MỤC LỤC
MỤC LỤC.......................................................................................................................................... 1
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................................... 3
Chương 1. Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe Toyota Corolla Altis ......................................8
1.1 Giới thiệu chung xe Toyota Corolla altis...................................................................................... 3
1.2 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Corolla altis............................................................................. 3
1.3 Sơ đồ dẫn động và nguyên lý làm việc....................................................................................... 8
1.3.1 Sơ đồ dẫn động........................................................................................................................ 8
1.3.2 Nguyên lý làm việc.................................................................................................................... 9
1.4 Cấu tạo các bộ phận chính.......................................................................................................... 9
1.4.1 Xylanh chính............................................................................................................................ 9
1.4.2 Bộ trợ lực chân không............................................................................................................ 10
1.4.3 Cảm biến tốc độ bánh xe........................................................................................................ 12
1.4.4 Cơ cấu phanh chính............................................................................................................... 13
1.4.5 Cơ cấu phanh dừng................................................................................................................ 14
1.4.6 Bộ chấp hành thủy lực........................................................................................................... 15
1.4.7 Khối điều khiển ECU.............................................................................................................. 16
1.5 Nguyên lý làm việc ABS trên xe Toyota Corolla Altis.................................................................. 20
1.5.1 Giai đoạn tăng áp suất........................................................................................................... 20
1.5.2 Giai đoạn giảm áp suất........................................................................................................... 21
1.5.3 Giai đoạn giữ áp suất............................................................................................................. 22
1.6 Cơ cấu phối lực phanh EBD trên Toyota Corolla Altis................................................................ 25
1.6.1 Khái quát................................................................................................................................. 25
1.6.2 Các cảm biến trong hệ thống phanh EBD.............................................................................. 25
1.6.3 Nguyên lí hoạt động................................................................................................................ 26
1.7 Cơ cấu trợ giúp khi phanh BA.................................................................................................... 27
1.7.1 Khái quát................................................................................................................................. 27
1.7.2 Nguyên lý hoạt động............................................................................................................... 28
Chương 2. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla Altis.....................29
2.1 Mục đích nội dung tính toán kiểm nghiệm.................................................................................. 29
2.1.1 Mục đích.................................................................................................................................. 29
2.1.2 Nội dung.................................................................................................................................. 29
2.2 Sơ đồ tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh........................................................................... 29
2.3 Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát....................................................................................... 32
2.4 Xác định momen phanh thực tế moment phanh yêu cầu của cơ cấu phanh..............................34
2.4.1 Xác định moment phanh thực tế do cơ cấu phanh sinh ra...................................................... 34
2.4.2 Moment phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.............................................................................. 35
2.5 Tính toán xác định công ma sát riêng......................................................................................... 38
2.6 Tính toán xác định áp lực lên má phanh..................................................................................... 39
2.7 Tính toán nhiệt trong quá trình phanh......................................................................................... 40
Chương 3. Hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng hệ thống phanh xe Toyota Corolla Altis...........41
3.1 Một số tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra hiệu quả phanh........................................................... 41
3.2 Bảo dưỡng và sữa chữa một số chi tiết bộ phận chính.............................................................. 42
3.2.1 Những công việc cần thiết........................................................................................................ 43
3.2.2 Sữa chữa hư hỏng một số chi tiết của bộ phận chính.............................................................. 44
3.2.3 Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh........................................................................................... 46
3.1.3.1 Kiểm tra khi xe đứng yên....................................................................................................... 46
3.1.3.2 Kiểm tra khi xe chạy.............................................................................................................. 46
3.3 Kiểm tra ABS............................................................................................................................... 47
3.3.1. Kiểm tra bộ phận chuẩn đoán................................................................................................. 49
3.3.1.1. Chức năng kiểm tra ban đầu............................................................................................... 49
3.3.1.2. Chức năng chuẩn đoán........................................................................................................ 49
3.3.2 Kiểm tra bộ chấp hành............................................................................................................ 53
3.3.3 Kiểm tra các cảm biến tốc độ bánh xe.................................................................................... 54
KẾT LUẬN........................................................................................................................................ 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................................... 64
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay nền kinh tế kèm theo mật độ dân số ngày càng phát triển, ôtô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở đa số quốc gia. Ở nước ta, số ôtô tư nhân cũng đang phát triển cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ôtô lưu thông trên đường ngày càng cao.
Do số lượng ôtô trên đường ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng cao, cho nên vấn đề an toàn trên ôtô là vấn đề cấp thiết luôn phải quan tâm.
Trên ôtô, hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó, ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ôtô đứng yên tại chỗ trên mặt dốc nghiêng hay mặt đường ngang trong một thời gian không hạn chế. Như vậy hệ thống phanh trên ôtô là một hệ thống đặc biệt quan trọng vì nó đảm bảo cho ôtô chuyển động an toàn với mọi chế độ làm việc.
Ðối với sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô, việc tìm hiểu , tham khảo các 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, kết cấu các chi tiết, bộ phận trong hệ thống phanh. Từ đó tạo tiền đề cho việc cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định chuyển động và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ôtô. Ðó là lý do tôi chọn đề tài “KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA COROLLA ALTIS”.
Hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla Altis là hệ thống phanh dẫn động thủy lực, trợ lực chân không có sử dụng hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking System) ABS. Trong đề tài này, tôi tập trung vào vấn đề tìm hiểu kết cấu và nguyên lý hoạt động của các chi tiết trong hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh, nhằm tìm ra các nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục các hư hỏng đối với dòng xe Toyota Corolla Altis.
Nội dung chính của đề tài bao gồm:
- Mở đầu.
- Giới thiệu chung về xe Toyota Corolla Altis.
- Chương 1: Phân tích hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla Altis.
- Chương 2: Tính toán kiểm nghệm hệ thống phanh trên Toyota Corolla Altis.
- Chương 3: Hướng dẫn khai thác hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla Altis.
- Kết luận.
Đồ án đã được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy giáo: Đại tá, TS ……………. - Trưởng khoa ôtô, Trường đại học Trần Đại Nghĩa. Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng vẫn còn rất nhiều thiếu sót trong quá trình hoàn thiện đồ án không thể tránh khỏi do hạn chế về mặt kiến thức và thời gian.
Rất mong được sự góp ý của các thầy.
Em xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày …tháng …năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………..
Chương 1
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA COROLLA ALTIS
1.1. Giới thiệu chung về xe toyota corolla altis
Toyota corolla altis là mẫu xe đến từ xứ sở hoa anh đào, ra mắt lần đầu tiên vào năm 1966, tính đến thời điểm hiện tại mẫu xe này đã trải qua 53 năm tồn tại. Tính đến năm 2018, đã có 43 triệu chiếc Altis được bán ra thị trường để trở thành một trong những mẫu xe vĩ đại nhất lịch sử Toyota Qua các thế hệ, thiết kế xe Toyota corolla altis gắn liền với hình ảnh trẻ trung, góc cạnh, năng động và thể thao, kèm theo đó một phong cách khác biệt cùng với tiện nghi mà không phải mẫu xe nào ở cùng phân khúc sedan hạng C cũng có.
Sơ đồ tổng thể và thông số kỹ thuật của xe TOYOTA COROLLA ALTIS
* Sơ đồ tổng thể của xe Toyota Corolla Altis:
Sơ đồ tổng thể của xe Toyota Corolla Altis được thể hiện trên hình 3.1.
1.2. Thông số kỹ thuật của xe Toyota Corolla Altis.
Toyota Corolla Altis là dòng xe du lịch đa dụng được thiết kế bởi tập đoàn Toyota, được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Xe Toyota Corolla Altis đang được sản xuất tại Việt Nam do có sự liên doanh giữa Công ty Toyota Nhật Bản, Tổng công ty Máy Động lực và Nông Nghiệp Việt Nam (VEAM) và Công ty KUO (châu Á). Các thông số kĩ thuật chủ yếu của xe Toyota Corolla Altis được cho trong bảng 1.
1.3. Sơ đồ dẫn động và nguyên lý làm việc.
1.3.1. Sơ đồ dẫn động.
Hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla Altis với cơ cấu phanh trước và sau đều là phanh đĩa, dẫn động thủy lực trợ lực chân không, phân dòng chéo và sử dụng hệ thống chống hãm cứng các bánh xe ABS. Sơ đồ dẫn động của hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla Altis được thể hiện trên hình 1.1.
1.3.2 Nguyên lý làm việc.
- Chất lỏng được truyền từ xi lanh chính 1 qua các đường dầu đến các xi lanh bánh xe để ép các guốc phanh và thực hiện quá trình phanh.
- Bộ phận cảm biến có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số được chọn để điều khiển (thường là tốc độ góc hay gia tốc chậm dần của bánh xe hoặc giá trị độ trượt) và truyền tín hiệu đến bộ phận điều khiển. Bộ phận xử lý tín hiệu và truyền tín hiệu đến cơ cấu thực hiện để tiến hành giảm hoặc giảm áp suất trong dẫn động phanh.
1.4. Cấu tạo các bộ phận chính.
1.4.1. Xy lanh chính.
Xylanh chính trên Toyota Corolla Altis là loại Xy lanh kép (2 piston) được thiết kế sao cho nếu một mạch dầu bị hỏng thì mạch dầu khác vẫn tiếp tục làm việc nhằm cung cấp một lượng dầu tối thiểu đến phanh xe. Kết cấu của xylanh chính được thể hiện trên hình 1.2.
1.4.2. Bộ trợ lực chân không.
Trợ lực chân không là bộ phận rất quan trọng, giúp người lái giảm lực đạp lên bàn đạp mà hiệu quả phanh vẫn cao. Trong bầu trợ lực có các Piston và van dùng để điều khiển sự làm việc của hệ thống trợ lực và đảm bảo sự tỉ lệ giữa lực đạp và lực phanh.
Nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không:
Bầu trợ lực chân không có hai khoang A và B được phân cách bởi Piston 1 (hoặc màng). Van chân không 2, làm nhiệm vụ: Nối thông hai khoang A và B khi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh. Van không khí 3, làm nhiệm vụ: cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mở đường thông của khoang A khi đạp phanh. Vòng cao su 4 là cơ cấu tỷ lệ: Làm nhiệm vụ đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.
- Khi nhả phanh: van chân không 2 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 5 dịch chuyển sang phải làm van chân không 2 đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van không khí 3 mở ra cho không khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A. Ðộ chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên Piston (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 (dòng 1 và 2) đi đến các xylanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh.
1.4.3 Cảm biến tốc độ bánh xe.
Là 4 cảm biến riêng biệt cho từng bánh xe, nhận và truyền tín hiệu tốc độ của bánh xe về cho khối điều khiển điện tử ECU.
Cảm biến tốc độ bánh xe thực chất là một máy phát điện cỡ nhỏ. Cấu tạo của nó gồm:
- Rô to: Có dạng vòng răng, được dẫn động quay từ trục bánh xe hay trục truyền lực nào đó.
- Stato: Là một cuộn dây quấn trên thanh nam châm vĩnh cửu.
1.4.4 Cơ cấu phanh chính.
Cơ cấu phanh chính của xe Toyota Corolla Altis là cơ cấu phanh đĩa, má kẹp tùy động, một Xy lanh bố trí trên thân má kẹp.
Khi đạp phanh dầu áp suất cao đi vào xylanh bánh xe, ép Piston của xylanh bánh xe (2) đi ra, ép má phanh (5) áp sát vào đĩa phanh (4). Má kẹp (1) trượt trên chốt dẫn hướng (3) ngược chiều với Piston ép má phanh (5) còn lại áp sát vào đĩa phanh (4) tạo ma sát phanh đĩa lại.
1.4.6 Bộ chấp hành thủy lực.
Là bộ phận chấp hành điều chỉnh áp suất dầu dẫn động phanh. Gồm có các van điện từ 3 vị trí, các bình tích năng và cụm môtơ bơm dầu hồi.
Bộ chấp hành thủy lực được điều khiển bởi tín hiệu từ ECU theo các tín hiệu truyền về từ các cảm biến và được so với các bản đồ mà chương trình đã được nạp sẵn trong bộ nhớ của nó. Bộ chấp hành thủy lực được nối đến Xy lanh chính và các chi tiết hệ thống phanh ABS bằng các ống dẫn chính của hệ thống phanh.
1.5 Nguyên lý làm việc của ABS trên xe Toyota corolla altis.
Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis bao gồm các giai đoạn sau:
1.5.1 Giai đoạn tăng áp suất.
Trong giai đoạn này khi cần tăng áp suất trong xi lanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt dòng điện cấp cho van điện từ. Vì vậy cửa "A" của van điện từ ba vị trí mở và cửa "B" đóng. Nó cho phép dầu trong xi lanh phanh chính đi qua cửa "C" trong van điện từ ba vị trí để đến xi lanh bánh xe. Mức độ tăng áp suất dầu được điều khiển nhờ lặp lại các chế độ "tăng áp" và "giữ".
1.5.3 Giai đoạn giữ áp suất.
Trong giai đoạn này khi áp suất bên trong xi lanh bánh xe giảm hay tăng làm tốc độ bánh xe thay đổi, cảm biến tốc độ gửi tín hiệu báo rằng tốc độ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn. Khi này ECU cấp dòng điện (2 A) đến cuộn dây của van điện từ để giữ áp suất trong xi lanh bánh xe không đổi.
- Giai đoạn A:
ECU đặt van điện 3 ở chế độ giảm áp theo mức độ giảm tốc của các bánh xe để làm giảm áp suất dầu trong xi-lanh của mỗi phanh xe. Khi áp suất dầu giảm, ECU chuyển van điện 3 qua chế độ “giữ”. Theo dõi sự thay đổi của áp suất, ECU sẽ tự động điều chỉnh giảm nếu ECU nhận thấy cần giảm hơn nữa.
- Giai đoạn B:
Khi áp suất dầu bên trong xi-lanh giảm ở giai đoạn A, áp suất dầu cấp cho bánh xe cũng giảm.
- Giai đoạn D:
ECU bắt đầu tăng áp như giai đoạn B do áp suất dầu bên trong xi-lanh bị giảm.
Sau đây là hình 1.17 mô tả sơ đồ mạch điện hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla Altis
1.6 Cơ cấu phân phối lực phanh EBD trên Toyota Corolla Altis
1.6.1 Khái quát
Điều khiển EBD dùng ABS để thực hiện phân phối lực phanh giữa các bánh trước và sau theo điều kiện chạy xe, ngoài ra trong khi phanh quay vòng nó cũng điều khiển các lực phanh của bánh xe bên phải và bánh xe bên trái giúp duy trì ổn định của xe.
1.6.3 Nguyên lí hoạt động
* Phân phối lực phanh bánh trước và sau: Nếu tác động của phanh xe khi xe đang chạy tiến thẳng, bộ chuyển tải trọng sẽ giảm tải trọng tác động lên bánh sau, ECU điều khiển trượt các định điều kiện này từ các tín hiệu điện từ các cảm biến tốc độ, và điều khiển bộ chấp hành ABS để điều chỉnh tối ưu sự phân phối lực phanh đến các bánh sau.
* Phân phối lực phanh bên phải bên trái ( trong khi phanh để quay vòng): nếu tác động các phanh trong khi xe đang quay vòng, tải trọng tác động vào bánh bên trong sẽ tăng lên. ECU điều khiển trượt xác định điều kiện này bằng các tín hiệu từ các cảm biến tốc độ và điều khiển bộ chấp hành để điều chỉnh tối ưu sự phân phối của lực phanh đến bánh xe bên trong.
1.7 Cơ cấu trợ giúp khi phanh BA
1.7.1 Khái quát
BA là một hệ thống sử dụng các cảm biến áp suất ở bên trong bộ chấp hành ABS để phát hiện tốc độ và lực khi đang nhấn phanh để cho phép máy vi tính dự kiến ý muốn phanh khẩn cấp của người lái để tăng lực phanh nhằm đạt được tính năng tối đa của hệ thống phanh ( Hình 2.18).
1.7.2 Nguyên lí hoạt động
Khi ECU điều khiển trượt xác định bằng người lái đang phanh khẩn cấp, van điện từ chuyển mạch hỗ trợ phanh được đóng mạch tạo thành một đường thông giữa xianh chính và bình chứa, và chuyển dầu đến bơm. Bơm hút dầu đẩy lên xilanh ở bánh xe van an toàn 4 mở ra để đảm báo áp suất của xilanh ở bánh xe không vượt áp suất của xilanh chính quá một mức đã đặt trước để duy trì độ chênh áp suất này (Hình 2.19).
Chương 2
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN
XE TOYOTA COROLLA ALTIS
2.1 Mục đích, nội dung tính toán kiểm nghiệm.
2.1.1 Mục đích.
Xác định được lực tác dụng lên má phanh khi phanh, momen phanh sinh ra khi phanh. Để đảm bảo các chi tiết trong hệ thống phanh có độ tin cậy cũng như khả năng làm việc trong quá trình hoạt động.
2.1.2 Nội dung.
- Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát .
- Xác định momen phanh thực tế và momen phanh yêu cầu của phanh.
- Tính toán xác định công ma sát riêng.
- Tính toán xác định áp lực lên má phanh.
- Tính toán nhiệt trong quá trình phanh.
2.2 Sơ đồ tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh
Hệ thống phanh xe Toyota corolla altis được tính toán theo các thông số cho trong bảng 2.3.
2.3 Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát.
Cơ cấu phanh trước:
N1: Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh trước.
d1: Đường kính xi lanh phanh bánh xe.
pt: Áp suất trong xi lanh phanh chính cũng là áp suất dầu trên đường ống dẫn với xi lanh phanh bánh xe.
Thay các giá trị vào công thức (2.7), (2.6), (2.5) ta xác định được:
S = 699,79 (cm2)
Q = 699,79.5,886= 4119,1 [N]
p1 = 921,02 [N/cm2]
Thay các giá trị vào công thức (2.4) ta xác định được: N1 = 18057,02 [ N ]
Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh trước là: 11326,43 [N]
Tương tự đối với cơ cấu phanh sau: N2 = 18075,02 [N]
Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh sau là: 18075,02 [N]
2.4 Xác định mô men phanh thực tế, mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.
2.4.1. Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh sinh ra.
* Đối với cơ cấu phanh bánh trước:
u = 0,3, hệ số ma sát của tấm ma sát.
N1: Lực ép má phanh vào đĩa [ N ].
Rtb: Bán kính trung bình của đĩa phanh Rtb= 120.5 mm =0,1205 [m]
Z : Số lượng bề mặt ma sát cho một cơ cấu phanh, ở đây Z = 2
Thay các giá trị vào công thức (2.8) ta được:
Mp1 = 0,42.18075,02.0,1205.2 = 1829,54 [ Nm ]
Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh trước là: 1829,54 [ Nm ]
* Tương tự đối với cơ cấu phanh sau:
Mp2 = 0,42.18075,02.0,1185.2= 1799,2 [Nm]
Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh sau là: 1799,2 [ Nm ]
Vậy mô men phanh thực tế ở toàn xe là: N = 1829,54 + 1799,2 = 3628,74 [Nm]
2.4.2. Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.
Để đảm bảo phanh xe có hiệu quả nhất trong bất kỳ điều kiện nào, lực phanh yêu cầu trên các bánh xe được xác định như sau:
- Lực phanh cực đại tác dụng lên một bánh xe cầu trước và cầu sau là:
G1 = 900 [kg] = 9000 [ N ]
G2 = 775 [kg] =7750 [ N ].
Với bánh trước: dùng lốp 205/55R16
B =205 mm: Chiều rộng của lốp, 55%: Tỉ lệ giữa chiều cao so với chiều rộng của lốp => ta có: H =55*205/100 = 112.75 mm
d: Đường kính vành bánh xe, d = 16 inch = 16*25,4 = 406.4 mm.
Vậy ta có : rbx = 301726 [ mm ]
Thay các giá trị vào công thức (2.15) v à (2.16) ta được :
m1 = 1,284
m2 = 0,653
Thay các giá trị đã tính toán được vào công thức (2.11) v à (2.12) ta có :
Mp1' = 1988,3 [Nm]
Mp2 = 802,5 [Nm]
Mô men phanh thực tế : N = 3628,74 Nm > 2790,8 Nm
Mô men do cơ cấu phanh sinh ra lớn hơn mômen phanh yêu cầu của phanh. Vậy mômen của phanh xe Toyota corolla altis đạt yêu cầu đặt ra
2.5 Tính toán xác định công ma sát riêng.
Công ma sát riêng được xác định trên cơ sở má phanh thu toàn bộ động năng của ô tô ở vận tốc nào đó.
G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải : G =1675 .9,81= 16431.75N = 16.43[KN ]
: Vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh [ m/s ]. (Lấy = 80 km/h = 22,2 m/s).
g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2).
Thay các giá trị vào công thức (2.17) ta có:
Fz = 0,05 (m2)
Lms = 8254,2 (KNm/m2)
- Trị số cho phép công ma sát riêng đối với cơ cấu phanh như sau: Ô tô du lịch [Lms ] = 4000 - 15000 (KNm/m2). Do vậy công ma sát riêng tính trên thoả mãn điều kiện cho phép.
Thời hạn phục vụ của má phanh phụ thuộc vào công ma sát riêng, công ma sát càng lớn thì nhiệt độ phát ra càng lớn má phanh chóng bị hỏng.
2.6 Tính toán xác định áp lực lên má phanh.
Giả thiết áp suất trên bề mặt má phanh phân bố đều.
+ Đối với cơ cấu phanh bánh trước:
Thay số được: q1 = 698480,2 (N/m2)
+ Đối với cơ cấu phanh bánh trước:
Thay số được: q1 = 686057,9 (N/m2)
Giá trị cho phép áp suất trên bề mặt má phanh: [q] q=1,2 2,0 (N/m2)
Do đó áp suất trên bề mặt tính toán các má phanh thoả mãn.
2.7 Tính toán nhiệt trong quá trình phanh.
Trong quá trình phanh , động năng của ô tô chuyển thành nhiệt năng của đĩa phanh và các chi tiêt khác một phần thoát ra môi trường không khí.
G : Trọng lượng của ô tô; G = 1675 kg = 16750 N
g : Gia tốc trọng trường, g = 9,81 ( ).
V1; V2: Vận tốc ban đầu và vận tốc cuối quá trình phanh. Lấy V1 = 30 [km/h] =8,3 [m/s] ; V2 = 0.
mt: Khối lượng của đĩa phanh và các chi tiết bị nung nóng. Lấy mt = 32 kg
C: Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng. Đối với thép , gang thì C = 500 [J/kg.độ].
K: Hệ số truyền nhiệt của đĩa phanh ra ngoài không khí.
Số hạng thứ nhất ở vế phải phương trình là năng lượng nung nóng đĩa phanh. Còn số hạng thứ hai là phần năng lượng truyền ra không khí. Khi phanh ngặt với thời gian ngắn năng lượng truyền ra môi trường coi như không đáng kể, cho nên số hạng thứ hai có thể bỏ qua.
Thay các giá trị vào công thức (2.20) ta được: t = 3,70C
Đối với xe con phanh ở 30 km/h thì độ tăng nhiệt độ cho phép không lớn hơn . Do đó nhiệt độ tính ở trên là thoả mãn yêu cầu.
Chương 3
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH TOYOTA COROLLA ALTIS
3.1 Một số tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra hiệu quả phanh
Hệ thống phanh là một hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động cho ô tô. Do vậy phải chấp hành những yêu cầu kiểm tra khắt khe, nhất là đối với ô tô thường xuyên hoạt động ở tốc độ cao. Các yêu cầu sau:
- Phải đảm bảo nhanh chóng dừng xe khẩn cấp trong bất kỳ tình huống nào. Khi phanh đột ngột, xe phải dừng sau sau quãng đường phanh ngắn nhất, tức là có gia tốc phanh cực đại.
- Phải đảm bảo phanh giảm tốc độ ô tô trong mọi điều kiện sử dụng, lực phanh trên bàn đạp phải tỷ lệ với hành trình bàn đạp, có khả năng rà phanh khi cần thiết.
- Hệ thống phanh cần có độ nhạy cao, hiệu quả phanh không thay đổi nhiều giữa các lần phanh. Độ chậm tác dụng phải nhỏ và có thể làm việc nhanh chóng tạo hiệu quả phanh ô tô ngay sau khi vừa mới thôi phanh.
3.2 Bảo dưỡng và sữa chửa một số chi tiết bộ phận chính
Hệ thống phanh trên xe giữ vai trò rất quan trọng. Nó dùng để giảm tốc độ chuyển động, dừng và giữ xe ở trạng thái đứng yên. Vì vậy bất kỳ một hư hỏng nào cũng làm mất an toàn và có thể gây ra tai nạn khi xe vận hành. Trong quá trình sử dụng ôtô hệ thống phanh có thể phát sinh những hư hỏng như: phanh không ăn, phanh ăn không đều, phanh nhả kém hoặc bị kẹt.
Phanh không ăn thì không giảm được được tốc độ ôtô kịp thời trong những điều kiện bình thường trong tình huống phức tạp thì sẽ là nguyên nhân gây ra tai nạn.
Phanh không ăn đều giữa các má phanh có thể do sự điều chỉnh cơ cấu truyền động hoặc cơ cấu phanh bị hỏng các ống dẫn bị tắc các chi tiết dẫn động bị kẹt. Ðể khắc phục ta cần có sự điều chỉnh cơ cấu truyền động bôi trơn các chi tiết và thông ống dẫn.
Phanh bó là do bị kẹt nguyên nhân có thể là lò xo hồi vị guốc phanh bị gẫy má phanh bị dính cứng với đĩa phanh, vòng làm kín bị nở Piston bị kẹt trong các Xylanh bánh xe.
Khi phanh phải tăng lực đạp lên bàn đạp thì đó là dấu hiệu chủ yếu về hư hỏng của bộ trợ lực.
Những hư hỏng chính của bộ trợ lực chân không:
Ống dẫn từ buồng chân không tới bộ trợ lực bị hỏng.
Van không khí không hoạt động
Bình lọc bộ trợ lực bị tắc.
Ngoài ra, bộ trợ lực làm việc không tốt nếu điều chỉnh chạy không tải không đúng.
3.2.1 Những công việc cần thiết
Hàng ngày cần phải kiểm tra trình trạng và độ kín khít các ống dẫn. Kiểm tra hành trình tự do và hành trình làm việc của bàn đạp phanh nếu cần thiết phải điều chỉnh. Kiểm tra cơ cấu truyền động và hiệu lực của phanh tay xả cặn bẩn khỏi các bầu lọc khí.
Kiểm tra sự hoạt động của Xylanh chính.
Kiểm tra mức dầu ở bầu chứa của Xylanh chính. Kiểm tra và nếu cần thì điều chỉnh khe hở giữa đĩa phanh và má phanh.
3.2.2 Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh
Các công việc sửa chữa, bảo dưỡng phanh bao gồm:
- Châm thêm dầu phanh.
- Làm sạch hệ thống thủy lực.
- Tách khí khỏi hệ thống thủy lực.
- Sửa chữa hoặc thay thế xylanh chính hay các xilanh bánh xe.
- Thay má phanh.
- Thay thế má phanh:
- Cốt má phanh: Bề mặt cốt sắt để tán má phanh nếu bị vênh quá 0,4 (mm) thì phải sữa chữa lổ để lắp đệm lệch tâm không được mòn quá (0,1-0,12)mm các đầu đinh tán phải chắc chắn không lỏng má phanh không nứt và cào xướt mặt đầu của các đinh tán phải cao hơn má phanh ít nhất là 2,5 (mm).
- Thay thế má phanh đĩa lau chùi bụi và tra dầu mỡ moayơ kiểm tra các vòng phốt xem có rò dầu không …. việc sửa chửa bảo dưỡng phanh đĩa đơn giản hơn phanh trống guốc.
- Xilanh chính và xylanh bánh xe thường có những hư hỏng như: Bề mặt xylanh bị cào xước, xylanh bị côn, méo các lò xo hồi vị bị gẫy mất đàn hồi, các vòng làm kín bị nở, các răng ốc nối các ống dẫn dầu bị tua.
3.2.2.1 Kiểm tra khi xe đứng yên
Kiểm tra chiều cao bàn đạp phanh so với sàn tiêu chuẩn từ 124,3 – 134,3 mm
Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp (đối với phanh chính) và tay kéo (đối với phanh dừng) có đúng tiêu chuẩn không.
Kiểm tra các khe hở của các bạc và trục của hệ thống đòn.
Kiểm tra các chốt hãm, chốt chẻ...đã đầy đủ chưa.
Kiểm tra các đường ống dẫn dầu và chứa hơi có bị hở không.
Kiểm tra áp lực dầu có phanh không và đủ áp suất không 6-7 [kg/cm2].
3.2.2.2 Kiểm tra khi xe chạy
Trước khi cho xe chạy chính thức trên mặt đường để điều chỉnh và thử hệ thống phanh cần cho xe chạy chậm (tốc độ 10 - 15[km]/hệ thống phanh) đạp thử phanh chân bỏ hờ tay lái xem hệ thống phanh chân có ăn tốt không hệ thống tay lái có làm lệch xe khi phanh không.
Sau khi hai yêu cầu trên đã đảm bảo rồi tiến hành thử xe trên mặt đường.
Kiểm tra hệ thống phanh chân:
Cho xe chạy một quãng dài khoảng 15 - 20 km rồi từ từ dừng lại (không sử dụng phanh chân). Xuống sờ các đĩa phanh nếu thấy nóng tức là điều chỉnh khe hở bị bó sát cần điều chỉnh lại khe hở giữa má phanh và đĩa phanh.
3.3 Kiểm tra ABS
- Trước khi sửa chữa ABS, đầu tiên phải xác định xem hư hỏng là trong ABS hay là trong hệ thống phanh. Về cơ bản, do hệ thống ABS được trang bị chức năng dự phòng, nếu hư hỏng xảy ra trong ABS, ECU dừng hoạt động của ABS ngay lập tức và chuyển sang hệ thống phanh thông thường.
- Do ABS có chức năng tự chuẩn đoán, đèn báo ABS bật sáng để báo cho người lái biết khi có hư hỏng xảy ra. Nên sử dụng giắc sữa chửa để xác định nguồn gốc của hư hỏng.
- Nếu hư hỏng xảy ra trong hệ thống phanh, đèn báo ABS sẽ không sang nên tiến hành những thao tác kiểm tra như sau.
* Chỉ có một phanh hoạt động hay bó phanh:
+ Kiểm tra má phanh mòn không đều hay tiếp xúc không đều.
+ Kiểm tra xem xy lanh phanh chính có hỏng không.
+ Kiểm tra sự điều chỉnh hay hồi vị kém của phanh tay.
+ Kiểm tra xem van điều hòa lực phanh có hỏng không.
* Chân phanh rung (khi ABS không hoạt động):
+ Kiểm tra độ rơ đĩa phanh.
+ Kiểm tra độ rơ moayơ bánh xe.
* Kiểm tra khác:
+ Kiểm tra góc đặt bánh xe.
+ Kiểm tra các hư hỏng trong hệ thống treo.
+ Kiểm tra lớp mòn không đều.
+ Kiểm tra sự rơ lỏng của các thanh dẫn động lái.
3.3.1 Kiểm tra bộ phận chuẩn đoán.
3.3.1.1 Chức năng kiểm tra ban đầu
Kiểm tra tiếng động làm việc của bộ chấp hành
Nổ máy và lái xe với tốc độ lớn hơn 6 km/h.
Kiểm tra xem có nghe thấy tiếng động làm việc của bộ chấp hành không.
3.3.1.2 Chức năng chuẩn đoán
- Kiểm tra điện áp ắc quy:
Kiểm tra điện áp ắc quy khoảng 12 V.
- Kiểm tra đèn báo bật sáng:
Bật khoá điện.
Kiểm tra rằng đèn ABS bật sáng trong 3 giây, nếu không kiểm tra và sửa chữa hay thay thế cầu chì, bóng đèn báo hay dây điện.
- Đọc mã chẩn đoán:
Bật khoá điện ON
Rút giắc sửa chữa.
Dùng SST, nối chân Tc và E1 của giắc kiểm tra.
Nếu hệ thống hoạt động bình thường (không có hư hỏng), đèn báo sẽ nháy 0,5 giây 1 lần
3.3.2 Kiểm tra bộ chấp hành
1- Kiểm tra điện áp ắc quy:
Kiểm tra điện áp ắc quy khoảng 12 V.
2- Tháo các giắc nối của bộ chấp hành.
3- Nối thiết bị kiểm tra bộ chấp hành vào bộ chấp hành.
4- Nổ máy và cho chạy với tốc độ không tải.
5- Bật công tắc lựa chọn thiết bị kiểm tra đến vị trí “FRONT RH”.
12- Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây.
13- Tháo thiết bị kiểm tra ra khỏi bộ chấp hành.
13- Nối các giắc nối bộ chấp hành.
14- Xoá mã lỗi.
3.3.3 Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe
1- Kiểm tra điện áp ắc quy.
Kiểm tra rằng điện áp ắc quy khoảng 12 V
2- Kiểm tra đèn báo ABS.
Bật khoá điện ON.
Kiểm tra rằng đèn báo ABS sáng trong vòng 3 giây. Nếu không, kiểm tra và sửa chửa hay thay cầu chì, bóng đèn hay dây điện.
4- Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ thấp.
Lái xe chạy thẳng với tốc độ 45-55 km/h và kiểm tra xem đèn ABS có sáng sau khi tạm ngừng 1 giây không.
Nếu đèn báo bật sáng mà không nháy khi tốc độ xe nằm ngoài khoảng tiêu chuẩn. Dừng xe và đọc mã chẩn đoán. Sau đó sửa các chi tiết hỏng.
5- Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ cao.
Kiểm tra như trên ở tốc độ khoảng 110 đến 130 km/h.
Đọc mã chẩn đoán.
- Dừng xe, đèn báo sẽ bắt đầu nháy.
- Đếm số lần nháy (Xem mã chẩn đoán).
KẾT LUẬN
Qua quá trình làm đồ án với đề tài “KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA COROLLA ALTIS” em đã cơ bản hoàn thành đề tài với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn : TS…………… và các thầy cô trong khoa.
Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu tính năng hoạt động của hệ thống phanh, nguyên lý làm việc của các bộ phận đến các chi tiết chính trong hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh. Phần đầu đồ án em giới thiệu về cơ sở lý thuyết của hệ thống phanh. Tiếp theo em trình bày tổng thể về xe TOYOTA COROLLA ALTIS và các hệ thống trên xe. Và phần trọng tâm của đồ án là em đi sâu vào hệ thống phanh trên xe TOYOTA COROLLA ALTIS, bao gồm: Cơ cấu phanh trước và cơ cấu phanh sau (phanh đĩa), dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không, xylanh chính, bộ trợ lực chân không... Đồng thời tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe TOYOTA COROLLA ALTIS. Tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống phanh thường gặp và cách khắc phục hư hỏng.
Tuy nhiên do thời gian có giới han nhiều phần chưa được trang bị trong thời gian học tập tại trường, tài liệu tham khảo hạn chế và chưa cập nhật đầy đủ các tài liệu về xe nên còn rất nhiều thiếu sót không tránh khỏi mong các thầy chỉ dẫn thêm. Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức chuyên ngành về các hệ thống ôtô và đặc biệt là hệ thống phanh. Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em cũng nâng cao được những kiến thức về công nghệ thông tin: Word, Excel, AutoCAD… phục vụ cho công tác sau này. Đồng thời qua đó bản thân em cần phải nổ lực hơn, học hỏi hơn nữa để đáp ứng yêu cầu của người cán bộ kỹ thuật ngành động lực.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (1998). Lý thuyết ôtô máy kéo. NXB khoa học và kĩ thuật Hà Nội.
[2]. TS. Nguyễn Hoàng Việt (2009). Giáo trình kết cấu tính toán và thiết kế ôtô. Đại học Bách khoa Đà Nẵng.
[3]. TS Lê Văn Tụy (1010). Tính Toán và thiết kế Hệ Thống Phanh Ô Tô
[4]. TS. Nguyễn Hoàng Việt (2009). Bài giảng bộ điều chỉnh lực phanh và ABS. Đại học Bách khoa Đà Nẵng.
[5]. Tài liệu xe TOYOTA COROLLA ALTIS.
[6]. https://www.youtube.com/watch?v=uXMXqmBfhu8
[7]. GSIC - trung tâm thông tin dịch vụ toàn cầu (COROLLA ALTIS/ ZZE142 ZRE142, 143)
[8]. https://otomydinhthc.com
[9]. https://www.carmudi.vn
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"