Phân tích cơ sở lý thuyết, kết cấu và mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS trên ô tô Vios do Toyota sản xuất

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ và tên sinh viên : Phan Thanh Bảo Lớp: 51CKOT Chuyên ngành : Công nghệ kỹ thuật ô tô Mã ngành: D510205 Tên đề tài: “Phân tích cơ sở lý thuyết, kết cấu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Nha Trang – 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LÊ BÁ KHANG

Nha Trang – 2013

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên : Phan Thanh Bảo Lớp: 51CKOT

Chuyên ngành : Công nghệ kỹ thuật ô tô Mã ngành: D510205

Tên đề tài: “Phân tích cơ sở lý thuyết, kết cấu và mô phỏng nguyên lý hoạt động

của hệ thống phanh ABS trên ô tô Vios do hãng Toyota sản xuất”

Số trang: 121 Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 12 Hiện vật: CD – ROM chứa toàn bộ nội dung đồ án

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Kết luận Nha trang, ngày… tháng… năm 2013 Cán bộ hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên)

TS LÊ BÁ KHANG

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Phan Thanh Bảo Lớp: 51CKOT

Chuyên ngành : Công nghệ kỹ thuật ô tô Mã ngành: D510205

Tên đề tài: “Phân tích cơ sở lý thuyết, kết cấu và mô phỏng nguyên lý hoạt động

của hệ thống phanh ABS trên ô tô Vios do hãng Toyota sản xuất”

Số trang: 121 Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 12 Hiện vật: CD – ROM chứa toàn bộ nội dung đồ án

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

Điểm phản biện Nha Trang, ngày….tháng… năm 2013 Cán bộ phản biện (Ký và ghi rõ họ tên) Nha Trang, ngày….tháng… năm 2013 Chủ tịch hội đồng (Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

ĐIỂM CHUNG

Bằng số Bằng chữ

Bốn năm ngồi trên ghế giảng đường đại học cũng dần trôi qua, đây thật sự là một chặng đường dài vô cùng ý nghĩa Tôi đã học hỏi được rất nhiều điều bổ ích từ những người thầy, người cô để có thể trang bị cho bản thân những hành trang cần thiết bước vào cuộc sống Thông qua đề tài này, tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả những người đã quan tâm giúp đỡ tôi trong những tháng ngày học đại học

Đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những thầy cô trường Đại học Nha Trang nói chung và những thầy cô trong khoa Kỹ thuật Giao thông, Bộ môn Kỹ thuật

ô tô, Xưởng thực tập ô tô nói riêng đã dạy dỗ, dìu dắt và giúp đỡ tôi từ những ngày đầu bước vào giảng đường đại học cho đến khi hoàn thành đề tài tốt nghiệp Đại học

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy TS Lê Bá Khang,

người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành đề tài này Thầy đã tận tình giúp đỡ và truyền đạt cho tôi những kiến thức từ lý thuyết cũng như thực tế, những kinh nghiệm từ những người đi trước Giúp tôi củng cố những kiến thức còn thiếu sót để

có thể giải quyết những khó khăn trong quá trình thực hiện đề tài này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn thầy Trần Ngọc Anh đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành phần vẽ mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Vios

Bên cạnh đó tôi rất cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ và chỉ dẫn của các chú, các anh trong Trung tâm dịch vụ Công ty cổ phần Mai Linh Nha Trang, Công ty sửa chữa ô tô công nghệ mới Bạn Đường, garage ông Ngọ trong quá trình khảo sát thực tế tại đây Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Bố Mẹ, Anh Chị và những người thân trong gia đình đã tạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt và luôn động viên tôi trong suốt khoá học

Và cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè, những người đã luôn hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học và thực hiện đề tài này

Nha Trang, tháng 07 năm 2013

Sinh viên thực hiện Phan Thanh Bảo

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU……… 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ TẬP ĐOÀN TOYOTA MOTORS CORPORATION VÀ XE TOYOTA VIOS……… 3

1.1 Giới thiệu về tập đoàn Toyota Motors Corporation……… 3

1.1.1 Thời kỳ đầu sáng lập ……….……… 4

1.1.2 Thời kỳ phát triển sau Chiến tranh……… 5

1.1.3 Thời kỳ khởi đầu sự phát triển thế giới……… …… 5

1.1.4 Trở thành tập đoàn toàn cầu hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất ô tô… 6 1.1.5 Vượt qua khủng hoảng và tiếp tục dẫn đầu……… 7

1.2 Giới thiệu tổng quan về xe Toyota Vios……… 12

1.2.1 Giới thiệu về động cơ……… 15

1.2.2 Hệ thống truyền lực……… 16

1.2.2.1 Ly hợp……… 16

1.2.2.2 Hộp số……… 18

1.2.3 Hệ thống treo……… 19

1.2.4 Hệ thống lái……… 21

1.2.5 Hệ thống phanh ABS……… 21

1.2.5 Hệ thống điều hòa không khí……… 22

1.2.6 Một số thiết bị khác được trang bị trên xe……… 23

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS (ANTI-LOCK BRAKING SYSTEM)……… 26

2.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại hệ thống phanh của ô tô……… 26

2.1.1 Chức năng của hệ thống phanh……… 26

2.1.2 Yêu cầu của hệ thống phanh……… 26

2.1.3 Phân loại hệ thống phanh……… 27

2.2 Động lực học quá trình phanh ô tô……… 29

2.2.1 Trọng lực……… 29

2.2.2 Hợp lực phản lực vuông góc……… 29

2.2.3 Lực kéo rơ moóc……… ……… 30

2.2.4 Lực quán tính……….……… 31

2.2.5 Lực cản lăn……… 31

2.2.6 Lực cản của không khí……… 31

2.2.7 Lực cản dốc……… 32

2.2.8 Lực phanh sinh ra ở bánh xe……… ……… 32

2.2.9 Điều kiện đảm bảo sự phanh tối ưu……… 34

2.3 Phương trình cân bằng lực phanh……… 37

2.4 Các chỉ tiêu đánh giá tính năng phanh……….……….………… 39

2.4.1 Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh……….……… 39

2.4.1.1 Gia tốc chậm dần khi phanh……….……….……… 39

2.4.1.2 Thời gian phanh……….……….……….…… 40

2.4.1.3 Quãng đường phanh……….……….……… 40

2.4.1.4 Lực phanh và lực phanh riêng……….……… 42

2.4.2 Tính ổn định khi phanh……….……… 42

2.4.3 Các biện pháp nâng cao tính năng phanh……… 45

2.5 Cơ sở lý thuyết của hệ thống phanh ABS……… …… 46

2.5.1 Đặc tính của ma sát……… 46

2.5.2 Hệ số bám……… 47

2.5.3 Tác hại của trượt lết……… 48

2.5.4 Nguyên lý điều chỉnh……… 49

CHƯƠNG 3 KẾT CẤU, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS… 52

3.1 Khảo sát thực tế hệ thống phanh ABS của ô tô Toyota Vios……… 52

3.1.1 Cơ cấu phanh……… 52

3.1.1.1 Cơ cấu phanh trước……… 52

3.1.1.2 Cơ cấu phanh sau……….… 54

3.1.2 Trợ lực phanh……… 56

3.1.3 Xy lanh chính……… 57

3.1.4 Các cảm biến……… 60

3.1.4.1 Cảm biến tốc độ bánh xe……… 60

3.1.4.2 Cảm biến gia tốc……… ……… 61

3.1.5 Bộ điều khiển điện tử ABS ECU (ECU: Electronic control unit) … 63

3.1.6 Bộ điều khiển thuỷ lực - điện tử (Electric-hydraulic control unit)… 65 3.1.6.1 Van điện ba vị trí (3-Position solenoid valve)……… 65

3.1.6.2 Bơm điện ABS……….… 70

3.1.7 Bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD)……… 72

3.2 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh trên xe toyota vios…… 73

3.2.1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Vios……… 73

3.2.2 Nguyên lý làm việc……… 73

3.2.2.1 Khi không đạp phanh……… 75

3.2.2.2 Khi đạp phanh hệ thống ABS chưa làm việc……… 75

3.2.2.3 Khi đạp phanh hệ thống ABS làm việc……… 76

3.2.2.4 Khi đạp phanh hệ thống chống bó cứng bị hỏng……… 79

3.3 Mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS……… 80

3.3.1 Yêu cầu và lựa chọn phương án mô phỏng……… 80

3.3.2 Tổng quan về phần mềm mô phỏng Flash……… 81

3.3.3 Tiến hành mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS bằng phần mềm Flash……… 83

3.3.3.1 Xây dựng dữ liệu đầu vào cho chương trình Flash……… 84

3.3.3.2 Mô phỏng hệ thống phanh ABS bằng phần mềm Flash……… 86

CHƯƠNG 4 CHẨN ĐOÁN KỸ THUẬT VÀ KHẮC PHỤC HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS……… 98

4.1 Thiết bị phục vụ chẩn đoán và tiến hành chẩn đoán kỹ thuật……… 98

4.1.1 Khái niệm chẩn đoán kỹ thuật……… 98

4.1.2 Thiết bị phục vụ chẩn đoán hệ thống phanh ABS……… 98

4.1.3 Tiến hành chẩn đoán kỹ thuật……… 103

4.1.3.1 Phương pháp thử theo quãng đường phanh……… 104

4.1.3.2 Sử dụng thiết bị MB 6000 đo lực phanh……… ……… 105

4.1.3.3 Sử dụng dụng cụ quét cầm tay Scan tool……….…… 105

4.2 Kiểm tra hệ thống ABS……… 106

4.3 Kiểm tra hệ thống chẩn đoán……… 107

4.4 Kiểm tra bộ phận chấp hành……… 113

4.5 Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe……… 114

4.6 Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính……… 115

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT……… 119

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 121

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ABS : Anti-lock braking system (hệ thống chống bó cứng phanh)

DOHC : Double over dead camshaft (cơ cấu phối khí hai trục cam trên nắp máy) EBD : Electronic brakeforce distribution (bộ phân phối lực phanh điện tử) ECU : Electronic control unit (bộ điều khiển điện tử)

ETC : Electronically controlled transmission (bộ điều khiển điện tử trong hộp

số tự động)

GM : General Motors (tên của một hãng sản xuất ô tô ở Mỹ)

MB 6000 : Micro Brake 6000 (thiết bị kiểm tra lực phanh)

NUMMI : New United Motor Manufacturing Inc (tên một nhà máy sản xuất ô tô ở Mỹ) SST : dây dẫn dùng để chẩn đoán

TPS : Toyota Production System (hệ thống sản xuất Toyota)

VVT-I : Variable Valve Timing–intelligent (hệ thống điều khiển van nạp thông minh) ETCS-I : Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang Bảng 1-1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe Toyota vios 1.5G năm 2011… 13 Bảng 1-2 Thông số kỹ thuật động cơ ……… 15 Bảng 2-1 Phân loại tổng quát hệ thống phanh ôtô ……… 27 Bảng 4-1 Kết quả thực nghiệm về quan hệ giữa tốc độ khi phanh

và quãng đường phanh đối với các loại đường ……… 104 Bảng 4-2 Mã chẩn đoán hư hỏng hệ thống ABS ……… 109 Bảng 4-3 Mã chẩn đoán hư hỏng cảm biến tốc độ 112

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Kiichiro Toyoda, người sáng lập ra Toyota 3

Hình 1.2 Toyota A1 (bên trái) và chiếc xe tải G1 (bên phải) 4

Hình 1.3 Các nhà máy Toyota trên toàn thế giới 9

Hình 1.4 Hệ thống đại lý, chi nhánh và các trạm dịch vụ ủy quyền chính hãng Toyota Việt Nam vào năm 2012 10

Hình 1.5 Công ty cổ phần Toyota Nha Trang 11

Hình 1.6 Xe Toyota Vios 1.5G sản xuất năm 2011 12

Hình 1.7 Thiết kế phía trước của xe Toyota Vios 14

Hình 1.8 Thiết kế bên sườn xe Toyota Vios 15

Hình 1.9 Động cơ xăng 1NZ-FE 16

Hình 1.10 Kết cấu ly hợp 17

Hình 1.11 Cần số tự động 4 cấp 18

Hình 1.12 Cấu tạo hộp số tự động 18

Hình 1.13 Sơ đồ hệ thống treo trên xe Toyota Vios 19

Hình 1.14 Bộ phận dẫn hướng loại một đòn của hệ thống treo độc lập 20

Hình 1.15.Hệ thống treo phụ thuộc kiểu dầm xoắn chữ H –Eta beam 20

Hình 1.16 Các chi tiết của hệ thống lái 21

Hình 1.17 Sơ đồ hệ thống phanh ABS ôtô Toyota Vios 22

Hình 1.18 Dây an toàn……….… 23

Hình 1.19 Túi khí ……… 23

Hình 1.20 Lốp ô tô ……… 24

Hình 1.21 Các thiết bị trong cabin ô tô ……… 24

Hình 1.22 Hàng ghế phía sau xe ……… 25

Hình 1.23 Khoang hành lý phía sau xe ……… 25

Hình 2.1 Phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe……… 30

Hình 2.2 Sơ đồ lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh………… 33

Hình 2.3 Lực tác dụng lên ô tô khi phanh……… 34

Hình 2.4 Lực và mômen tác dụng lên ôtô trong quá trình phanh……… 38

Hình 2.5 Đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhất theo tốc độ bắt đầu phanh v1 và hệ số bám ϕ ……… 41

Hình 2.6 Sơ đồ lực tác dụng lên ôtô khi phanh mà bị quay ngang …… 43

Hình 2.7 Ma sát tĩnh lớn hơn ma sát động……… 46

Hình 2.8 Sự thay đổi hệ số bám dọc ϕx và hệ số bám ngang ϕy theo độ trượt tương đối λ của bánh xe khi phanh……… 48

Hình 2.9 Sự thay đổi các thông số Mp, p và j khi phanh có chống hãm cứng bánh xe ……… 50

Hình 2.10 Sự thay đổi tốc độ góc ωb của bánh xe, tốc độ ôtô v và độ trượt λ theo thời gian t khi phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe……… 51

Hình 3.1 Sơ đồ kết cấu và các chi tiết của cơ cấu phanh đĩa phía trước…… 52

Hình 3.2 Biến dạng đàn hồi của vòng làm kín……… 54

Hình 3.3 Các chi tiết của cơ cấu phanh đĩa phía sau ……… 55

Hình 3.4 Bầu trợ lực……… 56

Hình 3.5 Các chi tiết của xylanh chính……… 59

Hình 3.6 Các chi tiết của cảm biến tốc độ……… 60

Hình 3.7 Vị trí cảm biến tốc độ trên bánh xe……… 60

Hình 3.8 Dạng xung điện áp ở hai đầu cuộn dây cảm biến tốc độ……… 61

Hình 3.9 Cảm biến gia tốc……… 61

Hình 3.10 Vị trí đĩa xẻ rãnh khi giảm tốc độ ô tô……… 62

Hình 3.11 Bản mạch bộ điều khiển điện tử……… 63

Hình 3.12 Bộ điều khiển thủy lực-điện tử……… 65

Hình 3.13 Các chi tiết của van điện ba vị trí 66

Hình 3.14 Các đường dầu đến và đi từ van điện 3 vị trí 67

Hình 3.15 Vị trí tăng áp lực phanh của van điện ba vị trí 68

Hình 3.16 Vị trí giảm áp lực phanh của van điện ba vị trí 68

Hình 3.17 Vị trí giữ áp lực phanh của van điện ba vị trí 69

Hình 3.18 Mối quan hệ các yếu tố trong hệ thống phanh ABS 69

Hình 3.19 Các chi tiết của bơm điện ABS 71

Hình 3.21 Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Vios 73

Hình 3.23 Sơ đồ khối giai đoạn tăng áp suất 75

Hình 3.24 Sơ đồ khối giai đoạn giảm áp suất 77

Hình 3.25 Sơ đồ khối giai đoạn giữ áp suất 78

Hình 3.26 Giao diện chính của Flash … 79

Hình 3.27 Màn hình giao diện AutoCad 2007 81

Hình 3.28 Thanh Draw… 84

Hình 3.29 Thanh Standard……… 84

Hình 3.31 Thanh Dimension……… … 85

Hình 3.32 Thanh Properties……… 85

Hình 3.33 Thanh Object Snap……… 85

Hình 3.34 Thanh Layers……… 85

Hình 3.35 Sơ đồ hệ thống phanh ABS vẽ trên AutoCad 2007………… …… 86

Hình 3.36 Chuyển định dạng ảnh trong Flash……… …… 87

Hình 3.37 Xuất hình ảnh vào Flash……… 87

Hình 3.38 Tô màu và tạo từng bộ phận thành symbol riêng lẻ……… 88

Hình 3.39 Tạo nút nhấn……… 89

Hình 3.40 Tạo phim mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS……….… 91

Hình 3.41 Tạo tín hiệu báo về ECU……… 91

Hình 3.42 Vẽ đồ thị và điều khiển chạy trong Flash……… 92

Hình 3.43 Câu lệnh dừng vị trí đầu tiên khi mở phim tại Frame đầu tiên…… 93

Hình 3.44 Câu lệnh trên Frame cuối cùng cho đoạn phim chạy liên tục……… 93

Hình 3.45 Lệnh đầy màn hình khi mở phim……… 94

Hình 3.46 Câu lệnh cho nút chú thích……… 94

Hình 3.47 Câu lệnh cho nút Stop……… 95

Hình 3.48 Câu lệnh cho nút Play……… 95

Hình 3.49 Câu lệnh cho nút Next Frame……… 96

Hình 3.51 Lệnh cho nút phanh không có ABS……… 96

Hình 3.52 Lệnh nút trang chủ……… 96

Hình 3.52 Lệnh nút trang chủ……… 97

Hình 4.1 Bệ đo trọng lượng ô tô……… 99

Hình 4.2 Bệ có tang lăn……… 99

Hình 4.3 Bảng đồng hồ hiển thị lực phanh……… 99

Hình 4.4 Bảng điều khiển……… 100

Hình 4.5 Màn hình……… 100

Hình 4.6 Bộ điều khiển từ xa……… 101

Hình 4.7 Dụng cụ quét cầm tay Scan tool……… 101

Hình 4.8 Thiết bị chẩn đoán Toyota IT2……… 102

Hình 4.9 Máy chẩn đoán ô tô Obd Code Redaer……… 102

Hình 4.10 Máy chẩn đoán ô tô Iscan II wt……… 105

Hình 4.11 Giắc kiểm tra……….… 109

Hình 4.12 Kiểm tra cảm biến tốc độ……….…… 115

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay nền kinh tế thế giới ngày càng phát triển, kéo theo mọi hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người Do đó cùng với sự phát triển của mọi ngành nghề thì một ngành không thể thiếu đối với đời sống và sản xuất là ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô cũng có sự thay đổi khá lớn, đã đạt được những thành tựu cao về mặt khoa học kỹ thuật Sự cạnh tranh gay gắt trên thị trường ô tô đã thúc đẩy các nhà sản xuất đầu tư nhiều về mặt nghiên cứu các công nghệ mới cho ô tô Điều này đã làm cho chiếc ô tô hiện đại ngày nay được trang bị nhiều công nghệ tiên tiến dần dần đáp ứng nhu cầu của con người về mặt tiện nghi, kinh tế, mẫu mã, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, … trong đó vấn đề an toàn được đặt lên hàng đầu đối với chiếc ô tô hiện đại Nắm bắt được vấn đề đó, các hãng sản xuất ô tô bắt tay vào nghiên cứu, ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đã đạt được để chế tạo hệ thống phanh ABS (Anti-lock Braking System) với tính năng ưu việt chống bó cứng bánh xe khi phanh gấp, đồng thời tính ổn định và tính dẫn hướng của xe là tốt nhất nhằm hạn chế những tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra

Vì vậy việc tìm hiểu tính năng của xe đặc biệt là hệ thống phanh ABS hết sức cần thiết đối với một sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô Với những kiến thức

đã học được và sự hiểu biết của bản thân, tôi nhận thấy đề tài về hệ thống phanh ABS

có ý nghĩa thực tế cao nên đã quyết định chọn và được khoa Kỹ thuật Giao thuật giao

thực hiện đề tài: “Phân tích cơ sở lý thuyết, kết cấu và mô phỏng nguyên lý hoạt

động của hệ thống phanh ABS trên ô tô Vios do hãng Toyota sản xuất” dưới sự

hướng dẫn của thầy giáo TS Lê Bá Khang

Nội dung đề tài bao gồm 4 chương:

Chương 1 Giới thiệu về tập đoàn Toyota Motors Corporation và xe Toyota Vios Chương 2 Cơ sở lý thuyết của hệ thống phanh ABS

Chương 3 Kết cấu, nguyên lý hoạt động và mô phỏng hoạt động của hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Vios

Chương 4 Chẩn đoán kỹ thuật và khắc phục hư hỏng của hệ thống phanh ABS

Trong thời gian thực hiện đề tài, do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định Tôi rất mong nhận được sự quan tâm, giúp đỡ và đóng góp ý kiến của Quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài của bản thân được bổ sung hoàn thiện hơn

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS Lê Bá Khang cùng các thầy

cô trong Bộ môn, các chú, các anh trong Trung tâm dịch vụ Công ty cổ phần Mai Linh Nha Trang, Công ty sữa chữa ô tô công nghệ mới Bạn Đường, garage ông Ngọ

và các bạn đã giúp tôi hoàn thành đồ án này!

Nha Trang, tháng 07 năm 2013

Phan Thanh Bảo

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ TẬP ĐOÀN TOYOTA MOTORS CORPORATION

VÀ XE TOYOTA VIOS1.1 GIỚI THIỆU VỀ TẬP ĐOÀN TOYOTA MOTORS CORPORATION

Khi nói đến đất nước Mặt trời mọc, người ta nghĩ ngay đến hàng điện tử và ô

tô, hai ngành công nghiệp chủ đạo góp phần tạo nên thương hiệu “made in Japan” nổi tiếng Với lịch sử phát triển chưa đầy một trăm năm, Toyota đã trở thành một thương hiệu toàn cầu, là một trong những tập đoàn lớn nhất thế giới và được xếp hạng cao trong 100 thương hiệu hàng đầu thế giới (xếp thứ 6 và thứ hạng 7 trong các năm 2008, 2009 và xếp thứ hạng 11 trong hai năm 2010, 2011)

Ông tổ của Tập đoàn Toyota là Sakichi Toyoda, Sakichi Toyoda sinh ra trong một gia đình thợ mộc nghèo, ông lớn lên và theo học nghề của cha, trở thành một thợ mộc với chuyên môn là đóng các máy dệt bằng gỗ, trở thành một người thợ mộc tài hoa của xứ sở hoa anh đào

Hình 1.1 Kiichiro Toyoda, người sáng lập ra Toyota

Toyota là tập đoàn kinh tế lớn chịu ảnh hưởng không nhỏ của gia đình sáng lập Toyoda Lịch sử gia đình Toyoda và tính cách các thành viên trong gia đình, những người có ảnh hưởng lớn đối với văn hóa Toyota cũng như việc hình thành nên hệ thống sản xuất Toyota và gây dựng được thương hiệu Toyota như ngày nay

Có thể tóm tắt quá trình phát triển của Tập đoàn Toyota thành 5 thời kỳ sau đây:

1.1.1 Thời kỳ đầu sáng lập

Toyota xuất phát từ một xưởng dệt nhỏ Toyoda Automatic Loom Works trên mảnh đất Mikawa giàu truyền thống phấn đấu Xưởng dệt được thành lập bởi Sakichi Toyoda, chính là người đã phát minh ra máy dệt tự động không mắc lỗi, đã trở thành khuôn mẫu nổi tiếng của dòng họ Toyoda Ông đã ghi dấu ấn của mình lên ngành công nghiệp thế giới với chiếc máy dệt thông minh nên ông muốn con trai của ông, Kiichiro Toyoda sẽ đóng góp tên tuổi cho xã hội với việc phát triển sản xuất một thương hiệu xe ô tô của Nhật Bản Vì thế, năm 1929, Sakichi đã đồng

ý bán lại bản quyền sáng chế chiếc máy dệt cho công ty Platt Brothers với giá 100.000 bảng Anh Ông đã cho Kiichiro dùng toàn bộ số tiền này để khởi tạo dây chuyền sản xuất ô tô Với quyết tâm và sự cần mẫn hiếm có, đúng phẩm chất đặc thù của người Nhật Bản, cha con Toyoda vừa duy trì sản xuất máy dệt vừa âm thầm chuẩn bị cho dây chuyền sản xuất ôtô đầu tiên của Nhật Bản

Bắt đầu năm 1930, lần lượt từng dây chuyền sản xuất vỏ xe, gầm xe rồi động

cơ xe ôtô được gia đình Toyoda hoàn thiện Năm 1933, Toyoda Automatic Loom Works (nhà máy dệt tự động Toyoda) thành lập một công ty con mới chuyên sản xuất xe hơi dưới sự lãnh đạo của Kiichiro Toyoda

Năm 1934 chiếc xe mẫu đầu tiên ra đời và được đưa vào sản xuất đại trà vào năm 1935 dưới tên gọi Toyota A1 cùng với đó là chiếc xe tải G1 được sản xuất thành công vào tháng 08 năm 1935 và bắt đầu được giới thiệu trên thị trường vào tháng 11

Hình 1.2 Toyota A1 (bên trái) và chiếc xe tải G1 (bên phải)

Tháng 4 năm 1937, Toyota chính thức được đăng ký bản quyền thương mại

Cũng trong cùng năm 1937, Công ty Motor Toyota được thành lập là công ty độc lập và riêng biệt Và kể từ đó, thương hiệu Toyota trở thành một trong những biểu tượng, là niềm tự hào của mỗi người dân Nhật Bản Mặc dù tên gia đình sáng lập viên là Toyoda, nhưng công ty này đã được đổi tên nhằm mục đích tăng cường

sự tách biệt công việc của các sáng lập viên khỏi cuộc sống gia đình, đơn giản hóa cách gọi tên công ty và bắt đầu tên công ty bằng một từ may mắn Ở Nhật, từ Toyota được coi là may mắn hơn từ Toyoda vì theo quan niệm của người Nhật số tám đuợc coi là con số may mắn và con số tám tạo thành các nét bút để viết thành

từ Toyota trong chữ Katakana của Nhật

1.1.2 Thời kỳ phát triển sau Chiến tranh

Thời kỳ sau Chiến tranh, may mắn vì nhà máy tại tỉnh Aichi không bị tàn phá bởi bom đạn và được quân đội Mỹ cho phép sản xuất, Toyota bắt đầu quá trình phục hồi của mình với dòng xe thương mại đầu tiên Cũng trong giai đoạn này, Eiji Toyoda (lúc bấy giờ là Tổng giám đốc Toyota, thay thế cho Kiichiro Toyoda do cuộc khủng hoảng năm 1948) và các giám đốc của công ty thực hiện chuyến nghiên cứu các nhà máy Mỹ trong 12 tuần để cải thiện tình hình sản xuất và cải tiến chất lượng Kết quả là sự hình thành và ra đời của hệ thống sản xuất Toyota (TPS - Toyota Production System) Bắt đầu từ đây, Toyota thực sự mở ra một sự phát triển mới và đánh dấu một giai đoạn tăng trưởng nhanh chóng Năng suất sản xuất đã thực sự được nâng cao và đến năm 1955, Toyota đã sản xuất được 8400 xe mỗi năm

và con số này tăng lên 600.000 xe trong năm 1965

1.1.3 Thời kỳ khởi đầu sự phát triển thế giới

Khởi đầu cho quá trình vươn ra thế giới của Toyota bắt đầu từ năm 1958, hãng

đã xuất khẩu chiếc Land Cruiser và Toyopet sang thị trường Mỹ Tuy nhiên lợi nhuận thu về thì không mấy khả quan Năm 1959, Toyota mở nhà máy tại Braxin Đây là nhà máy đầu tiên của hãng ngoài lãnh thổ Nhật Bản Từ thời điểm đó,

Toyota duy trì một triết lý “địa phương hóa” thiết kế và khâu sản xuất để phù hợp với điều kiện đường sá, thời tiết và kinh tế của dân cư địa phương Toyota không chỉ thiết kế sản xuất ô tô tại nước ngoài mà còn thử nghiệm chúng tại đó Trong giai đoạn từ những năm 1960 đến đầu những năm 1970, Toyota thực sự phát triển rực rỡ với việc mở rộng các cơ sở nghiên cứu và sản xuất ra nước ngoài (Thái Lan, Australia), ghi dấu mốc sản xuất được 10 triệu xe, dành được giải thưởng Quản lý chất lượng Deming Prize của Nhật Bản và có mặt trên toàn thế giới cùng với sự kiện xuất khẩu được chiếc xe thứ một triệu

Do cuộc khủng hoảng dầu mỏ năm 1973, khách hàng ở thị trường béo bở Mỹ bắt đầu quay sang dùng loại xe hơi nhỏ hơn ít tiêu tốn nhiên liệu Đây là “cơ hội vàng” cho Toyota bởi các dòng xe của Toyota đều là những dòng xe tiết kiệm nhiên liệu và chất lượng cao Nhờ vậy mà Toyota đã phát triển có mặt tại khắp thị trường rộng lớn Bắc Mỹ

1.1.4 Trở thành tập đoàn toàn cầu hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất ô tô

Vào năm 1982, công ty Toyota Motor và Toyota Motor Sales sáp nhập thành Tập đoàn Toyota Motor Hai năm sau đó Toyota tham gia một liên doanh với GM (General Motors) để vực lại NUMMI (New United Motor Manufacturing Inc), một nhà máy sản xuất ô tô ở Fremont, bang California, nước Mỹ Đây được coi là “sự hợp tác lịch sử” giữa hai gã khổng lồ trong ngành sản xuất ô tô NUMMI được coi là đã tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp xe hơi tại Mỹ nhờ việc áp dụng hệ thống sản xuất Toyota TPS Ngoài những thành công thu được từ NUMMI, trong năm 1989, Toyota đã tung ra thị trường dòng xe sang trọng Lexus, đánh dấu bước phát triển mới cho Toyota, khi lần đầu tiên gia nhập vào dòng xe hơi sang trọng Trong giai đoạn những năm 90, Toyota ghi dấu sự phát triển vượt bậc của mình với việc liên tục phát triển các sản phẩm mới hướng tới người tiêu dùng trẻ Đặc biệt phải

kể tới sự ra đời của loại xe ô tô hybrid (xe kết hợp ít nhất là hai dạng máy giúp tiết kiệm tối đa nhiên liệu), Toyota Prius là một đột phá về mặt công nghệ lúc bấy giờ Đồng thời, Toyota cũng lập được những kỷ lục mới như: Prius đã trở thành loại xe

bán chạy nhất thế giới vào năm 1997 và Toyota Corolla trở thành dòng xe bán chạy nhất trên thế giới với doanh số bán hàng lên đến hơn 30 triệu chiếc

Vào năm 2002, Toyota gia nhập nhóm Công thức một (Formula One) Cũng trong thời gian này, Toyota đã thử nghiệm thành công phiên bản mới của xe RAV4

sử dụng pin nhiên liệu hydro

Trong năm 2005, Toyota sản xuất 8,5 triệu xe, ít hơn đối thủ GM khoảng 500 nghìn sản phẩm cùng kì Toyota không những chiếm một thị phần lớn ở Mỹ mà còn

có thị trường nhỏ hơn ở châu Âu Các sản phẩm của Toyota còn có mặt tại châu Phi

và là thương hiệu hàng đầu tại Úc Nhờ có thương hiệu Daihatsu, Toyota còn chiếm thị phần đáng kể ở các nước Đông Nam Á đang phát triển với tốc độ cao

Đầu năm 2007, Toyota là nhà sản xuất ô tô lớn nhất và đồng thời đạt doanh thu cao nhất thế giới (11 tỉ đô la Mỹ trong năm 2006), tăng doanh số bán hàng trên đất

Mỹ Trong Fortune Global 500 năm 2007, Toyota Motor là công ty lớn thứ sáu trên thế giới Các cơ sở sản xuất của Toyota có mặt khắp nơi trên thế giới, chế tạo hoặc lắp ráp các loại xe ở thị trường trong nước, kể cả Corolla

1.1.5 Vượt qua khủng hoảng và tiếp tục dẫn đầu

Năm 2007, Toyota đã “hất cẳng” GM khỏi ngôi vị nhà sản xuất xe lớn nhất thế giới, kết thúc 77 năm thống trị của “người khổng lồ” GM Tuy nhiên vào cuối năm

2008 cho đến đầu năm 2009, do khủng hoảng tài chính cuốn sạch thị trường xe hơi, Toyota phải chịu đựng cuộc suy thoái tồi tệ nhất kể từ năm 1950 Đà tăng trưởng của Toyota danh tiếng và giàu có bậc nhất thế giới bị khựng lại và thua lỗ lớn Vào đầu tháng 3 năm 2009, kết thúc khóa năm 2008, Toyota công bố lỗ ròng 3,9 tỷ USD và lỗ kinh doanh khoảng 5 tỷ USD Để đối phó với khó khăn, Toyota đã phải cắt giảm chi tiêu hơn 10% và phải để các công nhân tạm thời ra đi Toyota cũng phải xem xét lại chuỗi sản xuất và cung ứng ô tô của mình trên khắp thế giới, tăng cường xuất xưởng những mẫu xe mới thân thiện với môi trường Không chỉ có khủng hoảng về tài chính, trong năm 2009, Toyota phải tiến hành triệu hồi xe Để thay đổi chiều hướng của công

ty, tân chủ tịch tập đoàn Toyota Akio Toyoda (cháu nội của Kiichiro Toyoda) lên nắm

quyền từ tháng 6 năm 2009, đã phải gấp rút điều chỉnh chiến lược Tuy nhiên, cuộc khủng hoảng vẫn tiếp tục kéo dài đến hết năm 2010 và thực sự trở thành “nỗi đau nhức nhối” nhất của Toyota khi mà có tới hơn 8 triệu xe bị thu hồi (tương đương với sản lượng sản xuất trong 1 năm) Những báo cáo độc lập cho thấy không có lỗi nào liên quan đến phần cơ khí hay điện tử (chỉ có một số lỗi liên quan đến tấm thảm sàn ô tô hoặc chân ga) Giữa lúc đang nỗ lực dẹp “ác mộng” thu hồi, Toyota lại chịu thử thách một lần nữa vào tháng 3 năm 2011 khi động đất và sóng thần ở Nhật đã làm gián đoạn sản xuất Thảm họa này đã gây thiệt hại cho các nhà máy phía Bắc nước Nhật, làm gián đoạn nguồn cung của hơn 500 linh kiện, phụ tùng và Toyota đã không thể tìm ra nguồn thay thế Trong thời điểm khó khăn đó, Tổng giám đốc Akio đã tổ chức lại vị trí quản lý ở các phòng ban tại Nhật và đi một bước đi bất thường: trực tiếp hướng dẫn họ khôi phục lại sản xuất Đồng thời ông cũng gửi các nhóm kỹ sư đến từng nhà máy để tìm hiểu vấn đề và tìm kiếm các linh kiện, phụ tùng thay thế Đồng thời, Tổng giám đốc Akio đã thực hiện được những thay đổi quan trọng khác trong cách điều hành Toyota để cùng đưa Tập đoàn vượt khó “sóng gió”

Kết thúc năm 2011, Toyota Motor (Nhật), từng là hãng xe lớn nhất thế giới, đã thụt lùi về hàng thứ ba sau General Motors (Mỹ) và Volkswagen (Đức) Toyota đã phải chịu một loạt những thảm họa trong vòng 3 năm qua Đầu tháng 2 năm 2012, Toyota cho biết lợi nhuận hoạt động ước tính kết thúc vào tháng 3 năm 2012 là 270

tỉ yên (3,5 tỉ USD), tăng từ mức dự báo 200 tỉ yên

Cũng trong giai đoạn khủng hoảng ấy, tinh thần Kaizen “cải tiến không ngừng” của Toyota lại được phát huy Với quyết tâm lấy lại lòng tin của khách hàng, những chiếc ô tô Toyota không chỉ chất lượng và còn có thiết kế bắt mắt hơn được chú trọng sản xuất, Toyota đã đầu tư nhiều hơn để đẩy mạnh khâu thiết kế và nội thất trong xe Toyota dự kiến sẽ tung ra 19 mẫu xe mới hoặc được tái thiết kế tại Mỹ trong năm

2012, trong đó có việc bành trướng mạnh dòng xe lai Prius Đặc biệt, mùa xuân năm

2012, Toyota sẽ tung ra chiếc xe lai Prius plug-in (cắm sạc) có giá 32.000 USD Với

sự ra mắt của hàng loạt dòng xe mới Sang tháng 1 năm 2012, Camry đã trở thành chiếc xe bán chạy thứ hai ở thị trường Mỹ, còn lượng Prius bán ra cũng tăng 8,7%

Tổng lượng xe Tập đoàn Toyota bán ra trong năm 2012 đạt 9,75 triệu xe, tăng 23% so với năm 2011 Con số này đã bao gồm cả các thương hiệu con như Hino Motor, Daihatsu, Lexus… Đứng ngay sau Toyota là General Motors với 9,29 triệu

xe bán ra và Volkswagen đứng thứ ba với 9,07 triệu xe bán ra Toyota và Lexus cũng đạt được thành công tại thị trường châu Âu khi bán được 837.969 xe trong năm 2012, tăng 2%, trong khi tại Mỹ doanh số của Toyota đạt 2,08 triệu xe, tăng 27%, con số này bao gồm cả Scion Doanh số bán hàng của Toyota tại Nhật Bản tăng 35%, với 2,41 triệu xe bán ra, trong khi tổng doanh số bán hàng của hãng tại các thị trường ngoài Nhật Bản đạt 7,33 triệu xe, tăng 19% Do tác động của các tranh chấp ngoài biển giữa Nhật Bản và Trung Quốc mà doanh số của hãng tại thị trường Trung Quốc đã lần đầu tiên giảm kể từ năm 2002 Trong năm 2013, Toyota muốn bán được 9,91 triệu xe toyota trên toàn thế giới

Đầu năm 2013, tập đoàn Toyota có 63 nhà máy, 12 trong số đó ở Nhật Bản, 51 nhà máy còn lại ở 26 nước khác nhau trên toàn thế giới như: Úc, Trung Quốc, Mỹ, Pháp, Anh, Indonesia, Canada, Mexico, Nam Phi, Thái Lan, Nga, Ba Lan…

Hình 1.3 Các nhà máy Toyota trên toàn thế giới

Các chi nhánh và đại diện của Toyota có mặt tại 160 nước trên toàn thế giới Tại Việt Nam, Toyota cũng đã thành lập Công ty ô tô Toyota Việt Nam vào ngày 5 tháng 9 năm 1995 (chính thức đi vào hoạt động 10/1996) với tổng vốn đầu tư: 89,6 triệu USD Toyota Việt Nam là liên doanh nước ngoài góp vốn bởi Toyota

Motor Company (Nhật Bản - 70%), Tổng Công ty Máy động lực và Máy nông nghiệp (Việt Nam - 20%) và Tập đoàn Kuo (Singapore - 10%) Đặt hàng gia công và mua từ các nhà cung cấp Việt Nam, bao gồm cả các doanh nghiệp chế xuất, các loại phụ tùng ô tô để gia công, đóng gói và xuất khẩu Là hãng sản xuất xe ô tô hàng đầu Việt Nam Hãng là một trong những công ty sản xuất và phân phối ô tô hoạt động có hiệu quả cũng như tích cực tham gia các hoạt động đóng góp cho cộng đồng

Công ty ô tô Toyota Việt Nam có trụ sở chính tại phường Phúc Thắng, Thị xã Phúc Yên, Tỉnh Vĩnh Phúc Hệ thống đại lý, chi nhánh đại lý và các trạm dịch vụ ủy quyền chính hãng Toyota Việt Nam có mặt trên toàn quốc

Hình 1.4 Hệ thống đại lý, chi nhánh và các trạm dịch vụ ủy quyền

chính hãng Toyota Việt Nam vào năm 2012

Mới đây công ty cổ phần Toyota Nha Trang chính thức đi vào hoạt động ngày

1 tháng 1 năm 2013 theo mô hình 3S của Toyota Motor Việt Nam (bán xe ô tô Toyota mới; cung cấp dịch vụ bảo hành, bảo dưỡng, sửa chữa chuyên nghiệp chất

lượng Toyota; cung cấp phụ tùng ô tô Toyota chính hãng) tại km5, đường 23/10 xã Vĩnh Hiệp, thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa Toyota Nha Trang được thành lập với vốn đầu tư 4 triệu USD, công ty được xây dựng trên tổng diện tích là 3.500m2 bao gồm 2 khu vực chính: văn phòng rộng hơn 450m2, khu dịch vụ và bảo dưỡng sửa chữa chung rộng hơn 2.300m2 gồm 10 khoang bảo dưỡng và sữa chữa chung, 21 khoang sữa chữa thân xe và sơn Phòng sơn hiện đại đạt chuẩn quốc tế,

sử dụng hệ thống khuấy sơn pha màu hiện đại trong khu vực khép kín, đảm bảo vệ sinh môi trường

Hình 1.5 Công ty cổ phần Toyota Nha Trang

Triết lý của Toyota là phục vụ cao nhất cho lợi ích xã hội và đóng góp nhiều hơn cho xã hội thông qua sản xuất ô tô Để đạt được những mục tiêu này Toyota

luôn ưu tiên tìm hiểu nền văn hoá bản địa của khách hàng để từ đó phát triển công nghệ bằng cách tập trung sáng tạo và luôn đổi mới để đáp ứng nhu cầu của khách hàng Cũng với phương châm: đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội và nâng tầm chất lượng cuộc sống của người dân bằng việc tạo ra chiếc xe an toàn và tin cậy Luôn tôn trọng đề cao khách hàng và tất cả các đối tượng khác, tất cả các thành viên Toyota cùng nhau đồng tâm hợp lực và lỗ lực hơn nữa để tạo ra những chiếc xe Toyota tốt nhất

1.2 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XE TOYOTA VIOS

Vios được bắt nguồn từ chữ “VIO” trong tiếng Latinh, có nghĩa là “Tiến lên phía trước” Âm điệu của từ này không chỉ đơn giản, dễ đọc, dễ nhớ mà còn ẩn chứa một hình ảnh trẻ trung, đầy sức sống Là mẫu xe thể hiện đầy đủ một chiếc sedan mới năng động, chiếc xe sẽ mang lại cho người chủ sở hữu nhiều niềm vui và hạnh phúc trong cuộc sống Lần đầu tiên ra mắt Toyota Vios đã nhận được đánh giá cao trên thị trường cũng như nhận được sự quan tâm và ưa chuộng của nhiều khách hàng ở mọi lứa tuổi Toyota Việt Nam tiếp tục giới thiệu chiếc xe Toyota Vios hoàn toàn mới để có thể đáp ứng tốt hơn nữa nhu cầu của khách hàng Với mẫu xe mới này, Toyota Việt Nam mong muốn thiết lập một tiêu chuẩn mới cho dòng xe sedan nhỏ trung cấp với những giá trị tốt nhất và mang lại niềm tự hào cho người sử dụng Toyota Vios hoàn toàn mới được thiết kế với mong muốn tạo lập một chuẩn mực toàn cầu cho dòng xe sedan hạng nhỏ trung cấp về kiểu dáng, tiện nghi, an toàn và phong cách thời trang

Hình 1.6 Xe Toyota Vios 1.5G sản xuất năm 2011

Bảng 1-1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe Toyota vios 1.5G năm 2011

4 Chiều rộng cơ sở (trước/sau) mm 1470/1460

19 Hệ thống âm thanh

FM/AM,CD player, MP3, WMA , 6 loa

21 Dung tích khoang chứa hành lý Lít 575

23 Cửa khóa điều chỉnh từ xa

24 Kính cửa sổ điều chỉnh điện

26 Ghế trước

Trượt và ngả Chỉnh độ cao mặt ghế (Ghế người lái)

28 Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)

29 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD)

30 Hổ trợ lực phanh khẩn cấp (BA)

31 Đèn báo phanh trên cao

32 Túi khí (người lái và hành khách phía trước)

33 Hệ thống chống trộm

Sơ đồ tổng thể

Hình 1.7 Thiết kế phía trước của xe Toyota Vios

Hình 1.8 Thiết kế bên sườn xe Toyota Vios

1.2.1 Giới thiệu về động cơ

Động cơ ô tô Toyota Vios có những thông số kỹ thuật được trình bày trên bảng 1-2

Bảng 1-2 Thông số kỹ thuật động cơ

Đặc điểm của động cơ xe Toyoya Vios 1.5G sản xuất năm 2011:

- Xe Toyota Vios dùng động cơ 1NZ-FE 4 xy lanh thẳng hàng, 1.5 lít hệ thống cam kép 16 van DOHC (Double over dead camshaft), sử dụng 2 van nạp và 2 van thải trên 1 xy lanh, điều này góp phần giúp cho quá trình nạp và thải của động cơ được hiệu quả hơn Vì vậy động cơ có thể sinh công suất và có độ bền cao hơn

- ECU động cơ tích hợp chức năng điều khiển hộp số ECT (Electronically controlled transmission)

- Hệ thống thông tin đa chiều tốc độ cao (CAN) ứng dụng cho việc trao đổi thông tin giữa ECU động cơ và ECU ở các khu vực khác

- Hệ thống điều biến van nạp thông minh VVT-I (Variable Valve Timing – intelligent) giúp gia tăng công suất của động cơ, khả năng tiết kiệm nhiên liệu và khí thải ra môi trường sạch hơn (đạt tiêu chuẩn Euro 4) Cùng với hệ thống chân ga điện tử ETCS-i (Electronic Throttle Control System–intelligence)

Hình 1.9 Động cơ xăng 1NZ-FE

1.2.2 Hệ thống truyền lực

1.2.2.1 Ly hợp

Ly hợp là phần cơ cấu có nhiệm vụ ngắt và nối dòng truyền lực từ động cơ đến các bánh xe chủ động của ô tô theo yêu cầu của việc điều khiển Ly hợp được sử dụng trên xe là ly hợp thủy lực được truyền mômen bằng chất lỏng thông qua bộ biến đổi biến mô Sự cần thiết của ly hợp trên ô tô là do những lý do sau:

- Khi khởi hành ô tô thay đổi từ trạng thái đứng yên sang chuyển động với một quán tính rất lớn Vì thế động cơ không đủ sức kéo ô tô chuyển động ngay mà phải

có ly hợp thực hiện quá trình tăng tốc từ từ

- Khi chuyển số, tốc độ ô tô sẽ thay đổi tương ứng và tỷ số truyền được gài và

có độ chênh lệch tốc độ góc lớn giữa các phần chủ động và bị động của hộp số Nếu không có ly hợp tách động cơ ra khỏi hệ truyền lực thì quá trình chuyển số rất khó khăn, gây tải trọng động và va đập mạnh

- Khi phanh để giảm tải trọng động tác lên hệ thống truyền lực cũng như ô tô dừng lại nhanh, cũng cần có ly hợp để ngắt dòng công suất từ động cơ truyền đến bánh xe

- Trong quá trình làm việc của ô tô, ly hợp càng cần thiết để đảm bảo cho ô tô

có thể chuyển động với vận tốc rất nhỏ và động cơ không bị chết máy khi quá tải

- Nhờ sự trượt của mình ly hợp còn là cơ cấu an toàn, tránh cho hệ thống truyền lực khỏi những tải trọng động lớn có thể xuất hiện trong vận hành

Hình 1.10 Sơ đồ cấu tạo ly hợp thủy lực

Khi bơm quay, dưới tác dụng của lực ly tâm dầu trong rãnh giữa các cánh bơm được văng ra ngoài bắn sang các rãnh của trục tuabin đẩy tuabin quay, dầu được thu hồi vào các rãnh giữa các cánh của bơm dẫn hướng, sau đó lại tuần hoàn và được hút trở lại vào các rãnh của bơm Nhờ vòng dẫn hướng có thể thay đổi phương hướng các cánh của nó Qua đó làm thay đổi phương hướng các dòng dầu ra khỏi tuabin và vào bơm mà thay đổi mômen trên tuabin Mômen này khác so với mômen của bơm (mômen động cơ)

So với tốc độ quay của động cơ, nếu tốc độ quay của tuabin càng nhỏ thì dòng dầu bị lệnh hướng càng nhiều (so với hướng của các cánh trong bánh dẫn hướng) và

mômen phản lực bổ sung từ bánh dẫn hướng truyền cho tuabin càng lớn Mômen trên tua bin sẽ bằng tổng số mômen của bơm và mômen phản lực do bánh dẫn hướng tạo ra Khi tốc độ quay của tuabin tăng lên sát tốc độ quay của bơm thì ổ líp mất tác dụng hãm nên bánh dẫn hướng bắt đầu quay được tự do theo bơm và tuabin Lúc này ly hợp thủy lực chỉ truyền mômen động cơ từ bơm sang tuabin mà không làm tăng mômen được truyền

- Hộp số tự động gồm các bộ phận chính sau:

+ Bộ biến mô;

+ Bộ bánh răng hành tinh;

+ Bộ điều khiển thuỷ lực;

+ Bộ truyền động bánh răng cuối cùng;

+ Các thanh điều khiển

- Hệ dẫn động: 1 cầu

- Số tốc độ: 4 số

1.2.3 Hệ thống treo

Hình 1.13 Sơ đồ hệ thống treo trên xe Toyota Vios

- Hệ thống treo trước: độc lập thanh giằng Mc person

+ Giảm chấn trước: kết cấu mới gọn nhẹ do chỉ nối với thân xe bằng một điểm + Giảm chấn điều khí thấp áp N2, van điều khiển dầu giảm chấn tuyến tính nhiều lớp cho tính ổn định lái cao

+ Với một loạt ưu điểm là tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, tăng

độ êm dịu chuyển động Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do

hiệu ứng momen con quay, tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe

Hình 1.14 Bộ phận dẫn hướng loại một đòn của hệ thống treo độc lập

1 Giảm chấn; 2 Thanh nối của thanh ổn định; 3 thanh ổn định

- Hệ thống treo sau: phụ thuộc với dầm cầu xoắn chữ H –Eta beam (không có thanh ổn định)

1 Giảm chấn; 2 Phần tử đàn hồi; 3 Dầm cầu xoắn

1.2.4 Hệ thống lái

Hệ thống lái dùng trục vít bánh vít và bộ trợ lực là động cơ điện trên trục lái Tính kinh tế nhiêu liệu cao do động cơ không phải dẫn động bơm trợ lực lái

Dễ bảo dưỡng và sửa chữa do có ít cơ cấu cơ học

Hình 1.16 Các chi tiết của hệ thống lái

a Kết cấu của vành lái và trục lái; b Cơ cấu lái

1 Tấm ốp; 2 Cụm khóa điện; 3 Cụm công tắc tay lái; 4 Vành tay lái;

5 Nắp tay lái; 6 Ống dẫn dầu; 7 Cơ cấu lái; 8 Trục cacđăng

EMPS ECU sẽ phát hiện lực xoay của thanh xoắn nhờ cảm biến momen,qua

đó sẽ điều chỉnh dòng điện tới mô tơ điện một chiều

Không dùng trợ lực khi động cơ dừng

1.2.5 Hệ thống phanh ABS

Xe Toyota Vios 2011 1.5G được trang bị hệ thống phanh ABS giúp ngăn ngừa phanh bị bó cứng, giúp ổn định hướng chuyển động của xe và đảm bảo lái được xe khi phanh gấp Giúp người điều khiển có cảm giác an toàn hơn

5

4

7 8

9 10 11

Hình 1.17 Sơ đồ hệ thống phanh ABS ôtô Toyota Vios

1,14 Cơ cấu phanh đĩa ở các bánh xe phía sau; 2 Roto cảm biến; 3 ECU; 4,6 Cơ cấu phanh đĩa ở các bánh xe phía trước; 5 Cảm biến giảm tốc; 7,12 Ống dẫn dầu phanh; 8 Xylanh chính; 9 Bình dầu phanh;10 Bộ trợ lực chân không; 11 Bàn đạp phanh; 13 Bộ điều khiển thủy lực; 15 Cảm biến tốc độ

1.2.5 Hệ thống điều hòa không khí

Là loại điều hoà không tư động

- Sưởi ấm: Công suất 4000 (W)

Lưu lượng khí 280 (m3/h)

Công suất tiêu hao 200 (W)

- Làm mát: Công suất 4550 (W)

Lưu lượng khí 460 (m3/h)

Công suất tiêu hao 230 (W)

- Giàn ngưng nhiều luồng, hai tầng ngưng tụ khí ga có hiệu quả trao đổi nhiệt cao

- Máy nén loại cánh xiên gọn nhẹ và vận hành êm

- Dùng loại ga: R134a, lượng ga nạp lại: 330 - 390g

1.2.6 Một số thiết bị khác được trang bị trên xe

- Dây an toàn

+ Làm giảm đến mức tối thiểu chuyển động về phía trước của người ngồi trong xe khi có va chạm

+ Dây an toàn có cơ cầu tự hãm khi bị kéo ra đột ngột Tuy nhiên cơ cấu này

sẽ không bị khóa khi bạn chuyển động nhẹ nhàng

Hình 1.18 Dây an toàn

- Túi khí: Là thiết bị an toàn bổ trợ cho dây an toàn được thiết kế chỉ để hoạt

động khi cần thiết nhất, trong trường hợp có va chạm rất mạnh từ phía trước xe, trong khoảng góc 30 độ so với tâm xe

Hình 1.19 Túi khí

- Lốp ô tô: dùng kiểu lốp 185/60 R15 (lốp có chiều rộng tiết diện 185mm, tỷ lệ chiều cao so với chiều rộng của tiết diện 60%, sợi đan hướng kính R, đường kính vành lốp 15 inch, vành đúc

Hình 1.20 Lốp ô tô

- Các thiết bị điều khiển trong buồng lái: vành tay lái, bảng đồng hồ, cassette, máy CD, bàn đạp phanh, bàn đạp ly hợp, bàn đạp tăng giảm tốc độ, cần phanh tay, cần số, cần điều khiển hộp phân phối, các công tắc…

Hình 1.21 Các thiết bị trong cabin ô tô

- Vios sở hữu khoảng không gian nội thất rộng rãi, thoải mái và sang trọng Hơn nữa, khoang hành lý rộng rãi của xe mang đến sự hài lòng cho khách hàng khi vận chuyển những vật dụng, hành lý có kích thước lớn

Hình 1.22 Hàng ghế phía sau xe

Hình 1.23 Khoang hành lý phía sau xe

Và một số hệ thống thiết bị khác…