MỤC LỤC

MỤC LỤC………………………………………………………………………….................................................…...1

LỜI NÓI ĐẦU......................................................................................................................................................3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……………………………...…………………………..................................................4

1.1. Nhiệm vụ.......................................................................................................................................................4

1.2. Yêu cầu.........................................................................................................................................................4

1.3. Phân loại.......................................................................................................................................................5

1.3.1. Phân loại theo hệ thống.............................................................................................................................5

1.3.2. Phân loại theo kết cấu...............................................................................................................................7

1.3.3. Phân loại theo hệ thống dẫn động phanh....………………………………….......................................…….9

1.4. Mục đích, ý nghĩa đề tài..............................................................................................................................13

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 2018…...............................................14

2.1. Thông số kỹ thuật xe TOYOTA VIOS 2018.................................................................................................14

2.2. Kết cấu hệ thống phanh xe TOYOTA VIOS 2018.......................................................................................15

2.2.1. Kết cấu phanh trước…………………………………………………………….............................................16

2.2.2. Kết cấu phanh sau………………………………………………………………............................................20

2.2.3. Dẫn động phanh…………………………………………………………….........…..................................….21

2.2.3.1. Bàn đạp phanh……………………………………………………………...........................................……21

2.2.3.2. Bầu trợ lực chân không………………………………………………..................................………..........22

2.2.3.3. Xi lanh phanh chính………………….……………………………………..........................................…...23

2.2.4. Hệ thống phanh có ABS………………………………………………………..............................................24

2.2.4.1. Cảm biến tốc độ bánh xe……………………………………………………..........................................…25

2.2.4.2. Khối điều khiển điện tử ECU…………………………………….........................................……….…......26

2.2.4.3. Khối thủy lực điện tử...…………………………………………………............................................……..29

2.2.4.4. Bộ phân phối lực phanh điện tử...........................................................................................................30

2.2.4.5. Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp…………………………………………..........................................31

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 2018…................................33

3.1. Khái quát khai thác kỹ thuật.......................................................................................................................33

3.2. Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh xe Toyota Vios 2018.........................................................33

3.3. Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục hệ thống phanh xe TOYOTA VIOS 2018...............41

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 2018………….…...........43

4.1. Các thông số của hệ thống phanh xe TOYOTA VIOS 2018.......................................................................43

4.2. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe TOYOTA VIOS 2018..............................................................43

4.2.1. Xác định mô men phanh theo yêu cầu....................................................................................................43

4.2.2. Xác định mô men phanh do các cơ cấu phanh sinh ra...........................................................................49

4.2.2.1. Đối với cơ cấu phanh trước.................................................................................................................49

4.2.2.2. Đối với cơ cấu phanh sau....................................................................................................................53

4.2.3. Quan hệ áp suất phanh trước và sau.....................................................................................................57

4.2.4. Lực tác dụng lên bàn đạp phanh............................................................................................................59

4.2.5. Tính toán các chỉ tiêu phanh……………………………………………………...........................................60

4.2.5.1. Gia tốc chậm dần khi phanh................................................................................................................61

4.2.5.2. Thời gian phanh...................................................................................................................................61

4.2.5.3. Quãng đường phanh...........................................................................................................................63

KẾT LUẬN.......................................................................................................................................................65

TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................................................66

LỜI NÓI ĐẦU

   Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo theo mọi hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người. Do đó song song với sự phát triển của mọi ngành nghề thì công nghệ ô tô cũng có sự thay đổi khá lớn. Nhu cầu của con người dần dần được đáp ứng về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường…trong đó vấn đề an toàn được đặt lên hàng đầu. Ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đã đạt được, các nhà sản xuất bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh ABS với những tính năng ưu việt: chống bó cứng bánh xe khi phanh, ổn định hướng…nhằm hạn chế những tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra.

   Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh trên xe Toyota Vios 2018”

   Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.

   Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy: TS………....…….. cùng các thầy cô giáo trong bộ môn cùng các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này.

                                                                                                                                    Hà Nội, ngày … tháng … năm 20...

                                                                                                                                           Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                          ………………

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

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.

Với nhiệm vụ như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng. Nó đảm bảo cho ô tô máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc. Nhờ thế ô tô máy kéo mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển.

1.2. Yêu cầu:

Hệ thống phanh cần đảm bảo yêu cầu sau:

- Quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.

- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi phanh. Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh không lớn.

- Phanh phải nhạy. Nghĩa là truyền động phanh có độ nhạy cảm lớn.

1.3. Phân loại:

1.3.1. Phân loại theo hệ thống.

- Phanh chính.

- Phanh đỗ.

- Phanh chậm dần.

1.3.2. Phân loại theo kết cấu.

a. Phanh tang trống.                                               

Các bố phanh từ việc được bố trí bên ngoài đã được đặt vào bên trong trống phanh.

Điều này đã khắc phục được các khuyết điểm cơ cấu phanh thế hệ trước.

- Đảm bảo được cách ly bề mặt ma sát với bụi bẩn, nước.

- Không ảnh hưởng đến khoảng sáng gầm xe.

b. Phanh đĩa.

Trong quá trình phanh, má phanh sẽ ép vào đĩa hay rotor. Áp suất ở má phanh tỷ lệ thuận với lực đạp phanh.

Các ưu điểm của phanh đĩa so với phanh tang trống:

- Ở phanh đĩa phần lớn bề mặt ma sát đĩa lộ ra ngoài, tiếp xúc trực tiếp với không khí nên được làm mát tốt hơn so với bề mặt ma sát của phanh tang trống.

- Khi đĩa phanh quay, các tạp chất, bụi bẩn được văng ra khỏi đĩa nhờ lực ly tâm, trong khi ở phanh trống các bụi bẩn này có khuynh hướng bị tích tụ bên trong tang trống.

- Áp lực phanh lớn, vì diện tích má ma sát nhỏ.

Chiếm một khoảng không gian trong bánh xe, nên khó bố trí tạo ra mô men phanh lớn.

- Kích thước của xi lanh bị giới hạn theo hướng kính.

- Chỉ dùng được trong hệ thống phanh dẫn động thủy lực.

1.3.3. Phân loại theo hệ thống dẫn động phanh.

- Lực tác dụng từ pedal 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.

- Hiệu suất dẫn động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.

- Các chi tiết trong hệ thống cần độ chính xác cao. Độ chính xác của piston và xi lanh có thể tới 8 - 15.

- Đối với một hệ thống phanh thủy lực cụ thể chỉ có thể sử dụng một loại dầu phanh, không sử dụng loại dầu phanh khác, nếu không có thể làm hỏng cuppen.

1.4. Mục đích, ý nghĩa của đề tài.

Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.

Đối với sinh viên ngành cơ khí ô tô việc khai thác, khảo sát, thiết kế, nghiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. Đó là lý do em chọn đề tài “Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh trên xe Toyota Vios 2018”. Để giải quyết vấn đề này thì trước hết ta cần phải hiểu rõ về kết cấu, nguyên lý hoạt động các chi tiết, bộ phận trong hệ thống phanh. Từ đó, tạo tiền đề cho việc thiết kế, khai thác, bảo dưỡng và sửa chữa cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng 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 chuyển động của ô tô.

CHƯƠNG 2

KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 2018

2.1. Thông số kỹ thuật xe TOYOTA VIOS 2018.

Thông số kỹ thuật của xe Toyota Vios 2018 như bảng 1.8

2.2. Kết cấu hệ thống phanh xe TOYOTA VIOS 2018.

- Hệ thống phanh trước (phanh đĩa).

- Hệ thống phanh sau (phanh tang trống).

- Dẫn động phanh.

+ Thủy lực có bầu trợ lực chân không.

+ Bàn đạp phanh.

+ Xy lanh phanh chính.

- Hệ thống phanh có ABS.

+ Cảm biến tốc độ bánh xe.

+ Khối điều khiển điện tử.

+ Khối thủy lực điện tử.

2.2.1. Kết cấu phanh trước.

Đặc điểm kết cấu các chi tiết và bộ phận chính.

Cơ cấu phanh trước sử dụng phanh đĩa có xẻ rãnh thông gió.

* Cấu tạo:

   Đĩa phanh (roto): Đĩa phanh được gắn trực tiếp lên cụm may ơ bánh xe. Đĩa phanh được đục lỗ hoặc xẻ rãnh để gia tăng khả năng tản nhiệt (giúp làm giảm thiểu tối đa khả năng mài mòn của đĩa phanh). Đĩa phanh thường được làm bằng vật liệu chịu lực rất tốt, có độ bền cao, thường ít bị hư hỏng. Đĩa phanh sẽ bị cào xước trong trường hợp má phanh đã quá mòn hoặc má phanh không đạt tiêu chuẩn. Đĩa phanh cũng có thể bị cong, vênh, nứt vỡ nếu chịu tác động của một lực lớn như tai nạn xe cộ...

  Má phanh: Hệ thống má phanh là một khối thống nhất, gồm hai má phanh kẹp hai mặt bên của đĩa phanh và kẹp chặt lấy đĩa phanh khi sử dụng. Trên má phanh được xẻ rãnh nhằm thoát nhiệt, thoát bụi trong quá trình làm việc. Má phanh có thể chế tạo từ gốm, hợp kim, kevlar...

* Ưu nhược điểm:

Qua phân tích nguyên lý làm việc và đặc điểm kết cấu, ta thấy phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống - guốc như sau:

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

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

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

Tuy vậy, phanh đĩa còn một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là:

- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín.

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

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

2.2.2. Kết cấu phanh sau.

Phanh sau là phanh tang trống có sử dụng hệ thống phanh đỗ.

* Cấu tạo:

+ Xi lanh bánh xe hay còn gọi là xi lanh phụ: là buồng chứa piston, dầu, cuppen.

+ Piston: được nối với guốc phanh, khi có áp suất dầu sẽ đẩy ra làm cho má phanh ép vào tang trống phanh giúp giảm tốc độ xe hoặc dừng xe.

+ Cuppen: làm kín xi lanh không có khí lọt vào cũng như rò rỉ dầu. Ngoài ra nó còn có tác dụng hồi vị piston.

2.2.3. Dẫn động phanh.

2.2.3.1. Bàn đạp phanh.

Gồm: Giá đỡ cụm bàn đạp phanh; công tắc phanh; lò xo hồi vị; chốt ngang; bàn đạp phanh.

Bàn đạp phanh nằm ở phía bên trái của bàn đạp ga. Đặt chân vào bàn đạp này bắt đầu quá trình làm xe chạy chậm lại hoặc dừng xe. Các bàn đạp được gắn chặt vào thành khoang động cơ và làm việc như một tay đòn bẩy. Nếu mất trợ lực bàn đạp phanh được thiết kế để vẫn cho phép lái xe có thể tạo ra áp lực.

2.2.3.2. Bầu trợ lực chân không.

Trợ lực phanh được dùng là loại trợ lực chân không. Nó 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.

2.2.3.3. Xi lanh phanh chính.

Là loại xi lanh kép 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 cho phanh xe. Đây là một trong những thiết bị an toàn nhất của xe.

Ở vị trí chưa làm việc, các piston (3) bị đẩy về vị trí ban đầu bởi các lò xo hồi vị, các khoang phía trước piston được nối thông với bình chứa qua lỗ cung cấp dầu.

Khi phanh, piston (3) bị đẩy sang trái ép dầu phía trước piston (6) đi đến xi lanh bánh xe.

Khi nhả phanh đột ngột dầu phía sau piston chui qua lỗ bù (2), bù vào khoảng không gian phía trước của đầu piston.

2.2.4. Hệ thống phanh có ABS.

Hệ thống phanh ABS là hệ thống phanh chống bó cứng: Cảm biến tốc độ bánh xe, khối điều khiển điện tử ECU, khối thủy lực - điện tử, phân phối lực phanh điện tử, hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp.

Như vậy, định nghĩa hệ thống chống bó cứng phanh là cơ cấu phanh điều khiển điện tử, có tác dụng ngăn ngừa việc hãm cứng bánh xe ô tô Toyota Vios trong tình huống cần giảm tốc khẩn cấp, tránh hiện tượng văng trượt và duy trì khả năng kiểm soát hướng lái. Khi được kích hoạt bằng cách đạp phanh dứt khoát, hệ thống chống bó cứng phanh ABS sẽ tự động nhấp nhả phanh liên tục, giúp các bánh xe không bị bó cứng, cho phép người lái duy trì khả năng điều khiển xe tránh chướng ngại vật và đảm bảo ổn định thân xe. Nếu không có hệ thống ABS, trong trường hợp người lái nhấn chân phanh đột ngột, bánh dẫn hướng sẽ bị cứng nên không thể điều khiển được, dẫn đến mất lái và có thể gây tai nạn đáng tiếc.

2.2.4.1. 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:

- Roto: 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.

2.2.4.2. Khối điều khiển điện tử ECU.

ECU là não bộ, trung tâm điều khiển của hệ thống, gồm hai bộ vi xử lý và các mạch khác cần thiết cho hoạt động của nó.

ECU nhận biết được tốc độ quay của bánh xe, cũng như tốc độ chuyển động tịnh tiến của xe nhờ tín hiệu truyền về từ các cảm biến tốc độ bánh xe. Trong khi phanh sự giảm tốc độ xe tùy theo lực đạp phanh, tốc độ xe lúc phanh, và điều kiện mặt đường. ECU giám sát điều kiện trượt giữa bánh xe và mặt đường nhờ bộ kiểm tra sự thay đổi tốc độ bánh xe trong khi phanh. Nó xử lý và phát tín hiệu điều khiển cho khối thuỷ lực cung cấp những giá trị áp suất tốt nhất trong xi lanh bánh xe để điều chỉnh tốc độ bánh xe, duy trì lực phanh lớn nhất từ 10  30% tỷ lệ trượt.

Các tín hiệu truyền về từ các cảm biến tốc độ đến ECU được chuyển đổi thành tín hiệu sóng vuông bằng bộ khuyếch đại trên đường vào.

Tần số của các tín hiệu này cung cấp phù hợp với giá trị tốc độ, sự gia tốc hoặc sự giảm tốc của mỗi bánh xe đến ECU. Khi người lái xe tác dụng lên bàn đạp phanh, các bánh xe có thể giảm tốc đến giá trị khác nhau: Bằng việc so sánh tốc độ mỗi bánh xe với tốc độ tham khảo (reference speed) hệ thống có thể luôn luôn kiểm tra độ trượt của mỗi bánh xe.

2.2.4.3. Khối thuỷ lực - điện tử.

Gồm có 2 hai phần gắn liền nhau: Khối điện tử và khối thủy lực - điện tử.

ECU điều khiển khối thủy lực - điện tử 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. Khối thủy lực được nối đến xi lanh chính và các chi tiết hệ thống phanh ABS bằng các ống dẫn chính của hệ thống phanh. Như vậy, khối thủy lực điện tử có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất bên trong dẫn dộng phanh theo tín hiệu điều khiển ECU, tránh cho các bánh xe khỏi bị hãm cứng khi phanh.

2.2.4.5. Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA.

  Cấu tạo của hệ thống phanh BA bao gồm: cảm biến kiểm soát trạng thái bàn đạp phanh, bộ phận khuếch đại lực phanh bằng khí nén và các van điện được điều khiển bởi ECU trung tâm.

CHƯƠNG 3

KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 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.

3.2. Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh xe Toyota Vios 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 VIOS 2018.

Những hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống phanh như bảng 3.3.

CHƯƠNG 4

TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 2018

4.1. Các thông số của hệ thống phanh xe Toyota Vios 2018.

Các thông số dùng để tính toán:

 Trọng lượng toàn bộ: = 1550 KG = 15500 N.

 Phân bố cầu trước:  = 835 KG = 8350 N.

 Phân bố cầu sau:  = 715 KG = 7150 N.

 Chiều dài cơ sở:  = 2550 mm.

 Chiều rộng cơ sở:

+ Trước:  = 1475 mm.

+ Sau:  = 1460 mm.

Chiều cao xe: H = 1475 mm.

Gia tốc trọng trường: g = 9,81 m/ .

Ký hiệu lốp: 185/60R15.

4.2. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe TOYOTA VIOS 2018.

4.2.1. Xác định mô men phanh yêu cầu.

Mô men phanh cần sinh ra được xác định từ điều kiện đảm bảo hiệu quả phanh lớn nhất, tức là sử dụng hết lực bám để tạo lực phanh. Muốn đảm bảo điều kiện đó, lực phanh sinh ra cần phải tỷ lệ thuận với các phản lực tiếp tuyến tác dụng lên bánh xe.

Thay số vào ta được:    a  = 1176 (mm) = 1,176 (m)

Từ sơ đồ hình 4.1 ta thấy: a + b = L0

Suy ra b = 2550 – 1176 = 1374 (mm) = 1,374 (m)

Do vậy:

r_bx = 349,215 [mm] = 0,349215 [m].

- Tọa độ trọng tâm theo chiều cao. Theo tài liệu [2] ta có:

h_g= 0,8 m đối với xe con. 

Vậy: h_g = 0,8 [m].

Thay các giá trị vào các công thức (4.13) và (4.15) ta được:

Mô men phanh của mỗi bánh xe ở cầu trước :

M_p1= (1,374 + 0,8).0,349215                                       

M_p1 = 1458,280756 + 849,0717647.                  

Mô men phanh của mỗi bánh xe ở cầu sau :

M_p2= 1248,135494 - 849,0717647               

Từ hai phương trình (4.16) và (4.17) ta thấy mô men phanh của các bánh xe ở cầu trước và cầu sau là một hàm số bậc hai theo hệ số bám .

Theo tài liệu [4] ta có quan hệ giữa hệ số bám  và độ trượt λ theo đồ thị.

Để lập được mối quan hệ giữa mô men phanh của mỗi bánh xe ở cầu trước và cầu sau theo độ trượt λ, dựa vào đồ thị giả sử các giá trị của hệ số bám dọc  theo độ trượt tương đối λ như trong bảng 4.1.

Ứng với các giá trị của  ta xác định được mô men phanh  trên các cầu như trong bảng 4.2, và đồ thị biểu diễn quan hệ giữa mô men phanh  và độ trượt λ khi phanh như hình 4.3.

4.2.2. Xác định mô men phanh do các cơ cấu phanh sinh ra.   

4.2.2.1. Đối với cơ cấu phanh trước.

Giả sử rằng có lực P tác dụng lên vòng ma sát với bán kính trong là  và bán kính ngoài là . Lúc đó áp suất trên vòng ma sát.

Vậy mô men phanh mà cơ cấu phanh trước có thể sinh ra là:

M_pt = 1,2.10^-4 .p                                   

Từ phương trình (4.20) ta thấy tỷ lệ bậc nhất với áp suất dầu làm việc trong hệ thống. Để các bánh xe không bị hãm cứng khi phanh thì mô men phanh ở mỗi cơ cấu phanh luôn thay đổi tùy thuộc vào sự thay đổi áp suất trong dòng dẫn động theo chu trình đóng mở các cửa van của van điện từ được điều khiển từ ECU.

Khi đạp phanh áp suất tăng lên đến giá trị = 13,13.  (N/ ), thì ECU điều khiển giảm áp suất, do có độ chậm tác dụng của hệ thống giả sử thời gian chậm tác dụng là 0,5s, áp suất vẫn còn tăng đến giá trị = 13,22.  (N/ ) mới thật sự giảm xuống. Giai đoạn tăng áp suất được biễu diễn bằng đoạn O-1-2 trên đồ thị hình 4.5.

Áp suất giảm từ giá trị  = 13,22.  (N/ đến giá trị cực tiểu không đổi  = 10,86.  (N/ ). Giai đoạn này được biểu diễn bằng đoạn 2-3-4 trên đồ thị hình 4.5.

Giai đoạn tăng áp suất tiếp theo được biểu diễn bằng đoạn 5-6-1 trên đồ thị hình 4.5. Trên hình 4.5 là đồ thị biểu diễn quan hệ giữa mô men phanh và mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu trước theo độ trượt λ khi phanh.

4.2.2.2. Đối với cơ cấu phanh sau.

Trên vòng ma sát ta xét một vòng phần tử nằm cách tâm O bán kính R với chiều dày dR. Mô men lực ma sát tác dụng trên vòng phần tử đó là:

d = m.q.p.R.dR.R = .m.q.p.60⁰/180⁰.dR

Vậy mô men phanh mà cơ cấu phanh sau có thể sinh ra là: M_ps= 1,115..10^-4.p                                         

Giả sử các giá trị mô men ở các giai đoạn tăng áp suất, giảm áp suất, giữ áp suất, và tăng áp suất tiếp theo tương ứng với độ trượt λ như trong bảng 4.7, 4.8, 4.9, 4.10 và được biểu diễn trên đồ thị ở hình 4.7.

Khi đạp phanh áp suất tăng lên đến giá trị p₁= 5,07. 10⁶ (N/ ) thì ECU điều khiển giảm áp suất, do có độ chậm tác dụng của hệ thống nên áp suất vẫn còn tăng đến giá trị p₂= 5,11.10⁶  (N/ ) mới thật sự giảm xuống. Giai đoạn tăng áp suất được biễu diễn bằng đoạn 0-1-2 trên đồ thị hình 4.7.

Áp suất giảm từ giá trị p₂=5,11.10⁶  đến giá trị cực tiểu không đổi p₄= 3,9.10⁶, thì ECU điều khiển tăng áp suất. Giai đoạn này được biểu diễn bằng đoạn 2-3-4 trên đồ thị hình 4.7.

Giai đoạn tăng áp suất tiếp theo được biểu diễn bằng đoạn 5-6-1 trên đồ thị hình 4.7.

Trên hình 4.7 là đồ thị biểu diễn quan hệ giữa mô men phanh và mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu sau theo độ trượt λ khi phanh.

4.2.3. Quan hệ áp suất phanh trước và sau.

Từ (4.16) ta có :  M_p1= 1458,280756 + 849,0717647.         

Từ (4.20) ta có:  M_pt= 1,2. 10^-4.p₁

=> M_pt= 12152339,63.e + 7075598,039.e²    (4.24)

Từ hai phương trình (4.24) áp suất của các bánh xe lên cầu trước là một hàm số bậc hai theo hệ số bám .      

=> p₂= 11194040,3.e + 7614993,405.e²    (4.25)

Từ hai phương trình (4.25) áp suất của các bánh xe ở cầu sau là một hàm số bậc hai theo hệ số bám . 

Từ đó ta bảng số liệu về sự thay đổi áp suất theo hệ số bám.

4.2.4. Lực tác dụng lên bàn đạp phanh.  

Để tạo ra áp suất dầu trong xi lanh công tác dẫn động phanh dầu xe TOYOTA VIOS sử dụng xi lanh chính kép dùng trợ lực chân không. Kết cấu đã được giới thiệu ở phần trước.

Thay số vào ta được:

p_t1 = 34205,92.0,06 = 2052,355 [N]        

Lực đạp phanh khi có trợ lực:

p_bđ1= 2440,214 – 2052,355 = 387,8586 [N]

Theo [2], [p_bđ1 ] < 500 [N]

Từ các khảo sát trên ta nhận thấy khi bộ trợ làm việc tốt thì lực đạp phanh chỉ cần nhỏ, giúp người lái đỡ mất sức trong việc điều khiển phương tiện mà hiệu quả phanh lại cao hơn so với khi bộ trợ lực không làm việc.

Trong trường hợp bộ trợ lực không làm việc thì hiệu quả phanh sẽ không cao vì sức khỏe của người bình thường không đạt được lực đạp phanh tối đa như trên.

4.2.5. Tính toán các chỉ tiêu phanh.

Giản đồ phanh nhận được bằng thực nghiệm và qua giản đồ phanh có thể phân tích và thấy được bản chất của quá trình phanh.

Với :

- t₁: là thời gian chậm tác dụng của dẫn động phanh tức là từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh cho đến khi má phanh ép sát vào đĩa phanh. Thời gian này đối với phanh dầu là t₁= 0,3s.

- t₂: thời gian tăng lực phanh hoặc tăng gia tốc chậm dần. Thời gian này đối với phanh dầu  t₂= (0,5 - 1)s. Ta chọn t₂ = 0,7s.

- t_pmin: thời gian phanh hoàn toàn ứng với lực phanh cực đại. Trong thời gian này lực phanh hoặc gia tốc chậm dần không đổi.

So với bảng tiêu chuẩn về hiệu phanh cho phép ô tô lưu hành trên đường (Bộ GTVT Việt Nam qui định 1995) đối với xe du lịch có số chỗ ngồi nhỏ hơn 8 thì quãng đường phanh không lớn hơn 7,2 [m], [2].

Như vậy các tiêu chuẩn để đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh chính đều thoả mãn tiêu chuẩn đối với xe du lịch với số chỗ ngồi < 8 người. Tuy nhiên để nâng hiệu quả phanh cao hơn nữa trên xe TOYOTA VIOS 2018 còn trang bị bộ điều chỉnh lực phanh điện tử (EDB) và hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS. Với hệ thống này lực phanh cung cấp cho các bánh xe luôn đạt tối ưu bất kể điều kiện tải trọng của xe và tình trạng mặt đường và làm giảm lực đạp phanh cần thiết đặc biệt khi xe có tải nặng hay chạy trên đường có hệ số ma sát cao.

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian nghiên cứu thực tế và các tài liệu chuyên ngành, tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài là: “Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh trên xe Toyota Vios 2018”. Đồ án đã đạt được những kết quả như sau:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 2018

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 2018

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 2018

- 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.

   Để hoàn thành đồ án này tôi đã nhận sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: TS…………..…, cùng với sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn Ô tô và toàn thể các bạn cùng lớp. Tuy nhiên, trong quá trình làm đồ án do trình độ và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, vì vậy tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các Thầy và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.

   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. “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"