MỤC LỤC
MỤC LỤC.. ..........................................................................................................................................................1
LỜI NÓI ĐẦU.. ....................................................................................................................................................2
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOA INNOVA 2018 .................................3
1.1. Nhiệm vụ.......................................................................................................................................................3
1.2 .Yêu cầu.........................................................................................................................................................3
1.3. Phân loại.......................................................................................................................................................3
1.3.1. Phân loại theo hệ thống.............................................................................................................................3
1.3.2. Phân loại theo cơ cấu phanh.....................................................................................................................5
1.3.3. Phân loại theo dẫn động phanh.................................................................................................................9
1.3.4 Hệ thống phanh ABS..................................................................................................................................12
CHƯƠNG 2: KẾT CÁU VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2018 ......................................14
2.1. Thông số kỹ thuật xe....................................................................................................................................14
2.2 Kết cấu hệ thống phanh xe TOYOTA INNOVA 2018....................................................................................16
2.2.1. Cơ cấu phanh trước.................................................................................................................................16
2.2.2 Cơ cấu phanh sau.....................................................................................................................................19
2.2.3 Cơ cấu phanh đỗ.......................................................................................................................................21
2.3. Cơ cấu xi lanh phanh chính trên xe Toyota Innova 2018............................................................................22
2.4. Cơ cấu bộ trợ lưc trên xe Toyota Innova 2018............................................................................................27
2.5. Hệ thống phanh có ABS trên xe Toyota Innova 2018.................................................................................31
2.5.1. Cảm biến tốc độ bánh xe.........................................................................................................................32
2.5.2. Bộ chấp hành ABS...................................................................................................................................33
CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2018 ...................39
3.1. Khái quát khai thác kỹ thuật.......................................................................................................................39
3.2. Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh xe Toyota Innova 2018.....................................................40
3.3. Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục hệ thống phanh xe Toyota Innova 2018................52
CHƯƠNG 4: KIỂM NGHIỆM BỀN HỆ THỐNG PHANH..................................................................................55
4.1. Sơ đồ tính toán và các thông số ban đầu...................................................................................................57
4.1.1. Sơ đồ tính toán........................................................................................................................................59.
4.1.2. Các thông số ban đầu dùng để tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh xe TOYOTA INNOVA 2018.........60.
4.2. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh........................................................................................................65
4.2.1. Xác định mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh..............................................................................66.
4.2.2. Tính toán kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh.................................................................67
KẾT LUẬN.........................................................................................................................................................67
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………….....................................................…........69
LỜI NÓI ĐẦU
An toàn chuyển động của xe là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng khai thác xe ô tô, nó được đánh giá cụ thể bằng hiệu quả hoạt động của hệ thống phanh. Trong thời gian gần đây việc nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống phanh trên ôtô được quan tâm nhiều, đồng thời mạng lưới giao thông ngày càng phát triển, chất lượng ngày đường ngày càng được nâng cấp cho phép nâng cao được vận tốc trung bình của xe. Hệ thống phanh có đảm bảo độ tin cậy mới góp phần tạo điều kiện cho người lái xe điều khiển xe dễ dàng và linh hoạt, đồng thời duy trì được tốc độ của xe theo ý muốn trên mọi địa hình khác nhau. Trong thực tế việc khai thác sử dụng xe ô tô ở Việt Nam trong những năm qua cho thấy do điều kiện thời tiết khí hậu, địa hình và điều kiện chăm sóc bảo quản, bảo dưỡng còn nhiều hạn chế, do đó hệ thống phanh còn xảy ra một số hư hỏng mang tính chất đặc thù, dẫn đến việc sử dụng xe còn có những khó khăn nhất định.
Trong quá trình học tập chuyên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô, em được giao nhiệm vụ làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh trên xe Toyota innova 2018”. Mục đích của đồ án này là tìm hiểu phân tích kết cấu hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm hiệu quả của cơ cấu phanh ô tô Toyota innova 2018. Từ đó đưa ra những nội dung và biện pháp cần thiết giúp cho việc khai thác sử dụng hệ thống phanh được tốt hơn, nâng cao hiệu quả và tuổi thọ của nó, tăng được khả năng an toàn cho chuyển động của xe trong mọi điều kiện sử dụng.
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOA INNOVA 2018
1.1. Nhiệm vụ.
Hệ thống phanh dùng để:
- Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó.
- Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.
1.2 .Yêu cầu.
Hệ thống phanh là hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động cho xe do đó cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Phải đảm bảo nhanh chóng dừng xe trong bất kỳ tình huống nào. Khi phanh đột ngột, xe phải được dừng sau quãng đường phanh ngắn nhất, tức là có gia tốc phanh cực đại.
- Cùng với hiệu quả phanh cao là phanh phải êm dịu để đảm bảo phanh chuyển động với gia tốc chậm dần biến đổi đều giữ cho xe chuyển động ổn định.
- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh phải cao, ổn định trong mọi điều kiện sử dụng.
- Đảm bảo tránh trượt lết bánh xe trên đường. Vì khi trượt lết gây ra mòn lốp và làm mất khả năng dẫn hướng của xe.
- Các cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt, không truyền nhiệt ra các khu vực làm ảnh hưởng tới sự làm việc của các cơ cấu xung quanh, phải dễ điều chỉnh và thay thế các chi tiết hư hỏng.
1.3. Phân loại.
1.3.1. Phân loại theo hệ thống.
- Phanh chính.
- Phanh đỗ.
- Phanh chậm dần.
1.3.1.1. Phanh chính.
Gồm: Đĩa phanh, má phanh, ngàm phanh, trợ lực phanh, xi lanh chính, bàn đạp.
- Thường bố trí ở tất cả bánh xe.
- Điều khiển bằng chân (nên còn được gọi là phanh chân).
1.3.1.2. Phanh đỗ.
Gồm: Sợi cáp bị kéo, cần phanh được kéo.
- Cơ cấu phanh ở bánh xe hay ở đầu ra của hộp số hay hộp số phụ.
- Điều khiển bằng tay (nên được gọi là phanh tay).
- Dùng để dừng hay đỗ xe.
1.3.2. Phân loại theo cơ cấu phanh.
1.3.2.1. Cơ cấu phanh tang trống.
* Phân loại phanh tang trống:
Tùy thuộc vào cấu tạo, kết hợp giữa guốc dẫn và kéo mà sẽ có một số loại phanh tang trống khác nhau. Đặc điểm, mục đích mà guốc dẫn và kéo tạo ra sẽ quyết định việc sử dụng phanh một cách chính xác. Có thể kể đến 4 loại phanh tang trống như:
Phanh tang trống loại dẫn và kéo.
Phanh tang trống loại một trợ động.
Phanh tang trống loại hai guốc dẫn.
1.3.2.2. Cơ cấu phanh đĩa.
* Phân loại phanh đĩa:
Phân loại theo càng phanh:
Càng phanh cố định (có 1 cặp piston nằm ở mỗi má phanh)
Càng phanh di động (có 1 piston gắn vào 1 bên má phanh)
Phân loại theo rôto phanh:
Loại đĩa đặc (làm từ 1 rôto đơn)
Loại đĩa thông gió (có lỗ rỗng bên trong giúp tản nhiệt nhanh)
1.3.3. Phân loại theo dẫn động phanh.
1.3.3.1. Dẫn động phanh cơ khí.
Dẫn động cơ khí ít khi được dùng để điều khiển đồng thời nhiều cơ cấu phanh vì nó. khó đảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe vì độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh không như nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu. Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không sử dụng ở hệ thống phanh chính mà chỉ sử dụng ở hệ thống phanh dừng.
1.3.3.2. Dẫn động phanh thủy lực.
- Lực tác dụng đến cơ cấu phanh qua chất lỏng ở các đường ống.
- Đặc điểm phanh dầu là các bánh xe bị phanh cùng một lúc vì áp suất trong đường ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép sát vào trống phanh.
1.3.3.3. Dẫn động phanh khí nén.
Hệ thống phanh khí nén (phanh hơi) là một loại hệ thống phanh dùng trên ô tô tải lớn và ô tô chở khách. Hệ thống phanh khí nén bao gồm: cơ cấu phanh và dẫn động phanh, hoạt động nhờ áp lực của khí nén, để điều khiển hệ thống phanh ô tô theo yêu cầu của người lái và đảm bảo an toàn giao thông khi vận hành trên đường
1.3.4 Hệ thống phanh ABS
Hệ thống phanh ABS là một hệ thống hiện đại được áp dụng trên ô tô nhằm đảm bảo an toàn cho người và xe trong quá trình tham gia giao thông.
1.3.4.1 Nhiệm vụ
Khi phanh thông thường sử dụng hai loại lực cản khi phanh đó là cực cản của hệ thống phanh, lực cản giữa lốp và mặt đường. Bánh xe bị bó cứng và xe bắt đầu trượt, mất tính ổn định dẫn hướng. Hệ thống phanh ABS tự động điều khiển áp suất dầu lên các xy lanh bánh thích hợp ngăn không cho nó bị bó cứng, đảm bảo tính dẫn hướng và xe vẫn có thể lái được khi phanh trên đường trơn, phanh gấp. Hệ thống phanh thông thường không có ABS, nếu đạp phanh trên đường trơn, rất dễ mất tính ổn định dẫn hướng và người lái xe phải đạp liên tục (nhồi phanh) để dừng xe. Với xe có ABS, ABS tự động thực hiện chức năng này, vì vậy phanh được điều khiển chính xác và hiệu quả hơn.
Bộ chấp hành của phanh điều khiển áp suất thuỷ lực của các xy lanh ở bánh xe bằng tín hiệu ra của ECU điều khiển trượt.
Cảm biến tốc độ phát hiện tốc độ của từng bánh xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt.
CHƯƠNG 2: KẾT CÁU HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2018
2.1. Thông số kỹ thuật xe
Thông số kích thước cơ bản của xe Toyota innova 2018 như bảng 2.1.
2.2 Kết cấu hệ thống phanh xe TOYOTA INNOVA 2018
Sơ đồ bố trí hệ thống phanh xe Toyota Innova 2018 như hình 2.2.
* Nguyên lý làm việc:
- Khi đạp phanh, lực đạp được truyền từ bàn đạp qua cần đẩy vào xi lanh chính để đẩy pittông trong xi lanh. Lực của áp suất thủy lực bên trong xi lanh chính được truyền qua các đường ống dẫn dầu đến các xi lanh bánh xe thực hiện quá trình phanh.
- Khi nhả phanh, người lái bỏ chân khỏi bàn đạp phanh lúc này pittông xi lanh chính trở lại vị trí không làm việc và dầu từ các xi lanh bánh xe theo đường ống hồi về xi lanh chính vào buồng chứa, đồng thời tại các bánh xe lò xo hồi vị kéo hai guốc phanh tách khỏi trống phanh và kết thúc quá trình phanh.
2.2.1. Cơ cấu phanh trước
Trên xe toyota innova 2018 cơ cấu phanh trước là cơ cấu phanh đĩa có xẻ rãnh thông gió
* Cấu tạo:
- Càng phanh đĩa: là bộ phận giúp giữ và ép má phanh tỳ lên mặt đĩa phanh nhằm tạo ra lực phanh cho xe giúp xe giảm tốc độ hay dừng lại mà không bị giật cục
- Má phanh đĩa: là một khối thống nhất được thiết kế từ nhiều vật liệu chịu nhiệt cụ thể như hợp kim, gốm. Thiết kế những đường xẻ ngay trên má phanh có tác dụng thoát nhiệt khi vận hành, nếu trong quá trình lái xe tài xế thực hiện phanh và nghe thấy tiếng kêu rít dấu hiệu cho thấy má phanh đã bị mòn và cần thay mới.
- Pittong: phanh đĩa xe ô tô sử dụng piston (dầu) để truyền lực tới má phanh. Dầu phanh đĩa của xe thường là loại chuyên dụng. Khi có lực tác động, piston sẽ ép má phanh tỳ sát mặt đĩa và tác động trực tiếp giúp cho xe dừng lại.
- Dầu: đảm bảo truyền lực linh hoạt và hiệu quả tại nhiệt độ cao, cao tốc và trong điều kiện nóng ẩm.
2.2.2 Cơ cấu phanh sau
Cơ cấu phanh sau được sử dụng trên xe toyota innova 2018 là cơ cấu phanh tang trống có sử dụng hệ thống phanh đỗ.
* Cấu tạo:
- Xilanh bánh xe: Xi lanh bánh xe được hiểu là một thiết bị thủy lực có chứa piston và cuppen. Xi lanh bánh xe có nhiệm vụ nhận áp suất dầu từ xi lanh chính và truyền cho piston để đẩy guốc phanh ra i bên. Xi lanh thường được gắn vào mâm phanh hoặc guốc phanh
- Guốc phanh: Phần guốc phanh được làm từ nhôm đúc, có trọng lượng nhẹ và tản nhiệt tốt. Guốc phanh có vai trò giữ má phanh và kết nối với xi lanh bánh xe. Bộ phận này có thể di chuyển theo chiều ngang hoặc dọc để ép má phanh vào trống phanh.
- Lò xo phản hồi: Lò xo hồi vị là một chi tiết hình xoắn ốc làm từ thép được gắn vào guốc phanh có nhiệm vụ đẩy guốc phanh trở về vị trí ban đầu khi nhả phanh.
- Trống phanh: Trống phanh có hình trụ rỗng, thường được làm bằng gang xám, chịu được mài mòn, có độ bền cao, có khả năng tiêu tán nhiệt khi phanh, nhưng nhược điểm là khá nặng và dễ vỡ. Trống phanh được gắn bằng bulong vào mâm phanh, quay cùng với bánh xe.
2.2.3 Cơ cấu phanh đỗ
Cơ cấu phanh đỗ được sử dụng trên xe toyota innova 2018 là loại cầm
Cấu tạo phanh đỗ ô tô bao gồm:
1. Cần phanh đỗ: Cần vận hành của phanh tay, có thể là loại thanh kéo, nút điều khiển điện tử, loại cần hoặc cần đạp phanh đỗ bằng chân.
2. Cáp phanh đỗ: truyền lực từ cần phanh đến phanh đỗ
3. Phanh sau: Có cấu tạo như của phanh chân.
2.3. Cơ cấu xi lanh phanh chính trên xe Toyota Innova 2018
* Cấu tạo:
Xi lanh phanh chính là 1 cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thủy lực. Hiện nay, xi lanh chính kiểu 2 buồng có 2 pít tông tạo ra áp suất thủy lực trong đường ống phanh của 2 hệ thống. Sau đó áp suất thủy lực này tác động lên các càng phanh đĩa hoặc các xi lanh phanh kiểu tang trống.
2.4. Cơ cấu bộ trợ lưc trên xe Toyota Innova 2018
Trên xe toyota innova 2018 sử dụng bộ trợ lực chân không kiểu buồng đơn giúp cho việc điều khiển phanh chân được nhẹ nhàng, qua đó giúp cho người lái có thể làm việc lâu dài và dễ chịu hơn khi điều khiển xe.
* Cấu tạo:
- Bầu chân không A (buồng áp suất không đổi) được nối với ống nạp động cơ hoặc bơm chân không thông qua van 1 chiều.
- Van điều khiển (van không khí) lắp trên thanh đẩy của bàn đạp, có tác dụng đóng và mở rãnh không khí, ngăn cách hai buồng A (buồng áp suất không đổi) và buồng B (buồng áp suất thay đổi).
- Van một chiều lắp đầu ống chân không đóng kín khi không sử dụng phanh
- Màng tác động lắp chặt với đế của cần đẩy pit tông phần đế có rảnh thông qua buồng A và B.
* Nguyên lý làm việc:
Nguyên lý làm việc của trợ lực phanh xe Toyota innova 2018 gồm 5 trạng thái: Khi không tác động phanh, trạng thái đạp phanh, trạng thái giữ phanh, trạng thái trợ lực tối đa và khi không có chân không.
- Khi không tác động phanh:
- Đạp phanh:
- Trạng thái giữ phanh:
- Trợ lực tối đa:
2.5. Hệ thống phanh có ABS trên xe Toyota Innova 2018
Sơ đồ hệ thống phanh có ABS như hình 2.2.1.
* Nguyên lý hoạt động:
Khi bắt đầu phanh, bánh xe quay với tốc độ quay giảm dần, nếu bánh xe đạt tới giá trị gần bó cứng, tín hiệu của cảm biến chuyển về bộ điều khiển trung tâm. ECU-ABS lựa chọn chế độ, đưa ra tín hiệu điều khiển van điều chỉnh áp suất (giữ hay cắt đường dầu từ xy lanh chính tới xy lanh bánh xe), lực phanh ở cơ cấu phanh không tăng được nữa, bánh xe có xu hướng lăn với tốc độ cao lên, tín hiệu từ cảm biến lại đưa về ECU-ABS. ECU-ABS cung cấp lệnh điều khiển cụm van thủy lực điện từ, giảm áp lực phanh, sao cho bánh xe không bó cứng.
Trong kết cấu thực tế hệ thống được tổ hợp là nhiều mạch (kênh) điều khiển khác nhau cho từng bánh xe hay một số bánh xe. Để giữ cho các bánh xe làm việc ở vùng có hệ số trượt l0 với lực phanh tối ưu và không xảy ra sự khóa cứng các bánh xe cần phải điều chỉnh áp suất dầu dẫn đến cơ cấu phanh
2.5.1. Cảm biến tốc độ bánh xe
* Cấu tạo: Bao gồm 1 rô to cảm biến và một bộ cảm.
- Rô to cảm biến có dạng một vành khăn ngoài, nó được chế tạo từ thép ít các bon, rô to cảm biến được ghép cố định với xi lanh bánh xe.
- Bộ cảm bao gồm một nam châm vĩnh cửu, một lõi từ và một cuộn dây cuộn ngoài lõi từ.
2.5.2. Bộ chấp hành ABS.
* Cấu tạo:
Trên xe Camry 2.5Q bộ chấp hành được tích hợp trên 1 cụm chi tiết có ECU điều khiển trượt, mô tơ bơm, bình chứa…như hình bên.
- Bao gồm 8 van điện 2 vị trí trong đó có 4 van gĩư áp và 4 van giảm áp; van điện một chiều: bao gồm 4 van; bơm dầu 2 chiếc; bình dầu 4 bình
Tổng hợp trạng thái làm việc như bảng 2.9.
CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2018
3.1. Khái quát khai thác kỹ thuật.
Một trong những điều kiện cơ bản để sử dụng tốt ô tô, tăng thời hạn sử dụng và đảm bảo độ tin cậy của chúng trong quá trình vận hành chính là việc tiến hành kịp thời và có chất lượng công tác bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa phòng ngừa định kỳ theo kế hoạch. Hệ thống này được tập hợp các biện pháp về tổ chức và kỹ thuật thuộc các lĩnh vực kiểm tra, bảo dưỡng kỹ thuật sửa chữa.
Căn cứ vào tính chất và nhiệm vụ các hoạt động kỹ thuật nhằm duy trì và khôi phục năng lực hoạt động của ô tô người ta chia làm hai loại:
Những hoạt động hoặc những biện pháp kỹ thuật có xu hướng làm giảm cường độ hao mòn chi tiết máy, phòng ngừa hỏng hóc (bôi trơn, điều chỉnh, xiết chặt lau chùi...) và kịp thời phát hiện các hỏng hóc (kiểm tra, xem xét trạng thái, sự tác động các cơ cấu, các cụm, các chi tiết máy) và duy trì tình trạng kỹ thuật tốt của xe trong quá trình sử dụng gọi là bảo dưỡng kỹ thuật ô tô.
3.2. Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh xe Toyota Innova 2018.
Các thông số bảo dưỡng như bảng 3.1.
Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh như bảng 3.2.
3.3. Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục hệ thống phanh xe Toyota Innova 2018.
Những hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống phanh thể hiện như bảng 3.3.
CHƯƠNG 4: KIỂM NGHIỆM BỀN HỆ THỐNG PHANH
4.1. Sơ đồ tính toán và các thông số ban đầu
4.1.1. Sơ đồ tính toán
Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh chính được biểu diễn dưới hình 3.1 và 3.2 .
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]
4.1.2. 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= 1719 [ mm ]
- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau b= 1031 [ mm ]
- Chiều cao trọng tâm xe = 758 [ mm ]
- Trọng lượng toàn bộ xe G= 2330[ KG ]
- Trọng lượng phân bố ra cầu trước: 874 [ KG ]
- Trọng lượng phân bố ra cầu sau:1456 [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 ]
4.2. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh
4.2.1. 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.
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]
Ta có: rk = 0,9.0,394= 0,3546 [ m ]
Các thông số để tính mô men phanh:
- Tải trọng toàn bộ xe: G = 2330 [ KG ] = 22.843,1 [ N ];
- Chiều dài cơ sở xe : L = 2,75 [ m ]
- Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trước: L = 1,719 [ m ]
Thay các thông số trên vào công thức (4.7) (4.8) ta có:
Mp1 = 1620.49[ Nm]
Mp2= .0,7.0,3546= 1214,56 [ Nm ]
Tổng mô men phanh cần sinh ra ở cả hai cầu là:
∑Mp = Mp1+ Mp2 = 2835.05 [ Nm ]
Mô men phanh thực tế sinh ra Mp = 3165.52 Nm > 2835.05Nm
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.
4.2.2. Tính toán kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh
4.2.2.1. 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.
m: Số lượng má phanh trước và phanh sau: mt+ms=8.;
rts: Bán kính trống phanh sau: rts=0,127 [m].
rtt: Bán kính trống phanh trước: rts=0, 27 [m].
bis: Chiều rộng má phanh sau: bis=0,08 [ m ];
bit: Chiều rộng má phanh trước: bit=0,065 [m].
bos: Góc ôm của má phanh sau: bos = 1,04 [ rad ];
bot: Góc ôm của má phanh trước: bot= 1,05 [rad];
Thay các giá trị vào công thức (4.14) 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 (4.9) có: L = 1002582.996 [ 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.
4.2.2.2. Tính toán xác định áp lực trên bề mặt má phanh
a. Đối với cơ cấu phanh trước
Thay vào công thức ( 3.11) 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
Đối với cơ cấu phanh sau ta có:
MT = 1873,4 [ Nm ]; =0,4; rt =0,127, b =0,08 [ m ]
Thay vào công thức (4.16) được : q1 = 1,55 [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 cơ cấu phanh sau xe Toyota Innova thoả mãn giá trị cho phép.
4.2.2.3. Tính toán nhiệt trong quá trình phanh
a. Đối với cơ cấu phanh trước
G : Trọng lượng của ô tô ; G =2330 [ KG ] = 22843.1 [ N ];
g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 [ ];
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 (4.14) ta được: t = 6,410C
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
G: Trọng lượng ôtô, G= 2330 [KG]
g: Gia tốc trọng trường, g= 9,81 [ m/s2]
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]
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 = 6,19 [˚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.
4.2.2.4. 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 (4.18)
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.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian tập trung nghiên cứu tài liệu, khảo sát, tính toán, tìm hiểu thực tế tại xe, với sự chủ động, nỗ lực cố gắng của bản thân, cộng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: TS....................... và các thầy cô giáo trong bộ môn ôtô, cùng với các bạn trong lớp, em đã hoàn thành bản đồ án: "Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh trên xe Toyota Innova 2018”, đủ khối lượng, đúng tiến độ và thời gian.
Đồ án của em đạt được kết quả sau:
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOA INNOVA 2018
CHƯƠNG 2: KẾT CÁU VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2018
CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2018
CHƯƠNG 4: KIỂM NGHIỆM BỀN HỆ THỐNG PHANH
- Trình bày kết cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh có tích hợp hệ thống phanh ABS.
- Trình bày một số phần tính toán khái niệm ban đầu.
- Xây dựng được quy trình chẩn đoán bảo dưỡng kỹ thuật của hệ thống phanh
Cuối cùng cho em bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến toàn thể các thầy cô giáo trong Khoa Cơ Khí đã giúp đỡ em trong những năm học tập tại trường. Và đặc biệt cảm ơn thầy giáo Trần Nho Thái đã dành rất nhiều thời gian, tâm huyết hướng dẫn và giúp đỡ tận tình, tỉ mỉ trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
…………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Hữu Cẩn - Dư Quốc Thịnh - Phạm Minh Thái - Nguyễn Văn Tài - Lê Thị Vàng. “Lý thuyết ô tô máy kéo”. NXB khoa học và kỹ thuật - Hà Nội; 1998.
[2]. Nguyễn Hoàng Việt. “Kết cấu và tính toán ô tô”. Tài liệu lưu hành nội bộ khoa Cơ Khí Giao Thông; Đại Học Đà Nẵng; Đà Nẵng 1998.
[3]. Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Ðình Kiên. “Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo” NXB Ðại học và trung học chuyên nghiệp - Hà Nội; 1985.
[4]. Nguyễn Hoàng Việt. “Bộ điều chỉnh lực phanh - hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh ABS”.Tài liệu lưu hành nội bộ của khoa cơ khí Giao Thông; Ðại Học Ðà Nẵng; Ðà Nẵng 2003.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"