NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN ÔTÔ LẮP ĐẶT MÔ HÌNH VÀ XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN ƠTƠ LẮP ĐẶT MƠ HÌNH VÀ XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM Họ tên sinh viên:PHAN MINH TRUNG ĐINH NGỌC TÚ Ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ Niên khóa: 2006 – 2010 THÁNG 07/2010 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN ƠTƠ LẮP ĐẶT MƠ HÌNH & XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM Tác giả PHAN MINH TRUNG – ĐINH NGỌC TÚ Khóa luận đề trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư chun ngành Cơng nghệ Kỹ thuật Ơtơ Giáo viên hướng dẫn Thạc sỹ TRẦN MẠNH QUÍ Thạc sỹ NGUYỄN DUY HƯỚNG Tháng 07 năm 2010 i CẢM TẠ Niên khóa 2006-2010 kết thúc, khoảng thời gian học tập trường dạy dỗ, bảo tận tình quý Thầy Cô, chúng em tiếp thu nhiều kiến thức bổ ích chun mơn kiến thức xã hội Vốn tri thức tảng giúp chúng em tự tin hơn, vững vàng bước vào đời.Trong q trình làm khóa luận tốt nghiệp, chúng em xin gửi lời chân thành cảm ơn tới: • Tồn thể q thầy trường Đại Học Nông Lâm TP HCM quan tâm, cung cấp kiến thức, tài liệu liên quan tạo điều kiện thuận lợi trình chúng em hồn thành khóa học • Chúng em xin gửi lời cám ơn tới thầy Th.S Bùi Công Hạnh, K.S Phan Minh Hiếu thầy môn Công Nghệ Ơtơ tận tình giúp đỡ, bảo chúng em kiến thức chun mơn bổ ích • Đặc biệt chúng em xin chân thành gửi lời cám ơn tới thầy Th.S Trần Mạnh Quí, thầy Th.S Nguyễn Duy Hướng Dưới quan tâm, hướng dẫn ân cần sát thầy chúng em hoàn thành trọn vẹn đề tài • Chúng em xin gửi lời cảm ơn tới bạn lớp DH06OT giúp đỡ chúng em nhiều trình thực đề tài Mặc dù cố gắng hạn chế kiến thức chuyên môn giới hạn thời gian nên đề tài chúng em nhiều thiếu sót Vì chúng em mong ý kiến đóng góp thầy bạn để đề tài hoàn thành tốt Cuối cùng, chúng em xin kính chúc tập thể q thầy khoa Cơ Khí Cơng Nghệ, tồn thể q thầy trường Đại Học Nơng Lâm TP HCM dồi sức khỏe để vững bước đường “Trồng Người” đầy vinh quang nhiều gian nan thử thách TP HCM, ngày 21 tháng 06 năm 2010 Sinh viên thực hiện: Phan Minh Trung Đinh Ngọc Tú ii TÓM TẮT Tên đề tài “NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN ƠTƠ LẮP ĐẶT MƠ HÌNH & XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM” Thời gian địa điểm • Thời gian: Từ ngày 05 tháng 04 đến ngày 12 tháng 06 năm 2010 • Địa điểm: Tại Xưởng thực hành thí nghiệm ơtơ, Khoa Cơ Khí – Cơng Nghệ, Trường Đại Học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh Mục đích đề tài Đề tài bao gồm nội dung sau: • Thực nghiên cứu lý thuyết hệ thống phanh khí nén • Thực việc thiết kế xây dựng mơ hình hệ thống phanh khí nén phục vụ nhu cầu giảng dạy học tập • Thiết lập thực hành thí nghiệm mơ hình Phương tiện • Xe bt Hino lý • Các loại dụng cụ tháo lắp • Máy ảnh kỹ thuật số Kết thực • Tháo làm tồn hệ thống phanh khí nén xe bt Hino • Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động chi tiết hệ thống phanh khí nén • Thiết kế khung gá hồn thành mơ hình hệ thống phanh khí nén • Thiết lập thực hành thí nghiệm dựa mơ hình làm   iii MỤC LỤC Trang Trang tựa i Cảm tạ ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách hình v CHƯƠNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 Hệ thống phanh khí nén đơn giản 2.2 Những chi tiết hệ thống phanh khí nén 2.2.1 Máy nén 2.2.1.1 Phân loại máy nén khí 2.2.1.2 Công dụng cấu tạo 2.2.1.3 Nguyên tắc hoạt động 2.2.1.4 Các hư hỏng thường gặp 2.2.2 Bộ điều áp 2.2.3 Bình chứa 11 2.2.4 Van xả 12 2.2.5 Bầu lọc 13         iv 2.2.6 Van an toàn 14 2.2.7 Tổng phanh 17 2.2.7.1 Cấu tạo công dụng 17 2.2.7.2 Nguyên tắc hoạt động 18 2.2.7.3 Vấn đề đo kiểm 18 2.2.8 Bầu phanh 19 2.2.8.1 Dạng bầu phanh kết cấu màng 20 2.2.8.2 Dạng bầu phanh kết cấu kiểu piston 21 2.2.8.3 Bầu phanh tích 22 2.2.9 Đòn xoay 26 2.2.9.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 26 2.2.9.2 Nguyên tắc làm việc đòn xoay bầu phanh 28 2.2.10 Cơ cấu phanh 29 2.2.10.1 Phân loại 29 2.2.10.2 Cơ cấu phanh dạng tang trống 29 2.3 Hệ thống phanh khí nén có trang bị ABS ATC 31 2.3.1 Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) 31 2.3.2 Điều khiển lực kéo tự động (ATC) 33 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 35 3.1 Địa điểm  35 v                 3.2 Phương pháp thực đề tài 35 3.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 35 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm 35 3.2.3 Phương pháp khảo nghiệm 36 3.2.4 Đo đạc xử lý số liệu 36 3.3 Phương tiện thực đề tài 37 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 4.1 Tính tốn thiết kế mơ hình 38 4.1.1 Ý tưởng thiết kế 38 4.1.2 Đặc tính kỹ thuật chung mơ hình thiết kế 39 4.2 Các số liệu thiết kế ban đầu 41 4.2.1 Tháo chi tiết xe thực 41 4.2.2 Vệ sinh chi tiết, đánh giá sơ 43 4.2.3 Thiết kế khung gá 50 4.2.4 Lắp chi tiết 52 4.3 Chạy thử 55 4.4 Xây dựng thực hành thí nghiệm mơ hình 58 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén Hình 2.2 Các loại máy nén khí ơtơ Hình 2.3 Cấu tạo máy nén Hình 2.4 Hoạt động máy nén (Kỳ nạp) Hình 2.5 Hoạt động máy nén (Kỳ nén) Hình 2.6 Hình cấu tạo điều áp 10 Hình 2.7 Bình chứa khí nén 11 Hình 2.8 Van xả bình chứa khí nén 12 Hình 2.9a Bầu lọc khí nén 13 Hình 2.9b Hình bầu lọc khí nén 14 Hình 2.10 Cấu tạo van an tồn 15 Hình 2.11 Các trang thái làm việc van an tồn 16 Hình 2.12 Cấu tạo tổng phanh 17 Hình 2.13 Hình minh họa phương pháp đánh giá chất lượng tổng phanh (Hino) 19 Hình 2.14 Bầu phanh kết cấu màng 20 Hình 2.15 Bầu phanh dạng piston 21 Hình 2.16 Bầu phanh tích 22 Hình 2.17 Ngun lý làm việc bầu phanh tích 23      vii Hình 2.18 Nguyên lý làm việc bầu phanh tích (Khi chưa có khí nén – Phanh tay) 24 Hình 2.19 Nguyên lý làm việc bầu phanh tích (Khi khởi động động – Nhả phanh tay) 24 Hình 2.20 Nguyên lý làm việc bầu phanh tích (Khi thơi phanh) 25 Hình 2.21 Đòn xoay thường (Đòn xoay điều chỉnh tay) 26 Hình 2.22 Đòn xoay điều chỉnh tự động 27 Hình 2.23 Ngun tắc làm việc đòn quay bầu phanh 28 Hình 2.24 Các dạng cấu phanh tang trống 29 Hình 2.25 Các dạng cấu phanh tang trống (Trên phanh tay) 30 Hình 2.26 Hệ thống phanh khí nén có bổ sung ABS 32 Hình 2.27 Cảm biến cảm biến hệ thống phanh khí nén có ABS 32 Hình 2.28 Sơ đồ phận hệ thống ABS xe 33 Hình 4.1 Đồng hồ áp suất khí nén phanh sử dụng mơ hình 39 Hình 4.2 Van chia dòng ống khí nén 40 Hình 4.3 Xe buýt Hino lý 41 Hình 4.4 Quá trình tháo bình chứa 42 Hình 4.5 Tổng phanh 44 Hình 4.6: Bầu phanh trước 45 Hình 4.7 Bầu phanh sau 46 Hình 4.8 Guốc phanh tháo từ xe làm 48 Hình 4.9 Đòn xoay 49 Hình 4.10 Hình vẽ khung gá thiết kế 51 Hình 4.11 Thơng số kỹ thuật máy nén khí xưởng thực tập viii 52 Hình 4.12 Máy nén khí xưởng thực tập 52 Hình 4.13 Sơ đồ chi tiết mơ hình 54 Hình 4.14 Mơ hình phanh khí nén cầu trước 54 Hình 4.15 Áp suất máy nén khí 57 Hình 4.16.Áp suất khí cực đại phanh 58 ix Hình 4.13 Sơ đồ chi tiết mơ hình Mơ hình lắp theo sơ đồ đơn giản Tất chi tiết tháo từ xe buýt lý nhà trường Tuy nhiên cần bổ sung, thay số chi tiết đồng hồ áp suất khí nén phanh, van chia dòng khí nén đường ống khí nén Đặc biệt, máy nén khí bình chứa khí nén lấy trực tiếp từ xưởng thực tập (Với áp suất thể Hình 4.10, đáp ứng cho mơ hình họat động) Hình 4.14 Mơ hình phanh khí nén cầu trước 54 4.3 Chạy thử Sau máy lắp ráp xong, chúng em tiến hành thử phanh chế độ không tải: Mục đích: Nhằm kiểm tra đầu ống dẫn khí; kiểm tra làm việc bình thường, ổn định thiết bị, hoạt động chi tiết Nội dung thử phanh: • Kiểm tra áp suất phanh guốc phanh bắt đầu bung • Kiểm tra áp suất phanh guốc phanh bung tối đa • So sánh đường kính tối đa bung guốc phanh với đường kính trống phanh Kết quả:Mơ hình phanh tốt, phanh được.Kết đo tóm tắt sau: Bảng 1:Đường kính guốc phanh Ngày đo: 27/05/2010 Địa điểm: Xưởng thực hành thí nghiệm ô tô Người thực hiện: Phan Minh Trung, Đinh Ngọc Tú STT Đường kính guốc phanh Lần Lần Lần Lần Lần (cm) Trước phanh 39.6 39.9 40.2 40.1 40.5 Khi áp suất phanh cực đại 45.3 45.4 44.7 44.5 45 Ghi chú: Các kết lấy giá trị trung bình sau: STT Đường kính guốc phanh Giá trị trung bình (cm) Trước phanh 40 Khi áp suất phanh cực đại 45 55 Bảng 2: Áp suất lúc guốc phanh bắt đầu bung Ngày đo: 27/05/2010 Địa điểm: Xưởng thực hành thí nghiệm tơ Người thực hiện: Phan Minh Trung, Đinh Ngọc Tú Lần đo Áp suất (kgf/cm2) 1 1.2 1.3 0.9 0.9 Áp suất trung bình: kgf/cm2 Bảng 3: Áp suất lúc guốc phanh bung cực đại Ngày đo: 27/05/2010 Địa điểm: Xưởng thực hành thí nghiệm tơ Người thực hiện: Phan Minh Trung, Đinh Ngọc Tú Lần đo Áp suất (kgf/cm2) 6.2 6.1 5.9 5.8 56 Ghi chú: Áp suất cực đại ta lấy áp suất cao lần đo Áp suất lúc guốc phanh bung cực đại: 6,2 kgf/cm2 Hình 4.15 Áp suất máy nén khí 57 Hình 4.16.Áp suất khí cực đại phanh Nhận xét:Mơ hình làm việc ổn định sẵn sàng cho việc nghiên cứu thực hành thí nghiệm 4.4 XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM TRÊN MƠ HÌNH Qua thực tế khảo sát, tìm hiểu thiết kế mơ hình, chúng em xây dựng thực hành- thí nghiệm mơ hình phục vụ việc giảng dạy cho sinh viên khoa Cơ khí – Cơng nghệ : 58 Bài thực hành số TÌM HIỂU CÁC BỘ PHẬN VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG Mục đích • Giúp cho người học có khái niệm tổng qt hệ thống phanh khí nén • Biết cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống phanh khí nén đơn giản An tồn • Tuân thủ quy tắc an toàn xưởng thực hành thí nghiệm Chuẩn bị • Clê cỡ • Mỏ lết, kìm, búa, cần siết Các bước tiến hành • Bước 1: Tìm hiểu hệ thống phanh khí nén • Bước 2: Tháo lắp Tiến hành tháo mơ hình theo bước: o Rút nguồn cấp khí nén khỏi mơ hình o Rút đường ống cấp khí nén từ tổng phanh tới bầu phanh đồng hồ áp suất phanh o Tháo tổng phanh o Tháo bầu phanh o Tháo má phanh tìm hiểu cấu tạo cấu cam S • Bước 3: Tiến hành lắp lại mơ hình theo trình tự ngược với tháo Nhận xét, kết luận 59 Bài thực hành số VẬN HÀNH MƠ HÌNH PHANH KHÍ NÉN Mục đích Giúp cho người học có nhìn trực quan sinh động hoạt động hệ thống phanh khí nén An tồn • Tn thủ quy tắc an tồn xưởng thực hành thí nghiệm Chuẩn bị • Nguồn cung cấp khí nén, giấy, bút ghi số liệu Thực Cấp nguồn khí nén cho mơ hình Đạp bàn đạp phanh, quan sát đồng hồ áp suất phanh má phanh Ghi nhận kết STT Áp suất (kgf/cm2) Áp suất má phanh bắt đầu tác động Áp suất phanh tối đa Lần Lần Lần STT Đường kính má phanh (cm) Khi chưa tác động Khi đạp bàn đạp phanh hết hành trình Lần Lần Lần Nhận xét, kết luận 60 Bài thực hành số THỬ PHANH CHÂN Mục đích • Giúp người học nhận biết phát số hư hỏng thường gặp trình hoạt động hệ thống • Biết cách khắc phục, điều chỉnh An tồn • Tn thủ quy tắc an tồn xưởng thực hành thí nghiệm Chuẩn bị • Clê, nguồn cấp khí nén Thực • Bước 1: Cung cấp khí nén (Gắn ống khí nén từ máy nén khí xưởng với P=8kgf/cm2) • Bước 2:Đạp phanh chân đến vị trí tối đa • Bước 3: Quan sát xem hai đồng hồ có khơng (Đồng hồ áp suất máy nén khí đồng hồ áp suất phanh) Có kết luận áp suất hai đồng hồ không (Nêu nguyên nhân biện pháp xử lý với kết luận đó)? • Bước 4: Đánh dấu vị trí bầu phanh đẩy giao • Bước 5: Nhả bàn đạp phanh chân • Bước 6: Đo khoảng cách giao bầu phanh đẩy giao với vạch phấn cú nm khong ẵ n ắ inch khụng ũn xoay đẩy có vng góc khơng Có kết luận nguyên nhân với kết thu được? Nhận xét, kết luận 61 Bài thực hành số ĐIỀU CHỈNH KHE HỞ MÁ PHANH Mục đích • Giúp người học biết cách điều chỉnh khe hở má phanh, đảm bảo cho cấu phanh tình trạng hoạt động tốt An tồn • Tn thủ quy tắc an toàn xưởng thực hành thí nghiệm Chuẩn bị • Clê cỡ • Thước đo Thực Để thực quy trình phanh, đảm bảo an tồn cho xe, người đạt lực phanh tối ưu bánh xe cần điều chỉnh góc đòn xoay hành trình đẩy Phương pháp: • Đo đường kính trống phanh • Dùng clê quay chốt đòn xoay để má phanh bung cho đường kính má phanh đường kính trống phanh Sau ú, tr li ẳ n ẵ vũng Kiểm tra lại hành trình đẩy có nằm khong ẵ n ắ inch khụng v gúc gia đẩy với đòn xoay 900 khơng Nhận xét, kết luận 62 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Sau thời gian 12 tuần nghiên cứu thiết kế mơ hình hệ thống phanh khí nén, giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy Th.S Trần Mạnh Quí, thầy Th.S Nguyễn Duy Hướng, quan tâm thầy môn Cơng nghệ Ơtơ bạn bè, với cố gắng nỗ lực thân, chúng em hoàn thành nội dung khóa luận tốt nghiệp thời gian qui định yêu cầu đặt Đã lắp ráp mơ hình phanh khí nén bao gồm: tổng phanh, bầu phanh, cấu phanh, má phanh… Trước mắt, sản phẩm đề tài công cụ hỗ trợ cho công tác học tập giảng dạy, đào tạo nguồn nhân lực có chất lượng cao Đề tài mang ý nghĩa khoa hoc tương đối cao, mẻ thiết thực; góp phần khai thác hiệu hệ thống phanh khí nén xe 5.2 KIẾN NGHỊ Do hạn chế thời gian kinh phí nên chúng em nhiều thiếu sót thiết kế mơ hình đào sâu lý thuyết, đề tài dừng lại việc nghiên cứu lý thuyết mơ hình khái quát hệ thống phanh khí nén 63 Việc thiết kế mơ hình chưa hồn thiện cho Để đáp ứng nhu cầu nâng cao việc giảng dạy, đề tài cần phát triển nghiên cứu mơ hình thêm mạch ABS, ATC, ứng dụng hệ thống phanh khí nén vv Gá lắp thêm trống phanh chuyển động nhờ mơ tơ điện Mơ hình hoạt động giống thật đồng thời việc khảo nghiệm, đo đạc lực phanh xác Bổ sung hệ thống thắng tay bình chứa khí nén Nhà nước Trường học cần có sách đầu tư mức thiết bị dạy học để đáp ứng nhu cầu thiết thực này, góp phần đào tạo nguồn nhân lực có trình độ kỹ thuật cao Nền cơng nghiệp ơtơ tải Việt Nam non trẻ đầy tiềm năng, với phát triển nhanh phương tiện giao thơng, cần nguồn nhân lực có trình độ cao cho đất nước 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Quốc Sơn, Võ Minh Mến, 2009 Đồ án tốt nghiệp Mơ hoạt động hệ thống phanh khí nén ô tô Đại học SPKT TP.HCM, Việt Nam Th.S Bùi Công Hạnh, 2010 Hướng dẫn đồ án tốt nghiệp Đại học Nông Lâm TP.HCM Khoa Cơ Khí – Cơng nghệ, Đại học Nơng Lâm TP.HCM, 2010 Format Luận Văn Tốt Nghiệp Kuban, “Tìm hiểu phanh khí nén”, Diễn đàn ơtơ – xe máy HUI, tháng 09 năm 2009 Truy cập ngày 10 tháng 06 năm 2010   5.Yukon, “Air Brake Manual” Truy cập ngày 12 tháng 06 năm 2010   New Nouveau Brunswick, “Air Brake Manual” Truy cập ngày 12 tháng 06 năm 2010   Part380, “Air Brake leak down test” Truy cập ngày 15 tháng 06 năm 2010 PHỤ LỤC DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Bầu phanh sau   Hình Trống phanh   Hình Mơ hình phanh khí nén hồn chỉnh   Hình Mơ hình chụp từ phía sau   Hình Mơ hình chụp nghiêng   Hình Mơ hình chụp cao ... ân cần sát thầy chúng em hồn thành trọn vẹn đề tài • Chúng em xin gửi lời cảm ơn tới bạn lớp DH06OT giúp đỡ chúng em nhiều trình thực đề tài Mặc dù cố gắng hạn chế kiến thức chuyên môn giới hạn... khí đưa vào tốt Trước tiên khơng khí qua bầu lọc để giữ lại bụi bẩn Bầu lọc phải làm thường xuyên Tuy nhiên, bầu lọc làm hạn chế dòng khí vào máy nén, giảm hiệu suất máy nén Do đó, vài loại xe có