Tính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe du lịch dựa trên cơ sở toyota fortuner 2017

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỀ TÀI:TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE DU LỊCH DỰA TRÊN CƠ SỞ TOYOTA FORTUNER 2017 Người hướng dẫn : TS NGUYỄN VĂN ĐÔNG Sinh viên thực : HUỲNH NGỌC VIỆT Số thẻ sinh viên : 103140064 Lớp : 14C4A Đà Nẵng, 12/2019 NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Huỳnh Ngọc Việt Lớp: 14C4A Số thẻ SV: 103140064 Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở Toyota Fortuner 2017 Người hướng dẫn: Nguyễn Văn Đông Học hàm/ học vị: Tiến sĩ II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, khả ứng dụng đề tài: (điểm tối đa 2đ) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: (điểm tối đa 4đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: (điểm đánh giá tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Đề tài có giá trị khoa học/ có báo/ giải vấn đề đặt doanh nghiệp nhà trường: (điểm tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: (điểm đánh giá tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… III Đánh giá: Điểm đánh giá:……/10 (lấy đến số lẻ thập phân) Đề nghị: ☐Được bảo vệ đồ án ☐Bổ sung để bảo vệ ☐Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày… tháng…năm 2019 Người hướng dẫn TS Nguyễn Văn Đông ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Huỳnh Ngọc Vệt Lớp: 14C4A Số thẻ SV: 103140064 Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 217 Người phản biện: Phạm Quốc Thái Học hàm/ học vị: Tiến sĩ II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Điểm Điểm TT Các tiêu chí đánh giá tối đa Đánh giá Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải 80 đủ nhiệm vụ đồ án giao - - Tính (nội dung ĐATN có phần so với ĐATN trước đây) 1a 15 - - Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; ứng dụng thực tiễn - - Kỹ giải vấn đề; hiểu, vận dụng kiến thức bản, sở, chuyên ngành vấn đề nghiên cứu 1b 50 - - Chất lượng nội dung ĐATN (thuyết minh, vẽ, chương trình, mơ hình,…) - - Có kỹ vận dụng thành thạo phần mềm ứng dụng vấn đề nghiên cứu; 1c - - Có kỹ đọc, hiểu tài liệu tiếng nước ứng 15 dụng vấn đề nghiên cứu; - - Có kỹ làm việc nhóm; Kỹ viết: 20 2a - - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích 15 2b - - Thuyết minh đồ án khơng có lỗi tả, in ấn, định dạng Tổng điểm đánh giá theo thang 100: Quy thang 10 (lấy đến số lẻ) 5.Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời buổi bảo vệ: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Đề nghị: ☐Được bảo vệ đồ án ☐Bổ sung để bảo vệ ☐Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày… tháng… năm 2019 Người phản biện TS Phạm Quốc Thái TÓM TẮT Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở Toyota Fortuner 2017 Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Số thẻ SV: 103140064 Lớp: 14C4A Tóm tắt trình bày đồ án: Ngày nay, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng cho hành khách hàng hoá ngành kinh tế nước nhà, đồng thời trở thành phương tiện giao thông tư nhân nước có kinh tế phát triển Đối sinh viên ngành khí động lực em nhận thấy nghiên cứu tính tốn thiết kế hệ thống phanh việc bổ ích cho kiến thức sau Nhằm sâu tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, đặc tính làm việc tính tốn thiết kế để đến phương án tối ưu hệ thống phanh Từ đó, đề phương án thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu phanh, tăng tính ổn định tính dẫn hướng phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an tồn chuyển động tăng hiệu vận chuyển ô tô Nội dung đồ án: 1: Tổng quan hệ thống phanh 2: Giới thiệu xe tơ Toyota Fortuner 2017 3: Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe thiết kế 4: Hệ thống phanh ABS sử dụng xe thiết kế 5: Các hư hỏng biện pháp sửa chữa hệ thống phanh ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: HUỲNH NGỌC VIỆT Số thẻ sinh viên: 103140064 Lớp: 14C4A Khoa: Cơ khí Giao thơng Ngành: Cơ khí Động lực Tên đề tài đồ án: Tính toán, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở Toyota Fortuner 2017 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Trọng lượng toàn tải : Ga = 2500 (kg) - Động : Xăng - Công suất cực đại : 164 hp - Mô men xoắn cực đại : 245 N.m - Chiều rộng sở : B = 1545 (mm) - Chiều dài sở : L0 = 2745 (mm) - Vận tốc cực đại : V = 160 - Ký hiệu lốp : 265/65 R17 (Km/h) 4.Nội dung phần thuyết minh tính tốn: a: Tổng quan hệ thống phanh b: Giới thiệu xe ô tô Toyota Fortuner 2017 c: Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe thiết kế d: Hệ thống phanh ABS sử dụng xe thiết kế e: Các hư hỏng biện pháp sửa chữa hệ thống phanh 5.Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): Bản vẽ tổng thể xe Toyota Fortuner (1 A3) Bản vẽ sơ đồ hệ thống phanh chính, phanh ABS xe thiết kế (1 A3) Bản vẽ kết cấu bầu trợ lực chân không (1 A3) Bản vẽ cấu phanh trước (1 A3) Bản vẽ cấu phanh sau (1 A3) Các vẽ chi tiết trính phanh ABS (4 A3) 6.Họ tên người hướng dẫn:Ts.Nguyễn Văn Đông 7.Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 01/9/2019 8.Ngày hoàn thành đồ án: 15/12/2019 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Trưởng Bộ Mơn Kĩ thuật Ơ tơ Máy động lực Người hướng dẫn PGS TS Dương Việt Dũng TS Nguyễn Văn Đơng LỜI NĨI ĐẦU Trong chương trình đào tạo kỹ sư ngành động lực đồ án tốt nghiệp phần thiếu, điều kiện tất yếu quan trọng mà sinh viên cần phải hồn thành qua hiểu biết cách chặt chẽ nắm vững tơ Sau q trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát tính tốn kiểm nghiệm phận, hệ thống xe hay tổng thể xe công việc cần thiết Điều củng cố kiến thức học, thể am hiểu vấn đề vận dụng lý thuyết vào thực tế cho hợp lý, nghĩa lúc sinh viên làm việc cán kỹ thuật Hệ thống phanh phận quan trọng xe, đảm bảo cho tơ chạy an tồn, đảm bảo suất vận chuyển Nên hệ thống phanh xe đòi hỏi phải bảo đảm bền vững, tin cậy, phanh êm dịu, hiệu phanh cao, tính ổn định xe Trong đồ án tốt nghiệp khóa học em giao nhiệm vụ: “TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE DU LỊCH DỰA TRÊN CƠ SỞ TOYOTA FORTUNER 2017” Mặc dù cố gắng, kiến thức có hạn, thời gian hạn chế thiếu kinh nghiệm thực tế nên khuôn khổ đồ án em khơng tránh thiếu sót Em mong thầy góp ý, bảo tận tâm để kiến thức em hoàn thiện Và em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Văn Đông, thầy giáo mơn Kĩ thuật Ơ tơ Máy động lực tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hồn thành tốt nội dung đề tài Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực HUỲNH NGỌC VIỆT i CAM ĐOAN Tôi: Huỳnh Ngọc Việt xin cam đoan: - Đồ án tốt nghiệp mà làm kết nghiên cứu, tính tốn dựa sở số liệu thực tế thực theo hướng dẫn giáo viên hướng dẫn -Đồ án thực hoàn toàn mới, thành tôi, không chép theo đồ án -Mọi tham khảo sử dụng đồ án trích dẫn nguồn tài liệu báo cáo danh mục tài liệu tham khảo -Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế nhà trường, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Sinh viên thực HUỲNH NGỌC VIỆT ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH BẢNG, HÌNH VẼ vi DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT .viii MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1.1 Sự cần thiết hệ thống phanh tham gia giao thông 1.2 Phân tích loại phanh cấu phanh 1.2.1 Loại phanh đĩa 1.2.2 Loại phanh trống guốc 1.3 Các loại dẫn động phanh 1.3.1 Dẫn động loại thủy lực 1.3.2 Dẫn động khí nén 12 1.3.3 Dẫn động liên hợp 13 1.3.4 Sự phân dòng dẫn động phanh 14 Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ XE Ô TÔ TOYOTA FORTUNER 2017 VÀ PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 15 2.1 Các thông số kỹ thuật xe ô tô Toyota Fortuner 2017 15 2.2 Giới thiệuvề số hệ thống tơ Toyota Fortuner 2017 17 2.2.1 Động lắp xe 17 2.2.2 Hệ thống lái 17 2.2.3 Hệ thống phanh 18 2.2.4 Hệ thống treo 19 2.2.5 Hệ thống truyền lực 19 2.3 Phân tích phương án thiết kế 21 2.3.1 Chọn loại dẫn động phanh 21 2.3.2 Chọn cấu phanh 24 2.3.3 Cơ cấu phanh trước 25 iii 2.3.4 Cơ cấu phanh sau 25 Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE THIẾT KẾ 27 3.1 Tính tốn mômen phanh yêu cầu cấu phanh 27 3.1.1 Ðối với cấu phanh trước 31 3.1.2 Ðối với cấu phanh sau 31 3.2 Hệ số phân bố lực phanh lên trục bánh xe 31 3.3 Mômen phanh cấu phanh sinh lực ép u cầu 32 3.4 Tính tốn xác định bề rộng má phanh 33 3.5 Tính tốn kiểm tra cơng trược riêng nhiệt độ hình thành cấu phanh 36 3.5.1 Tính tốn kiểm tra công trược riêng 36 3.5.2 Tính tốn kiểm tra nhiệt độ hình thành cấu phanh 38 3.6 Hành trình dịch chuyển đầu pittong xy-lanh cơng tác cấu ép 39 3.7 Đường kính xy-lanh xy-lanh cơng tác 39 3.7.1 Đường kính xy-lanh cơng tác 39 3.7.2 Đường kính xy-lanh 40 3.8 Hành trình dịch chuyển piston xy lanh 41 3.9 Hành trình tỷ số truyền bàn đạp phanh 42 3.10 Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh chưa có trợ lực 42 3.11.Lưc cần thiết tác dụng lên bàn đạp có trợ lực 43 3.12 Đường kính xy- lanh bầu trợ lực 44 3.13 Tính tốn tiêu phanh 45 3.13.1 Gia tốc chậm dần phanh 45 3.13.2 Thời gian phanh 46 3.13.3 Quãng đường phanh 47 Chương 4: HỆ THỐNG PHANH ABS SỬ DỤNG TRÊN XE THIẾT KẾ 48 4.1 Sơ lược hệ thống phanh 48 4.1.1 Đặt vấn đề 48 4.1.2 Công dụng, yêu cầu phanh ABS 48 4.2 Chức nhiệm vụ hệ thống ABS 51 4.3 Nguyên lý làm việc hệ thống ABS 52 4.4 Xây dựng quy luật thay đổi thơng số phanh có ABS 57 iv Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 0V 0V ABS ECU 10 Hình 4.17 Giai đọan phanh bình thường 1- Bộ tích năng; 2- Xy lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị; 5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp  Giai đoạn giảm áp suất: Khi bánh xe gần bị bó cứng, ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn solenoid van điện, làm sinh lực từ mạnh Van điện vị trí chuyển động lên phía để đóng cửa “A” mở cửa “B” cho chất lỏng từ xi lanh bánh xe vào tích (1) thoát vùng áp suất thấp hệ thống, áp suất dẫn động phanh giảm xuống (hình 4.18), tránh cho bánh xe khỏi bị hãm cứng Cùng lúc đó, mơtơ bơm hoạt động nhờ tín hiệu từ ECU, dầu phanh hồi trả xy lanh phanh từ bình chứa Mặt khác van chiều cửa “A” đóng ngăn khơng cho dầu phanh từ xy lanh vào van điện vị trí Kết áp suất dầu bên xy lanh bánh xe giảm, ngăn không cho bánh xe bị bó cứng Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đơng 69 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 5A 12 A ABS ECU 10 13 Hình 4.18 Giai đoạn giảm áp suất 1- Bộ tích năng; 2- Xy lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị; 5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp  Giai đọan giữ áp suất: Sơ đồ làm việc giai đọan hình 4.19 : Khi áp suất bên xy lanh bánh xe giảm hay tăng, cảm biến tốc độ gửi tín hiệu báo tốc độ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn, ECU cấp dòng điện 2A đến cuộn dây van điện để giữ áp suất xy lanh bánh xe khơng đổi Khi dịng điện cung cấp cho cuộn Solenoid giảm từ 5A (ở chế độ giảm áp) xuống 2A (ở chế độ giữ) lực từ phát cuộn Solenoid giảm xuống, lúc tác dụng lực lò xo viên bi bị ép chặt đế van làm cho cửa “A” cửa “B” đóng lại Các van chiều (6) (7) chịu tác dụng áp suất lực đạp phanh đóng lại Nhờ mà áp suất dẫn động phanh giữ không đổi người lái tiếp tục đạp phanh Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đơng 70 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 2A 12 V ABS ECU 10 13 Hình 4.19 Giai đoạn giữ áp suất 1- Bộ tích năng; 2- Xy lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị; Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp 5- Khi cần tăng áp suất xy lanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt dịng điện cấp cho van điện Vì cửa “A” van điện vị trí mở, cửa “B” đóng Nó cho phép dầu xy lanh phanh chảy qua cửa “C” van điện vị trí đến xy lanh bánh xe Mức độ tăng áp suất dầu điều khiển nhờ lặp lại chế độ “tăng áp” “giữ áp” Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đông 71 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 12 0V 12 V ABS ECU 11 10 Hình 4.20 Giai đoạn tăng áp suất 1- Bộ tích năng; 2- Xy lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị; 5Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp Trong q trình ABS làm việc, thơng qua cơng tắc cảm biến hành trình bàn đạp phanh, điều khiển điện tử đồng thời truyền tín hiệu kích hoạt cụm bơm mơtơ (10) làm việc để bù lại lượng dầu xả bình chứa, để giữ hành trình bàn đạp khơng bị tăng lên Chu trình lặp lặp lại giữ cho bánh xe phanh giới hạn trượt cục tối ưu mà khơng bị hãm cứng hồn tồn Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đơng 72 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 Chương 5: GIỚI THIỆU KẾT CẤU CHÍNH TRONG HỆ THỐNG PHANH THIẾT KẾ 5.1.Cơ cấu phanh trước: B Ø63 D Ø196 Ø358 D 10 12 16 11 B Hình 5.1 Cơ cấu phanh trước 1-Má kẹp; 2-Má phanh; 3-Đĩa phanh; 4-Vịng chắn bụi; 5- Piston; 6-Vít xả khí; 7-Đường dầu vào; 8-Giá đỡ phanh trước; 9-Trục xe; 10-Bulong lắp đĩa trước; 11-Moay bánh xe; 12-Vít cố định Đĩa phanh trước chế tạo gang xám có xẻ rảnh thống gió đĩa phanh cấu phanh trước trình phanh Xilanh thủy lực chế tạo hợp kim nhơm để tăng tính chống mài mịn giảm ma sát Nguyên lý làm việc: Khi phanh : Người lái đạp bàn đạp, dầu đẩy từ xylanh đến trợ lực, phần trực tiếp đến xylanh bánh xe để tạo lực phanh, phần theo ống dẫn đến mở van khơng khí trợ lực tạo độ chênh áp hai khoang trợ lực Chính chênh áp đẩy màng trợ lực tác dụng lên piston xylanh Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đông 73 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 thủy lực tạo nên lực trợ lực hỗ trợ cho lực đạp người lái Khi lực bàn đạp người lái cộng với lực trợ lực tác dụng lên piston thủy lực ép dầu theo đường ống đến xylanh an toàn, theo đường ống dẫn độc lập đến xylanh bánh xe trước sau Dầu có áp lực cao tác dụng lên piston xilanh bánh xe ép má phanh vào má phanh vào đĩa phanh thực trình phanh Khi nhả phanh: Các chi tiết trở vị trí ban đầu nhờ đàn hồi vịng làm kín độ đảo chiều trục đĩa Khi nhả phanh má phanh giữ cách mặt đĩa khe hở nhỏ tự động điều chỉnh khe hở 5.2 Cơ cấu đĩa phanh sau Đĩa phanh loại đĩa đặc chế tạo gang Má kẹp đúc gang rèn Xylanh thuỷ lực : Được đúc hơp kim nhơm Để tăng tính chống mịn giảm ma sát, bề mặt làm việc xylanh mạ lớp crôm Khi xilanh chế tạo hợp kim nhơm, cần thiết phải giảm nhiệt độ đốt nóng dầu phanh Một biện pháp để giảm nhiệt độ dầu phanh giảm diện tích tiếp xúc piston với má phanh sử dụng piston vật liệu phi kim Nguyên lý làm việc phanh đĩa sau tương tự phanh đĩa trước nhả phanh, Các chi tiết trở vị trí ban đầu nhờ đàn hồi vịng làm kín độ đảo chiều trục đĩa Khi nhả phanh má phanh giữ cách mặt đĩa khe hở nhỏ tự động điều chỉnh khe hở Ngồi ra, cấu phanh đĩa sau cịn có phanh dừng có nhiệm vụ giữ cho ô tô đứng yên vị trí cố định theo ý muốn người điều khiển Nguyên lý làm việc phanh dừng sau: -Khi người lái gạt cần phanh tay thơng qua dây cáp dẫn động tác dụng lên cần gạc làm trục xoay xoay đẩy đẩy, đẩy đẩy piston phanh dừng ép vào piston phanh làm má phanh ép vào đĩa phanh để giữ cho xe đứng yên vị trí cố định Piston phanh dừng cố định với piston công tác thông qua trục cắt ren bên có lị xo hồi vị -Khi người lái nhả cần phanh tay tác dụng cảu lò xo hồi vị cần đẩy, đẩy piston phanh vị trí ban đầu, piston vị trí ban đầu nhờ vịng làm kín, làm má phanh nhả khỏi đĩa phanh kết thúc trình phanh tay -Trục cắt ren phanh dừng chế tạo thép C45, có nhiệm vụ điều chỉnh khe hở đĩa phanh với má phanh Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đơng 74 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 36° 34 13 10 1112 A C Ø38 14 C Ø232 Ø358 15 16 17 18 20 14 19 A Hình 5.2 Cơ cấu phanh sau 1-Má kẹp di động; 2-Má phanh; 3-Piston; 4-Trục cắt ren; 5-Đệm làm kín; 6-Lị xo hồi vị; 7-Cốc chặn lị xo; 8-Vít xả khí; 9-Ống kẹp đàn hồi; 10-Piston phanh dừng; 11-Thanh đẩy; 12-Trục xoay; 13-Giá đỡ phanh sau; 14-Đĩa phanh sau; 15-Ổ bi; 16-May bánh xe; 17-Trục xe; 18-Bulong đĩa sau; 19-Moay bánh xe; 20-Vít cố định 5.3.Bầu trợ lực chân khơng Là phận cho phép lợi dụng độ chân không đường ống nạp động để tạo lực phụ, lực tác dụng lên dẫn động hỗ trợ cho người lái Vì vậy, để đảm bảo đủ hiệu trợ lực, kích thước trợ lực chân khơng thường phải lớn thích hợp với xe có động xăng cao tốc Hiện nay, trợ lực chân khơng có nhiều dạng sơ đồ kết cấu khác Tuy vậy, tất chúng có chung ngun lí làm việc ln ln phải có phần tử kết cấu là: - Buồng hay xilanh sinh lực để tạo lực tác dụng lên dẫn động - Cơ cấu tỷ lệ để đảm bảo quan hệ tỷ lệ lực tác dụng lên bàn đạp, hành trình Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đơng 75 Tính toán, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 bàn đạp lực phanh - Các van chân không không khí 11 10 D A B Ø307 C Hinh 5.3 Bầu trợ lực chân không 1-Vỏ bầu trợ lực; 2-Vách ngăn hai bầu; 3-Lỗ thông ngăn; 4-Tấm cao su tỉ lệ; 5-Lưới lọc; 6-Lò xo hồi vị cần điều khiển; 7-Van khơng khí; 8-Thân tùy đọng bầu; 9-Đường chân khơng; 10-Vịng bi; 11-Lị xo màng Khoang D khoang áp suất không đổi, Khoang A, B, C khoang áp suât thay đổi Nguyên lý làm việc sau: Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đơng 76 Tính toán, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 -Khi chưa đạp phanh lị xo hồi vị điều khiển van chân không trang thái ban đầu, đường không khí vào khoang A, B C đóng, van chân không mở làm cho áp suất khoang A, B, C D áp suất đường ống nạp -Khi đạp phanh, van khơng khí mở cho khơng khí tử bên ngồi vào khoang A, B, C; đồng thời van chân không đóng lại, tạo chênh áp suất khoang D khoang A, B, C; đầy piston màng phía bên trái làm tăng khả lực đẩy cho xilanh - Ở trạng thái giữ phanh, hai cửa đóng, áp suất phía phải màng không đổi, áp suất hệ thống trì - Khi nhả phanh lị xo hồi vị đẩy piston màng ngăn vị trí ban đầu Trong trường hợp trợ lực bị hỏng, lúc cần đẩy làm việc trục liền Do phanh người lái cần phải tác động lực lớn để thắng lực đẩy lò xo lực ma sát cấu Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đơng 77 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 Chương 6: CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE Ô TÔ Hệ thống phanh xe giữ vai trò quan trọng Nó dùng để giảm tốc độ chuyển động, dừng giữ xe trạng thái đứng yên Vì hư hỏng làm an toàn gây tai nạn xe vận hành Trong q trình sử dụng ơtơ hệ thống phanh phát sinh hư hỏng như: phanh khơng ăn, phanh ăn không đều, phanh nhả bị kẹt Phanh khơng ăn khơng giảm được tốc độ ơtơ kịp thời điều kiện bình thường tình phức tạp nguyên nhân gây tai nạn Ngun nhân phanh khơng ăn phần dẫn động thủy lực không kín để khơng khí lọt vào hệ thống thiếu dầu, phận điều chỉnh cấu truyền động cấu phanh bị hỏng Ngồi cịn má phanh đĩa phanh bị mịn dính dầu Có thể phát mối nối bị hở vào rò chảy dầu phần truyền động thủy lực Nếu phần dẫn động thủy lực có khơng khí lọt vào đạp phanh khơng thấy sức cản rõ rệt Vì đạp phanh áp suất khơng truyền vào dầu cịn khơng khí lọt vào hệ thống bị nén, áp suất truyền vào cấu ép khơng đủ ép má phanh vào đĩa phanh Ðể khắc phục tượng ta phải tiến hành xả khơng khí khỏi hệ thống truyền động thủy lực Tuy nhiên cần kiểm tra dầu xy lanh phanh cần đổ thêm dầu vào Khi thay dầu hệ thống truyền động thủy lực phải tháo rời rửa thổi xilanh phanh chính, xilanh bánh xe ống dẫn đầu Ðổ dầu vào hệ thống tiến hành trình tự xả khơng khí Dầu lọt vào má phanh tang trống qua vòng chắn dầu bị hỏng Vòng chắn dầu hỏng phải thay dùng xăng rửa má phanh đĩa phanh đệm má phanh dùng dũa bàn chải sắt đánh Nếu má phanh bị mịn thay ý đặt đinh tán cho đầu đinh thấp bề mặt má phanh theo yêu cầu Phanh khơng ăn má phanh điều chỉnh cấu truyền động cấu phanh bị hỏng ống dẫn bị tắc chi tiết dẫn động bị kẹt Ðể khắc phục ta cần có điều chỉnh cấu truyền động bôi trơn chi tiết thông ống dẫn Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đơng 78 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 Phanh bó bị kẹt ngun nhân lị xo hồi vị guốc phanh bị gẫy má phanh bị dính cứng với đĩa phanh, vịng làm kín bị nở piston bị kẹt xylanh bánh xe Khi phanh phải tăng lực đạp lên bàn đạp dấu hiệu chủ yếu hư hỏng trợ lực Những hư hỏng trợ lực chân khơng: - Ống dẫn từ buồng chân không tới trợ lực bị hỏng - Van khơng khí khơng hoạt động - Bình lọc trợ lực bị tắc - Ngoài ra, trợ lực làm việc không tốt điều chỉnh chạy ralăngti không 6.1 Những công việc bảo dưỡng cần thiết - Hàng ngày cần phải kiểm tra trình trạng độ kín khít ống dẫn,kiểm tra hành trình tự hành trình làm việc bàn đạp phanh cần thiết phải điều chỉnh Kiểm tra cấu truyền động hiệu lực phanh tay xả cặn bẩn khỏi bầu lọc khí - Kiểm tra hoạt động xilanh - Kiểm tra mức dầu bầu chứa xy lanh Kiểm tra cần điều chỉnh khe hở đĩa phanh má phanh - Cũng kiểm tra hiệu lực phanh ôtô chuyển động Trong trường hợp cần tăng tốc độ ôtô lên tới 30 (km/h) đạp phanh hãm ôtô để kiểm tra - Phanh tay coi tốt ôtô dừng đường dốc 16% mà không bị trôi 6.2 Sửa chữa hư hỏng số chi tiết, phận Các công việc sửa chữa, bảo dưỡng phanh bao gồm: - Châm thêm dầu phanh - Làm hệ thống thủy lực - Tách khí khỏi hệ thống thủy lực - Sửa chữa thay xylanh hay xilanh bánh xe - Thay má phanh - Sửa chữa thay phận trợ lực phanh - Ngoài cịn có: Sửa chữa thay đường ống dầu phanh công tắc van - Thay má phanh: - Cốt má phanh: Bề mặt cốt sắt để tán má phanh bị vênh 0,4 (mm) phải sữa chữa lổ để lắp đệm lệch tâm không mòn (0,1-0,12)mm đầu đinh tán phải Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đơng 79 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 chắn không lỏng má phanh không nứt cào xướt mặt đầu đinh tán phải cao má phanh 2,5 (mm) - Khe hở má phanh đĩa phanh điều chỉnh theo yêu cầu đầu má phanh trước sau 0,25 [mm] đầu má phanh trước sau 0,12 [mm] khe hở trục quay má phanh với vòng đồng lệch tâm cho phép là: (0,06 – 0,15) [mm] lớn 0,25[mm] Cùng cầu xe má phanh hai bên bánh trái bánh phải đồng chất không dùng loại khác má phanh cũ có dính dầu phải dùng xăng dầu hỏa để rửa không dùng madút xút - Thay má phanh đĩa lau chùi bụi tra dầu mỡ moayơ kiểm tra vịng phốt xem có rị dầu khơng ….việc sửa chửa bảo dưỡng phanh đĩa đơn giản phanh trống guốc - Xilanh xylanh bánh xe thường có hư hỏng như: Bề mặt xylanh bị cào xước, xylanh bị côn, méo lò xo hồi vị bị gẫy đàn hồi, vịng làm kín bị nở, ốc nối ống dẫn dầu bị tua -Theo yêu cầu bề mặt xilanh phải nhẵn bóng khơng có vết rỗ xước sâu q 0,5[mm] Ðường kính xy lanh khơng méo 0,05[mm] so với đường kính tiêu chuẩn, lò xo hồi vị phải đủ tiêu chuẩn lực đàn hồi - Ðối với hư hỏng phải tiến hành sửa chữa thay điều chỉnh Các vịng làm kín, lị xo hồi vị kiểm tra khơng đạt u cầu nên thay Các piston, xylanh bị côn méo phải tiến hành gia cơng trở lại Chú ý gia công khe hở xilanh piston không vượt giá trị cho phép tối đa (0,030 – 0,250) mm độ côn méo xy lanh bánh xe sau gia công cho phép tối đa 0,5 [mm] độ bóng phải đạt 9 -Ðối với bầu trợ lực cần phải kiểm tra piston màng có tượng rạng rách phải thay để đảm bảo hiệu phanh 6.3 Kiểm tra hệ thống phanh 6.3.1 Kiểm tra tổng hợp xe đứng - Kiểm tra hệ thống cần bẩy chuyển động dàng, không vướng nắp tôn buồng lái - Kiểm tra hành trình tự bàn đạp (đối với phanh tay) tay kéo (đối với phanh dừng) có tiêu chuẩn khơng - Kiểm tra khe hở bạc trục hệ thống đòn bẩy - Kiểm tra chốt hãm, chốt chẻ đầy đủ chưa Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đông 80 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 - Kiểm tra đường ống dẫn dầu chứa có bị hở khơng - Kiểm tra áp lực dầu có phanh khơng đủ áp suất khơng - Ðạp bàn đạp phanh có dầu giữ nguyên bàn đạp xem áp xuất dầu đồng hồ có xuống khơng có tức hệ thống có chỗ hở cần phát sửa chữa kịp thời 6.3.2 Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy Trước cho xe chạy thức mặt đường để điều chỉnh thử hệ thống phanh cần cho xe chạy chậm (tốc độ 10÷15(km)/hệ thống phanh) đạp thử phanh chân bỏ hờ tay lái xem hệ thống phanh chân có ăn tốt khơng hệ thống tay lái có làm lệch xe phanh không Sau hai yêu cầu đảm bảo tiến hành thử xe mặt đường Kiểm tra hệ thống phanh chân: Cho xe chạy quãng dài khoảng 15÷20 km từ từ dừng lại (không sử dụng phanh chân) Xuống sờ đĩa phanh thấy nóng tức điều chỉnh khe hở bị bó sát cần điều chỉnh lại khe hở má phanh đĩa phanh Cho xe chạy với tốc độ 35 ÷ 40 (km/h) phanh đột ngột hãm xe xe dừng lại hẳn với khoảng cách ÷ (m) hai bánh sau ăn cháy mặt đường độ dài cháy 1÷2(m) hai bánh trước ăn mờ Kiểm tra hệ thống phanh tay: Cho xe chạy lên dốc dùng phanh chân hãm cho xe dừng lại trả số không, kéo phanh tay, nhả phanh chân xe không bị trôi xuống dốc đạt yêu cầu Ðể kiểm tra lại cho xe xuống dốc dùng phanh chân hãm cho xe dừng lại trả số không kéo phanh tay nhả phanh chân xe không bị trôi xuống dốc bảo đảm yêu cầu Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đông 81 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 KẾT LUẬN Được hướng dẫn tận tình thầy giáo TS Nguyễn Văn Đông thầy cô mơn Kĩ thuật Ơ tơ Máy cơng trình, em hồn thành đồ án với đề tài: “Tính toán, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở Toyota Fortuner 2017” Với đề tài em sâu vào việc tính tốn, thiết kế sau tìm hiểu tính hoạt động hệ thống phanh, nguyên lý làm việc phận đến chi tiết hệ thống phanh Phân tích ngun lý tính tốn phanh ABS ta thấy q trình phanh xe có trang bị ABS đạt hiệu tối ưu, có nhiều ưu điểm hẳn so với xe không trang bị ABS, đảm bảo đồng thời hiệu phanh tính ổn định cao, ngồi cịn giảm mài mịn nâng cao tuổi thọ cho lốp - Hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh ABS (Anti-lock Braking System) ngày trở nên phổ biến Nó hệ thống an tồn chủ động ơtơ, góp phần giảm thiểu tai nạn nguy hiểm xảy vận hành điều khiển q trình phanh cách tối ưu -Tuy nhiên thời gian làm đề tài có hạn, thời gian thực tế cịn q ít, tài liệu tham khảo hạn chế chưa cập nhật đầy đủ tài liệu xe nên tránh khỏi thiếu sót nghiên cứu hiểu sâu kết cấu hệ thống phanh cần nghiên cứu Em kính mong thầy, bạn đóng góp ý kiến để đồ án em hoàn thiện -Cuối cho em bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến toàn thể thầy giáo Khoa Cơ khí giao thơng - Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà nẵng giúp đỡ em thời gian em làm đề tài Và đặc biệt cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Văn Đông dành nhiều thời gian, tâm huyết hướng dẫn giúp đỡ tận tình, tỉ mỉ trình học tập hoàn thành đồ án Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đơng 82 Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]TS.Lê Văn Tụy ’’ Kết cấu tính tốn hệ thống phanh ơtơ’’ Tài liệu lưu hành nội khoa khí giao thơng; Đại học Đà Nẵng [2] TS.Nguyễn Hoàng Việt(1998) ’’ Kết cấu tính tốn ơtơ’’ Tài liệu lưu hành nội khoa Cơ Khí Giao Thơng; Đại học Đà Nẵng [3] TS.Nguyễn Hoàng Việt.’’ Bộ điều chỉnh lực phanh- Hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh ABS’’ Tài liệu lưu hành nội khoa khí giao thông; Đại học Đà Nẵng; Đà Nẵng 2003 [4] Nguyễn Hữu Cẩn- Dư Quốc Thịnh- Nguyễn Văn Tài- Phạm Minh Thái- Lê Thị Vàng(1998).’’ Lý thuyết ô tô, máy kéo’’ Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [5] PGS TS Nguyễn Khắc Trai “Cơ sở thiết kế ô tô” Nhà xuất giao thông vận tải Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngọc Việt Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đông 83 ... thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 Hình 2.1 Hình vẽ tổng thể xe Toyota Fortuner 2017 Bảng 2.2 Các thông số, kiểu loại số thiết bị hệ thống Toyota Fortuner2 017 Tên thiết. .. Văn Đơng 23 Tính toán, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch dựa sở xe Toyota Fortuner 2017 2.3.2 Chọn cấu phanh Trên xe ô tô du lịch cần loại phanh an toàn, quảng đường phanh ngắn, kết cấu nhỏ... chuyển ô tô Nội dung đồ án: 1: Tổng quan hệ thống phanh 2: Giới thiệu xe ô tô Toyota Fortuner 2017 3: Tính tốn, thiết kế hệ thống phanh xe thiết kế 4: Hệ thống phanh ABS sử dụng xe thiết kế 5: Các