Nghiên cứu và mô phỏng hệ thống phanh xe toyota vios sử dụng phần mềm catia

Sau khi hoàn thành khoảng thời gian học tập tại trường ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH dưới sự giảng dạy và chỉ bảo tận tình của các thầy cô giúp chúng em được tiếp thu thêm nhiều kiến thức cũng như nhiều kinh nghiệm bổ ích cho bản thân. Những bài học của thầy cô hôm nay sẽ là hành trang quý báu cho em sau này khi bước qua ngưỡng cửa đại học. Xin gửi đến quý thầy cô lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc của em vì đã tạo mọi điều kiện trong quá trình học tập, rèn luyện, tích luỹ kinh nghiệm, kiến thức cũng như kỹ năng để em thực hiện khoá luận này.

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG PHANH TOYOTA VIOS

Tổng quan về hệ thống phanh

 Dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến vận tốc cần thiết nào đó theo ý muốn của người lái

 Giữ cho xe đứng yên tại chỗ trong thời gian dài ( kể cả khi đi trên đường dốc) Đối với ô tô hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng vì giúp cho ô tô chuyển động an toàn và dừng lại trên dốc

Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của ô tô đảm nhận chức năng “an toàn chủ động” Đảm bảo an toàn chuyển động là chỉ tiêu quan trọng hàng đầu Vì vậy hệ thống phanh phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây:

 Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp đó là:

 Quảng đường phanh ngắn nhất

 Thời gian phanh ngắn nhất

 Gia tốc chậm dần ổn định trong quá trình phanh

 Phân phối hợp lý lực phanh ra các cầu, đồng đều giữa các bánh xe, cơ cấu phanh không có hiện tượng tự hãm

 Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt

 Có hệ số ma sát cao và ổn định

 Giữ được tỷ lệ thuận giữa các lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh

 Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao

 Điều khiển thuận tiện, dễ dàng

 Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ

 Làm việc bền vững, giữ cho ô tô đứng yên trên dốc trong thời gian dài

 Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng

Giới thiệu hệ thống phanh Toyota Vios

Hệ thống phanh trên xe bao gồm phanh đĩa được bố trí ở cầu trước và cầu sau Ở mỗi cơ cấu phanh được kết nối bởi hệ thống ống và ống dẫn dầu phanh bằng cao su liên kết phanh ở mỗi bánh xe với xylanh chính Các hệ thống khác được kết nối với hệ thống phanh bao gồm phanh đỗ được điều khiển bằng cơ khí phanh tay và hệ thống chống bó cứng phanh ABS,

Hình 1.1 Hệ thống phanh trên xe Toyota Vios

1.2.1 Sơ đồ dẫn động phanh trên xe

Cơ cấu điều khiển là cơ cấu trực tiếp từ bàn đạp phanh dưới tác động từ người lái và đảm bảo tính chất tùy động của hệ thống dẫn động, bộ phận dẫn động truyền năng lượng từ nguồn đến cơ cấu chấp hành Tại cơ cấu chấp hành, năng lượng được biến đổi thành dạng thích hợp để dẫn động cơ cấu phanh ở mỗi bánh xe Dẫn động phanh là một hệ thống các chi tiết truyền lực tác dụng từ bàn đạp đến cơ cấu phanh làm cho cơ cấu phanh hoạt động thực hiện quá trình phanh

Cơ cấu truyền gồm có các ống dẫn, các đầu nối ghép, có chức năng dẫn dầu từ cơ cấu điều khiển đến cơ cấu chấp hành Cơ cấu truyền luôn được điền đầy dầu

Cơ cấu chấp hành của dẫn động phanh thủy lực là các xylanh phanh bánh xe, có tác dụng biến đổi áp suất dầu thành lực tác dụng lên cơ cấu phanh

Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Đức Khánh Thiện

Hệ thống phanh trên ô tô thuộc hệ thống điều khiển của xe bao gồm các bộ phận dưới đây:

Hình 1.2 Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh Toyota Vios

1 Cảm biến tốc độ 2 Đĩa phanh 3 Càng phanh

4 Đường dẫn điện 5 Bàn đạp 6 Đường dẫn dầu

7 Đường hồi tín hiệu 8 ECU chính của xe 9 Đồng hồ táp lô

10 Cảm biến xoay xe và gia tốc 11 ECU kiểm soát trượt 12 Xylanh chính

13 Bơm thủy lực 14 Bộ chấp hành ABS Đối với hệ thống phanh trên Toyota Vios được được trang bị hệ thống phanh thủy lực hay còn được gọi là phanh dầu

Do yêu cầu về an toàn chuyển động nên dẫn động phanh chính của ô tô bắt buộc phải có hai dòng độc lập, loại này cơ ưu điểm là khi 1 dòng bị hỏng thì dòng còn lại vẫn làm việc bình thường tuy nhiên hiệu quả phanh có giảm nhưng vẫn đảm bảo an toàn khi chuyển động Do đó một trong những giải pháp tạo ra hai dòng dẫn riêng biệt là sử dụng xylanh chính có hai khoang công tác riêng biệt như hình 1.3 được chia

Hình 1.3 Dẫn động phanh 2 dòng độc lập

1.2.2 Thành phần hệ thống phanh thủy lực trên xe

 Bàn đạp phanh Để giảm tốc độ hoặc dừng chuyển động của xe, người lái sẽ tác dụng lực lên bàn đạp Bàn đạp phanh là cơ cấu được lắp ở bên trái so với bàn đạp ga Nó được kết nối với xylanh chính thông qua một dây cơ hoặc thanh liên kết

 Đường ống dầu phanh và các ống dẫn dầu Đường phanh hoặc ống được sử dụng để truyền chất lỏng hay còn gọi là dầu phanh với áp suất cao giữa các thành phần khác nhau Trong đó đường phanh được làm từ vật liệu kim loại thép cứng còn các ống phanh được làm bằng cao su để có thế linh hoạt chuyển động

Hình 1.5 Hệ thống ống dẫn và các ống cao su dẫn dầu phanh

Xylanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thủy lực

Dầu phanh là phương tiện truyền áp lực đến piston phanh Điểm đóng băng thấp, không ăn mòn, độ nhớt thích hợp và điểm sôi cao là những đặc tính cần thiết cho dầu phanh thủy lực

Phanh đĩa là loại phanh sử dụng càng phanh để ép má phanh vào đĩa hoặc

"rôto" để tạo ma sát Giúp làm chậm quá trình quay của một trục, để giảm tốc độ quay hoặc để giữ bánh xe đứng yên Đĩa phanh có thể được chế tạo từ gang, đĩa đặc có chiều dày 8-13mm, đĩa xẻ rảnh thông gió dày 16-25mm Tuy nhiên đĩa phanh ngày nay có thề được chế tạo từ thép carbon, đây là loại vật liệu chịu nhiệt, chịu lực tốt, có độ bền cao

1 Miếng kim loại giúp cố định má phanh

ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TOYOTA VIOS

Cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock Braking System) Hệ thống phanh chính gồm có: cơ cấu phanh đĩa được bố trí ở cả 2 cầu, ở cầu trước là phanh đĩa loại thông gió và ở cầu sau là phanh đĩa đặc

2.3.1 Cơ cấu phanh đĩa trên Toyota Vios

Về cơ bản thì cơ cấu phanh đĩa gồm các bộ phận chính sau:

Càng phanh di động: Ở loại càng phanh này thì piston được gắn vào một bên má, piston này chịu tác động áp suất thuỷ lực và đẩy má phanh Nếu má phanh bị đẩy ép vào đĩa phanh, dưới áp suất của dầu phanh ngày càng tăng do đạp bàn đạp phanh, thì đồng thời càng phanh sẽ thông qua chốt trượt, trượt theo chiều ngược với chiều piston và đẩy má phanh từ cả hai bên và ép lấy đĩa phanh từ đó giúp giảm tốc độ quay của bánh xe Càng phanh di động có tác dụng giữ và ép má phanh tỳ lên mặt đĩa phanh để tạo ra lực phanh đủ mạnh giúp xe giảm tốc và dừng lại ổn định

Hình 2.1 Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa

Hình 2.2 Càng phanh Toyota Vios Đĩa phanh: Đĩa phanh được gắn trực tiếp lên cụm moay-ơ bánh xe Đối với xe Toyota Vios phanh đĩa cầu trước là loại được thông gió bằng cách xẻ rãnh, nhằm tối ưu hóa khả năng tản nhiệt cho hệ thống phanh đĩa ô tô khi hoạt động và đĩa phanh cầu sau là loại đặc

Hình 2.3 Đĩa phanh trước Toyota Vios có thông gió

Hình 2.4 Đĩa phanh sau Toyota Vios không có thông gió

Piston phanh: được dầu phanh ép và tạo lực đẩy, đẩy má phanh ép vào đĩa phanh tạo ra ma sát giúp giảm tốc độ của xe hoặc giúp xe dừng hẳn

Khi người lái đạp bàn đạp phanh, dầu phanh sẽ đi từ bình dầu qua xylanh chính và được phân phối tới cầu trước và cầu sau Dầu phanh lúc này sẽ được đưa từ ống dầu đến càng phanh và đẩy piston phanh Với áp suất dầu tăng piston phanh sẽ đi ra ép má phanh

Má phanh: có nhiệm vụ tiếp xúc với đĩa phanh, tạo ra lực ma sát để giúp giảm tốc độ quay của bánh xe Má phanh chế tạo từ các vật liệu chịu nhiệt như gốm, hợp kim, Bộ phận thuộc cấu tạo phanh đĩa ô tô này gồm 2 má kẹp chặt lấy đĩa phanh

Hình 2.7 Nguyên lí hoạt động của cơ cấu phanh đĩa Hình 2.6 Piston phanh

Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Đức Khánh Thiện trong, khi áp lực dầu phanh tiếp tục tăng càng phanh sẽ trượt trên chốt trượt thông qua ngàm truyền mômmen ép má phanh còn lại vào đĩa phanh, giúp xe giảm tốc độ hoặc dừng lại theo sự điều khiển của người lái

2.3.2 Cơ cấu phanh đỗ trên xe Toyota Vios

 Cấu tạo cơ cấu phanh đỗ trên xe Toyota Vios

Hình 2.8 Cấu tạo bộ phận phanh đỗ – Phanh sau

1 Piston phanh 2 Thiết bị điều chỉnh 3 Ống lót 4 Đĩa lệch tâm

5 Chày ép 6 Thanh áp lực 7 Cuppen

Cơ cấu phanh dừng là hệ thống truyền động cơ khí thuần túy, nên hư hỏng phổ biến của phanh dừng là kẹt cứng, do cáp khô dầu, khớp cơ khí han rỉ vì oxy hóa hoặc lâu ngày phanh không sử dụng, các chi tiết đã bắt đầu có hiện tượng han rỉ

Phanh dừng được xem là đạt yêu cầu khi có đủ khả năng giữ xe trên góc dốc từ 18 o –

20 o Hiện tượng phanh không ăn đa phần do má bị mòn Phanh đỗ có tải làm việc nhẹ, nên người ta không đặt nặng vấn đề mòn Điều quan trọng là vẫn còn đủ lớp ma sát cần thiết, còn hiện tượng phanh không ăn có thể khắc phục bằng cơ cấu cóc

Hình 2.9 Hoạt động của cơ cấu khi kéo phanh tay

Cụm dẫn động và trợ lực phanh

Hệ thống phanh trên xe Toyota Vios được dẫn động bằng thủy lực Dẫn động bằng thuỷ lực có ưu điểm là phanh êm dịu, dễ bố trí, có độ nhạy cao Dẫn động phanh hoạt động theo nguyên lí thủy tĩnh, xylanh chính tiếp nhận và biến đổi lực điều khiển của người lái thành áp suất chất lỏng Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỷ số truyền của dẫn động dầu không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Đối với hệ thống phanh trên xe Toyota Vios được sử dụng hệ thống dẫn động hai dòng sử dụng xylanh chính loại 2 buồng và bầu trợ lực phanh khí nén

Toyota Vios sử dụng hệ thống thủy lực dẫn động hai dòng, nghĩa là từ đầu ra của xylanh chính có hai đường dầu độc lập đến các xylanh bánh xe Điều này giúp nâng cao chức năng an toàn cho người lái trong các trường hợp khẩn cấp như bị hư, hỏng hoặc vỡ mạch phanh

Phanh đỗ xe được tác động cơ học qua dây cáp điều khiển Ở đây, chày ép được tác động bởi đĩa lệch tâm của càng gạt phanh tay, ép vào thanh áp lực Thanh áp lực tựa vào piston phanh qua thiết bị điều chỉnh và như thế đạt được hiệu quả phanh Sự hao mòn của bố phanh được cân bằng nhờ thiết bị điều chỉnh Khi sự hao mòn tăng lên, thiết bị này tự quay trên trục chính theo hướng piston phanh

Hình 2.10 Hoạt động của cơ cấu khi đạp phanh

Cấu tạo của bàn đạp phanh ô tô:

 Bàn đạp phanh và cơ cấu đòn bẩy

 Điều chỉnh công tắc phanh

 Điều chỉnh độ cao của bàn đạp

Hình 2.11 Các bộ phận của hệ thống phanh trên xe

1 Bộ điều hòa lực phanh 2 Xylanh chính 3 Bộ trợ lực phanh khí nén

4 Bàn đạp phanh 5 Phanh đỗ/ Phanh tay 6 Phanh đĩa

Bàn đạp được lắp vào vách ngăn và làm việc như một cơ cấu đòn bẩy Là bộ phận được điều khiển bằng lực đạp chân của người lái, lực sẽ chuyển hóa thành áp suất thủy lực Khi hệ thống trợ lực hỏng, bàn đạp được thiết kế sao cho lái xe vẫn có thể dừng xe khi không có trợ lực

Hình 2.12 Cấu tạo bàn đạp phanh

Công tắc phanh: được lắp ở chân phanh để lấy tín hiệu phanh mỗi khi đạp chân phanh Bàn đạp phanh và công tắc phanh phải được điều chỉnh thường xuyên hoặc mỗi khi thay mới

(1) Buồng áp suất không đổi

(6) Thanh điều khiển van không khí

(8) Phớt thân bộ trợ lực

(9) Buồng áp suất biến đổi

2.2.2 Bộ trợ lực chân không Để giảm nhẹ lực của người lái trong quá trình phanh, đồng thời tăng hiệu quả phanh trong trường hợp phanh gấp, người ta trang bị thêm bộ trợ lực chân không

Hình 2.13 Bầu trợ lực phanh Toyota Vios

 Cấu tạo bầu trợ lực chân không

Hình 2.14 Cấu tạo bầu trợ lực chân không

Hình 2.15 Mô tả bầu phanh khi không tác động

1 Khi không tác động phanh

Van không khí được nối với cần điều khiển van và bị lò xo phản hồi của van không khí kéo về bên phải Van điều chỉnh bị lò xo van điều chỉnh đẩy sang trái Điều này làm cho van không khí tiếp xúc với van điều chỉnh Do đó, không khí bên ngoài đi qua lưới lọc bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến đổi

Trong điều kiện này van chân không của thân van bị tách khỏi van điều chỉnh; tạo ra một lối thông giữa lỗ A và lỗ B Vì luôn luôn có chân không trong buồng áp suất không đổi, nên cũng có chân không trong buồng áp suất biến đổi vào thời điểm này Vì vậy lò xo màng ngăn đẩy piston sang bên phải

Khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van không khí làm nó dịch chuyển sang bên trái Lò xo van điều chỉnh cũng đẩy van không khí dịch chuyển sang bên trái cho đến khi nó tiếp xúc với van chân không Chuyển động này bịt kín lối thông giữa lỗ A và lỗ B Lúc này ở buồng áp suất không đổi dưới sức hút của động cơ, khi van không khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái, nó càng rời xa van điều chỉnh, làm cho không khí bên ngoài lọt vào buồng áp suất biến đổi qua lỗ B (sau khi qua lưới lọc không khí) Độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi làm cho piston dịch chuyển về bên trái, làm cho đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên trái và làm tăng lực phanh

Hình 2.17 Mô tả bầu trợ lực khi giữ phanh

Hình 2.16 Mô tả bầu trợ lực khi đạp phanh

Nếu đạp bàn đạp phanh nửa chừng, cần điều khiển van và van không khí ngừng dịch chuyển nhưng piston vẫn tiếp tục di chuyển sang bên trái do độ chênh áp suất Lò xo van điều khiển làm cho van này vẫn tiếp xúc với van chân không, nhưng nó dịch chuyển theo piston Vì van điều khiển dịch chuyển sang bên trái và tiếp xúc với van không khí, không khí bên ngoài bị chặn không vào được buồng áp suất biến đổi, nên áp suất trong buồng áp suất biến đổi vẫn ổn định Do đó, có một độ chênh áp suất không thay đổi giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi Vì vậy, piston ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh này

5 Khi không có chân không

Nếu vì lý do nào đó, bầu trợ lực phanh không kín khí hoặc chân không không tác động vào bộ trợ lực phanh, sẽ không có sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi (vì cả hai sẽ được nạp đầy không khí từ bên ngoài) Khi bộ trợ lực phanh ở vị trí “off” (ngắt), piston được lò xo màng ngăn đẩy về bên phải

Tuy nhiên, khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van tiến về bên trái và đẩy van không khí, đĩa phản hồi và cần đẩy bộ trợ lực Điều này làm cho piston của xylanh chính tác động lực phanh lên phanh Đồng thời van không khí đẩy vào chốt chặn van lắp trong thân van Do đó, piston cũng thắng lực của lò xo màng ngăn và dịch chuyển về bên trái Do đó các phanh vẫn duy trì hoạt động kể cả khi không có chân không tác động vào bộ trợ lực phanh Tuy nhiên, vì bộ trợ lực phanh không làm việc, nên sẽ cảm thấy bàn đạp phanh nặng

Nếu đạp bàn đạp phanh xuống hết mức, van không khí sẽ dịch chuyển hoàn toàn ra khỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi được nạp đầy không khí từ bên ngoài, và độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi là lớn nhất Điều này tạo ra tác dụng cường hoá lớn nhất lên piston Sau đó dù có thêm lực tác động lên bàn đạp phanh, tác dụng cường hoá lên piston vẫn giữ nguyên, và lực bổ sung chỉ tác động lên cần đẩy bộ trợ lực và truyền đến xylanh chính

Hình 2.18 Mô tả bầu trợ lực khi trợ lực tối đa

Hình 2.19 Mô tả bầu trợ lực khi không có chân không

Xylanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thuỷ lực trong hệ thống phanh dẫn động bằng chất lỏng (dầu phanh) cấp dầu đến các xylanh ở từng bánh xe để thực hiện quá trình phanh

Hệ thống phanh trên xe Toyota Vios sử dụng loại xylanh có hai buồng và sử dụng hai piston tạo ra áp suất thủy lực trong đường ống phanh và được chia ra hai cầu riêng biệt

Hình 2.22 Nguyên lí khi không đạp phanh

Những cải tiến trên hệ thống phanh ô tô Toyota Vios

An toàn luôn là tiêu chí hàng đầu được các nhà sản xuất quan tâm và phát triển trên xe Cùng với sự phát triển nhanh của kỹ thuật điều khiển điện tử và tự động, các hệ thống điều khiển trên ôtô ngày càng được cải tiến và hoàn thiện hơn, góp phần nâng cao tính tiện nghi, chủ động và an toàn sử dụng của ô tô

Cho nên hệ thống phanh là một trong những mục tiêu luôn được đầu tư và phát triển nhất và cũng đã đem lại nhưng thành công tương ứng Nhằm nâng cao tốc độ chuyển động và tính an toàn chủ động của ô tô, một hệ thống phanh hiện đại có rất nhiều chức năng ưu việt, không chỉ có tác dụng trong việc giảm tốc độ hay dừng xe, mà còn can thiệp cả trong quá trình khởi động và tăng tốc của ô tô, khống chế các hiện tượng quay vòng thiếu, quay vòng thừa, làm tăng tính ổn định của xe khi chuyển động trên đường

Nhờ sự trợ giúp của công nghệ như chống bó cứng bánh xe, phân bổ lực phanh và hỗ trợ phanh gấp mà quá trình giảm tốc trên xe ngày càng an toàn hơn trong các tình huống khẩn cấp, Trong đó mỗi công nghệ lại đảm nhiệm từng yếu tố như bộ chống bó cứng bánh xe ABS giúp tài xế giữ được hướng lái, hệ thống phân bổ phanh điện tử EBD kiểm soát cân bằng, còn BA giảm thiểu quãng đường phanh (hỗ trợ lực phanh khẩn cấp),…

 Công dụng hệ thống phanh ABS

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti Lock Brake System) là hệ thống phanh điều khiển bằng điện tử, một bộ phận thuộc hệ thống an toàn trên xe ô tô Hệ thống này điều khiển áp suất dầu tác dụng lên các xylanh bánh xe để ngăn không cho bánh xe bị bó cứng (trượt lết) khi phanh trên đường trơn hay khi phanh gấp, từ đó giúp ổn định dẫn hướng

 Cấu tạo chung hệ thống phanh ABS

Hệ thống phanh ABS gồm các chi tiết cơ bản như các cảm biến tốc độ ở mỗi bánh xe, bộ chấp hành phanh ABS và bộ điều khiển ABS

Hình 2.25 Cảm biến tốc độ bánh xe

 Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của các bánh xe và đưa tín hiệu đến bộ ECU

 ECU nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ, tính tốc độ xe và sự thay đổi tốc độ bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe Khi ECU nhận thấy bánh xe có hiện tượng trượt lết khi phanh sẽ điều khiển các bộ chấp hành để cung cấp áp suất tối ưu cho mổi xylanh phanh bánh xe

 Bộ chấp hành ABS làm việc theo sự điều khiển của ABS ECU, tăng, giảm hay giữ nguyên áp suất dầu khi cần để đảm bảo hệ số trượt tốt nhất, tránh bó cứng bánh xe

Bộ chấp hành thủy lực ABS có cấu tạo gồm van điện tử, bình tích áp, motor điện và bơm dầu Đảm nhận chức năng cung cấp mức áp suất dầu tối ưu nhất đến các xylanh phanh bánh xe

Có nhiều kiểu bộ chấp hành ABS khác nhau, ở đây chúng ta sẽ chỉ mô tả một bộ chấp hành ABS điển hình sử dụng trên xe Toyota Vios loại bốn van điện từ ba vị trí trong hệ thống phanh ABS Bộ chấp hành ABS loại này có hai van để điều khiển bánh xe trước

Cảm biến tốc độ sử dụng cảm biến hiệu ứng Hall, nam châm hoặc bánh xe có răng, cuộn dây điện từ và để tạo tín hiệu

Sự dao động của từ trường quanh bánh xe sẽ tạo nên điện áp cảm biến

Hình 2.26 Bộ chấp hành ABS

Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Đức Khánh Thiện bên phải và bên trái một cách độc lập với nhau trong khi đó hai van còn lại điều khiển đồng thời bánh xe sau bên phải và bên trái Đuờng dầu phanh

Hình 2.27 Sơ đồ hệ thống ABS 1,6 Đĩa phanh 2 Xylanh chính 3 Bầu trợ lực 4 Bàn đạp phanh

5 Công tắc khởi động 7,13 Cảm biến tốc độ 8 Dòng dẫn dầu phanh sau 9 Đèn báo phanh

10 Đèn báo ABS 11 Bộ chấp hành và điều khiển ABS 12 Dòng dẫn động phanh trước

 Khi phanh bình thường - ABS không hoạt động

Trong khi phanh bình thường, tín hiệu từ các cảm biến gửi về ECU vẫn ở trang thái ổn định, lúc này ECU không gửi tính hiệu điều khiển đến cơ cấu chấp hành Vì vậy van điện từ giữ luôn mở và van điển từ giảm luôn ngắt Cửa (a) ở bên van điện từ giữ áp suất mở, còn cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp suất đóng Khi đạp bàn đạp phanh, dầu từ xylanh chính chảy qua cửa (a) ở phía van điện từ giữ và được truyền trực tiếp tới xylanh ở bánh xe Lúc này hoạt động của van một chiều (2) ngăn cản dầu phanh truyền đến phía bơm

 Khi phanh khẩn cấp - ABS hoạt động

Chế độ giảm áp suất

Hình 2.28 Phanh hoạt động khi ABS không làm việc

 Van giữ ở trạng thài thường mở - mở → Cửa a mở

 Van giảm ở trạng thài thường đóng – đóng → Cửa b đóng

 Van giữ ở trạng thài thường mở - đóng →

 Van giảm ở trạng thài thường đóng – mở →

Hình 2.29 ABS hoạt động ở chế độ giảm áp

Khi phát hiện thấy sự giảm nhanh tốc độ của bánh xe từ tín hiệu của cảm biến tốc độ, bộ điều khiển ECU sẽ xác định xem bánh xe nào bị trượt quá giới hạn quy định Tiếp đến tín hiệu điều khiển từ ECU được gửi đến bộ chấp hành, điều khiển trượt đóng mạch các van điện từ giữ và giảm áp suất bằng cách đóng cửa (a) ở phía van điện từ giữ áp suất, và mở cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp suất Việc này làm cho dầu phanh chảy qua cửa (b) đến bình chứa để giảm áp suất thuỷ lực trong xylanh ở bánh xe Lúc đó, cửa (e) đóng lại do dầu chảy xuống bình chứa Bơm tiếp tục chạy trong khi ABS đang hoạt động, vì vậy dầu phanh chảy vào bình chứa được bơm hút trở về xylanh chính

Tín hiệu điều khiển từ

ECU điều khiển trượt đóng mạch van điện tử giữ áp suất và ngắt van điện từ giảm áp suất bằng cách đóng kín cửa (a) và cửa (b) Điều này ngắt áp suất thuỷ lực ở cả hai phía xylanh chính và bình chứa để giữ áp suất thuỷ lực của xylanh ở bánh xe không đổi → cắt đường thông giữa xylanh chính và xylanh bánh xe Như vậy áp suất trong xylanh bánh xe sẽ không đổi ngay cả khi đạp phanh Lúc này bơm không hoạt động Ở chế độ này:

Cửa a và b đóng, van giữ ở trạng thái thường mở → đóng, van giảm ở trạng thái thường đóng → đóng

Hình 2.30 ABS hoạt động ở chế độ giữ

Hình 2.31 ABS hoạt động ở chế độ tăng áp Ở chế độ này:

 Van giữ ở trạng thái thường mở → mở → cửa a mở

 Van giảm ở trạng thái thường đóng → đóng → cửa b đóng Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt ngắt các van điện từ giữ và giảm áp suất bằng cách mở cửa (a) ở phía van điện từ giữ áp suất và đóng cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp giống như trong khi phanh bình thường Điều này làm cho áp suất thuỷ lực từ xilanh chính tác động vào xilanh ở bánh xe, làm cho áp suất thuỷ lực của xilanh ở bánh xe tăng lên (Van điện từ chuyển đổi hỗ trợ phanh có khi được trang bị BA – Brake Assitstan hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp) Motor bơm lúc này hoạt động

Chu trình giữ áp suất, giảm áp suất và tăng áp suất dầu phanh cứ như thế được lặp đi lặp lại, thông qua điều khiển của ECU nhận tín hiệu liên tục từ các cảm biến ở mỗi bánh xe Từ đó giúp người lái có thể đánh lái được trong tình trạng phanh khẩn cấp, quãng đường phanh được rút ngắn, giúp cho bánh xe không bị trượt

2.3.2 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electric Brake Force Distribution)

Ngoài hệ thống phanh ABS, trên Toyota Vios còn được trang bị hệ thống gần như luôn đi kèm với ABS, đó chính là hệ thống phanh điện từ EBD (Electric Brake Force) Tương tự như ABS, mục tiêu của EBD cũng để hạn chế tình trạng trượt khi bánh xe phanh đột ngột

Hình 2.32 Mô tả hoạt động của hệ thống BA

MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH TOYOTA VIOS BẰNG CATIA29

Giới thiệu phần mềm

Catia là là một phần mềm hỗ trợ CAD/CAM/CAE hoàn chỉnh được nghiên cứu và phát triển bởi hãng Dassault Systemes Phần mềm catia có đầy đủ các tính năng và modul dùng trong kỹ thuật, từ thiết kế, gia công, kim loại tấm, thiết kế mặt, thiết kế cao cấp, modul hàn, phân tích mô phỏng,

Hình 3.1 CAD (Computer Aided Design) cho phép thiết kế 2D và 3D

Hình 3.2 CAM (Computer Aided Manufacture) cho phép tiến hành quá trình sản xuất

Hiện nay phiên bản mới nhất là Catia V6, nhưng được sử dụng rộng rãi nhất là Catia V5, một vài công ty vẫn còn sử dụng V4

Phần mềm Catia sở hữu một kho trang bị lớn tích hợp với hơn 170 module, bao trọn tất cả các ngành nghề như cơ khí, thiết kế hàng không, ô tô, kiến trúc, và đáp ứng đầy đủ mọi nhu cầu sử dụng Ngoài các điểm nổi bật trên phần mềm còn tích hợp khả năng

Hình 3.3 CAE (Computer Aided Engineering) cho phép kiểm nghiệm, phân tích mô hình

Giao diện làm việc của Catia V5

Luận văn tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Đức Khánh Thiện phân tích với tốc độ vượt trội, giúp phân tích thực hiện những mảnh ghép còn thiếu trên thiết kế hình học của Catia Hoàn thiện và "lấp đầy" chỗ trống qua việc hỗ trợ xác định kích thước, so sánh hiệu suất các phương án thiết kế khác nhau

Sketcher được hiểu nôm na là một dạng vẽ phác các đối tượng 2D trên một mặt phẳng trước khi tạo các đối tượng 3D Sketch giúp ta tạo nhanh chóng các đối tượng 2D như đường tròn, đa giác, biên dạng …Ta có thể gán ràng buộc hình học (Geometry Contraints) và ràng buộc kích thước (Dimension Contraints) cho các đối tượng học

Profile : Vẽ biên dạng thay đổi Axis : Vẽ đường tâm

Rectangles, Keyholes, Polygons : Vẽ tứ giác

Circles, Arcs : Vẽ hình tròn Corner : Tạo góc bo tròn giữa các đối tượng

Ellipse : Tạo Elip Chamfer : Tạo góc vát giữa các đối tượng

Line : Tạo đường thẳng Trim options : Kéo nối 2 đường vẽ

Symmetry : Tạo các đối tượng đối xứng

Projection : Chiếu một sketch lên mặt phẳng chọn

Hình 3.7 Giao diện Part Design

 Các thanh công cụ cơ bản

Hình 3.8 Thanh công cụ trong Part Design

Pad : Lệnh tạo khối theo phương vuông góc với mặt phẳng vẽ sketch

Slot : Lệnh cắt rãnh bằng cách quét tiết diện quanh đường dẫn

Pocket : Lệnh cắt tiết diện theo phương vuông góc với mặt phẳng vẽ

Stiffener : Lệnh tạo gân giữa hai bề mặt

Shaft : Lệnh tạo chi tiết bằng cách xoay tiết diện quanh một trục

Multi-sections solid : Lệnh tạo chi tiết bằng cách quét nhiều tiết diện kín với nhiều đường dẫn

Groove : Lệnh cắt chi tiết bằng cách xoay tiết diện quanh một trục

Removed Multi-sections solid : Lệnh cắt chi tiết bằng cách quét nhiều tiết diện kín với nhiều đường dẫn

Rib : Lệnh tạo gân bằng cách quét tiết diện quanh đường dẫn

Hole : Lệnh tạo lỗ Ở chế độ Part design ta có thể dựa vào những đối tượng được phát thảo ở giao diện Sketch dưới dạng 2D và tiến hành dựng khối 3D từ đó kết hợp nhiều đối tượng trên mặt phẳng Oxyz ở giao diện Sketch ta dựng nên một chi tiết 3D hoàn chỉnh Ở giao diện làm việc này ta có thể tiến hành thiết kế chi tiết, tạo ren, lỗ ren, khối lượng, vật liệu, Đây là một trong các bước rất quan trọng để tạo nên một chi tiết hoàn chỉnh, để chúng ta có

3.1.3 Giao diện Assembly Ở phần này có thể tiến hành lắp ghép các chi tiết riêng lẻ được mô phỏng dưới dạng 3D tại Part Design và lắp ráp lại thành một cơ cấu hay một bộ phận hoàn chỉnh,

 Các thanh công cụ cơ bản

Hình 3.10 Các thanh công cụ cơ bản

Change Constraint : thay đổi các thuộc tính ràng buộc

Fix Toghether : Cố định các chi tiết lại với nhau trong bản vẽ lắp

Fix Component : Cố định một chi tiết hay một cụm chi tiết

Quick Constraint : Tính năng ràng buộc nhanh, tự động chọn lựa các kiểu ràng buộc khi ta chọn xong các thành phần

Component : Tạo một thành phần mới trong bản vẽ lắp

Graph Tree Reordering : thay đổi thứ tự lắp cho từng thành phần trên thanh Specification Tree

Product : Tạo một cụm chi tiết mới trong bản vẽ lắp

Fast Multi Instantiation : Nhân bản nhanh nhiều lần trong bản vẽ lắp

Part : Tạo một chi tiết đơn mới trong một cụm chi tiết, thành phần hay chi tiết hoàn chỉnh

Concidence Constraint : Ràng buộc đồng trục, điểm, phẳng cho các đối tượng

Existing Component : lắp một chi tiết hay cụm chi tiết vào bản vẽ lắp từ một tập tin có sẵn hay một file hiện hữu

Contact Constraint : Ràng buộc tiếp xúc cho các đối tượng

: lắp một chi tiết hoặc một cụm chi tiết vào bản vẽ lắp từ một tập tin có sẵn với các tính năng ràng buộc

Offsets Constraint : Ràng buộc khoảng cách song song

Replace Component : Thay thế một chi tiết hiện tại thành một chi tiết khác

Angle Constraint : Ràng buộc theo góc

Manipulation : Di chuyển các cụm chi tiết hay đối tượng trên bản vẽ lắp

Graph Tree Reordering : thay đổi thứ tự lắp cho từng thành phần trên thanh Specification Tree

Hình 3.11 Vẽ profile đĩa phanh trên sketch

Hình 3.12 Tạo bề dày đĩa phanh

Lưu ý: Ở mọi giao diện, nếu trong quá trình thao tác và làm việc, chúng ta vô tình không thấy các lệnh cơ bản hoặc các thanh công cụ cơ bản có nghĩa là chúng đã bị ẩn đi Chúng ta có thể hiện chúng lại bằng cách nhấp chuột phải vào vùng thanh công cụ sau đó kéo xuống chọn Customize → Toolbars → Resore all contents.

Mô phỏng 3D các chi tiết trên hệ thống phanh

Thực hiện mô phỏng 3D đĩa phanh trên phần mềm catia

 Bước 1: Truy cập vào phần mềm Catia V5

 Bước 2: Ta tiến hành chọn môi trường làm việc Sketch ở chế độ Part Design bằng cách nhấn vào biểu tượng → Part Design hoặc Start→ Part Design

 Bước 3 vào định dạng Sketch để vẽ định dạng Profile

 Bước 4 : Thoát khỏi Sketch và chọn lệnh Pad thực hiện tạo khối chi tiết

Hình 3.13 Vẽ khối tạo nên mặt bích bắt bulong

 Bước 5: Tiếp tục dùng vùng làm việc Sketch và lệnh Pad ở Part Design tạo bề dày để tạo nên mặt bích bulong

 Bước 6: Ở giao diện Part Design dùng lệnh Hole để tạo lỗ cho đĩa phanh và lỗ bắt bulong

Hình 3.15 Tạo Sketch để tạo khối lá tản nhiệt

 Bước 7: Tạo Sketch mới để vẽ biên dạng phần tản nhiệt của đĩa phanh

Hình 3.16 Tiến hành khoét khối tạo lỗ tản nhiệt

Groove để tiến hành khoét khối

Hình 3.17 Tạo các lỗ tản nhiệt hoàn chỉnh cho đĩa phanh

- Bước 9: Dùng lệnh để tiến hành tạo lỗ hoàn chỉnh cho đĩa phanh

Tương tự như vậy lần lượt ta vẽ các chi tiết còn lại của hệ thống phanh

Hình 3.23 Chụp bụi chốt trượt

Mô phỏng lắp ráp các cơ cấu thành một hệ thống phanh hoàn chỉnh

Thực hiện lắp ráp cơ cấu phanh trước:

 Bước 1: Mở phần mềm Catia V5 chọn giao diện lắp ráp Assemble Design hoặc vào Start chọn Assemble Design

 Bước 2: Nhấp vào biểu tượng Existing Component để đưa các chi tiết vào chung một khu vực để lắp ráp thành một cơ cấu hoàn chỉnh

Các chi tiết cần đưa vào để lắp ráp cơ cấu phanh trước hoàn chỉnh bao gồm: ngàm truyền mômen, càng phanh, piston phanh, má phanh, ống cao su, chụp bụi, chốt trượt

 Bước 3: Dùng lệnh Fix Component để cố định vị trí đĩa phanh

 Bước 4: Dùng lệnh Offset Constraint để thiết lập vị trí giữa đĩa phanh và ngàm truyền mômen → dùng lệnh Update All → để thiết lập vị trí giữa đĩa phanh và ngàm tuyền mômen

Hình 3.27 Lắp ráp càng phanh

 Bước 7: lệnh Coincidence Constrain để lắp ghép đồng tâm giữa chốt trượt vào ngàm tuyền mômen Sau đó dùng lệnh Contact Constraint để cố định chốt trượt và càng phanh

Constraint để thiết lập vị trí giữa má phanh và ngàm truyền mômen

Hình 3.26 Lắp ráp má phanh vào cơ cấu

 Bước 6: Dùng lệnh Offset Constraint để thiết lập vị trí giữa càng phanh và ngàm truyền mômen Đồng thời dùng lệnh Coincidence Constrain để lắp ghép đồng tâm giữa 2 lỗ bắt chốt trượt giữ càng phanh và ngàm truyền mômen

Sau khi dùng lệnh để thiết lập vị trí của các chi tiết trong cơ cấu, ở mỗi bước hoàn thiện ta tiến hành nhấp vào biểu tượng Update all hoặc tổ hợp phím Ctrl+U để lắp ráp các chi tiết vào đúng vị trí trí đã được ràng buộc

Hình 3.28 Lắp ráp chốt trượt

Hình 3.31 Cơ cấu phanh trước được lắp ráp hoàn chỉnh

 Bước 8: Dùng lệnh Coincidence Constrain và Offset Constraint để lắp ráp ốc cố định chốt tượt, piston phanh và cuppen phanh

Hình 3.30 Lắp ráp các chi tiết còn lại

Tương tự như vậy ta tiến hành lắp ráp các cơ cấu còn lại của hệ thống phanh

Hình 3.32 Lắp ráp cơ cấu phanh sau

Hình 3.33 Cơ cấu phanh sau được lắp ráp hoàn chỉnh

Bầu trợ lục phanh khí nén:

Hình 3.34 Lắp ráp bầu trợ lực khí nén

Hình 3.35 Bầu trợ lực phanh được lắp ráp hoàn chỉnh

Hình 3.36 Lắp ráp xylanh chính

Hình 3.38 Cơ cấu kéo phanh tay

Hình 3.39 Hệ thống phanh được lắp ráp hoàn chỉnh

Hình 4.1 Cơ cấu phanh phát ra tiếng kêu

KIỂM TRA, CHUẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TOYOTA VIOS

Khai thác sử dụng và kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh Toyota Vios

4.1.1 Những lưu ý khi sử dụng hệ thống phanh

Khi nhắc đến độ an toàn của xe ô tô, thì tiêu chí về phanh ô tô luôn được đặt lên hàng đầu Do đó việc bảo dưỡng cũng như kiểm tra phanh ô tô là cần thiết và cần được kiểm tra định kì Những lỗi thường gặp của phanh ô tô đó là xe bị rung lệch hướng khi phanh, phanh ô tô không ăn đạp sát sàn, phanh cứng, nặng, Tất cả những dấu hiệu trên đã nêu đều là những dấu hiệu cho thấy phanh ô tô đang gặp vấn đề cần được sửa chữa hoặc thay mới

Kiểm tra kĩ má phanh ô tô, đây là một trong những chi tiết cần phải được kiểm tra thật kỹ lưỡng, bởi nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn của người lái xe và những người xung quanh

Vì nếu má phanh ô tô mòn do thời gian sử dụng dài sẽ khiến hiệu năng vận hành giảm, áp suất phanh ô tô giảm, từ đó làm nóng đĩa phanh ô tô và cũng sẽ khiến đĩa phanh ô tô nhanh chóng mòn theo

Trong quá trình kiểm tra ban đầu ở trạng thái làm việc bình thường có một tiếng động làm việc phát ra từ bộ chấp hành điều đó là bình thường Đèn báo ABS trên táp lô sẽ xuất hiện trong 3 giây sau đó tắt hẳn Nếu có sự cố thì đèn báo ABS sẽ bật sáng Người lái xe khi thấy đèn ABS bật sáng liên tục thì phải đưa xe đi sửa chữa và kiểm tra

Hình 4.2 Đèn báo phanh ABS

4.1.2 Kiểm tra tổng hợp xe

Bảng 4.1 Quy trình kiểm tra và bảo dưỡng phanh

Quy trình kiểm tra bảo dưỡng phanh ô tô Nội dung bảo dưỡng

Bước 1: Kiểm tra tổng quát hệ thống phanh

Kiểm tra tình trạng bàn đạp phanh Kiểm tra bầu trợ lực phanh

Kiểm tra chiều cao cần phanh đỗ, đèn báo phanh đỗ

Bước 2: Kiểm tra hệ thống dầu phanh Kiểm tra chảy dầu của tổng phanh

Kiểm tra dầu phanh Bước 3: Tháo bánh xe Thực hiện tháo 4 bánh xe

Bước 4: Kiểm tra tình trạng ống mềm dầu phanh trước Kiểm tra tình trạng chảy dầu, nứt ống…

Bước 5: Tháo má phanh, tháo cụm piston

Thực hiện tháo cụm càng phanh sau đó tiến hành tháo má phanh

Bước 6: Kiểm tra và vệ sinh má phanh

Kiểm tra tình trạng má phanh: xem có hư hỏng, nứt vỡ hay không, đo bề mặt má phanh.

Bôi mỡ má phanh vào các vị trí: tấm chống ồn, gờ trượt…

Bước 7: Kiểm tra cụm piston và đĩa phanh

Kiểm tra cụm piston – xylanh phanh 2 bánh trước và 2 bánh sau

Kiểm tra tình trạng đĩa phanh không

Bước 8: Lắp má phanh, lắp cụm piston – xylanh phanh 2 bánh trướcvà 2 bánh sau

Lắp má phanh, lắp cụm piston – xylanh phanh 2 bánh trước và 2 bánh sau

Bước 9: Kiểm tra ống mềm dầu phanh sau Kiểm tra có bị chảy dầu và nứt vỡ hay không

Bước 10: Điều chỉnh phanh đỗ Kĩ thuật viên sẽ kiểm tra và điều chỉnh phanh đỗ nếu cần thiết

Bước 11: Lắp 4 bánh xe Lắp 4 bánh xe, xiết đai ốc bánh xe đến momen siết tiêu chuẩn

Bước 12: Kiểm tra Đạp bàn đạp phanh vài lần và đổ thêm dầu phanh (nếu cần)

Bảng 4.2 Nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng thông thường của hệ thống phanh

TT HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC

1 Hiệu quả phanh không đạt

1.1 Hành trình có ích của bàn đạp phanh dài

- Khe hở má phanh lớn do điều chỉnh sai

- Hỏng kết cấu tự động điều chỉnh khe hở má phanh (nếu có)

- Má phanh quá mòn, guốc phanh bị cà sát vào (đĩa phanh)

- Dầu phanh bị rò rỉ và hao hụt dần dần

- Điều chỉnh lại cơ cấu má phanh, thay thế má phanh nếu cần

- Sửa chữa phục hồi hoặc thay thế

- Tìm và khắc phục vị trí rò rỉ, bổ sung dầu

Lực bàn đạp phanh lớn nhưng hiệu quả phanh xe rất ít hoặc không có

- Bề mặt má phanh dính dầu mỡ, bụi bẩn làm giảm hệ số ma sát

- Tắc đường ống dẫn dầu phanh do lẫn tạp chất

- Kiểm tra xác định nguyên nhân và khắc phục

1.3 Bị „„hẫng‟‟ bàn đạp phanh

- Rách các cuppen làm mất hoàn toàn khả năng dẫn động

- Đường ống bị rò rỉ lớn - Dầu phanh bị lẫn bọt khí do thiếu dầu trong bình chứa

- Dầu phanh lẫn nước, khi làm việc liên tục, nhiệt độ hệ thống tăng, nước bốc hơi tạo bọt khí trong đường ống

- Xác định vị trí và thay thế

- Xác định vị trí hư hỏng và thay thế

- Bổ xung dầu, tiến hành xả khí và xác định nguyên nhân gây hao hụt dầu trong bình chứa

- Thay dầu phanh đúng định kỳ, tránh để dầu tiếp xúc với không khí

Hiện tượng xuất hiện sau khi điều chỉnh, sửa chữa

- Điều chỉnh sai hành trình tự do bàn đạp phanh

- Điều chỉnh sai khi phanh dừng

- Điều chỉnh sai khe hở má phanh

Hiện tượng xuất hiện trong quá trình sử dụng

- Gãy, tuột lò xo hồi vị bàn đạp phanh và cơ cấu phanh

- Tắc lỗ hồi dầu xylanh chính hoặc hỏng van 1 chiều hồi dầu

- Bơm đều các lốp xe theo tiêu chuẩn

- Kiểm tra xác định nguyên nhân và khắc phục

3 Xe bị lệch hướng chuyển động khi phanh

Hiện tượng xuất hiện sau khi điều chỉnh, sửa chữa

- Còn lẫn bọt khí trơng đoạn cuối đường ống của một bên cơ cấu phanh

- Tiến hành xả khí đúng quy trình

Hiện tượng xuất hiện trong quá trình sử dụng

- Áp suất lốp xe hai bên không đều nhau

- Lò xo hồi vị một bên cơ cấu phanh quá yếu

- Bơm đều các lốp xe theo tiêu chuẩn

4 Có tiếng kêu phát ra từ cơ cấu phanh

4.1 Tiếng kêu phát ra khi không phanh

- Có bụi bẩn kẹt giữa má phanh và đĩa phanh

- Má phanh bị sát, có thể xảy ra bó kẹt

- Đĩa phanh vị méo, lệch cà sát vào các phần cố định

- Má phanh bị sát với mâm phanh

- Làm sạch cơ cấu phanh

- Kiểm tra và sữa chữa

4.2 Tiếng kêu phát ra khi phanh

- Cơ cấu phanh bị kẹt vật lạ, lâu ngày không vệ sinh

5 Xe nhao về phía trước khi phanh

- Hiệu quả phanh của cầu sau kém - Sửa chữa hoặc thay thế

6 Xe hay bị trượt lết khi phanh

- Hiệu quả phanh của cầu trước kém

- Kiểm tra và sữa chữa

- Hành trình tự do của bàn đạp ngắn, bàn đạp phanh để quá cao

- Xylanh công tác lắp không chặt

- Hỏng lò xo hồi vị cơ cấu phanh

- Siết chặt các vị trí cố định

- Thay lò xo hồi vị

- Sửa chữa hoặc thay thế

Trên bảng điều khiển xuất hiện biểu tượng

(!) đối với các xe hiện đại

- Bổ sung và tìm nguyên nhân hao hụt dầu

Kiểm tra hệ thống phanh ABS

4.2.1 Kiểm tra hệ thống chẩn đoán

4.2.1.1 Chức năng kiểm tra ban đầu

 Kiểm tra tiếng động làm việc của bộ chấp hành

 Nổ máy và lái xe với tốc độ lớn hơn 6 km/h

 Kiểm tra xem có nghe thấy tiếng động làm việc của bộ chấp hành không

 Kiểm tra điện áp ắc quy: kiểm tra điện áp ắc quy khoảng 12 V

 Kiểm tra đèn báo bật sáng:

 Kiểm tra rằng đèn ABS bật sáng trong 3 giây, nếu không kiểm tra và sửa chữa hay thay thế cầu chì, bóng đèn báo hay dây điện

 Dùng SST, nối chân Tc và E1 của giắc kiểm tra

 Nếu hệ thống hoạt động bình thường (không có hư hỏng), đèn báo sẽ nháy 0,5 giây 1 lần

 Trong trường hợp có hư hỏng, sau 4 giây đèn báo bắt đầu nháy Đếm số lần nháy xem mã chẩn đoán (số lần nháy đầu tiên sẽ bằng chữ số đầu của chẩn đoán hai số Sau khi tạm dừng 1,5 giây đèn lại nháy tiếp Số lần nháy ở lần thứ hai sẽ bằng chữ số sau của mã chẩn đoán Nếu có hai mã chẩn đoán hay nhiều hơn, sẽ có khoảng dừng 2,5 giây giữa hai mã và việc phát mã lại lặp lại từ đầu sau 4 giây tạm dừng)

 Sau khi sửa chữa chi tiết bị hỏng, soá mã chẩn đoán trong ECU

 Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra

 Bật khoá điện ON Kiểm tra rằng đèn

ABS tắt sau khi sáng trong 3s

 Dùng SST, nối chân Tc với E1 của giắc kiểm tra

 Xoá mã chẩn đoán chứa trong ECU bằng cách đạp phanh 8 lần hay nhiều hơn trong vòng 3s 4.3 Đèn báo ABS trên taplo

 Kiểm tra rằng đèn báo chỉ mã bình thường

 Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra

 Kiểm tra rằng đèn báo ABS tắc

Bảng 4.3 Danh mục các mã chuẩn đoán

Mã Các kiểu nháy Chẩn đoán Phạm vi hƣ hỏng

11 Hở mạch trong mạch rơle van điện.

Mạch bên trong của bộ chấp hành Rơle điều khiển

Dây điện và giắc nối của mạch rơle van điện

12 Chập mạch trong rơle van điện

37 Hỏng cả hai rôto cảm biến tốc độ.

Rôto cảm biến tốc độ bánh xe

41 Điện ắc quy không bình thường (16 V). Ắc quy

Hình 4.4 Giắc cắm kiểm tra

Môtơ bơm của bộ chấp hành bị kẹt hay hở mạch môtơ bơm của bộ chấp hành.

Motor bơm, ắc quy và rơle

Dây điện, giắc nối và bulông tiếp mát hay mạch motor bơm bộ chấp hành

13 Hở mạch trong mạch rơle motor bơm.

Mạch bên trong của bộ chấp hành Rơle điều khiển

Dây điện và giắc nối của mạch rơle motor bơm

14 Hở mạch trong mạch rơle môtơ bơm.

Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe trước phải

Van điện bộ chấp hành

Dây điện và giắc nối của mạch van điện bộ chấp hành

Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe trước trái.

Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe sau phải

Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe sau trái

31 Cảm biến tốc độ bánh xe trước phải bị hỏng

Cảm biến tốc độ bánh xe

Rôto cảm biến tốc độ bánh xe

Dây điện, giắc nối của cảm biến tốc độ bánh xe

32 Cảm biến tốc độ bánh xe trước trái bị hỏng

33 Cảm biến tốc độ bánh xe sau phải bị hỏng

34 Cảm biến tốc độ bánh xe sau trái bị hỏng

Hở mạch cảm biến tốc độ bánh xe sau phải hay trước trái

Hở mạch cảm biến tốc độ bánh xe sau trái hay trước phải.

Luôn bật ABS ECU hỏng ECU

4.2.1.3 Chức năng kiểm tra cảm biến

 Chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ

 Kiểm tra ắc quy kiểm tra rằng điện áp ắc quy khoảng 12V

 Kiểm tra đèn báo ABS

 Kiểm tra rằng đèn báo ABS sáng trong vòng 3 giây Nếu không kiểm tra và sửa chữa hay thay cầu chì, bóng đèn hay dây điện

 Kiểm tra rằng đèn ABS tắc

 Dùng SST, nối chân E1 với chân Tc và Ts của giắc kiểm tra

 Kéo phanh tay và nổ máy

 Kiểm tra rằng đèn ABS nháy trong khoảng 4 lần /giây

 Kiểm tra mức tín hiệu cảm biến

 Lái xe chạy thẳng ở tốc độ 4÷6 km/h và kiểm tra đèn ABS bật sáng sau 1 giây không

 Nếu đèn sáng nhưng không nháy khi tốc độ xe không nằm trong khoảng tiêu chuẩn, dừng xe và đọc mã chẩn đoán, sau đó sửa các chi tiết hỏng

 Nếu đèn bật sáng trong khi tốc độ 4÷6 km/h, việc kiểm tra đã hoàn thành Khi tốc độ xe quá 6 km/h, đèn ABS nháy lại → cảm biến tốt

 Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ thấp

 Lái xe chạy thẳng với tốc độ 45÷55 km/h và kiểm tra xem đèn ABS có sáng sau khi tạm ngừng 1 giây không

 Nếu đèn báo bật sáng mà không nháy khi tốc độ xe nằm ngoài khoảng tiêu chuẩn Dừng xe và đọc mã chẩn đoán Sau đó sửa các chi tiết hỏng

 Nếu đèn báo bật sáng mà không nháy khi tốc độ xe nằm trong khoảng tiêu chuẩn, việc kiểm tra đã hoàn thành Khi tốc độ xe nằm trong dải tiêu chuẩn, đèn ABS lại nháy Ở trạng thái này roto cảm biến tốc độ tốt

 Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ cao

 Dừng xe, đèn báo sẽ bắt đầu nháy

 Sửa các chi tiết hỏng

 Sửa hoặc thay thế các chi tiết bị hỏng

 Đưa hệ thống về trạng thái bình thường

 Tháo SST ra khỏi cực E1, Tc và Ts của giác kiểm tra

Bảng 4.4 Bảng mã chuẩn đoán

Mã Các kiểu nháy Chẩn đoán Phạm vi hƣ hỏng

Tất cả các cảm biến tốc độ và rôto cảm biến đều bình thường

71 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên phải thấp

Cảm biến tốc độ trước phải.

72 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên trái thấp

Cảm biến tốc đô phía trước

73 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên phải thấp.

Cảm biến tốc độ bên phải

74 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên trái.

Cảm biến tốc độ trước sau bên trái.

Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên phải

Rôto cảm biến tốc độ phía trước bên phải

Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên trái.

Rôto cảm biến tốc độ phía trước bên trái.

Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên trái.

Rôto cảm biến tốc độ phía sau bên trái.

Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên phải.

Rôto cảm biến tốc độ phía sau bên phải.

4.2.2 Kiểm tra bộ chấp hành

Kiểm tra điện áp ắc quy: kiểm tra điện áp ắc quy khoảng 12V

- Tháo vỏ bộ chấp hành

- Tháo các giắc nối: Tháo 4 giắc nối ra khỏi bộ chấp hành và rơ le điều khiển

- Nối thiết bị kiểm tra bộ chấp hành (SST) vào bộ chấp hành

+ Nối thiết bị kiểm tra bộ chấp hành (SST) vào rơ le điều khiển bộ chấp hành và dây điện phía thân xe qua dây điện phụ (SST)

+ Nối dây đỏ của thiết bị kiểm tra với cực dương ắc qui và dây đen với cực âm Nối dây đen của bộ dây điện phụ vào cực âm ắc qui hay mát thân xe

+ Đặt phiếu A (SST) lên thiết bị kiểm tra

- Kiểm tra sự hoạt động của bộ chấp hành

+ Nổ máy và cho chạy với tốc độ không tải

+ Bật công tắc lựa chọn thiết bị kiểm tra đến vị trí “FRONT RH”

+ Nhấn và giữ công tắc môtơ trong vài dây

+ Đạp phanh và giữ nó đến khi hoàn thành bước

+ Nhấn công tắc POWER và kiểm tra rằng bàn đạp phanh không đi xuống (không nên giữ công tắc lâu hơn 10 giây)

+ Nhả công tắc POWER và kiểm tra rằng bàn đạp phanh đi xuống

+ Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây sau đó kiểm tra rằng chân phanh đã về vị trí cũ

+ Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây

+ Đạp phanh và giữ nó trong khoảng 10 giây Khi đang giữ chân phanh, ấn công tắc motor trong vài giây Kiểm tra rằng chân phanh không bị rung

- Kiểm tra các bánh xe khác

+ Xoay công tắc lựa chọn đến vị trí “FRONT LH”

+ Kiểm tra các bánh sau với công tắc lựa chọn ở vị trí “REAR RH” và “REAR LH” theo quy trình tương tự

+ Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây

- Tháo thiết bị kiểm tra ( SST ) ra khỏi bộ chấp hành

- Nối các giắc bộ chấp hành

- Nối 4 giắc vào bộ chấp hành và rơle điều khiển

- Lắp các giắc nối lên giá đỡ bộ chấp hành

4.2.3 Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe

- Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe

+ Tháo giắc cảm biến tốc độ

+ Đo điện trở giữa các điện cực

+ Điện trở: 0,8 ÷ 1,3 k (cảm biến tốc độ bánh trước)

+ Điện trở: 1,1 ÷ 1.7 k (cảm biến tốc độ bánh sau)

+ Nếu điện trở không như tiêu chuẩn, thay cảm biến

+ Không có sự thông mạch giữa mỗi chân của cảm biến và thân cảm biến

+ Nối lại các giắc cảm biến tốc độ

- Kiểm tra lắp cảm biến

+ Chắc chắn rằng bu lông lắp cảm biến được xiết đúng

+ Phải không có khe hở giữa cảm biến và giá đỡ cầu

- Quan sát phần răng của rôto cảm biến

+ Tháo cụm moay-ơ (sau) hay bán trục (trước)

+ Kiểm tra các răng của rôto cảm biến xem có bị nứt , vặn hay mất răng

+ Lắp cụm moay-ơ hay bán trục

Một số nội dung bảo dƣỡng kỹ thuật xe Toyota Vios

4.3.1.1 Kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên

Công tác kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên do người sử dụng thực hiện hàng ngày hay sau mỗi hành trình dài của xe Thông thường, đối với xe du lịch, khối lượng công việc bảo dưỡng thường xuyên được giảm tối thiểu cho người sử dụng và có nội dung chi tiết trong sách hướng dẫn sử dụng đi kèm theo xe

Trong quá trình sử dụng, cần tạo thói quen kéo phanh tay mỗi khi dừng xe, đạp thử phanh chân trước khi hạ phanh tay và cho xe khởi hành Tránh để các bánh xe bị trượt lết trong khi phanh Không phanh xe liên tục khi xuống dốc dài mà cần kết hợp phanh xe bằng động cơ Sau khi xe lội nước, cần phải rà phanh trước khi cho xe chuyển động bình

Thường xuyên kiểm tra lượng dầu phanh trong bình, tránh để dầu phanh tiếp xúc với không khí và tạp chất Kiểm tra độ kín khít của các mối nói và đường ống dẫn dầu bằng mắt thường Sau một hành trình dài, cần kiểm tra nhiệt độ ở các cơ cấu phanh và xylanh chính, lượng dầu trong bình chứa

Trong quá trình sử dụng, nếu hành trình bàn đạp phanh tăng đột ngột, hiệu quả phanh bị giảm, xe bị lệch hướng chuyển động khi phanh, cơ cấu phanh bị cháy khét, bó kẹt hay phát tiếng rít, người lái cần khẩn chương dừng xe, kiểm tra và khác phục hư hỏng

Người sử dụng phải chú ý đến các định kỳ bảo dưỡng theo khuyến cáo của nhà sản xuất, cần tiến hành đúng, đủ các nội dung đã đề ra

Nếu xe thường xuyên phải hoạt động trong các điều kiện đặc biệt như: môi trường nhiều bụi bẩn, đường gồ ghề, đồi núi nhiều khúc cua gấp, nhiều đèo dốc, xe sử dụng ở vùng gần biển, xe chịu tải trọng nặng, xe phải lội nước, xe ít sử dụng Đối với các xe được thiết kế cho các nước thuộc vùng khí hậu ôn đới và hàn đới, khi đưa vào khai thác tại Việt Nam cũng cần phải có các chế độ khai thác đặc biệt và bảo dưỡng định kỳ sớm hơn

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

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 Kiểm tra, điều chỉnh, bôi trơn bàn đạp và đũa đẩy của xylanh 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

Bảo dưỡng cấp 2 được tiến hành sau 30.000 km hoạt động của xe Ngoài các nội dung được bảo dưỡng như trong bảo dưỡng cấp 1 thì bảo dưỡng cấp 2 cần tiến hành các bước như sau

- Tháo xylanh chính khỏi xe để tiến hành bảo dưỡng Tháo rời, làm vệ sinh và kiểm tra tình trạng kỹ thuật từ chi tiết, thay mới cuppen

- Tháo và làm vệ sinh các cơ cấu phanh, thay thế má phanh, bôi trơn cho các chốt quay, kiểm tra sức kéo của lò xo hồi vị, thay thế cuppen của xylanh công tác

- Thay mới dầu phanh, kiểm tra xiết chặt đường ống dẫn

- Kiểm tra hành trình tự do bàn đạp phanh

- Trong các lần bảo dưỡng cấp 2 chẵn, cần làm vệ sinh cẩn thận bầu trợ lực chân không và rà kỹ lại các đĩa phanh

4.3.2 Bảo dƣỡng hệ thống phanh xe Toyota Vios

4.3.3.1 Quy trình chuẩn cho bảo dưỡng hệ thống phanh xe Toyota Vios

Bảng 4.5 Quy trình chuẩn cho bảo dưỡng 5000 km

STT Vị trí xe KTV A KTV B

KTV A điều chỉnh cầu nâng bên trái

KTV B điều chỉnh cầu nâng bên phải

Bật nắp capo Mở nắp capo

Nhả phanh tay Phủ sườn xe

Xe ở vị trí lưng chừng

Nâng xe lên Tháo lốp trước trái Tháo lốp sau phải

Kiểm tra má phanh ( chiều dày má) KT đĩa phanh

Tháo lốp sau trái Tháo lốp trước phải

Kiểm tra má phanh ( chiều dày má) KT đĩa phanh

Hạ xe xuống Cân lực bu lông hai bánh trái Cân lực bu lông hai bánh phải

5 Vệ sinh khoang xe và dụng cụ Vệ sinh khoang xe và dụng cụ

Bảng 4.6 Quy trình chuẩn cho bảo dưỡng 10000 KM

STT Vị trí xe KTV A KTV B

1 Xe vào cầu nâng Điều chỉnh cầu nâng bên trái Điều chỉnh cầu nâng bên phải

Mở khoang chứa đồ Bật nắp capo

Bật khoá điện ON Mở nắp capo

Kiểm tra các đèn báo ABS, phanh trên bảng táp lô Kiểm tra bàn đạp phanh đỗ Nhả bàn đạp phanh Kiểm tra bàn đạp phanh chính Kiểm tra dầu phanh

Xe ở vị trí lưng chừng

Nâng xe lên vị trí lưng chừng Tháo lốp trước trái Tháo lốp sau phải

Kiểm tra má và đĩa phanh trước trái (độ dày má phanh)

Kiểm tra má phanh (chiều dày má), kiểm tra đĩa phanh

Lắp lốp Kiểm tra đĩa phanh

Tháo lốp sau phải Kiểm tra má phanh, đĩa phanh Tháo lốp trước phải Kiểm tra đĩa phanh, má phanh Kiểm tra độ dày má phanh

4 Xe ở vị trí thấp Đưa xe xuống thấp Đạp phanh tay Cân lực bu lông 2 bánh Cân lực bu lông 2 bánh

5 Thực hiện vệ sinh cho khoang và đồ dung

Thực hiện vệ sinh khoang và đồ dùng

4.3.3 Một số nội dung kiểm tra bảo dưỡng với hệ thống phanh

4.3.3.1 Kiểm tra mức dầu phanh

Kiểm tra dầu phanh bằng bút kiểm tra

 Ấn nút Nguồn (power on), đèn LED màu xanh sẽ sáng lên

 Nhúng đầu bút thử vào bình chứa dầu phanh, đợi 10s, sau đó kết quả sẽ được hiển thị trên thân thiết bị bằng Đèn Led

Kiểm tra mức dầu trong bình chứa dầu Nếu nằm trong khoảng MAX và MIN thì được, còn nằm dưới phần MIN thì kiểm tra xem có rỏ rỉ không Lưu ý nếu dầu phanh giảm nhiều hoặc thấy mức dầu phanh giảm nguyên nhân có thể là do má phanh bị ăn mòn nhiều dầu phanh được đưa xuống cụm càng phanh do piston phanh tự động điều chỉnh khoảng cách với má phanh hoặc do rò rỉ dầu phanh

Hình 4.5 Hình chứa dầu phanh

 Nếu báo đèn Led màu xanh lá cây, hàm lượng nước trong dầu phanh < 1.5%, nghĩa là dầu phanh còn tốt

 Nếu báo đèn Led màu vàng, hàm lượng nước trong dầu phanh = 1.5% đến 3%, nghĩa là dầu phanh vẫn có thể tiếp tục sử dụng, tuy nhiên cần kiểm tra lại sau sáu tháng

 Nếu báo đèn Led màu đỏ, hàm lượng nước trong dầu phanh > 3% nghĩa là dầu phanh đã kém chất lượng, cần phải được thay thế gấp

Hình 4.6 Kiểm tra chất lượng dầu phanh bằng bút kiểm tra

Hình 4.7 Bút kiểm tra dầu phanh PKK707

4.3.3.2 Kiểm tra tinh trạng ống dẫn dầu phanh

Hình 4.8 Quan sát kiểm tra đường ống dẫn dầu phanh

Hình 4.10 Vị trí công tắc đèn phanh trên

Quan sát kiểm tra tình trạng của các ống cao su có bị nứt, đứt, xoắn, bị rò rỉ dầu phanh hay không

4.3.3.3 Kiểm tra điều chỉnh bàn đạp phanh Điều chỉnh chiều cao bàn đạp phanh:

- Tháo giắc nối ra khỏi công tắc đèn phanh

- Tháo công tắc đèn phanh

- Nới lỏng đai ốc hãm chạc chữ U của cần đẩy

- Điều chỉnh độ cao bàn đạp bằng cách vặn cần đẩy

- Xiết chặt đai ốc hãm chạc chữ U

- Lắp công tắc vào bộ điều chỉnh cho đến khi thân công tắc chạm vào bàn đạp khe hở tiêu chuẩn giữa bàn đạp phanh và thân công tắc là 1,5-2,5mm

- Quay công tắc đi 1/4 vòng theo chiều kim đồng hồ

Kiểm tra khoảng dự trữ của bàn đạp phanh: lớn hơn 55 mm (đạp từ mặt sàn với lực ấn 50KG) Nếu không đúng tiến hành kiểm tra sửa chữa lại

Hình 4.9 Khoảng dự trữ của bàn đạp phanh

Hình 4.11 Cơ cấu điều chỉnh hành trình bàn đạp phanh Toyota Vios

Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp phanh 1- 6 mm Nếu không đúng kiểm tra công tắc đèn phanh 0,5 – 2,4 mm

 Kiểm tra khi xe tắt máy, để bộ trợ lực chân không không hoạt động, ta tiến hành nhấn bàn đạp phanh một vài lần cho đến khi không có chân không trong bộ trợ lực

 Sau đó đạp phanh cho đến khi có lực cản nhẹ và đo khoảng cách như hình 4.11

 Nếu hành trình trên không đúng như tiêu chuẩn, ta tiến hành đo khe hở công tắc

4.3.3.4 Kiểm tra cụm phanh đĩa

 Độ dày tiêu chuẩn : 11,0 mm

 Độ dày nhỏ nhất : 1,0 mm

Tiêu đề	Nghiên Cứu Và Mô Phỏng Hệ Thống Phanh Xe Toyota Vios Sử Dụng Phần Mềm Catia
Tác giả	Nguyễn Đức Khánh Thiện
Người hướng dẫn	ThS. Thái Văn Nông
Trường học	Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Cơ Khí
Thể loại	Luận Văn Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	92
Dung lượng	9,37 MB