TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH TRÊN CƠ SỞ Ô TÔ HONDA CRV

Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng củanhau nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận là điều khiển và dẫn động độc lập.Ngoài ra còn để tăng thêm độ

Sản xuất ô tô trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phương tiệnvận chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân,đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế pháttriển Ở nước ta, số ô tô tư nhân cũng đang phát triển cùng với sự tăng trưởng của nềnkinh tế, mật độ ô tô lưu thông trên đường ngày càng cao Vì thế mà hiện nay hệ thốngphanh ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thốngphanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.

Ðối với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu

về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn Ðể giải quyết vấn đề này thì trướchết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kết cấu các chi tiết, bộ phận trong hệthống phanh Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tănghiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậylàm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của

ô tô Ðó là lý do em chọn đề tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCHTRÊN CƠ SỞ Ô TÔ HONDA CRV 2012”

Trong đề tài này em tập trung vào thiết kế, tính toán hệ thống phanh và tìm hiểunguyên lý làm việc của hệ thống cũng như các cụm chi tiết quan trọng trên hệ thống.Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên trongquá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiệnhơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy TS Nguyễn Việt Hải và các thầy cô giáo

trong bộ môn cùng các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn !

Đà Nẵng, ngày tháng … năm 2017

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ 2

1.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại 2

1.1.1 Công dụng 2

1.1.2 Yêu cầu 2

1.1.3 Phân loại 4

1.2 Kết cấu hệ thống phanh chính 5

1.2.1 Cơ cấu phanh trên ô tô 5

1.2.2 Dẫn động phanh trên ô tô 14

1.2.3 Phanh dừng và hệ thống phanh phụ 24

1.3 Giới thiệu chung về xe du lịch thiết kế Error! Bookmark not defined. 1.3.1 Các thông số kỹ thuật của ô tô HONDA CIVIC 2017 26

1.3.2 Đặc điểm của hệ thống phanh dùng trên ô tô HONDA CIVIC 2017 Error! Bookmark not defined. 1.4 Lựa chon phương án thiết kế 31

Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH 31

2.1.1 Đối với cơ cấu phanh trước 36

2.1.2 Đối với cơ cấu phanh sau 36

2.1.3 Hệ số phân bố lực phanh 36

2.2 Lực ép lên đĩa má phanh 37

2.2.1 Đối với cơ cấu phanh trước 38

2.2.2 Đối với cơ cấu phanh sau 39

2.3 Tính toán xác định bề rộng má phanh 39

2.3.1 Với cơ cấu phanh trước 40

2.3.2 Với cơ cấu phanh sau 41

2.4 Tính toán kiểm tra các thông số liên quan khác của cơ cấu phanh 42

2.4.1 Tính toán kiểm tra công trượt riêng 42

2.4.2 Tính toán kiểm tra nhiệt độ hình thành ở cơ cấu phanh 43

Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG PHANH 45

3.1 Đường kính xi lanh chính và xi lanh công tác 45

3.1.1 Đường kính xi lanh công tác 45

3.1.2 Đường kính xi lanh chính 45

3.2 Hành trình dịch chuyển đầu piston xi lanh công tác của cơ cấu ép 46

3.3 Hành trình dịch chuyển của piston xi lanh chính và bàn đạp phanh 47

3.3.1 Hành trình dịch chuyển của piston xi lanh chính 47

3.3.2 Hành trình và tỷ số truyền bàn đạp phanh 49

3.4 Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh khi chưa tính trợ lực 50

3.5 Lực trợ lực cần thiết của bộ trợ lực 51

3.6 Đường kính xylanh của bầu trợ lực 52

3.7 Tính toán các chỉ tiêu phanh 53

3.7.1 Gia tốc chậm dần khi phanh 55

3.7.3 Quãng đường phanh 57

Chương 4 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU CỦA CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG PHANH THIẾT KẾ 58

4.1 Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh thiết kế 58

4.1.1 Sơ đồ hệ thống phanh thiết kế 58

.4.1.2 Nguyên lý làm việc 67

4.2 Kết cấu các bộ phận chính của hệ thống phanh thiết kế 58

4.2.1 Cơ cấu phanh trước/sau 59

4.2.2 Xy lanh chính 62

4.2.3 Bầu trợ lực chân không 63

4.2.4.Cảm biến tốc độ bánh xe 66

4.2.5 Cơ cấu phanh dừng 72

4.2.6 Khối thủy lực Error! Bookmark not defined. 4.2.7.Khối điều khiển điện tử ECU 72

KẾT LUẬN 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ 35 Hình 1.1 Cơ cấu phanh trống guốc loại 1 6

Hình 1.2 Cơ cấu phanh trống guốc loại 2 7

Hình 1.3 Cơ cấu phanh trống guốc loại 3 8

Hình 1.4 Cơ cấu phanh trống guốc loại 4 9

Hình 1.6 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động xy lanh bố trí trên má kẹp 11

Hình 1.7 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động xy lanh cố định 11

Hình 1.8 Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp 13

Hình 1.9 Dẫn động thủy lực trợ lực chân không 14

Hình 1.10 Sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực khí nén 15

Hình 1.11 Dẫn động thủy lực dùng bơm và các bầu tích năng 16

Hình 1.12 Sơ đồ dẫn động phanh bằng khí nén của ô tô đơn không móc kéo 17

Hình 1.13 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống mạch dẫn động thủy khí điều khiển phanh của xe một cầu 18

Hình 1.14 Sự thay đổi hệ số bám dọc và hệ số bám ngang theo độ trượt tương đối của bánh xe 20

Hình 1.15 Qúa trình phanh có và không có ABS trên đoạn đường cong 21

Hình 1.16 Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe 22

Hình 1.17 Các lực và momen tác dụng lên bánh xe khi phanh 23

Hình 1.18 Sư thay đổi các thông số khi phanh có ABS 23

Hình 1.19 Sự thay đổi áp suất trong dẫn động và gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh có ABS 24

Hình 1.20 Qúa trình phanh điển hình trên mặt đường trơn không có ABS 24

Hình 1.21 Qúa trình phanh điển hình của ô tô có ABS 25

Hình 1.22 Sơ đồ ABS ba kênh ba cảm biến 26

Hình 1.23 Sơ đồ ABS ba kênh bốn cảm biến 26

Hình 1.24 Sơ đồ ABS bốn kênh bốn cảm biến 26

Hình 1.25 Sơ đồ hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2017 29

Hình 2.1 Sơ đồ tính toán lực tác dụng lên ô tô khi phanh 31

Hình 2.2 Đồ thị biểu diễn sự biến thiên momen phanh xe du lịch 35

Hình 2.3 Cơ cấu phanh kiểu đĩa 37

Hình 3.1 Cơ cấu ép và hành trình dịch chuyển ban đầu 43

Hình 3.2 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực có trợ lực chân không 44

Hình 3.3 Sơ đồ tính truyền động phanh dầu có trợ lực trực tiếp 47

Hình 3.4 Giản đồ phanh 48

Hình 4.2 Khi phanh bình thường 53

Hình 4.3 Giai đoạn tăng áp 54

Hình 4.4 Giai đoạn duy trì áp suất 55

Hình 4.5 Giai đoạn giảm áp suất 56

Hình 4.6 Cơ cấu phanh trước 58

Hình 4.7 Cơ cấu phanh sau 59

Hình 4.8 Cơ cấu xy lanh chính 61

Hình 4.9 Cơ cấu bộ trợ lực chân không 62 Hình 4.10 Cảm biến tốc độ bánh xe63

Hình 4.11 Phanh dừng xe du lịch 64

Hình 4.12 Mặt cắt khối thủy lực 65

Hình 4.13 Lược đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của khối điều khiển điện tử 66

ABS (Antilock Braking System): Hệ thống chống hãm cứng bánh xe.

DOHC (Double OverHead Camshaft): Là động cơ sử dụng 2 trục cam bố trí trên nắpmáy, mỗi trục dẫn động một bên xu páp hút hoặc xả riêng biệt

EBD (Eletronic Brake-force Distribution): Bộ phân phối lực phanh

ECU (Eletronic Control Unit): Bộ điều khiển điện tử

GTVT: Giao Thông Vận Tải

TCS (Traction Control System): Hệ thống chống trượt

TCVN: Tiêu Chuẩn Việt Nam

VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic Control) : Hệ thống phối khí đa điểm

và kiểm soát độ mở xu- pát điện tử VTEC là công nghệ ứng dụng trên các xe củaHonda và thế hệ mới có tên i- VTEC:” Inteligent- VTEC”

EPS: Hệ thống lái dung trợ lực điện

MỞ ĐẦU

Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người thì yếu tố an toàn đượcđặt lên hàng đầu Trong đó hệ thống phanh là một trong hệ thống quan trọng nhất dẫnđến yếu tố an toàn của toàn bộ chiếc xe Ðối với sinh viên ngành cơ khí giao thôngviệc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn

Ðể giải quyết vấn đề này thì trước hết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kếtcấu các chi tiết, bộ phận trong hệ thống phanh Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cảitiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫnhướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyểnđộng và tăng hiệu quả vận chuyển của ô tô Ðó là lý do em chọn đề tài “THIẾT KẾ

HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH TRÊN CƠ SỞ Ô TÔ HONDA CRV 2012”

Đồ án tốt nghiệp này gồm 4 chương, chương 1 sẽ nói về vấn đề hệ thống phanhchung bao gồm công dụng, phân loại và yêu cầu hệ thống phanh, giới thiệu về xe dulịch thiết kế từ đó đưa ra phương án thiết kế Chương 2 sẽ nói về phần tính toán cơ cấuphanh Chương 3 nói về tính toán dẫn động phanh Chương 4 nói riêng về sơ đồ,nguyên lý làm việc và kết cấu các bộ phận trong hệ thống phanh thiết kế

Chương1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ

1.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại

Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:

- Nó đảm bảo cho ôtô chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc

- Nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năngsuất vận chuyển của ôtô

1.1.2 Yêu cầu

Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:

- Làm việc bền vững, tin cậy

- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợpnguy hiểm

- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàncho hành khách và hàng hóa

- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế

- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ôtô máy kéo khi phanh

- Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khiquay vòng

- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn dịnh trong mọi điềukiện sử dụng

- Có khả năng thoát nhiệt tốt

- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiểnnhỏ

- Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệthống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh:

- Phanh làm việc: phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở mọichế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn được gọi là phanhchân

- Phanh dự trữ: dùng phanh ô tô máy kéo khi phanh chính hỏng

- Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ Dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tạichỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc Phanh này thường được điều khiển bằng tayđòn nên còn được gọi là phanh tay

- Phanh chậm dần: trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như: xe tải, trọng lượngtoàn bộ lớn hơn 12 tấn; xe khách, trọng lượng lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồinúi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải có loại phanh thứ tư

là phanh chậm dần, dùng để:

+ Phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn chophép khi xuống dốc

+ Để giảm dần tốc độ ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn

Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng củanhau nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận là điều khiển và dẫn động độc lập.Ngoài ra còn để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành cácdòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bìnhthường

Để có hiệu quả phanh cao:

- Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn

- Phân phối mômen phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộtrọng lượng bám để tạo lực phanh Muốn vậy lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệthuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng

- Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn độngkhí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng lượng lớn

Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính: gia tốc chậmdần và quãng đường phanh.Ngoài ra cũng có thể sử dụng các chỉ tiêu khác, như: lựcphanh hay thời gian phanh

Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng hiệphội qui định riêng dựa vào nhiều yếu tố, như: nguồn gốc và chủng loại các ô tô đanglưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bịkiểm tra…

Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái được cảm giác, điều khiển đượcđúng cường độ phanh, dẫn động phanh cần phải có cơ cấu đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuậngiữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe.Đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh

Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển cảu ô tô máy kéo khi phanh, sự phân bốlực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện sau:

- Lực phanh trên các bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau Sailệch cho phép không được vượt quá 15% lực phanh lớn nhất

- Không xảy ra hiện tượng khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh Vì: các bánh

xe trước trượt sẽ làm cho ô tô máy kéo bị trượt ngang; các bánh xe sau trượt có thể làm

ô tô máy kéo mất tính điều khiển, quay đầu xe Ngoài ra các bánh xe bị trượt còn gâymòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám

Để đảm bảo yêu cầu này, trên ô tô máy kéo hiện đại người ta sử dụng các bộ điềuchỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking System-ABS)

1.1.3 Phân loại

Tùy theo cách bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực

mà chia ra: phanh bánh xe,phanh truyền lực

Theo dạng bộ phận tiến hành phanh, cơ cấu phanh còn chia ra các loại: phanhđĩa phanh guốc và phanh dãi

Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chínha- Phanh trống - guốc: 1- Piston; 2- Má phanh; 3-Tang trốngb- Phanh đĩa: 1- Piston; 2- Má phanh; 4- Đĩa phanhc- Phanh dải: 1,5- Chắn bảo vệ; 2,6- Dải phanh; 3,8- Ổ khớp quay

7- Cần kéo; 9- Lò xo

- Phanh đĩa : theo số lượng đĩa quay còn chia ra: Một đĩa quay, nhiều đĩa quay

- Phanh trống - guốc: theo đặc tính cân bằng thì được chia ra:phanh cân bằng,phanhkhông cân bằng

Theo đặc điểm hình thức dẫn động, truyền động phanh thì chia ra: phanh cơ khí, phanh thủy lực (phanh dầu), phanh khí nén (phanh hơi), phanh điện từ, phanh liên hợp

Theo cánh điều khiển chia ra các loại: phanh chân, phanh tay.

- Dẫn động phanh: để điều khiển các cơ cấu phanh

1.2.1 Cơ cấu phanh trên ô tô

Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo lực cản và làm việc theo nguyên lý ma sát

Kết cấu cơ cấu phanh bao giờ cũng phải có hai phần chính là: các phần tử ma sát

và cơ cấu ép Ngoài ra, cơ cấu phanh còn có một số bộ phận phụ khác như: bộ điềuchỉnh khe hở giữa các bề mặt ma sát, bộ phận xả khí đối với dẫn động thủy lực

Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống – guốc, đĩa hay dải Mỗidạng có đặc điểm kết cấu riêng biệt.

1.2.1.1 Cơ cấu phanh loại trống- guốc

Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất Cấu tạo gồm:

- Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moay ơ bánh xe

- Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh)

- Mâm phanh: Là một đĩa cố định, bắt chặt với dầm cầu Là nơi lắp đặt và định

vị hầu hết cá bộ phận khác của cơ cấu phanh

- Cơ cấu ép: Khi phanh, cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động,

sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạonên lực ma sát phanh bánh xe lại

- Bộ phận điều chỉnh khe hở và xả khí (chỉ có đối với dẫn động thủy lực)

Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá:

Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh Các sơ đồ này có

sự khác nhau:

- Dạng và số lượng cơ cấu ép

- Số bậc tự do của các guốc phanh

- Đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép

Và do vậy các cơ cấu phanh có sự khác nhau sau:

- Hiệu quả làm việc

- Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc

- Giá trị các lực tác dụng lên ổ trục của bánh xe

- Áp lực phân bố không đều trên bề mặt má phanh nên làm cho má phanh mònkhông đều.

- Độ nhạy của cơ cấu phanh kém do khe hở giữa má phanh và trống phanh lớn,khoảng 0,2÷0,4 mm

- Cần phải có bộ điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh

a Cơ cấu phanh trống- guốc loại 1

Hình 1: Cơ cấu phanh trống- guốc loại 11- Piston ép; 2- Trống phanh; 3- Guốc phanh trước; 4- Má phanh trước; 5- Chốt

cố định; 6- Guốc phanh sau; 7- Má phanh sau; 8- Lò xo hồi vị guốc; 9- Xy

lanh; 10- Lò xo xy lanh

Đặc điểm:

- Đây là loại cơ cấu phanh tang trống đơn giản nhất, có tính đối xứng qua mặtphẳng đối xứng thẳng đứng về phương diện kế cấu Tuy nhiên mô-men ma sát đượctạo ra bởi các guốc có giá trị khác nhau do tính chất siết tách/siết của các guốc đốixứng với tang trống phụ thuộc chiều quay của bánh xe

- Hai guốc của cơ cấu phanh có điểm tựa tâm quay cố định của guốc được bốtrí về cùng một phía đối với cơ cấu phanh (cùng một tâm quay chung)

- Hai guốc sử dụng chung một cơ cấu ép là xy lanh kép (một xy lanh với 2piston thường có chung đường kính nhưng chiều tác dụng là trái chiều nhau), nên mô-men ma sát do hai guốc tạo ra cho tang trống là khác nhau do tính chất tách/siết mặc

dù lực ép do xy lanh kép tạo ra là giống nhau hoàn toàn

b Cơ cấu phanh trống- guốc loại 2

Hình 1.3: Cơ cấu phanh trống- guốc loại 21- Xy lanh; 2- Trống phanh; 3- Guốc phanh trước; 4- Má phanh trước; 5- Pistonép; 6- Guốc phanh sau; 7- Má phanh sau; 8- Lò xo hồi vị guốc; 9- Piston ép; 10-

- Hai guốc sử dụng hai cơ cấu ép riêng biệt bởi hai xy lanh đơn bố trí về haiphía khác nhau

- Hai guốc của cơ cấu phanh có tâm quay của điểm tựa cố định được bố trí vềhai phía khác nhau

c Cơ cấu phanh trống guốc loại 3 (loại cường hóa)

Hình 1.4: Cơ cấu phanh trống- guốc loại 31- Piston ép; 2- Trống phanh; 3- Guốc phanh trước; 4- Má phanh trước; 5-Thanh cường hóa; 6- Guốc phanh sau; 7- Má phanh sau; 8- Lò xo hồi vị guốc;

- Đầu trên hai guốc sử dụng chung một xy lanh kép để tạo lực ép chính chohai guốc

- Đầu dưới của hai guốc được nối với nhau bằng thanh cường hóa tùy động

- Mỗi guốc của cơ cấu phanh đều thêm một tâm quay tùy động được bố trícùng phía xy lanh kép

- Do tính chất của thanh cường hóa song song với phương lực ép nên các lựctác dụng lên các guốc là cùng song song nhau

d Cơ cấu phanh trống guốc loại 4 (loại cam ép)

Hình 1.5: Cơ cấu phanh trống- guốc loại 41- Cam ép; 2-Trống phanh; 3- Guốc phanh trước; 4- Má phanh trước; 5- Chốt cố định;

6- Guốc phanh sau; 7- Má phanh sau; 8- Lò xo hồi vị guốc

Đặc điểm:

- Đây là kiểu đặc biệt, có tính đối xứng về phương diện kết cấu qua mặtphẳng đối xứng Tuy vậy mô men ma sát được tạo ra bởi hai guốc có giá trị hoàn toànbằng nhau (hai guốc được ép cưỡng bức với cùng hành trình nâng cam làm cho chúng

có cùng biến dạng và do đó có cùng áp lực và cùng mô men ma sát)

- Hai guốc sử dụng cùng một cam ép cùng kiểu và hành trình nâng để tạo lưc

ép cho hai guốc

- Hai guốc có tâm quay của điểm tỳ cùng bố trí về một phía

1.2.1.2 Cơ cấu phanh loại đĩa

Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ôtô du lịch

Phanh đĩa nhiều loại: Kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay vàvòng ma sát quay

Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rảnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hayghép hai kim loại khác nhau

Trên ôtô thường sử dụng loại một đĩa quay dạng hở, ít khi dùng loại vỏ quay

Hình 1.6: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định1- Má phanh; 2- Má kẹp; 3- Piston; 4- Vòng làm kín; 5- Chốt định vị; 6- Cần định vị;

7- Đĩa phanh

Cơ cấu loại phanh đĩa thường được cấu tạo bởi:

- Đĩa phanh: Thường được chế tạo bằng gang và gắn với moay-ơ bánh xe Đĩađặc có chiều dày 8÷13 mm Đĩa xẻ rãnh thông gió dày 16÷25 mm Đĩa ghép có thể cólớp lõi bằng nhôm hay đồng, còn lớp mặt ma sát bằng gang xám

- Má kẹp: Được đúc bằng gang rèn, trên đó đặt các xy lanh thủy lực

- Các xy lanh thủy lực: Được đúc bằng hợp kim nhôm Để tăng tính chốngmòn và giảm ma sát, bề mặt làm việc của xy lanh được mạ một lớp crôm

- Các thân má phanh: Chỗ mà piston ép lên được chế tạo bằng thép lá

- Tấm ma sát: của má phanh loại đĩa quay hở thường có diện tích bề mặtkhoảng 12÷16% diện tích bề mặt đĩa nên điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi

Có hai phương án lắp ghép má kẹp: Lắp cố định và lắp tùy động kiểu bơi

- Phương án lắp má kẹp cố định ( Hình 1–7) có độ cứng vững cao, cho phép sửdụng lực dẫn động lớn Tuy vậy điều kiện làm mát kém, nhiệt độ làm việc của cơ cấuphanh cao hơn

- Phương án lắp má kẹp tùy động (Hình 1–8 và 1–9) có thể làm tách rời haylàm liền với xy lanh bánh xe và trượt trên các chốt dẫn hướng cố định Kết cấu nhưvậy có độ cứng vững thấp Khi các chốt dẫn hướng bị biến dạng, mòn rỉ sẽ làm cho cá

má phanh mòn không đều, hiệu quả phanh giảm và gây rung động Tuy vậy nó chỉ cómột xy lanh thủy lực với chiều dài gấp đôi nên điều kiện làm mát tốt hơn, dầu phanh

ít nóng hơn, nhiệt độ làm việc có thể giảm được 30÷50 ᴼC Ngoài ra, nó còn cho phépdịch sâu cơ cấu phanh vào bánh xe Nhờ đó giảm được cánh tay đòn tác dụng của lựccản lăn đối với trụ quay đứng của cá bánh xe dẫn hướng

Hình 1.7: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động

xy lanh bố trí trên má kẹp1-Má phanh; 2- Má kẹp; 3- Piston; 4- Vòng làm kín; 5- Chốt định vị; 6- Cần

định vị; 7- Đĩa phanh; 8- Vòng đệm giảm chấn

Hình 1.8: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động xy lanh cố định1- Má phanh; 2- Má kẹp; 3- Piston; 4- Vòng làm kín; 5- Chốt dẫn hướng; 6- Thân

xy lanh; 7- Đĩa phanh Qua phân tích nguyên lý làm việc và đặc điểm kết cấu, phanh đĩa có một loạtcác ưu và nhược điểm so với cơ cấu phanh trống - guốc như sau:

Ưu điểm:

- Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ 0,05÷0,15 mm nên rất nhạy, giảm đượcthời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động

- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều

- Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở

- Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng nên cho phép tăng giá trị củachúng để tăng hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạngcủa kết cấu Vì thế phanh đĩa có kích thước nhỏ gọn và dễ bố trí trong bánh xe

- Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn

- Điều kiện làm mát tốt hơn, nhất là đối với dạng đĩa quay

Nhược điểm:

- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín

- Các đĩa phanh loại hở dễ bị ôxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh

- Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt, xước .

- Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nênkhi động cơ không làm việc, hiệu quả phanh dẫn động thấp và khó sử dụng chúng đểkết hợp làm phanh dừng

1.2.2 Dẫn động phanh trên ô tô

- Đối với hệ thống phanh làm việc của ô tô, người ta sử dụng chủ yếu hai loại dẫnđộng là: thủy lực và khí nén

- Dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng vì: hiệu suất thấp (η = 0,4 ÷0,6) và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe

- Dẫn động điện chỉ dùng cho đoàn xe kéo móc, nhưng cũng rất hiếm Trên các xe

và đoàn xe tải trọng lớn và rất lớn sử dụng nhiều loại phanh liên hợp thủy khí

- Đối với máy kéo thường dùng dẫn động cơ khí vì: nó có kết cấu đơn giản, làmviệc tin cậy Dẫn động cơ khí, tuy hiệu suất thấp, độ chính xác kém và khó đảm bảophanh đồng thời các bánh xe Nhưng ở máy kéo các đường dẫn động không dài, tốc

độ chuyển động thấp nên các nhược điểm đó ít nghiêm trọng

- Dẫn động thủy lực hầu như không dùng cho máy kéo nhưng lại thường dùng đểdẫn động phanh của rơ móc kéo theo sau Trên các máy kéo cỡ lớn thường sử dụngdẫn động khí nén

1.2.2.1 Dẫn động thủy lực

Ưu điểm:

- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ dưới (0,2 ÷ 0,4) [s]

- Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dẫn động chỉbắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh đã ép sát trống phanh

- Hiệu suất cao (η = 0,8 ÷ 0,9)

- Kết cấu đơn giản, kích thước, khối lượng, giá thành nhỏ

- Có khả năng dùng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh

Nhược điểm:

- Yêu cầu độ kín khít cao Khi có một chỗ nào đó bị dò rỉ thì cả dòng dẫn độngkhông làm việc được

- Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường phải sử dụng các bộ trợ lực

để giảm lực đạp, làm cho kết cấu phức tạp

- Sự dao động áp suất của chất lỏng làm việc có thể làm cho các đường ống bịrung động và mô men phanh không ổn định

- Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp

a Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp

2

45

7

8

6A

B

1

3

Hình 1.9: Dẫn động thuỷ lực tác dụng trực tiếp1,8- Xi lanh các bánh xe; 2,7- Các ống dẫn; 3,4- Piston; 5- Bàn đạp phanh;

6- Xi lanh chính

- Nguyên lý làm việc:

Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh, piston trong xilanh chínhsẽ dịchchuyển, áp suất trong khoang A tăng lên đẩy piston dịch chuyển sang trái Do đó ápsuất trong khoang B cũng tăng theo Chất lỏng bị ép đồng thời theo các ống dẫn điđến các xi lanh bánh xe và để thực hiện quá trình phanh

b Dẫn động thủy lực có trợ lực chân không

Hình 1.10: Dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không1- Ðường ống dẫn dầu phanh đến xylanh bánh xe; 2- Piston xylanh chính;3- Xy lanh chính; 4- Ðường nạp động cơ; 5- Van chân không; 6- Lọc không khí;7- Bàn đạp; 8- Cần đẩy; 9- Van không khí; 10- Vòng cao su của cơ cấu tỷ lệ;11- Màng ( hoặc piston ) trợ lực; 12- Bầu trợ lực chân không; 13- Bình chứa dầuphanh; 14- Xy lanh bánh xe trước/sau; 15- Van một chiều; 16-Bầu trợ lực

lệ giữa lực đạp và lực phanh

Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với đường nạp động cơ qua vanmột chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không

+ Khi nhả phanh: Van chân không mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang

B qua van này và có cùng áp suất chân không

+ Khi phanh: người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần dịch chuyển sang phảilàm van chân không đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van không khí

mở ra cho không khí qua phần tử lọc đi vào khoang A Ðộ chênh lệch áp suất giữa haikhoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (hoặc màng) của bầu trợ lực

và qua đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên các piston trong

xylanh chính, ép dầu theo các ống dẫn đi đến các xylanh bánh xe để thực hiện quátrình phanh Khi lực tác dụng lên piston (hoặc màng) tăng thì biến dạng của vòng cao

su cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần, làm cho vankhông khí đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực không đổi.Muốn tăng lực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần lại dịch chuyển sangphải làm van không khí mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A Ðộ chênh áptăng lên, vòng cao su biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước so vớicần, làm cho van không khí đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực khôngđổi và tỷ lệ với lực đạp Khi lực phanh đạt cực đại thì van không khí mở ra hoàn toàn

và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị cực đại

c Dẫn động có trợ lực khí nén

Hình 1.11: Sơ đồ dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén1- Đòn điều khiển; 2- Bàn đạp; 3- Bình chứa khí nén; 4- Cụm van khí nén; 5- Xylanh lực; 6- Pít tông; 7- Đường ống dẫn dầu đến các xy lanh bánh xe sau/trước; 8-

Các xy lanh bánh xe sau/trước; 9- Bình chứa dầu

Nguyên lý làm việc:

- Khi tác dụng lên bàn đạp, qua đòn lực sẽ truyền đồng thời lên các cần của

xy lanh chính và của cụm van.Van dịch chuyển, mở đường nối khoang A của xylanh lực với bình chứa khí nén Khí nén sẽ đi vào khoang A tác dụng lên piston của

xi lanh trợ lực, hỗ trợ cho người lái ép các piston trong xy lanh chính dịch chuyển–đưa dầu đến các xy lanh bánh xe Khi đi vào khoang A, khí nén đồng thời đi vàokhoang phía sau piston của van, ép lò xo lại, làm van dịch chuyển lùi sang trái Khi

lực khí nén cân bằng với lực lò xo thì van dừng lại ở vị trí cân bằng mới, đồng thờiđóng luôn đường khí nén từ bình chứa đến khoang A duy trì một áp suất không đổitrong hệ thống, tương ứng với lực tác dụng và dịch chuyển của bàn đạp Nếu muốntăng áp suất lên nữa thì phải tăng lực đạp để đẩy van sang phải, mở đường cho khínén tiếp tục đi vào Như vậy cụm van đảm bảo được sựtỷ lệ giữa lực tác dụng,chuyển vị của bàn đạp và lực phanh.

Với các xe có tải trọng trung bình và lớn phải dùng trợ lực khí nén

d Dẫn động thủy lực có trợ lực bằng bầu tích năng

Hình 1.12: Dẫn động thuỷ lực dùng bơm và các bầu tích năng

1- Van phanh; 2- Đường ống dẫn dầu; 3- Bình đựng dầu; 4- Xy lanh chính;

5- Bàn đạp phanh; 6- Các xy lanh bánh xe; 7- Bình tích năng;

8-Bộ điều chỉnh tự động áp suất kiểu rơ-le; 10- Bơm; 11- Van oan toàn

Nguyên lý làm việc:

- Khi tác dụng lên bàn đạp , dầu tác dụng lên các van ,mở đường cho chất lỏng

từ các bộ tích năng, đi đến các xy lanh bánh xe Lực đạp càng lớn, áp suất trong các

xy lanh càng cao Bộ điều chỉnh tự động áp suất kiểu rơ-le dùng để giảm tải chobơm khi áp suất trong các bình tích năng đã đạt giá trị giới hạn trên Van an toàn cótác dụng bảo vệ cho hệ thống khỏi bị quá tải

Ưu điểm: Điều khiển nhẹ nhàng thông qua việc điều khiển các van

Nhược điểm: Kết cấu phức tạp

Phạm vi sử dụng: Trên các ôtô tải trọng cực lớn

1.2.2.2 Dẫn động phanh khí nén

Ưu điểm:

- Điều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ

- Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có rò rỉ nhỏ, hệ thống vẫn có thểtiếp tục làm việc được, tuy hiệu quả phanh giảm)

- Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác như: phanh rơmóc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén

- Dễ cơ khí hóa, tự động hóa quá trình điều khiển dẫn động

Nhược điểm :

- Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn

- Do bị hạn chế bởi điều kiện rò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn củachất lỏng trong dẫn động thủy lực tới 10 ÷ 15 lần Nên kích thước và khối lượng củadẫn động lớn

- Số lượng các cụm và chi tiết nhiều

- Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn

1 2 3 4 5 6

9

10

12 8

11 7

Hình 1.13: Sơ đồ dẫn động phanh bằng khí nén

1- Máy nén khí; 2-Van an toàn; 3- Bộ điều chỉnh áp suất; 4- Bộ lắng lọc, tách ẩm;

5-Van bảo vệ kép; 6,7- Các bình chứa khí nén; 8- Tổng van phân phối;

9, 10- Xy lanh bánh xe trước; 11, 12- Xy lanh bánh xe sau

Nguyên lý làm việc:

Không khí nén được nén từ máy nén khí (1) qua bộ điều chỉnh áp suất (3), bộlắng lọc và tách ẩm (4) và van bảo vệ kép (5) vào các bình chứa khí nén (6) và (7).Van an toàn (2) có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống khi bộ điều chỉnh có sự cố Các bộphận nói trên hợp thành phần cung cấp (phần nguồn) của dẫn động

- Từ bình chứa không khí nén đi đến các khoang của van phân phối (8) Ởtrạng thái nhả phanh, van (8) đóng đường thông khí nén từ bình chứa đến các xylanh và mở đường thông các xy lanh với khí quyển

- Khi phanh: người lái tác dụng lên bàn đạp, van (8) làm việc, cắt đườngthông các xy lanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các xy lanhtrước(9), (10) và các xy lanh sau (11), (12), tác dụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra

tỳ sát trống phanh, phanh các bánh xe lại

- Khi nhả phanh: các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của các

lò xo hồi vị

1.2.2.3 Dẫn động phanh liên hợp

Dẫn động thuỷ khí được sử dụng rộng rãi trên các ô tô và đầu xe kéo móc tải

trọng lớn và đặc biệt lớn

Hình 1.14: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống mạch dẫn động liên hợp thủy khí 1- Đường ống dẫn dầu; 2- Piston xy lanh chính; 3- Xy lanh chính; 4- Bình chứa dầu

phanh; 5- Bầu trợ lực; 6- Cụm van khí nén; 8- Bình chứa khí nén;

9- Van một chiều; 10- Bơm; 11- Bộ lắng lọc và tách ẩm; 12- Tổ hợp máy nén khí;

13- Xy lanh bánh xe

- Theo mô chất công tác có thể chia mạch dẫn động thành 2 phần: khí nén vàthủy lực mắc nối tiếp Khâu nối giữa hai phần này chính là xy lanh thủy khí Kết cấutất cả các chi tiết và các cụm trong dẫn động liên hợp này đều tương tự như kết cấucác chi tiết bộ phận của dẫn động khí nén và thủy lực tương ứng

Van phân phối khí nén trong dẫn động liên hợp thường được nối với xy lanhthủy khí bằng một đường ống ngắn hay đặt trực tiếp trên vỏ của nó, nên cho phéptăng độ nhạy của dẫn động lên khoảng 1,5…3 lần so với dẫn động khí nén

Dẫn động liên hợp thủy khí do đặc điểm như vậy nên có tất cả các ưu và nhượcđiểm của dẫn động khí nén và của dẫn động thủy lực:

- Điều khiển nhẹ nhàng, dễ cơ khí hóa hay tự động hóa

- Độ nhạy cao, kích thước và khối lượng nhỏ

- Nếu một phần nào đó của dẫn động bị dò rỉ thì toàn bộ dẫn động sẽ khônglàm việc được

- Số lượng các chi tiết nhiều, kết cấu, bảo dưỡng phức tạp

Nguyên lý làm việc:

- Khi phanh, người lái điều khiển tác động một lực vào bàn đạp phanh để mởvan phanh Lúc này khí nén từ bình chứa (8) đi vào hệ thống qua van phân phối (6)đến xy lanh chính (3) Tại xy lanh chính (3), lực tác động của dòng khí có áp suấtcao (8÷10 KG/cm2) đẩy piston thủy lực tạo cho dầu phanh trong đường ống có ápsuất cao đi vào xy lanh bánh xe thực hiện quá trình phanh

1.2.2.3 Dẫn động có điều khiển ABS

Hoặc hãm cứng các bánh xe trước → trước (để đảm bảo điều kiện ổn định).Tuy nhiên quá trình phanh như vậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và antoàn nhất, vì :

Khi phanh ngặt, các bánh xe vẫn có thể bị hãm cứng và trượt dọc Các bánh xetrượt lết trên đường sẻ làm mòn lốp và giảm hệ số bám Nghiên cứu đã cho thấy hệ sốbám dọc có giá trị cao nhất khi bánh xe chịu lực dọc và trượt cục bộ trong giới hạn hệ

rb – Bán kính lăn của bánh xe

Còn ôtô, khi phanh với tốc độ 180 km/h trên đường khô, bề mặt lốp có thể bịmòn vẹt đị một lớp dày tới 6mm

Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, còn mất khả năng tiếp nhận lực ngang vàkhông thể thực hiện quay vòng khi phanh trên đọan đường cong hoặc đổi hướng đểtránh chướng ngại vật), đặc biệt là các đoạn đường có độ bám thấp Do đó dễ gây ratai nạn nguy hiểm khi phanh

0 0.2 0.4 0.6 0.8

Hình 1.15: Sự thay đổi hệ số bám dọc φx và hệ số bám ngang φy theo độ trượt tương

đối λ của bánh xe

Vì thế, để đảm bảo đồng thời điệu quả phanh và tính ổn định cao Ngoài ra còngiảm mài mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp, cần tiến hành quá trình phanh ở giới hạnđầu hãm các bánh xe, nghĩa là đảm bảo sao cho các bánh xe trong quá trình phanhkhông bị trượt lê hoàn toàn mà chỉ trượt cục bộ trong giới hạn λ=(15-30)% Đó chính

là chức năng và nhiệm vụ của hệ thống chống hãm cứng bánh xe

Để cho các bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh ngặt, cần phảiđiều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe với mặt đườngnằm trong giới hạn hẹp quanh giá trị tối ưu Các hệ thống chống hãm cứng bánh xekhi phanh có thể sử dụng các nguyên lý điều chỉnh khác nhau, như:

Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh

Theo giá trị độ trượt cho trước

Theo tỷ số vận tốc gốc của bánh xe và gia tốc hậm dần của nó

Như vậy hệ thống chống hãm cứng bánh xe là một trong các hệ thống an toànchủ động của một ôtô hiện đại Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn nguy hiểm nhờđiều khiển quá trình phanh một cách tối ưu

Hình 1.16: Quá trình phanh có và không có ABS trên dọc đường cong

1- Qũy đạo; 2- Có ABS; 3- Không có ABS; 4- Xe bị hãm cứng

b Nguyên lý làm việc

5

Hình 1.17: Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe

1- Cảm biến tốc độ; 2- Bộ phận điều khiển; 3- Cơ cấu thực hiện;

4- Nguồn năng lượng; 5- Xilanh chính hoặc tổng van khí nén;

6- Xilanh bánh xe hoặc bầu phanh

Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) thực chất là một bộ điều khiểnchỉnh lực phanh có mạch liên hệ ngược Sơ đồ khối điển hình của một ABS có dạngnhư trên hình 1-15, gồm :

Bộ phận cảm biến 1, bộ phận điều khiển 2, bộ phận chấp hành hay cơ cấu thựchiện 3 và nguồn năng lượng 1

Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số đượcchọn để điều khiển( thường là tốc độ góc hay gia tốc chậm dần của bánh xe hoặc giá

độ trượt) và truyền tín hiệu điện đến bộ phận điều khiển 2 Bộ phận 2 sẽ xử lý tín hiệu

và truyền lệnh đế cơ cấu thực hiện 3 để tiến hành giảm hoặc tăng áp sất trong dẫnđộng phanh

Chất lỏng được được truyền từ xilanh chính (hay tổng van khí nén) 5 qua 3đến các xilanh bánh xe (hay bầu phanh) 6 để ép các guốc phanh và thực hiện quátrình phanh

1.2.3 Phanh dừng và hệ thống phanh phụ

1.2.3.1 Phanh dừng

Công dụng: Đảm bảo an toàn khi chuyển động, trên ô tô ngoài hệ thống phanhchính (phanh chân) đặt ở các bánh xe, ô tô còn được trang bị thêm hệ thống phanh

dừng để hãm ô tô khi đỗ tại chỗ, dừng hẳn hoặc đứng yên trên dốc nghiêng mà không

bị trôi tự do, đồng thời hổ trợ cho hệ thống phanh chính khi thật cần thiết

Kết cấu: Cơ cấu phanh của phanh dừng nói chung không có gì khác biệt nhiều

so với cơ cấu phanh của phanh chính Phần tử ma sát của phanh dừng cũng có thể códạng trống – guốc, đĩa hay dải

- Phanh dừng có thể được lắp đặt trên các trục truyền lực (ở đầu ra của trục thứcấp hộp số hay sau trục các đăng trên mặt bích của bánh răng côn chủ động củatruyền lực chính) hoặc ở bánh xe (chung cơ cấu phanh với phanh chính)

- Phanh dừng thường chỉ tác dụng lên các bánh sau của ô tô Phanh dừng lắptrên các trục truyền lực (phanh truyền lực) thường sử dụng trên các xe du lịch cỡ lớn,

xe khách và xe tải Phanh dừng truyền lực có dẫn động điều khiển đơn giản và làmviệc hiệu quả Tuy vậy, nhược điểm là tải trọng tác dụng lên các đăng, truyền lựcchính và bán trục khi phanh lớn nên có thể gãy, vỡ các cụm chịu tải khi phanh

- Phanh dừng lắp ở bánh xe (phanh bánh xe) có cơ cấu phanh chung với phanhchính nhưng dẫn động điều khiển độc lập.Ưu điểm: không gây tải trọng lớn lên cácchi tiết của hệ thống truyền lực khi phanh nhưng lại đòi hỏi có lực dẫn động lớn Vìthế loại phanh này thường được sử dụng nhiều trên các xe du lịch cỡ nhỏ

- Về mặt kết cấu hệ thống phanh phụ chia ra: cơ khí, khí, thủy lực, điện động

- Hệ thống phanh phụ được sử dụng ngày càng rộng rãi, chủ yếu trên ô tô hành khách

và ô tô tải có tải trọng trung bình và lớn

1.3 Giới thiệu chung về xe Honda CRV 2012

1.3.1 Các thông số kỹ thuật của ô tô HONDA CRV 2012

Bảng 1.1: Các thông số kỹ thuật của ô tô HONDA CRV 2012

ST

T

I-VTEC, 4 xy lanh thẳng hàng

7 Thời gian tăng tốc từ 0 đến 100 km/

h

phun đa điểm điềukhiển điện tử MPI

10 Mức tiêu thụ nhiên liệu chu trình

đô thị cơ bản ( lít/ 100km)

đô thị phụ ( lít/ 100km)

1.3.2 Giới thiệu chung về động cơ

Hình 1.21: Động cơ lắp trên xe Honda CRV 2012 Động cơ ô tô Honda CRV 2012 có những đặc điểm kết cấu và những thông số kỹthuật như sau :

Loại động cơ: DOHC I-Vtec 16 VALVE

Động cơ Xăng 4 kỳ

Cách bố trí cam: DOHC

Loại động cơ 4 xylanh thẳng hàng

Thứ tự nổ của động cơ: 1-3-2-4

Hệ thống nhiên liệu : Phun nhiên liệu đa điểm điều khiển bằng điện tử

Loại nhiên liệu : 95

Bảng 1.2 thông số kỹ thuật đặc trưng của động cơ xe Honda CRV 2012

1.3.3 Giới thiệu chung về hệ thống phanh

Hình 1.22: Sơ đồ hệ thống phanh chính xe Honda CRV 2012

1- Đĩa phanh; 2- Vòng răng; 3- Xylanh chính; 4- Bầu trợ lực; 5- Công tắt;

6,12- Cảm biến; 7- Dòng phanh 1; 8- Bộ thủy lực; 9- Đèn báo ABS;

10- Đèn báo phanh; 11- Dòng phanh 2

Đường dây điện Đường dầu

Hệ thống phanh xe Honda CRV gồm:

Hệ thống phanh chính (phanh chân): Phanh trước và phanh sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử dụng hệ thống chống trượt ABS

Phanh dừng : phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau

Bầu trợ lực chân không

Phanh trước là đĩa má kẹp tùy động, phanh sau là loại phanh đĩa má kẹp tùy động một xylanh

1.3.4 Giới thiệu chung về hệ thống lái

Hệ thống lái xe Honda CRV 2012 là loại thanh răng –bánh răng, có trợ lực lái, gồm các thông số sau

Đường kính ngoài của vô lăng: 380 [mm]

Tỷ truyền: 13.73

1.3.5 Giới thiệu chung về hệ thống treo

1.3.5.1 Hệ thống treo phía trước

Là loại thanh chống McPherson có lò xo trụ

Bộ giảm chấn thuỷ khí

Đây thực chất là kết cấu biến thể của loại hai đòn chiều dài khác nhau, vớichiều dài đòn trên bằng không, trụ quay đứng hay thanh nối hai đòn được làm dướidạng ống lồng thay đổi được độ dài để đảm bảo động học của xe, do vậy có thể bố tríluôn giảm chấn nhờ đó đơn giản được kết cấu, giảm được số lượng khâu khớp và giảmđược khối lượng cũng như không gian bố trí hệ thống treo

Tuy nhiên nhược điểm của chúng là chất lượng chế tạo ống trượt cao, thông sốđộng học hơi kém

1.3.5.2 Hệ thống treo sau

Là loại hệ thống treo đa liên kết, sử dụng lò xo trụ

Giảm chấn thuỷ khí với các thông số

1.3.6 Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực

* Hộp số

Hộp số sử dụng trên xe là hộp số tự động 5 cấp (Động cơ đặt trước- cầu trướcchủ động) do vậy chúng được thiết kế gọn nhẹ Hộp số tự động giúp việc chuyển sốlên xuống một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và tốc độ xe

Ưu điểm so với hộp số thường:

Làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp vàthường xuyên chuyển số

Chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái xeTránh cho động cơ và dòng dẫn động khỏi bị quá tải, do nó nối chúng bằng thuỷ lực (qua biến mô) tốt hơn so với nối chúng bằng cơ khí

Hộp số tự động gồm các bộ phận chính sau:

Bộ biến mô

Bộ bánh răng hành tinh

Bộ điều khiển thuỷ lực

Bộ truyền động bánh răng cuối cùngCác thanh điều khiển

Dầu hộp số tự động

Hệ dẫn động: 1 cầu

Số tốc độ : 5 số

Chương: 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH

2.1 Xác định momen phanh yêu cầu

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của xe Honda CRV 2012

Hình 2.1: Sơ đồ tính toán lực tác dụng lên ôtô khi phanhCác ký hiệu trên hình 2-1:

+ Ga: Trọng lượng toàn bộ của xe

+ Z1: Phản lực pháp tuyến ở cầu trước khi xe đứng yên

+ Z2: Phản lực pháp tuyến ở cầu sau khi xe đứng yên

+ Pf1: Lực phanh cầu trước

+ Pf2: Lực phanh cầu sau

+ Pw: Lực cản không khí

+ Pj: Lực quán tính của xe khi chuyển động

+ v: Vận tốc của xe

+ Lo: Chiều dài cơ sở của xe

+ hg: Chiều cao trọng tâm của xe

+ a: Khoảng các từ trọng tâm đến cầu trước

+ b: Khoảng các từ trọng tâm đến cầu sau

Mô-men phanh yêu cầu ở cơ cấu phanh trước Mbx1 [N.m] Theo [2]:

bx2 bx2 bx2 bx2 bx bx2

+ Pbx1: Lực phanh yêu cầu ở cơ cấu phanh trước [N] Theo [2]:

+ Rbx: Bán kính làm việc trung bình của bánh xe [mm] Theo [2]:

Trong đó:

b: Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp Theo [2]:

b = 0,93 ÷ 0,95 [4].Chọn b = 0,93