(Đồ án tốt nghiệp) khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thông phanh trên xe MAZDA CX5

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA CX5 Sinh viên thực hiện: PHẠM TRỌNG KHÁNH Đà Nẵng – Năm 2019 Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, nhu cầu xã hội ngày phát triển, kéo theo hoạt động đời sống xã hội phát triển theo xu hướng đại hóa nên địi hỏi phải có phương tiện đại phục vụ cho người Do song song với phát triển ngành nghề cơng nghệ ôtô có thay đổi lớn Nhu cầu người đáp ứng mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, … vấn đề an tồn đặt lên hang đầu Ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đạt được, nhà sản xuất bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh ABS với tính ưu việt: chống bó cứng bánh xe phanh, ổn định hướng, … nhằm hạn chế tai nạn đáng tiếc xảy Từ vấn đề đó, với kiến thức học hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn thầy Lê Văn Tụy, em định thực đề tài: “Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thơng phanh xe MAZDA CX5” Trong thời gian thực đề tài thời gian có hạn kiến thức cịn hạn chế nên q trình thực khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Em mong giúp đỡ, ý kiến đóng góp quý thầy cô tất bạn để đề tài hoàn thiện Đà Nẵng, ngày 17/12/2019 Sinh viên thực PHẠM TRỌNG KHÁNH ii Đồ án tốt nghiệp CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh Mazda Cx5” kết làm việc thân hướng dẫn tiến sĩ Lê Văn Tụy Những phần sử dụng tài liệu tham khảo đồ án nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết trình bày đồ án hồn tồn trung thực, sai tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm chịu kỷ luật môn nhà trường đề Đà Nẵng, Ngày 17 tháng 12 năm 2019 Sinh viên Phạm Trọng Khánh iii Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu cảm ơn Lời cam đoan liêm học thuật Mục lục Danh sách bảng biểu, hình vẽ sơ đồ i ii iii vii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Mục đích, ý nghĩa tính thực tiễn đề tài 1.1.1 Mục đích 1.1.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.2 Công dụng, yêu cầu phân loại hệ thống phanh 1.2.1 Công dụng 1.2.2 Yêu cầu 1.2.3 Phân loại hệ thống phanh iv Đồ án tốt nghiệp 1.2.3.1 Phân loại theo kết cấu cấu phanh 1.2.3.2 Phân loại theo hình thức dẫn động phanh .10 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ XE Ô TÔ MAZDA CX5 20 2.1 Giới thiệu tổng quan xe Mazda CX5 .20 2.2 Đặc tính kỹ thuật xe Mazda CX5 21 2.2.1 Giới thiệu động 21 2.2.2 Hệ thống truyền lực – hộp số .22 2.2.3 Khung gầm 22 2.2.4 Hệ thống phanh 23 2.2.4.1 Hệ thống phanh ABS .23 2.2.4.2 Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA 24 2.2.4.3 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD 24 2.2.5 Đặc điểm kết cấu hệ thống phanh xe Mazda CX5 25 2.2.5.1 Cơ cấu phanh 26 2.2.5.2 Dẫn động phanh .28 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 32 3.1 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống phanh ABS 32 3.1.1 Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống phanh ABS 32 3.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống ABS phanh 33 3.2 Cấu tạo phận hệ thống phanh ABS 36 3.2.1 Các cảm biến .36 3.2.2 Hộp điều khiển điện tử (ECU) 38 3.3 Cở sở tính tốn hệ thống phanh 40 v Đồ án tốt nghiệp 3.3.1 Lực phanh sinh bánh xe 40 3.3.2 Điều kiện đảm bảo phanh tối ưu 41 3.3.3 Momen phanh yêu cầu .44 3.3.4 Hệ số lực phanh tác dụng lên trục bánh xe 46 3.3.5 Moment phanh cấu phanh sinh lực ép yêu cầu 47 3.3.6 Các tiêu đánh giá chất lượng trình phanh .47 3.3.7 Cơ sở điều hòa lực phanh chống bó cứng bánh xe phanh 52 3.4 Mối quan hệ lực phanh độ trượt 62 3.5 Sự thay đổi Mp, Mφ, εb phanh có chống hãm cứng bánh xe 64 CHƯƠNG TÍNH TỐN, KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH 66 4.1 Xác định momen phanh yêu cầu 66 4.2 Xác định mơmen mà cấu phanh sinh .71 4.2.1 Đối với cấu phanh trước 71 4.2.2 Đối với cấu phanh sau 72 4.3 Xác định lực tác dụng lên bàn đạp .73 4.3.1 Xác định đặc tính áp suất phanh sau theo áp suất phanh 73 4.3.2 Xác định lực hành trình bàn đạp phanh 74 4.4 Tính tốn tiêu phanh 76 4.4.1 Gia tốc chậm dần phanh .77 4.4.2 Thời gian phanh 77 4.4.3 Quãng đường phanh 78 vi Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHƯA HƯ HỎNG THỐNG PHANH XE MAZDA CX5 79 5.1 Một số tiêu chuẩn điểm kiểm tra hiệu nhanh .79 5.2 Bảo dưỡng kỹ thuật 79 5.2.1 Các dạng bảo dưỡng 79 5.2.1.1 Kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên 79 5.2.1.2 Bảo dưỡng cấp .79 5.2.1.3 Bảo dưỡng cấp .79 5.2.3 Quy trình bảo dưỡng số chi tiết hệ thống phanh 80 5.2.3.1 Bảo dưỡng xy lanh phanh 80 5.2.3.2 Thay má phanh 81 5.2.3.3 Kiểm tra hệ thống ABS 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 vii Đồ án tốt nghiệp DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật xe Mazda Cx5 20 Bảng 4.1 Các thơng số dùng để tính tốn 66 Bảng 4.2 Mối quan hệ momen phanh với hệ số bám 70 Bảng 4.3: Mối quan hệ áp suát phanh trước phanh sau 74 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Cơ cấu phanh trống loại Hình 1.2: Cơ cấu phanh trống loại Hình 1.3 Cơ cấu phanh trống loại 3(cường hóa) Hình 1.4: Cơ cấu phanh trống loại 4(cam ép) Hình 1.5: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định Hình 1.6: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động - xi lanh cố định Hình 1.7: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động - xylanh má kẹp Hình 1.8: Các sơ đồ dẫn động phanh thủy lực 10 Hình 1.9: Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp 12 Hình 1.10: Dẫn động thủy lực trợ lực chân không 13 Hình 1.11: Dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén 15 Hình 1.12: Sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực bơm thủy lực 16 viii Đồ án tốt nghiệp Hình 1.13: Dẫn động phanh thủy lực dùng bơm tích 17 Hình 1.14: Sơ đồ dẫn động phanh khí nén 18 Hình 1.15: Dẫn động phanh liên hợp thủy khí 19 Hình 2.1: Động Skyactiv-G Mazda Cx5 22 Hình 2.2: Q trình phanh có khơng có ABS đoạn đường cong 23 Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống phanh xe Mazda Cx5 25 Hình 2.4: Kết cấu phanh trước xe Mazda Cx5 27 Hình 2.5: Cơ cấu phanh sau vàdừng Mazda Cx5 28 Hình 2.6: Sơ đồ cấu tạo xilanh phanh 29 Hình 2.7: Bầu trợ lực chân không 30 Hình 3.1: Sơ đồ tổng quát hệ thống chống hãm cứng bánh xe 32 Hình 3.2: Giai đoạn trì (giữ) áp suất 34 Hình 3.3: Giai đoạn giảm áp 35 Hình 3.4: Giai đoạn tăng áp 36 Hình 3.5: Cấu tạo cảm biến tốc độ 37 Hình 3.6: Hoạt động cảm biến tốc độ bánh xe 37 Hình 3.7: Sơ đồ lực mômen tác dụng lên bánh xe phanh 40 Hình 3.8: Lực tác dụng lên ô tô phanh 42 Hình 3.9: Sơ đồ lực tác dụng lên ôtô phanh 44 Hình 3.10: Đồ thị thể thay đổi quãng đường phanh nhỏ theo tốc độ bắt dầu phanh V1 hệ số bám 51 Hình 3.11: Đồ thị thể quan hệ mômen phanh 53 Hình 3.12: Đồ thị thể quan hệ áp suất dẫn động phanh sau trước để đảm bảo lý tưởng 54 Hình 3.13: Đường đặc tính điều hịa lực phanh 54 Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn thay đổi hệ số bám dọc 56 Hình 3.15: Giản đồ phanh 58 Hình 3.16: Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô phanh mà bị quay ngang 60 ix Đồ án tốt nghiệp Hình 3.17: Sơ đồ biểu diễn hệ số trượt loại đường 63 Hình 3.18 Sự thay đổi thơng số phanh có ABS 64 Hình 4.1: S Sơ đồ lực tác dụng lên xe Mazda phanh 66 Hình 4.2: Đồ thị mối quan hệ momen phanh cấu phanh bánh xe trước sau với hệ số bám 71 Hình 4.3: Đồ thị mối quan hệ áp suất dẫn động phanh trước sau 74 x Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 Pbx = Gbx.φ - Momen phanh yêu cầu bánh xe trước là: Mbx1 = Pbx1.rbx = Gbx1.φ rbx G.(b +  hg ) = φ rbx (4.13) 2.Lo - Momen phanh yêu cầu bánh xe sau là: Mbx2 = Pbx2.Rbx2 = Gbx2.φ rbx G.(a − .hg ) = φ rbx (4.14) 2.Lo Thế kết tính trước vào cơng thức (4.13), (4.14) ta có : - Momen phanh yêu cầu bánh xe trước là: 19816, 2(1.36 +  0, 84) Mbx1 = φ.0,3395 2.2, = 1694.36φ + 1046.5φ2 (Nm) - Momen phanh yêu cầu bánh xe sau là: 19816, 2.(1,34 −  0, 84) Mbx2 = φ 0,3395 (4.15) 2.2, = 1669,44φ - 1046,5φ2 (Nm) (4.16) - Từ phương trình (4-15) (4-16) ta thấy momen phanh bánh xe cầu trước cầu sau hàm số bậc hai theo hệ số bám - Thay giá trị vào công thức ứng với giá trị hệ số bám lốp với mặt đường  (0,1÷0,8) ta có quan hệ mômen phanh lý thuyết cầu trước sau tính bảng 4.2 biểu diễn đồ thị biểu diễn mối quan hệ momen phanh M P1 MP2 cấu bánh xe với hệ số bám Bảng 4.2 Mối quan hệ momen phanh với hệ số bám  0,1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 MP1 179.90 380.73 602.49 845.18 1108.8 1393.3 1698.8 2025.2 MP2 156.48 292.02 406.65 500.34 573.10 624.92 655.82 665.79 - Qua bảng ta thấy: + Khi hệ số bám bánh xe với đường có giá trị lớn mơmen phanh sinh cầu trước lớn mômen phanh sinh cầu sau Trong q trình phanh tơ, momen phanh sinh cấu phanh tăng lên, đến lúc dẫn đến trượt lê bánh xe Khi bánh xe bị trượt lê hồn tồn hệ số bám  có giá trị nhỏ nhất, bánh xe bị trượt lê hồn tồn lực phanh SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 71 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 sinh bánh xe mặt đường nhỏ nhất, dẫn tới hiệu phanh thấp Không thế, bánh xe trước bị trượt lê làm tính dẫn hướng phanh, bánh sau bị trượt lê làm tính ổn định phanh Vì để tránh tượng trượt lê bánh hồn toàn đạt hiệu phanh cao phanh với cường độ lớn với hệ số bám cao phải lắp điều chỉnh lực phanh cho xe hay chống hãm cứng bánh xe phanh Muốn đảm bảo phanh có hiệu lực phanh sinh bánh xe trước sau phải tuân theo biểu thức: K12 = b +  hg M P1 P = P1 = M P PP a −  hg Hình 4.2 Đồ thị mối quan hệ momen phanh cấu phanh bánh xe trước sau với hệ số bám 4.2 Xác định mơmen mà cấu phanh sinh - Thực tế momen phanh bánh xe tạo thông số cấu phanh sinh tác dụng áp suất hệ thống thực phanh 4.2.1 Đối với cấu phanh trước - Giả sử có lực P tác dụng lên vịng ma sát với bán kính R1 bán kính ngồi R2, lúc áp suất vòng ma sát là: SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 72 Khảo sát tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 q= P P = F  ( R2 − R12 ) (4.17) - Trên vòng ma sát ta xét vịng phần tử nằm cách tâm O bán kính R với chiều dày dR Mômen lực ma sát tác dụng vịng phần tử là: dMms= .q.2.R.dR.R =.q.2. R2.dR (4.18) - Mômen lực ma sát tác dụng tồn vịng ma sát là: R2  dM R1 P =   2 qR dR = R2 − R12 R1 R2 ms R2  R dR (4.19) R1 - Cuối ta có mơ men phanh mà cấu phanh trước sinh là: R − R13 Mpt = P  22 R2 − R12 (4.20) Trong đó:+ : Hệ số ma sát Theo [1] hệ số ma sỏt = 0,30 ữ 0,33 Ta chn = 0,33 + R2: Bán kính ngồi đĩa ma sát Ta có R2 = 0,149 [m] + R1: Bán kính đĩa ma sát.: R1= 0,077 [m] + P: Lực ép tác dụng lên đĩa má phanh [N] - Xác định lực ép lên đĩa má phanh: P=  d p.i (4.21) Với: + i: Số lượng xi lanh bánh xe, i = + d: Đường kính xi lanh bánh xe trước Ta có d = 46.4[mm] + p: Áp suất dầu đường ống dẫn đến xilanh bánh xe Vậy mô men phanh mà cấu phanh trước sinh là:  d R23 − R13 p.i  Mp1 = R2 − R12 3,14.0,04642 0,1493 − 0,077 Mp1 = 0,33 .p.2  0,149 − 0,077 = 265,14.10-6.p[N.m] (4.22) 4.2.2 Đối với cấu phanh sau + R2: Bán kính ngồi đĩa ma sát Ta có R2 = 0,1515[m] + R1: Bán kính đĩa ma sát Ta có R1 = 0,077[m] + i: Số lượng xi lanh bánh xe i = SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 73 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 + d: Đường kính xi lanh bánh xe sau Ta có d = 41.5[mm] Vậy mơ men phanh mà cấu phanh sau sinh là: Mp2 =  d R −R3 p.i  22 12 R2 − R1 3,14.0,04152 0,15153 − 0,077 Mp2 = 0,33 .p.1  0,15152 − 0,077 = 103,02.10-6.p[N.m] (4.23) - Từ (4.22) (4.23) ta có tỷ số phân bố momen phanh trục trước trục sau theo hệ số phân bố lực phanh thực tế K12 là: K12 = M P1 265,14.10−6.p =  2,58 M P 103,02.10 −6 p (4.24) - Căn vào kết tính tốn kiểm nghiệm từ (4.24) tỷ số phân bố momen phanh thực tế tỷ số phân bố momen yêu cầu thiết kế xe ta giải hệ số bám phanh xe thiết kế sau: K12 = 1,36 + 0,84φ = 2,58 1,34 − 0,84φ Giải phương trình ta φ  0,7 - Sau xác định hệ số bám hệ thống phanh thiết kế ta xác định momen phanh bánh xe cầu trước cầu sau: + Cầu trước: MP1= 1694,36.0,7 + 1046,5.0,72= 1698,84 [N.m] + Cầu sau: MP2= 1669.44.0,7 - 1046.5.0,72= 655.82 [N.m] - Từ ta tính áp suất dầu phanh thực tế sau: + Đối với cấu phanh trước: Mp1= 265,14.10-6.p [N.m] Suy ra: pd1= 1698,84 = 6, 41 [MN/m2] 265,14.10−6 + Đối với cấu phanh sau: Mp2= 103,02.10-6.p [N.m] Suy ra: pd2= 655.82 = 6.37 [MN/m2] 103,02.10 −6 - Sai lệch áp suất phanh dịng trước sau khơng đáng kể, xem chúng nhau: pd1=pd2=pd 6,41[MN/m2] Điều cho thấy q trình tính tốn kiểm nghiệm xác, tin cậy 4.3 Xác định lực tác dụng lên bàn đạp 4.3.1 Xác định đặc tính áp suất phanh sau theo áp suất phanh trước SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 74 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 Gọi p áp suất phanh trước p’ áp suất phanh sau Ta có mơ men phanh cấu phanh trước là: Mp1 = 265.14.10-6.p = 1694.36φ + 1046.5φ2 [N.m] =>p= M p1 265.14.10−6 Ta có mơ men phanh cấu phanh sau là: Mp2 =3,584.10-5.p’ = 1669,44φ - 1046,5φ2 [N.m] =>p’= M p2 103.02.10−6 Bảng 4.3 Mối quan hệ áp suất phanh trước phanh sau  0,1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 MP1 179.90 380.73 602.49 845.18 1108.8 1393.3 1698.8 2025.2 MP2 156.48 292.02 406.65 500.34 573.10 624.92 655.82 665.79 P 0.68 1.44 2.27 3.19 4.18 5.26 6.41 7.64 P’ 1.52 2.83 3.95 4.86 5.56 6.07 6.37 6.46 SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 75 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 Hình 4.3 Đồ thị mối quan hệ áp suất phanh cấu phanh bánh xe trước sau 4.3.2 Xác định lực hành trình bàn đạp phanh - Ðể tạo áp suất dầu xilanh công tác, dẫn động phanh dầu xe Mazda Cx5 sử dụng xilanh kép dùng trợ lực chân không Kết cấu giới thiệu phần trước - Lực bàn đạp phanh khơng có trợ lực: Lực cần thiết phải tác dụng lên bàn đạp phanh để thực trình phanh khẩn cấp với lực phanh lớn yêu cầu sau: Pbd   Dxl2 pd 4.ibd bd  xl (4.25) Trong đó: + Tỷ số truyền dẫn động bàn đạp phanh ibd Ta có ibd = 3,6 theo [3] + ηxl - Hiệu suất piston-xylanh Theo [1] ηxl= 0,92÷0,95, ta chọn ηxl = 0,92 + ηbđ - Hiệu suất truyền động khí Theo [1] ηbđ= 0,85÷0,9, ta chọn ηbđ = 0,85 + pd - Áp suất làm việc dầu hệ thống, ta có pd =6.41.106[N/m2] + Dxl - Ðường kính xilanh Ta có Dxl = 25,4[mm] Từ (3-28) ta suy ra:  Dxl2 pd  0,02542.6, 4.106 Pbd  = = 1053.05 [N] 4.ibd dd 4.3,6.0,95.0,9 Giá trị tính tốn lực bàn đạp so với yêu cầu cho phép nhằm đảm bảo điều khiển nhẹ nhàng cho lái xe ô tô nay, với xe du lịch nằm khoảng [Pbđ]= 200 300[N] Ta thấy cần thiết phải có trợ lực - Lực bàn đạp phanh có trợ lực: Khi có trợ lực (sử dụng trợ lực chân khơng) cơng thức tính lực cần thiết phải có để thực q trình phanh khẩn cấp với lực phanh lớn yêu cầu sau: Pbd ibd bd + Ptl itl tl   Dxl2 pd 4. xl (4.26) Trong đó: + itl: Tỷ số truyền khuếch đại lực, tính từ xi lanh trợ lực đến piston cung cấp dầu cho xi lanh công tác Xe sử dụng trợ lực chân không, trợ lực trực tiếp nên itl= + ηtl - Hiệu suất phận trợ lực Theo [1] ηtl= 0,92÷0,95 Ta chọn: ηtl = 0,92 SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 76 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 + p: Ðộ chênh lệch áp suất hai khoang Đối với xe Mazda Cx5 sử dụng trợ lực chân không nên độ chênh lệch áp suất là: Theo [1] p= 0,05÷0,065 [MN/m2]= 0,05.106 [N/m2] Ta chọn p= 0,05[MN/m2] + Db: Đường kính màng trợ lực, theo [3]ư Db= 282[mm] - Lực trợ lực tạo nhờ nguyên lí chênh lệch áp suất hai ngăn bầu trợ lực xác định sau: Ptl =  Db2 p =  0, 2822.0,05.106 = 3121.3 [N] 4 - Lực bàn đạp cần thiết phải tác dụng lên bàn đạp trường hợp có trợ lực là:  Dxl2 pd  0,02542.6, 41.106 − Ptl itl tl ) ( − 3121,3.1.0,92) 4. xl 4.0,92 Pbd  = = 214.7 [N] ibd bd 3,6.0,85 ( Giá trị nằm giới hạn cho phép xe du lịch Pbd= 200÷300 [N], nên chấp nhận Hành trình bàn đạp phanh theo [3] Sbđmax = 155 mm 4.4 Tính tốn tiêu phanh - Để xác định quãng đường phanh thực tế cần nghiên cứu trình phanh qua đồ thị thực nghiệm thể quan hệ lực phanh Pp sinh bánh xe (hoặc momen phanh MP) với thời gian t Đồ thị gọi giản đồ phanh - Giản đồ phanh nhận thực nghiệm qua giản đồ phanh phân tích thấy chất trình phanh Và mối quan hệ gia tốc chậm dần j với thời gian t Hình 4.4 Giản đồ phanh Trong đó: SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 77 Khảo sát tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 + Điểm O hình 3.6 ứng với lúc người lái nhìn thấy chướng ngại phía trước nhận thức cần phải phanh + t1: Thời gian phản xạ người lái tức lúc thấy chướng ngại vật lúc tác dụng vào bàn đạp, phụ thc vào trình độ người lái Ta chọn t1=0,5s + t2: Thời gian chậm tác dụng dẫn động phanh tức từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh má phanh ép sát vào đĩa phanh Thời gian phanh dầu t1 = 0,03s + t3: Thời gian tăng lực phanh tăng gia tốc chậm dần Thời gian phanh dầu t3= 0,2s + t4: thời gian phanh hoàn toàn ứng với lực phanh cực đại.Trong thời gian lực phanh gia tốc chậm dần không đổi + t5: thời gian nhả phanh, lực phanh giảm đến Thời gian phanh dầu t5= 0,2s - Khi tơ dừng hồn tồn nhả phanh thời gian t5 khơng ảnh hưởng đến quãng đường phanh nhỏ Như trình phanh kể từ người lái nhận tín hiệu ô tô dừng hẳn kéo dài thời gian t: t= t1+ t2+ t3+ t4 4.4.1 Gia tốc chậm dần phanh (4.27) - Gia tốc chậm dần phanh tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh ôtô Theo [1], ta có: jpmax = Trong đó:  g i (4.28)  i - hệ số tính đến ảnh hưởng trọng khối quay ôtô Theo [4] ta chọn  i  - Thay số liệu vào (4.28) ta jpmax = .g = 0,7.9,81= 6.9[m/s2] - Theo [4], bảng tiêu chuẩn hiệu phanh cho phép ô tô lưu hành đường (Bộ GTVT Việt Nam quy định, 2000) gia tốc chậm dần cực đại tính thỏa mãn khơng nhỏ 5,8[m/s2] 4.4.2 Thời gian phanh - Thời gian phanh tiêu để đánh giá chất lượng phanh Thời gian phanh nhỏ chất lượng phanh tốt Ðể xác định thời gian phanh ta có: jpmax = dv  g = dt i SVTH: Phạm Trọng Khánh (4.29) Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 78 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5  dt =  i dv  g - Tích phân giới hạn từ thời điểm ứng với vận tốc phanh ban đầu v1 tới thời điểm ứng với vận tốc v2 cuối trình phanh: v1 t4 =  i dv   g = v2 ( v1 − v2 )  i  g - Khi phanh ơtơ đến lúc dừng hẳn v2 = Do đó: t4 = v1. i  g (4.30) Trong đó: v1- Vận tốc ơtơ ứng với thời điểm bắt đầu phanh Xét theo tiêu chuẩn hiệu phanh cho phép ô tô lưu hành đường (Bộ GTVT Việt Nam quy định năm 2000) vận tốc bắt đầu phanh xe chạy đường nhựa khô nằm ngang v1= 30 [km/h]= 8,33 [m/s] - Lúc đó: t4 = 8,33.1 = 1, 21 [s] 0,7.9,81 - Thời gian phanh thực tế là: = t1 + t2 + t3+ t4 = 0,5+0,03+0,2+ 1,21= 1,94 [s] 4.4.3 Quãng đường phanh - Quãng đường phanh tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh ơtơ Cũng mà tính kỹ thuật ơtơ, nhà chế tạo thường cho biết quãng đường phanh ôtô ứng với vận tốc bắt đầu phanh định - So với tiêu khác quãng đường phanh tiêu mà người lái xe nhận thức cách trực quan dễ dàng tạo điều kiện cho người lái xe xử trí tốt phanh ô tô đường - Để xác định quãng đường phanh nhỏ nhất, ta sử dụng biểu thức (4.29) cách nhân hai vế với dS (dS- Vi phân quãng đường), ta có: dv  g d S = d dt i S Hay là: v.dv = (4.31)  g d i S - Quãng đường phanh nhỏ xác định cách tích phân dS giới hạn từ thời điểm ứng với tốc độ bắt đầu phanh v1 đến thời điểm ứng với tốc độ cuối q trình phanh v2 Ta có: SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 79 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 2  i vdv ( v − v )  i = =  g 2 g v v1 Smin (4.32) Khi phanh đến lúc ô tô dừng hẳn nên v2= 0, v1= 30 [km/h]= 8,33 [m/s] - Do đó: S (v = − v 2 )  i 2 g = 8,332.1 = 5.05 [m] 2.0,7.9,81 - Theo [4], bảng tiêu chuẩn hiệu phanh cho phép ôtô lưu hành đường (Bộ GTVT Việt Nam qui định 2000) xe du lịch có số chỗ ngồi nhỏ qng đường phanh khơng lớn 7,2[m] Như tiêu chuẩn để đánh giá hiệu hệ thống phanh thỗ mản tiêu chuẩn xe du lịch với số chỗ ngồi < người Tuy nhiên để nâng hiệu phanh cao xe Mazda Cx5 trang bị điều chỉnh lực phanh điện tử (EDB) hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS Với hệ thống lực phanh cung cấp cho bánh xe đạt tối ưu điều kiện tải trọng xe tình trạng mặt đường làm giảm lực đạp phanh cần thiết đặc biệt xe có tải nặng hay chạy đường có hệ số ma sát cao Chương 5: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH XE MAZDA CX5 5.1 Một số tiêu chuẩn điểm kiểm tra hiệu nhanh Các quốc gia khác có tiêu chuẩn riêng cho phù hợp với mức độ phát triển kinh tế, tiêu chuẩn sử dụng khơng giống Tiêu chuẩn kiểm tra hiệu phanh cho bảng 4.2 ECE R13 Châu Âu, TCVN 6919-2001 Việt Nam trường hợp lắp ráp, xuất xưởng ô tô + Khi phanh xe đường quỹ đạo chuyển động ô tô không lệch 80 so với phương chuyển động thẳng không bị lệch bên 3,50 m + Tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng phanh chân dùng kiểm định lưu hành Việt Nam GTVT ban hành bảng 4.1 Tiêu chuẩn ngành 224-2000 SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 80 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 5.2 Bảo dưỡng kỹ thuật 5.2.1 Các dạng bảo dưỡng 5.2.1.1 Kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên Công tác kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên người sử dụng thực hàng ngày hay sau hành trình dài xe Thông thường, xe du lịch, khối lượng công việc bảo dưỡng thường xuyên giảm tối thiểu cho người sử dụng có nội dung chi tiết sách hướng dẫn sử dụng kèm theo xe Trong q trình sử dụng, cần tạo thói quen kéo phanh tay dừng xe, đạp thử phanh chân trước hạ phanh tay cho xe khởi hành 5.2.1.2 Bảo dưỡng cấp Bảo dưỡng cấp tiến hành trạm bảo dưỡng sau 10.000 km hoạt động xe tháng sử dụng, tùy theo điều kiện đến trước Đối với hệ thống phanh, công tác bảo dưỡng cấp bao gồm nội dung sau: Bằng cách lái thử xe đường kiểm tra, chẩn đốn tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh thông qua lực bàn đạp, thời gian phanh, quãng đường phanh, quỹ đạo phanh xe 5.2.1.3 Bảo dưỡng cấp Bảo dưỡng cấp tiến hành sau 30.000 km hoạt động xe Ngoài nội dung bảo dưỡng cấp 1, bảo dưỡng cấp cần tiến hành công việc sau: + Tháo xi lanh khỏi xe để tiến hành bảo dưỡng Tháo rời, làm vệ sinh kiểm tra tình trạng kỹ thuật từ chi tiết, thay cupen + Tháo làm vệ sinh cấu phanh, thay má phanh, bôi trơn cho chốt quay, kiểm tra sức kéo lò xo hồi vị, thay cupen xy-lanh cơng tác 5.2.3 Quy trình bảo dưỡng số chi tiết hệ thống phanh 5.2.3.1 Bảo dưỡng xy lanh phanh a Chuẩn bị Bộ dụng cụ đo cần đẩy trợ lực, cờ lê vặn đai ốc nối dầu phanh 10-12 mm, dầu phanh, khay hứng dầu, ống tiêm ống nhựa, kìm phanh, mỡ Glycol gốc xà phòng Liti, chi tiết xy lanh phanh SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 81 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 b Qui trình thực - Xả dầu xy lanh + Dải miêng giẻ bên xy lanh phanh cho dầu phanh khơng dính vào chi tiết hay bề mặt sơn trí bắn + Dùng xy lanh rút dầu phanh khỏi bình chứa xy lanh phanh - Tháo rời chi tiết xy lanh phanh + Kẹp phần lắp trợ lực xy lanh phanh lên ê tô nhôm mềm + Ấn pít tơng tháo bu lơng hãm pít tơng phanh hãm Chú ý che đầu giẻ ấn chậm píttơng vào để giữ cho dầu khỏi bắn pít tơng ấn vào - Xả khí khỏi xy lanh phanh : + Đặt miếng giẻ phía xy lanh phanh chính, xả dầu phanh cho dầu phanh rớt dinh vào phận hay bề mặt sơn xung quanh +Khi lắp thay dầu phanh lên bình chứa xy lanh phanh chính, xả dầu phanh cho dầu phanh không tràn + Lắp thay dầu phanh vào bình chứa xy lanh phanh *Gợi ý: Hãy tham khảo số hướng dẫn sửa chữa để biết thêm chi tiết số hệ thống phanh hệ thống có trợ lực thủy lực hay ABS có yêu cầu quy trình đặc biệt Cẩn thận khơng để dầu phanh bình chứa xi lanh phanh bị hết, mức 5.2.3.2 Thay má phanh Kích xe lên, tháo lốp, tháo phanh + Dùng cờ lê, giữ bạc trượt phanh tháo bulông + Tháo phanh đĩa dùng sợi dây treo vào lò xo địn Khơng kéo hay bẻ cong ống cao su mềm Ống cao su mềm không cần phải tháo thay - Kiểm tra vệ sinh : SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 82 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 + Kiểm tra quan sát xem chống đỡ má phanh sử dụng lại hay khơng kiểm tra mịn hư hỏng + Làm phần lắp phanh đĩa * Ráp má phanh: + Lắp đỡ má phanh lên phanh đĩa + Lắp chồng ồn lên má phanh Bôi mỡ phanh đĩa lên hai mặt chống ồn 5.2.3.3 Kiểm tra hệ thống ABS Trước sửa chữa ABS, phải xác định xem hư hỏng ABS hệ thống phanh Về bản, hệ thống ABS trang bị chức dự phòng, hư hỏng xảy ABS, ABS ECU dừng hoạt động ABS chuyển sang hệ thống phanh thơng thường Do ABS có chức tự chuẩn đốn, đèn báo ABS bật sáng để báo cho người lái biết có hư hỏng xảy Nên sử dụng giắc sữa chửa để xác định nguồn gốc hư hỏng Nếu hư hỏng xảy hệ thống phanh, đèn báo ABS không sang nên tiến hành thao tác kiểm tra sau LỰC PHANH KHÔNG ĐỦ: Kiểm tra dầu phanh rò rỉ từ đường ống hay lọt khí ● Kiểm tra xem độ rơ chân phanh có q lớn khơng ● Kiểm tra chiều dày má phanh xem có dầu hay mở dính má phanh không ● Kiểm tra trợ lực phanh xem có hư hỏng khơng ● Kiểm tra xy lanh phanh xem có hư hỏng khơng CHỈ CĨ MỘT PHANH HOẠT ĐỘNG HAY BÓ PHANH: ● Kiểm tra má phanh mịn khơng hay tiếp xúc khơng ● Kiểm tra xem xy lanh phanh có hỏng khơng ● Kiểm tra điều chỉnh hay hồi vị phanh tay ● Kiểm tra xem van điều hòa lực phanh có hỏng khơng SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 83 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 CHÂN PHANH RUNG (KHI ABS KHÔNG HOẠT ĐỘNG): ● Kiểm tra độ rơ đĩa phanh ● Kiểm tra độ rơ moayơ bánh xe KIỂM TRA KHÁC: ● Kiểm tra góc đặt bánh xe ● Kiểm tra hư hỏng hệ thống treo ● Kiểm tra lớp mịn khơng ● Kiểm tra rơ lỏng dẫn động lái Trước tiên tiến hành bước kiểm tra Chỉ sau chắn hư hỏng không xảy hệ thống kiểm tra ABS Khi kiểm tra ABS cần ý tượng đặc biệt xe ABS Mặc dù hỏng tượng đặc biệt sau xảy xe có ABS ● Trong trình kiểm tra ban đầu, tiếng động làm việc phát từ chấp hành Việc bình thường ● Rung động tiếng ồn làm việc từ thân xe chân phanh sinh ABS hoạt động nhiên báo ABS hoạt động bình thường SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 84 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Lê Văn Tụy Hướng dẫn tính tốn thiết kế, kiểm nghiệm hệ thống phanh ôtô Tài liệu lưu hành nội khoa khí Giao Thơng Đại học Bách khoa Đà Nẵng, 2012 [2] T.S Nguyễn Hồng Việt, Kết cấu, tính tốn thiết kế tơ – hệ thống phanh Giáo trình mạng nội Khoa Cơ Khí Giao Thơng – trường Đại Học Bách Khoa, 2000 [3] https://www.ilcats.ru/mazda/ - Catalouge Mazda Cx5 [4] http://mazdamotors.vn/ [5] https://www.bremboparts.com/america/en/catalogue-us/mazda-2015-cx-5 SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 85 ... Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 + Hệ thống phanh điện từ - Theo công dụng: + Hệ thống phanh dừng (phanh tay) + Hệ thống phanh (phanh. .. Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy 19 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ XE Ô TÔ MAZDA CX5 2.1 Giới thiệu tổng quan xe Mazda CX5 Mazda CX-5 xe tiên... trống có tính đối xứng hồn tồn phương diện kết cấu tâm quay bánh xe SVTH: Phạm Trọng Khánh Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy Khảo sát tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Mazda CX5 + Momen ma sát tang