Dt2 = 160 mm

- Đường kính ngoài của đĩa phanh sau Dn2 =300 mm

- Đường kính trung bình của đĩa phanh sau Dtb2 = 237 mm

- Góc ôm của má phanh trước là 1= 60o= 1,04 rad

- Góc ôm của má phanh sau là  2= o

- Cơ cấu phanh trước:

Lực ép tác dụng lên tấm ma sát của phanh đĩa:

Trong đó: N1: Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh trước

d: Đường kính xi lanh phanh bánh xe

i

p : Áp suất trong xi lanh phanh chính cũng là áp suất dầu trên đường ống dẫn với xi lanh phanh bánh xe (N/cm2)

2 ,

2 2

.

4

D

Q l

D

l Q

Với Q: Lực của người lái tác dụng lên bàn đạp phanh Q = 300 (N)

D: Đường kính xi lanh phanh chính (cm)

: Hiệu suất truyền động thuỷ lực

(3.20)

54 2

1 4119 4 8 8 54 2

24 200 4

x

x x

x

x x

5 14 3 02 921

2

Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh trước là : 11326,43 (N)

Tương tự đối với cơ cấu phanh sau:

2



x

Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh sau là : 18075,02 (N)

3.4 Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh

3.4.1 Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh sinh ra

- Đối với cơ cấu phanh bánh trước:

Z R N

R : Bán kính trung bình của đĩa phanh R tb =120,5 mm =0,1205 [m]

Z : Số lượng bề mặt ma sát cho một cơ cấu phanh, ở đâyZ= 2

Thay các giá trị vào công thức (3.19) ta được:

1

P

M = 0,42 x 18075,02 x 0,1205 x 2 = 1829,54 (Nm) Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh trước là: 1829,54 (Nm)

Tương tự đối với cơ cấu phanh sau:

Z R N

M p2   2. tb. = 0,42 x 18075,02 x0,1185x 2= 1799,2 (Nm) Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh sau là: 1799,2 (Nm)

Vậy mô men phanh thực tế ở toàn xe là:

N = 1829,54 + 1799,2 = 3628,74 (Nm)

3.4.2 Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh

Để đảm bảo phanh xe có hiệu quả nhất trong bất kỳ điều kiện nào, lực phanh yêu cầu trên các bánh xe được xác định như sau:

- Lực phanh cực đại tác dụng lên một bánh xe cầu trước và cầu sau là:

Theo tài liệu [2] ta có:



1 '

1 '

Trong đó:

G1,G2 :Trọng lượng phân bố trên cầu trước và cầu sau (N)

m1,m2:Hệ số phân bố tải trọng lên cầu trước và cầu sau khi phanh  :Hệ số bám giữa lốp và mặt đường , 0,7 theo tài liệu [2]

Như vậy lực phanh yêu cầu trên hai bánh xe cầu trước và cầu sau là:

P P1  2P P'1 G1.m1  và P P2  2P P'2.m2  (3.21)

- Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh là:

+ Đối với cơ cấu phanh banh trước:

P P bx bx L m r bx

b G r m

G r P

2

.

2

' 1 '

G r P

2

.

2

' 2 '

Trong đó : G1 932 x 9,81= 9142.92 (N); G2 763 x 9,81 = 7485.03 (N)

Ở đây r olà bán kính tự do của bánh xe có giá trị gần bằng bán kính thiết

g

h J

.

1

' max

g

h J

.

1

' max

Trong đó : h g: Chiều cao trọng tâm ô tô , h g= 600 mm

a , b : Khoảng cách tương ứng từ trọng tâm ô tô đến các cầu

J pmax: Gia tốc chậm dần khi phanh , J pmax= 6.86 ( 2

86 6

6 0 699

= 1,283

m2=

1-22 1

62 0 699

= 0,645 Thay các giá trị đã tính toán được vào công thức (3.22) v à (3.23) ta có:

= 522.13 (Nm) Vậy mô men phanh yêu cầu của toàn xe là :

  ' 

2 '

1 '

P P

Mô men phanh thực tế : N = 3628,74 Nm > 1790.77 Nm

Mô men do cơ cấu phanh sinh ra lớn hơn mô men phanh yêu cầu của phanh Vậy mô men của phanh đạt yêu cầu đặt ra

3.5 Tính toán xác định công ma sát riêng

Công ma sát riêng được xác định trên cơ sở má phanh thu toàn bộ động năng

của ô tô ở vận tốc nào đó

Theo tài liệu [2] ta có:





F g

V G

ms

2

2 22 62795



x x