MỤC LỤC
MỤC LỤC...1
LỜI NÓI ĐẦU....2
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA FORTUNER.. 3
1.1. Giới thiệu chung về xe Toyota Fortuner 3
1.2. Một số đặc tính kỹ thuật của xe Toyota Fortuner 5
1.2.1. Thông số về hình dáng, kích thước, khối lượng của xe. 5
1.2.2. Động cơ. 7
1.2.3. Hệ thống truyền lực. 9
1.2.4. Hệ thống lái 9
1.2.5. Hệ thống phanh. 10
1.2.6. Hệ thống treo. 11
1.2.7. Hệ thống điện. 11
1.2.8. Thiết bị khác. 12
CHƯƠNG 2. KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TOYOTA FORTUNER....14
2.1. Giới thiệu chung hệ thống phanh trên ô tô Toyota Fortuner 14
2.1.1. Công dụng. 14
2.1.2. Phân loại không dùng đánh số tự động trong mục này, giãn dòng 1,5 lines, không có Space Before hay After 14
2.1.3. Yêu cầu. 15
2.2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh chính xe Toyota Fortuner 16
2.2.1. Phân tích kết cấu cơ cấu phanh xe Toyota Fortuner 18
2.2.2. Kết cấu dẫn động phanh chính. 24
2.2.3. Hệ thống chống bó cứng. 33
2.3. Hệ thống phanh dừng. 41
2.3.1. Cấu tạo phanh dừng. 41
2.3.2. Hoạt động của phanh dừng. 43
CHƯƠNG 3 - TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH.. 44
3.1. Thông số đầu vào. 44
3.2. Tính toán mô men phanh. 46
3.2.1. Xác định lực ép ở các cơ cấu phanh. 46
3.2.2. Xác định momen phanh do cơ cấu phanh sinh ra. 47
3.2.3. Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh: 52
3.3. Tính toán các thông số đánh giá khả năng làm việc của cơ cấu phanh 55
3.3.1. Tính toán xác định công ma sát riêng. 55
3.3.2. Tính toán xác định áp lực trên bề mặt má phanh. 57
3.3.3 .Tính toán nhiệt trong quá trình phanh. 58
CHƯƠNG 4 - KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH.. 60
4.1. Các nội dung bảo dưỡng. 60
4.1.1 Nội dung bảo dưỡng. 60
4.1.2 Điều chỉnh hệ thống phanh. 61
4.2. Các nội dung sửa chữa. 65
4.2.1.Những hư hỏng và biện pháp khắc phục đối với hệ thống phanh chính. 65
4.2.2.Những hư hỏng và biện pháp khắc phục của phanh dừng. 68
4.2.3 Sửa chữa các hư hỏng nhỏ trong quá trình sử dụng. 69
4.3. Chú ý khi sử dụng. 72
KẾT LUẬN.. 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 75
LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc đổi mới đất nước ngày nay ngành công nghệ chế tạo nước ta trong những năm gần đây đã có những tiến bộ nhanh chóng, mà không thể không nói đến sự tiến bộ nhảy vọt của nền công nghiệp ô tô. Chỉ trong khoảng 8 năm trở lại đây, trên thị trường Việt Nam đã xuất hiện ngày càng nhiều các loại xe lắp ráp trong nước và nhập từ nước ngoài. Đặc biệt các loại xe này phần lớn được lắp ráp tại Việt Nam và trong đó tỷ lệ nội hóa ngày càng nhiều. Và Toyota Fortuner cũng không nằm ngoài xu thế đó. Xe ngoài được nhập khẩu nguyên chiếc từ tập đoàn Toyota Fortuner Nhật Bản còn được nhập về Việt Nam dưới dạng nhập khẩu linh kiện và được lắp ráp bởi những tập đoàn ô tô hàng đầu Việt Nam như: Công ty CP Ô Tô Toyota Thăng Long, Tập đoàn Toyota Việt Nam,Ô tô Toyota Mỹ Đình…. Do được nhập khẩu và lắp ráp bởi nhiều tập đoàn ô tô khác nhau nên với cùng một dòng xe nhưng ở mỗi đơn vị lắp ráp tỷ lệ nội địa hóa cũng khác nhau, dẫn tới giá cả xe cũng vô cùng đa dạng. Và ngoài mục đích sử dụng vận tải thông thường, sản phẩm Toyota Fortuner cũng đang được thị trường đón nhận với vai trò xe cở sở được cải tạo thành các loại xe chuyên dụng: xe du lịch…Chính vì những ưu điểm nổi trội so với các phân khúc cùng tải trọng trên thị trường, cùng hệ thống phân phối đa dạng dòng sản phẩm Toyota Fortuner tấn đã chiếm được thị phần rất lớn tại Việt Nam và trở thành một trong những dòng xe phổ biến nhất.
Hệ thống phanh là một hệ thống đăc biệt quan trọng của xe nó đảm bảo xe chạy an toàn có chức năng giảm tốc độ, dừng, đỗ. Do đó nhu cầu sử dụng khai thác xe fortuner nói chung va hệ thống phanh trên xe Toyota Fortuner nói riêng đúng theo quy trình kỹ thuật đảm bảo phù hợp với điều kiện Việt Nam như khí hậu, môi trường…là hết sức cấp thiết.
Từ những yêu cầu và đặc điểm trên, đồ án đã thực hiện với đề tài: “Khai thác hệ thống phanh ô tô thể thao đa dụng Toyota Fortuner” làm cơ sở để khai thác có hiệu quả ô tô nói chung và hệ thống phanh trên ô tô nói riêng.
Nội dung phần thuyết minh đồ án bao gồm:
Mở đầu.
Chương 1: Giới thiệu chung về xe Toyota Fortuner
Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe Toyota Fortuner Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Toyota Fortuner
Chương 4: Hướng dẫn khai thác bảo dưỡng hệ thống phanh Toyota Fortuner .
Kết luận
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA FORTUNER
1.1. Giới thiệu chung về xe Toyota Fortuner
Toyota là công ty đứng đầu thị trường Việt Nam và trên toàn thế giới về thị phần sử dụng trong lĩnh vực giao thông công cộng. Toyota sản xuất rất nhiều loại xe đa dạng từ trung bình đến hạng sang như: Vios, Land Cruiser, Camry, RAV4, Fortuner . . . và một số dòng xe khác.
Xe cũng được trang bị các hệ thống cơ bản như radio, điều hòa hai chiều, cửa kính điều khiển điện, dây đai an toàn, trục lái điều chỉnh độ nghiêng, khóa cửa điện, trợ lực lái..v.v…
1.2. Một số đặc tính kỹ thuật của xe Toyota Fortuner
1.2.1. Thông số về hình dáng, kích thước, khối lượng của xe
Một số thông số cơ bản của xe Toyota Fortuner được trình bày trong bảng.
1.2.2. Động cơ
Toyota Fortuner có hai dòng động cơ chạy bằng nhiên liệu xăng hoặc Diesel. Một số thông số chính của động cơ Toyota Fortuner được thể hiện trong bảng.
1.2.3. Hệ thống truyền lực
- Ly hợp: Loại 1 đĩa ma sát khô, thường đóng, lò xo màng, dẫn động cơ khí kiểu cáp.
- Hộp số: Là loại hộp số ngang với 5 số tiến và 1 số lùi, dẫn động trực tiếp qua thanh kéo.
- Truyền động các đăng: là loại các đăng kép khớp khác tốc.
- Cầu xe chủ động của xe Toyota Fortuner được đặt ở phía sau, truyền lực chính loại đơn kiểu bánh răng, tỷ số truyền cầu xe là 4,1.
1.2.4. Hệ thống lái
Hệ thống lái trên xe Toyota Fortuner là hệ thống lái dẫn động cơ khí có trợ lực thủy lực, giúp tay lái nhẹ hơn khi chạy xe ở tốc độ thấp và trở lại mức bình thường khi xe chạy ở tốc độ cao.
- Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng. Thanh răng nối với đòn dẫn động bánh xe bằng khớp cầu. Bánh răng ăn khớp với thanh răng, nằm ở bên phải cơ cấu lái, nối với trục lái qua truyền động các đăng.
- Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng, thanh lái ngang, cam quay và các khớp nối.
1.2.5. Hệ thống phanh
- Hệ thống phanh trên xe Toyota Fortuner bao gồm hệ thống phanh chính (phanh chân) và phanh dừng (phanh tay). Ngoài ra Fortuner còn được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh ABS
· Hệ thống phanh chính.
a) Cơ cấu phanh: bánh xe trước sử dùng cơ cấu phanh đĩa thông gió di động, bánh xe phía sau dùng cơ cấu phanh tang trống tự cường hóa.
b) Dẫn động phanh trên xe Toyota Fortuner là dẫn động bằng thuỷ lực hai dòng có trợ lực chân không bao gồm các cơ cấu chính sau:
+ Cơ cấu điều khiển – là xy lanh chính (xy lanh sinh áp) được liên kết với bàn đạp.
+ Cơ cấu chấp hành – là xy lanh bánh xe (xy lanh sinh lực) được đặt trong các cơ cấu phanh, có tác dụng tạo lực đẩy.
1.2.6. Hệ thống treo
Hệ thống treo là cơ cấu nối giữa khung xe với bánh xe. Hệ thống treo gồm có treo trước và treo sau :
- Bộ treo trước của xe Fortuner là treo độc lập bằng lò xo trụ và ống giảm chấn. Bánh xe nối cứng với vỏ giảm chấn. Lò xo có thể đặt bao ngoài giảm chấn và trục giảm chấn.
- Bộ treo sau là hệ thống treo phụ thuộc nhíp với ống giảm chấn có cấu tạo đơn giản và dễ bảo dưỡng.
Lốp xe gồm 4 lốp chính và 1 lốp dự phòng loại 267/65 R17.
1.2.7. Hệ thống điện
- Điện áp mạng: 12V.
- Máy phát: 12V- 7A.
- Động cơ khởi động: 12V- 2,0KW.
- Ắc quy: 12V- 65Ah.
1.2.8. Thiết bị khác
- Hệ thống điều hoà cao cấp được trang bị cho xe Toyota Fortuner có khả năng làm mát nhanh các khu vực trong xe. Hệ thống điều hòa với 2 cửa gió, người ngồi ở băng ghế thứ nhất có thể điều chỉnh vận tốc quạt và hướng gió riêng cho mình sao cho thoải mái nhất.
- Các trang thiết bị an toàn cao cấp gồm có: Dây đai an toàn, hai túi khí bảo vệ. Ghế lái được thiết kế với điểm gập phần hông (H-point) bố trí cao, tạo tầm quan sát tối đa cho người ngồi lái.
CHƯƠNG 2
KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TOYOTA FORTUNER
2.1. Giới thiệu chung hệ thống phanh trên ô tô Toyota Fortuner
Hệ thống phanh là một phần quan trọng trong hệ thống điều khiển ở trên xe.
2.1.1. Công dụng
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô 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 ôtô đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.
2.1.2. Phân loại
Tuỳ thuộc căn cứ để phân loại, hệ thống phanh được chia thành các loại sau:
2.2.2.1. Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh
a) Phanh bánh xe.
b) Phanh ở trục truyền động.
2.2.2.2. Theo dạng điều khiển
a) Phanh chân.
b) Phanh tay.
2.2.2.4. Theo kiểu dẫn động phanh:
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí
- Hệ thống phanh dẫn động thủy lực (phanh dầu).
2.1.3. Yêu cầu
Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của xe đảm nhận chức năng an toàn chuyển động nên nó cần bảo đảm các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong bất kì mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh.
2.2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh chính xe Toyota Fortuner
Hệ thống phanh ô tô Toyota Fortuner bao gồm:
- Cơ cấu phanh đĩa ở cầu trước, đĩa phanh có lỗ thoát khí, pít tông ở xy lanh công tác là loại có 2 pít tông, giá của đĩa phanh có thể di động.
- Cơ cấu phanh tang trống bánh sau là loại tự cường hóa có chốt tựa cùng phía và lực đẩy lên các guốc bằng nhau.
2.2.1. Phân tích kết cấu cơ cấu phanh xe Toyota Fortuner
2.2.1.1. Cơ cấu phanh bánh trước
Cơ cấu phanh đĩa ở các bánh xe cầu trước thuộc loại cơ cấu phanh có giá di động, kết cấu gọn nhẹ mà vẫn đem lại hiệu quả phanh tối đa.
- Đĩa phanh dạng hình tròn được chế tạo bằng hợp kim gang có xẻ rãnh thông gió, bề mặt làm việc được mài phẳng và có bề dày 25(mm). Đĩa phanh bắt với moay-ơ nhờ bulông bánh xe.
- Má phanh: Chỗ mà pít tông ép lên được chế tạo bằng thép lá. Các tấm má phanh bắt trên giá nhờ rãnh, tấm định vị các vòng khóa, và lò xo khóa. Chiều dày tấm má phanh 9 - 12(mm).
2.2.1.2. Cơ cấu phanh bánh sau
Cơ cấu phanh guốc ở các bánh xe cầu sau thuộc loại cơ cấu phanh guốc có chốt tựa chung (cơ cấu phanh kiểu bơi) và tự cường hóa tác dụng kép điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và tang phanh bằng cơ cấu ren trong chốt tỳ trung gian.
2.2.2. Kết cấu dẫn động phanh chính
Dẫn động của hệ thống phanh chính bao gồm bàn đạp phanh, bộ trợ lực chân không, xy lanh phanh chính, cơ cấu tín hiệu, các đường ống dẫn và các ống mềm nối ghép giữa xy lanh phanh chính và các xy lanh bánh xe.
2.2.2.1. Xy lanh phanh chính
a) Nhiêm vụ.
Xy lanh phanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thủy lực. Xy lanh chính có hai buồng chứa hai pít tông tạo ra áp suất thủy lực trong đường ống phanh của hai hệ thống. Sau đó, áp suất thủy lực này tác động lên càng phanh đĩa hoặc các xy lanh phanh của phanh tang trống.
b) Kết cấu.
- Xy lanh phanh chính là loại xy lanh kép gồm có hai pít tông nằm trong cùng một xy lanh phanh, tương ứng với chúng là hai khoang chứa dầu riêng biệt.
- Pít tông: Mỗi buồng của xy 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.
c) Nguyên lý hoạt động
Hoạt động của xy lanh phanh chính chia làm 5 trường hợp: Trường hợp không đạp phanh; trường hợp đạp phanh, trường hợp nhả phanh, trường hợp rò rỉ đường dầu.
- Trường hợp đạp bàn đạp phanh:
Khi người lái tác dụng lực vào bàn đạp qua hệ thống truyền lực pít tông số 1 dịch chuyển sang bên trái và cupben của pít tông này bịt kín cửa bù để chặn đường đi giữa xy lanh này và bình chứa. Khi pít tông bị đẩy thêm, nó làm tăng áp suất thuỷ lực bên trong xy lanh chính. Áp suất này tác động vào các xy lanh phanh phía sau.
- Trường hợp nhả bàn đạp phanh.
Khi người lái nhả bàn đạp phanh, các pit tông bị đẩy trở về vị trí ban đầu của chúng do áp suất thuỷ lực và lực của các lò xo phản hồi. Nếu nhả phanh một cách chậm dãi dầu thủy lực sẽ hồi từ xy lanh công tác về xy lanh chính. Tuy nhiên do người lái thường có xu hướng nhả ngay bàn đạp phanh, dịch chuyển của pít tông trở về với vận tốc lớn, dầu phanh từ các xy lanh phanh không chảy về ngay, áp suất thuỷ lực bên trong xy lanh chính tạm thời giảm xuống (và tạo ra khoảng chân không trong xy lanh phanh chính).
- Trường hợp rò rỉ đường dầu.
Rò rỉ đường dầu ở phanh bánh sau: Khi nhả bàn đạp phanh, pít tông số 1 dịch chuyển sang trái nhưng không tạo ra áp suất thuỷ lực ở phía sau. Do đó pit tông số 1 nén lò xo phản hồi, tiếp xúc với pit tông số 2, lúc này nếu ta đạp tiếp bàn đạp thì vấu của pit tông số 1 sẽ dịch chuyển sang bên trái tiếp xúc pít tông số 2 vào và làm tăng áp suất thuỷ lực ở đầu trước của xy lanh chính, tác động vào hai trong các phanh bằng lực từ phía trước của xy lanh chính.
- Trường hợp rò rỉ đường dầu ở bánh trước:
Vì áp suất thuỷ lực không được tạo ra ở phía trước, pittông số 2 dịch chuyển ra phía trước cho đến khi nó tiếp xúc với vách ở đầu cuối của xi lanh chính. Khi pittông số 1 bị đẩy tiếp về bên trái, nếu ta đạp tiếp bàn đạp phanh làm cho vấu của pit tông số 1 tiếp xúc với pít tông số 2, làm pít tông số 2 bị đẩy vào và làm áp suất thuỷ lực ở phía sau xi lanh chính tăng lên làm cho hai trong các phanh bị tác động bằng lực từ phía sau của xi lanh chính.
2.2.3. Hệ thống chống bó cứng
2.2.3.1. Công dụng
- Hệ thống chống bó phanh ABS là một hệ thống trên ô tô giúp cho bánh xe của phương tiện luôn quay và bám đường trong khi phanh, chống lại việc bánh xe bị trượt trên mặt đường do má phanh bó cứng tang phanh hoặc đĩa phanh.
2.2.3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các bộ phận
a) Bộ điều khiển trung tâm(ECU)
Bộ điều khiển trung tâm được xem như “bộ não” của hệ thống phanh ABS tự động điều chỉnh với độ chính xác cao. Nhiệm vụ của ECU nhận biết tình trạng làm việc của của xe từ các cảm biến cung cấp căn cứ vào đó mà tính toán khả năng hãm cứng của bánh xe khi phanh.
- Nguyên lý hoạt động của ECU:
Khi có tín hiệu phanh, tín hiệu tốc độ bánh xe, đối với một số xe còn có thêm tín hiệu gia tốc hay tín hiệu trọng lực…Từ hệ thống các cảm biến gởi đến thì ECU nhận được bởi mạch điện nhận tín hiệu các tín hiệu này đuợc chuyển sang khối điều khiển để tiến hành tính toán khả năng hãm cứng của bánh xe và tiến hành so sánh với các giá trị có trong ngưỡng bộ nhớ ECU.
Qua kết quả nhận được ECU tiến hành lựa chọn:
- Nếu phanh thường thì bánh xe không có khả năng chống hãm cứng nên hệ thống chống hãm cứng bị ngắt.
- Nếu bánh xe có khả năng bị hãm cứng bộ vi xử lý chính tiến hành phân tích so sánh với các ngưỡng giá trị cài sẵn trong bộ nhớ của ECU rồi đưa ra quyết định và chuyển đến bộ phận phân tích, bộ phận phân tích đưa tín hiệu đến các bộ phận thi hành chức năng chống hãm cứng như van điện và bơm ABS để thực hiện chức năng chống hãm cứng.
2.2.3.3.Ưu, nhược điểm của hệ thống chống bó cứng
a) Ưu điểm
- Cho phép lái xe vòng qua chướng ngại vật một cách an toàn hơn ngay cả khi phanh gấp.
- Cho phép dừng xe khi phanh gấp trong khi vẫn đảm bảo được tối đa tính năng ổn định và lái ngay cả trên đường vòng.
- Chức năng của ABS giúp xe đảm bảo đuợc tính ổn định về hướng và khả năng lái trong hầu hết điều kiện đường xá.
2.3. Hệ thống phanh dừng
2.3.1. Cấu tạo phanh dừng
- 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.
2.3.2. Hoạt động của phanh dừng
- Đòn khuỷu một đầu được liên kết bản lề với phía trên của một guốc phanh, đầu dưới liên kết với cáp dẫn động. Thanh chống liên kết một đầu với đòn khuỷu, một đầu với guốc phanh còn lại.
- Khi điều khiển phanh dừng thông qua hệ thống dẫn động, cáp phanh kéo một đầu của đòn khuỷu quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh bên trái.
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH
Nội dung của chương 3 bao gồm kiểm tra mô men phanh có đảm bảo cho quá trình phanh hay không. Ngoài ra còn kiểm tra một số chỉ tiêu đánh khả năng làm việc của hệ thống phanh.
3.1. Thông số đầu vào
- Sơ đồ tính toán, kiểm nghiệm
Sơ đồ tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh được thể hiện theo hình.
3.2. Tính toán mô men phanh
Để tạo hiệu quả phanh tốt nhất cần tạo ra lực phanh thích hợp nhất trên cơ cấu phanh bánh xe sao cho có khả năng sử dụng hết mô men bám bánh xe. Khi đó sẽ không xảy ra hiện tượng bó cứng, trượt lết bánh xe do lực phanh quá lớn dẫn tới làm mất ổn định xe hoặc lực phanh quá nhỏ sẽ không đảm bảo quá trình phanh. Cho nên cần phải đạt được điều kiện sau:
Mp ≥ M
Trong đó:
Mp : Mô men phanh tạo ra trên các cơ cấu phanh. Nó phụ thuộc vào kết cấu của cơ cấu phanh và cường lực tác động phanh.
M: là mô men bám phanh tại các bánh xe đang khảo sát. Nó phụ thuộc vào phản lực thẳng đứng của mặt đường và hệ số bám của bánh xe với mặt đường.
3.2.1. Xác định lực ép ở các cơ cấu phanh
Trong tính toán kiểm nghiệm thường người ta xác định bằng thí nghiệm, bằng cách đo trực tiếp áp suất trên đường ống dẫn động.
Qua thí nghiệm đo được
Pi1=667,08 [N/cm2]; Pi2=686,7[N/cm2];Pi3=686,7[N/cm2]
Vậy ta chọn Pi=686,7[N/cm2] để tính toán.
Thay các giá trị vào công thức (3.1) ta xác định được:
Lực tác dụng lên má phanh trước là:
N = 12419,93 [N]
Lực tác dụng lên guốc phanh sau là:
P = 4226,226[N]
3.2.2. Xác định momen phanh do cơ cấu phanh sinh ra
3.2.2.1. Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh cầu trước sinh ra
Với cơ cấu phanh trước, mô men sinh ra được tính theo công thức (4)
Mp1=µ.N.Rtb.Z (3.4)
Trong đó:
- µ=0,35: hệ số ma sát của tấm ma sát.
- Mp1: Mô men của cơ cấu phanh đĩa
- N:Lực ép má phanh vào đĩa phanh.
- Rtb=106mm: Bán kính trung bình của đĩa ma sát
- Z: Số lượng bề mặt ma sát cho một cơ cấu phanh ở đây: Z=2
Thay các giá trị vào (3.5) ta được:
Mp1=0,35. 12419,93.0,106.2=921,59 (Nm)
Vậy mô men ở cơ cấu bánh trước là: 921,59 (Nm)
3.2.2.2. Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh cầu sau sinh ra
Dưới tác dụng của lực lên má phanh P=P1=P2 các má phanh được đẩy ra ép má phanh sát vào tang phanh. Khi đó mô men ma sát giữa má phanh và tang phanh còn gọi là mô men phanh có tác dụng làm cho bánh xe quay chậm lại thực hiện quá trình phanh xe.
a. Tính toạ độ điểm đặt hợp lực tác dụng lên má phanh (p,δ)
Với qui luật phân bố áp suất là qui luật hình sin(q=qmax.sinβ) nên xác định góc δ: góc giữa trục (x –x) và hướng của lực pháp tuyến N ta có:
Khi phân bố áp suất theo đường sin các phần tử lực dN1 và dT1 tác dụng lên má phanh.
- Với guốc trước:β1=250;β2=1450; β0=1200=2,09 rad; r =140mm.
Tương tự như trên ta có:
µ=0,35; P=4226,226[N]; θ=100;; ρ”2=176mm; a=c=115mm.
Thay các giá trị trên vào công thức (8) ta được:
M”P2 = 821,5 [Nm]
Vậy mô men ở cơ cấu phanh bánh sau là:
MP2= 921.59+821.5 =1743.09 [Nm]
Thay các giá trị vào công thức (12 và 13) ta có:
M’P = M’P1 + M’P2 M’p = 941.7+841.6 = 1683.3 [Nm]
Mô men phanh thực tế : N = 1743.09 Nm > 1683.3Nm
Mô men do cơ cấu phanh sinh ra lớn hơn mô men phanh yêu cầu của phanh. Vậy mô men của phanh đạt yêu cầu đặt ra.
3.3. Tính toán các thông số đánh giá khả năng làm việc của cơ cấu phanh
Ở phần này chúng ta sẽ tính toán các thông số đánh giá khả năng làm việc của cơ cấu phanh như công ma sát riêng, áp lực trên bề mặt má phanh và tính toán nhiệt sinh ra trong quá trình phanh.
3.3.1. Tính toán xác định công ma sát riêng
Việc đánh giá công ma sát riêng để xác định được chỉ tiêu hiệu suất làm việc của hệ thống phanh.
Thay các giá trị vào công thức (19) ta được:
- F1 = 2. 0,14 . 2,0944 . 0,05 = 0,029 m2.
- F2 = 2. 0,14 . 1,396 . 0,05 = 0,0195 m2.
- Fz = 0,029 + 0,0195 +0,0184 = 0,0669 m2.
Trị số cho phép công ma sát riêng đối với cơ cấu phanh như sau:
Ô tô du lịch [Lms] = 4000 ÷ 15000 [KNm/m2].
Do vậy công ma sát riêng tính trên thoả điều kiện cho phép.
Thời gian phục vụ của má phanh phụ thuộc vào công ma sát riêng, công ma sát càng lớn thì nhiệt độ phát ra càng cao, tang phanh càng bị nóng, má phanh chóng bị hỏng.
3.3.3 .Tính toán nhiệt trong quá trình phanh
Trong quá trình phanh, động năng của ô tô chuyển thành nhiệt năng của tang trống phanh và đĩa phanh và các chi tiết khác một phần thoát ra môi trường không khí.
Số hạng thứ nhất của phương trình (23) là phần năng lượng nung nóng tang trống phanh. Còn số hạng thứ hai là phần năng lượng truyền ra không khí. Khi phanh với thời gian ngắn năng lượng truyền ra môi trường không khí 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 tang trống phanh trong quá trình phanh như sau: t=5,5 0C
Đối với xe con phanh ở 30km/h thì độ tăng nhiệt độ cho phép không lớn hơn 150C. Do đó tính nhiệt trên thỏa mãn yêu cầu.
CHƯƠNG 4. KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH
4.1. Các nội dung bảo dưỡng
4.1.1 Nội dung bảo dưỡng
a. Bảo dưỡng thường xuyên
- Trước khi xe hoạt động: Kiểm tra sự rò rỉ của hệ thống phanh cũng như sự làm việc của phanh.
- Trên đường đi: Kiểm tra độ nóng của tang phanh (kiểm tra bằng cảm giác của tay khi sờ vào tang phanh nếu tay không chịu được là bó phanh.
c. Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 2
- Thực hiện khi xe chạy được 6000÷8000km.
- Thực hiện các công việc của bảo dưỡng cấp 1.
- Kiểm tra sự làm việc của hệ thống phanh, kiểm tra độ mòn của guốc phanh. Nếu mòn mặt nút T của guốc phanh thì hàn đắp gia công tại lỗ Ø24.
4.1.2 Điều chỉnh hệ thống phanh
a .Điều chỉnh hệ thống phanh chính.
Do đặc điểm cấu tạo hệ thống phanh chính là phanh thủy lực hai dòng riêng biệt dẫn từ xy lanh chính tới các xy lanh bánh xe. Tang trống và má phanh càng mòn thì khe hở giữa chúng càng lớn. Nhằm khôi phục trị số qui định khe hở d= 0,2÷0,25 mm và giảm hành trình bàn đạp phanh thì ta điều chỉnh khe hở d.
Điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp phanh bao gồm việc xác định khe hở giữa bàn đạp và chốt tì của công tắc tín hiệu phanh để đảm bảo đúng yêu cầu làm khi làm việc. Khoảng cách giữa cần đẩy pit-tông xy lanh chính tới đáy pit-tông xy lanh chính là 1.5 ÷ 2.5 mm.
b. Điều chỉnh hệ thống phanh dừng.
Hệ thống phanh dừng xe Toyota Fortuner là loại cơ khí, guốc có cơ cấu mở dạng chêm. Việc phanh xe hoàn toàn phải được bảo đảm khi vòng khóa cần dẫn động nằm ở rãnh thứ 3 hay thứ 4 của bánh xe hình rẻ quạt. Trong quá trình sử dụng má phanh và tang phanh bị mòn nên khe hở giữa chúng tăng lên. Do vậy hành trình cần phanh tăng lên. Vì vậy cần phải điều chỉnh.
*Điều chỉnh khe hở giữa tang trống và má phanh.
Điều chỉnh khe hở giữa tang phanh và má phanh được thực hiện theo các trình tự sau:
1.Để cần hộp số phụ ở số thấp và gài cầu trước ở vị trí 0 (không gài).
2.Dịch chuyển cần 1 về vị trí thấp nhất.
3.Kích 1 trong các bánh sau lên.
4.Vặn vít điều chỉnh 10 theo chiều kim đồng hồ sao cho trống phanh không quay bằng tay được.
4.2 Các nội dung sửa chữa
4.2.1 Những hư hỏng và biện pháp khắc phục đối với hệ thống phanh chính.
Những hư hỏng và biện pháp khắc phục đối với hệ thống phanh chính được thể hiện như bảng dưới.
4.2.2 Những hư hỏng và biện pháp khắc phục của phanh dừng
Những hư hỏng và biện pháp khắc phục đối của phanh dừng được thể hiện như bảng dưới.
4.2.3 Sửa chữa các hư hỏng nhỏ trong quá trình sử dụng
a. Sửa chữa phanh chân
Khi xuất hiện các chi tiết bị mòn nhiều hoặc các hư hỏng khác cần kiểm tra trạng thái các chi tiết. Các chi tiết mòn, hư hỏng phải thay thế. Khi các má phanh bị rơi dầu vào cần ngâm trong xăng 20÷30 phút. Sau đó làm sạch cẩn thận các bề mặt làm việc bằng bàn chải kim loại. Thay các má phanh bánh trước phải làm đồng thời (từng cặp một).
Khi đĩa mòn đến chiều dày nhỏ hơn 20,4 mm thì phải thay mới.
Tháo và lắp cơ cấu phanh chân.
Khi sửa chữa thường phải thay má phanh và xy lanh bánh xe hoặc các chi tiết của nó, để tháo nó phải tháo cơ cấu phanh.
Tháo lắp má phanh trước tiến hành theo thứ tự sau:
1.Kích xe lên và tháo bánh xe.
2.Tháo ốc và tháo lò xo má phanh.
3. Tháo các má phanh. Lắp má phanh đã tán các tấm ma sát mới theo thứ tự ngược lại.
Tháo và lắp má phanh cơ cấu phanh sau tiến hành theo thứ tự:
1. Kích và tháo bánh xe có má phanh cần tháo.
2. Tháo tang trống ra khỏi moay ơ.
Muốn vậy cần phải tháo 3 vít bắt tang trống với moay ơ. Nếu khó tháo thì lắp 3 ốc công vào 3 lỗ ren chuyên dùng ở trên đĩa và xiết điều cả 3 ốc để vam tang trống ra.
b. Sửa chữa phanh tay
Sửa chữa tang trống và má phanh tiến hành như đã chỉ ra ở phần “sửa chữa hệ thống phanh chân”. Đường kính lớn nhất cho phép khi gia công tang trống là 199 mm.
4.3 Chẩn đoán và sửa chữa bảo dưỡng hệ thống phanh ABS
Quy trình chẩn đoán và bảo dưỡng hệ thống phanh ABS gồm các bước sau:
a) Bước 1: Kiểm tra tổng quan hệ thống
Đây là bước kiểm tra sơ bộ đầu tiên, nó giúp chúng ta xác định được bộ phận phanh có làm việc tốt không và hỏng hóc thuộc về điện hay thuỷ lực. Khi khởi động động cơ, chú ý đến các đèn cảnh báo của hệ thống phanh và cảnh báo của hệ thống chống kẹt phanh.
- Kiểm tra sự lọt khí trong hệ thống thuỷ lực bằng cách: Nhấn bàn đạp phanh nhiều lần, độ cao của bàn đạp phải luôn như nhau.
- Kiểm tra sự làm việc của bộ trợ lực chân không: khởi động độngcơ và cho chạy ở tốc độ trung bình trong một lúc, rồi sau đó tắt máy. Chờ khoảng 90 giây và sau đó đạp bàn đạp phanh nhiều lần với áp lực vừa phải, cảm thấy bàn đạp phanh vững chắc hơn nếu bộ trợ lực bình thường.
- Kiểm tra mức dung dịch phanh ở xilanh chính, bằng cách quan sát mức dung dịch ở bình chứa. Ở bình chứa đã có vạch định sẵn của nhà sản xuất, nếu thấp hơn vạch trên ta bổ xung thêm vào.
4.4. Chú ý khi sử dụng
Hệ thống phanh quyết định đến sự an toàn của người lái cũng như hành khách và hàng hóa trên xe. Do đó người sử dụng xe cần chú ý kiểm tra sơ bộ hệ thống phanh trước khi cho xe hoạt động, bằng mắt thường có thể kiểm tra đường ống dẫn, cơ cấu phanh, hoặc mức dầu thông qua đèn báo…
KẾT LUẬN
Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp, bằng những kiến thức đã được học, được tích luỹ ở nhà trường, với sự nổ lực của bản thân trong việc sưu tầm, thu thập tài liệu, cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo trong bộ môn xe quân sự và thầy giáo hướng dẫn:TS………….., đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với những nội dung đã đề ra.
1. Giới thiệu chung về xe Toyota Fortuner
2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe Toyota Fortuner.
3. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Toyota Fortuner.
4. Khai thác hệ thống phanh xe Toyota Fortuner.
Qua phân tích đặc điểm kết cấu và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Toyota Fortuner cho thấy:
- Xe Toyota Fortuner có hệ thống phanh đảm bảo an toàn và tin cậy.
- Hệ thống phanh thuỷ lực dẫn động hai dòng riêng biệt, cùng với bộ trợ lực hoạt động rất hiệu quả khi sử dụng.
Qua quá trình thực hiện nhiệm vụ đồ án, do kiến thức, lý luận, kinh nghiệm thực tế của bản thân còn hạn chế nên trong đồ án còn có những sai sót. Em rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các thầy giáo trong bộ môn xe quân sự và các bạn trong lớp để cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn và bản thân em cũng được hoàn thiện hơn, để phục vụ cho công tác sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy trong bộ môn xe quân sự và thầy giáo hướng dẫn: TS …………… đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ Em trong quá trình học tập và làm đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Lý thuyết ô tô máy kéo,NXB KHKT, 1996.
[2]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Đình Kiên, Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo, NXB ĐH&THCN, 1971.
[3]. Nguyễn Khắc Trai,Chuẩn đoán kỹ thuật ôtô,NXBKHKT, 2006.
[4]. Phạm Đình Vy, Vũ Đức Lập, Cấu tạo ô tô quân sự (tập 2), HVKTQS, 1995.
[5]. Vũ Đức Lập, Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô, HVKTQS, 2004.
[6]. Toyota motor company “Hướng dẫn sửa chữa Toyota Fortuner”, 2009.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"