Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phanh xe du lịch

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU  3   CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ DU LỊCH...........................................................................  5   1.1.Yêu cầu đối với hệ thống phanh……………..…………………  5   1.2.Phân loại………………………………………………..…….....  6   1.3.Cấu tạo chung của hệ thống phanh……………………………..  6   1.3.1.Sơ đồ bố trí chung……………………………………….  6   1.3.2.Các phần tử chính trong hệ thống phanh………………...  9   1.4.Hệ thống phanh trên ô tô du lịch………………………………..  17   1.4.1.Giới thiệu chung về ô tô du lịch…………………………  17   1.4.2.Hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch…  19   CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU CÁC HỆ THỐNG PHANH THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ DU LỊCH……………....  20   2.1. Cấu tạo hệ thống phanh sử dụng trên ô tô du lịch……………..  21   2.2. Phân tích kết cấu các phần tử chính trong hệ thống phanh dùng trên ô tô du lịch………………………………………………..……  23   2.2.1. Xylanh chính hai tầng……………………………….......  23   2.2.2. Bộ trợ lực chân không…………………………………..  26   2.2.3. Kết cấu bộ điều hòa lực phanh………………………….  29   2.2.4. Cơ cấu phanh tang trống………………………………..  34   2.2.5. Cơ cấu phanh đĩa………………………………………..  38   CHƯƠNG 3: ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH PHANH Ô TÔ..........  42   3.1. Các giả thiết…………………………………………………...  42   3.2. Sơ đồ khảo sát………………………………………………....  43   3.3. Động lực học quá trình phanh....................................................  44   3.3.1. Phương trình động lực học khi phanh.............................  44   3.3.2. Điều kiện phanh xe có hiệu quả nhất..............................  45   3.4. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh........................................  46   3.4.1. Gia tốc chậm dần khi phanh............................................  46   3.4.2. Thời gian phanh...............................................................  48   3.4.3. Quãng đường phanh…………………………………....  49   CHƯƠNG 4: HƯỚNG DẪN KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ DU LỊCH………………………………………  57   4.1. Công tác kiểm tra bảo dưỡng trong quá trình khai thác………..  57   4.1.1.Kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên....................................  57   4.1.2. Bảo dưỡng cấp 1...............................................................  58   4.1.3.Bảo dưỡng cấp 2................................................................  59   4.2. Kiểm tra điều chỉnh đối với hệ thống phanh…………………...  59   4.2.1. Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh.......  59   4.2.2. Điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh....................  60   4.2.3. Xả khí trong dẫn động thủy lực........................................  60   4.3. Các hư hỏng thông thường và cách khắc phục...........................  60   KẾT LUẬN………………………………………………………….......  66   TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………...  67   LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của một đất nước. Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước. Từ lúc ra đời cho đến nay ô tô đã được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du lịch... Đất nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, các ngành công nghiệp nặng luôn từng bước phát triển. Trong đó, ngành công nghiệp ô tô luôn được chú trọng và trở thành một mũi nhọn của nền kinh tế và tỷ lệ nội địa hóa cũng ngày càng cao. Tuy nhiên, công nghiệp ô tô Việt Nam đang trong những bước đầu hình thành và phát triển nên mới chỉ dừng lại ở việc nhập khẩu tổng thành, lắp ráp các mẫu xe sẵn có, chế tạo một số chi tiết đơn giản và sửa chữa. Do đó, một vấn đề lớn đặt ra trong giai đoạn này là tìm hiểu và nắm vững kết cấu của từng cụm hệ thống trên các xe hiện đại, phục vụ quá trình khai thác sử dụng đạt hiệu quả cao nhất, từ đó có thể từng bước làm chủ công nghệ. An toàn chuyển động của xe là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng xe, nó được đánh giá bằng nhiều tiêu chí trong đó có hệ thống phanh. Hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất của xe ô tô, bởi vì nó đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển. Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, em đã thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khai thác hệ thống phanh trên ô tô du lịch”. Với đề tài như trên, phần đầu của đồ án sẽ giới thiệu sơ lược về ô tô du lịch, trình bày công dụng, bố trí chung, yêu cầu và cách phân loại hệ thống phanh, xác định loại hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch. Phần tiếp theo đi sâu nghiên cứu, phân tích kết cấu của hệ thống phanh ô tô du lịch và các phần tử trong hệ thống, từ đó có thể nắm vững các đặc điểm kết cấu, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng và các chú ý trong khai thác sử dụng của cụm, hệ thống đó. Để phục vụ tốt hơn cho quá trình khai thác, phần tính toán sẽ tiến hành kiểm nghiệm đối với một hệ thống phanh trên ô tô du lịch cụ thể, nhằm làm quen với mô hình tính toán kiểm nghiệm. Trên cơ sở đó, phần cuối của đồ án sẽ đưa ra các hướng dẫn trong quá trình khai thác, sử dụng đối với hệ thống phanh ô tô du lịch. CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ DU LỊCH Hệ thống phanh giữ vai trò quan trong nhất trong đảm bảo an toàn chuyển động của ô tô, nó cho phép người lái giảm tốc độ của xe cho đến khi dừng hẳn hoặc giảm đến một tốc độ nào đó, giữ cho xe cố định khi dừng đỗ. Qua đó, nâng cao được vận tốc trung bình và năng suất vận chuyển của ô tô. Đề tài sẽ đi sâu tìm hiểu các hệ thống phanh được sử dụng phổ biến trên xe du lịch, quan điểm thiết kế và xu hướng phát triển, từ đó rút ra được phương pháp khai thác, bảo dưỡng sửa chữa phù hợp. Chương 1 của đồ án sẽ trình bày yêu cầu và cách phân loại hệ thống phanh, xác định loại hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch. 1.1. Yêu cầu đối với hệ thống phanh. Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu sau: - Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất ở bất kỳ chế độ chuyển động nào, ngay cả khi dừng xe tại chỗ, đảm bảo thoát nhiệt tốt. - Có độ tin cậy làm việc cao để ôtô chuyển động an toàn. - Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh phải nhỏ và đảm bảo phanh xe êm dịu trong mọi trường hợp. - Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện và có tính tuỳ động. - Đảm bảo sự phân bố mômen phanh trên các bánh xe theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào. - Các chi tiết phải có trọng lượng nhỏ, tuổi thọ cao, dễ sử dụng và chăm sóc, bảo dưỡng bảo quản, thời gian bảo dưỡng sửa chữa ngắn. - Đối với phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đứng yên ngay cả khi trên dốc có độ dốc 16% trong thời gian dài. Trên đây là các yêu cầu cơ bản, tuy nhiên với mỗi loại xe cụ thể, hệ thống phanh lại có các đặc điểm riêng về mặt kết cấu nhằm đáp ứng các yêu cầu khác nhau mà loại xe đó đặt ra. 1.2 Phân loại. Với những công dụng và yêu cầu của hệ thống phanh như trên thì trên ô tô thường dùng những loại hệ thống phanh sau: a. Theo công dụng - Hệ thống phanh chính (phanh chân). - Hệ thống phanh dừng (phanh tay). - Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ). b. Theo kết cấu của cơ cấu phanh - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc. - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa. - Hệ thống phanh kết hợp cả hai loại cơ cấu phanh trên. c. Theo dẫn động phanh - Hệ thống phanh dẫn động cơ khí. - Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực. - Hệ thống phanh dẫn động khí nén. - Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thuỷ lực. d. Theo các cơ cấu bổ trợ cho hệ thống phanh - Hệ thống phanh có cường hóa. - Hệ thống phanh có điều hòa lực phanh. - Hệ thống phanh có chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock brake system). - Hệ thống phanh có phân bố lực phanh điện tử EBD (Electronic brake-force distribution). - Hệ thống phanh có hỗ trợ phanh khẩn cấp BA (Brake assist). …. 1.3. Cấu tạo chung của hệ thống phanh. 1.3.1. Sơ đồ bố trí chung. Hệ thống phanh trên ô tô hiện nay nói chung được bố trí dựa trên 3 sơ đồ cơ bản tương ứng với 3 phương án dẫn động phanh là: thủy lực, khí nén và kết hợp thủy – khí. a. Sơ đồ bố trí phanh thủy lực.
Hình 1.2. Sơ đồ phanh thủy lực 1. Bàn đạp phanh; 2. Xylanh chính; 3 và 5. Xylanh công tác; 4 và 6. Guốc phanh; 7. Lò xo hồi vị; 8. Chốt tựa; 9. Đường ống dầu. Lực đạp phanh của người lái thông qua các cần liên động sẽ đẩy pittông trong xylanh chính (xylanh sinh áp) cung cấp dầu tới các xylanh công tác ở cơ cấu phanh (xylanh sinh lực) tạo ra lực ép lên các pittông tác dụng lên guốc phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe. b. Sơ đồ bố trí phanh khí nén. Lực đạp phanh của người lái thực chất chỉ dẫn động mở van phân phối của hệ thống, nối thông bình chứa với bầu phanh (bầu sinh lực). Áp suất khí nén tác dụng lên màng (hoặc pittông) của bầu phanh tạo lực đẩy qua các liên kết dẫn động cơ khí tới cơ cấu phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe.
Hình 1.3. Sơ đồ phanh khí nén 1. Máy nén khí; 2. Van phân phối; 3. Đường ống; 4. Khớp nối; 5. Van gia tốc; 6 và 9. Bình khí nén; 7. Cơ cấu phanh; 8. Bầu phanh c. Sơ đồ bố trí phanh thủy – khí.
Hình 1.4. Sơ đồ phanh thủy – khí 1. Van phân phối; 2. Dẫn động phanh rơmóc; 3. Đường ống; 4 và 6. Xylanh chính thủy lực; 5 và 7. Bầu hơi sinh lực; 8 và 10. Xylanh công tác thủy lực; 9 và 11. Cơ cấu phanh Dẫn động phanh kết hợp thủy lực khí nén bao gồm phần dẫn động thủy lực mắc nối tiếp với phần dẫn động khí nén. Lực đạp phanh của người lái dẫn động mở van phân phối của phần dẫn động khí nén, nối thông bình chứa với bầu sinh lực, áp suất khí nén tác dụng lên pittông khí nén liên động với pittông thủy lực đẩy dầu tới các xylanh công tác ở cơ cấu phanh (xylanh sinh lực) tạo ra lực ép lên các pittông tác dụng lên guốc phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe. 1.3.2. Các phần tử chính trong hệ thống phanh. Hiện nay, tất cả các loại xe du lịch đều sử dụng hệ thống phanh thủy lực với các cải tiến kỹ thuật nhằm phát huy ưu điểm, khắc phục nhược điểm của hệ thống phanh nguyên thủy. Do đó, phần 1.3.2 chỉ tập trung giới thiệu cấu tạo của các phần tử chính trong hệ thống phanh thủy lực. a. Dẫn động phanh. * Xylanh chính. Xylanh chính có nhiệm vụ sinh ra áp suất cần thiết và đảm bảo lượng dầu cung cấp cho toàn hệ thống. Hình 1.5. Cấu tạo của xi lanh chính A - lỗ nạp dầu; B - lỗ bù dầu; 1 - bàn đạp; 2 - đai ốc hãm; 3 - ty đẩy; 4 - nắp; 5 - tấm chắn dầu; 6 - van một chiều kép; 7 - lò xo hồi vị; 8 - cốc lò xo; 9 - phớt dầu; 10 - tấm chắn hình sao; 11 - pittông; 12 - vòng chặn; 13 - vòng hãm; 14 - vỏ cao su chắn bụi. Trên hình 1.5 là cấu tạo của xylanh chính loại đơn, gồm có vỏ xylanh được chia làm hai khoang: khoang dưới là khoang làm việc có tiết diện dạng hình tròn, khoang trên là khoang chứa dầu. Hai khoang này được thông với nhau bởi hai lỗ A và B gọi là lỗ nạp dầu và lỗ bù dầu. Trong khoang làm việc của xylanh có lắp pittông 11, ở mặt đầu của pittông 11 nơi tiếp xúc với đế của phớt làm kín có làm 6 lỗ nhỏ và được che kín bởi tấm chắn hình sao sáu cạnh bằng thép lá rất mỏng. ở cửa ra của xylanh chính người ta bố trí van một chiều kép. Lò xo 7 vừa có tác dụng hồi vị cho pittông 11 vừa có tác dụng giữ van một chiều kép để tạo một áp suất dư của dầu trong đường ống từ sau xylanh chính đến các xylanh bánh xe. Pittông được giữ trong xylanh bởi vòng chặn 12 và vòng hãm 13. Ty đẩy 3 có thể điều chỉnh được độ dài liên kết một đầu với pittông bằng khớp cầu và một đầu với bàn đạp 1 bằng khớp bản lề. * Xylanh công tác. Xylanh công tác có nhiệm vụ tạo ra lực ép lên các guốc phanh trong cơ cấu phanh, gồm hai loại: loại tác dụng kép, có hai pittông trong một xi lanh (hình 1.6.a) và loại tác dụng đơn, có một pittông trong xi lanh (hình 1.6.b). Hình 1.6 Xylanh bánh xe có bề mặt làm việc phía trong dạng hình trụ. Thông từ phía ngoài vào trong xylanh người ta bố trí hai lỗ dầu: một lỗ dẫn dầu từ xylanh chính đến và một lỗ để xả khí trong dầu. Các pittông được đặt trong xylanh kèm theo phớt làm kín và lò xo. Ngoài ra còn có thêm các chốt tì để liên kết pittông với đầu guốc phanh và chụp cao su chắn bụi. * Nguyên lý làm việc. Nguyên lý làm việc của dẫn động phanh thủy lực được thể hiện trên hình 1.7. Hình 1.7. Nguyên lý làm việc của dẫn động phanh bằng thuỷ lực - Khi đạp phanh: thông qua bàn đạp phanh đầu dưới của bàn đạp đẩy ty đẩy sang phải do đó làm pittông dịch chuyển sang phải theo. Sau khi phớt làm kín đã đi qua lỗ bù dầu B thì áp suất dầu trong xylanh ở phía trước pittông sẽ tăng dần lên. Dầu sẽ đẩy van một chiều thứ nhất để đi ra khỏi xi lanh đến đường ống dẫn và tới xylanh bánh xe. Tại xylanh bánh xe dầu đi vào giữa hai pittông nên đẩy hai pittông ra hai phía tác dụng lên hai guốc phanh bung ra ép sát vào trống phanh, thực hiện phanh các bánh xe. - Khi nhả phanh: khi nhả phanh người lái nhấc chân khỏi bàn đạp phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị ty đẩy pittông dịch chuyển sang trái trở về vị trí ban đầu. Dưới tác dụng của lò xo cơ cấu phanh, hai guốc phanh được kéo trở lại ép hai pittông đẩy dầu ở khoang giữa của xi lanh bánh xe theo đường ống để trở về xylanh chính. Lúc này van một chiều thứ nhất đóng lại dầu phải ép van một chiều thứ hai nén lò xo để mở cho dầu thông trở về khoang trước pittông. Khi áp suất dầu phía sau xylanh chính cân bằng với lực căng lò xo tác dụng lên van một chiều thì van bắt đầu đóng lại, tạo một áp suất dư phía sau xylanh chính. Khi pittông đã trở về vị trí ban đầu lỗ bù dầu thông với khoang trước của pittông duy trì áp suất của khoang này cân bằng với áp suất khí quyển. b. Cơ cấu phanh. * Phanh tang trống. Dựa vào vào phương pháp bố trí chốt tựa và tạo lực ép guốc phanh, cơ cấu phanh tang trống có thể chia ra làm 4 loại với các đặc điểm như sau:
Hình 1.8. Các sơ đồ bố trí phanh tang trống - Phanh tang trống chốt tựa cùng phía lực đẩy bằng nhau (hình 1.8.a): guốc phanh bên phải xuất hiện lực tự siết khi tang phanh quay theo chiều kim đồng hồ và ngược lại, hiệu quả phanh với cả hai chiều quay là như nhau, nhưng do ô tô chuyển động tiến là chủ yếu nên má phanh phía trước có xu hướng mòn nhanh hơn. - Phanh tang trống chốt tựa cùng phía dịch chuyển bằng nhau (hình 1.8.b): hiệu quả phanh khi xe tiến và khi xe lùi là như nhau, không phát sinh các lực phụ tác dụng lên ổ trục bánh xe (cơ cấu phanh được cân bằng). - Phanh tang trống chốt tựa khác phía lực đẩy bằng nhau (hình 1.8.c): một chiều quay của tang phanh xuất hiện lực tự xiết ở cả hai guốc phanh cho hiệu quả phanh tốt hơn chiều ngược lại, cơ cấu phanh cân bằng và độ mài mòn má phanh như nhau, tuy nhiên lại có kết cấu phức tạp. - Phanh tang trống tự cường hóa lắp kiểu bơi (hình 1.8.a): tăng lực dẫn động các guốc phanh cho hiệu quả phanh cao, hiệu quả phanh hai chiều như nhau, nhưng quá trình phanh lại không êm dịu, các tấm ma sát mòn không đều. Trong hệ thống phanh xe du lịch hiện nay có rất nhiều phương án tăng hiệu quả phanh, việc tận dụng lực tự xiết guốc phanh bằng kết cấu (c) và (d) không thực sự cần thiết, trong khi lại tồn tại những nhược điểm khó khắc phục nên không được sử dụng phổ biến. Cơ cấu phanh kiểu (b) dùng cam quay để doãng má phanh nên chỉ có thể dẫn động trực tiếp bằng cơ khí hoặc bố trí trong hệ thống phanh khí nén. Do đó cơ cấu này chỉ được sử dụng làm phanh dừng dẫn động cơ khí, không bố trí trong hệ thống phanh chính trên xe du lịch. Hiện nay, hệ thống phanh bố trí cơ cấu kiểu (a) ở cầu sau trở nên rất phổ biến trên xe du lịch. Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này thể hiện trên hình 1.9 bao gồm mâm phanh (3) được bắt cố định trên dầm cầu. Trên mâm phanh có lắp hai chốt cố định để lắp ráp đầu dưới của hai guốc phanh (6). Đầu trên của hai guốc phanh được lò xo guốc phanh (4) kéo vào với pittông trong xylanh (2). Trên hai guốc phanh có tán (hoặc dán) các tấm ma sát (7) (má phanh), các tấm này có thể dài liên tục hoặc phân chia thành một số đoạn. Hình 1.9. Cấu tạo cơ cấu phanh tang trống chốt tựa cùng phía lực đẩy bằng nhau. 1 - chụp cao su chắn bụi; 2- xi lanh; 3 - mâm phanh; 4 - lò xo; 5 - tấm kẹp; 6 - guốc phanh; 7 - má phanh; * Phanh đĩa. Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa được thể hiện trên hình 1.9, các bộ phận chính 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 xylanh công tác. - Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các pittông của xylanh công tác. Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: - Loại giá đỡ cố định (hình 1.10.a): Loại này, giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu. Trên giá đỡ bố trí hai xylanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh. Trong các xi lanh có pittông, mà một đầu của nó luôn tì vào các má phanh. Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe. Khi đạp phanh, dầu từ xi lanh chính qua ống dẫn đến các xi lanh bánh xe đẩy pittông mang các má phanh ép vào hai phía của đĩa phanh thực hiện phanh bánh xe. Khi thôi phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị bàn đạp phanh được trả về vị trí ban đầu, dầu từ xi lanh bánh xe sẽ hồi trở về xi lanh chính, tách má phanh khỏi đĩa phanh kết thúc quá trình phanh. - Loại giá đỡ di động (hình 1.10.b): Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định với dầm cầu. Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pittông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ. Bình thường khi chưa phanh do giá đỡ có thể di trượt ngang trên chốt nên nó tự lựa để chọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa phanh hai bên là như nhau. Khi đạp phanh dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn vào xi lanh bánh xe. Pittông sẽ dịch chuyển để đẩy má phanh ép vào đĩa phanh. Do tính chất của lực và phản lực kết hợp với kết cấu tự lựa của giá đỡ nên giá đỡ mang má phanh còn lại cũng tác dụng một lực lên đĩa phanh theo hướng ngược với lực của má phanh do pittông tác dụng. Kết quả là đĩa phanh được ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe được thực hiện. a b
Hình 1.10. Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa. Cơ cấu phanh loại này được bố trí phổ biến trên cầu trước của xe du lịch do có nhiều ưu điểm hơn so với cơ cấu phanh guốc như: - Khe hở má phanh nhỏ giảm thời gian chậm tác dụng của cơ cấu. - Áp suất trên bề mặt ma sát giảm và phân bố đều, hiệu quả phanh tốt, má phanh ít mòn và mòn đều nên ít phải điều chỉnh. - Hiệu quả phanh cả hai chiều đều như nhau, lực chiều trục tác dụng lên đĩa là cân bằng. - Đĩa phanh tản nhiệt tốt nhưng lại khó giữ được sạch. 1.4. Hệ thống phanh trên ô tô du lịch. Cấu tạo hệ thống phanh nói chung đã được trình bày ở trên. Tuy nhiên điều kiện làm việc của mỗi loại xe phục vụ những mục đích khác nhau là rất khác nhau, dẫn đến đặc điểm kết cấu của các cụm hệ thống trên xe cũng mang những nét đặc trưng riêng. Do đó, để tìm hiểu về hệ thống phanh trên ô tô du lịch, trước hết cần phải biết được công dụng cũng như các đặc điểm và yêu cầu đối riêng với loại xe này, phần tiếp theo của đồ án sẽ giải quyết vấn đề trên. 1.4.1. Giới thiệu chung về ô tô du lịch. Ô tô du lịch là một loại phương tiện giao thông đường bộ có khả năng vận chuyển một số lượng người và hàng hóa hạn chế, chủ yếu phục vụ nhu cầu cá nhân. Ngày nay, ô tô du lịch ngày càng được sử dụng rộng rãi, mở rộng nhiều chủng loại nhằm đáp cho từng nhóm đối tượng sử dụng cụ thể, gồm một số loại chính như sau : - Xe phục vụ cho các nhu cầu đi lại thông thường của cá nhân có từ 2-5 chỗ ngồi và khoang chứa đồ nhỏ như : xe sedan (hình 1.a), xe coupe (hình 1.b), xe compi (xe hatchback) (hình 1.c), xe cabriolet (có thể mở mui) (hình 1.d), xe thể thao (hình 1.e). - Xe phục vụ cho các nhu cầu đi lại và vận chuyển lớn hơn như : xe đa dụng từ 5-8 chỗ ngồi, thay đổi được bố trí khoang xe để chở người hoặc chở hàng, có thể hoạt động trên các địa hình khó khăn (hình 1.f) ; xe bán tải có khoang hành khách và thùng chở hàng riêng biệt (pick-up) (hình 1.h) ; xe khách loại nhỏ (mini bus) có từ 9-16 chỗ ngồi (hình 1.g).
Hình 1.1. Các loại xe du lịch Tuy nhiên, cùng với việc được sử ngày càng phổ biến, các loại ô tô du lịch cũng dần thay đổi để đáp ứng những nhu cầu sử dụng đa dạng của nhiều đối tượng khác nhau. Ví dụ như dòng xe gia đình nhỏ gọn xuất hiện để phục vụ nhu cầu đi lại cá nhân, xe MPV kết hợp giữa xe compi và xe đa dụng cho khả năng chuyên chở lớn hơn nhưng lại phù hợp với điều kiện sử dụng thông thường trên đường tốt ... Ô tô du lịch nói chung có đặc điểm : - Tải trọng nhỏ, vận tốc trung bình lớn. - Kích thước bố trí hạn chế. - Đề cao tính tiện nghi, thẩm mỹ. - Yâu cầu khắt khe về độ an toàn, tin cậy. - Giảm tối đa khối lượng công việc cho người sử dụng. Do đó, kết cấu các cụm hệ thống trên ô tô du lịch cũng có những nét đặc trưng riêng và luôn luôn được cải tiến để đáp ứng được các yêu cầu đặt ra. 1.4.2. Hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch. Thông thường, trên xe du lịch thường sử dụng hệ thống phanh chính dẫn động thủy lực chia dòng, có trợ lực chân không, cơ cấu phanh guốc chốt tựa cùng phía lực đẩy bằng nhau bố trí ở cầu sau, cơ cấu phanh đĩa hoặc phanh guốc chốt tựa khác phía bố trí ở cầu trước. Trên một số xe hiện đại có thể sử dụng toàn bộ cơ cấu phanh đĩa. Phanh dừng của xe du lịch thường được dẫn động bằng cơ khí đến các cơ cấu phanh ở cầu sau. CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU CÁC HỆ THỐNG PHANH THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ DU LỊCH Giới thiệu chung. Xuất phát từ những đặc điểm riêng của xe du lịch đã được trình bày ở trên, kết cấu của hệ thống phanh có những đặc trưng sau: - Chỉ sử dụng hệ thống phanh chính dẫn động thủy lực. - Hệ thống dẫn động phải được chia dòng để đảm bảo độ tin cậy. - Hiệu quả phanh cao đồng thời phải đảm bảo phanh êm dịu. - Không bị trượt lết các bánh xe hay lệch hướng chuyển động khi phanh. - Điều khiển nhẹ nhàng, giảm bớt công việc kiểm tra điều chỉnh cho người lái. - Áp dụng nhiều công nghệ điều khiển điện tử hỗ trợ quá trình phanh xe. 2.1. Cấu tạo hệ thống phanh sử dụng trên ô tô du lịch a. Cấu tạo chung.
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí chung 1. Cơ cấu phanh trước; 2. Bình chứa dầu; 3. Xylanh chính; 4. Dòng phanh chính; 5. Dòng phanh phụ; 6. Bầu trợ lực chân không; 7. Bàn đạp phanh; 8. Cần phanh dừng; 9 và 11. Cáp dẫn động; 10. Dẫn hướng cáp; 12. Cơ cấu phanh sau; 13. Cần dẫn động điều hoàn lực phanh; 14. Bộ điều hòa lực phanh. Trên hình 2.1 là sơ đồ bố trí chung của một hệ thống phanh điển hình sử dụng cho xe du lịch, bao gồm hai hệ thống phanh: * Hệ thống phanh chính dẫn động thủy lực với các đặc điểm: - Xylanh chính chia thành hai tầng dẫn động hai dòng phanh riêng biệt, nếu một trong hai dòng đó bị hỏng thì phần còn lại vẫn hoạt động được. Việc phân dòng phanh cũng có nhiều phương án khác nhau:
Hình 2.2. Sơ đồ phân dòng phanh thủy lực + Một dòng phanh dẫn động hai bánh xe cầu trước, dòng còn lại dẫn động hai bánh xe cầu sau (hình 2.2.a). + Dẫn động chéo, bánh trước bên trái cùng một dòng với bánh sau bên phải và ngược lại (hình 2.2.b). + Dẫn động hỗn hợp, một dòng cho tất cả các bánh xe và một dòng cho hai bánh trước (hình 2.2.c). + Mỗi dòng dẫn động hai bánh trước và một bánh sau (hình 2.2.d). + Hai dòng song song cho cả bốn bánh xe (hình 2.2.e). Nói chung, độ tin cậy của hệ thống dẫn động thủy lực là tương đối cao nên hai sơ đồ a và b thường được chọn sử dụng do có kết cấu đơn giản, tuy nhiên hiệu quả phanh sẽ giảm đi đáng kể nếu một trong hai dòng bị hỏng. Các sơ đồ c, d, e có kết cấu phức tạp, chỉ sử dụng cho các xe có điều kiện hoạt động đặc biệt, yêu cầu độ tin cậy cao, hiệu quả phanh giảm đi ít nếu xảy ra hư hỏng (Hệ thống trong hình 2.1 sử dụng sơ đồ c). - Bộ trợ lực chân không được lắp liền cụm với xylanh chính, lấy nguồn chân không từ cổ hút động cơ. - Bộ điều hòa lực phanh lấy tín hiệu điều khiển là khoảng cách giữa khung xe và cầu sau để thay đổi áp suất dầu tới các cơ cấu phanh sau. - Cơ cấu phanh trước kiểu đĩa, thường là giá đỡ di động, có thể có một hoặc nhiều xylanh công tác. - Cơ cấu phanh sau kiểu tang trống chốt tựa cùng phía lực đẩy bằng nhau. Trên một số xe đã sử dụng cơ cấu phanh đĩa cho cả phía sau. * Hệ thống phanh dừng: Do khoảng cách ngắn, lực doãng cơ cấu phanh không lớn nên thường sử dụng dẫn động cơ khí tới hai cơ cấu phanh của cầu sau . Hiện nay có một số xe trang bị phanh dừng điều khiển điện. Dẫn động phanh thủy lực có ưu điểm: phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao (do dầu không bị nén). Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỉ số truyền của dẫn động dầu không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh. Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.