Quãng đường phanh thực tế bao giờ cũng lớn hơn quãng đường phanh lý thuyết do người lái xe cần một thời gian phản xạ nhất định, do cơ cấu phanh chậm tác dụng và gia tốc phanh không thể tăng đột ngột đến giá trị cực đại.
Để xác định quãng đường phanh thực tế cần nghiên cứu quá trình phanh thông qua các đồ thị thực nghiệm thể hiện quan hệ giữa lực phanh Pp và thời gian phanh tp.
Đồ thị PP = f(t) được gọi là giản đồ phanh thực tế
Giản đồ phanh là quan hệ của lực phanh Pp và thời gian t, hay cũng là quan hệ của gia tốc chậm dần j với thời gian t.
Điểm O trên đồ thị ứng với lúc người lái nhìn thấy chướng ngại vật phía trước và nhận thức được cần phải phanh.
t1 - Thời gian phản xạ của người lái tức là từ lúc thấy được chướng ngại vật cho đến lúc tác dụng vào bàn đạp phanh, thời gian này phụ thuộc vào trình độ của người lái. Thời gian t1 thường nằm trong giới hạn t1 = 0,3÷0,8 s.
t2 - Thời gian chậm tác dụng của dẫn động, tức là từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh cho đến khi má phanh ép sát vào trống phanh. Thời gian này đối với phanh dầu t2≈ 0,03 s và đối với phanh khí t2 ≈ 0,3 s.
t3 - Thời gian tăng (biến thiên) lực phanh hoặc tăng gia tốc chậm dần. Thời gian này đối với phanh dầu t3≈ 0,2 s và đối với phanh khí t3 = 0,5 ÷ 1,0 s.
t4 - Thời gian phanh hoàn toàn, ứng với lực phanh cực đại. Thời gian này được xác định theo công thức (2.13) trong thời gian này lực phanh Pp hoặc gia tốc chậm dần j có giá trị không đổi.
t5 - Thời gian nhả phanh, lực phanh đến 0. Thời gian này có giá trị t5≈ 0,2 s đối với phanh dầu và t5 = 1,5 ÷2,0 s đối với phanh khí.
Khi ô tô dừng hoàn toàn rồi mới nhả phanh thì thời gian t5 không ảnh hưởng gì đến quãng đường phanh nhỏ nhất. Như vậy quá trình phanh kể từ khi người lái nhận tín hiệu cho đến khi ô tô dừng hẳn kéo dài trong thời t như sau:
t = t1 + t2 + t3 + t4 (2.44)
Từ giản đồ phanh (hình 2.5) ta thấy rằng ở thời gian t1 và t2 lực phanh hoặc gia tốc chậm dần bằng không. Lực phanh và gia tốc chậm dần bắt đầu tăng từ thời điểm A là thời điểm khởi đầu của thời gian t3, cuối thời gian t3 lực phanh và gia tốc chậm dần có giá trị cực đại và giữ không đổi trong suốt thời gian t4, cuối thời gian t4 thì lực và gia tốc chậm dần giảm và hết thời gian t5 thì chúng có giá trị bằng không. Gia tốc chậm dần trong thời gian t4 được gọi là gia tốc chậm dần ổn định.
Dựa trên trên giản đồ phanh nhận được từ thực nghiệm ta có thể đánh giá được hiểu quả phanh và từ đó xét được chất lượng của quá trình phanh.
Nếu kể đến thời gian chậm tác dụng t2 của dẫn động phanh thì quãng đường phanh thực tế tính từ khi tác dụng lên bàn đạp phanh cho đến khi ô tô dừng hẳn được xác định theo công thức sau:
S v t k v g
s
= 1 2 + 12
2ϕ (2.45)
Trong đó: ks- hệ số đích quãng đường phanh, xác định bằng thực nghiệm, đối với xe du lịch ks = 1,2 ÷ 1,2; đối với xe tải và xe khách ks = 1,4 ÷ 1,7.
S - Quãng đường phanh thực tế.
Trong quá trình sử dụng thực tế do má phanh bị mòn và do diều chỉnh phanh không đúng sẽ làm quãng đường phanh lớn hơn và gia tốc chậm dần giảm đi 10 ÷ 15% so với khi phanh còn mới và điều chỉnh đúng.
Khi cơ cấu phanh bị ướt (trường hợp này thường xảy ra đối với ô tô làm việc ở vùng nhiệt đới, mưa nhiều như ở nước ta) thì giản đồ phanh không còn dạng như hình 2.6 trong lần đạp phanh đầu tiên. Muốn trở lại giản đồ phanh như ở hình 2.7 cần phải đạp phanh nhiều lần.
Hình 2.7: Giản đồ phanh khi cơ cấu phanh bị ướt
I,II,III,IV,V- thứ tự lần đạp phanh
Trên hình 2.7 trình bày giản đồ phanh khi cơ cấu phanh bị ướt. Ở lần đạp phanh đầu tiên giản đồ phanh có dạng như đường I, ở lần đạp phanh thứ hai giản đồ phanh có dạng như đường II. . .và phải đến lần đạp phanh thứ năm giản đồ phanh mới trở lại dạng bình thường như ở cơ cấu phanh khô. Số lần cần đạp phanh để giản đồ phanh trở lại dạng bình thường như ở cơ cấu phanh khô tùy thuộc ở mức độ ướt của má phanh và trống phanh (của đôi bề mặt ma sát)
Từ giản đồ phanh ở hình 2.7 ta thấy rằng hiệu quả phanh ở lần đạp phanh đầu tiên rất thấp, tức là quãng đường phanh sẽ rất dài, do lực phanh hoặc gia tốc chậm dần rất nhỏ. Ở lần đạp đầu tiên quãng đường phanh có thể dài gấp 1,6÷1,8 lần quãng đường phanh khi cơ cấu phanh khô. Đây là điều cần chú ý khi sử dụng ô tô ở vùng nhiệt đới, mưa nhiều, để đảm bảo an toàn trong chuyển động. Để đánh giá sự chênh lệch hiệu quả phanh Kp, hệ số này được biểu thị bằng biểu thức sau: ,% puot pkho p pkho s s k s − = (2.46)
Ở đây: Sươt- quãng đường phanh của ô tô khi cơ cấu phanh ướt; Skhô- quãng đường phanh của ô tô khi cơ cấu phanh khô;
Hình 2.8: Sự thay đổi hệ số tăng quãng đường phanh Kp theo số lần đạp phanh
Hệ số Kp chỉ phần trăm tăng quãng đường phanh khi cơ cấu phanh bị ướt so với cơ cấu phanh khô.
Trên hình 2.8 trình bày sự thay đổi hệ số tăng quãng đường phanh Kp theo số lần đạp phanh khi cơ cấu phanh bị ướt của ô tô tải có tải trọng 50KN với dẫn động phanh khí ở áp suất 0,6 Mpa.
Chương III
THIẾT BỊ KIỂM ĐỊNH VÀ TIÊU CHUẨN KIỂM ĐỊNH 3.1. Các phương pháp kiểm tra hệ thống phanh theo tiêu chuẩn cũ
Trước đây việc kiểm tra hệ thống phanh thường sử dụng các phương pháp đo trên đường với cách làm như sau:
3.1.1. Đo quãng đường phanh trên đường
• Chọn đoạn đường phẳng dài, mặt đường khô, có hệ số bám cao. Tại 1/3 quãng đường cắm cọc chỉ thị điểm bắt đầu đặt chân lên bàn đạp phanh.
• Cho ô tô không tải gia tốc đến tốc độ qui định (v), duy trì tốc độ này cho đến vị trí cọc tiêu phanh. Tại vị trí cọc tiêu cắt ly hợp, đặt chân lên bàn đạp phanh và phanh ngặt. Khi phanh, giữ yên vị trí bàn đạp phanh, vành lái ở trạng thái đi thẳng. Chờ cho ô tô dừng lại.
• Đo khoảng cách từ cọc tiêu đến vị trí ô tô dừng, khoảng cách này là quãng đường phanh. So sánh với chỉ tiêu đánh giá.
Ưu điểm: Phương pháp này khá thuận lợi, không đòi hỏi nhiều thiết bị.
Nhược điểm: là độ chính xác không cao, quá trình đo phụ thuộc vào mặt
đường và trạng thái đạp phanh, dễ gây nguy hiểm khi thử trên đường.
3.1.2. Đo gia tốc chậm dần, thời gian phanh trên đường
Phương pháp tương tự như trên nhưng cần có dụng cụ đo gia tốc, độ chính xác ± 0.1 m/s2 và xác định bằng giá trị gia tốc phanh lớn nhất trên dụng cụ đo.
Đo gia tốc chậm dần lớn nhất là phương pháp đo có độ chính xác cao có thể dùng đánh giá chất lượng hệ thống phanh, dụng cụ đo nhỏ, gọn nên được gắn trên kính ôtô.
Việc tiến hành đo thời gian phanh cần đồng hồ đo thời gian theo kiểu bấm giây với độ chính xác 1/10s. Thời điểm bắt đầu bấm giây là lúc đặt chân lên bàn đạp phanh, thời điểm kết thúc là lúc ô tô dừng hẳn.
3.1.3. Đo lực phanh và hành trình bàn đạp phanh
• Việc đo lực phanh và hành trình bàn đạp phanh có thể tiến hành thông qua cảm nhận của người điều khiển, hoặc dùng lực kế đo lực và thước đo chiều dài, khi xe đứng yên trên nền đường.
• Khi đo cần xác định: lực phanh lớn nhất đặt trên bàn đạp phanh, hành trình tự do của bàn đạp phanh, khoảng cách tới sàn khi không phanh hay hành trình toàn bộ bàn đạp phanh, khoảng cách còn lại tới sàn.
• Hành trình tự do của bàn đạp phanh được 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 bộ được đo khi đạp với lực bàn đạp khoảng (500 ÷700)N.
• Lực phanh lớn nhất trên bàn đạp được đo bằng lực kế đặt trên bàn đạp phanh, ứng với khi đạp hết hành trình toàn bộ.
3.1.4. Đo hiệu quả của phanh tay
a) Thông số cần xác định bao gồm:
Lực phanh trên các bánh xe.
Kéo phanh tay, hành trình toàn bộ cần kéo. Thông thường trên phanh tay có cơ cầu cóc hãm vì vậy dùng tiếng “tách” để xác định.
Số lượng tiếng “tách” theo yêu cầu của nhà sản xuất.
Hiệu quả phanh đo bằng lực phanh đơn vị (TCVN 5658-1999) không nhỏ hơn 20% trọng lượng đặt lên cầu sau.
b) Kiểm tra trên đường phẳng
Chọn mặt đường như đã trình bày khi thử phanh chân trên đường. Cho ô tô chạy thẳng với tốc độ 15km/h, kéo nhanh đều phanh tay. Quãng đường phanh
không được lớn hơn 6m, gia tốc không nhỏ hơn 2m/s2, ô tô không lệch khỏi quỹ đạo thẳng.
Với ô tô con có thể cho ô tô đứng yên tại nền đường phẳng, kéo phanh tay, dùng từ 4 đến 5 người đẩy xe về trước, xe không lăn bánh là được.
c) Kiểm tra trên dốc
Chọn mặt đường tốt có độ dốc 20°. Cho ô tô dừng trên dốc bằng phanh chân, tắt máy, chuyển về số trung gian, kéo phanh tay, từ từ nhả phanh chân, xe không bị trôi là được.
3.1.5. Xác định sự không đồng đều của lực hay mô men phanh bằng cách thử xe trên đường
Các công việc chính tiến hành như sau:
Chọn mặt đường tốt khô, có độ nhẵn và độ bám gần đồng đều, chiều dài khoảng 150m, chiều rộng mặt đường lớn từ 4 đến 6 lần chiều rộng thân xe. Kẻ sẵn trên nền đường vạch chuẩn tim đường, cắm mốc tiêu vị trí bắt đầu phanh. Cho xe chuyển động thẳng với vận tốc qui định và phanh đột ngột, giữ chặt vành lái.
Thông qua trạng thái dừng xe xác định độ lệch hướng chuyển động ô tô, đo chiều dài quãng đường phanh AB, và độ lệch quĩ đạo BC.
Trị số lệch hướng này có thể lấy bằng giá trị trung bình của độ lệch ngang thân xe trên chiều dài quãng đường phanh, nó biểu thị sự không đồng đều của momen phanh trên các cơ cấu phanh .
Trước khi thử cần chú ý một số vấn đề sau:
-Xe không tải hay có tải được phân bố đối xứng qua mặt cắt dọc đối xứng của xe.
Các phương pháp đo đơn giản đạt độ chinh xác không cao, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết nên bây giờ chỉ sử dụng các thiết bị hiện đại hơn trong kiểm định .
3.2. Kiểm định hệ thống phanh bằng thiết bị
Hiện nay cả nước đã có 104 trạm đăng kiểm phương tiện cơ giới đường bộ, riêng thành phố Hà Nội đã có 12 trạm, trong đó trạm đăng kiểm số 29-02V ngoài những máy đo tại chỗ còn có hệ thống máy đo lưu động đưa đến các bến xe lớn để kiểm định xe khách, xe bus…. Mọi hoạt động diễn ra chuyên nghiệp, chính xác, nhanh gọn đáp ứng được số lượng xe ngày càng gia tăng của khu vực.
Các trạm sử dụng thiết bị của Maha hoặc Beissbarth, trong trạm tối thiểu có các thiết bị sau:
Thiết bị kiểm tra phanh
Thiết bị cân trọng lượng
Thiết bị kiểm tra độ trượt ngang bánh xe
Thiết bị phân tích khí xả động cơ
Thiết bị đo độ khói
Thiết bị đo độ ồn
Máy kiểm tra đèn
Thiết bị kiểm tra đồng hồ tốc độ
Thiết bị hổ trợ kiểm tra gầm
Các thiết bị phụ khác như thước dây, thiết bị kiểm tra độ rơ vành tay lái…
Bên cạnh đó là mạng máy tinh xử lý và lưu trữ thông tin.
Tại trung tâm đăng kiểm 2902V có 3 dây chuyền kiểm định với các loại xe như sau: Dây chuyền 1 gồm: +Xe tải dưới 1 tấn
+Xe dưới 16 chỗ Dây chuyền 2 gồm: + Xe tải 1÷5 tấn
+ Xe khách 16÷40 chỗ Dây chuyền 3 gồm: + Xe tải > 5 tấn
Xe xếp hàng chờ kiểm định
Mỗi dây chuyền làm việc từ 3÷4 đăng kiểm viên, công suất 70 xe mỗi ngày.
Hệ thống phanh ngày nay đã được cải tiến nhiều nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ô tô.
Xe chở thiết bị đi kiểm định lưu động
Công dụng thiết bị kiểm định hê thống phanh
Thiết bị sử dụng để kiểm tra lực phanh của từng bánh xe, sự chênh lệch lực phanh giữa các bánh xe trên cùng một cầu và hiệu quả phanh toàn bộ của hệ thống phanh chính phanh đỗ.
3.2.1. Thiết bị hãng Beissbarth (MB8000; M6000) :
3.2.1.1. Cấu tạo:
Bộ thiết bị kiểm tra hiệu quả phanh nhãn hiệu Beissbarth, kiểu loại MB8000 gồm có 3 thành phần chính: Băng thử, tủ điều khiển và đồng hồ hiển thị.
a) Băng thử:
Gồm có hai bộ ru lô bên trái và bên phải, có cấu tạo tương tự nhau
Bệ thử thực tế tại trạm Sơ đồ bệ thử - Động cơ điện - Hộp giảm tốc - Hộp nối dây - Cảm biến lực - Cảm biến cân - Bộ xích truyền động - Giá đỡ bệ thử - Đai ốc hạn chế d/c dọc - Con lăn chủ động - Cảm biến trục trượt - Nắp che động cơ
- Gối đỡ động cơ điện
- Vít tăng chỉnh xích
- Đĩa chủ động
- Đai ốc hạn chế d/c ngang
- Gối đỡ con lăn
- Nắp che cảm biến cân
- Con lăn bị động
- Trục trượt
của ru lô được bao phủ một lớp hỗn hợp tạo ma sát cao. Hai đầu ru lô được đỡ trên hai gối đỡ bi cầu tự định tâm. Hai ru lô không được lắp trên cùng một mặt phẳng, tâm trục của ru lô chủ động cao hơn của ru lô bị động. Tại cùng một đầu của hai ru lô có gắn hai đĩa xích có cùng đường kính và số răng, liên kết với nhau bằng truyền đông xích, nên khi chuyển động hai ru lô quay cùng vận tốc với nhau. Phía khoang bên ngoài bệ thử được bố trí đặt động cơ điện, hộp giảm tốc và cảm biến phanh.
Động cơ điện và hộp giảm tốc được gắn liền và đồng trục với nhau. Phần đuôi động cơ điện và đầu ra của hộp giảm tốc được đặt trên hai gối đỡ bi cầu tự định tâm. Cảm biến lực phanh được bắt chặt một đầu với giá đỡ hình chữ T bằng bu lông M12 và cả giá đỡ này được gắn chặt với chân của hộp giảm tốc, đầu kia được lắp trong ngàm của khung giá thiết bị. Đầu ra của hộp giảm tốc và đầu của ru lô chủ động được liên kết với nhau bằng truyền động đĩa và xích.
Ở giữa hai lô ma sát có một trục quay trơn (trục trượt), cấu tạo bằng nhôm ống với kích thước 50x1000mm. Tại 1 đầu trên trục cách 20mm có khoan 4 lỗ, đường kính 12mm. Đối diện với vị trí các lỗ này có giá gắn một cảm biến (cảm biến trục trượt) cách bề mặt của trục trượt một khoảng 1÷2mm .Cảm biến này có tác dụng đo tốc độ của trục trượt. Toàn bộ giá đỡ trục trượt có thể chuyển động lên xuống nhờ lực đè của trọng lượng xe và lực đẩy của giảm chấn lắp ở phía dưới. Phía đầu trục trượt còn gắn một cảm biến với khung của thiết bị, cảm biến này cách trục trượt ở vị trí tự do một khoảng 1÷2mm, nó có tác dụng ngắt