Luận văn Cơ sở lý thuyết và đánh giá về tiêu chuẩn thiết bị kiểm định an toàn kỹ thuật ô tô ở nước ta hiện nay (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Cơ sở lý thuyết và đánh giá về tiêu chuẩn thiết bị kiểm định an toàn kỹ thuật ô tô ở nước ta hiện nay (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN THÀNH BẮC CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ĐÁNH GIÁ VỀ TIÊU CHUẨN THIẾT BỊ KIỂM ĐỊNH AN TOÀN KỸ THUẬT Ô TÔ Ở NƯỚC TA HIỆN NAY NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ô TÔ, MÁY KÉO - 605246 S KC 0 0 0 4 1 9 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2005
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN THÀNH BẮC CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ĐÁNH GIÁ VỀ TIÊU CHUẨN, THIẾT BỊ KIỂM ĐỊNH AN TOÀN KỸ THUẬT Ô TÔ Ở NƯỚC TA HIỆN NAY Chuyên ngành: Khai thác và bảo trì ô tô máy kéo Mã số ngành: 60 52 46 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2005
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ĐÁNH GIÁ VỀ TIÊU CHUẨN, THIẾT BỊ KIỂM ĐỊNH AN TOÀN KỸ THUẬT Ô TÔ Ở NƯỚC TA HIỆN NAY Chuyên ngành: Khai thác và bảo trì ô tô máy kéo Mã số ngành: 60 52 46 Họ tên học viên: Nguyễn Thành Bắc Người hướng dẫn: TS. Lâm Mai Long Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2005
4. TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ và tên: NGUYỄN THÀNH BẮC Sinh ngày : 17 tháng 02 năm 1971 Nơi sinh : xã Xuân Châu, huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh hóa. Quê quán: xã Chánh Hội, huyện Mang Thít, tỉnh Vĩnh Long. Địa chỉ liên lạc: Chi cục đăng kiểm Vĩnh Long - 10/2 Đinh Tiên Hòang, phường 8, thị xã Vĩnh Long, tỉnh Vĩnh Long. Quá trình đào tạo: Từ năm 1990 đến 1995 : Học Cao đẳng ô tô ở Trường Sư phạm kỹ thuật 4 nay là Trường Cao đẳng sư phạm kỹ thuật Vĩnh Long. Từ năm 1999 đến 2001 : Học đại học chuyên ngành Cơ khí động lực do Trường đại học sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh liên kết tổ chức tại Trường cao đẳng sư phạm kỹ thuật Vĩnh Long. Từ năm 2003 đến 2005 : Học cao học chuyên ngành Khai thác và bảo trì ô tô máy kéo tại Trường Đại học sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh. Quá trình công tác: Từ năm 1995 đến 2001 : Công tác tại Sở Giao thông công chánh nay là Sở Giao thông vận tải Trà Vinh, tỉnh Trà Vinh. Từ năm 2001 đến nay : Công tác tại Chi cục Đăng kiểm Vĩnh Long, Cục đăng kiểm Việt Nam.
5. LỜI CÁM ƠN Sau hơn hai năm học tập khóa cao học tại Trường đại học sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, được sự giảng dạy nhiệt tình của thầy cô, tôi đã hòan thành khóa học và hòan chỉnh luận văn tốt nghiệp. Thành quả mà tôi đạt được hôm nay là nhờ sự giúp đỡ, chỉ dẫn của tòan thể quí thầy cô ở Trường, đặc biệt là thầy hướng dẫn luận văn tốt nghiệp TS. Lâm Mai Long. Thầy đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tôi thật nhiều trong học tập cũng như thực hiện luận văn tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn : - TS. Lâm Mai Long - Phó hiệu trưởng Trường đại học sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh- Người trực tiếp hướng dẫn luận văn tốt nghiệp, - PGS TS. Đỗ Văn Dũng - Chủ nhiệm khoa ô tô- và tòan thể giảng viên khoa cơ khí ô tô Trường đại học sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, - Ban giám hiệu, phòng Quản lý khoa học, quan hệ quốc tế và sau đại học, Tòan thể quí thầy cô giảng dạy khóa cao học ô tô 2003-2005, - GS TSKH. Nguyễn Hữu Cẩn - đại học bách khoa Hà Nội- qua các bài báo cáo khoa học và qua những lời chỉ dẫn trong các buổi hội thảo khoa học mà tôi được tham gia, - PGS TS. Nguyễn Lê Ninh, PGS TS. Phạm Xuâm Mai, PGS TS. Nguyễn Văn Phụng, TS. Nguyễn Nước, TS. Nguyễn Hữu Hường qua các bài giảng trên lớp và các chỉ bảo thêm giúp tôi hòan thành luận văn tốt nghiệp, - PGS TS. Nguyễn Khắc Trai - đại học bách khoa Hà Nội- qua các bài báo cáo khoa học, qua các buổi giảng đào tạo đăng kiểm viên hạng III, II và qua các chỉ dẫn giúp tôi hòan thành luận văn tốt nghiệp, - Ông Vũ Như Trình, TS. Nguyễn Hòang Tri, ông Ngô Ngọc Sơn - lãnh đạo phòng kiểm định xe cơ giới, Cục Đăng kiểm Việt Nam- người trực tiếp lãnh đạo và giảng dạy công tác kiểm định xe cơ giới, - Tòan thể đăng kiểm viên trên tòan quốc, nhất là lãnh đạo và đăng kiểm viên các Trung tâm kiểm định phía Nam đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp, - Ban lãnh đạo Cục đăng kiểm Việt Nam, ban lãnh đạo Chi cục Đăng kiểm Vĩnh Long và tòan thể công chức viên chức trong đơn vị đã cho phép tôi theo học cao học và tạo điều kiện cho tôi hòan thành tốt khóa học, - Ngòai ra tôi cũng vô cùng biết ơn cha mẹ, anh chị em - những người đã nuôi dạy tôi khôn lớn và luôn đôn đốc, động viên tôi suốt quá trình học tập. Cảm ơn tòan thể bạn bè, đồng nghiệp, người thân đã giúp tôi rất nhiều trong suốt thời gian học tập và rèn luyện. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 09 năm 2005 Người cảm ơn Nguyễn Thành Bắc
6. MAIN CONTENTS Technical properties of automobile parts are gradually changed during the process of being used. This change may happen for a long time. It is the main cause that affects automobile working and it follows natural rules (abrasive rule, aging rule, oxygenizing etc). However, this change, which sometimes happens suddenly and does not follow any rules, often causes severe damage. Nowadays, most countries in the world use equipments and machines to check the safety status of automobile technical properties. This method, called technical property diagnosis, is based on a system of rules and specific technical criteria to diagnose whether the automobile is in good or bad technical status. In our country, technical property diagnosis has been the main method to test the status of automobile parts and the whole automobile as well without disassembling. This method is also very good for maintenance and repair. It is especially good in periodical automobile test (Auto Register) to issue quality license which allows an automobile the right to run on streets. One problem that is concerned to technical property diagnosis is how to choose and identify parameters which will be considered as the basic for automobile diagnosis. These parameters may include sizes, characteristics, and working efficiency and working process of the automobile. Parameters of technical property diagnosis must be stable and generalized and supply most information about the technical property status of the automobile as much as possible. The parameters that are collected in the first time may not be the optimal ones. Therefore, these parameters must be tested, supplemented, adjusted many times during trials in the laboratory or practical surveys during tests, maintenances, and repairs. Then we can select the most exact technical ones for exactly expressing how much broken the automobile may be as well as supplying the most exact and adequate information about the automobile. Therefore, nowadays in our country, the system of automobile testing criteria 22.TCN 224-2001 is not absolutely a perfect one. It must be continuously supplemented basing on practical experiences during automobile tests in register stations, working conditions as well as working environment of automobiles. This supplementing activity must be closely concerned to economic and social conditions of our country in each development stage. The content of this essay is to analyze and to build up theoretical basis for registering and testing the safety and technical properties of automobiles. Then, the author will carry out practical surveys on equipments of automobile register stations in Ho Chi Minh City. Since then, the author will give comments on correspondence of the current testing criteria in the practical conditions of our country, and will submits petitions on supplementing some new important criteria that may strongly affect the technical safety and that are not mentioned in the current system of technical criteria. On the other hand, the author will give some comments on whether the current equipments have met requirements of criteria or not. The author will recommend equip some more equipments in order to make the process of registering and testing in our country better. As a result, step by step, mechanization of register stations in our country will be improved. And the quality of automobile registering and testing will be improved, too.
7. MỤC LỤC Nội dung Trang Nhiệm vụ luận văn Tóm tắt nội dung Chương 1: Đặt vấn đề 1 Chương 2: Hệ thống các tiêu chuẩn an tòan kỹ thuật ô tô ở nước ta hiện nay 5 2.1. Tiêu chuần an tòan kỹ thuật về hệ thống phanh 6 2.2. Tiêu chuần an tòan kỹ thuật về hệ thống lái 7 2.3. Tiêu chuần an tòan kỹ thuật về bánh xe 7 2.4. Tiêu chuần an tòan kỹ thuật về hệ thống truyền lực 7 2.5. Tiêu chuần an tòan kỹ thuật về hệ thống treo 8 2.6. Tiêu chuần an tòan kỹ thuật về hệ thống chiếu sáng, tín hiệu 8 Chương 3: Cơ sở lý thuyết của các tiêu chuẩn kiểm định 9 3.1. Cơ sở lý thuyết tiêu chuẩn kiểm định về hệ thống phanh 10 3.1.1. Cơ sở lý thuyết xác định các chỉ tiêu trong tiêu chuẩn kiểm 10 định an tòan kỹ thuật hệ thống phanh ô tô. 3.1.2. Một số vấn đề cơ bản về quá trình phanh có liên quan đến các 19 chỉ tiêu kiểm định hệ thống phanh ô tô. 3.1.2.1. Những chú ý khi kiểm tra hệ thống phanh trong quá 19 trình kiểm định 3.1.2.2. Cơ sở lý thuyết một số yêu cầu trong thao tác khi 20 kiểm định hệ thống phanh ô tô. 3.1.3. Nhận xét, đánh giá và kiến nghị. 23 3.2. Cơ sở lý thuyết tiêu chuẩn kiểm định hệ thống lái và bánh xe. 27 3.2.1. Cơ sở lý thuyết chọn các chỉ tiêu trong tiêu chuẩn kiểm định 27 an toàn kỹ thuật hệ thống lái và bánh xe ô tô. 3.2.2. Tiêu chuẩn kiểm định hệ thống lái, bánh xe nhằm đảm bảo 29 ổn định chuyển động của ô tô. 3.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định ngang của ô tô khi chuyển 33 động quay vòng. 3.2.4. Kiểm định ô tô và vấn đề động học, động lực học quay vòng 35 của ô tô. 3.2.5. Nhận xét, đánh giá và kiến nghị. 38 3.3. Cơ sở lý thuyết tiêu chuẩn kiểm định hệ thống truyền lực. 41 3.3.1. Cơ sở lý thuyết . 41 3.3.2. Nhận xét, đánh giá và kiến nghị. 43 3.4. Cơ sở lý thuyết tiêu chuẩn kiểm định hệ thống treo. 44 3.4.1. Cơ sở lý thuyết. 44 3.4.2. Một số vấn đề cần quan tâm liên quan đến tiêu chuẩn kiểm 46 định hệ thống treo ô tô. 3.4.3. Nhận xét, đánh giá và kiến nghị. 48 3.5. Cơ sở lý thuyết tiêu chuẩn kiểm định hệ thống chiếu sáng, tín 49 hiệu.
8. Chương 4: Thiết bị kiểm định 51 4.1. Thiết bị trang bị tại các Trung tâm kiểm định. 52 4.2. Các thiết bị cần trang bị bổ sung. 52 4.3. Cơ sở lý thuyết một số thiết bị kiểm định. 52 4.4. Nhận xét, đánh giá và kiến nghị . 64 Chương 5: Khảo sát thực tế 65 5.1. Nội dung khảo sát. 66 5.2. Kế hoạch khảo sát. 66 5.3. Kết quả khảo sát. 66 5.4. Nhận xét và kiến nghị. 67 Chương 6: Kết luận và hướng phát triển đề tài. 68 Tài liệu tham khảo Tóm tắt lý lịch trích ngang Phụ lục 1: Thiết bị kiểm tra phanh và lực kéo 71 Phụ lục 2: Một số phương pháp chẩn đóan hệ thống lái và bánh xe 95 Phụ lục 3: Một số dạng hệ thống treo và thiết bị kiểm tra 110 Phụ lục 4: Nguyên lý cấu tạo thiết bị kiểm tra đồng hồ tốc độ 112 Phụ lục 5: Nguyên lý cấu tạothiết bị đo khí xả 114
9. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 1
10. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 Trong quá trình khai thác và sử dụng ô tô, công việc kiểm tra định kỳ ô tô là một vấn đề rất quan trọng, nhằm đảm bảo an tòan kỹ thuật ô tô khi lưu thông trên đường, hạn chế tai nạn giao thông, nâng cao chất lượng phục vụ hành khách và chuyên chở hàng hóa. Cơ sở để đánh giá mức độ đảm bảo an tòan kỹ thuật ô tô là tiêu chuẩn kiểm định. Ngành đăng kiểm bộ kiểm định ôtô là một ngành còn rất mới mẻ. Nhiệm vụ chính của ngành là kiểm tra định kỳ xác định tình trạng đảm bảo an toàn kỹ thuật của ôtô đang lưu hành và cấp giấy chứng nhận an toàn kỹ thuật có thời hạn cho ôtô được phép lưu thông trên đường bộ. Chỉ tiêu để đánh giá mức độ an toàn kỹ thuật hiện nay là tiêu chuẩn kiểm định an toàn kỹ thuật và vệ sinh môi trường phương tiện cơ giới đường bộ 22.TCN 224 – 2001. Tiêu chuẩn 22.TCN 224 – 2001 được Bộ giao thông vận tải soạn thảo và ban hành dựa trên thực trạng tình hình sử dụng ôtô ở nước ta hịên nay, có cơ sở khoa học đồng thời cũng qua tham khảo tiêu chuẩn về kiểm định ôtô ở một số nước trên thế giới và khu vực. Đây là tiêu chuẩn phù hợp với tình hình nước ta trong thời gian qua Công việc đưa tiêu chuẩn này vào thực tế cuộc sống, vào công tác kiểm định ôtô ở nước ta là lực lượng đăng kiểm viên xe cơ giới. Đa số đăng kiểm viên đã qua đào tạo trung học, cao đẳng hay đại học chuyên ngành ô tô trong nước hoặc nước ngoài, có trình độ, năng lực vận dụng tốt chuyên môn vào trong công việc của mình. Nhưng do trình độ chuyên môn của mỗi người có hạn lại không đồng đều, nên phần lớn đăng kiểm viên vẫn chưa nắm vững cơ sở lý thuyết, cơ sở khoa học của tiêu chuẩn kiểm định an toàn kỹ thuật ôtô ở nước ta hiện nay. Một bộ phận các Đăng kiểm viên có trình độ cao, có kinh nghiệm và tay nghề giỏi thì hiểu rõ nhưng mức độ logic chưa cao. Để giúp các đăng kiểm viên xe cơ giới hiểu rõ hơn, chắc chắn hơn tác giả xin tổng hợp và xác định cơ sở lý thuyết về các tiêu chuẩn kiểm định an toàn kỹ thuật ôtô 22.TCN 224 – 2001. Trong quá trình sử dụng ôtô, tính năng kỹ thuật của các bộ phận dần dần bị thay đổi. Quá trình thay đổi ấy có thể kéo rất dài, đó là những nguyên nhân tác động trong quá trình làm việc diễn biến theo qui luật tự nhiên (qui luật mài mòn, lão hoá, ôxy hoá ) nhưng cũng có khi thay đổi trạng thái xảy ra đột ngột không theo qui luật, gây hư hỏng nặng. Quá trình thay đổi do làm việc xảy ra ở tất cả các bộ phận của ôtô: động cơ, thùng bệ, khung, hệ thống phanh, hệ thống lái, hệ thống treo tất cả đều liên quan với nhau và thể hiện dưới những sự thay đổi theo qui luật hay không theo qui luật. Trong điều kiện làm việc bình thường, nguyên nhân chính làm hao mòn bề mặt làm việc và giảm độ bền là do quá trình lý hoá gây nên. Những nhân tố ảnh hưởng đến tuổi bền sử dụng ôtô là kết cấu chi tiết, vật liệu và chất lượng gia công chi tiết. Ngoài ra còn có ảnh hưởng của khí hậu, điều kiện đường sá, chế độ sử dụng xe, trình độ lái xe, chất lượng bảo dưỡng và sửa chữa Vì vậy, trong quá trình sử dụng ôtô, trạng thái kỹ thuật của ôtô luôn thay đổi, tùy theo chất lượng các chi tiết và điều kiện sử dụng mà chiều hướng xấu đi của mỗi ôtô đều khác nhau. Có nhiều cách để xác định trạng thái kỹ thuật của ôtô, tháo rời các cụm tổng thành để kiểm tra cũng là một cách nhưng không tốt vì nó sẽ phá hỏng trạng thái tiếp xúc tốt của các chi tiết, tăng tổng chi phí lao động kỹ thuật. Ngày nay, hầu hết các quốc gia trên thế giới đều dùng máy móc thiết bị để kiểm tra trạng thái kỹ thuật của ôtô, đây còn gọi là phương pháp chẩn đoán kỹ thuật. Phương pháp này dựa trên một hệ thống các qui luật, tiêu chuẩn đặc trưng cho trạng thái kỹ thuật của ôtô để chẩn đoán tình trạng xấu của ôtô. Ở nước ta chẩn đoán kỹ thuật đã trở thành một phương pháp chính để kiểm tra trạng thái kỹ thuật ôtô, của tổng thành mà không phải tháo rời, hỗ trợ tốt cho công tác bảo dưỡng, sửa chữa và nhất là trong công tác kiểm tra định kỳ ôtô để cấp phép lưu hành cho phép ô tô được lưu thông trên đường giao thông. Trong kiểm định ôtô, phương pháp chẩn đoán kỹ thuật được sử dụng để đánh giá nhanh trạng thái kỹ thuật của từng hệ thống, tổng thành ôtô, đơn thuần có tính dự báo, phát hiện hư hỏng để yêu cầu đưa ôtô đi sửa chữa, điều chỉnh cho phù hợp với tiêu chuẩn hiện hành. Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 2
11. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 Trong suốt thời gian ôtô hoạt động, ngoài việc thay đổi tính năng kỹ thuật ôtô thì các sự cố kỹ thuật cũng xuất hiện dưới dạng này hay dạng khác. Sự cố kỹ thuật ôtô có thể phân thành bốn loại sau: - Hư hỏng do kết cấu: là các hư hỏng phát sinh theo qui luật, có đặc trưng giống nhau ở cùng một vị trí nhất định. Đó là các hư hỏng thường gặp như gãy, nứt do sức bền kém, tập trung ứng suất, tính toán thiết kế sai - Hư hỏng do công nghệ: bao gồm các hư hỏng do không đảm bảo độ bóng, độ cứng bề mặt, nhiệt luyện sai - Hư hỏng do vận hành: Gồm các hư hỏng xảy ra do người lái vận hành ôtô sai qui tắc như chở quá tải, thiếu dầu nhờn, nhiên liệu không đảm bảo chất lượng - Hư hỏng do quá trình già cỗi của chi tiết máy: do thời gian sử dụng ôtô quá lâu các chi tiết hao mòn nhanh mất khả năng điều chỉnh hay phục hồi nên phát sinh sự cố kỹ thuật. Đây là hư hỏng tự nhiên, tuân theo các qui luật hao mòn tự nhiên. Độ mòn chi tiết càng cao hiện tượng rung động, va đập chi tiết càng lớn, quá trình già cỗi càng nhanh hơn dễ dẫn đến phá hủy chi tiết. Sự cố hư hỏng xảy ra bởi nhiều nguyên nhân, tùy theo chế độ sử dụng, chế tạo, bảo dưỡng, sửa chữa mà các nguyên nhân sẽ thay đổi. Biểu hiện của sự cố rất đa dạng cho nên việc chọn các tham số chẩn đoán, phương pháp chẩn đoán là rất quan trọng. Một trong những vấn đề có liên quan đến công việc chẩn đoán là chọn và xác định số lượng các tham số lấy làm cơ sở sử dụng trong chẩn đoán, như các tham số độ lớn, đặc điểm của đối tượng, hiệu quả làm việc của các hệ thống và quá trình làm việc của đối tượng chẩn đoán. Phương pháp xác định thông số chẩn đoán là dựa trên hai đặc trưng tốt và không tốt của từng đối tượng. Mỗi điểm không tốt xác định một sự sai lệch của tham số cấu trúc so với trị số giới hạn cho phép thể hiện qua dấu hiệu xác định. Trong điều kiện không có thông số cấu trúc, chúng ta chỉ khảo sát những thông số nằm trong giới hạn cho phép. Quá trình xác định các thông số trước hết phải tiến hành phân tích các sự cố và các dạng hư hỏng của ôtô theo số liệu thống kê. Việc phân tích này có thể xác định được độ tin cậy trong quá trình làm việc của các bộ phận của ôtô nhất là các hệ thống ảnh hưởng đến an toàn kỹ thuật xe. Sau đó tíến hành phân tích các sự cố thường xảy ra theo sơ đồ các bước như sau: tính năng của tổng thành Æ sự lắp ghép của các chi tiết Æ các thông số cấu trúc của tổng thành Æ các hư hỏng có thể xảy ra Æ triệu chứng có thể xảy ra hư hỏng Æ tìm ra thông số chẩn đoán. Khi thực hiện đầy đủ các mức trên, chúng ta sẽ xác định được danh sách sơ bộ các thông số dùng để kiểm tra trong quá trình chẩn đoán. Các thông số này đòi hỏi phải ổn định và tổng quát, cung cấp nhiều nhất tin tức về trạng thái kỹ thuật của ôtô được chẩn đoán. Các thông số thu được theo các bước trên chưa phải là tối ưu. Vì vậy nó phải được kiểm nghiệm, bổ sung, sửa chữa thông qua thực nghiệm trong phòng thí nghiệm hay nghiên cứu thực tế trong quá trình kiểm định, bảo dưỡng, sửa chữa để chọn một cách đúng đắn các thông số, đảm bảo thể hiện đúng hư hỏng có thể xảy ra và có khối lượng thông tin đầy đủ, chính xác nhất. Trị số được chọn của các thông số phải là hữu hạn và hoàn toàn có thể xác định được. Do vậy, hệ thống các tiêu chuẩn kiểm định ôtô hiện nay ở nước ta trong tiêu chuẩn 22.TCN 224 – 2001 chưa phải là tuyệt đối hoàn chỉnh mà nó còn cần phải được bổ sung liên tục thông qua thực tế kinh nghiệm trong công tác kiểm định ở các Trung tâm kiểm định và điều kiện làm việc cũng như môi trường làm việc của ôtô, đồng thời công tác này cũng gắn liền với điều kiện kinh tế, xã hội ở nước ta trong từng giai đoạn phát triển. Theo thống kê của cơ quan chức năng, thì hàng năm ở nước ta có khỏang 0,55% số vụ tai nạn giao thông do sự cố kỹ thuật gây ra (Con số này luôn được kéo giảm, thời điểm 1995 là 5%, nay còn 0,55%). Trong đó, tai nạn do hư hỏng kỹ thuật của hệ thống phanh chiếm khỏang 50%, do hệ thống lái chiếm khỏang 30%, còn lại là do các hệ thống khác mà chủ yều thuộc về phần gầm ô tô. Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 3
12. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 Do vậy, với thời gian có hạn nên tác giả chỉ giới hạn phân tích cơ sở lý thuyết về các tiêu chuẩn kiểm định ô tô tập trung phần gầm ô tô, bao gồm các hệ thống chính như: hệ thống phanh, hệ thống lái, hệ thống treo, hệ thống truyền lực. Trong đó chủ yếu là phân tích về hệ thống phanh và hệ thống lái- hai hệ thống quan trọng nhất, xác xuất gây tai nạn do có sự cố kỹ thuật khi lưu thông trên đường là cao nhất. Để dễ dàng cho việc đi sâu về cơ sở lý thuyết, cơ sở khoa học của các tiêu chuẩn kiểm định ô tô hiện hành, công việc đầu tiên là tìm hiểu về các chỉ tiêu cụ thể qui định trong tiêu chuẩn 22 TCN 224-2001. Nguyên văn các chỉ tiêu kiểm định của các hệ thống cần phân tích trong giới hạn của đề tài được trình bày cụ thể ở chương hai. Nội dung chính nghiên cứu của đề tài là phân tích và xây dựng cơ sở lý thuyết của hệ thống tiêu chuẩn kiểm định an tòan kỹ thuật ô tô trình bày ở chương hai; đồng thời sau khi tìm hiểu cặn kẽ về cơ sở lý thuyết, tác giả sẽ tiến hành đi khảo sát thực tế tình hình trang bị thiết bị kiểm định tại các Trung tâm kiểm định xe cơ giới trong địa bàn thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh phía Nam, từ đó đánh giá mức độ phù hợp của hệ thống tiêu chuẩn kiểm định hiện hành trong điều kiện thực tế của nước ta và kiến nghị bổ sung một số chỉ tiêu quan trọng có ảnh hưởng lớn đến an tòan kỹ thuật mà tiêu chuẩn chưa đề cập đến. Đồng thời cũng có nhận xét về mức độ trang bị thiết bị hiện nay có đáp ứng được với yêu cầu của tiêu chuẩn đề ra chưa; bên cạnh đó cũng kiến nghị bổ sung một số thiết bị nhằm đáp ứng và đảm bảo tốt cho công tác kiểm định ở nước ta, từng bước nâng cao mức độ cơ giới hóa các Trung tâm kiểm định và góp phần nâng cao chất lượng của công tác kiểm định. Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 4
13. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 CHƯƠNG 2 TIÊU CHUẨN KIỂM ĐỊNH AN TÒAN KỸ THUẬT Ô TÔ Trích tiêu chuẩn 22 TCN 224-2001, ban hành kèm theo quyết định số 4134/2001/QĐ-BGTVT ngày 05 tháng 12 năm 2001 của Bộ giao thông vận tải. Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 5
14. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 2.1. TIÊU CHUẨN AN TÒAN KỸ THUẬT VỀ HỆ THỐNG PHANH 2.1.1. Các cụm chi tiết đúng hồ sơ kỹ thuật, lắp ghép đúng và chắc chắn. Đầy đủ các chi tiết kẹp chặt và phòng lỏng. 2.1.2. Không được rò rỉ dầu phanh hoặc khí nén trong hệ thống , các ống dẫn dầu hoặc khí nén không được rạn nứt. 2.1.3. Dẫn động cơ khí của phanh chính và phanh đỗ xe: linh hoạt, nhẹ nhàng, không biến dạng, rạn nứt. Bàn đạp phanh phải có hành trình tự do theo qui định của nhà sản xuất. Cáp phanh đỗ (nếu có) không hư hỏng, không chùng lỏng khi phanh. 2.1.4. Đối với hệ thống phanh dẫn động khí nén (phanh hơi): áp suất của hệ thống phanh hơi phải đạt áp suất qui định theo tài liệu kỹ thuật. Bình chứa khí nén đủ số lượng theo hồ sơ kỹ thuật, không rạn nứt. Các van đầy đủ, hoạt động bình thường. 2.1.5. Trợ lực phanh đúng theo hồ sơ kỹ thuật, kín khít, hoạt động tốt. 2.1.6. Hiệu quả của phanh chính và phanh đỗ xe: • Hiệu quả phanh chính khi thử trên đường: - Thử trên mặt đường bê tông nhựa hoặc bê tông xi măng bằng phẳng và khô, hệ số bám ϕ không nhỏ hơn 0,6. - Hiệu quả phanh được đánh giá bằng 1 trong 2 chỉ tiêu quãng đường phanh Sp(m) hoặc 2 gia tốc chậm dần lớn nhất khi phanh Jp.max (m/s ) với chế độ thử phương tiện không tải ở tốc độ 30km/h và được qui định như sau: Bảng 2-1 Phân nhóm Quãng đường phanh Gia tốc phanh 2 Sp (m) Jp.max (m/s ) Nhóm 1: Ô tô con, ô tô con chuyên Không lớn hơn Không nhỏ hơn dùng đến 9 chỗ (kể cả người lái) 7,2 5,8 Nhóm 2: ô tô tải có trọng lương toàn bộ ≤8.000kG, ôtô khách trên 09 Không lớn hơn Không nhỏ hơn chỗ ngồi (kể cả người lái) có chiều 9,5 5,0 dài không lớn hơn 7,5m Nhóm 3: ôtô hoặc đoàn ôtô có tổng trọng lượng >8.000kG, ôtô khách trên Không lớn hơn Không nhỏ hơn 09 chỗ ngồi (kể cả người lái) có tổng 11,0 4,2 chiều dài lớn hơn 7,5m - Khi phanh, quĩ đạo chuyển động của phương tiện không lệch hơn 80 so với phương chuyển động ban đầu và không lệch khỏi hành lang 3,50m. • Hiệu quả phanh chính khi thử trên băng thử: - Chế độ thử: phương tiện không tải - Tổng lực phanh không nhỏ hơn 50% trọng lượng phương tiện không tải G0 đối với tất cả các loại xe. - Sai lệch lực phanh trên một trục (giữa bánh bên phải và bên trái): Kd = (Pp lớn – Pp nhỏ). 100% / Pp lớn. Kd không được lớn hơn 25% • Phanh đỗ xe (điều khiển bằng tay hoặc chân): Chế độ thử: phương tiện không tải Dừng được ở độ dốc 20% đối với tất cả các loại xe khi thử trên dốc hoặc tổng lực phanh trên các bánh xe có bố trí phanh tay không nhỏ hơn 16% trọng lượng phương tiện không tải G0 khi thử trên băng thử. Quãng đường phanh không lớn hơn 6m khi thử phanh trên đường với vận tốc xe chạy 15km/h. Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 6
15. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 2.2. TIÊU CHUẨN AN TÒAN KỸ THUẬT VỀ HỆ THỐNG LÁI Các cụm, chi tiết đúng hồ sơ kỹ thuật, lắp ghép đúng và chắc chắn, đầy đủ các chi tiết kẹp chặt và phòng lỏng, các chi tiết được bôi trơn theo qui định. 2.2.1. Vô lăng : đúng kiểu loại, không nứt vỡ, định vị đúng, bắt chặt với trục lái. 2.2.2. Trục lái: đúng kiểu loại, lắp ghép đúng, chắc chắn, không rơ dọc, rơ ngang. 2.2.3. Cơ cấu lái: đúng kiểu loại, không rò rỉ dầu thành giọt, lắp ghép đúng và chắc chắn, đủ chi tiết kẹp chặt và phòng lỏng. 2.2.4. Thanh và đòn dẫn động lái: đúng kiểu loại, không biến dạng, không có vết nứt, đủ các chi tiết kẹp chặt và phòng lỏng, lắp ghép đúng và chắc chắn. 2.2.5. Các khớp cầu và khớp chuyển hướng: đúng kiểu loại, lắp ghép đúng và chắc chắn, đủ chi tiết phòng lỏng, không rơ, không có tiếng kêu khi lắc vô lăng lái, không có vết nứt, vỏ bọc chắn bụi không được thủng rách. 2.2.6. Ngõng quay lái: đúng kiểu loại, không biến dạng, không có vết nứt, không rơ giữa bạc và trục, không rơ khớp cầu. Lắp ghép đúng và chắc chắn. 2.2.7. Độ rơ góc của vô lăng lái không lớn hơn: - 100 đối với ôtô con (kể cả ôtô con chuyên dùng), ôtô khách đến 12 chỗ (kể cả chỗ người lái), ôtô tải có tải trọng đến 1.500 kg. - 200 đối với ôtô khách trên 12 chỗ (kể cả chỗ người lái). - 250 đối với ôtô tải có tải trọng trên 1.500 kg. - Giới hạn độ rơ góc vô lăng lái của các loại ôtô chuyên dùng tương ứng với giới hạn của ôtô cơ sở hoặc theo tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất. 2.2.8. Trợ lực lái: lắp ghép đúng và chắc chắn, đảm bảo hoạt động bình thường và có hiệu quả, không rò rỉ dầu thành giọt, không có sự rò rỉ khí nén, không được có sự khác biệt lớn giữa lực lái trái và lực lái phải 2.2.9. Độ trượt ngang của bánh xe dẫn hướng: ở vị trí tay lái thẳng độ trượt ngang không lớn hơn 5mm/m khi thử trên băng thử. 2.3. TIÊU CHUẨN AN TÒAN KỸ THUẬT VỀ BÁNH XE - Các chi tiết kẹp chặt và phòng lỏng đầy đủ, đúng qui cách. - Vành đĩa, vòng hãm đúng kiểu loại, không biến dạng, không rạn nứt, không cong vênh, không có biểu hiện hư hỏng. Vòng hãm phải khít vào bánh xe. - Moay ơ quay trơn, không bó kẹt, không có độ rơ dọc trục và hướng kính. - Lốp đúng kích cỡ và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật của từng loại xe, đủ số lượng, đủ áp suất, không phồng rộp, không nứt vỡ và không mòn tới lớp sợi mành. - Lốp của bánh xe dẫn hướng không sử dụng lốp đắp, cùng kiểu hoa lốp, chiều cao hoa lốp phải đồng đều và có trị số như nhau: Bảng 2-2 Loại xe Chiều cao hoa lốp(mm) Ôtô con đến 09 chỗ (kể cả người lái), ôtô con Không nhỏ hơn 1,6 chuyên dùng Ôtô khách trên 09 chỗ (kể cả chỗ người lái) Không nhỏ hơn 2,0 Ô tô tải, ôtô chuyên dùng Không nhỏ hơn 1,0 2.4. TIÊU CHUẨN AN TÒAN KỸ THUẬT VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC - Các tổng thành đúng với hồ sơ kỹ thuật, lắp ghép đúng, đủ các chi tiết kẹp chặt và phòng lỏng, không rò rỉ chất lỏng thành giọt. - Ly hợp đóng nhẹ nhàng, cắt dứt khoát. Bàn đạp ly hợp phải có hành trình tự do theo qui định của nhà sản xuất. - Hộp số không nhảy số, không biến dạng, không nứt. Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 7
16. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 - Trục các đăng không biến dạng, không nứt. Độ rơ của then hoa và các trục chữ thập nằm trong giới hạn cho phép. - Cầu xe không biến dạng, không nứt. 2.5. TIÊU CHUẨN AN TÒAN KỸ THUẬT VỀ HỆ THỐNG TREO Đầy đủ, đúng hồ sơ kỹ thuật, lắp ghép đúng và chắc chắn, không nứt gẫy, không rò rỉ dầu và khí nén, đảm bảo cân bằng thân xe. 2.6. TIÊU CHUẨN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU Đủ số lượng, đúng với hồ sơ kỹ thuật, lắp ghép đúng và chắc chắn, không nứt vỡ. 2.6.1. Đèn chiếu sáng phía trước: - Đồng bộ, đủ dải sáng xa và gần. - Khi kiểm tra bằng thiết bị: cường độ sáng của một đèn chiếu xa (pha) không nhỏ hơn 10.000cd. Theo phương thẳng đứng chùm sáng không được hướng lên trên và không được hướng xuống dưới quá 2%. Theo phương ngang chùm sáng của đèn bên phải (tính từ phía người kiểm tra) không lệch trái quá 2%, không được lệch phải 1%, chùm sáng của đèn bên trái không được lệch phải hoặc trái quá 2%. - Khi kiểm tra bằng quan sát: dải sáng xa (pha) không nhỏ hơn 100m với chiều rộng 4m, dải sáng gần không nhỏ hơn 50m. Ánh sáng trắng. 2.6.2. Các đèn tín hiệu: Đồng bộ, đủ số lượng, đúng vị trí, lắp ghép chắc chắn. Riêng đèn xin đường phải có tần số nháy từ 60-120 lần/ phút và thời gian khởi động từ lúc bật công tắc đến khi đèn sáng không quá 3 giây. - Khi kiểm tra bằng thiết bị, tiêu chuẩn như sau: Bảng 2-3 Loại đèn Vị trí Màu Cường độ sáng (cd) Đèn tín hiệu xin đường Trước Vàng 80 đến 700 Sau Vàng 40 đến 400 Đèn tín hiệu kích thước Trước Trắng 2 đến 60 Sau Đỏ 1 đến 12 Đèn tín hiệu phanh Sau Đỏ 20 đến 100 Đèn soi biển số Sau Trắng 1 đến 60 2.6.3. Còi điện: Âm lượng đo ở khoảng cách 2m tính từ đầu xe, cao 1,2m không nhỏ hơn 90dB(A) không lớn hơn 115 dB(A). Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 8
17. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC TIÊU CHUẨN KIỂM ĐỊNH Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 9
18. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 3.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TIÊU CHUẨN KIỂM ĐỊNH HỆ THỐNG PHANH 3.1.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU TRONG TIỂU CHUẨN KIỂM ĐỊNH AN TÒAN KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ Các chi tiết của hệ thống phanh đều phải lắp ghép đúng và chắc chắn, đúng với hồ sơ kỹ thuật. Với mỗi xe khác nhau, khi thiết kế các kỹ sư đã tính toán cụ thể, chính xác từng chi tiết cho hệ thống phanh của mỗi chủng loại xe, cho nên nếu sử dụng không đúng, phanh sẽ không đạt yêu cầu và không đảm bảo độ tin cậy cũng như hiệu quả sẽ không tốt. Trường hợp có thay đổi cụm, chi tiết của hệ thống phanh phải được cơ quan chức năng thiết kế, kiểm nghiệm đạt yêu cầu mới được phép sử dụng. Các ống dẫn bị rạn nứt, nhão sẽ mất an toàn khi lưu thông trên đường vì rất dễ xảy ra sự cố nứt bể dẫn đến phanh không còn hiệu lực. Trường hợp rò rỉ dầu phanh hoặc khí nén sẽ làm giảm hiệu quả phanh, phanh hơi sẽ yếu đi và phanh dầu sẽ bị lọt gió giảm áp lực dầu tác dụng lên cơ cấu phanh, nếu mức độ rò rỉ nhiều sẽ làm mất hiệu quả phanh. Các cụm, chi tiết cơ khí linh hoạt nhẹ nhàng tạo thuận lợi cho người điều khiển, đồng thời phải còn nguyên vẹn, hoạt động tốt mới đảm bảo cho quá trình phanh. Hành trình bàn đạp phanh phải đúng theo tính toán của nhà thiết kế nhằm đảm bảo thời gian chậm tác dụng khi phanh, bố phanh không bị cọ hay xốc mà phải êm dịu dứt khoát. Áp suất hơi của phanh khí nén hay loại thủy lực-khí nén (hay còn gọi là phanh thủy lực điều khiển bằng khí nén) được nhà sản xuất tính toán trong quá trình thiết kế hệ thống phanh. Do đó nhất thiết áp suất hơi trong hệ thống phải đúng theo qui định trong tài liệu kỹ thuật. Nếu không đúng sẽ ảnh hưởng xấu đến hệ thống phanh. Trường hợp áp suất hơi thấp sẽ làm giảm hiệu quả phanh, thấp quá sẽ không hoạt động được vì lúc này lò xo tích năng của lốc kê làm nhiệm vụ giống như đang phanh (nếu có lốc kê). Trường hợp áp suất hơi cao sẽ nguy hiểm vì các chi tiết như bình chứa, ống dẫn sẽ dễ bị nứt vỡ Các bình chứa khí nén nếu thiếu sẽ giống như áp lực hơi yếu và thừa sẽ không kinh tế. Các van bảo vệ, van điều áp phải đầy đủ, làm việc tốt. Khi bể đường ống ở một bánh xe thì các bánh xe còn lại vẫn phanh bình thường, đảm ảo an toàn. Trợ lực phanh là cơ cấu giúp gia tăng lực đạp bàn đạp phanh mà người lái không cần dùng lực nhiều khi phanh, đây là cơ cấu tự động và được tính toán trong quá trình thiết kế hệ thống phanh. Do đó đòi hỏi phải kín, khít, làm việc tốt mới đạt hiệu quả khi phanh; đồng thời giúp cho người lái phanh xe nhẹ nhàng, linh hoạt hơn. 1. Cơ sở của việc chọn các chỉ tiêu về quãng đường phanh và gia tốc chậm dần khi phanh khi kiểm định ô tô đang lưu hành : Điều kiện thử phanh trên đường là mặt đường bê tông nhựa hoặc bê tông ximăng khô, bằng phẳng, hệ số bám ϕ ≥ 0,6 , tốc độ thử là 30km/h (hay 8,33m/s). Phương trình cân bằng lực kéo khi phanh ôtô: p j = pp + p f + pω + pη ± pi [3-1] Trong đó: pj: lực quán tính sinh ra khi phanh ôtô. pp: lực phanh sinh ra ở các bánh xe. pf: lực cản lăn. p f = G. f ≈ 0,01G f: hệ số cản lăn, G: Trọng lượng ô tô 2 pw: lực cản không khí. pω = 0,63Cx.V .S Cx: Hệ số cản khí động, V: vận tốc xe, S: diện tích cản gió. pη: lực để thắng tiêu hao do ma sát cơ khí. pi: lực cản dốc, ở đây pi=0. Qua thực nghiệm người ta đã chứng minh rằng các lực pf, pw, pη có giá trị rất nhỏ so với lực phanh (chiếm khoảng 2% tổng các lực có xu hướng cản chuyển động ôtô) và giảm rất nhanh cho nên có thể bỏ qua. Vậy ta có phương trình thu gọn: pj = pp. Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 10
19. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 Lực phanh lớn nhất pp max được xác định theo điều kiện bám khi các bánh xe bị phanh hoàn toàn là: p p max = ϕ.G Phương trình có thể viết lại như sau: G δ i j p max = ϕ.G . [3-2] g Trong đó: δ i : hệ số tính đến ảnh hưởng về mặt quán tính của các khối lượng quay. Từ đó ta xác định được gia tốc chậm dần cực đại khi phanh: ϕ.g j p max = [3-3] δ i Để tăng gia tốc chậm dần khi phanh lớn nhất thì phải giảm hệ số δ i , điều này đồng nghĩa với việc cắt ly hợp khi phanh. 2 Nếu coi δ i = 1, với ϕ = 0,6; g =10m/s thì gia tốc chậm dần cực đại của ôtô khi 2 phanh gấp trên đường nhựa, khô, nằm ngang là j p max = 6m/s . Trong quá trình ôtô làm việc và đặc biệt là khi thử phanh cần đạp đều chân phanh, không phanh gấp nên gia tốc chậm dần sẽ thấp hơn 6m/s2. Căn cứ vào giá trị gia tốc chậm dần cực đại vừa tính ở trên, kết hợp với yêu cầu về mức độ an tòan của từng lọai xe, trọng lượng của xe (lực quán tính của xe) cũng như điều kiện đường sá, khí hậu ở nước ta mà các chuyên gia biên sọan tiêu chuẩn đã đưa ra các chỉ tiêu áp dụng trong công tác kiểm định, cụ thể theo từng nhóm phương tiện như sau: Ô tô con và các lọai xe khác cỡ nhỏ tương đương xe con, thường làm việc ở tốc độ cao, nhưng do trọng lượng nhỏ nên lực quán tính khi phanh nhỏ, do do đó yêu cầu về gia tốc chậm dần khi kiểm tra phanh là 5,8m/s2. Ô tô khách và ô tô tải trung bình, có tốc độ làm việc tương đối lớn, trọng lượng cũng tương đối cao nên lực quán tính sinh ra khi phanh cũng khá cao, cho nên yêu cầu về gia tốc chậm dần khi phanh là 5,0 m/s2. Cũng tương tự như trên, các lọai ô tô khách , ô tô tải cỡ lớn, có tổng trọng tải lớn nên lực quán tính khi phanh sinh ra rất lớn, để đảm bảo an tòan khi lưu thông, yêu cầu về gia tốc chậm dần khi thử phanh đối các lọai ô tô này là 4,2 m/s2. Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh của ôtô. Trong tính năng kỹ thuật ôtô, nhà thiết kế, chế tạo thường cho biết quãng đường phanh của ôtô ứng với vận tốc bắt đầu phanh nhất định. Quãng đường phanh là chỉ tiêu mà người lái xe có thể nhìn thấy trực tiếp, giúp họ xử trí tốt trên đường. Công thức xác định quãng đường phanh xuất phát từ công thức tính gia tốc chậm dần khi phanh như sau: dv ϕ.g dv ϕ.g ϕ.g j = = ; ds = .ds ; vdv = .ds dt δ i dt δ i δ i Quãng đường phanh nhỏ nhất được xác định bằng cách lấy tích phân quãng đường ds trong giới hạn từ thời điểm ứng với tốc độ bắt đầu phanh v1 đến cuối quá trình phanh v2. v1 δ δ v1 i i δ i 2 2 Smin = vdv = vdv ⇒ S = .()v − v [3-4] ∫ ϕ.g ϕ.g ∫ min 2.ϕ.g 1 2 v2 v2 Khi kiểm định ôtô, quãng đường phanh được tính từ lúc bắt đầu phanh đến khi ôtô dừng hẳn nên v2=0. δ .v2 S = i 1 [3-5] min 2.ϕ.g Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 11
20. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 Như vậy quãng đường phanh nhỏ nhất phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ chuyển động của ôtô khi bắt đầu phanh (bậc 2), ngoài ra còn phụ thuộc vào hệ số bám ϕ , và hệ số δ i . Theo công thức trên, nếu khi phanh mà cắt ly hợp (tức δ i giảm) thì quãng đường phanh sẽ ngắn hơn. Từ những bước trên ta nhận thấy quãng đường phanh và gia tốc chậm dần khi phanh đều phụ thuộc vào hệ số bám ϕ tức là có phụ thuộc vào trọng lượng toàn bộ G của xe. Sau đây là đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhất theo v1 và ϕ . S (m) 120 ϕ=0,3 100 80 ϕ=0,5 60 ϕ=0,7 40 20 0 5,5 11,1 16,6 22,2 v1(m/s) Hình 3.1 - Đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhất theo v1 và ϕ . Hiện nay việc dùng thông số nào để đánh giá hiệu quả phanh của ô tô ở các nước trên thế giới chưa thống nhất. Việc này tùy thuộc vào trình độ công nghiệp, khả năng trang thiết bị của từng nước, cụ thể của một số nước được thống kê ở bảng sau: Bảng 3.1 - Các thông số dùng để đánh giá hiệu quả phanh: Các thông số đánh giá hiệu quả phanh Tên nước Quãng đường Gia tốc Lực phanh phanh Cực đại Trung bình Áo x Nhật x x Nga x x Đức x x Hungari x Bỉ x x Đan Mạch x Ý x Mỹ x x x Pháp x x Thụy sĩ x Thụy Điển x ( Theo thống kê của GS TSKH Nguyễn Hữu Cẩn ) Nếu kể đến thời gian chậm tác dụng khi phanh t0, và hệ số điều kiện sử dụng khi phanh k, quãng đường phanh được xác định theo công thức sau: 2 k.δ1.v1 S ≤ v .t + [3-6.1] p 1 0 2.ϕ.g Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 12
21. Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khóa 2003-2005 2 Nếu v1 tính theo km/h, t0 tính theo giây (s), g = 9,81 m/s thì công thức trên có dạng: 2 v1.t0 k.δ1.v1 S ≤ + [3-6.2] p 3,6 254.ϕ Công thức trên là công thức cơ bản để xác định quãng đường phanh Sp. Hệ số k được lấy theo từng lọai xe, thường k = 1,3 đối với xe con và k = 1,85 đối với xe tải, xe khách. Thời gian chậm tác dụng khi phanh phụ thuộc vào kết cấu của hệ thống phanh và vào sự tác động của người lái xe. Mỗi nước do thể lực con người khác nhau cho nên việc xác định thời gian t0 cho phù hợp với thể lực con người là cần thiết. Qua nghiên cứu của các nhà khoa học nước ta, thì thời gian t0 phù hợp nhất với người Việt Nam là t0=(0,07-0,18)s đối với phanh dầu và t0=(0,20-0,35)s đối với phanh khí nén. Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5658: 1999, quãng đường phanh được tính theo 2 v0 công thức thực nghiệm sau: S ≤ a.v + [3-6.3] p 0 26.J Với v0 là vận tốc thử phanh, a là hệ số được chọn sao cho tỉ lệ với thời gian chậm tác dụng khi phanh của từng lọai xe, J là gia tốc chậm dần khi thử phanh. Như vậy công thức (3- 6-3) cũng chính là công thức có được từ công thức thực nghiệm (3-6-2) khi δ1=1, v1=v0, ϕ=J/10 và k=1,02, t0=3,6a. Trong đó: - Đối với Phanh chính: a = 0,11 đối với xe chở người từ 9 chỗ ngồi trở xuống a = 0,19 đối với các loại xe khách, tải, chuyên dùng khác. - Đối với Phanh dự phòng(hay phanh tay) a = 0,19. Như vây, với điều kiện thử phanh khi kiểm tra định kỳ cho xe đang lưu hành ở nước ta hiện nay là thử ở tốc độ 30km/h trên đường bêtông nhựa có hệ số bám ≥ 0,6 thì quãng đường phanh của từng nhóm ô tô được tính cụ thể như sau: Bảng 3-2: Kết quả tính tóan quãng đường phanh Phanh chân Phanh tay Lọai ô tô Sp.max Sp.min Tiêu chuẩn Sp.max Sp.min Tiêu (m) (m) Sp Jp.max (m) (m) chuẩn Ô tô con, ô tô con chuyên dùng 9,3 7,2 5,8 Ô tô tải và ô tô khách cỡ nhỏ 12,65,8 9,5 5,0 6,3 1,5 6,0 Ô tô tải và ô tô khách cỡ lớn 13,9 11 4,2 Căn cứ vào kết quả trên , các nhà chuyên môn biên sọan tiêu chuẩn kiểm định đã chọn chỉ tiêu cụ thể cho từng nhóm xe như đã trích trong tiêu chuẩn 22 TCN 224-2001 ở trên. Hiệu quả của phanh đỗ khi thử phanh trên đường còn được đánh giá bằng góc dốc của đường mà xe có thể đỗ được mà không bị trôi α . Căn cứ vào điều kiện đường sá Việt Nam là lọai đường tốt, độ dốc nhỏ và độ dốc 20% là giá trị tương đối cao của đường bộ nước ta. Do đó, các nhà chuyên môn đã chọn giá trị 20% là chỉ tiêu để kiểm định phanh tay khi thử trên đường. Tương ứng với góc dốc là 110. 2. Cơ sở lý thuyết tiêu chuẩn hiệu quả phanh chính của ô tô khi thử trên băng thử: Hiệu quả phanh của phanh chính khi thử trên băng thử được đánh giá bằng: lực phanh riêng p và hệ số không đều của lực phanh (Kd). Hiệu quả phanh của phanh đỗ (phanh tay) khi thử phanh trên băng thử được đánh giá bằng lực phanh riêng p P Công thức tính p khi thử trên băng thử như sau: p = ∑ p [3.7] G0 Trong đó: ∑ Pp : tổng các lực phanh trên tất cả các bánh xe khi thử phanh G0 : trọng lượng không tải của xe khi vào kiểm định Học viên thực hiện: Nguyễn Thành Bắc GVHD: TS. Lâm Mai Long 13