Thiết kế hệ thống phanh xe toyota corolla altis

MỤC LỤCLời nói đầu…………………………………………………………………….3Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh…………………………………..51.1. Công dụng………………………………………………………………..51.2. Phân loại hệ thống phanh………………………………………………51.3. Các yêu cầu cơ bản của hệ thống phanh………………………………...18Chương 2: Giới thiệu về xe tham khảo…………………………………… 192.1. Các thông số về xe tham khảo…………………………………………..202.2. Giới thiệu về hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không trên xe TOYCOROLLA……………………………………………………..212.2.1. Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng trên xe tham khảo……….212.2.2. Xy lanh chính…………………………………………………………222.2.2.1. Cấu tạo………………........................................................................232.2.2.2. Hoạt động…………………………………………………………...232.3.Trợ lực phanh trong xe TOYOTA COROLLA……………………….282.3.1. Cấu tạo………………………………………………………………...282.3.2. Hoạt động……………………………………......................................302.4. Bộ điều hoà lực phanh…………………………………………………..362.4.1. Cấu tạo……………… ……………………………………………….362.4.2. Nguyên lý hoạt động.. ………………………………………………..372.5. Cơ cấu phanh.………….………………………………………………..412.5.1.Cơ cấu phanh sau……...……………………………………………….412.5.2.Cơ cấu phanh trước…...……………………………………………..42Chương 3:Thiết kế tính toán hệ thống phanh…………...………………....453.1. Một số chi tiết chính của các cơ cấu phanh đã chọn…………..………..463.1.1Trống phanh…………………………………………….………….. …463.1.2.Guốc phanh…………………………………………….…………... …463.2.Xác định mômen phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh...…….. .…463.3.Thiết kế tính toán cơ cấu phanh sau ( phanh guốc )………..,...…….. ….483.3.1.Xác định bán kính ủ của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh………...483.3.2 Xác định lực tác dụng lên cơ cấu phanh tự cường hoá …………….....493.4. Tính toán cơ cấu phanh trước (phanh đĩa)…………………………..…..523.5. Kiểm tra hiện tượng tự xiết cho cơ cấu phanh sau……………………...533.6. Kiểm bền cơ cấu phanh…………………………………….…………...543. 6.1. Xác định chiều rông má phanh theo điều kiện áp suất. ……………...543.6.2 Kiểm bền theo kích thước má phanh...………………………………...543.7. Tính bền một số chi tiết của cơ cấu phanh……………………………...583.7.1 Tính bền trống phanh…………………………………………………..583.7.2 Tính bền xi lanh phanh bánh xe……………………………………….59Chương 4:Thiết kế tính toán dẫn động phanh……………………………….704.1.Tính toán dẫn động phanh……………………………………………….704.1.1. Xác định đường kính làm việc của xilanh bánh xe…………………704.1.2 Chọn đường kính xilanh chính D, kích thước đòn bàn đạp l, l’:……714.2. Thiết kế tính toán bộ trợ lực……………………………………………734.2..1 Thiết kế bộ cường hoá ……………………………………………….734.2.2. Hệ số cường hoá………………………………………………………744.2.3. Xác định kích thước màng cường hoá………………………………...754.2.4. Tính lò xo màng cường hoá…………………………………………..76Chương 5: Công nghệ gia công chi tiết xilanh phanhsau……………………805.1. Phân tích kết cấu – Chọn dạng sản xuất………………………………..805.2. Lập quy trình công nghệ……………………………………………….81Chương 6 : Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh………………………...88Kết luận chung…………………………………………………………….94Tài liệu tham khảo…………………………………………………………95

MỤC LỤC

Lời nói

đầu……….3

Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh……… 5

1.1 Công dụng……… 5

1.2 Phân loại hệ thống phanh………5

1.3 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống phanh……… 18

Chương 2: Giới thiệu về xe tham khảo……… 19

2.1 Các thông số về xe tham khảo……… 20

2.2 Giới thiệu về hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không trên xe TOYCOROLLA……… 21

2.2.1 Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng trên xe tham khảo……….21

2.2.2 Xy lanh chính………22

2.2.2.1 Cấu tạo……… 23

2.2.2.2 Hoạt động……… 23

2.3.Trợ lực phanh trong xe TOYOTA COROLLA……….28

2.3.1 Cấu tạo……… 28

2.3.2 Hoạt động……… 30

2.4 Bộ điều hoà lực phanh……… 36

2.4.1 Cấu tạo……… ……….36

2.4.2 Nguyên lý hoạt động ……… 37

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

3.1.2.Guốc phanh……….………… …46

3.2.Xác định mômen phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh …… …46

3.3.Thiết kế tính toán cơ cấu phanh sau ( phanh guốc )……… , …… ….48

3.3.1.Xác định bán kính ủ của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh……… 48

3.3.2 Xác định lực tác dụng lên cơ cấu phanh tự cường hoá ……… 49

3.4 Tính toán cơ cấu phanh trước (phanh đĩa)……… … 52

3.5 Kiểm tra hiện tượng tự xiết cho cơ cấu phanh sau……… 53

3.6 Kiểm bền cơ cấu phanh……….………… 54

3 6.1 Xác định chiều rông má phanh theo điều kiện áp suất ……… 54

3.6.2 Kiểm bền theo kích thước má phanh ……… 54

3.7 Tính bền một số chi tiết của cơ cấu phanh……… 58

3.7.1 Tính bền trống phanh……… 58

3.7.2 Tính bền xi lanh phanh bánh xe……….59

Chương 4:Thiết kế tính toán dẫn động phanh……….70

4.1.Tính toán dẫn động phanh……….70

4.1.1 Xác định đường kính làm việc của xilanh bánh xe………70

4.1.2 Chọn đường kính xilanh chính D, kích thước đòn bàn đạp l, l’:……71

4.2 Thiết kế tính toán bộ trợ lực………73

4.2 1 Thiết kế bộ cường hoá ……….73

4.2.2 Hệ số cường hoá………74

4.2.3 Xác định kích thước màng cường hoá……… 75

4.2.4 Tính lò xo màng cường hoá……… 76

Chương 5: Công nghệ gia công chi tiết xilanh phanhsau………80

5.1 Phân tích kết cấu – Chọn dạng sản xuất……… 80

5.2 Lập quy trình công nghệ……….81

Chương 6 : Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh……… 88

Kết luận chung……….94Tài liệu tham khảo………95

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển lớn mạnh của tất cả các ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi cầnchuyên chở khối lượng lớn hàng hoá và hành khách Tính cơ động cao, tínhviệt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ôtôtrở thành một trong những phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hoá vàhánh khách, đồng thời ôtô đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở cácnước có nền kinh tế phát triển Hiện nay ở nước ta số lượng ôtô tư nhân cũngđang phát triển cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ xe trên đườngngày càng cao

Do mật độ ôtô trên đường ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càngcao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết hàng đầuluôn cần phải quan tâm ở nước ta những năm gần đây số vụ tai nạn và sốngười chết do tai nạn là rất lớn Theo thống kê của các nước thì trong tai nạngiao thông đường bộ 60-70% do con người gây ra, 10-15% do hư hỏng máymóc, trục trặc về kỹ thuật và 20-30% do đường xá xấu Trong nguyên nhân

hư hỏng do máy móc, trục trặc về kỹ thuật thì tỷ lệ tai nạn do các cụm của ôtôgây nên được thống kê như sau: phanh chân 52,2-74,4%, phanh tay 4,9-16,1%, lái 4,9-19,2%, chiếu sáng 2,3-8,7%, bánh xe 2,5-10%, các hư hỏngkhác 2-18,2%

Từ các số liệu nêu trên thấy rằng, tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Công việc thiết kế hệ thống phanh bao gồm các phần sau

- Phân tích hệ thống phanh

- Lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu phanh và dẫn động phanh nhằm đạthiệu quả phanh cao nhất trong mọi điều kiện hoạt động của xe

- Thiết kế các cụm chi tiết trong hệ thống phanh một cách phù hợp

Qua thời gian gần 4 tháng với sự giúp đỡ tận tình của thầy Phạm Huy Hường

và các thầy trong bộ môn Ôtô em đã hoàn thành nội dung đồ án được giao

Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên đồ án của em sẽ không tránh khỏi những thiếu xót Em rất mong sự chỉ bảo của các thầy để đề tài tốt nghiệp được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn

1.2 Phân loại :

1.2.1 Phân loại theo công dụng

- Hệ thống phanh chính (phanh chân)

- Hệ thống phanh dừng (phanh tay)

- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ)

1.2.2 Phân loại theo cơ cấu phanh

1.2.2.1 Cơ cấu phanh guốc

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

3- Tang trống 7- Đòn dẫn động cam

4- Chốt phanh 8- Bầu phanh

Cơ cấu phanh guốc gồm có trống phanh 3 quay cùng với các bánh xe, cácguốc phanh 1 lắp với phần không quay là mâm phanh, trên guốc có lắp các

má phanh 2, một đầu của guốc phanh quay quanh chốt tựa 4, đầu còn lại tỳvào piston của xilanh công tác 5 nếu là dẫn động thuỷ lực, hoặc là cam ép 6nếu là dẫn động khí nén Trong trường hợp dẫn động thuỷ lực áp suất chấtlỏng trong xilanh tác dụng lên các piston và đẩy các guốc phanh ép vào tangtrống thực hiện quá trình phanh Đối với dẫn động khí nén, áp suất khí tạo nênlực trên ty đẩy và thông qua đòn dẫn động 7 làm quay cam 6 đẩy các guốcphanh ép vào tang trống

Trên thưc tế, cấu tạo của cơ cấu phanh có thể khác nhau ở cách bố trí cácguốc phanh, chẳng hạn đối với dẫn động thuỷ lực các guốc phanh có thể đượcđiều khiển bằng một xi lanh độc lập đặt đối xứng với nhau qua tâm của cơ cấuphanh, các guốc phanh có thể được bố trí như hình trên nhưng không có tâmquay cố định mà đầu dưới của chúng được nối với nhau bởi một thanh liênđộng Khe hở giữa các guốc phanh được điều chỉnh thường xuyên trong quátrình sử dụng Các cơ cấu điều chỉnh sử dụng hiện nay rất phong phú, trong

đó có các phương pháp điều chỉnh tự động

* Ưu điểm:

- Mô men phanh lớn do diện tích tiếp xúc giữa má phanh và trống phanh lớn

- Giá thành rẻ

- Cơ cấu phanh được che kín trong quá trình làm việc

- Phanh guốc không nguy hiểm khi phanh gấp do áp suất phanh không lớn

- Má phanh lâu mòn hơn so với phanh đĩa

* Nhược điểm

- Cơ cấu phanh guốc thoát nhiệt kém trong quá trình làm việc

- Khe hở giữa má phanh với trống phanh lớn

- Không có khả năng tự làm sạch

- Áp suất phân bố không đều trên bề mặt ma sát

* Sơ đồ các dạng cơ cấu phanh tang trống

- Cơ cấu phanh đối xứng qua trục nghĩa là hai guốc phanh bố trí đối xứng quađường trục thẳng đứng

Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này bao gồm một mâm phanh được bắt

cố định trên dầm cầu Trên mâm phanh có lắp hai chốt cố định để lắp ráp đầudưới của hai guốc phanh Hai chốt cố định này có thể có bố trí bạc lệch tâm

để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh phía dưới Đầu trên củahai guốc phanh được lò xo guốc phanh kéo vào ép sát với cam ép hoặc vớipiston xilanh Khe hở phía trên của má phanh và trống phanh được điều chỉnhbằng trục cam ép hoặc bằng hai cam lệch tâm

Trên hai guốc phanh có tán các tấm ma sát Các tấm này có thể dài liên tụchoặc phân thành một số đoạn

- Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Được thể hiện trên mâm phanh cũng bố trí guốc phanh, hai xilanh bánh xe,hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng nhau qua tâm Mỗiguốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệchtâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh và trống phanh Một phíacủa guốc phanh luôn tì vào piston của xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh.Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cơ cấu tựđộng điều chỉnh khe hở lắp trong piston của xilanh bánh xe Cơ cấu phanh đốixứng qua tâm thường có dẫn động bằng thuỷ lực và được bố trí ở cầu trướccủa ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ Bố trí sao cho khi ôtô chuyển động tiến thì cảhai guốc phanh đều là guốc xiết còn khi lùi lại trở thành hai guốc nhả Nhưvậy hiệu quả phanh khi tiến thì lớn còn khi lùi thì nhỏ tuy nhiên thời gian lùiôtô rất ít và tốc độ rất chậm nên không cần lực phanh hay mômen phanh lớn

- Cơ cấu phanh loại bơi

Hai guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả hai đều tựatrên hai xilanh công tác chung, loại này có lực phanh lớn, vì lực ép từ dầu có

áp suất đẩy cả hai đầu ép sát vào tang trống Tuy nhiên do sử dụng hai xi lanh

hưởng piston kia Kết cấu phanh dễ gây nên giá tri mômen phanh thay đổi,ảnh hưởng xấu đến chất lượng chuyển động của xe khi phanh

- Cơ cấu phanh tự cường hoá

Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốcphanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai

Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa: cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụngđơn, cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn

Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh đượcliên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh di động.Hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên

vỏ xi lanh bánh xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trượt của piston xi lanh

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh đượctựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe Cơ cấuphanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏđến trung bình

1.2.2.2 Cơ cấu phanh đĩa

1- Đĩa phanh2- Má phanh3- Xi lanh công tác4- Giá đỡ

Phần quay của cơ cấu phanh được nối với đĩa 1 toàn bộ cụm phanh được bốtrí trên gía đỡ 4 gồm các má phanh và các xilanh công tác 3, khi phanh ápsuất chất lỏng tác động lên các piston trong các xilanh công tác và đẩy máphanh 2 ép vào đĩa thực hiện quá trình phanh

Phanh đĩa thường có cơ cấu tự điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩaphanh Phanh đĩa được sử dụng chủ yếu trên các loại ôtô nhỏ và được dẫnđộng bằng thuỷ lực

trong rãnh xilanh, và vòng cao su này ép chặt lên piston Khe hở nhỏ tức hànhtrình piston nhỏ do đó tạo điều kiện để tăng tỷ số truyền của dẫn động.

- Ít bị ảnh hưởng khi bị nước văng vào so với cơ cấu loại trống do áp suất trên

bề mặt má phanh cao (40-50KG/cm2 khi phanh khẩn cấp, nghĩa là gấp 3-4 lầnlớn hơn so với áp suất trên mặt má phanh tang trống)

- Lực tác dụng lên cơ cấu phanh được cân bằng

- Áp suất phân bố đều trên bề mặt ma sát

- Biến dạng của đĩa và vỏ theo hướng trục

- Các tấm ma sát của loại phanh này hao mòn nhanh hơn phanh trống

- Cơ cấu phanh đĩa không được cân bằng vì khi phanh sẽ sinh các lực phụ tácdụng lên ổ bi của bánh xe

* Sơ đồ các dạng phanh đĩa

- Cơ cấu phanh đĩa có giá đặt xilanh cố định gồm hai xilanh công tác đặt haibên đĩa phanh Số lượng xilanh công tác có thể là 4 đặt đối xứng nhau, hoặc 3xilanh với 2 xilanh nhỏ một bên, còn bên kia là 1 xilanh lớn

Loại này, giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu Trên giá đỡ bố trí hai xilanh

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Khi thôi phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị bàn đạp được trả về vị trí banđầu, dầu từ xilanh bánh xễ hồi trở về vị trí ban đầu, dầu từ xilanh bánh xễ hồitrở về xilanh chính, tách má phanh khỏi đĩa phanh kết thúc quá trình phanh

1- Piston 2- Má phanh 3- Đĩa phanh 4- Giá cố định 5- Giá bắt

- Cơ cấu phanh đĩa có giá đặt xilanh

di động bố trí một xilanh Giá xilanh được di động trên các giá nhỏ dẫnhướng Khi phanh xilanh đẩy piston và má phanh vào đĩa phanh, sau đó đẩygiá đặt xilanh trượt trên trục dẫn hướng để ép nốt má bên kia vào đĩa phanh Loại này có kết cấu các tấm má phanh tự lựa được điều khiển bằng một xilanhlực đặt lên giá quay

1- Má phanh2- Đĩa phanh3- Piston4- Giá di động5- Giá dẫn hướng

1.2.2.3 Cơ cấu phanh

dừng

Phanh dừng được dùng để dừng (đỗ xe) trên đường dốc hoặc đường bằng.Nói chung hệ thống phanh này được sử dụng trong trường hợp ôtô đứng yên,không di chuyển trên các loại đường khác nhau.

Về cấu tạo phanh dừng cũng có hai bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫnđộng phanh

- Cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phíasau hoặc bố trí trên trục ra của hộp số

- Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng hầu hết là dẫn động cơ khí được

bố trí và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiểnbằng tay, vì vậy còn gọi là phanh tay

1.2.3 Phân loại theo dẫn động phanh

1.2.3.1 Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí

Dẫn động cơ khí có ưu điểm là độ tin cậy cao, nhưng lực tác dụng vào bànđạp lớn Nên phanh cơ khí chỉ được dùng trong phanh tay

1.2.3.2 Hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỷ số truyền của dẫn động dầu khônglớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh

Hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực thường được sử dụng trên ôtô du lịchhoặc ôtô tải nhỏ

Trong hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của mạch dẫnđộng mà người ta chia ra dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng

* Dẫn động một dòng nghĩa là từ đầu ra của xilanh chính chỉ có một đườngdầu duy nhất dẫn đến các xilanh bánh xe, dẫn động một dòng có kết cấu đơngiản nhưng độ an toàn không cao Vì vậy trong thực tế dẫn động phanh mộtdòng ít được sử dụng

* Dẫn động hai dòng nghĩa là từ đầu ra của xilanh chính có hai đường dầu độclập đến các xilanh bánh xe của ôtô Dưới đây là các sơ đồ dẫn động thuỷ lựchai dòng

- Một dòng dẫn động ra hai bánh xe cầu trước, còn một dòng dẫn tới các bánh

xe cầu sau, và dẫn động chéo, một dòng dẫn động cho bánh xe trước ở mộtphía và bánh xe sau ở phía khác, còn một dòng dẫn động cho các bánh xechéo còn lại

Hai kiểu dẫn động trên được dùng cho các xe con thông thường vì kết cấuđơn giản và giá thành hạ, ở sơ đồ dẫn động kiểu K khi một dòng bị hỏng sẽgây nên chênh lệch lực phanh ở các bánh xe của dòng còn lại làm cho ôtô cóthể bị quay trong mặt phẳng ngang

- Một dòng dẫn động cho tất cả các bánh xe ở hai cầu, còn một dòng chỉ dẫnđộng cho các bánh xe cầu trước Mỗi dòng dẫn động ba bánh xe, hai bánh xe

ở cầu trước và một bánh xe cầu sau Mỗi dòng dẫn động cho cả bốn bánh cầutrước và cầu sau

Ba kiểu dẫn động trên được dùng ở các xe có yêu cầu cao về độ tin vậy và vềchất lượng phanh Khi xảy ra hư hỏng một dòng thì hiệu quả phanh giảmkhông nhiều, do đó đảm bảo được an toàn chuyển động

Do hai dòng hoạt động độc lập nên khi một dòng bị rò rỉ thì dòng còn lại vẫn

có tác dụng Vì vậy phanh hai dòng có độ an toàn rất cao, nên được sử dụngnhiều trong thực tế

1.2.3.3 Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén

Trong dẫn động bằng khí nén lực tác dụng lên bàn đạp chủ yếu dùng đểđiều khiển van phân phối, còn lực tác dụng lên cơ cấu phanh do áp suất khínén tác dụng lên bầu phanh

Dẫn động khí nén có ưu điểm là lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ, lực phanh lớn Nhược điểm độ nhạy kém, cồng kềnh

Dẫn động phanh bằng khí nén chỉ dùng trên các ôtô tải trung bình và tải lớn

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

1- Máy nén khí 4- Cơ cấu phanh

2- Bình lắng nước và dầu 5- Bầu phanh

3- Bình chứa khí 6- Van phân phối

Máy nén khí 1 được dẫn động bởi động cơ bơm khí qua bình lắng nước vàdầu 2 đến bình chứa khí nén 3 Áp suất của khí nén trong bình xác định bởi áp

kế đặt trong buồng lái Khi cần phanh người lái tác dụng vào bàn đạp phanh,bàn đạp phanh sẽ dẫn động đòn van phân phối, lúc đó khí nén sẽ từ bình chứa

3 qua van phân phối 6 đến các bầu phanh 5 Màng của bầu phanh sẽ bị ép vàdẫn động cam phanh, do đó các má phanh được ép vào trống phanh để tiếnhành quá trình phanh

Trong hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén người ta thường sử dụng hailoại là dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng

* Dẫn động một dòng: nghĩa là từ đầu ra của van phân phối chỉ có một dòngkhí duy nhất tới các bầu phanh Dẫn động một dòng có kết cấu đơn giản, dễchế tạo, nhưng độ an toàn không cao nên không được sử dụng rộng rãi

* Dẫn động hai dòng: nghĩa là từ đầu ra của van phân phối có hai dòng khíđộc lập tới các bầu phanh, thường là một dòng tới hai bầu phanh cầu sau và

phức tạp hơn một dòng, nhưng độ an toàn rất cao Trường hợp nếu một dòng

có sự cố thì dòng còn lại vẫn hoạt động bình thường

1.2.3.4 Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén –thuỷ lực

Để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động thuỷ lực và khí nén người ta sửdụng hệ thống dẫn động phối hợp giữa thuỷ lực và khí nén Loại dẫn độngnày được sử dụng trên các xe tải trung bình

1- Bàn đạp phanh 5- Cơ cấu phanh

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Hệ thống phanh trên xe phải đảm bảo những yêu cầu sau:

- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãngđường phanh ngắn nhất khi phanh, gia tốc chậm dần cực đại khi phanh, thờigian phanh ngắn nhất

- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động củaôtô khi phanh

- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lưc tác dụng lên bàn đạp phanh hay đònđiều khiển không lớn

- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ để

sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh ở những cường độ phanh khácnhau

- Dẫn động phanh có độ nhạy cao

- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh

- Cơ cấu thoát nhiệt tốt

- Có hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh cao và ổn định trong điềukiện sử dụng

- Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe

- Có khả năng phanh ôtô khi đứng trên dốc trong thời gian dài

- Độ bền tuổi thọ và độ tin cậy cao, nhất là trong môi trường khí hậu nhiệt đớinóng ẩm như nước ta

CHƯƠNG II GIỚI THIỆU VỀ XE THAM KHẢO

1 CÁC THÔNG S C B N V XE THAM KH O :Ố CƠ BẢN VỀ XE THAM KHẢO : Ơ BẢN VỀ XE THAM KHẢO : ẢN VỀ XE THAM KHẢO : Ề XE THAM KHẢO : ẢN VỀ XE THAM KHẢO :

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT

Kích thước và trọng lượng

Chiều dài toàn bộ mm 4530

Chiều rộng toàn bộ mm 1705

Chiều cao toàn bộ mm 1500

Chiều dài cơ sở mm 2600

Chiều rộng cơ sở ( trước/sau ) mm 1480/1460

Khoảng sáng gầm xe mm 167,8

Toạ độ trọng tâm

Không tải a = 1.17; b = 1.43; hg= 700

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Mômen xoắn lớn nhất kg.m/rpm 17,4/4200

với VVT-i, 16 vanDung tích công tác động cơ cc 1974

Hệ thống nhiên liệu EFI ( phun xăng điện tử )

2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG THUỶ LỰC CÓ TRỢ LỰC CHÂN KHÔNG TRÊN XE COROLLA ALTIS :

2.1.Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng trên xe tham khảo

Hình 2.1 Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng.

1.Bánh xe; 2.Đĩa phanh; 3.Xylanh bánh trước;4.Xylanh chính; 5.Bàn đạp;6.Xylanh bánh sau; 7.Má phanh sau; 8.Trợ lực phanh 9.Bộ điều hoà lực phanh

Nguyên lý hoạt động của dẫn động thuỷ lực:

Khi không phanh: Lò xo hồi vị kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh,dầu áp suất thấp nằm chờ trên đường ống.

Khi người lái tác dụng vào bàn đạp 5,qua thanh đẩy sẽ tác động vàopittông nằm trong xylanh 4 ,ép dầu trong xylanh chính đi đến các đường ốngdẫn Chất lỏng với áp suất cao sẽ tác dụng vào các pitông ở xylanh bánh xe vàpitông ở cụm má phanh Hai pitông này thắng lực lò xo đẩy các guốc phanh

ép sát vào trống phanh thực hiện phanh, hay ép sát má phanh vào thực hiệnquá trình phanh

Khi thôi phanh người lái thôi tác dụng lên bàn đạp phanh, lò xo hồi vị sẽ

ép dầu từ xilanh bánh xe , và xylanh phanh đĩa về xilanh chính 4

Sự làm việc của dẫn động phanh thuỷ lực dựa trên quy luật thuỷ tĩnh Ápsuất trong sơ đồ dẫn động được truyền đến các xi lanh phanh bánh xe là nhưnhau, khi đó lực đẩy lên guốc phanh sẽ phụ thuộc vào piston xi lanh công tác.Khi tăng lực tác dụng lên bàn đạp phanh, và tất nhiên là lực tác dụng lênpiston xi lanh phanh chính, áp suất trong dẫn động và lực đẩy lên má phanh sẽtăng lên Do vậy dẫn động phanh thuỷ lực tác bảo đảm được sự làm việc đồngthời của các cơ cấu phanh, bảo đảm sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bàn đạp vàlực đẩy lên guốc phanh hay má phanh ở cơ cấu phanh đĩa

Các ưu điểm của dẫn động thủy lực:

Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xehoặc giữa các má phanh theo yêu cầu;

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Nhược điểm của hệ thống phanh thủy lực:

Tỷ số truyền của dẫn động không lớn nên không thể tăng lực điều khiểnlên cơ cấu phanh;

Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp

2.2.Xy lanh chính :

Xy lanh chính kiểu kép điều khiển của một hệ thống thuỷ lực hainhánh.Nó được thiết kế sao cho nếu một nhánh bị hỏng thì nhánh kia vẫnhoạt động để tạo ra một lực phanh tối thiểu.Đó là một trong những thiết bị

an toàn nhất của xe

hồi vị số 2 đẩy sang phải, nhưng không thể chuyển động hơn nữa do có bulông hãm.

Hình 2.3.Trạng thái không đạp phanh

2_Khi đạp phanh,piston số 1 dịch sang trái,cupben của nó bịt kín cửa hồi.Nhưvậy bịt đường dẫn dầu thông giữa xi lanh và bình chứa.Nếu piston bị đẩytiếp ,nó làm tăng áp suất dầu bên trong xi lanh;áp suất này tác dụng như thếlên piston số 2 ; piston số 2 hoạt động giống hệt như piston số 1 và tác dụnglên các xilanh bánh trước

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Hình 2.4.Trạng thái đạp phanh

3_Khi nhả bàn đạp phanh, các piston bị áp suất dầu và lực lò xò hồi vị đẩy về

vị trí ban đầu.Tuy nhiên do dầu không chảy từ xi lanh bánh xe về ngay lậptức, nên áp suất dầu trong xilanh chính giảm nhanh trong một thời gian ngắn(tạo ra độ chân không).Kết quả là, dầu trong bình chứa sẽ chảy vào xi lanhqua cửa vào qua rất nhiều khe trên đỉnh piston và quanh chu vi của cupben

Hình 2.5.Trạng thái nhả phanh 1

Sau khi piston trở về vị trí ban đầu, dầu từ xi lanh bánh xe dần dần hồi vềbình chứa dầu qua xilanh chính và các cửa bù.Các cửa bù cũng điều hoà sựthay đổi thể tích dầu trong xilanh mà nó có thể xảy ra bên trong xi lanh donhiệt độ thay đổi.Vì vậy nó tránh cho áp suất dầu tăng lên trong xilanh khikhông đạp phanh

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Hình 2.5.Trạng thái nhả phanh 2

Nếu dầu rò rỉ tại một nhánh của hệ thống phanh :

1_Rò rỉ dầu chứa phía sau xilanh chính :

Khi đạp phanh, piston số 1 dịch sang nhưng không sinh ra áp suất dầu ở phíasau xi lanh.Vì vậy piston số 1 nén lò xo để tiếp xúc với piston số 2 và đẩypiston số 2 sang trái ,piston số 2 làm tăng áp suất dầu phía trước xilanh ,vì vậylàm 2 phanh nối với phía trước xilanh hoạt động

Hình 2.6.Rò rỉ phía sau

2_Rò rỉ dầu phía trước xi lanh chính :

Hình 2.7.Rò rỉ phía trước

Do áp suất dầu không sinh ra ở phía trước xilanh ,piston số 2 bị đẩy sang tráiđến khi chạm vào thành xi lanh.Khi piston số 1 bị đẩy tiếp sang trái,áp suấtdầu phía sau xilanh tăng cho phép 2 phanh nối với phía sau xilanh hoạt động

2.3.Trợ lực phanh trong xe TOYOTA CORROLA :

Tích năng của bộ trợ lực phanh thay đổi phụ thuộc vào kích thước diện tíchcủa chân không và áp suất khí quyển.Diện tích này lớn hơn sẽ có trợ lực lớnhơn.Bình thường ,trợ lực phanh sẽ khuyếch đại lực phanh lên từ 2 đến 4 lần.2.3.1.Cấu tạo :

Trợ lực phanh có cấu tạo như hình vẽ :

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Hình 2.8.Trợ lực phanh

- Bên trong trợ lực phanh được nối với đường ống góp nạp ( hay bơmchân không ở động cơ diezen ) qua van một chiều.Khi nổ máy ,trợ lực phanhđược điền đầy chân không

- Van một chiều được thiết kế chỉ cho không khí đi từ trợ lực phanh vàođộng cơ chứ không thể đi ngược lại được.Vì vậy nó đảm bảo độ chânkhông lớn nhất sinh ra trong trợ lực phanh nhờ động cơ

- Trợ lực phanh được chia bởi màng 2 thành phần, buồng áp suất khôngđổi và buồng áp suất thay đổi.Vòng trong của màng được gắn lên thânvan cùng với piston trợ lực.Piston trợ lực và thân van được lò xo màngđẩy sang phải

- Thân van bao gồm một số cơ cấu.Không khí đi vào từ lọc khí theo sựhoạt động của cần điều khiển van.Vì vậy làm thay đổi áp suất trong

buồng áp suất thay đổi.Cần đẩy được gắn qua đĩa phản lực ,vào phầnbên trái thân van.Khi đạp phanh ,cần đẩy dịch sang trái để tác dụng lênxilanh chính.

- Cần điều khiển van được nối với bàn đạp phanh

- Các chi tiến chuyển động tương đối ( thân trợ lực và thân van ; thân trợlực và cần đẩy) đựoc lắp các phớt bao kín để đảm bảo độ chân khôngbên trong trợ lực

2.3.2.Hoạt động :

1_Khi không đạp phanh:

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Van khí được nối với cần điều khiển van và bị kéo sang phải do lò xo hồivan khí.Van điều khiển bị đẩy sang trái bởi lò xo van điều khiển.Nó làm chovan khí tiếp xúc với van điêu khiển.Vì vậy không khí bên ngoài sau khi đi qualọc khí bị chặn lại không vào được buồng áp suất thay đổi

Lúc này van chân không của thân van bị táchỉa khỏi van điều khiển làmthông giữa cửa A và B.Do luôn có độ chân không trong buồng áp suất khôngđổi, nên cũng có độ chân không trong buồng áp suât thay đổi.Kết quả làpiston bị đẩy sang phải bởi lò xo màng

2_Đạp phanh :

Khi đạp phanh , cần điều khiển van đẩy van khí làm cho nó dịch sangtrái.Van điều khiển bị đẩy ép vào van khí bởi lò xo van điều khiển nên nócũng dịch chuyển sáng trái đến khi nó tiếp xúc với van chân không.Vì vậyđường thông giữa cửa A và cửa B bị bịt lại

Hình 2.10 Đạp phanh 1

Khi van khí dịch chuyển tiếp sang trái ,nó tách khỏi van điều khiển.Vì vậykhông khí lọt được vào buồng áp suất thay đổi qua cửa B ( sau khi đi qua lọckhí ).Sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất thay đổi và buồng áp suâtkhông đổi làm piston dịch sang trái.Làm cho đĩa lực đẩy cần đẩy trợ lực sangtrái và làm tăng lực phanh.

Hình 2.11 Đạp phanh 2

3_Giữ chân phanh :

Nếu chỉ đạp một nửa hành trình bàn đạp phanh thì cần điều khiển van vàvan khí sẽ dừng nhưng piston tiếp tục dịch chuyển sang trái do sự chênháp.Van điều khiển vẫn tiếp xúc với van chân không nhờ lò xo điều khiển,

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Hình 2.12.Trạng thái giữ

4_Trợ lực phanh cực đại :

Nếu đạp bàn đạp phanh hết hành trình ,van khí sẽ tách hoàn toàn ra khỏivan điều khiển.Trong điều kiện này ,buồng áp suất thay đổi được điền đầykhông khí và sự chênh áp giữa buồng áp suất thay đổi và buồng áp suất khôngđổi đạt đến mức cực đại.Vì vậy tạo ra kết quả trợ lực lớn nhất tác dụng lênpiston.Ngay cả khi tác dụng thêm lực bàn đạp phanh thì mức độ trợ lực tácdụng lên piston vân không đổi và lực tác dụng thêm này sẽ được truyền quacần đẩy trợ lực đến xilanh phanh chính

Hình 2.13.Trợ lực cực đại

5_Nhả phanh :

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

lò xo hồi van khí và phản lực của xilanh phanh chính.Nó làm cho van khí tiếpxúc với van điều khiển ,đóng đường thông giứa khí trời với buồng áp suấtthay đổi.Cùng lúc đó van khí cũng nén lò xo van điều khiển lại.Vì vậy vanđiều khiển bị tách ra khỏi van chân không làm thông cửa A với cửa B.Nó cho

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Hình 2.14.Nhả phanh

6_Khi không có chân không :

Nếu vì một lý do nào đó mà chân không không tác dụng lên trợ lực phanhthì sẽ không có sự chênh áp giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suấtthay đổi ( cả 2 buồng điền đầy không khí).Khi trợ lực phanh ở trạng tháikhông hoạt động, piston bị đẩy sang phải bởi lò xo màng.Tuy nhiên khi đạpphanh , cần điều khiển bị đẩy sang trái và đẩy vào van khí, đĩa phản lực vàcần đẩy trợ lực.Vì vậy lực từ bàn đạp phanh được truyền đến piston xilanhphanh chính để tạo ra lực phanh.Cùng lúc đó ,van khí đẩy vào tấm chăn van( được lắp trong thân van ).Vì vậy ,piston cũng thắng được sức cản của lò xomàng để dịch sang trái.Như vậy, phanh vẫn có tác dụng ngay cả khi không có

chân không tác dụng lên trợ lực phanh.Tuy nhiên do trợ lực phanh không hoạtđộng nên chân phanh cảm thấy nặng.

Hình 2.15.Khi không có chân không

2.4.Bộ điều hoà lực phanh :

2.4.1.Cấu tạo :

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Hình 2.16.Sơ đồ kết cấu bộ điều hoà lực phanh

2.4.2.Nguyên lý hoạt động :

1_áp suất xilanh chính thấp :

Như hình vẽ dưới ,piston bị đẩy sang phải bởi lò xo.Dòng dầu từ xi lanhphanh chính qua khe hở giữa cupben xi lanh va piston vào các xi lanh phanhbánh xe sau

Hình 2.17.áp suất xi lanh chính thấp

2_áp suất xi lanh phanh chính cao :

Piston bị đẩy sang phải bởi lò xo.Tuy nhiên do áp suất tác dụng lên phíađầu bên phải piston ( mặt cắt A1) ,piston dich sang trái.Khi áp suất tăng đếnmột giới hạn nhất định,piston tiếp xúc với cupben xi lanh và đóng các cửa đầugiữa xi lanh phanh chính và các xi lanh phanh bánh sau

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

- Lực đẩy piston và cupben xi lanh sang phải: áp suất xi lanh chính xdiện tích áp suất tác dụng ( A3 ) + lực lò xo

- Lực đẩy piston và cupben xi lanh sang trái : áp suất xi lanh bánh xe xdiện tích áp suất tác dụng ( A2 )

Hình 2.19.

Khi đạp bàn đạp phanh sâu hơn nữa , áp suất xi lanh chính tăng nên piston bịđẩy sang phải và tách khỏi cupben xi lanh.Khi đó áp suất trong xi lanh bánh

xe cùng tăng ,piston lại bị đẩy sang trái (do sự chênh lệch diện tích bề mặt mà

áp suất tác dụng) làm đóng cửa dầu.Quá trình này lặp lại liên tục để điềuchỉnh áp suất xi lanh bánh xe

Hình 2.20.Đạp bàn đạp sâu thêm nữa

2 phía của piston ( phía xi lanh chính va phía xi lanh bánh xe ) , làm pistondịch sang phải do lực lò xo

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Minh S¬n - ¤t« K48

Hình 2.21.Nhả Phanh

2.5.Cơ cấu phanh :

2.5.1.Cơ cấu phanh sau :

Hình 2.22.Cơ cấu phanh tự cường hoá

1.Piston ; 2.Xilanh ;3.Guốc phanh ; 4.Lò xo hồi ; 5.Cáp tăng ; 6.Lò xo hồi 7.Đòn phanh tay