LỜI NÓI ĐẦU
Sự phát triển lớn mạnh của tất cả các ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi cần chuyên chở khối lượng lớn hàng hoá và hành khách. Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ôtô trở thành một trong những phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hoá và hành khách, đồng thời ôtô đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Hiện nay ở nước ta số lượng ôtô tư nhân cũng đang phát triển cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ xe trên đường ngày càng cao.
Do mật độ ôtô trên đường ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng cao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết hàng đầu luôn cần phải quan tâm. Ở nước ta những năm gần đây số vụ tai nạn và số người chết do tai nạn là rất lớn. Theo thống kê của các nước thì trong tai nạn giao thông đường bộ 60-70% do con người gây ra, 10-15% do hư hỏng máy móc, trục trặc về kỹ thuật và 20-30% do đường sá xấu. Trong nguyên nhân hư hỏng do máy móc, trục trặc về kỹ thuật thì tỷ lệ tai nạn do các cụm của ôtô gây nên được thống kê như sau: phanh chân 52,2-74,4%, phanh tay 4,9-16,1%, lái 4,9-19,2%, chiếu sáng 2,3-8,7%, bánh xe 2,5-10%, các hư hỏng khác 2-18,2%.
Từ các số liệu nêu trên thấy rằng, tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các tai nạn do kỹ thuật gây nên. Vì vậy việc tìm hiểu đánh giá, kiểm nghiệm, khai thác hệ thống phanh là vấn đề hết sức cần thiết nhằm giảm bớt những tai nạn đáng tiếc xảy ra gây thiệt hại về người và của.
Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, em đã thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với tên đề tài “ Khai thác hệ thống phanh trên xe TOYOTA - INNOVA”.
Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 4 chương:
Chương 1: Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên xe ô tô.
Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe TOYOTA INNOVA.
Chương 3:Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh chính xe TOYOTA INNOVA.
Chương 4: Hướng dẫn khai thác hệ thống phanh TOYOTA INNOVA.
Qua thời gian nghiên cứu và hoàn thiện đồ án, được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo: PGS.TS……………, cùng sự nỗ lực của bản thân nay em đã hoàn thành nhiệm vụ của đề tài được giao. Nhưng vì điều kiện thời gian có hạn, trình độ của bản thân còn hạn chế nên trong quá trình hoàn thành đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự giúp đỡ và chỉ bảo của các thầy và sự đóng góp ý kiến của các bạn giúp em hoàn thiện đồ án này.
Em xin chân thành cám ơn!
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE Ô TÔ
Hệ thống phanh giữ vai trò quan trọng trong quá trình đảm bảo an toàn chuyển động của ô tô, nó cho phép người lái giảm tốc độ của xe cho đến khi dừng hẳn hoặc giảm đến một tốc độ nào đó, giữ cho xe cố định khi dừng đỗ. Qua đó, nâng cao được vận tốc trung bình và năng suất vận chuyển của ô tô. Đề tài sẽ đi sâu tìm hiểu hệ thống phanh được sử dụng trên xe toyota INNOVA, quan điểm thiết kế và xu hướng phát triển, từ đó rút ra được phương pháp khai thác, bảo dưỡng sửa chữa phù hợp.
1.1. Yêu cầu đối với hệ thống phanh.
Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất ở bất kỳ chế độ chuyển động nào, ngay cả khi dừng xe tại chỗ, đảm bảo thoát nhiệt tốt.
- Có độ tin cậy làm việc cao để ôtô chuyển động an toàn.
- Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh phải nhỏ và đảm bảo phanh xe êm dịu trong mọi trường hợp.
- Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện và có tính tuỳ động.
- Đảm bảo sự phân bố mômen phanh trên các bánh xe theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào.
- Các chi tiết phải có trọng lượng nhỏ, tuổi thọ cao, dễ sử dụng và chăm sóc, bảo dưỡng bảo quản, thời gian bảo dưỡng sửa chữa ngắn.
- Đối với phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đứng yên ngay cả khi trên dốc có độ dốc 16% trong thời gian dài.
Trên đây là các yêu cầu cơ bản, tuy nhiên với mỗi loại xe cụ thể, hệ thống phanh lại có các đặc điểm riêng về mặt kết cấu nhằm đáp ứng các yêu cầu khác nhau mà loại xe đó đặt ra.
1.2 Phân loại.
Với những công dụng và yêu cầu của hệ thống phanh như trên thì trên ô tô hệ thống phanh thường được phân loại như sau:
1.2.1. Theo công dụng
- Hệ thống phanh chính (phanh chân).
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay).
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ).
1.2.2. Theo kết cấu của cơ cấu phanh
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc.
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
- Hệ thống phanh kết hợp cả hai loại cơ cấu phanh trên.
1.2.3.Theo dẫn động phanh
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí.
- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực.
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén.
- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thuỷ lực.
1.2.4.Theo các cơ cấu bổ trợ cho hệ thống phanh
- Hệ thống phanh có cường hóa.
- Hệ thống phanh có điều hòa lực phanh.
- Hệ thống phanh có chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock brake system).
- Hệ thống phanh có phân bố lực phanh điện tử EBD (Electronic brake-force distribution).
- Hệ thống phanh có hỗ trợ phanh khẩn cấp BA (Brake assist).
1.3. Cấu tạo chung của hệ thống phanh.
1.3.1. Sơ đồ bố trí chung.
a. Dẫn động cơ khí.
Sơ đồ nguyên lý HTP dẫn động cơ khí được biểu diễn dưới hình 1.1.
Hình 1.1. Sơ đồ dẫn động phanh bằng cơ khí
1 – Tay phanh 7 – Trục
2 – Thanh dẫn 8,10 – Dây cáp dẫn động phanh
3,5 – Con lăn của dây cáp 9 – Thanh cân bằng
4 – Dây cáp phía trước 12 – Trục lệch tâm của thanh ép
6 – Thanh dẫn trung gian.
Qua hình 1.1 ta thấy:
Thanh dẫn cùng với tay phanh 1 ở dưới vùng bảng điều khiển. Thanh dẫn 2 nối liền với dây cáp. Các con lăn 3,5 dẫn hướng cho dây cáp. Dây cáp 4 bắt vào mút thanh dẫn trung gian 6, trục 7 lắp trên thanh dẫn và nối với thanh cân bằng 9. Thanh dẫn 6 lắp với bản lề trên giá đỡ, thanh cân bằng 9 phân bố đều lực phanh truyền qua dây cáp 8 và 10 tới cơ cấu phanh bánh xe trái và phải phía sau. Đòn dây cáp nối với đòn bẩy ép, tác động lên guốc phanh thông qua tấm đỡ, đòn bẩy ép lắc trên trục lệch tâm 12.
Khi kéo phanh 1, dây cáp tác động lên đòn bẩy và hãm bánh xe lại, thực hiện quá trình phanh. Khi nhả phanh, đòn bẩy ép trở về vị trí ban đầu dưới tác động của lò xo hồi vị, kết thúc quá trình phanh.
b. Sơ đồ bố trí phanh thủy lực.
Sơ đồ nguyên lý HTP dẫn động thủy lực được biểu diễn dưới hình 1.2.
![SD_0001](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg)
Hình 1.2. Sơ đồ phanh thủy lực
1. Bàn đạp phanh; 2. Xylanh chính; 3 và 5. Xylanh công tác;
4 và 6. Guốc phanh; 7. Lò xo hồi vị; 8. Chốt tựa; 9. Đường ống dầu.
Qua hình 1.2 ta thấy:
Lực đạp phanh của người lái thông qua các cần liên động sẽ đẩy pittông trong xylanh chính (xylanh sinh áp) cung cấp dầu tới các xylanh công tác ở cơ cấu phanh (xylanh sinh lực) tạo ra lực ép lên các pittông tác dụng lên guốc phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe.
c. Sơ đồ bố trí phanh khí nén.
Sơ đồ nguyên lý HTP dẫn động khí nén được biểu diễn dưới hình 1.3.
![SD_0002](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg)
Hình 1.3. Sơ đồ phanh khí nén
1. Máy nén khí; 2. Van phân phối; 3. Đường ống; 4. Khớp nối; 5. Van gia tốc; 6 và 9. Bình khí nén; 7. Cơ cấu phanh; 8. Bầu phanh.
Qua hình 1.3 ta thấy:
Lực đạp phanh của người lái thực chất chỉ dẫn động mở van phân phối của hệ thống, nối thông bình chứa với bầu phanh (bầu sinh lực). Áp suất khí nén tác dụng lên màng (hoặc pittông) của bầu phanh tạo lực đẩy qua các liên kết dẫn động cơ khí tới cơ cấu phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe.
d. Sơ đồ bố trí phanh thủy – khí.
Sơ đồ nguyên lý HTP dẫn động thủy - khí được biểu diễn dưới hình 1.4.
![SD_0003](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg)
Hình 1.4. Sơ đồ phanh thủy – khí
1. Van phân phối; 2. Dẫn động phanh rơmóc; 3. Đường ống;
4 và 6. Xylanh chính thủy lực; 5 và 7. Bầu hơi sinh lực;
8 và 10. Xylanh công tác thủy lực;9 và 11. Cơ cấu phanh
Qua hình 1.4 ta thấy:
Dẫn động phanh kết hợp thủy lực khí nén bao gồm phần dẫn động thủy lực mắc nối tiếp với phần dẫn động khí nén. Lực đạp phanh của người lái dẫn động mở van phân phối của phần dẫn động khí nén, nối thông bình chứa với bầu sinh lực, áp suất khí nén tác dụng lên pittông khí nén liên động với pittông thủy lực đẩy dầu tới các xylanh công tác ở cơ cấu phanh tạo ra lực ép lên các pittông tác dụng lên guốc phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe.
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA INNOVA
2.1. Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phanh chính xe Toyota Innova
Trên xe Toyota Innova J 2007 là loại xe động cơ đặt phía trước, dẫn động cầu sau. Xe được trang bị hệ thống phanh thủy lực, trợ lực chân không hai dòng, một dòng dùng cho dẫn động cầu trước với cơ cấu phanh là dạng đĩa, một dòng dẫn động cầu sau sử dụng phanh tang trống. Trên xe không được trang bị hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS và bộ điều hòa lực phanh cho cụm phanh ở phía sau, không được trang bị hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA và hệ thống phân phối lực phanh giữa các bánh trước và bánh sau hoặc giữa các bánh xe bên phải và bên trái EBD.
2.1.1. Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh chính xe Toyota Innova được biểu diễn dưới hình 2.1.
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif)
Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh chính.
1- Bánh xe; 2- Đĩa phanh; 3- Xi lanh bánh trước; 4- Xi lanh chính;5- Trợ lực phanh; 6- Bàn đạp phanh; 7- Xi lanh bánh sau; 8- Má phanh sau.
Hệ thống phanh chính trên xe Toyota Innova là hệ thống phanh thủy lực hai dòng độc lập có trợ lực chân không. Cơ cấu phanh trước là cơ cấu phanh đĩa kiểu calips di động. Cơ cấu phanh sau là cơ cấu phanh tang trống có chốt tựa riêng rẽ về một phía.
Các cụm, bộ phận cơ bản của hệ thống phanh chính trên xe Toyota Innova:
- Dẫn động phanh bố trí trên khung xe gồm: Bàn đạp phanh, xi lanh chính và đường dầu phanh.
- Trợ lực phanh: có tác dụng làm giảm nhẹ lực tác dụng của người lái lên bàn đạp phanh.
- Cơ cấu phanh gồm:
+ Cơ cấu phanh trước.
+ Cơ cấu phanh sau.
2.1.2. Phân tích kết cấu các cụm, bộ phận
2.1.2.1 Cơ cấu phanh
a. Cơ cấu phanh trước
Cơ cấu phanh trước xe Toyota Innova là cơ cấu phanh đĩa có lắp đặt xi lanh công tác.
* Cấu tạo
Kết cấu cơ cấu phanh trước được chỉ ra trên hình 2.2.
![untitled1](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gif)
Hình 2.2. Kết cấu cơ cấu phanh đĩa
1. Đĩa phanh; 2. Giá đỡ; 3. Má phanh ngoài; 4. Pít tông;
5.Càng phanh; 6. Má phanh trong.
Qua hình 2.2. ta thấy :
- Đĩa phanh: Được chế tạo từ gang xám, bề mặt làm việc được mài phẳng, trên đĩa phanh có các rãnh xuyên tâm để tạo thành bề mặt có các lỗ thoát nhiệt và được đặt sát ổ bi moay ơ.
- Xi lanh phanh bánh xe: Có bề mặt làm việc phía trong dạng hình trụ. Thông từ phía ngoài vào trong xi lanh phanh bánh xe được bố trí hai lỗ dầu, một lỗ dẫn dầu từ xi lanh chính đến và một lỗ để xả khí trong dầu. Các pít tông được đặt trong xi lanh kèm theo phớt làm kín và lò xo. Ngoài ra còn có thêm các chốt tì để liên kết pít tông với đầu guốc phanh và cúp ben.
- Bộ gá: là loại di động có thể trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định với dầm cầu. Trong bộ gá di động chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pít tông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ.
- Má phanh: Có dạng phẳng, được chế tạo bằng vật liệu ma sát, má phanh và xương phanh được dán với nhau bằng một loại keo đặc biệt. Pít tông tác dụng vào xương của má phanh thông qua một tấm lót.
* Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh bánh trước được biểu diễn trên hình 2.3. ![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg)
Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý cơ cấu phanh trước
1.Càng phanh đĩa; 2.Má phanh đĩa; 3.Rô tô phanh đĩa; 4.Pittông; 5.Dầu; a. Khi không phanh; b. Khi phanh.
Qua hình 2.3 ta thấy có 2 trạng thái làm việc:
- Khi đạp phanh (có thêm trợ lực chân không) sẽ tạo ra áp suất dầu từ xy lanh chính đẩy các pittông làm cho các má phanh đĩa kẹp cả hai bên của rôtô phanh đĩa, làm các bánh xe giảm tốc độ.
- Khi nhả bàn đạp phanh, không còn áp lực lên các pittông, khi đó vòng cao su hồi vị sẽ kéo pittông về vị trí ban đầu, nhả má phanh ra, giữ khe hở giữa đệm của đĩa phanh và rôto đĩa phanh được duy trì ở một khoảng cách không đổi (cơ cấu tự điều chỉnh khe hở má phanh).
b. Cơ cấu phanh sau
Cơ cấu phanh sau xe Toyota Innova là cơ cấu phanh tang trống
* Cấu tạo
Kết cấu cơ cấu phanh sau được biểu diễn trên hình 2.4.
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif)
Hình 2.4. Kết cấu cơ cấu phanh sau.
1.Chắc bụi; 2.Cần đẩy; 3.Pít tông; 4.Cúp ben; 5.Lò xò; 6.Thân xin lanh; 7.Vít điều chỉnh khe hở; 8.Cần tự động điều chỉnh khe hở; 9. Chốt và đệm chữ C; 10.Lò xo hồi vị; 11.Guốc phanh; 12.Tấm ma sát; 13.Lò xo kéo cửa cần điều chỉnh; 14.Tang trống; 15.Cần kéo phanh tay; 16.Cáp phanh tay; 17.Lò xo kéo guốc phanh
Qua hình 2.4. ta thấy :
- Guốc phanh: Được chế tạo bằng thép, có hai guốc là loại chốt tựa cùng phía đầu trên dựa vào cơ cấu nhả, đầu dưới dựa vào cơ cấu điều chỉnh, trên mặt có gia công các lỗ để gá lò xo hồi vị của guốc phanh và cơ cấu điều chỉnh.
- Má phanh: Có độ cong theo độ cong của guốc phanh. Được chế tạo bằng vật liệu ma sát. Má phanh được gắn với guốc phanh bằng một loại keo đặc biệt.
- Mâm phanh: Được thiết kế chế tạo để gắn cụm phanh, mâm phanh được gắn bằng bu lông vào trục bánh sau. Trên mâm phanh có các lỗ, vấu lồi để gắn xi lanh thủy lực, lò xo giữ guốc phanh và cáp phanh tay.
- Trống phanh: Được gắn vào trục bánh xe, ở ngay bên trong bánh xe và quay cùng bánh xe. Trống phanh được chế tạo từ gang xám, trên trống phanh có gia công các lỗ để định vị má phanh.
Trống phanh quay cùng với bánh xe, guốc phanh sẽ ép vào với bánh xe từ bên trong.
* Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh bánh sau được biểu diễn trên hình 2.5.
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif)
Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý cơ cấu phanh sau.
1- Xi lanh phanh bánh xe; 2- Guốc phanh; 3- Má phanh; 4- Trống phanh; 5- Pít tông; 6- Cúp ben.
Qua hình 2.5 ta thấy:
Dòng dầu có áp suất cao từ xi lanh chính tới xi lanh phanh bánh xe, dưới áp suất của dầu, làm pít tông dịch chuyển đẩy guốc phanh về phía trống phanh thực hiện quá trình phanh, làm giảm tốc độ của xe và dừng xe. Thôi đạp phanh thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị kéo guốc phanh tách khỏi trống phanh.
* Ưu điểm, nhược điểm của phanh đĩa
· Ưu điểm :
So với phanh tang trống phanh đĩa có các ưu điểm sau:
- Làm mát tốt : Phanh đĩa có khả năng làm mát tốt hơn bởi dòng không khí đi qua bề mặt vật liệu ma sát dễ hơn. Trên bề mặt đĩa, người ta chia thành những lỗ có tác dụng làm cho không khí giữa hai bề mặt má phanh thoát nhiệt nhanh hơn. Hầu hết các phanh đĩa bánh trước đều có chức năng thông gió bởi chúng đóng vai trò chính (đa số các xe hiện nay đều dẫn động bánh trước) còn phanh đĩa phía sau không có hệ thống làm mát (đĩa không có lỗ) do chúng sinh ít nhiệt.
- Tiếp nhận trực tiếp đủ áp suất phanh: lực ma sát của phanh đĩa tỷ lệ thuận với áp suất thủy lực từ xy lanh chính. Trong phanh tang trống do đặc tính tự tăng thêm áp lực phanh nên các má phanh tác động không đều.
- Ưu điểm khác của phanh đĩa là các chất gây hại bị loại khỏi bề mặt đĩa dễ dàng. Nước, dầu hay khí từ vật liệu ma sát dễ dàng thoát ra ngoài, giúp phanh hoạt động tốt hơn. Những chất bẩn như bụi, bùn đất khi bám vào bề mặt, gặp má phanh sẽ bị gạt vào các lỗ thông gió. Sau một thời gian, chúng nặng dần và rơi ra ngoài.
- Bảo dưỡng sửa chữa đơn giản hơn phanh tang trống. Do kết cấu có ít các chi tiết tác động nên công tác bảo dưỡng sửa chữa đơn giản hơn so với phanh tang trống.
· Nhược điểm :
- Nhược điểm lớn nhất của phanh đĩa là các chất bẩn, có thể bám vào, gây ăn mòn cơ học hoặc hóa học nhanh nên phải thường xuyên bảo dưỡng. Nếu bị ăn mòn nhiều, đĩa phanh quá mỏng sẽ khiến quá trình tản nhiệt diễn ra chậm và phanh có thể bị gãy.
2.1.2.2. Dẫn động phanh chính
Dẫn động phanh chính: Có nhiệm vụ là nhận lực tác dụng của người lái vào bàn đạp phanh, truyền lực qua các cơ cấu đến xi lanh chính, nén ép và tạo áp suất cao cho dầu truyền đến xi lanh phanh bánh xe, tạo ra lực tác dụng vào các má phanh, guốc phanh để thực hiện quá trình phanh xe.
Dẫn động phanh của hệ thống phanh dẫn động thủy lực, trợ lực chân không bao gồm : Bàn đạp phanh, xi lanh chính, cơ cấu tín hiệu, các đường ống dẫn và các ống nối mềm giữa xi lanh phanh chính và các xi lanh phanh bánh xe.
a. Xi lanh phanh chính
* Nhiệm vụ
Xi lanh phanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác dụng của bàn đạp phanh thành áp suất thủy lực, Xi lanh chính có hai buồng chứa hai pít tông tạo ra áp suất thủy lực trong đường ống phanh của hai nhánh trong hệ thống.
* Cấu tạo
Kết cấu xi lanh phanh chính được biểu diễn trên hình 2.6.
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.gif)
Hình 2.6. Cấu tạo xi lanh phanh chính.
1 – Nắp bảo vệ; 2 – Đệm chống tràn dầu; 3 – Lưới lọc; 4 – Thân bình; 5 – Đoạn ống lồng; 6,8,16 – Đệm; 7 - Nút; 9 – Cữ chặn; 10 - Lò xo; 11,19 – Vòng đệm;
12 – Bát cao su; 13 – Piston thứ hai; 14,22 – Đệm làm kín; 15 – Vít xả; 17 - Ống lót hạn chế; 18 – Vít hãm; 20 – Tấm van; 21 – Piston thứ nhất; 23 – Vòng chặn; 24 – Vòng hãm.
Qua hình 2.6. ta thấy:
- Xi lanh phanh chính là xi lanh kép, tức là trong xi lanh phanh chính có hai pít tông tương ứng với chúng là hai khoang chứa dầu riêng biệt, dẫn đến hai nhánh phanh.
- Thân xi lanh được đúc bằng gang trên thân có gia công các lỗ bù, lỗ thông qua, đồng thời đây cũng là chi tiết để gá đặt các chi tiết khác.
- Pít tông: Mỗi buồng của xi lanh chính có một pít tông. Mỗi pít tông có một lò xo hồi vị riêng, pít tông được chế tạo bằng nhôm đúc, phía đầu làm việc có gờ cố định gioăng làm kín, trên mỗi pít tông có khoan lỗ và có khoang chứa dầu để bù dầu trong hành trình trả. Phía đuôi của pít tông khoang thứ nhất có hốc để chứa đầu cần đẩy.
- Cúp ben: Làm bằng cao su chịu dầu phanh, dịch chuyển trong xi lanh cùng với pít tông có tác dụng làm kín khi dầu có áp suất cao ở hành trình nén.
* Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý chung: Khi đạp bàn đạp phanh, lực bàn đạp truyền qua cần đẩy vào xi lanh chính để đẩy pít tông trong xi lanh này tạo ra dầu có áp lực cao, lực của áp suất thủy lực bên trong xi lanh chính được truyền qua các đường ống dầu phanh đến các xi lanh phanh bánh xe thực hiện quá trình phanh.
* Các chế độ làm việc của xi lanh chính:( Hình 2.7.)
- Khi không đạp phanh: ( Hình 2.7.) Cúp ben của pít tông số 1 và số 2 nằm giữa cửa vào và cửa bù làm cho xi lanh và bình dầu thông nhau. Pít tông số 2 bị lực của lò xo hồi vị thứ 2 đẩy sang phải, nhưng không thể chuyển động hơn nữa do có bu lông hãm.
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.jpg)
Hình 2.7. Xi lanh phanh chính khi không đạp phanh.
- Khi đạp phanh: ( Hình 2.8.) Pít tông số 1 dịch sang trái và cúp ben của pít tông này bịt kín cửa bù để chặn đường đi của xi lanh này và buồng chứa. Khi pít tông này bị đẩy thêm nó làm tăng áp suất thủy lực bên trong xi lanh chính. Áp suất này tác dụng vào các xi lanh phanh bánh sau. Do cũng có một áp suất dầu như vậy tác dụng lên pít tông số 2, pít tông số 2 hoạt động tương tự như pít tông số 1 và tác dụng lên các xi lanh bánh trước.
![00-Jun-07-oto-hui4239](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.jpg)
Hình 2.8. Xi lanh phanh chính khi đạp phanh.
`- Khi nhả bàn đạp phanh: Các pít tông bị áp suất dầu và lực lò xo hồi vị đẩy về vị trí ban đầu. Tuy nhiên do dầu ko chảy từ xi lanh bánh xe về ngay lập tức, nên áp suất dầu trong xi lanh chính giảm nhanh trong một thời gian ngắn (tạo thành độ chân không ). Kết quả là dầu trong bình chứa sẽ chảy vào xi lanh qua cửa vào và nhiều lỗ ở đỉnh pít tông và quanh chu vi của cúp ben pít tông. Sau khi pít tông trở về vị trí ban đầu, dầu phanh dần dần chảy từ xi lanh phanh về xi lanh chính rồi chảy vào bình chứa qua các cửa bù. Các cửa bù này cũng điều hòa sự thay đổi thể tích dầu trong xi lanh do nhiệt độ thay đổi. Điều này tránh cho áp suất thủy lực tăng lên trong xi lanh khi không đạp phanh. Hoạt động của xi lanh phanh khi nhả bàn đạp phanh được biểu diễn ở hình 2.9.
![long4](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.jpg)
Hình 2.9. Xi lanh phanh chính khi nhả bàn đạp phanh.
*Trường hợp hoạt động không bình thường ( có sự cố trong hệ thống):
- Rò dầu dòng phanh cầu sau ( Hình 2.10.)
Khi đạp phanh pít tông số 1 dịch sang trái tuy nhiên không sinh ra áp suất dầu ở phía sau của xi lanh. Vì vậy pít tông số một nén lò xo hồi vị để tiếp tục với pít tông số 2 đẩy pít tông số 2 sang trái. Pít tông số 2 làm tăng áp suất dầu phía trước xi lanh vì vậy làm 2 phanh nối với phía trước xi lanh hoạt động.
![long5](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.jpg)
Hình 2.10. Xi lanh phanh chính khi bị rò rỉ phía sau.
- Rò dầu dòng phanh cầu trước ( Hình 2.11.)
Do áp suất dầu không sinh ra ở phía trước xi lanh, pít tông số 2 bị đẩy sang trái đến khi nó chạm vào thành xi lanh. Khi pít tông số 1 bị đẩy tiếp sang trái, áp suất dầu phía sau xi lanh tăng cho phép 2 phanh nối với phía sau xi lanh hoạt động.
![long6](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.jpg)
Hình 2.11. Xi lanh phanh chính khi bị rò rỉ phía trước.
2.1.2.3. Bộ trợ lực chân không
a. Cấu tạo bộ trợ lực chân không
Cấu tạo bộ trợ lực chân không được biểu diễn dưới hình 2.12.
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.gif)
Hình 2.12. Cấu tạo bộ trợ lực chân không.
1 – Nắp buồng thứ hai; 2- Piston của buồng thứ hai; 3- Van Ngược; 4- Lò xo; 5- Đai ốc; 6- Cữ chặn; 7- Thanh nối; 8- Vòng đệm; 9- Đệm làm kín thanh nối; 10,13,37- Đệm chắn; 11- Vòng bích; 12,26- Vòng chặn; 14- Màng ngăn; 15- Nắp vòng bích; 16- Nắp khoang thứ nhất; 17- Vách ngăn giữa khoang thứ nhất với khoang thứ hai; 18- Màng cao su của ngăn thứ hai; 19- Ống dẫn hướng; 20- Giảm va đập rung; 21- Lò xo van điều khiển chân không; 22- Màng cao su của ngăn thứ nhất; 23- Thân; 24- Piston 25- Thân van chân không; 27- Vòng đỡ thân van; 28 – Vòng bích làm kín thân van; 29 – Piston của van; 30 – Lọc không khí; 31 – Chụp bảo vệ; 32 – Thanh đẩy; 33 – Chốt chẻ; 34 - Ống lót lò xo; 35- Lò xo van; 36 – Vòng bích van điều khiển; 38 – Màng ngăn của van; 39 – Vít.
I,II: Khoang không khí ; III,IV:Khoang chân không.
Qua hình 2.12. ta thấy :
Bộ trợ lực chân không cấu tạo gồm hai khoang ngăn cách nhau nhờ vách ngăn (18), mỗi khoang được chia làm hai ngăn nhờ pittong kiểu màng (2) và (24). Các pittong được liên kết với nhau qua thanh nối (7). Hai ngăn I và II khi phanh thông với khí trời, hai ngăn III và IV thông với cổ hút của động cơ. Đồng thời các ngăn đó được thông với nhau qua van chân không (25), việc đóng mở van chân không được tiến hành nhờ thanh đẩy (32) và lò xo van, lò xo (4) có xu hướng đẩy piston về vị trí tận cùng bên phải, thanh nối (7) được nối trực tiếp với tổng phanh.
b. Nguyên lý hoạt động
* Khi chưa đạp phanh (cửa A mở, cửa B đóng. Hình 2.13.)
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image034.jpg)
Hình 2.13. Trạng thái chưa đạp phanh.
Van khí được nối với cần điều khiển van và bị kéo sang phải bởi lò xo đàn hồi van khí. Van điều khiển bị đẩy sang trái bởi lò xo van điều khiển. Nó làm cho van khí tiếp xúc với van điều khiển, vì vậy không khí ở bên ngoài sau khi đi qua lọc khí bị chặn lại không vào được buồng áp suất không đổi. Lúc này, van chân không của thân van bị tách ra khỏi van điều khiển làm cửa A mở, hai buồng được thông với nhau. Cả hai buồng đều có áp suất không đổi đó là áp suất chân không trong cổ hút của động cơ. Do đó không có độ chênh lệch áp suất giữa hai phía của pittông trợ lực nên pittông bị đẩy sang phải bởi lò xo màng, bộ trợ lực chưa làm việc.
* Khi đạp phanh
- Giai đoạn 1 (cửa A đóng, cửa B đóng, hình 2.14.)
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.jpg)
Hình 2.14. Trạng thái đạp phanh giai đoạn 1.
Khi đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van khí làm cho nó dịch chuyển sang trái. Van điều khiển bị đẩy ép vào van khí bởi lò xo van điều khiển nên nó cũng dịch chuyển sang trái đến khi nó tiếp xúc với van chân không làm đóng cửa A. Vậy đường thông giữa hai buồng bị bịt lại.
- Giai đoạn 2 (cửa A đóng, cửa B mở, hình 2.15.)
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image038.jpg)
Hình 2.15. Trạng thái đạp phanh giai đoạn 2.
Khi van khí dịch chuyển tiếp sang trái, nó tách khỏi van điều khiển. Vì vậy không khí lọt được vào buồng áp suất thay đổi qua cửa B (sau khi đi qua lọc khí). Sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất thay đổi và buồng áp suất không đổi làm pittông dịch chuyển sang trái. Pittông được gắn liền với thân van nên cần đẩy trợ lực bị đẩy sang trái và làm tăng lực phanh.
* Khi giữ chân phanh (cửa A đóng, cửa B đóng, hình 2.16.)
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image040.jpg)
Hình 2.16. Trạng thái giữ phanh.
Khi giữ chân phanh ở một vị trí nhất định thì cần điều khiển van và van khí sẽ không chuyển động nhưng pittông tiếp tục dịch chuyển sang trái do sự chênh áp. Lúc này van điều khiển vẫn tiếp xúc với van chân không nhờ lò xo van điều khiển nhưng nó di chuyển cùng pit tông. Do van điều khiển dịch sang trái và tiếp xúc với van khí nên không khí bị ngăn không cho vào buồng áp suất thay đổi. Vì vậy áp suất trong buồng áp suất thay đổi được giữ ổn định. Kết quả là không có sự thay đổi áp suất ở buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi. Vì vậy pit tông không dịch chuyển nữa và giữ nguyên lực phanh hiện tại.
* Khi nhả phanh (cửa A mở, cửa B đóng, hình 2.17.)
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.jpg)
Hình 2.17. Trạng thái nhả phanh.
Khi nhả bàn đạp phanh, cần điều khiển van và van khí bị đẩy sang phải nhờ lò xo hồi van khí và phản lực của xylanh phanh chính. Nó làm cho van khí tiếp xúc với van điều khiển, cửa B đóng, đường thông giữa khí trời với buồng áp suất thay đổi bị bịt lại. Cùng lúc đó van khí cũng nén lò xo van điều khiển lại. Vì vậy van điều khiển bị tách ra khỏi van chân không làm mở cửa A. Khí từ buồng áp suất thay đổi tràn sang buồng áp suất không đổi. Sự chênh áp không còn, pit tông bị đẩy lại sang bên phải bởi lò xo màng và trợ lực trở về trạng thái không hoạt động.
* Khi không có chân không (hình 2.18.)
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image044.jpg)
Hình 2.18. Trạng thái mất chân không.
Nếu vì một lý do nào đó mà chân không không tác dụng lên trợ lực phanh thì sẽ không có sự chênh áp giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi (cả hai buồng được điền đầy không khí). Khi đó trợ lực phanh ở trạng thái không hoạt động, pittông bị đẩy sang phải bởi lò xo màng. Tuy nhiên khi đạp phanh, cần điều khiển van bị đẩy sang trái và đẩy vào van khí, đĩa phản lực và cần đẩy trợ lực. Vì vậy lực từ bàn đạp phanh được truyền đến pittông xylanh phanh chính để tạo ra lực phanh. Cùng lúc đó, van khí đẩy vào miếng hãm van (được lắp trong thân van). Cần điều khiển van đẩy cả khối thân van thắng lực lò xo màng để chuyển động sang trái. Như vậy phanh vẫn có tác dụng ngay cả khi không có chân không tác dụng lên trợ lực phanh. Tuy nhiên chân phanh sẽ cảm thấy nặng hơn.
2.2. Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phanh dừng xe Toyota Innova
Hệ thống phanh dừng xe Toyota Innova dùng để dừng, hãm ô tô trên địa hình mặt đường phẳng, dốc … giữ xe cố định trong thời gian tùy ý. . Ngoài ra còn sử dụng khi ngặp sự cố hỏng phanh chính.
Hệ thống phanh dừng gồm 2 phần: cơ cấu phanh và dẫn động phanh
- Cơ cấu phanh dừng được bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau.
- Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng là dẫn động cơ khí bằng cáp được bố trí và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay. Hệ thống dẫn động của cơ cấu phanh dừng loại này thường bao gồm: Cần điều khiển trên buồng lái thông qua các đòn và dây cáp dẫn tới cơ cấu phanh đặt tại bánh xe, các cơ cấu điều khiển từ phanh tay đặt trong cơ cấu phanh nhận dịch chuyển nhờ dây cáp lồng vào cơ cấu phanh.
2.2.1. Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh dừng trên xe Toyota Innova trùng với cơ cấu phanh sau của xe. Trống phanh bắt với moay ơ nhờ các ê cu bánh xe. Guốc phanh đặt trên mâm phanh nhờ chốt tựa, các lò xo hồi vị, chốt và lò xo chống rung. Phía dưới chốt phanh có thanh tựa, có thể điều chỉnh được chiều dài nhằm điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh. Cáp điều khiển luồn qua mâm phanh móc vào một đầu cần guốc phanh tay. Thanh đẩy guốc phanh tay có lò xo tỳ vào một guốc phanh tay có tác dụng truyền êm lực kéo từ cần guốc phanh tay tới thanh đẩy và giúp cho thanh đẩy luôn ở vị trí đúng ( tránh bó phanh).
Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phanh dừng được biểu diễn trên hình 2.19.
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image046.jpg)
Hình 2.19. Cơ cấu phanh dừng.
1- Má phanh; 2- Cần guốc phanh; 3- Dây cáp
2.2.2. Dẫn động phanh
Để điều khiển cơ cấu phanh hoạt động cũng cần phải có hệ thống dẫn động. Hệ thống dẫn động của cơ cấu phanh dừng loại này thông thường bao gồm: Cần điều khiển trên buồng lái thông qua các đòn và dây cáp dẫn tới cơ cấu phanh đặt tại bánh xe, các cơ cấu điều khiển từ phanh tay đặt trong cơ cấu phanh nhận chuyển dịch nhờ dây cáp lồng vào cơ cấu phanh. Sơ đồ nguyên lí thể hiện hình vẽ sau ( Hình 2.20 ).
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image048.jpg)
Hình 2.20. Dẫn động phanh dừng.
1- Cần phanh tay; 2- Cáp phanh tay; 3- Phanh sau.
2.2.3. Nguyên lý hoạt động
- Khi chưa phanh: Người lái chưa tác động vào cần kéo phanh, chốt điều chỉnh nằm ở vị trí bên phải, dưới tác dụng của lò xo kéo guốc phanh nên má phanh cách tang trống một khoảng nhất định.
- Khi phanh xe: Người lái kéo cần phanh tay, dây cáp dịch chuyển sang trái kéo theo chạc điều chỉnh thông qua các đòn bẩy, đẩy guốc phanh và má phanh ép sát vào trống phanh thực hiện quá trình phanh xe, nếu để nguyên vị trí đó cần kéo phanh được cố định nhờ cá hãm.
- Khi thôi phanh: Người lái nhả cá hãm cần kéo phanh tay, các chi tiết lại trở về vị trí khi chưa phanh nhờ các lò xo hồi vị, lò xo kéo má phanh, do đó xe không bị phanh nữa.
CHƯƠNG3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH CHÍNH
XE TOYOTA INNOVA
3.1. Sơ đồ tính toán và các thông số ban đầu
3.1.1. Sơ đồ tính toán
Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh chính được biểu diễn dưới hình 3.1 và 3.2 .
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image050.gif)
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image052.gif)
Hình 3.1. Sơ đồ lực tác dụng lên xe.
Trong đó:
- G: Trọng lượng toàn bộ của xe khi phanh [KG]
- O: Trọng tâm của xe.
- Pf1, Pf2: Lực cản lăn ở các bánh xe trước và sau [N]
- Z1, Z2: Phản lực thẳng góc tác dụng lên bánh xe trước và sau [N]
- Pp1, Pp2: Lực phanh ở các bánh xe trước và sau [N]
- Pω: Lực cản không khí [N]
- Pj: Lực quán tính khi phanh [N]
- L: Khoảng cách từ tâm bánh xe cầu trước đến tâm bánh xe cầu sau [mm]
- La: Khoảng cách từ tâm bánh xe cầu trước đến trọng tâm xe [mm]
- Lb: Khoảng cách từ tâm bánh xe cầu sau đến trọng tâm xe [mm]
- hg: Chiều cao trọng tâm xe [mm]
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image056.jpg)
Hình 3.2. Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh.
Trong đó:
- N: Lực ép tác dụng lên tấm ma sát.
- Rtb: Bán kính trung bình của đĩa phanh.
- R: Bán kính đĩa phanh.
-
: Góc ôm của má phanh.
3.1.2. Các thông số ban đầu dùng để tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh xe TOYOTA INNOVA bao gồm:
- Chiều dài cơ sở : L= 2750 [ mm ]
- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trước a= 1718,8 [ mm ]
- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau b= 1031,2 [ mm ]
- Chiều cao trọng tâm xe
= 758 [ mm ]
- Trọng lượng toàn bộ xe G= 1530[ KG ]
- Trọng lượng phân bố ra cầu trước
= 688 [ KG ]
- Trọng lượng phân bố ra cầu sau
= 842 [KG ]
- Khoảng cách từ tâm bàn đạp đến khớp quay
= 300 [ mm ]
- Khoảng cách từ tâm khớp quay tới đường tâm thanh đẩy píttông xi lanh chính
= 60 [ mm ]
- Đường kính xi lanh phanh chính D= 20.64 [ mm ]
- Đường kính xi lanh phanh trước
= 60.3 [ mm ]
- Đường kính xi lanh phanh sau
= 20.64 [ mm ]
- Đường kính ngoài của đĩa phanh trước
= 381[ mm ]
- Đường kính trong của trống phanh sau
= 254 [ mm ]
- Góc ôm của má phanh trước là
=
= 1,04 [ rad ]
- Bán kính ngoài của tấm ma sát trước
= 160 [ mm ]
- Bán kính trong của tấm ma sát trước
= 105 [ mm ]
3.2. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh
3.2.1. Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát
* Cơ cấu phanh trước:
Lực ép tác dụng lên tấm ma sát của phanh đĩa, theo tài liệu [ II ] ta có:
(3.1)
Trong đó :
- P1: Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh trước [ N ]
- d1: Đường kính xi lanh phanh trước bánh xe [ cm ]
- P0: Áp suất trong xi lanh phanh chính cũng là áp suất dầu trên đường ống dẫn với xi lanh phanh bánh xe [ N/
]
Đối với xe Toyota Innova J ta lấy P0= 90 [ KG/cm2 ]. Thay giá trị của thông số vào công thức (3.1) ta tính được lực tác dụng lên tấm ma sát của phanh đĩa:
= 2568,898 [ N ]
Lực tác dụng lên tấm ma sát phanh trước là: 2568,898 [ N ].
*Cơ cấu phanh sau :
Lực tác dụng lên guốc phanh sau, theo tài liệu [ II ] ta có:
( 3.2 )
Trong đó:
- P2: Lực tác dụng lên guốc phanh [N]
- d2 : Đường kính xi lanh phanh sau bánh xe [cm]
- P0: Áp suất dầu trong xi lanh [KG/cm2]
Đối với xe Toyota Innova J ta lấy : P0 = 90 [KG/cm2]. Thay giá trị của thông số
vào công thức (3.2) ta tính được lực tác dụng lên guốc phanh:
= 2949,563 [ N ]
Lực tác dụng lên guốc phanh sau là: 2949,563 [ N ].
3.2.2. Xác định mô men phanh
3.2.2.1. Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh sinh ra
a.Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh trước sinh ra
Mô men phanh thực tế đối với cơ cấu phanh bánh trước,theo tài liệu [ II ] ta có:
[ Nm ] (3.3)
Trong đó :
0,4; hệ số ma sát của tấm ma sát.
: Lực ép má phanh vào đĩa [ N ];
: Bán kính trung bình của đĩa phanh [ m ];
= 0,120 [ m ];
: Số lượng bề mặt ma sát cho một cơ cấu phanh, ở đây
=2
Thay các giá trị vào công thức (3.3) ta được:
= 0,4. 2568,898. 0,120. 2 = 246,614 [ Nm ]
Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh trước là:
= 246,614 [ Nm ].
b.Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh sau sinh ra
Thừa nhận quy luật phân bố áp suất trên má phanh là quy luật phân bố hình sin. Ta có phân bố áp suất trên cơ cấu phanh bánh sau được biểu diễn trên hình 3.3.
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image109.jpg)
Hình 3.3. Phân bố áp suất trên cơ cấu phanh sau.
Trong đó:
- c: Khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến tâm chốt tựa, c =0,15 [ m ]
-
: Góc hợp bởi N1 và trục XX.
- μ: Hệ số ma sát giữa má phanh và tang phanh, μ =0,4
-
: Bán kính quy dẫn điểm đặt lực tiếp tuyến T1.
Theo tài liệu [ II ] ta có:
=
(3.4)
Với cơ cấu phanh sau của xe Toyota Innova ta có:
r
=0,2 (m); β
=20°; β
=140°
β
=140°- 20°=120°= 2,09 rad
Thay các thông số trên vào công thức (3.4) ta được:
= 0,234 [m]
Theo tài liệu [ II ] ta có:
(3.5)
Mp2 =
(3.6)
Trong đó:
- tgδ=0,102
δ=5,8°=0,1 (rad);
- m: hệ số ma sát giữa tang phanh và má phanh, chọn m=0.4 vì vậy ta có tgq=0.4 ®q=21,80 ;
- P= 8490,2 [ N ]; d =5,80; r=0,234 [ m ]; a=c=0,15 [ m ].
Thay các giá trị này vào công thức (3.6) ta được mô men sinh ở guốc phanh cầu sau:
Mp2 = 1873,4 [ Nm ]
Vậy mô men phanh thực tế ở toàn xe là:
Mp = Mp1 + Mp2
Mp = 246,614+ 1873,4 = 2120,014 [ Nm ]
3.2.2.2. Xác định mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh
Mô men cần sinh ra ở các cơ cấu phanh của ôtô phải đảm bảo giảm tốc độ hoặc dừng ôtô hoàn toàn với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép.
Để đảm bảo phanh xe có hiệu quả thì mô men phanh cần sinh ra sẽ tỷ lệ với tải trọng phân bố lên các bánh xe và phụ thuộc vào hệ số bám của lốp với mặt đường. Khi ôtô chuyển động, tải trọng phân bố lên các bánh xe thay đổi phụ thuộc vào gia tốc chậm dần hoặc gia tốc khi tăng tốc.
Đối với ôtô lực phanh cực đại có thể phát huy trên một bánh xe ở các cầu sẽ bằng trị số lực bám ở bánh xe tương ứng. Theo tài liệu [ II ] ta có:
- Đối với bánh xe cầu trước: P
=
=
.m
.
(3.7)
- Đối với bánh xe cầu sau: P
=
=
.m
.
(3.8)
Trong đó:
- G: trọng lượng ôtô khi đầy tải. [ KG ]
- G
, G
: tải trọng tương ứng (phản lực của đường) tác dụng lên các bánh xe trước và sau ở trạng thái tĩnh trên mặt đường nằm ngang. [ KG ]
- La, Lb: khoảng cách tương ứng từ trọng tâm xe đến cầu trước và cầu sau.[m]
- L: chiều dài cơ sở ôtô.[m]
- m
, m
: hệ số phân phối tải trọng tương ứng lên cầu trước và cầu sau khi phanh xe.
- j : hệ số bám của bánh xe với mặt đường.
Theo tài liệu [ II ] .Các thông số m
, m
xác định theo công thức:
m
= 1+
(3.9)
m
= 1 -
(3.10)
Trong đó:
- h
: chiều cao trọng tâm xe.[ m ];
- g: gia tốc trọng trường. [ m/s2 ];
- J
: gia tốc phanh cực đại.[ m/s2 ];
Đối với ôtô có cơ cấu phanh của hệ thống phanh công tác đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe thì mô men cần sinh ra ở mỗi một cơ cấu phanh tương ứng ở các cầu sẽ là:
Mp
=
=
.r
=
.
.
(3.11)
Mp
=
=
.r
=
(3.12)
Trong đó:
- Mp
, Mp
là mô men phanh cần sinh ra tương ứng ở các bánh xe cầu trước và cầu sau [Nm];
- rk là bán kính tính toán, rk =
.r0 , với
là hệ số tính đến biến dạng của lốp (
= 0,9);
- r0 - là bán kính thiết kế của bánh xe: r0 = 0,394 [ m ];
Ta có:
rk = 0,9.0,394= 0,3546 [ m ]
Các thông số để tính mô men phanh:
- Tải trọng toàn bộ xe: G = 1530 [ KG ]
- Chiều dài cơ sở xe : L = 2,75 [ m ]
- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trước: L
= 1,719 [ m ]
- Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu sau: L
= 1,031 [ m ]
- Gia tốc trọng trường: g = 9,81 [ m/s2 ];
- Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường:
= 0,7;
- Chiều cao trọng tâm xe: hg = 0,758 [ m ];
- Do hệ thống phanh không có điều hoà lực phanh nên ta chọn
- Gia tốc phanh cực đại: Jpmax= 7 [ m/s2 ];
Thay các thông số trên vào công thức (3.11) (3.12) ta có:
Mp1=
.
. 0,7. 0,3546 = 1529,654 [ Nm]
Mp2=
.0,7.0,3546= 331.393 [ Nm ]
Tổng mô men phanh cần sinh ra ở cả hai cầu là:
∑Mp
= Mp1+ Mp2 = 1861,047 [ Nm ]
Mô men phanh thực tế sinh ra Mp = 2120,14 Nm > 1861,047 Nm
Qua kết quả tính toán ta thấy tổng mô men phanh thực tế sinh ra của toàn xe lớn hơn tổng mô men phanh yêu cầu của hệ thống phanh. Do đó hệ thống phanh xe ô tô Toyota Innova đảm bảo an toàn trong quá trình chuyển động.
3.2.3. Tính toán kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh
3.2.3.1. 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.
Theo tài liệu [ III ] ta có:
(3.13)
Trong đó :
- G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải [ KN ];
-
:Vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh [ m/s ];
( Lấy
= 30 [ Km/h ] = 8,3 [ m/s ] ).
- g: Gia tốc trọng trường , g = 9,81 [
];
-
:Tổng diện tích toàn bộ má phanh ở tất cả các cơ cấu phanh của ô tô
[
].
Theo tài liệu [ III ] ta có:
=
(3.14)
Trong đó:
- m: Là số lượng má phanh trước và phanh sau: mt+ms=8.;
-rts: Là bán kính trống phanh sau: rts=0,127 [m].
- rtt: Là bán kính trống phanh trước: rts=0, 27 [m].
- bis: Là chiều rộng má phanh sau: bis=0,08 [ m ];
- bit: Là chiều rộng má phanh trước: bit=0,065 [m].
- bos: Là góc ôm của má phanh sau: bos = 1,04 [ rad ];
- bot: Là góc ôm của má phanh trước: bot= 1,05 [rad];
Thay các giá trị vào công thức (3.14) ta được:
= 4.1,04.0,127.0,08 + 4.1,05.0.27.0.065 = 0.08[ m2 ];
Thay tất cả các giá trị đã có vào công thức (3.13) có:
L
=
= 65874,75 [ N/m2 ]
Theo tài liệu [III] ta thấy trị số công ma sát riêng của cơ cấu phanh xe Toyota Innova thoả mãn điều kiện cho phép.
3.2.3.2. Tính toán xác định áp lực trên bề mặt má phanh
a. Đối với cơ cấu phanh trước
Giả thiết áp suất trên bề mặt má phanh phân bố đều. Theo tài liệu [ II ] ta có:
(3.15)
Trong đó :
- P1 : Lực tác dụng lên má phanh [ N ];
-
: Diện tích má phanh [ rad ].
-
=
/2
= ![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image237.gif)
=
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image243.gif)
Thay vào công thức ( 3.15) ta được:
q1 =
1,34 [M
]
Giá trị cho phép áp suất trên bề mặt má phanh theo tài liệu [ II ] thì:
[q] =1,2
2,0 [
/
].
Do đó áp suất trên bề mặt tính toán má phanh của cơ cấu phanh trước xe Toyota Innova thoả mãn giá trị cho phép.
b. Đối với cơ cấu phanh sau
Giả thiết áp lực trên bề mặt má phanh phân bố đều. Theo tài liệu [ II ] ta có:
[MN/m2] (3.16)
Trong đó:
- q2: áp suất trên bề mặt ma sát [MN/m2]
-
: Mô men sinh ra ở một cơ cấu phanh [Nm]
-
: Hệ số ma sát
-
: Góc ôm của má phanh [rad]
- rt : Bán kính trống phanh [m]
- b : Chiều rộng má phanh [m]
Đối với cơ cấu phanh sau ta có:
=1873,4 [ Nm ];
=0,4; rt =0,127, b =0,08 [ m ]
Thay vào công thức (3.16) được :
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image262.gif)
Giá trị cho phép áp suất trên bề mặt má phanh theo tài liệu [ II ] thì:
[q] =1,2
2,0 [
/
].
Do đó áp suất trên bề mặt tính toán má phanh cơ cấu phanh sau xe Toyota Innova thoả mãn giá trị cho phép.
3.2.3.3. Tính toán nhiệt trong quá trình phanh
a. Đối với cơ cấu phanh trước
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.
Theo tài liệu [ II ] phương trình cân bằng năng lượng có dạng sau:
(3.17)
Trong đó :
- G : Trọng lượng của ô tô ; G =1530 [ KG ] = 15009,3 [ N ];
- g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 [
];
-
: Vận tốc ban đầu và vận tốc cuối quá trình phanh.
- Lấy
30 [ km/h ]= 8,3 [ m/s ] ;
= 0[ m/s ];
-
: Khối lượng của đĩa phanh và các chi tiết bị nung nóng.
Lấy
25 [ KG ];
- C : Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng .
Đối với thép , gang thì C = 500 [ J/KG.độ ];
-
:Sự tăng nhiệt độ của đĩa phanh so với môi trường không khí [
];
- t : Thời gian phanh [ s ];
-
: Diện tích làm mát đĩa phanh [
];
- 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. Trên cơ sở đó có thể xác định sự tăng nhiệt độ của đĩa phanh trong quá trình phanh như sau:
(3.18)
Thay các giá trị vào công thức (3.18) ta được:
![](file:///C:/Users/DESIGNS/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image285.gif)
Theo tài liệu [ II ] đối với xe con phanh ở 30 km/h thì độ tăng nhiệt độ cho phép không lớn hơn
. Vậy cơ cấu phanh trước xe Toyota Innova đảm bảo thoát nhiệt tốt.
b. Đối với cơ cấu phanh sau
Trong cơ cấu phanh sau, động năng của ô tô sẽ chuyển thành nhiệt năng ở trong trống phanh và các chi tiết khác , một phần nhiệt thoát ra môi trường không khí. Phương trình cân bằng nhiệt khi phanh do lực phanh P
gây lên sau quãng đường phanh dS và thời gian dt. Theo tài liệu [ II ] ta có:
(3.19)
Trong đó:
- G: Trọng lượng ôtô, G= 1530 [KG]
- g: Gia tốc trọng trường, g= 9,81 [ m/s2]
- v1, v2: Vận tốc ban đầu và vận tốc cuối quá trình phanh [ m/s]
- Gt: Khối lượng tang phanh và các chi tiết của trống phanh. Trên xe Toyota Innova , G
=12 [ KG ]
- C: Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng [ J/KG.độ ]
Chọn C = 0,13 [Kcal/KG.độ]
-T: Hiệu nhiệt độ giữa trống phanh và môi trường [ 0C ]
- K : Hệ số truyền nhiệt trống phanh và không khí [ w/m2.10C ]
- t: Thời gian phanh [s]
- Ft: Diện tích làm mát của tang trống [m2]
- Z: số bánh xe có cơ cấu phanh, Z= 2
- V: Vận tốc vòng của trống phanh (Km/h)
Số lượng thứ nhất vế phải là phần năng lượng làm nung nóng trống phanh, còn số hạng thứ hai là phần năng lượng truyền ra ngoài không khí.
Khi phanh cấp tốc, năng lượng truyền ra ngoài coi như không đáng kể, cho nên số hạng thứ hai coi như bỏ qua.
Theo tài liệu [ II ] ta có:
P
.
(3.20)
Sau khi tích phân phương trình (3.20) ta được:
T
= T
+
(3.21)
Trong đó:
- T
: Nhiệt độ của tang phanh.
- T
: Nhiệt độ của môi trường không khí.
- V: Vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh. V = 30 [Km/h]
Độ tăng nhiệt độ của tang phanh khi phanh ở vận tốc 30 Km/h cho đến khi dừng hẳn là T:
T = T
- T
=
= 4,068 [˚C ]
Theo quy định, khi phanh với tốc độ 30km/h cho đến khi xe dừng hẳn nhiệt độ tang phanh không được tăng quá 15˚C. Vậy cơ cấu phanh sau xe Toyota Innova đảm bảo thoát nhiệt tốt.
3.2.3.4. Kiểm tra hiện tượng tự xiết của cơ cấu phanh sau
Theo tài liệu [ II ]. Hiện tượng tự xiết của cơ cấu phanh sau xảy ra khi thỏa mãn điều kiện:
c.(cosδ + μsinδ) –μ.ρ = 0 (3.22)
Do áp suất trên bề mặt má phanh phân bố đều: p = const
Ta có:
= 0˚ (3.23)
= 1,04 [ rad ]
= 0,153 [ m ]
Thay các giá trị: c= 0,14 (m); μ=0,4; δ=0˚; ρ= 0,153;
0,15.(cos0 + 0,4sin0)- 0,4.0,153= 0,088
Không thỏa mãn điều kiện tự xiết.
Từ kết quả tính toán trên ta thấy cơ cấu phanh sau trên xe Toyota Innova được thiết kế để có thể tránh hiện tượng tự xiết, đảm bảo cho phanh êm dịu và ổn định.
Sau khi tính toán các kết quả kiểm nghiệm đều nằm trong giới hạn cho phép. Vì vậy hệ thống phanh xe Toyota Innova bảo đảm an toàn trong quá trình chuyển động.
CHƯƠNG 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH
XE TOYOTA INNOVA
4.1. Bảo dưỡng hệ thống phanh xe Toyota Innova
4.1.1. Vật liệu sử dụng bảo dưỡng
Dầu phanh: SAE 1703 hoặc FMVSS No 166 DOT3.
Vật liệu bôi trơn: Mỡ glucô gốc xà phòng Lithium.
Vị trí bôi trơn: Cơ cấu doãng má phanh tay, điều chỉnh phanh tay …
4.1.2. Chú ý khi sử dụng
- Khi chạy rà phải theo dõi sự làm việc của phanh nếu cần thiết thì điều chỉnh lại.
- Không giật mạnh phanh tay khi xe chưa dừng hẳn.
- Dầu phanh SAE 1703 hoặc FMVSS No 166 DOT3 có hại tới đường tiêu hoá và tiếp xúc trực tiếp qua da người cho nên trong quá trình sử dụng phải đảm bảo đúng các quy định an toàn.
4.1.3. Nội dung bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh xe Toyota Innova
Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh là việc duy trì tình trạng kỹ thuật tốt của hệ thống phanh xe trong quá trình sử dụng nhằm phát hiện những hư hỏng của các cụm chi tiết và giảm mức độ hao mòn của chi tiết, bảo dưỡng kỹ thuật bao gồm các công việc: kiểm tra, chẩn đoán, xiết chặt, bôi trơn, điều chỉnh
Tùy theo khối lượng công việc và chu kỳ thực hiện, có thể chia ra thành các loại bảo dưỡng sau: bảo dưỡng kỹ thuật thuật thường xuyên và bảo dưỡng kỹ thuật theo định kỳ.
Căn cứ vào quy định bảo dưỡng kỹ thuật ôtô ban hành kèm theo quyết định số 992/2003/QĐ_BGTVT ngày 9/4/2003 của bộ giao thông vận tải, chu kỳ bảo dưỡng và nội dung công việc được phân ra như sau :
*Bảo dưỡng hàng ngày
*Bảo dưỡng định kỳ
- Bảo dưỡng lần đầu ( chạy rà )
- Bảo dưỡng định kỳ ( sau chạy rà, sau sửa chữa lớn )
4.1.3.1. Bảo dưỡng hàng ngày
Bảo dưỡng hàng ngày được tiến hành sau mỗi lần đưa xe ra sử dụng nó không phụ thuộc vào hành trình làm việc của xe, nội dung chủ yếu của bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày hệ thống phanh là:
- Kiểm tra chẩn đoán đèn phanh, hành trình tự do bàn đạp phanh, trạng thái làm việc và độ kín của trống phanh, các đường dẫn hơi, dẫn dầu, hiệu lực của hệ thống phanh…
4.1.3.2. Bảo dưỡng định kỳ
Bảo dưỡng định kỳ do công nhân trong trạm bảo dưỡng chịu trách nhiệm và được thực hiện sau một chu kỳ hoạt động của ô tô, được xác định bằng quãng đường xe chạy hoặc thời gian khai thác. Công việc kiểm tra thông thường dùng thiết bị chuyên dùng phải kết hợp với việc sửa chữa nhỏ và thay thế một số chi tiết.
a. Nội dung bảo dưỡng cấp 1
Bảo dưỡng cấp 1 được tiến hành tại trạm bảo dưỡng, sau 10.000 km hoạt động của xe hoặc 6 tháng sử dụng, tùy theo điều kiện nào đến trước. Đối với hệ thống phanh, công tác bảo dưỡng cấp 1 bao gồm các nội dung sau:
- Bằng cách lái thử xe trên đường kiểm tra, chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của cả hệ thống phanh thông qua lực bàn đạp, thời gian phanh, quãng đường phanh, quỹ đạo phanh của xe.
- Kiểm tra, điều chỉnh, bôi trơn bàn đạp phanh và đũa đẩy của xy lanh chính.
- Kiểm tra và bổ sung dầu phanh nếu cần.
- Kiểm tra toàn bộ đường ống và các chỗ nối.
- Tiến hành xả khí trong dẫn động phanh.
- Kiểm tra điều chỉnh các cơ cấu phanh.
- Điều chỉnh phanh tay.
b. Nội dung bảo dưỡng cấp 2
Bảo dưỡng cấp 2 được tiến hành sau 30.000 km hoạt động của xe. Ngoài các nội dung như trong bảo dưỡng cấp 1, bảo dưỡng cấp 2 cần tiến hành các công việc sau:
- Tháo xi lanh chính khỏi xe để tiến hành bảo dưỡng. Tháo rời, làm vệ sinh và kiểm tra tình trạng kỹ thuật các chi tiết, thay mới cupen.
- Tháo và làm vệ sinh các cơ cấu phanh, thay thế má phanh, bôi trơn cho các chốt quay, kiểm tra độ đàn hồi của lò xo hồi vị, thay thế cupen của xy-lanh công tác.
- Thay mới dầu phanh, kiểm tra xiết chặt đường ống dẫn dầu.
- Trong các lần bảo dưỡng cấp 2 chẵn, cần làm vệ sinh bầu trợ lực chân không và rà lại các tang phanh.
4.2. Kiểm tra điều chỉnh hệ thống phanh xe Toyota Innova
Công tác kiểm tra điều chỉnh đối với hệ thống phanh gồm các nội dung sau :
*Kiểm tra điều chỉnh hệ thống phanh chính
- Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh.
- Kiểm tra điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh.
- Xả khí trong dẫn động.
*Kiểm tra điều chỉnh hệ thống phanh dừng
4.2.1. Kiểm tra điều chỉnh hệ thống phanh chính
Do đặc điểm cấu tạo của hệ thống phanh chính là phanh thuỷ lực hai dòng dẫn động từ xi lanh chính tới các xi lanh bánh xe. Má phanh và đĩa phanh càng mòn thì khe hở giữa chúng càng tăng lên, hành trình bàn đạp phanh càng lớn. Cơ cấu tự điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh nhằm khôi phục lại khe hở đúng theo quy định và giảm hành trình tự do của bàn đạp phanh.
a. Điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp phanh:
* Kiểm tra và điều chỉnh chiều cao bàn đạp phanh:
+ Kiểm tra chiều cao bàn đạp phanh:
Chiều cao tính từ mặt sàn: (124,3 – 134,3) mm
+ Điều chỉnh chiều cao của bàn đạp phanh:
- Tháo tấm ốp trang trí bảng táp lô phía dưới.
- Ngắt giắc công tác đèn phanh.
- Nới lỏng đai ốc hãm công tác đèn phanh và tháo công tác đèn phanh.
- Nới lỏng đai ốc hãm chạc chữ U của cần đẩy xi lanh phanh chính.
- Điều chỉnh chiều cao bàn đạp bằng cách vặn cần đẩy bàn đạp phanh.
- Xiết chặt đai ốc hãm cần đẩy ( Mômen xiết: 265 kgf.cm ).
- Lắp công tắc đèn phanh.
- Nối giắc công tắc đèn phanh.
- Nhấn bàn đạp phanh xuống từ 5 đến 10 mm, vặn công tác đèn phanh để hãm đai ốc đến vị trí mà tại đó đèn phanh tắt.
- Sau khi lắp, nhấn bàn đạp phanh xuống từ 5 – 10 mm, kiểm tra sự sáng của đèn phanh.
* Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp phanh:
- Tắt máy và đạp bàn đạp phanh một vài lần cho đến khi không còn chân không trong bộ trợ lực phanh.
- Ấn bàn đạp phanh bằng tay cho đến khi cảm giác bắt đầu có lực cản, sau đó đo khoảng cách của hành trình tự do:
Hành trình tự do yêu cầu: 1 – 6 mm
b. Kiểm tra điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh
Trong quá trình sử dụng, cần tiến hành kiểm tra điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang phanh của cơ cấu phanh guốc.
Khi kiểm tra, bánh xe được kích khỏi mặt đất, xoay tới vị tri đánh dấu giữa mâm phanh và tang phanh, sử dụng căn lá để đo khe hở tại lỗ kiệm tra. Ngoài ra, có thể kiểm tra bằng kinh nghiệm thông qua hành trình bàn đạp phanh.
Thông thường, trên xe ô tô sử dụng hai kết cấu điều chỉnh là cam lệch tâm và cần đẩy. Đối với cam lệch tâm, bánh xe được kích khỏi mặt đất, xoay đều hai cam cho tới khi bánh xe bị bó cứng. Sau đó nhả đều cả hai cam để bánh xe có thể quay tự do. Tương tự, với kết cấu dạng cần đẩy, xoay ốc điều chỉnh thay đổi chiều dài cần đẩy cho tới khi bánh xe bị hãm cứng. Sau đó nhả dần để bánh xe có thể quay tự do. Việc điều chỉnh phải thực hiện với cả hai bánh xe trên một cầu.
c. Xả khí trong hệ thống phanh xe Toyota Innova.
Đối với hệ thống phanh xe Toyota Innova là hệ thống phanh dẫn động thủy lực, nếu trong đường ống có lẫn các bọt khí có độ đàn hồi cao, lực bàn đạp sẽ không được truyền tới các cơ cấu phanh bánh xe. Do đó, khi tiến hành sửa chữa hay thay thế, cần tiến hành xả khí đúng quy trình tại tất cả các vị trí có vít xả khí theo nguyên tắc : ‘‘từ xa về gần, từ cao xuống thấp’’.
- Dụng cụ: Một đoạn ống nhựa trong suốt, bình chứa dầu,cờ lê vặn ốc xả, dầu phanh.
- Trình tự công việc:
* Xả khí trong xi lanh công tác:
+ Một kỹ thuật viên tháo nắp đậy nút xả không khí ở xi lanh bánh xe. Dùng một đoạn ống cao xu một đầu cắm vào nút xả, một đầu cắm vào bình chứa đựng khoảng 0.3 lít dầu phanh tốt .
+ Một kỹ thuật viên khác ngồi trên xe đạp phanh, nhả phanh nhiều lần đến khi đạp cứng chân phanh và giữ nguyên.
+ Người ngồi dưới ốc xả khí vặn 1/2 – 3/4 vòng sẽ thấy dầu và bọt khí chảy ra ở bình chứa. Đến khi chỉ nhìn thấy dầu chảy ra thì vặn chặt ốc xả người ngồi trên nhả chân phanh. Lặp lại các thao tác trên đến lúc không thấy bọt khí ra thì chuyển qua xả khí ở xi lanh phụ khác.
* Xả khí ở xi lanh chính:
+ Dùng dụng cụ tháo các ống dầu phanh ra khỏi xi lanh phanh chính.
+ Dùng khay hứng dầu phanh.
+ Đạp bàn đạp phanh chậm và giữ nó ở vị trí dưới cùng.
+ Bịt nút cửa ra bằng ngón tay rồi nhả phanh.
+ Lặp lại 3 hay 4 lần.
+ Dùng dụng cụ nối các ống dầu phanh vào xi lanh chính
4.2.2. Kiểm tra điều chỉnh hệ thống phanh dừng
* Kiểm tra hành trình phanh tay:
- Kéo hết cỡ phanh tay và đếm số lần “ tách ”:
Lực kéo: 196 N thì 4 – 7 “ tách”.
- Nếu không đúng, điều chỉnh lại phanh tay.
* Điều chỉnh lại phanh tay:
Lưu ý: Khi điều chỉnh phanh tay cần điều chỉnh khe hở guốc phanh trước.
+ Tháo hộp đựng đồ cạnh phanh tay.
+ Nới các đai ốc hãm và điều chỉnh đến khi hành trình phanh thích hợp.
+ Vặn các đai ốc hãm:
Mômen xiết: 5,4 N.m ( 55 kgf ).
+ Lắp lại hộp đựng đồ cạnh phanh tay.
4.4. Qui trình sửa chữa và thay thế một số bộ phận của hệ thống phanh xe Toyota Innova.
4.4.1. Sửa chữa cơ cấu phanh
Lưu ý: Sửa chữa bên phải giống như sửa chữa bên trái.
1, Tháo bánh xe phía trước.
2, Xả dầu phanh.
Chú ý: Không để dầu phanh dính lên cac bề mặt sơn của xe.
3, Tháo xi lanh đĩa phanh phía trước:
- Tháo bu lông nối và gioăng ra khỏi xi lanh phanh đĩa phía trước sau đó ngắt ống mềm ra.
- Giữ chốt trượt xi lanh phanh đĩa phía trước và tháo 2 bu lông.
10, Tháo cao su chắn bụi xi lanh:
- Dùng tô vít tháo vòng hãm và cao su chắn bụi xi lanh.
11, Tháo pittông phanh đĩa phía trước:
- Dùng áp lực khí nén đẩy píttông ra khỏi xi lanh.
19, Lắp đĩa phanh trước:
- Gióng thẳng các dấu ghi nhớ, lắp đĩa phanh trước.
20, Kiểm tra độ đảo đĩa phanh:
- Xiết chặt tạm thời đĩa phanh bằng các đai ốc moayơ:
Mômen xiết: 1.050 kgf.cm
- Dùng một đồng hồ so, đo độ đảo của đĩa tại vị trí cách mép ngoài của đĩa khoảng 10 mm:
Độ đảo đĩa phanh lớn nhất: 0,05 mm
22, Lắp phớt pít tông:
- Bôi mỡ gốc xà phòng Lithium lên phớt píttông mới.
- Lắp phớt píttông mới vào xi lanh phanh đĩa.
23, Lắp pít tông phanh đĩa :
- Bôi mỡ gốc xà phòng Lithium lên pít tông và lắp cao su xi lanh mới.
- Lắp cuppen xi lanh lên pít tông phanh đĩa .
- Lắp pít tông mới vào xi lanh phanh đĩa.
Chú ý: Độ kín khít của xi lanh và pít tông.
24, Lắp cuppen xi lanh:
- Lắp cuppen lên xi lanh phanh đĩa .
Chú ý: Độ chắc chắn của cuppen khi lắp vào rãnh của xi lanh và pittông.
- Dùng tô vít lắp vòng hãm.
Chú ý: Tránh làm hỏng cuppen xi lanh.
25, Lắp càng bắt xi lanh phanh đĩa :
- Lắp càng bắt xi lanh phanh đĩa bằng 2 bu lông.
Mômen xiết: 900 kgf.cm
26, Lắp cao su chắn bụi bạc phanh đĩa :
- Bôi mỡ gốc xà phòng Lithium lên bề mặt chi tiết trượt và bề mặt làm kín của 2 chốt.
- Lắp 2 chốt vào càng bắt xi lanh phanh đĩa.
28, Lắp miếng bắt má phanh đĩa :
- Lắp miếng bắt má phanh đĩa phía trước lên càng bắt xi lanh phanh đĩa.
29, Lắp bộ đệm báo mòn má phanh :
- Bôi mỡ lên 2 mặt của miếng đệm chống ồn số 1.
- Lắp các miếng đệm lên từng má phanh.
30, Lắp bộ má phanh đĩa phía trước:
- Lắp má phanh bên trong cùng với miếng báo mòn má phanh quay lên trên và lắp má phanh bên ngoài.
Chú ý: Tránh để dầu hoặc mỡ bám lên bề mặt ma sát của má phanh và đĩa phanh.
31, Lắp cụm xi lanh phanh đĩa :
- Lắp xi lanh phanh đĩa phía trước bằng 2 bu lông:
Mômen xiết: 347 kgf.cm
- Lắp gioăng mới và ống mềm cùng với bu lông nối:
Mômen xiết: 310 kgf.cm
32, Đổ dầu phanh vào bình chứa.
33, Xả khí ở xi lanh phanh bánh xe.
34, Xả khí xi lanh phanh chính.
35, Kiểm tra mức dầu trong bình chứa.
36, Kiểm tra dò dỉ dầu phanh.
37, Lắp bánh xe phía trước.
4.4.2. Sửa chữa xi lanh phanh chính
1, Tháo xi lanh phanh chính:
- Tháo công tác báo mức dầu phanh.
- Dùng ống hút hết dầu phanh.
Chú ý: Tránh để rớt dầu phanh lên bề mặt sơn.
- Tháo các ống dẫn dầu phanh:
Sử dụng dụng cụ chuyên dùng tháo các đường ống ra khỏi xi lanh phanh chính.
- Tháo xi lanh phanh chính:
Tháo các đai ốc gá và rút xi lanh phanh chính cùng với gioăng và cút nối ba cửa.
2, Tháo rời xi lanh phanh chính:
- Tháo chụp cao su: Sử dụng tuốc nơ vít tháo chụp cao su của xi lanh phanh chính.
- Tháo bình chứa dầu phanh:
Tháo vít gá và kéo bình chứa ra.
Tháo nắp và phin lọc ra khỏi bình chứa.
- Tháo 2 đệm cao su.
- Đặt xi lanh lên êtô. Tháo vít hạn chế hành trình píttông:
Sử dụng tuốc nơ vít ấn pít tông hết cỡ rồi nới vít hạn chế hành trình píttông và đệm.
Chú ý: Nên bọc đầu tuốc nơ vít bằng vật liệu mềm.
- Tháo 2 pít tông:
Đẩy pít tông vào trong đồng thời dùng kìm mở phanh tháo phanh hãm.
Dùng tay kéo thẳng pít tông số 1 và lò xo.
Chú ý: Tránh làm xước mặt xi lanh.
Đập nhẹ mặt bích của xi lanh vào góc khối gỗ hoặc vật liệu mềm đến khi píttông số 2 rơi ra.
- Kiểm tra các chi tiết của xi lanh phanh chính:
Kiểm tra thành xi lanh có bị xước hay gỉ không.
Kiểm tra xi lanh có bị mòn quá hay hư hỏng không.
3, Lắp ráp xi lanh phanh chính:
- Bôi 1 lớp mỡ Glycol gốc xà phòng Lithium vào các phần cao su của xi lanh phanh chính.
- Lắp 2 píttông:
Chú ý: Tránh làm hỏng vành cao su trên pít tông.
Lắp 2 píttông thẳng vào thân xi lanh.
Chú ý: Tránh làm xước mặt trong xi lanh.
Đẩy píttông sâu vào trong bằng 1 tuốc nơ vít và lắp phanh hãm bằng kìm mở phanh.
- Lắp vít hạn chế hành trình pít tông: Sử dụng tuốc nơ vít đẩy pít tông vào sâu đồng thời lắp vít hạn chế hành trình pít tông.
- Lắp 2 đệm cao su.
- Lắp bình chứa dầu:
Lắp phin lọc và nắp bình dầu.
Ấn bình dầu vào xi lanh phanh chính.
Lắp vít gá.
- Lắp đệm cao su: Đặt thẳng mặt rãnh của đệm cao su với mặt rãnh trên thân xi lanh, lắp 2 rãnh khớp với nhau.
4, Lắp xi lanh phanh chính:
- Điều chỉnh độ dài của cần đẩy trợ lực phanh trước khi lắp xi lanh phanh chính.
- Lắp xi lanh phanh chính: Lắp xi lanh phanh chính, cút nối 3 cửa và gioăng lên bộ trợ lực chân không bằng 3 đai ốc.
Mô men xiết: 13 N.m
- Nối các đường ống phanh: Sử dụng, dụng cụ chuyên dùng nối các đường ống với xi lanh phanh chính. Vặn chặt các bu lông.
Mô mên xiết: 15 N.m
- Nối giắc cấp nguồn với công tắc báo mức dầu phanh.
- Đổ dầu phanh vào bình và xả khí hệ thống phanh.
- Kiểm tra sự dò rỉ, kiểm tra và điều chỉnh bàn đạp phanh.
KẾT LUẬN
Xe Toyota Innova là dòng xe hạng trung cấp có tính năng kỹ thuật cao, tiện nghi hiện đại, an toàn cho người sử dụng, thích nghi với điều kiện đường xá, khí hậu ở nước ta. Do đó nó được sử dụng rộng rãi cho nên vấn đề an toàn trong chuyển động là đặc biệt quan tâm. Vì vậy với việc khai thác hệ thống phanh xe Toyota Innova là vấn đề quan trọng, phù hợp với yêu cầu thực tế sử dụng xe ở nước ta.
Thông qua việc giải quyết nhiệm vụ trên đã giúp em hệ thống và củng cố lại những kiến thức đã học, đồng thời giúp em hình thành phương pháp và rút ra nhiều kinh nghiệm trong học tập cũng như công tác sau này.
Qua thời gian nghiên cứu và hoàn thiện đồ án, được sự hướng dẫn của thầy giáo: PGS.TS ………….., cùng sự nỗ lực của bản thân nay em đã hoàn thành nhiệm vụ của đề tài được giao. Nhưng vì điều kiện thời gian có hạn, trình độ của bản thân còn hạn chế nên trong quá trình hoàn thành đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự giúp đỡ và chỉ bảo của các thầy và sự đóng góp ý kiến của các bạn giúp em hoàn thiện đồ án này.
Em hy vọng với những nội dung đã trình bày trong tài liệu này có thể đóng góp một phần nào đó trong việc sử dụng và khai thác thực tế xe Toyota Innova ở các đơn vị đạt được hiệu quả và kinh tế nhất.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo: PGS.TS …………..,các thầy giáo trong bộ môn Ô Tô Quân Sự, Khoa Động lực và các bạn trong lớp đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Hà nội, ngày ... tháng ... năm 20...
Học viên thực hiện
…………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[I]. TS. Nguyễn Phúc Hiểu, TS. Vũ Đức Lập - Lý thuyết ô tô sự - Nhà xuất bản Quân đội nhân dân, Hà Nội - 2002.
[II]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên - Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo, Tập 2 Phần II - Nhà xuất bản Đại học và THCN, Hà Nội - 1971.
[III]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên - Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo, Tập 1 - Nhà xuất bản Đại học và THCN, Hà Nội - 1971.
[IV]. Vũ Đức Lập - Hướng dẫn thiết kế môn học “ Kết cấu tính toán ô tô quân sự”, Tập V : Hệ thống phanh – Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội - 1998.
[V]. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vy - Cấu tạo ô tô quân sự, Tập 2 – Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội – 1995.
[VI]. Dương Ngọc Khánh, Phạm Vỵ - Bài giảng cấu tạo ô tô, Phần 1- Đại học Bách khoa Hà Nội , Hà Nội - 2004.
[VII]. TOYOTA Cẩm nang sửa chữa - 2007
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"