Tính toán, thiết kế hệ thống phanh Đĩa xe toyota camry 2015

Từ hệ thống phanh guốc dẫn đến sự ra đời của hệ thống phanh đĩa, hệ thống chống bó cứng bánh xe hệ thống ABS,…Các hệ thống phanh đó đã trở thành một trongnhững bộ phận quan trọng nhấ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ

Giảng viên hướng dẫn: ThS Trần Văn Thể

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trung Tín MSSV: 2182501030 Lớp: 21DOTA2Sinh viên thực hiện: Nguyễn Gia Phát MSSV: 2182505707 Lớp: 21DOTA1Sinh viên thực hiện: Trần Hồng Bên MSSV: 2182503171 Lớp: 21DOTA2

Tp.HCM,ngày… tháng… năm…

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI

TÊN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ô TÔ.

NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật ô tô

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (3 thành viên)

2 Tên đề tài

h

toán, thiết kế hệ thống phanh đĩa xe Toyota Camry 2015

3 Các dữ liệu ban đầu

Giáo trình tính toán thiết kế ô tô, tài liệu chính của hãng xe đời xe và các thống số đo

được để chứng minh

4 Nội dung nhiệm vụ

- Trình bày báo cáo theo hướng dẫn của Viện kỹ thuật

- Tính toán thiết kế hệ thống phanh đĩa xe Toyota Camry 2015

5 Kết quả tối thiểu phải có

1) Thuyết minh đề tài

2) Bản vẽ 2D, 3D

Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo:

……./…… /………

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên) TP HCM, ngày…tháng…năm…

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

(1) Nguyễn Trung Tín MSSV: 2182501030 Lớp: 21DOTA2

(2) Nguyễn Gia Phát MSSV: 2182505707 Lớp: 21DOTA1

(3) Trần Hồng Bên MSSV: 2182503171 Lớp: 21DOTA2

Viện Kỹ thuật Hutech

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Mỗi sinh viên một phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài và nhiệm vụ của từng sinh

viên GVHD chuyển cho SV để nộp về VP Viện.)

1 Sinh viên thực hiện đề tài

Họ tên : Trần Hồng Bên MSSV : 2182503171 Lớp :21DOTA2

Điện thoại: 0867554653 Email:Tranhongben0203@gmail.com

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Oto

1 Mã đề tài :

2 Tên đề tài: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống phanh Đĩa TOYOTA CAMRY 2105 3 Nhiệm vụ thực hiện đề tài:

Viện Kỹ thuật Hutech

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Mỗi sinh viên một phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài và nhiệm vụ của từng sinh

viên GVHD chuyển cho SV để nộp về VP Viện.)

1 Sinh viên thực hiện đề tài

Họ tên : Nguyễn Gia Phát MSSV : 2182505707 Lớp :21DOTA2

Điện thoại: 0373967378 Email: fas1108t@gmail.com

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Oto

2 Mã đề tài :

3 Tên đề tài: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống phanh Đĩa TOYOTA CAMRY 2105 4 Nhiệm vụ thực hiện đề tài:

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

TP HCM, ngày … tháng … năm

20…

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Viện Kỹ thuật Hutech

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Mỗi sinh viên một phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài và nhiệm vụ của từng sinh

viên GVHD chuyển cho SV để nộp về VP Viện.)

1 Sinh viên thực hiện đề tài

Họ tên : Nguyễn Trung Tín MSSV : 2182501030 Lớp :21DOTA2

Điện thoại: 0797408551 Email: trungtin98622@gmail.com

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Oto

2 Mã đề tài :

3 Tên đề tài: Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống phanh Đĩa TOYOTA CAMRY 2105 4 Nhiệm vụ thực hiện đề tài:

Sinh viên thực hiện

LỜI CAM ĐOAN

Nhóm xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của nhóm

Các số liệu, kết quả nêu trong báo cáo đồ án tốt nghiệp này là trung thực và chưatừng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2024

Ng ườ th c i ự hi n ệ đề tài

LỜI CẢM ƠN

eee

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Trần Văn Thể Trongquá trình thực hiện đồ án của sinh viên nghành Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô, chúng emđã nhận được sự quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn rất tận tình, tâm huyết của thầy Thầyđã giúp chúng em tích lũy thêm nhiều kiến thức về bộ môn Từ những kiến thức đógiúp em có thể áp dụng vào những việc trong cuộc sống hàng ngày và công việc chotương lai Thông qua đồ án này, em xin trình bày về cơ cấu phanh trên xe ToyotaCamry 2015 Và đưa ra bản vẽ thiết kế chi tiết Kiến thức là vô hạn nhưng sự tiếp nhậncủa mỗi người có hạn chế nhật định, cho nên trong quá trình thực hiện đồ án tụi emchắc chắn không tránh được những thiếu sót và sai lầm Chúng em mong nhận đượcnhững ý kiến và góp ý của thầy để đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn Em cám

ơn thầy và chúc thầy sức khỏe, hạnh phúc thành công trên con đường sự nghiệp giảngdạy và quản lý giáo dục

MỤC LỤC

DANH ỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH

DANH MỤC CÁC BẢNG

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Lịch sử ngành công nghiệp ô tô đã trải qua hơn một trăm năm, nó không ngừngđánh dấu bước phát triển từ những dòng xe sơ khai nhất chạy bằng hơi nước đếnnhững loại xe hiện đại như ngày nay, nhằm đáp ứng và phục vụ nhu cầu ngày càngphát triển của đời sống con người trong cuộc sống hiện đại Ngày nay ô tô được cáchãng sản xuất hàng đầu trên thế giới quan tâm, trong đó sự an toàn cho người và xebao giờ cũng được quan tâm và chú trọng nhất trong công việc nghiên cứu và chế tạo,nên việc phát triển ô tô ngày càng an toàn, tiện dụng, cho phép lái xe điều chỉnh đượctốc độ chuyển động hoặc dừng xe theo ý muốn Sự phát triển của ngành ôtô dẫn đến hệthống phanh ngày càng hoàn thiện để đảm bảo tính năng an toàn cho người sử dụng ô

tô Từ hệ thống phanh guốc dẫn đến sự ra đời của hệ thống phanh đĩa, hệ thống chống

bó cứng bánh xe (hệ thống ABS),…Các hệ thống phanh đó đã trở thành một trongnhững bộ phận quan trọng nhất trong cấu tạo ô tô và ngày nay nó cũng trở thành mộttrong những tiêu chuẩn để đánh giá về đời ô tô

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Mục đích của đề tài là nghiên cứu và mô phỏng nguyên lí hoạt động của hệ thốngphanh trên ô tô, đây cũng như là một bài kiểm tra sự hiểu biết vững chắc của nhómchúng em về những gì em đã học được ở trường, biết vận dụng kiến thức lý thuyết vàonghiên cứu và thực hành khi làm việc với ô tô

1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nhóm dựa trên sự hướng dẫn trực tiếp và chi tiết từ giảng viên hướng dẫn, giáo trìnhcủa trường là giáo trình tính toán thiết kế ô tô và tham khảo thêm một số nguồn ở trêncác kênh thông tin của viện kỹ thuật Hutech

1.4 NỘI DUNG ĐỀ TÀI

Đề tài của nhóm sẽ tìm hiểu về hoạt động của hệ thống phanh trên ô tô từ đó hiểuđược nhiệm vụ và cách hoạt động của từng chi tiết

1.5 KẾT CẤU ĐỒ ÁN

Chương 1: Giới thiệt đề tài

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 3: Thiết kế và mô phỏng 3D hệ thống phanh trên ô tô Chương 4: Kết luận và hướng phát triển đề tài

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA CAMRY 2015

Là phiên bản nâng cấp của thế hệ thứ bảy Toyota Camry 2.0E được trang bịđộng cơ xăng 6AR- FSE, dung tích hai lít, đi kèm với hộp số tự động sáu cấp và ứngdụng nhiều công nghệ mới nên tăng cường cho xe khả năng vận hành mạnh mẽ nhữnglúc cần bức phá tốc độ, và vẫn đảm bảo độ êm dịu tiện nghi cho người ngồi trên xe.

Kích thước tổng thể (Dài x Rộng x Cao) Mm 4850x1825x1470

Chiều rộng cơ sở Trước/sau mm 1575/1560

Bán kính vòng quay tối thiểu m 5,5

Trọng lượng Không tải Kg 1480

VVT-iW & VVT-i , phun xăngtrực tiếp D-4S

Công suất tối đa Hp/rpm 165-6500

Mô men xoắn tối đa N.m/rpm 199-4600

Tiêu chuẩn khí thải Euro 3&4

Hệ thống nhiên liệu Phun xăng đa điểm

Hệ thống truyền động Cầu trước

KHUNG GẦM

Hệ thống treo Trước MacPherson

Sau Độc lập 2 liên kết với thanh

cân bằng

Hệ thống phanh Trước Đĩa tản nhiệt

Sau Đĩa Trợ lực tay lái

Vành và lốp xe Loại vành Mâm đúc

Kích thướclốp 215/55R17

TRANG THIẾT BỊ CHÍNH Ngoại thất

Cụm đèn trước Đèn chiếu gần LED dạng bóng chiếu

Đèn chiếu xa Halogen phản xạ đa chiềuĐèn chiếu sáng ban ngày LED

Hệ thống điều khiển đèn tựđộng

Chỉ tự động tắt

Hệ thống điều chỉnh góc chiếu Tự động

Kính chiếu hậu ngoài Chỉnh điện

Hệ thống gạt mưa Trước: gián đoạn, điều chỉnh

thời gian

Nội thất

Vị trí người lái

Tay lái Loại 4 chấu

Hàng ghế trước Loại ghế Thường

Điều chỉnh ghế lái Chỉnh tay 10 hướngĐiều chỉnh ghế hành khách Chỉnh tay 8 hướng

Hệ thống kiểm soát lực kéo Có

Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc Có

Khung xe hấp thụ xung lực GOA Có

Bảng 2.1- Các thông số kỹ thuật chính của xe Toyota Camry 2.0E 2015

2.3 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH

2.3.1 Công dụng

- Giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết;

- Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô đứng yên tại chỗtrên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang;

- Nó đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc

Nhờ đó ô tô mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năngsuất vận chuyển của xe

2.3.2 Yêu cầu

Để đảm bảo các chức năng trên hệ thống phanh cần phải đảm bảo các yêu cầu:

- Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất trong bất kỳ chế độ chuyển động nào;

- Phanh êm trong bất kỳ mọi trường hợp đảm bảo ổn định của ô tô khiphanh;

- Đảm bảo độ tin cậy làm việc, điều khiển nhẹ nhàng và có tính tùy độngcao;

- Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh nhỏ;

- Phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàntoàn;

- Trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ trường hợp nào;

- Không có hiện tượng tự xiết phanh khi ôtô chuyển động tịnh tiến;

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt;

- Phanh dừng phải đảm bảo giữ cho xe đứng yên trên dốc trong thời giandài

2.4 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

2.4.1 Hệ thống phanh chính

Hệ thống phanh chính gồm có: Cơ cấu phanh đĩa được bố trí ở cả cầu trước vàcầu sau Dẫn động phanh kiểu thủy lực có trợ lực chân không, đồng thời có bố trí hệthống phanh ABS chống bó cứng.

Hình 2.1- Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh chính

+ Dẫn động phanh

- Dẫn động phanh cần phải đảm bảo nhẹ nhàng, nhanh chóng và tính đồngthời làm việc của các cơ cấu phanh Đồng thời đảm bảo sự phân bố lựcphanh cần thiết giữa các bánh xe Mặt khác dẫn động phanh còn phải đảmbảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và các lực dẫn động chocác cơ cấu phanh làm việc, đảm bảo hiệu suất làm việc cao;

- Dẫn động của hệ thống phanh chính bao gồm: bàn đạp phanh, bộ trợ lựcchân không, xi lanh phanh chính, cơ cấu tín hiệu, các đường ống dẫn vàcác ống mềm nối ghép giữa xi lanh phanh chính và các xi lanh bánh xe;

Hình 2.2- Sơ đồ dẫn động phanh

- Dẫn động của xe là dẫn động hai dòng độc lập Dẫn động hai dòng cónghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính có hai đường dầu độc lập dẫn đến cácbánh xe của ô tô Để có hai đầu ra độc lập người ta sử dụng xi lanh chínhkép (loại "tăng đem") Trong trường hợp này khi một dòng bị rò rỉ thìdòng còn lại vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn sinh ra ở hai bánh xe so letrước và sau

+ Xi lanh chính

- Nhiệm vụ

Nhiệm vụ của xi lanh chính là nhận lực từ bàn đạp phanh, tạo ra dầu có áp suấtcao đồng thời vào cả hai đường dẫn động thủy lực truyền đến các xi lanh côngtác ở các bánh xe Các buồng của xi lanh chính được cung cấp dầu phanh từ bìnhdầu riêng biệt bố trí trên thân xi lanh

- Cấu tạo

Hình 2.3- Kết cấu xi lanh phanh chính

- Nguyên lý làm việc

Trong xi lanh chính của loại này bố trí hai pít tông: pít tông số 1 (pít tông sơcấp), pít tông số 2 (pít tông thứ cấp) Ứng với mỗi khoang của pít tông trên xi lanhđều có hai lỗ dầu: lỗ bù dầu và lỗ nạp dầu Một bình chứa dầu chung đặt trên xilanh chính và có hai đường dẫn tới hai khoang làm việc của hai pít tông Hai lò xohồi vị số 1 và số 2 có tác dụng đẩy pít tông về vị trí tận cùng bên phải khi ở trạngthái chưa làm việc Pittông số 1 được chặn bởi vòng chặn và vòng hãm, cònpittông số 2 được hặn bởi bulông bắt từ vỏ xi lanh Để đảm bảo sự hoạt độngchính xác của hệ thống phanh hai dòng mạch chéo, áp suất dầu phải được tạo ranhư nhau ở cả hai pittông số 1 và số 2 Để đạt được điều này thường lò xo hồi vịpít tông số 1 được đỡ bởi cốc chặn lò xo, cốc này được bắt vào pít tông qua một bulông nối gọi là cần đẩy Sở dĩ phải có cấu tạo như vậy bởi vì lò xo của pít tông số 1yêu cầu độ cứng lắp ghép lớn hơn lò xo pít tông số 2 để thắng được sức cản ma sátlớn hơn của pít tông số 2

Hình 2.4- Tổng quan xi lanh phanh chính

Ở trạng thái chưa làm việc cả pít tông số 1 và số 2 đều nằm ở vị trí tận cùng phíabên phải, lúc này các lỗ bù dầu và nạp dầu của cả hai pít tông đều thông với cáckhoang trước và sau của mỗi pít tông

- Khi đạp phanh: Trước hết pít tông số 1 dịch chuyển sang trái khi đó đi

qua lỗ bù dầu thì áp suất dầu ở khoang phía trước của pít tông số 1 sẽ tăngđể cùng lò xo hồi vị số 1 tác dụng lên pittông thứ cấp số 2 cùng dịchchuyển sang trái Khi pittông số 2 đi qua lỗ bù dầu thì khoang phía trướccủa pittông số 2 cũng được làm kín nên áp suất bắt đầu tăng Từ hai cửa racủa xi lanh chính, dầu được dẫn tới các xi lanh bánh xe Sau khi cácpittông trong các xi lanh bánh xe đã đẩy các má phanh khắc phục khe hởđể áp sát vào dĩa phanh thì áp suất dầu trong hệ thống bắt đầu tang lên đểtạo ra lực phanh ở các má phanh

Hình 2.5- Trạng thái đạp phanh

- Khi nhả bàn đạp phanh : Dưới tác dụng của các lò xo hồi vị ở cơ cấu

phanh, ở bàn đạp phanh và các lò xo hồi vị pít tông trong xi lanh chính thìcác pít tông 1 và 2 được đẩy trả về vị trí ban đầu Dầu từ xi lanh bánh xeđược hồi về xi lanh chính, kết thúc quá trình phanh

- Đối với xi lanh chính dẫn động hai dòng loại "tăng đem", nếu một dòng bị

rò rỉ thì dòng còn lại vẫn có khả năng làm việc để thực hiện phanh cácbánh xe của dòng còn lại Ví dụ dòng thứ hai (được tạo áp suất bởi píttông số 2) bị rò rỉ, khi đó pít tông số 2 sẽ được pít tông số 1 tác dụng đểchạy không sang trái Khi đuôi pít tông số 2 bị chặn bởi vỏ xi lanh thìdừng lại lúc đó pít tông số 1 tiếp tục dịch chuyển và dầu ở khoang trướccủa pít tông số 1 vẫn được bao kín và tăng áp suất để dẫn đến các xi lanhbánh xe Như vậy mômen phanh vẫn được thực hiện ở các bánh xe nàytuy nhiên hiệu quả phanh chung của ôtô sẽ giảm

- Ngược lại, nếu dòng dầu thứ nhất (được tạo áp suất bởi pittông số 1) bị rò

rỉ thì pittông số 1 sẽ chạy không cho đến khi cần đẩy chạm vào pittông số

2 và sẽ tiếp tục đẩy pittông số 2 làm việc Dầu ở khoang trước của pittông

số 2 tiếp tục tăng áp suất để dẫn đến các bánh xe của nhánh này thực hiệnphanh các bánh xe

+ Trợ lục chân không

- Cấu tạo

Cấu tạo của bộ cường hoá chân không được thể hiện trên hình vẽ:

Hình 2.6- Bầu trợ lực chân không

1 Piston; 2 Van chân không; 3 Van không khí; 4 Vòng cao su;

5 Cần đẩy; 6 Phần tử lọc; 7 Vỏ.

- Nguyên lý hoạt động

Hình 2 7- Nguyên lý hoạt động của bầu trợ lực chân không

Bầu trợ lực chân không có hai khoang A và B được phân cách bởi piston 1 (hoặcmàng) Van chân không 2, làm nhiệm vụ: Nối thông hai khoang A và B khi nhả phanh

và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh Van không khí 3, làm nhiệm vụ: cắtđường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mở đường thông củakhoang A khi đạp phanh Vòng cao su 4 là cơ cấu tỷ lệ: Làm nhiệm vụ đảm bảo sự tỷ

vòng cao su 4 biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước so với cần 5, làmcho van không khí 3 đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi và tỷ

lệ với lực đạp Khi lực phanh đạt giá trị cực đại thì van không khí mở ra hoàn toàn và

độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị cực đại

+ Cơ cấu phanh

- Cơ cấu phanh bánh trước

Loại đĩa phanh: đĩa tản nhiệt

Hình 2.8- Đĩa phanh trước

Nhiệt lượng cao có thể làm bề mặt chay lì má phanh và làm giảm ma sát, đĩaphanh tản nhiệt được thiết kế giúp giảm bớt tích tụ nhiệt sinh ra trong quá trình phanh,giúp phanh hiệu quả hơn Đĩa phanh tản nhiệt hiệu quả hơn đĩa phanh thường nên hayđược ưu tiên bố trí cho các khu vực chịu tải nặng như phía trước xe

- Cấu tạo