Khai thác hệ thống phanh xe toyota RAV4

Các nội dung chính của đề tài là:  Giới thiệu chung về xe Toyota RAV4  Phân tích kết cấu hệ thống phanh Toyota RAV4  Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh Toyota RAV4 Được sự hướng dẫn n

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA RAV4 4

1.1 Giới thiệu chung về xe Toyota RAV4 2010 4

1.2 Tính năng kỹ thuật của xe Toyota RAV4 5

1.2.1 Động cơ: 5

1.2.2 Hệ thống điều khiển: 5

1.2.2.1 Hệ thống lái: 5

1.2.2.2 Hệ thống phanh: 5

1.2.3 Hệ thống treo: 6

1.2.4 Các hệ thống khác: 6

1.2.5 Tiện nghi của xe : 6

1.2.6 Các thông số cơ bản: 7

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA RAV4 8

2.1 Công dụng và yêu cầu của hệ thống phanh 8

2.1.1 Công dụng của hệ thống phanh 8

2.1.2 Các yêu cầu đối với hệ thống phanh 8

2.2 Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe Toyota RAV4 9

2.2.1 Hệ thống phanh chính 9

2.2.1.1 Dẫn động phanh 10

2.2.1.2 Phân tích đặc điểm cơ cấu phanh xe Toyota RAV4 19

2.2.2 Hệ thống phanh dừng xe Toyota RAV4 22

2.2.2.1 Công dụng 22

2.2.2.2 Phân tích kết cấu cơ cấu phanh dừng xe Toyota RAV4 22

2.2.2.3 Nguyên lí làm việc 23

2.3 Hệ thống ABS 24

2.3.1 Sơ đồ và nguyên lý cơ bản của hệ thống phanh ABS 24

2.3.2 Chức năng của các bộ phận : 25

2.3.3 Các bộ phận của ABS 25

2.3.3.1 Cảm biến tốc độ bánh xe : 26

2.3.3.2 Bộ chấp hành ABS 26

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA RAV4 32

3.1 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Toyota RAV4 32

3.1.1 Sơ đồ tính toán và các thông số ban đầu 32

3.1.2 Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát 33

3.1.3 Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh 35

3.1.3.1 Xác định mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh sinh ra 35

3.1.3.2 Mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh 35

3.1.4 Tính toán xác định công ma sát riêng 37

3.1.5 Tính toán xác định áp lực trên bề mặt má phanh 38

3.1.6 Tính toán nhiệt trong quá trình phanh 38

3.2 Khai thác bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh TOYOTA RAV4 39

3.2.1 Các yêu cầu cơ bản khi kiểm tra hệ thống phanh 39

3.2.2 Bảo dưỡng hệ thống phanh TOYOTA RAV4 40

3.2.2.1 Chú ý khi sử dụng 40

3.2.2.2 Bảo dưỡng hệ thống phanh xe Toyota RAV4 41

3.2.3 Những hư hỏng và biện pháp khác phục 42

3.2.3.1 Những hư hỏng và biện pháp khác phục đối với hệ thống phanh chính 42

3.2.3.2 Những hư hỏng và biện pháp khác phục của phanh tay 44

3.2.4 Kiểm tra chẩn đoán và bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh 44

3.2.4.1 Kiểm tra và điều chỉnh bàn đạp phanh 44

3.2.4.2 Kiểm tra và sửa chữa các chi tiết phanh đĩa 47

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển củamột đất nước Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hànhkhách, phát triển kinh tế xã hội đất nước Từ lúc ra đời cho đến nay ô tô đã được sử dụngtrong rất nhiều lĩnh vực như giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, côngnghiệp, du lịch

Đất nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, các

ngành công nghiệp nặng luôn từng bước phát triển Trong đó, ngành công nghiệp ô tôluôn được chú trọng và trở thành một mũi nhọn của nền kinh tế và tỷ lệ nội địa hóa cũngngày càng cao Tuy nhiên, công nghiệp ô tô Việt Nam đang trong những bước đầu hìnhthành và phát triển nên mới chỉ dừng lại ở việc nhập khẩu tổng thành, lắp ráp các mẫu xesẵn có, chế tạo một số chi tiết đơn giản và sửa chữa Do đó, một vấn đề lớn đặt ra tronggiai đoạn này là tìm hiểu và nắm vững kết cấu của từng cụm hệ thống trên các xe hiệnđại, phục vụ quá trình khai thác sử dụng đạt hiệu quả cao nhất, từ đó có thể từng bướclàm chủ công nghệ

An toàn chuyển động của xe là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng xe,

nó được đánh giá bằng nhiều tiêu chí trong đó có hệ thống phanh Hệ thống phanh là mộttrong những cụm quan trọng nhất của xe ôtô, bởi vì nó đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc

độ cao, do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển Xuất phát từ những yêu cầu và

đặc điểm đó, em đã thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khai thác hệ thống

phanh xe Toyota RAV4 ” Các nội dung chính của đề tài là:

 Giới thiệu chung về xe Toyota RAV4

 Phân tích kết cấu hệ thống phanh Toyota RAV4

 Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh Toyota RAV4

Được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Th.s Đỗ Thành Phương và sự nỗ lực

của bản thân, em đã hoàn thành đồ án đúng thời gian quy định Tuy nhiên do trình độ vàkinh nghiệm thực tế còn ít, nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót, chưa hợp lý Vì vậy emrất mong được sự đóng góp của các thầy giáo cùng toàn thể các bạn

Sinh viªn thùc hiÖn!

Phạm Văn Tới

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA RAV4

1.1 Giới thiệu chung về xe Toyota RAV4

Toyota là công ty đứng đầu thị trường Việt Nam và trên toàn thế giới về thị phần.Toyota sản xuất đa dạng các loại xe từ trung bình đến hạng sang Trong đó các dòng xechiếm được lòng tin của người Việt là: Vios, Lan Cruiser, Camry, RAV4 và một sốdòng xe khác Trong giới hạn của đồ án tốt nghiệp xin được giới thiệu riêng dòng xeRAV4 phiên bản 2010

1.1:Hình dáng ngoài xe Toyota RAV4 Toyota RAV4 ra đời cách đây vài năm và cho đến thời điểm này nó đã được cảitiến và nâng cấp nhiều kể từ động cơ, nội ngoại thất và cả hình dáng Trong đó ToyotaRAV4 model 2009 và 2010 đã chiếm được rất lớn thị phần Việt Nam và toàn thế giới.Toyota RAV4 phiên bản 2010 được trang bị hệ thống hỗ trợ lùi, gồm camera hỗ trợquan sát sau và màn hình tích hợp trong gương chiếu hậu trong xe ở phiên bản tiêuchuẩn Phiên bản này có thêm giàn âm thanh JBL tuỳ chọn mới, với các nút điều khiểntích hợp trên vô - lăng và hệ thống kết nối Bluetooth cho phép đàm thoại điện thoạirảnh tai

Toyota RAV4 phiên bản 2010 mở rộng gói trang thiết bị thể thao với động cơ 4 lanh 2.5L công suất 179 mã lực đi cùng hệ dẫn động 2 banh (4x2) và 4 banh (4x4) Màmức tiêu hao nhiên liệu thấp hơn với 11,2 lít cho 100 km trong thành phố và 8,7 lít trênđường trường Gói trang thiết bị này trước đây chỉ có ở các xe động cơ V6 3.5L côngsuất 269 mã lực đi cùng hệ dẫn động 4 bánh

Phiên bản 2010 hình thức thể thao thêm một số chi tiết mạ crôm vào thiết kế cửasau, gương chiếu hậu hai bên có sưởi và tích hợp đèn xi-nhan, đầu chụp ống xả bằng thépkhông gỉ và rất nhiều thiết bị tiện nghi khác.

Toyota RAV4 la chiếc xe mà bất cứ ai cũng hăng mong ước có được Nó đáp ứngnhu cầu cho hầu hết mọi đối tượng: vận hành tốt, tiết kiệm nhiên liệu, rộng rãi, giá cảphải chăng, và chở thanh một trong các xe bán chạy nhất của Toyota

1.2 Tính năng kỹ thuật của xe Toyota RAV4

1.2.1 Động cơ:

Với động cơ I-4 dung tích 2.5L, công suất đạt được ở mức 179 mã lực và 233 Nmcho mô-men xoắn khi đi kèm với hộp số tự động sáu cấp có tích hợp cần gạt bằng tay.Tuy nhiên, phần công suất vượt trội này cũng không gây ảnh hưởng đáng kể đến hiệusuất hoạt động của xe, vẫn đảm bảo hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu ở mức 11,2 lít/100kmtrong thành phố và 8,7 lít/100km trên xa lộ Vào những ngày nóng, chế độ "Eco" đượckhởi động chỉ bằng một nút bấm, sẽ tự động điều chỉnh công suất hệ thống điều hòakhông khí trong xe để tối đa hóa khả năng tiết kiệm nhiên liệu

1.2.2 Hệ thống điều khiển:

Có nhiệm vụ giữ được hướng xe chạy và tốc độ theo nhu cầu của người lái Hệthống điều khiển của xe ôtô bao gồm hai hệ thống chính: hệ thống lái và hệ thống phanh

1.2.2.1 Hệ thống lái:

Hệ thống lái có chức năng giữ nguyên hoặc thay đổi hướng chuyển động của xe

Hệ thống lái của xe Toyota RAV4 với dẫn động lại có trợ lực thuỷ lực Do đó người lái

xe quay tay lái được nhẹ nhàng hơn, dễ khắc phục được lực cản nên điều khiển xe an toànhơn Cơ cấu lái kiểu bánh răng , thanh răng, xy lanh của bộ trợ lực lái nằm ở cơ cấu lái.Mỗi đòn ngang bên có hai khớp cầu, một khớp nối với đòn dẫn động bánh xe và khớpcòn lại nối với thanh răng Bánh răng nằm ở bên phải cơ cấu lái Giảm chấn của hệ thốnglái một đầu được bắt với thanh răng và một đầu bắt với vỏ xe Giảm chấn được đặt ở đònngang bên trái nhằm hạn chế rung động đặt lên hệ thống lái

1.2.2.2 Hệ thống phanh:

Xe Toyota RAV4 gồm có phần phanh chân và phần phanh tay:

+ Phanh chân dùng để điều chỉnh tốc độ xe chạy trên đường

+ Phanh tay dùng để dừng xe tại chỗ

- Hệ thống phanh xe RAV4 có cơ cấu phanh trước và phanh sau đều là phanh đĩa

và được dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không Ngoài rà còn gắn cơ cấu tự điều chỉnhkhe hở của má phanh và đĩa phanh, bộ phân bố lực phanh điện tử

1.2.3 Hệ thống treo:

Là cơ cấu nối giữa khung xe và bánh xe Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống treo làgiảm các va đập làm ôtô chuyển động êm dịu khi đi qua các mặt đường gồ ghề khôngbăng phẳng Hệ thống treo gồm có treo trước và treo sau Cả hai bộ treo trước và bộ treosau của xe RAV4 đều là kiểu đòn kẹp và thanh xoắn

Thanh xoắn là một thanh bằng thếp lò xo, dùng tính đàn hồi xoắn của nó để cản lại

sự xoắn Một đầu thanh xoắn được ngàm chặt vào khung hay một dầm nào đó của thânôtô, đầu kia được gắn vào một kết cấu chịu tải xoắn của hệ thống treo

Do mức độ hấp thụ năng lượng trên một đơn vị khối lượng lớn hơn so với nhíp và

lò xo nên hệ thống treo loại thanh xoắn có kết cấu nhỏ gọn và bố trí đơn giản và thuậntiện khi bảo dưỡng

1.2.4 Các hệ thống khác:

+ Hộp số :kiểu hộp số tự động với 4 vùng số, ly hợp : đĩa ma sát khô

+ Xe sử dụng hai bán trục cho cầu trước chủ động

+ Hệ thống cung cấp nhiên liệu :sử dung hệ thống phun xăng điện tử

+ Hệ thống đánh lửa :kiểu bán dẫn có tiếp điểm ,khởi động bằng điện

+ Hệ thống làm mát :bằng phương pháp tuần hoàn cưỡng bức dòng nước nhờ bơm nước.+ Hệ thống bôi trơn cưỡng bức, Cơ cấu phân phối khí kiểu xupap treo

+ Xe được dẫn động cầu trước

1.2.5 Tiện nghi của xe :

Toàn bộ các phiên bản RAV4 2010 đều được tích hợp hệ thống chống bó cứngphanh tự động ABS và hỗ trợ phanh gấp BA, chức năng phân bố lực phanh điện tử EBD,

đi kèm với hệ thống cân bằng điện tử và tính năng kiểm soát độ bám tùy chọn

Các thiết bị như hệ thống điều hoà không khí với dàn lọc bụi, cửa thông gió động

cơ, khóa và gương chiếu hậu điều khiển điện tử, thiết bị kiểm soát hành trình, đèn phahalogen điều khiển tự động, vô lăng lái nằm nghiêng thu gọn, hệ thống bảo vệ xe , dànloa sáu đĩa 160W âm thanh nổi đi kèm với hệ thống CD player có giắc cắm đa năng…đều được cung cấp cho các phiên xe phiªn bản chuẩn

Ngoài không gian rộng rãi vừa đủ cho năm người, các mẫu RAV4 2010 còn có sứcchứa đồ đạc đáng kể với 0.42 m3

1.2.6 Các thông số cơ bản:

2.5L,I4,16xupáp Mỹ

RAV4 - 4WD2.5L,I4,16xupáp Mỹ

piston

Loại nhiên liệu

Hệ thống nạp nhiên

liệu

XăngSFI

XăngSFI

160

m3

lítPhanh trước, sau

Vành mâm xe

Lốp xe

ĐĩaHợp kim nhômP215/55R17

ĐĩaHợp kim nhômP225/55R17

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE

và phần đứng yên của xe Như vậy động năng chuyển động của xe biến thanh nhiệt năngcủa cơ cấu ma sát Nhiệt năng sẽ được truyền ra môi trường xung quanh để không làmhỏng cơ cấu ma sát

Hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe ABS Trên xe phanh chân là hệthống phanh cơ bản, còn phanh tay là phanh dự phòng Phanh tay phải có cấu trúc tựkhoá để người lái không phải liên tục tác động lực

Chương 2 của đồ ¸n ®i s©u vµo ph©n tÝch kÕt cÊu hÖ thèng phanh xe TOYOTA

RAV4

2.1 Công dụng và yêu cầu của hệ thống phanh

2.1.1 Công dụng của hệ thống phanh.

Hệ thống phanh giữ vai trò quan trong nhất trong đảm bảo an toàn chuyển độngcủa ô tô, nó cho phép người lái giảm tốc độ của xe cho đến khi dừng hẳn hoặc giảm đếnmột tốc độ nào đó, giữ cho xe cố định khi dừng đỗ Qua đó, nâng cao được vận tốc trungbình và năng suất vận chuyển của ô tô

2.1.2 Các yêu cầu đối với hệ thống phanh.

- Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất ở bất kỳ chế độ chuyển động nào, ngay cả khidừng xe tai chỗ, đảm bảo thoát nhiệt tốt

- Có độ tin cậy làm việc cao để ôtô chuyển động an toàn

- Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh phải nhỏ và đảm bảo phanh xe êmdịu trong mọi trường hợp

- Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện và có tính tuỳ động

- Đảm bảo sự phân bố mô men phanh trên các bánh xe theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào

- Các chi tiết phải có trọng lượng nhỏ, tuổi thọ cao, dễ sử dụng và chăm sóc, bảodưỡng bảo quản, thời gian bảo dưỡng sửa chữa ngắn.

- Đối với phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đứng yên ngay cả khi trên dốc có độdốc 16% trong thời gian dài

2.2 Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe Toyota RAV4.

Phanh đĩa được dùng phổ biến trên ôtô con và du lịch có vận tốc cao và nó cũngđược sử dụng trên xe TOYOTA RAV4 Ở xe này phanh đĩa cho cả cầu trước và cầu sau

Hệ thống bao gồm:

- Một xi lanh chính loại "tăng đem";

- Một bộ cường hoá chân không;

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh chính

(1) Bàn đạp phanh, (2) Trợ lực phanh, (3) Xylanh chính, (4) Bình chứa dầu, (5) Cơ cấu phanh trước, (7) Cơ cấu phanh sau

2.2.1.1 Dẫn động phanh.

Dẫn động phanh cần phải đảm bảo nhẹ nhàng, nhanh chóng và tính đồng thời làmviệc của các cơ cấu phanh Đồng thời đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa cácbánh xe Mặt khác dẫn động phanh còn phải đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bànđạp phanh và các lực dẫn động cho các cơ cấu phanh làm việc, đảm bảo hiệu suất làmviệc cao

Dẫn động của hệ thống phanh chính bao gồm : bàn đạp phanh, bộ trợ lực chânkhông, xi lanh phanh chính, cơ cấu tín hiệu, các đường ống dẫn và các ống mềm nối ghépgiữa xi lanh phanh chính và các xi lanh bánh xe

Dẫn động phanh dầu có ưu điểm phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao (do dầukhông bị nén) Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỉ số truyềncủa dẫn động dầu khônglớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh

Dẫn động của xe là dẫn động hai dòng độc lập Dẫn động hai dòng có nghĩa là từđầu ra của xi lanh chính có hai đường dầu độc lập dẫn đến các bánh xe của ôtô Để có haiđầu ra độc lập người ta sử dụng xi lanh chính kép (loại "tăng đem") Ở sơ đồ hình a thìmột dòng được dẫn động ra hai bánh xe cầu trước còn một dòng được dẫn động ra haibánh xe cầu sau Với cách bố trí này một trong hai dòng bị rò rỉ dòng còn lại vẫn có tácdụng Ví dụ trên hình vẽ khi dòng dầu ra cầu trước bị rò rỉ thì dòng dẫn ra cầu sau vẫn cótác dụng và lực phanh vẫn xuất hiện ở hai bánh sau khi phanh

ở sơ đồ hình b thì một dòng được dẫn tới một bánh xe phía trước và một bánh xe phía sau

so le nhau, còn một dòng được dẫn tới hai bánh xe so le còn lại

Trong trường hợp này khi một dòng bị rò rỉ thì dòng còn lại vẫn có tác dụng và lựcphanh vẫn sinh ra ở hai bánh xe so le trước và sau

Hình 2.2 Sơ đồ dẫn động phanh

a Xi lanh phanh chính.

Nhiệm vụ:

Nhiệm vụ của xi lanh phanh 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 công tác ở cácbanh xe Các buồng của xi lanh phanh chính được cung cấp dầu phanh từ bình dầu riêngbiệt bố trí trên thân xi lanh

Cấu tạo :

Cấu tạo của xi lanh chính của xe Toyota RAV4 loại "tăng đem" được thể hiện trênhình vẽ 2.3

Hình 2.3 Xi lanh phanh chínhTrong xi lanh chính của loại này bố trí hai pittông: pittông số 1 (còn gọi là pittông

sơ cấp), pittông số 2 (còn gọi là pittông thứ cấp) ứng với mỗi khoang của pittông trên xilanh đều có hai lỗ dầu: một lỗ bù dầu và một lỗ nạp dầu, như đối với xi lanh chính loạiđơn Một bình chứa dầu chung đặt trên xi lanh chính và có hai đường dẫn tới hai khoanglàm việc của hai pittông Hai lò xo hồi vị số 1 và số 2 có tác dụng đẩy pittông về vị trí tậncùng bên phải khi ở trạng thái chưa làm việc Pittông số 1 được chặn bởi vòng chặn vàvòng hãm, còn pittông số 2 được hặn bởi bulông bắt từ vỏ xi lanh Để đảm bảo sự hoạtđộng chính xác của hệ thống phanh hai dòng mạch chéo, áp suất dầu phải được tạo ra nhưnhau ở cả hai pittông số 1 và số 2 Để đạt được điều này thường lò xo hồi vị pittông số 1được đỡ bởi cốc chặn lò xo, cốc này được bắt vào pittông qua một bulông nối gọi là cầnđẩy Sở dĩ phải có cấu tạo như vậy bởi vì lò xo của pittông số 1 yêu cầu độ cứng lắp ghéplớn hơn lò xo pittông số 2 để thắng được sức cản ma sát lớn hơn của pittông số 2

Từ hai cửa ra của xi lanh chính, dầu được dẫn tới các xi lanh bánh xe Sau khi các pittôngtrong các xi lanh bánh xe đã đẩy các má phanh khắc phục khe hở để áp sát vào đĩa phanhthì áp suất dầu trong hệ thống bắt đầu tăng để tạo ra lực phanh ở các má phanh

Hình 2.5: Trạng thái nhả phanhKhi nhả bàn đạp phanh dưới tác dụng của các lò xo hồi vị ở cơ cấu phanh, ở bànđạp phanh và các lò xo hồi vị pittông trong xi lanh chính thì các pittông 1 và 2 được đẩytrả về vị trí ban đầu Dầu từ xi lanh bánh xe được hồi về xi lanh chính, kết thúc quá trìnhphanh.

Đối với xi lanh chính dẫn động hai dòng loại "tăng đem", nếu một dòng bị rò rỉ thìdòng còn lại vẫn có khả năng làm việc để thực hiện phanh các bánh xe của dòng còn lại

Ví dụ dòng thứ hai (được tạo áp suất bởi pittông số 2) bị rò rỉ, khi đó pittông số 2 sẽđược pittông số 1 tác dụng để chạy không sang trái Khi đuôi pittông số 2 bị chặn bởi vỏ

xi lanh thì dừng lại lúc đó pittông số 1 tiếp tục dịch chuyển và dầu ở khoang trước củapittông số 1 vẫn được bao kín và tăng áp suất để dẫn đến các xi lanh bánh xe Như vậymômen phanh vẫn được thực hiện ở các bánh xe này tuy nhiên hiệu quả phanh chung củaôtô sẽ giảm

Ngược lại, nếu dòng dầu thứ nhất (được tạo áp suất bởi pittông số 1) bị rò rỉ thìpittông số 1 sẽ chạy không đến khi cần đẩy chạm vào pittông số 2 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 cácbánh xe của nhánh này thực hiện phanh các bánh xe

b Trợ lực chân không:

Bộ trợ lực chân không dùng để nâng cao hiệu quả quá trình phanh xe và cải thiện điềukiện làm việc của lái xe khi điều khiển hoạt động trên đường

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

Hình 2.6 Kết cấu của bộ cường hoá chân không

1.Ống nối 9.Lò xo van khí 17 Tấm chặn

2.Thân sau trợ lực 10.Chắn bụi 18 Cần đẩy trợ lực

3.Lò xo màng 11.Lò xo van điều khiển 19.Bu lông

4.Màng cường hóa 12.Lọc khí 20.Vít điều chỉnh

5 Thân trước trợ lực 13.Cần van điều khiển 21.Piston xy lanh chính

6.Thân van 14 Giá đỡ lò xo 22.Xy lanh chính

7.Bu lông 15.Van van ĐK

8.Đế van 16.Van khí

A.buồng áp suất không đổi B.Buồng áp suất thay đổi

Nguyên lý làm việc:

*Trạng thái không đạp phanh :

Hình 2.7 Trạng thái không đạp phanh Van khí 16 nối với cần điều khiển van 15 kéo sang phải do lò xo hồi van khí 9 Vanđiều khiển 15 bị đẩy sang trái bởi lò xo van điều khiển 11 Nó làm cho van khí tiếp xúcvới van điều khiển Vì vậy không khí bên ngoài sau khi đi qua lọc khí 12 bị chặn lạikhông vào được buồng áp suất thay đổi B Lúc này, van chân không của thân van 6 bịtách ra khỏi van điều khiển 15 làm thông giữa cửa K và E, làm thông buồng áp suất thayđổi B và buồng áp suất không đổi A Do luôn có độ chân không trong buồng áp suấtkhông đổi A, nên cũng có độ chân không trong buồng áp suất thay đổi B Kết quả làpiston bị đẩy sang phải bởi lò xo màng 4

* Trạng thái đạp phanh:

Hình 2.8 Trạng thái đạp phanh

Khi đạp phanh, cần điều khiển 13 đẩy van khí 16 làm cho nó dịch chuyển sangtrái.

Van điều khiển 15 bị đẩy ép vào van khí bởi lò xo van điều khiển 11 nên nócũng dịch chuyển sang trái đến khi nó tiếp xúc với van chân không Vì vậy đường thônggiữa cửa K và cửa E bị bịt lại

Khi van khí dịch chuyển tiếp sang trái, nó tách khỏi van điều khiển 15 Vì vậykhông khí lọt được vào buồng áp suất thay đổi qua cửa B (sau khi đi qua lọc khí) Sựchênh lệch áp suất giữa buồng áp suất thay đổi B và buồng áp suất không đổi A làmpiston (màng trợ lực 4) dịch chuyển sang trái thông qua cần dẫn động làm pittông xy lanhdịch chuyển sang trái và làm tăng lực phanh

*Trạng thái giữ chân phanh:

Hình 2.9 Trạng thái giữ chân phanh

Nếu chỉ đạp một nửa hành trình bàn đạp phanh thì cần điều khiển van 13 và vankhí 16 sẽ dừng lại nhưng pittông (màng trợ lực 4), tiếp tục dịch chuyển sang trái do sựchênh áp Van điều khiển 15 vẫn tiếp xúc với van chân không nhờ lò xo van điều khiển

11 nhưng nó di chuyển cùng với pittông (màng trợ lực 4) Do van điều khiển 13 dịchchuyển sang trái và tiếp xúc với van khí 16 nên không khí bị ngăn không cho vào buồng

áp suất thay đổi B vì vậy áp suất trong buồng áp suất thay đổi B được giữ ổn định Kếtquả là có sự chênh áp không đổi giữa buồng áp suất không đổi A và và buồng áp suấtthay đổi B Vì vậy màng trợ lực 4 không dịch chuyển nữa và giữ nguyên lực phanh hiệntại

* Trạng thái trợ lực tối đa:

Hình 2.10 Trạng thái trợ lực tối đa

Nếu đạp bàn đạp phanh hết hành trình, van khí 16 sẽ tách hoàn toàn ra khỏi vanđiều khiển 15 Trong điều kiện này, buồng áp suất thay đổi B được điền đầy không khí và

sự chênh áp giữu buồng áp suất không đổi A và buồng áp suất thay đổi B đạt mức cựcđại Vì vậy tạo ra kết quả trợ lực lớn nhất tác dụng lên màng trợ lực

Ngay cả khi tác dụng thêm lực lên bàn đạp phanh thì mức độ trợ lực tác dụng lênpiston vẫn không đổi và lực tác dụng thêm này sẽ được truyền qua cần đẩy trợ lực đến xylanh chính

* Trạng thái nhả phanh:

Hình 2.11 Trạng thái nhả phanh

Khi nhả bàn đạp phanh, cần điều khiển 13 và van khí 16 bị đẩy sang phải nhờ lò

xo hồi van khí 9 và phản lực của pittông xy lanh phanh chính 21 Nó làm cho van khí 16vẫn tiếp xúc với van điều khiển 15, đóng đường thông giữa khí trời với buồng áp suấtthay đổi B Cũng lúc đó van khí 16 cũng nén lò xo van điều khiển 11 lại vì vậy van điềukhiển 15 bị tách ra khỏi van chân không làm thông buồng A với buồng B thông qua rãnh

E và K

*Khi không có chân không:

Nếu vì một lý do nào đó mà chân không không tác dụng lên trợ lực phanh thì sẽkhông có sự chênh áp giữ buồng áp suất thay đổi B và buồng áp suất không đổi A (cả haibuồng đều điền đầy không khí) Khi trợ lực phanh ở trạng thái không hoạt động, pittông(màng trợ lực 4) bị đẩy sang phải nhờ lò xo màng 3

Tuy nhiên khi đạp phanh, cần điều khiển 13 và bị đẩy sang trái và đẩy vào vankhí 16 và cần đẩy trợ lực Vì vậy lực từ bàn đạp phanh được truyền đến pittông xy lanhphanh chính 21 để tạo ra lực phanh Cùng lúc đó, van khí 16 đẩy vào tấm chặn van 17(được lắp trong thân van) Vì vậy, pittông (màng trợ lực 4) cũng thắng được sức cản của

lò xo màng 3 để dịch chuyển sang trái

Như vậy phanh vẫn có tác dụng ngay cả khi không có chân không tác dụng lên trợlực phanh Tuy nhiên do trợ lực phanh không hoạt động nên chân phanh cảm thấy nặng

* Ưu điểm của trợ lực chân không là khả năng dùng nó như một cụm phụ cùng vớiviệc sử dụng những bộ phận thông thường của dẫn động thủy lực

* Nhược điểm là kết cấu phức tạp không gọn

2.2.1.2 Phân tích đặc điểm cơ cấu phanh xe Toyota RAV4.

a Cơ cấu phanh bánh trước:

Cơ cấu phanh bánh trước ô tô Toyota RAV4 ơ cấu phanh đĩa có giá di động có khảnăng điều chỉnh khe hở bằng sự biến dạng của vành khăn làm kín.Trong kiểu này, xilanhcông tác được lắp đặt di động trên một hoặc hai chốt dẫn hướng có bạc lót bằng cao

su ,nhờ vậy cơ cấu xi lanh còn có thể dịch chuyển sang hai bên Gía đỡ xilanh chạy trênbulông, qua bạc, ống trượt Bạc và ống trượt được bôi trơn bằng một lớp mỡ mỏng vàđược bảo vệ bằng các chụp cao su che bụi Trên giá sử dụng hai bulông giá trượt đảm bảokhả năng dẫn hướng của giá đỡ xi lanh Pittông lắp trong giá đỡ xilanh và có một lỗ dẫndầu, một lỗ xả không khí Vòng khóa có tác dụng hạn chấ dịch chuyển của pittông và giữvông che chắn bụi cho xi lanh và pittông Vòng làm kín vừa làm chức năng bao kín vàbiến dạng để tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh Gía đỡ má phanh ômngoài giá đỡ xi lanh và được giữ bằng ốc bắt giá Các tấm má phanh bắt trên giá nhờrãnh, tấm định vị các vòng khóa, và lò xo khóa Chiều dày tấm má phanh 9- 12mm Máphanh co rãnh hướng tâm làm mát bề mặt ma sát khi phanh Trên má phanh có vòng lo

xo báo chiều dày má phanh Khi má phanh mòn ,đầu vong lo xo chạm vào đĩa phanh làmxuất hiện tia lửa báo cho người sử dụng biết để thay thế kịp thời Đĩa phanh bắt với moay

ơ nhờ bu lông bánh xe

Hình 2.12 Sơ đồ cấu tạo

Giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cốđịnh với dầm cầu Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với mộtpittông tì vào một má phanh Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ.

Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh đĩa

Hoạt động:

Bình thường khi chưa phanh do giá đỡ có thể di trượt ngang trên chốt nên nó tự lựa đểchọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa phanh hai bên là như nhau Khiđạp phanh( có thêm trợ lực chân không) dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn vào xi lanhbánh xe Pittông sẽ dịch chuyển để đẩy má phanh ép vào đĩa phanh Do tính chất của lực

và phản lực kết hợp với kết cấu tự lựa của giá đỡ nên giá đỡ mang má phanh còn lại cũngtác dụng một lực lên đĩa phanh theo hướng ngược với lực của má phanh do pittông tácdụng Kết quả là đĩa phanh được ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe đượcthực hiện.Khi nhả bàn đạp phanh , không còn áp lực lên pittông nữa lúc đó vòng cao suhồi vị sẽ kéo pittông về vị trí ban đầu, nhả má phanh ra, giữ khe hở tối thiểu quy định (tựđiều chỉnh khe hở má phanh)

Điều chỉnh phanh.

Hình 2.14 : sơ đồ điều chỉnh phanh

Vì vòng bít (cao su) của pittông tự động điều chỉnh khe hở của phanh, nên khôngcần điều chỉnh khe hở của phanh bằng tay Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thuỷ lực làmdịch chuyển pittông và đẩy đệm đĩa phanh vào rôto phanh đĩa Trong lúc pittông dịchchuyển, nó làm cho vòng bít của pittông thay đổi hình dạng Khi nhả bàn đạp phanh,vòng bít của pittông trở lại hình dạng ban đầu của nó, làm cho pittông rời khỏi đệm củađĩa phanh Do đó, dù đệm của đĩa phanh đã mòn và pittông đang di chuyển, khoảng dichuyển trở lại của pittông luôn luôn như nhau, vì vậy khe hở giữa đệm của đĩa phanh vàrôto đĩa phanh được duy trì ở một khoảng cách không đổi

So với phanh tang trống thì phanh đĩa có ưu điểm sau :

-Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh (ma sát) ổn định khi hệ số ma sát thayđổi, hơn cơ cấu phanh kiểu tang trống Diều này giúp cho bánh xe bị phanh làm việc ổndịnh ,nhất là ở nhiệt độ cao

-Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn nên tổng khối lượng của các chi tiết khôngtreo nhỏ, nâng cao tính êm dịu và sự bám đường của banh xe

-Khả năng thoát nhiệt ra môi trường dễ dàng

- Dễ dàng trong sửa chữa và thay thế tấm ma sát

- Công nghệ chế tạo gặp ít khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành trong sảnxuất

- Dễ dàng bố trí cơ cấu tự điều chỉnh tự động khe hở của má phanh và đĩa phanh

b Cơ cấu phanh bánh sau :

Cơ cấu phanh sau dùng phanh tay kiểu tang trống ,lấy bề mặt trụ của đĩa phanh làmtang trống, phanh chân dạng đĩa có giá đỡ xi lanh di động Trên giá đỡ có cửa sổ kiểm trachiều dày tấm ma sát và miếng báo chiều dầycủ má phanh Đĩa phanh có các lỗ tảnnhiệt Tấm ma sát được ghép với tấm thép tạo nên má phanh Pittông và xilanh là cơ cấuphanh có khả năng tự điều chỉnh khe hở Pittông không có vòng khóa ngoài Mâm phanh

có vòng thép lá che bụi phía trongvà được khoét vừa đủ không gian lắp giá đỡ xilanh

*Hoạt động: tương tự như cơ cấu phanh trước

2.2.2 Hệ thống phanh dừng xe Toyota RAV4.

Về mặt cấu tạo phanh dừng cung bao gồm hai bộ phận chính là cơ cấu phanh vàdẫn động phanh Trong đó cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của cácbánh xe hoặc bố trí trên trục ra của hộp số Đối với dẫn động phanh của hệ thống phanhdừng hầu hết là dẫn động cơ khí được bố trí và hoạt động độc lập với dẫn động phanhchính và được điều khiển bằng tay, vì vậy còn được gọi là phanh tay

2.2.2.1 Công dụng.

Phanh dừng được dùng để dừng xe trên dốc hoặc đường bằng Ngoài ra phanh dừngcòn được sử dụng trong trường hợp sự cố khi hỏng phanh chính

2.2.2.2 Phân tích kết cấu cơ cấu phanh dừng xe Toyota RAV4

Trên xe RAV4 người ta sử dụng cơ cấu phanh ở các bánh xe phía sau làm phanhdừng.Ở cơ cấu phanh ngoài phần dẫn động bằng thuỷ lực của phanh chân còn có thêmcác chi tiết của cơ cấu phanh dừng

Phanh tay sử dụng bề mặt trụ trong của đĩa phanh làm tang trống, phanh chân dẫnđộng nhờ xi lanh thủy lực, phanh tay dẫn động bằng cáp kéo

Hình 2.15 Cơ cấu phanh dừng

Đòn quay 1 một đầu được liên kết bản lề với phía trên của một guốc phanh, đầudưới liên kết với cáp dẫn động 3 Thanh nối 2 liên kết một đầu với đòn quay 1 một đầuvới guốc phanh còn lại.

Khi điều khiển phanh tay thông qua hệ thống dẫn động, cáp 3 kéo một đầu của đònquay quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh bên trái Thông qua thanhnối 2 mà lực kéo ở đầu dây cáp 3 sẽ chuyển thành lực đẩy từ chốt bản lề của đòn quayvào guốc phanh bên trái và lực đẩy từ thanh kéo vào điểm tựa của nó trên guốc phanh bênphải Do đó hai guốc phanh được bung ra ôm sát trống phanh thực hiện phanh bánh xe

Để điều khiển cơ cấu phanh hoạt động cũng cần phải có hệ thống dẫn động Hệthống dẫn động của cơ cấu phanh dừng loại này thông thường bao gồm: Cần điều khiểntrên buồng lái thông qua các đòn và dây cáp dẫn tới cơ cấu phanh đặt tại bánh xe, các cơcấu điều khiển từ phanh tayđặt trong cơ cấu phanh nhận chuyển dịch nhờ dây cáp lồngvào cơ cấu phanh Sơ đồ nguyên lí thể hiện hình vẽ

Hình 2.16 Dẫn động phanh dừng (phanh tay)

2.2.2.3 Nguyên lí làm việc

-Khi chưa phanh :Người lái không tác dụng vào cần kéo phanh, chốt điều chỉnh nằm

ở vị trí bên phải, đế bi chưa tác dụng vào viên bi, dưới tác dụng của lò xo kéo guốc phanh

và má phanh cách tang trống phanh một khoảng nhất định

- Khi phanh xe : Người lái kéo cần kéo phanh, dây cáp dịch chuyển sang trái kéotheo chạc điều chỉnh thông qua đòn bẩy làm dế bi dịch chuyển đẩy các viên bi tì sát vàoguốc phanh, đẩy guốc phanh và má phanh ép sát vào tang phanh thực hiện phanh xe, nếu

để ngyuên vị trí đó cần kéo phanh được cố định nhờ cá hãm

-Khi thôi phanh : Người lái nhả cá hãm cần kéo phanh tay các chi tiết lại trả về vị trí

hi chưa phanh nhờ các lò xo hồi vị, lò xo kéo má phanh Do đó xe không bị phanh

2.3.1 Sơ đồ và nguyên lý cơ bản của hệ thống phanh ABS

Ngoài bộ cường hoá chân không và xi lanh chính hệ thống phanh ABS còn có thêmcác bộ phận sau: các cảm biến tốc độ bánh xe, bộ ABS-ECU, bộ chấp hành ABS (hình2.18)

Hình 2.18 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh ABS

2.3.2 Chức năng của các bộ phận :

- Cảm biến tốc độ bánh xe nhằm phát hiện tốc độ góc của bánh xe và gửi tín hiệu đến bộABS-ECU;

- ABS-ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ ôtô và sự thay đổi tốc

độ của bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe Khi phanh ABS-ECU điều khiển các bộ chấphành để cung cấp áp suất tối ưu cho mỗi xi lanh bánh xe;

- Bộ chấp hành ABS (cụm điều khiển thuỷ lực) hoạt động theo mệnh lệnh từ ECU đểtăng, giảm hay giữ nguyên áp suất dầu cần thiết đảm bảo hệ số trượt tốt nhất (10%-30%)tránh bó cứng bánh xe

2.3.3 Các bộ phận của ABS

Các bộ phận và bố trí chung của hệ thống phanh ABS được chỉ ra trên hình 2.19 Và

đã trình bày trong phần sơ đồ cấu tạo và nguyên lý cơ bản

Dưới đây sẽ phân tích cấu tạo và nguyên lý làm việc của các bộ phận chính

Hình 2.19 Các bộ phận và bố trí hệ thống ABS

2.3.3.2 Bộ chấp hành ABS

Bộ chấp hành ABS có nhiệm vụ cấp hay ngắt dầu có áp suất từ xi lanh phanhchính đến mỗi xi lanh phanh bánh xe theo tín hiệu từ bộ ABS-ECU để điều khiển tốc độbánh xe ôtô khi phanh

Có nhiều kiểu bộ chấp hành ABS khác nhau, ở đây chúng ta sẽ chỉ mô tả một bộchấp hành ABS điển hình loại bốn van điện từ ba vị trí

Cấu tạo chung và hình dáng bên ngoài của bộ chấp hành ABS được thể hiện trênhình 2.21

Hình 2.21 Cấu tạo chung của bộ chấp hành ABS

Để có thể dễ dàng nhận biết sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ chấp hànhABS, chúng ta sẽ phân tích trên hình 2.22

Bộ chấp hành ABS loại này có hai van để điều khiển bánh xe trước bên phải và bên tráimột cách độc lập với nhau trong khi đó hai van còn lại điều khiển đồng thời bánh xe saubên phải và bên trái Vì vậy hệ thống này được gọi là hệ thống ba kênh

Hình 2.22 Sơ đồ nguyên lý của bộ chấp hành ABS

* Hoạt động của bộ chấp hành ABS có thể được mô tả như sau:

- Khi phanh bình thường - ABS không hoạt động (hình 2.23):

Khi phanh bình thường, tức là lực cản trong cơ cấu phanh còn nhỏ chưa có nguy cơ làmbánh xe bị trượt, khi này ABS không hoạt động ABS-ECU không gửi tín hiệu bằng dòngđiện đến cuộn dây của van do đó van ba vị trí bị ấn xuống bởi lò xo hồi vị và cửa "A" mởcòn cửa "B" đóng

Hình 2.23 Nguyên lý của bộ chấp hành ABS khi phanh bình thườngKhi đạp phanh, áp suất dầu trong xi lanh phanh chính tăng dầu phanh sẽ đi từ cửa

"A" đến cửa "C" trong van điện từ ba vị trí rồi tới xi lanh bánh xe

Dầu phanh không vào được bơm bởi van một chiều số 1 gắn trong mạch bơm

Khi thôi phanh, dầu phanh hồi từ xi lanh bánh xe về xi lanh chính qua cửa "C" đếncửa "A" và van một chiều số 3 trong van điện từ ba vị trí

ở chế độ này trạng thái của bộ chấp hành ABS được tóm tắt trong bảng sau:

Van điện từ ba vị trí Cửa "A" mở

Cửa "B" đóng