Tính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe ô tô 5 chỗ dựa trên xe Toyota Vios G 2017

Phanh ô tô là một bộ phận quan trọng bậc nhất trên xe, nó đảm bảo cho ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao. Nên hệ thống phanh ô tô cần thiết bảo đảm: bền vững, tin cậy, phanh êm dịu, hiệu quả phanh cao, tính ổn định của xe, điều chỉnh lực phanh được...để tăng tính an toàn cho ô tô khi vận hành. Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp này em được giao nhiệm vụ: “ Tính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe ô tô 5 chỗ dựa trên xe Toyota Vios G 2017 ”. Em đã tập trung nghiên cứu, tính toán để đảm bảo sao cho phanh hoạt động hiệu quả nhất, dễ dàng điều khiển nhất đối với người điều khiển xe. Ngoài ra em còn khảo sát hệ thống ABS hoạt động trên xe. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ts. Trịnh Minh Hoàng đã hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án này trong suốt thời gian qua. Trong quá trình thực hiện đồ án sẽ không tránh khỏi những sai sót, em rất mong sẽ nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy để có thể hoàn thiện hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn.

Đại học CNGT Vận Tải Lời nói đầu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1.1 Công dụng .5 1.2 Yêu cầu 1.3 Phân loại 1.3.1 Cơ cấu phanh tang trống (phanh guốc): 1.3.2 Cơ cấu phanh đĩa: 13 1.4 Dẫn động phanh: 15 1.4.1 Dẫn động thủy lực: .15 1.4.1.1 Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp: 17 1.4.1.3 Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén: 19 1.4.1.4 Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm: 20 1.4.2 Dẫn động khí nén: 21 1.5 Phanh tay phanh phụ: 22 1.5.1 Phanh tay: .22 1.5.1.1 Phanh trục truyền: 22 1.5.1.2 Phanh tay có cấu phanh bánh xe sau .23 1.5.2 Phanh phụ: 24 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE VIOS 25 G 2017 25 2.1 Thông số kỹ thuật xe: 25 2.2 Động lắp Toyota Vios G 2017: 25 2.3 Hệ thống truyền lực Toyota Vios G 2017: .26 2.4 Hệ thống treo: 27 2.5 Hệ thống lái: 28 CHƯƠNG 3: CHỌN LOẠI VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG PHANH .30 3.1 Chọn loại dẫn động phanh: 30 3.1.1 Dẫn động thủy lực: .30 3.1.2 Dẫn động khí nén: 30 3.2 Chọn loại dẫn động phanh: 31 Đại học CNGT Vận Tải 3.3 Chọn cấu phanh: 33 3.3.1 Cơ cấu phanh trước: 34 3.3.2 Cơ cấu phanh sau: 35 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH ĐÃ CHỌN 38 4.1 Tính tốn momen phanh yêu cầu cấu phanh: 38 4.2 Hệ số phân bố lực phanh lên trục bánh xe: .41 4.3 Mômen phanh cấu phanh sinh lực ép yêu cầu 41 4.4 Tính tốn xác định bề rộng má phanh 43 4.5 Tính tốn kiểm tra cơng trượt riêng nhiệt độ hình thành cấu phanh: 45 4.5.1 Tính tốn kiểm tra công trượt riêng: 45 4.5.2 Tính tốn kiểm tra nhiệt độ hình thành cấu phanh 47 4.6 Hành trình dịch chuyển đầu pittong xy-lanh cơng tác cấu ép 47 4.7 Đường kính xy-lanh xy-lanh cơng tác 48 4.7.1 Đường kính xy-lanh cơng tác .48 4.7.2 Đường kính xy-lanh 48 4.8 Hành trình dịch chuyển piston xy lanh 49 4.9 Hành trình tỷ số truyền bàn đạp phanh 50 4.10 Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh chưa có trợ lực 51 4.11.Lưc cần thiết tác dụng lên bàn đạp có trợ lực .51 4.12 Đường kính xy- lanh bầu trợ lực 52 4.13 Tính tốn tiêu phanh .53 4.13.1 Gia tốc chậm dần phanh .54 4.13.2 Thời gian phanh 54 4.13.3 Quãng đường phanh 55 CHƯƠNG HỆ THỐNG ABS SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ 57 5.1 Chức nhiệm vụ hệ thống ABS 57 5.2 Nguyên lý làm việc .59 5.3 Hệ thống ABS sử dụng xe thiết kế 64 5.3.1 Một số phận 64 5.3.1.1 Các cảm biến 64 5.3.1.2 Khối điều khiển điện tử ECU .66 Đại học CNGT Vận Tải 5.3.1.3 Khối thuỷ lực- điện tử (Electric-hydraulic Unit) 67 5.3.1.4 Bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD) 68 5.3.2 Nguyên lí làm việc hệ thống ABS sử dụng xe 69 5.3.2.1 Khi không phanh 69 5.3.2.2 Khi phanh thường (ABS chưa làm việc) .69 5.3.2.3 Khi phanh khẩn cấp (ABS hoạt động) 70 CHƯƠNG NHỮNG HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 73 6.1 Những công việc bảo dưỡng cần thiết 74 6.2 Sửa chữa hư hỏng số chi tiết, phận 74 6.3 Kiểm tra hệ thống phanh .75 6.3.1 Kiểm tra tổng hợp xe đứng 75 6.3.2 Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 Đại học CNGT Vận Tải Lời nói đầu Sự phát triển to lớn tất ngành kinh tế quốc dân cần chuyên chở khối lượng lớn hàng hóa hành khách Nên ô tô trở thành phương tiện chủ yếu, phổ biến để chuyên chở hàng hóa hành khách, sử dụng rộng rãi lĩnh vực đời sống kinh tế, xã hội người Song song với việc phát triển ngành ơtơ vấn đề bảo đảm an toàn cho người xe trở nên cần thiết Do ơtơ xuất nhiều cấu bảo đảm an toàn như: cấu phanh, dây đai an toàn, túi khí cấu phanh đóng vai trị quan trọng Cho nên thiết kế hệ thống phanh phải đảm bảo phanh có hiệu cao, an tồn tốc độ tốc độ cao, để nâng cao suất vận chuyển người hàng hố điều cần thiết Phanh tơ phận quan trọng bậc xe, đảm bảo cho tơ chạy an tồn tốc độ cao Nên hệ thống phanh ô tô cần thiết bảo đảm: bền vững, tin cậy, phanh êm dịu, hiệu phanh cao, tính ổn định xe, điều chỉnh lực phanh để tăng tính an tồn cho ô tô vận hành Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp em giao nhiệm vụ: “ Tính tốn thiết kế hệ thống phanh xe tơ chỗ dựa xe Toyota Vios G 2017 ” Em tập trung nghiên cứu, tính tốn để đảm bảo cho phanh hoạt động hiệu nhất, dễ dàng điều khiển người điều khiển xe Ngồi em cịn khảo sát hệ thống ABS hoạt động xe Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ts Trịnh Minh Hoàng hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án suốt thời gian qua Trong trình thực đồ án khơng tránh khỏi sai sót, em mong nhận ý kiến đóng góp thầy để hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Đoàn Trung Tiến Đại học CNGT Vận Tải CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Hình 1.1: Hệ thống phanh ô tô 1.1 Công dụng Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ô tô máy kéo dừng hẳn đến tốc độ cần thiết đó, ngồi ra, hệ thống phanh cịn giữ cho ô tô máy kéo đứng yên chỗ mặt đường dốc nghiêng hay mặt đường ngang Với công dụng hệ thống phanh hệ thống đặc biệt quan trọng Nó đảm bảo cho tơ máy kéo chuyển động an tồn chế độ làm việc Nhờ có khả phát huy hết khả động lực, nâng cao tốc độ khả vận chuyển ô tô 1.2 Yêu cầu * Hệ thống phanh cần đảm bảo yêu cầu sau : - Làm việc bền vững, tin cậy Đại học CNGT Vận Tải - Có hiệu phanh cao phanh đột ngột với cường độ lớn trường hợp nguy hiểm - Phanh êm dịu trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi an tồn cho hành khách hàng hóa - Giữ cho ô tô đứng yên cần thiết thời gian khơng hạn chế - Ðảm bảo tính ổn định điều khiển ô tô phanh - Khơng có tượng tự siết phanh bánh xe dịch chuyển thẳng đứng quay vòng - Phanh chân phanh tay hoạt động độc lập không ảnh hưởng lẫn để phanh tay đảm bảo chức dự phịng - Khơng có tượng tự siết phanh - Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt, dễ dàng điều chỉnh, thay - Hệ số ma sát má phanh trống phanh cao ổn định điều kiện sử dụng - Có khả nhiệt tốt - Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng bàn đạp hay đòn điều khiển phải nhỏ * Ðể có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trường hợp, hệ thống phanh tơ có tối thiểu ba loại phanh : - Phanh làm việc: Phanh phanh chính, sử dụng thường xuyên tất chế độ chuyển động, thường điền khiển bàn đạp nên gọi phanh chân - Phanh dự trữ: Dùng để phanh trường hợp phanh bị hỏng - Phanh dừng: Cịn gọi phanh phụ, dùng để giữ xe đứng yên chỗ dừng xe không làm việc thường điều khiển tay nên gọi phanh tay - Phanh chậm dần : Trên ô tô - máy kéo tải trọng lớn xe tải có trọng lượng toàn lớn 12 tấn, xe khách có trọng lượng tồn lớn xe làm việc vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống dốc dài, cịn phải có phanh thứ tư phanh chậm dần Phanh chậm dần dùng để phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng giới hạn cho phép xuống dốc để giảm dần tốc độ ô tô máy kéo trước dừng hẳn Các loại phanh dừng có phận chung kiêm nghiệm chức Nhưng phải có hai điều khiển dẫn động độc lập Đại học CNGT Vận Tải * Ðể có hiệu phanh cao phải u cầu: - Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn - Phân phối mô men phanh bánh xe phải đảm bảo tận dụng toàn trọng lượng bám để tạo lực phanh - Trong trường hợp cần thiết, dùng phận trợ lực hay dùng dẫn động khí nén bơm thủy lực để tăng hiệu phanh xe có trọng lượng tồn lớn * Ðể trình phanh êm dịu để người lái cảm giác điều khiển cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cấu đảm bảo tỷ lệ thuận lực tác dụng lên bàn đạp đòn điều khiển với lực phanh tạo bánh xe, đồng thời khơng có tượng tự siết phanh * Ðể đảm bảo tính ổn định điều khiển ô tô - máy kéo phanh, phân bố lực phanh bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn điều kiện sau : - Lực phanh bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến mặt đường tác dụng lên chúng - Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải trái cầu phải Sai lệch cho phép không vượt 15% giá trị lực phanh lớn - Khơng xảy tượng tự khóa cứng, trượt bánh xe phanh Vì phanh: Các bánh xe trước trượt trước xe bị trượt ngang, tính điều khiển Các bánh xe sau trượt trước xe bị quay đầu, tính ổn định Ngồi bánh xe bị trượt gây mòn lốp, giảm hiệu phanh giảm hệ số bám Ðể đảm bảo yêu cầu này, xe đại, người ta dùng điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking System - ABS ) Yêu cầu điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện đánh giá lực lớn cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển hành trình tương ứng chúng 1.3 Phân loại Hệ thống phanh gồm cấu để hãm trực tiếp tốc độ góc bánh xe trục hệ thống truyền lực truyền động phanh để dẫn động cấu phanh  Theo cấu điều khiển phân loại thành: - Phanh chân điều khiển bàn đạp - Phanh tay điều khiển cần  Theo phương pháp dẫn dộng phân loại thành: - Dẫn động phanh khí, chát lỏng (phanh dầu), khí nén, điện hay cách kết hợp phương pháp Đại học CNGT Vận Tải - Dẫn động phanh có trợ lực khơng có trợ lực Dẫn động phanh dịng hai dịng Dẫn động phanh có điều chỉnh lực phanh cầu xe dẫn động phanh có chống bó cứng bánh xe phanh (ABS)  Theo trợ lực phân loại thành: - Hệ thống phanh có trợ lực - Hệ thống phanh khơng có trợ lực  Theo cấu hãm phanh phân loại thành: - Phanh guốc (phanh tang trống) - Phanh đĩa - Phanh đai (phanh dải) - Cơ cấu phanh điện từ  Theo mục đích sử dụng phanh phân loại thành: Phanh chính: dùng chủ yếu ô tô chuyển động Phanh dự trữ: dùng thay tạm thời cho phanh Phanh đỗ: dùng dừng xe (ô tô đứng yên) Phanh chậm dần: dùng xe có tải trọng lớn xuống dốc dài 1.3.1 Cơ cấu phanh tang trống (phanh guốc): Hình 1.2: Cơ cấu phanh tang trống Đại học CNGT Vận Tải Đây cấu phanh phổ biến nhất, cấu tạo gồm: - Trống phanh: Là trống quay hình trụ gắn với moayơ bánh xe - Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn ma sát (còn gọi má phanh) - Mâm phanh: Là đĩa cố định bắt chặt với dầm cầu, nơi lắp đặt định vị hầu hết phận khác cấu phanh - Cơ cấu ép: Khi phanh cấu ép người lái điều khiển thông qua dẫn động, ép bề mặt ma sát guốc phanh tỳ chặt vào mặt trống phanh, tạo lực ma sát để phanh bánh xe lại - Bộ phận điều chỉnh khe hở: Khi nhả phanh, trống phanh má phanh cần phải có khe hở tối thiểu đó, khoảng (0,20,4)mm phanh nhả hoàn toàn Khe hở tăng lên má phanh bị mài mịn, làm tăng hành trình cấu ép, tăng lượng chất lỏng làm việc cần thiết hay lượng tiêu thụ khơng khí nén, tăng thời gian chậm tác dụng, Để tránh hậu xấu đó, phải có cấu để điều chỉnh khe hở má phanh trống phanh Có hai phương pháp để điều chỉnh: Bình thường tay tự động Đại học CNGT Vận Tải Các sơ đồ tiêu đánh giá: Hình 1.3: sơ đồ cấu phanh tang trống thông dụng lực tác dụng a- Ép cam; b- Ép xi lanh thủy lực; c- Hai xi lanh ép, guốc phanh bậc tự do; d- Hai xi lanh ép, guốc phanh hai bậc tự do; e- Cơ cấu phanh tự cường hóa Trong : P, P1, P2 : Lực xylanh dẫn động guốc phanh N1, N2 : Áp lực pháp tuyến tác dụng lên guốc phanh fN1, fN2 : Lực ma sát rt : Bán kính tang trống Các sơ đồ khác chỗ: - Dạng số lượng cấu ép - Số bậc tự guốc phanh - Đặc điểm tác dụng tương hỗ guốc với trống, guốc với cấu ép khác : - Hiệu làm việc - Đặc điểm mài mòn bề mặt ma sát guốc - Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục bánh xe 10 Đại học CNGT Vận Tải Hình 5.8 Q trình phanh điển hình tơ có trang bị ABS 5.3 Hệ thống ABS sử dụng xe thiết kế ABS dùng xe thiết kế loại ABS khơng tích hợp loại dẫn động thủy lực dùng loại ABS khơng tích hợp dùng với hệ thống phanh cổ điển có xilanh Trên hình 5.9 sơ đồ điển hình loại ABS khơng tích hợp Hình 5.9 Sơ đồ ABS dùng với hệ thống phanh cổ điển có xilanh ABS khơng tích hợp loại bổ sung vào hệ thống phanh chuẩn thông thường nên gọi ABS ’’ REMOTE’’ ’’ ADD.ON’’.Nó có chức chống hãm cứng bánh xe Hệ thống thủy lực bố trí tách biệt với xilanh cổ điển 65 Đại học CNGT Vận Tải 5.3.1 Một số phận 5.3.1.1 Các cảm biến Các cảm biến cảm biến riêng biệt cho bánh xe, nhận truyền tín hiệu tốc độ bánh xe cho khối điều khển điện tử ECU Cảm biến tốc độ bánh xe (hình 5.10) thực chất máy phát điện cỡ nhỏ Cấu tạo gồm: - Rơ to: Có dạng vịng răng, dẫn động quay từ trục bánh xe hay trục truyền lực - Stato: Là cuộn dây quấn nam châm vĩnh cửu Hình 5.10 Cảm biến tốc độ bánh xe trước 1- Nam châm vĩnh cửu; 2- Cuộn dây điện; 3- Rôto cảm biến; 4- Rôto cảm biến; 5Cảm biến tốc độ Bộ cảm biến làm việc sau (hình 5.11): - Khi vịng ngang qua nam châm từ thông qua cuộn dây tăng lên ngược lại, qua từ thơng giảm Sự thay đổi từ thông tạo suất điện động thay đổi cuộn dây truyền tín hiệu đến điều khiển điện tử - Bộ điều khiển điện tử sử dụng tín hiệu tần số điện áp đại lượng đo tốc độ bánh xe Bộ điều khiển điện tử kiểm tra tần số truyền tất cảm biến kích hoạt hệ thống điều khiển chống hãm cứng cảm biến cho biết bánh xe có khả bị hãm cứng 66 Đại học CNGT Vận Tải - Tần số độ lớn tín hiệu tỷ lệ thuận với tốc độ bánh xe Khi tốc độ bánh xe tăng lên tần số độ lớn tín hiệu thay đổi theo ngược lại +V ÅÍtäú c âäücao ÅÍtäú c âäütháú p -V Hình 5.11 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc cảm biến tốc độ bánh xe 1- Rôto cảm biến; 2- Cuộn dậy; 3- Nam châm vĩnh cửu 5.3.1.2 Khối điều khiển điện tử ECU ECU não bộ, trung tâm điều khiển hệ thống, gồm hai vi xử lý mạch khác cần thiết cho hoạt động ECU nhận biết tốc độ quay bánh xe, tốc độ chuyển động tịnh tiến xe nhờ tín hiệu truyền từ cảm biến tốc độ bánh xe Trong phanh giảm tốc độ xe tùy theo lực đạp phanh, tốc độ xe lúc phanh, điều kiện mặt đường ECU giám sát điều kiện trượt bánh xe mặt đường nhờ kiểm tra thay đổi tốc độ bánh xe phanh Nó xử lý phát tín hiệu điều khiển cho khối thuỷ lực cung cấp giá trị áp suất tốt xi lanh bánh xe để điều chỉnh tốc độ bánh xe, trì lực phanh lớn từ 10 ÷ 30% tỷ lệ trượt Ngồi ECU cịn thực chức tự kiểm tra cho ngừng chức ABS phát hệ thống có trục trặc (như: Thiếu dầu, không đủ áp suất trợ lực tín hiệu từ cảm biến tốc độ, …) lúc hệ thống điều khiển điện tử ngưng hoạt động cho phép hệ thống phanh tiếp tục làm việc hệ thống phanh bình thường, khơng có ABS Những trục trặc hệ thống cảnh báo đèn ABS bảng điều khiển Việc xác định xác vị trí tình trạng hư hỏng tiến hành thông 67 Đại học CNGT Vận Tải qua mã chẩn đoán theo tần suất thời gian thể đèn cảnh báo Các tín hiệu vào đến vi xử lý xử lý cách độc lập Chỉ kết có tính đồng ECU điều khiển khối thủy lực - điện tử Nếu tín hiệu vào khơng đồng – chẳn hạn hệ thống khóa cứng bánh xe bị lỗi cầu chì phanh đảm bảo hoạt động theo phanh bình thường Đồng thời, đèn cảnh báo táp-lô sáng lên để báo cho người lái biết Các tín hiệu truyền từ cảm biến tốc độ đến ECU chuyển đổi thành tín hiệu sóng vng khuyếch đại đường vào Tần số tín hiệu cung cấp phù hợp với giá trị tốc độ, gia tốc giảm tốc bánh xe đến ECU Khi người lái xe tác dụng lên bàn đạp phanh, bánh xe giảm tốc đến giá trị khác nhau: Bằng việc so sánh tốc độ bánh xe với tốc độ tham khảo (reference speed) hệ thống luôn kiểm tra độ trượt bánh xe Nếu lực phanh nguyên nhân làm bánh xe trượt bánh xe khác, ECU điều khiển van điện từ khối thủy lực – điện tử làm giảm lực phanh bánh trượt Hệ thống ABS can thiệp việc tính tốn ngưỡng giảm tốc, gia tốc trượt bánh xe Ngay mối liên hệ ngưỡng gia tốc/giảm tốc trượt vượt giới hạn, ECU điều khiển van điện từ khối thủy lực – điện tử cách điều chỉnh áp suất phanh theo giai đoạn gia tăng, trì giảm áp suất ECU điều khiển giai đoạn khác ứng với cung cấp xung cường độ điện khác đến van điện từ Trong điều kiện giảm lực phanh phân chia mômen không (trượtaquaplaning), ECU nhận biết nhờ cảm biến số vòng quay bánh xe với điều kiện bất thường, truyền động bánh xe chủ động có khuynh hướng quay tốc độ khác ECU trang bị mạch an toàn hệ thống kiểm sốt có hiệu lực khởi động vận hành Mạch an toàn hoạt động theo nguyên tắc tự kiểm tra Khi bật khóa, hệ thống kiểm tra ECU, van điều khiển điện từ kết nối cảm biến: Nếu kết OK, đèn cảnh báo ABS sáng lên bảng tap-lô tắt sau giây Sau khởi động động cơ, hệ thống chạy van điện từ bơm hồi để kiểm tra sau đạt tốc độ ứng với km/h 68 Đại học CNGT Vận Tải Khi đạt vận tốc 24km/h hệ thống kiểm tra tín hiệu tốc độ bánh xe Khi di chuyển, hệ thống thường xuyên kiểm tra vận tốc chu vi (peripheral speed) bánh xe so với tốc độ tham khảo (reference speed), điều kiện nhớ điều khiển hoạt động hai rơle Khi di chuyển, hệ thống thường xuyên kiểm tra điện áp bình ắc quy 5.3.1.3 Khối thuỷ lực- điện tử (Electric-hydraulic Unit) Gồm có hai phần gắn liền nhau: Khối điện tử khối thủy lực-điện tử ECU điều khiển khối thủy lực-điện tử theo tín hiệu truyền từ cảm biến so với đồ mà chương trình nạp sẵn nhớ Khối thủy lực nối đến xy lanh chi tiết hệ thống phanh ABS ống dẫn hệ thống phanh Như vậy, khối thủy lực điện tử có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất dẫn động phanh theo tín hiệu điều khiển ECU, tránh cho bánh xe khỏi bị hãm cứng phanh Hệ thống bơm hồi dầu gồm có rơle mơ tơ bơm, hoạt động nhờ tín hiệu từ ECU bơm dầu đến pittơng xy lanh để bù lại lượng dầu xả bình chứa ABS làm việc 5.3.1.4 Bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD) Khi xe trang bị ABS có nghĩa chức EBD có sẵn Chức thay van điều tải trọng (LAV) dùng thay hệ thống phanh thường Chức EBD phần mềm đưa thêm vào chương trình ABS truyền thống Khơng địi hỏi thêm phận Chức EBD cho phép kiểm soát nhạy bánh xe sau Điều có hiệu phanh trạng thái bình thường khơng có kiểm sốt ABS Ngược lại với LAV, với kiểm soát EBD lực phanh định trượt bánh xe áp lực phanh hay tải trọng xe Phân phối lực phanh điện tử cho phép giảm áp lực phanh cho phanh bánh sau phụ thuộc vào trượt bánh xe Điều cải thiện tình trạng ổn định lái so với hệ thống truyền động Việc giảm áp lực phanh cho bánh sau quy định cách thức pha giữ áp lực Sự bó cứng bánh xe sau ngăn ngừa với trợ giúp việc điều chỉnh điện tử đặc biệt 69 Đại học CNGT Vận Tải Động bơm không chạy EBD hoạt động.Tuy nhiên, bánh xe có liên quan có khuynh hướng bị bó cứng kiểm sốt ABS khởi động mơ-tơ bơm hoạt động Trong kiểm sốt EBD hoạt động mạch dầu phanh sau kích hoạt Đèn cảnh báo hệ thống phanh EBD sáng lên trường hợp có cố hệ thống EBD Kiểm sốt EBD khơng cịn tác dụng Kiểm sốt EBD bị hỏng khơng có nghĩa chức EBD bị hỏng 70 Đại học CNGT Vận Tải 5.3.2 Nguyên lí làm việc hệ thống ABS sử dụng xe 5.3.2.1 Khi không phanh Khi không phanh, khơng có lực tác dụng lên bàn đạp phanh cảm biến tốc độ đo tốc độ bánh xe gửi khối điều khiển ECU xe hoạt động 5.3.2.2 Khi phanh thường (ABS chưa làm việc) Khi người lái đạp phanh, rà phanh mà lực phanh chưa đủ lớn để xảy tượng trượt bánh xe giới hạn cho phép, dầu phanh với áp suất cao từ tổng phanh đến lỗ nạp thường mở van nạp để vào sau khỏi cụm thủy lực mà không bị cản trở chi tiết cụm thủy lực Dầu phanh đến xi lanh bánh xe hoàn toàn giống với hoạt động phanh thường khơng có ABS Khi phanh xilanh bánh xe ép má phanh vào trống phanh hay đĩa phanh tạo lực ma sát phanh làm giảm tốc độ bánh xe xe Ở chế độ điều khiển ECU khơng gửi tín hiệu đến chấp hành cụm thủy lực, cảm biến tốc độ hoạt động gửi tín hiệu đến ECU Sơ đồ làm việc hệ thống phanh giai đoạn thể hình 5.12   3 5 4 ECU    Hình 5.12 Khi phanh bình thường 1- Tổng phanh; 2- Ống dẫn dầu; 3- Van điện; 4- Cuộn dây; 5- Van điện; 6- Bơm dầu; 7- Van điện; 8- Bình chứa dầu; 9- Cơ cấu phanh; 71 Đại học CNGT Vận Tải 10- Cảm biến tốc độ; 11- Roto cảm biến; 12- Nguồn điện; 13- Van nạp; 14- Van xả; 15- Khối ECU 5.3.2.3 Khi phanh khẩn cấp (ABS hoạt động) Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh đủ lớn gây nên tượng trượt Khi hệ số trượt vượt giới hạn quy định (1030%) ABS bắt đầu làm việc chế độ làm việc ABS gồm giai đoạn sau: a Giai đoạn trì (giữ) áp suất: Khi phát thấy giảm nhanh tốc độ bánh xe từ tín hiệu cảm biến tốc độ cảm biến gia tốc gửi đến, điều khiển ECU xác định xem bánh xe bị trượt giới hạn quy định Sau đó, điều khiển ECU gửi tín hiệu đến chấp hành cụm thuỷ lực, kích hoạt rơle điện từ van nạp hoạt động để đóng van nạp (13) lại > cắt đường thông xylanh xylanh bánh xe Như áp suất xilanh bánh xe không đổi người lái tiếp tục tăng lực đạp Sơ đồ làm việc hệ thống giai đoạn hình 5.13 b Giai đoạn giảm áp suất: Nếu cho đóng van nạp mà điều khiển nhận thấy bánh xe có khả bị hãm cứng (gia tốc chậm dần q lớn), tiếp tục truyền tín hiệu điều khiển đến rơle van điện từ van xả (14) để mở van ra, chất lỏng từ xilanh bánh xe vào tích (8) vùng có áp suất thấp hệ thống > nhờ áp suất hệ thống giảm bớt Sơ đồ làm việc hệ thống giai đoạn hình 5.14 c Giai đoạn tăng áp suất: Khi tốc độ bánh xe tăng lên (do áp suất dòng phanh giảm), cần tăng áp suất xilanh để tạo lực phanh lớn, khối điều khiển điện tử ECU ngắt dòng điện cung cấp cho cuộn dây van điện từ, làm cho van nạp mở đóng van van xả lại > bánh xe lại giảm tốc độ Sơ đồ làm việc hệ thống giai đoạn hình 5.15 Chu trình giữ áp, giảm áp tăng áp lặp lặp lại, giữ cho xe phanh giới hạn trượt cục tối ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn 72 Đại học CNGT Vận Tải   3 5 4 ECU    Hình 5.13 Giai đoạn trì (giữ) áp suất 1- Tổng phanh; 2- Ống dẫn dầu; 3- Van điện; 4- Cuộn dây; 5- Van điện; 6- Bơm dầu; 7- Van điện; 8- Bình chứa dầu; 9- Cơ cấu phanh; 10- Cảm biến tốc độ; 11- Roto cảm biến; 12- Nguồn điện; 13- Van nạp; 14- Van xả; 15- Khối ECU   3 5 ECU 4    Hình 5.14 Giai đoạn giảm áp 1- Tổng phanh; 2- Ống dẫn dầu; 3- Van điện; 4- Cuộn dây; 5- Van điện; 6- Bơm dầu; 7- Van điện; 8- Bình chứa dầu; 9- Cơ cấu phanh; 10- Cảm biến tốc độ; 11- Roto cảm biến; 12- Nguồn điện; 13- Van nạp; 73 Đại học CNGT Vận Tải 14- Van xả; 15- Khối ECU   3 5 4 ECU    Hình 5.15 Giai đoạn tăng áp 1- Tổng phanh; 2- Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4- Cuộn dây; 5- Van điện; 6- Bơm dầu; 7- Van điện; 8- Bình chứa dầu; 9- Cơ cấu phanh; 10- Cảm biến tốc độ; 11- Roto cảm biến; 12- Nguồn điện; 13- Van nạp; 14- Van xả; 15- Khối ECU 74 Đại học CNGT Vận Tải CHƯƠNG NHỮNG HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 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 tồn gây tai nạn xe vận hành.Trong q trình sử dụng ơtơ hệ thống phanh phát sinh hư hỏng phanh không ăn phanh ăn không phanh nhả bị kẹt Phanh khơng ăn khơng dừng ôtô kịp thời điều kiện bình thường tình phức tạp nguyên nhân gây tai nạn Ngun nhân phanh khơng ăn phần dẫn động thủy lực khơng 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 không 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 thỗi xylanh phanh xylanh phanh 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 bơi trơn chi tiết thơng ống dẫn 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 75 Đại học CNGT Vận Tải Khi phanh phải tăng lực đạp lên bàn đạp dấu hiệu chủ yếu hư hỏng trợ lực Những hư hỏng trợ lực chân không: - Ống dẫn từ buồng chân không tới trợ lực bị hỏng - Van khơng khí khơng hoạt động - Bình lọc trợ lực bị tắc Ngoài 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 xy lanh 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 ơtơ 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 cơng 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 xylanh bánh xe Thay má phanh Sửa chữa thay phận trợ lực phanh Ngồi cịn 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 0,40(mm) phải sửa chữa lỗ để lắp đệm lệch tâm khơng mịn q (0,10 ÷ 0,12)mm đầu đinh tán phải chắn không lỏng má phanh không nứt cào xướt mặt đầu đinh tán phải cao bề má phanh 2.5(mm) 76 Đại học CNGT Vận Tải - 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 phớt xem có rị dầu khơng việc sửa chữa bảo dưỡng phanh đĩa đơn giản phanh trống guốc - Xylanh xylanh bánh xe thường có hư hỏng như: Bề mặt xylanh bị cào xước, xylanh bị cơn, méo lị xo hồi vị bị gẫy đàn hồi, vịng làm kín bị nở, ren ốc nối ống dẫn dầu bị tua (cháy ren) Theo yêu cầu bề mặt xylanh phải nhẵn bóng khơng có vết rỗ xước sâu q 0,5(mm) Ðường kính xy lanh khơng méo q 0,05 (mm) so với đường kính tiêu chuẩn, lị 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 méo phải tiến hành gia công trở lại Chú ý gia công khe hở xy lanh 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 rạn 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 - Kiểm tra đường ống dẫn dầu chứa có bị hở khơng 77 Đại học CNGT Vận Tải - 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 (khơng 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 78 Đại học CNGT Vận Tải TÀI LIỆU THAM KHẢO Tham khảo thông số kỹ thuật Toyota Vios tài liệu liên quan [1]TS.Lê Văn Tụy ’’ Kết cấu tính tốn hệ thống phanh ôtô’’ Tài liệu lưu hành nội khoa khí giao thơng; Đại học Đà Nẵng [2] TS.Nguyễn Hồng 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 thơng; 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] http://www.toyota.com.vn [6] http://www.otohui.com [7] http://www.carinf.com [8] http://www.autopressnews.com [9] “Giáo trình hệ thống phanh” Trường cao đẳng nghề Đăk lăk 79 ... 1.1: Hệ thống phanh ô tô 1.1 Công dụng Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ô tô máy kéo dừng hẳn đến tốc độ cần thiết đó, ngồi ra, hệ thống phanh cịn giữ cho tơ máy kéo đứng yên chỗ mặt đường dốc... em giao nhiệm vụ: “ Tính tốn thiết kế hệ thống phanh xe ô tô chỗ dựa xe Toyota Vios G 2017 ” Em tập trung nghiên cứu, tính tốn để đảm bảo cho phanh hoạt động hiệu nhất, dễ dàng điều khiển người... hợp phanh tay phanh chân đa dạng 1 .5. 2 Phanh phụ: Mục đích hệ thống phanh phụ giảm tốc độ ô tô phanh đường dài liên tục Bởi hệ thống phanh g? ??i phanh chậm dần Hệ thống phanh phụ phải đảm bảo phanh