(Đồ án hcmute) tìm hiểu, nghiên cứu hệ thống phanh trên xe toyota camry 2 5q 2013

a cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục, được sử dụng trên dẫn động phanh thủy lực và khí

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

GVHD: TS NGUYỄN MẠNH CƯỜNG SVTH: TAI QUANG MINH

LÊ NHỰT MINH

S K L 0 1 0 4 6 6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

TÌM HIỂU, NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2.5Q 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

TÌM HIỂU, NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH TRÊN

XE TOYOTA CAMRY 2.5Q 2013

SVTH: TAI QUANG MINH MSSV: 18145178

SVTH: LÊ NHỰT MINH MSSV: 18145177

Khóa: 2018-2021 Nghành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GVHD: TS NGUYỄN MẠNH CƯỜNG

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

Khóa: 2018-2021 Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GVHD: TS NGUYỄN MẠNH CƯỜNG

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP

HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

NAM Độc lập - Tự do – Hạnh phúc KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm2022

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: 1 LÊ NHỰT MINH MSSV: 18145177

(Email: 18145177@student.hcmute.edu.vn Điện thoại: 0353380817)

2 TAI QUANG MINH MSSV: 18145178

(Email: 18145178@student.hcmute.edu.vn Điện thoại: 0981272631) Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

- Tìm hiểu, nghiên cứu cơ sở lý thuyết về hệ thống phanh

- Tìm hiểu, nghiên cứu tổng quan về hệ thống phanh trên xe Camry 2.5Q

- Nghiên cứu, xây dụng được quy trình kiểm tra, chẩn đoán và sửa chữa hệ thống phanh

3 Sản phẩm của đề tài

 Thuyết minh lý thuyết về hệ thống phanh trên xe ôtô

 Quy trình kiểm tra, chẩn đoán và sữa chửa hệ thống phanh

4 Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 27/09/2022

5 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 19/12/2022

TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

Bộ môn: Động cơ

PHIỀU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên hướng dẫn)

Họ và tên sinh viên: Lê Nhựt Minh MSSV: 18145177

Họ và tên sinh viên: Tai Quang Minh MSSV: 18145178

Tên đề tài: TÌM HIỂU, NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2.5Q 2013

Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Họ và tên GV hướng dẫn: TS Nguyễn Mạnh Cường

Ý KIẾN NHẬN XÉT

1 Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên

2 Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN 2.1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN

2.2 Nội dung đồ án (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

2.3 Kết quả đạt được

2.4 Những tồn tại (nếu có)

3 Đánh giá

4 Kết luận:

 Được phép bảo vệ

 Không được phép bảo vệ

TP.HCM, ngày tháng năm 2022

Giảng viên hướng dẫn

(Ký, ghi rõ họ tên)

đa

Điểm đạt được

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa

học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình

đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

Bộ môn: Động cơ

PHIỀU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên phản biện)

Họ và tên sinh viên: Lê Nhựt Minh MSSV: 18145177

Họ và tên sinh viên: Tai Quang Minh MSSV: 18145178

Tên đề tài: TÌM HIỂU, NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2.5Q 2013

Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Họ và tên GV phản biện: GVC.TS Huỳnh Phước Sơn

Ý KIẾN NHẬN XÉT

1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN

2 Nội dung đồ án (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

3 Kết quả đạt được

4 Những tồn tại và thiếu sót của ĐATN

5 Câu hỏi

6 Đánh giá 7 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không được phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2022 Giảng viên phản biện

(Ký, ghi rõ họ tên)

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa

học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình

đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN

Tên đề tài: TÌM HIỂU, NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2.5Q 2013

Họ và tên Sinh viên: Lê Nhựt Minh MSSV: 18145177

Tai Quang Minh MSSV: 18145178

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện và các thành viên trong Hội đồng bảo về Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2022

LỜI CẢM ƠN

Qua những năm học tại ngôi trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM mặc

dù đã trải qua bao nhiêu thăng trầm, cảm xúc Trong suốt thời gian học tập ở trường chúng em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các quý thầy cô ở Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM nói chung và các quý thầy cô ở Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao, Khoa

Cơ Khí động lực nói riêng đã vô cùng nhiệt tình truyền đạt những kiến thức bổ ích, những thứ mới mẻ, nâng cao giá trị của tri thức

Chúng em xin chân thành cảm ơn Ts Nguyễn Mạnh Cường đã tận tâm, chỉ bảo chúng em qua từng buổi chỉ dạy, thảo luận về những lĩnh vực trong chuyên ngành Một lần nữa, em chúng em xin chân thành cảm ơn thầy

Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến anh Nguyễn Tấn Phong- Quản đốc của công ty

cổ phần TOYOTA ĐÔNG SÀI GÒN - CN Thủ Đức đã tận tình giải đáp, giúp đỡ chúng

em trong quá trình làm đồ án

Mặc dù đồ án có thể không tránh khỏi những sai sót, nhưng chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của thầy cô và của các bạn cùng lớp giúp cho đồ án tốt nghiệp của chúng em có thể hoàn thiện hơn

Chúng em xin kính chúc quý thầy cô ở Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM nói chung và các quý thầy cô ở Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao, Khoa Cơ Khí động lực nói riêng thật nhiều sức khỏe, niềm vui, niềm tin vững bước dìu dắt những thế hệ sinh viên tiếp theo - Những thế hệ sinh viên ưu tú của Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM

TÓM TẮT

Đồ án trình bày lý thuyết về đặc điểm kết cấu, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh Xây dựng quy trình kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa và bên cạnh còn đề xuất các giải pháp, phương án để kiểm tra, chẩn đoán, khắc phục hư hỏng của hệ thống phanh thông qua các phương pháp nghiên cứu thực tiễn và phương pháp nghiên cứu các văn bản, tài liệu có sẵn

Đồ án của Nhóm được chia thành các phần sau:

Chương 1: Cơ sở lý thuyết

Chương 2: Tổng quan về hệ thống phanh trên xe Camry 2.5Q 2013

Chương 3: Nghiên cứu, xây dựng quy trình kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa hệ thống phanh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN I

TÓM TẮT II

MỤC LỤC III

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VI

DANH MỤC HÌNH ẢNH VII

LỜI MỞ ĐẦU XI

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1

1.1 Khái quát hệ thống phanh 1

1.2 Công dụng của hệ thống 1

1.3 Phân loại hệ thống 1

1.4 Yêu cầu của hệ thống phanh 2

1.5 Cấu tạo chung của hệ thống phanh 2

1.6 Cơ cấu phanh 3

1.6.1 Cơ cấu phanh trang trống 3

1.6.2 Cơ cấu phanh đĩa 12

1.7 Phanh tay 14

1.8 Các dạng điều khiển phanh chân 15

1.9 Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS 16

1.9.1 Giới thiệu chung 16

1.9.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lí hoạt động phanh ABS 17

1.9.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong ABS 18

1.9.3.1 Cảm biến tốc độ bánh xe 18

1.9.3.2 Hộp điều khiển điện tử (ECU) 19

1.9.3.3 Bộ chấp hành thủy lực 20

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE CAMRY 2.5Q 2013 22

2.1 Tổng quan về CAMRY 2.5Q 2013 22

2.1.1 Giới thiệu chung 22

2.1.2 Thông số kĩ thuật của xe CAMRY 2.5Q 22

2.2 Hệ thống phanh trên CAMRY 2.5Q 2013 27

2.2.1 Cơ cấu phanh trước xe Camry 27

2.2.2 Cơ cấu phanh sau xe Camry 30

2.2.3 Bộ trợ lực chân không và xilanh chính 32

2.2.3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ trợ lực chân không 32

2.2.3.2 Cụm xilanh phanh chính 33

2.3 Hệ thống phanh ABS trên CAMRY 2.5Q 34

2.3.1 Hộp điều khiển điện tử (ECU) 35

2.3.1.1 Chức năng 35

2.3.1.2 Nguyên lí hoạt động của hệ thống ABS trên xe TOYOTA CAMRY 2.5Q 2013 35

2.3.2 Bộ chấp hành phanh xe TOYOTA CAMRY 2.5Q 37

2.3.2.1 Bộ chấp hành thủy lực 37

2.3.2.2 Nguyên lý hoạt động của cơ cấu chấp hành thủy lực trên xe Toyota Camry 2013 39

2.4 Hệ thống BA (Brake Assit) trên xe Camry 2.5Q) 42

2.5 Cấu tạo nguyên lý làm việc của hệ thống EBD (Elictric Brake force Distribution) 43

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN, SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH 46

3.1 Xây dựng quy trình kiểm tra hệ thống phanh 46

3.1.1 Quy trình kiểm tra hệ thống phanh 46

3.1.2 Những công việc kiểm tra cần thiết 47

3.2 Xây dựng quy trình chẩn đoán hệ thống phanh 51

3.2.1 Chẩn đoán và xóa các mã lỗi khi sử dụng phần mềm thông minh (phần mềm TECHSTREAM của hãng TOYOTA) 51

3.2.2 Chẩn đoán và xóa các mã lỗi khi không sử dụng phần mềm thông minh 52

3.3 Quy trình sửa chữa trong hệ thống phanh 56

3.3.1 Hệ thống phanh trước 56

3.3.2 Hệ thống phanh sau 68

3.3.3 Tháo giỡ piston phanh trong bộ xilanh phanh 80

3.3.4 Bộ trợ lực và xilanh phanh chính 84

3.4 Các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục 87

KẾT LUẬN 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật 23

Bảng 2.2: Động cơ và vận hành 23

Bảng 2.3: Hệ thống lái 24

Bảng 2.4: Hệ thống truyền lực 24

Bảng 2.5: Hệ thống phanh 24

Bảng 2.6: Trang thiết bị chính 25

Bảng 2.7: Bảng trạng thái làm việc của các van và bơm dầu 42

Bảng 3.1: Bảng thông tin các mã lỗi của Camry 54

Bảng 3.2: Liệt kê các hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục 87

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Cấu tạo chung của hệ thống phanh 2

Hình 1.2: Các loại cơ cấu phanh tang trống 3

Hình 1.3: Cơ cấu phanh đối xứng qua trục dẫn động bằng thủy lực 4

Hình 1.4: Cơ cấu phanh đối xứng qua trục dẫn động bằng khí nén 5

Hình 1.5: Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm 6

Hình 1.6: Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi 7

Hình 1.7: Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa 8

Hình 1.8: Cấu tạo tang trống 9

Hình 1.9: Guốc phanh 9

Hình 1.10: Xilanh phanh 10

Hình 1.11: Phanh đĩa có giá đỡ cố định 12

Hình 1.12: Phanh đĩa có giá đỡ di động 13

Hình 1.13: Đĩa phanh 14

Hình 1.14: Má phanh 14

Hình 1.15: Dẫn dộng phanh 1 dòng 15

Hình 1.16: Dẫn động hai dòng 16

Hình 1.17: Sơ đồ so sánh giữa xe có ABS và xe k có ABS 16

Hình 1.18: Sơ đồ nguyên lí hệ thống phanh ABS 17

Hình 1.19: Cảm biến tốc độ bánh trước 18

Hình 1.20: Cảm biến tốc độ bánh sau 18

Hình 1.21: Nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ 19

Hình 1.22: Bộ chấp hành thủy lực 21

Hình 2.1: Hình ảnh CAMRY 2.5Q 2013 ngoài thực tế 22

Hình 2.2: Bộ xilanh phanh và các tấm ma sát (má phanh) 27

Hình 2.3: Đĩa phanh và càng phanh (Calip phanh) 28

Hình 2.4: Bộ xilanh phanh 29

Hình 2.5: Bộ xilanh và các tấm ma sát 30

Hình 2.6: Đĩa phanh và giá đỡ xilanh (Calip phanh) 31

Hình 2.7: Bộ xilanh phanh 32

Hình 2.8: Cấu tạo bộ trợ lực chân không 33

Hình 2.9: Cụm xilanh phanh chính 33

Hình 2.10: Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên ô tô Camry 2.5Q 35

Hình 2.11: Điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh 36

Hình 2.12: Bộ chấp hành trên xe Toyota Camry 37

Hình 2.13: Bộ chấp hành thuỷ lực 38

Hình 2.14: Bộ bơm và van điện từ 38

Hình 2.15: Sơ đồ các van điện từ của hệ thống phanh ABS 4 kênh dùng van điện từ 2 vị trí 39

Hình 2.16.a: Van giữ áp 40

Hình 2.16.b: Van giảm áp 40

Hình 2.17: Giai đoạn tăng áp, ABS chưa hoạt động 40

Hình 2.18: Pha giữ áp, ABS hoạt động 41

Hình 2.19: Pha giảm áp, ABS hoạt động 41

Hình 2.20: Pha tang áp, ABS hoạt động 42

Hình 2.21, 22, 23: Sơ đồ so sánh khi có BA và không có BA 43

Hình 2.24: Sơ đồ phân phối EBD có tính đến phân bố tải trọng 44

Hình 2.25: Phân phối lực phanh khi quay vòng 45

Hình 3.1: Quy trình kiểm tra hệ thống phanh tại công ty TOYOTA ĐÔNG SÀI GÒN 47

Hình 3.2: Kiểm tra độ dày má phanh 48

Hình 3.3: Kiểm tra độ dày đĩa phanh 50

Hình 3.4: Siết chặt đĩa phanh bằng đai ốc 50

Hình 3.5: Sử dụng đồ hồ so để đo độ đảo 51

Hình 3.6: Giao diện phần mềm TECHSTREAM 52

Hình 3.7: Vị trí các chân CG và TC của cổng DLC3 53

Hình 3.8: Mã SST 09843-18040 53

Hình 3.9: Bảng mã lỗi hệ thống ABS trên CAMRY 2.5Q 54

Hình 3.10: Tháo ống dầu ra khỏi cụm xilanh 56

Hình 3.11: Tháo cụm xilanh phanh đĩa 57

Hình 3.12: Tháo lò xo chống ồn 57

Hình 3.13: Tháo 2 má phanh trước 58

Hình 3.14: Tháo các miếng chêm chống ồn 58

Hình 3.15: Tháo bộ báo chống mài mòn má phanh 58

Hình 3.16: Tháo bộ đỡ má phanh đĩa 59

Hình 3.17: Tháo chốt trượt xilanh phanh đĩa số 1 59

Hình 3.18: Tháo chốt trượt xilanh phanh đĩa số 2 59

Hình 3.19: Tháo vòng lót trượt trên chốt trượt 60

Hình 3.20: Tháo bộ giá đỡ phanh trước 60

Hình 3.21: Tháo cao su chụp bụi chốt phanh trước 60

Hình 3.22: Tháo đĩa phanh trước 61

Hình 3.23: Lắp đĩa phanh trước 61

Hình 3.24: Mặt cắt ngang của sao su chụp bụi chốt phanh trước 62

Hình 3.25: Lắp cao su chụp bụi chốt phanh 62

Hình 3.26: Lắp giá đỡ xilanh vào hệ dẫn động lái 63

Hình 3.27: Lắp vòng lót lên chốt trượt 63

Hình 3.28: Lắp chốt trượt số 1 63

Hình 3.29: Lắp chốt trượt số 2 64

Hình 3.30: Bộ đỡ má phanh 64

Hình 3.31: Tấm báo mòn má phanh 65

Hình 3.32: Vị trí bôi mỡ 65

Hình 3.33: Lắp miếng chêm của bộ chống ồn 65

Hình 3.34: Lắp má phanh trước 66

Hình 3.35: Lắp đặt cụm xilanh phanh đĩa 67

Hình 3.36: Lắp ống dây dầu vào cụm xilanh phanh đĩa trước 67

Hình 3.37: Tháo ống dầu ra khỏi cụm xilanh 68

Hình 3.38: Tháo cụm xilanh phanh đĩa 69

Hình 3.39: Tháo 2 má phanh trước 69

Hình 3.40: Tháo bộ chống ồn má phanh sau 70

Hình 3.41: Tháo bộ báo chống mài mòn má phanh 70

Hình 3.42: Tháo bộ đỡ má phanh đĩa 71

Hình 3.43: Tháo chốt trượt xilanh phanh đĩa số 1 71

Hình 3.44: Tháo chốt trượt xilanh phanh đĩa số 2 71

Hình 3.45: Tháo vòng lót trượt trên chốt trượt 72

Hình 3.46: Tháo cao su chụp bụi chốt phanh trước 72

Hình 3.47: Tháo bộ giá đỡ phanh trước 73

Hình 3.48: Đánh dấu một vị trí trên đĩa và trục 73

Hình 3.49: Nhả phanh tay 74

Hình 3.50: Lắp đĩa phanh sau 74

Hình 3.51: Lắp giá đỡ xilanh vào hệ dẫn động lái 75

Hình 3.52: Mặt cắt ngang của sao su chụp bụi chốt phanh sau 75

Hình 3.53: Lắp cao su chụp bụi chốt phanh 75

Hình 3.54: Lắp vòng lót lên chốt trượt 76

Hình 3.55: Lắp chốt trượt số 1 76

Hình 3.56: Lắp chốt trượt số 2 77

Hình 3.57: Bộ đỡ má phanh 77

Hình 3.58: Tấm báo mòn má phanh 78

Hình 3.59: Vị trí bôi mỡ 78

Hình 3.60: Lắp miếng chêm của bộ chống ồn 79

Hình 3.61: Lắp đặt cụm xilanh phanh đĩa 80

Hình 3.62: Lắp ống dây dầu vào cụm xilanh phanh đĩa trước 80

Hình 3.63: Dùng SST tháo cao su bốt xilanh 81

Hình 3.64: Tháo piston phanh bằng khí nén 81

Hình 3.65: Tháo phớt piston 82

Hình 3.66: Lắp phớt piston 82

Hình 3.67: Lắp piston vào xilanh phanh 83

Hình 3.68: Lắp cao su bốt xilanh phanh 83

Hình 3.69: Lắp vòng hãm cao su bốt xilanh phanh 83

Hình 3.70: Bộ trợ lực và xilanh phanh chính 84

Hình 3.71: Bộ trợ lực phanh 84

Hình 3.72: Tháo lắp cụm trợ lực phanh 85

Hình 3.73: Cụm xilanh phanh chính 85

Hình 3.74: Cụm xilanh phanh chính 86

Hình 3.75: Cụm xilanh phanh chính 86

LỜI MỞ ĐẦU

Bước sang thế kỉ 21, thế giới đã bước vào một thời kì đỉnh cao về sự tiến bộ khoa học kỹ thuật Rất nhiều thành tự khoa học, các phát minh, sáng chế mang đậm chất hiện đại và được ứng dụng cao Việt Nam là một quốc gia có nền kinh tế khá lạc hậu, đang trong giai đoạn phát triển, nước ta đã và đang có những cải cách mới để thúc đẩy kinh tế Việc tiếp thu, áp dụng thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới đang rất được nhà nước quan tâm nhằm cải tạo, đẩy mạnh phát triển các nền công nghiệp mới, với mục đích đưa đất nước Việt Nam vươn tầm thế giới Trải qua nhiều năm phấn đấu và phát triển Hiện nay nước ta đã là thành viên của khối thịnh vượng chung WTO Với việc tiếp cận các quốc gia có nền kinh tế phát triển, chúng ta có thể giao lưu, học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu và áp dụng để phát triển hơn về nền kinh tế trong nước, bước những bước đi vững chắc trên con đường quá độ lên chủ nghĩa xã hội

Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng, ngành công nghiệp Ô tô là một trong những ngành tiềm năng và được quan tâm hàng đầu Do sự tiến bộ về công nghệ nên quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa phát triển một cách nhanh chóng, do đó các hãng chế tạo ô tô luôn luôn làm mới chính mình với các cải tiến khoa học kĩ thuật nói chung và ô tô nói riêng là phải đảm bảo về hiệu suất và tuổi thọ làm việc trong các cơ cấu để làm thành lên một chiếc ô tô hoàn chỉnh Các hãng sản xuất như TOYOTA, BWM, MERCEDES… đã có rất nhiều cải tiếng nhằm phát huy tối

đa tính năng cho người sử dụng

Hệ thống phanh trong ô tô ngày nay đóng một vai trò rất quan trọng, mặc dù nó

đã được thay đổi rất nhiều so với kỳ đầu khi mới xuất hiện của xe ô tô Để bắt kịp với khoa học kỹ thuật tiên tiến hiện đại, để nắm bắt được thay đổi đặc tính kỹ thuật của từng loại xe, dòng xe, đời xe,… có thể đưa ra phương án sửa chữa tối ưu vì vậy người kỹ thuật viên trước đó phải được đào tạo với một chương trình đào tạo bài bản tiên tiến hiện đại cung cấp đầy đủ kiến thức lý thuyết cũng như thực hành

Ngày nay, nước ta càng nhiều trường đào tạo về ô tô từ cấp bậc thấp đến cấp bậc cao, và đã đầu tư rất nhiều trang thiết bị máy móc, vật tư, mô hình thực tập để nhằm nâng cao trình độ hiểu biết của mỗi học viên Mặc dù vậy, nhưng vẫn còn nhiều hạn chế

vì nhiều thứ vẫn còn lạc hậu, chưa được khai thác hết…

Đó là lý do mà Nhóm chọn đề tài “Tìm hiểu, nghiên cứu hệ thống phanh trên

xe TOYOTA CAMRY 2.5Q 2013” Đề tài này giúp chúng em hiểu thêm và phát hiện

ra những hư hỏng để tử đó xây dựng lên những phương án kiểm tra và sửa chữa Ngoài

ra, cũng giúp chúng em những học sinh - sinh viên các trường kỹ thuật, từ đó tạo ra một tiền đề cho nhưng học sinh - sinh viên làm quen với nghiên cứu khoa học, giúp chúng

em có một trình độ, kiến thức vững vàng khi ra trường đáp ứng được yêu cầu của xã hội Và đồ án sau khi hoàn thành cũng là nguồn tài liệu để sinh viên khóa sau nghiên cứu và tham khảo thêm

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1 Khái quát hệ thống phanh

Hệ thống phanh là hệ thống sử dụng các loại phanh (một loại thiết bị cơ học) để hạn chế chuyển động của bánh xe bằng cách tạo ra ma sát nhằm giúp người lái kiểm soát việc giảm tốc độ hoặc là dừng hẳn xe theo chủ ý

1.2 Công dụng của hệ thống

- Giúp làm giảm tốc độ xe xuống một tốc độ mong muốn hoặc làm cho xe dừng hẳn

- Giúp giữ xe lâu dài trên mặt đường, đặc biệt là đường dốc

Đặc biệt, trên các loại xe khác như máy kéo hoặc 1 số xe chuyên dụng, hệ thống phanh còn được kết hợp với hệ thống lái dùng để quay vòng xe

1.3 Phân loại hệ thống

* Theo đặc điểm điều khiển

- Phanh chính (phanh chân), dùng để giảm tốc độ xe khi chuyển động, dừng hẳn

* Theo kết cấu của cơ cấu phanh

- Cơ cấu phanh đĩa

- Cơ cấu phanh tang trống

- Cơ cấu phanh dải

* Theo mức độ hoàn thiện của hệ thống phanh

Hệ thống phanh được hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều khiển ô tô khi phanh, do vậy trang bị thêm các hệ thống khác như:

- Bộ điều chỉnh lực phanh (bộ điều hòa lực phanh EBD)

- Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)

- Hệ thống phanh khẩn cấp (BA)

Trên hệ thống ABS còn có thể bố trí các hệ thống khác như: hạn chế trượt quay,

ổn định học ô tô,… Nhằm nâng cao sự ổn định của ô tô khi không điều khiển phanh

1.4 Yêu cầu của hệ thống phanh

Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:

- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe, nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất, khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm

- Điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi: lực tác dụng lên bàn đạp hay cần kéo điều khiển phù hợp với khả năng thực hiện liên tục của con người

-Đảm bảo sự ổn định của ô tô và phanh êm dịu trong mọi trường hợp

-Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao, đảm bảo mối tương quan giữa lực bàn đạp với sự phanh của ô tô trong quá trình thực hiện phanh

-Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt, duy trì ổn định hệ số ma sát trong cơ cấu phanh trong mọi điều kiện sử dụng

-Hạn chế tối đa hiện tượng trượt lết bánh xe khi phanh với các cường độ lực bàn đạp khác nhau

- Có khả năng giữ ô tô đứng yên trong thời gian dài, kể cả trên nền đường dốc

- Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống trong khi thực hiện phanh trong mọi trường hợp sử dụng, kể cả khi một phần dẫn động điều khiển có hư hỏng

1.5 Cấu tạo chung của hệ thống phanh

Hình 1.1: Cấu tạo chung của hệ thống phanh

Hệ thống phanh ngày nay được chia ra làm 2 bộ phận chính: cơ cấu phanh và dẫn động phanh

- Cơ cấu phanh: được bố trí ở gần bánh xe, thực hiện các chức năng của cơ cấu ma sát nhằm tạo ra mômen hãm trên các bánh xe của ô tô khi phanh

- Dẫn động phanh: bao gồm các bộ phận liên kết từ cơ cấu điều khiển (bàn đạp phanh, cần kéo…) tới các chi tiết điều khiển sự hoạt động của cơ cấu phanh Dẫn động phanh dùng để chuyền và khuếch đại lực điều khiển từ

cơ cấu điều khiển phanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh

1.6 Cơ cấu phanh

1.6.1 Cơ cấu phanh trang trống

Cơ cấu phanh tang trống dùng khá phổ biến trên ô tô Trong cơ cấu dạng tang

trống sử dụng có các guốc phanh cố định và được phanh với mặt trụ của tang trống

quay cùng bánh xe

Cơ cấu phanh tang trống được phân loại theo phương thức bố trí và điều khiển

các guốc phanh thành các dạng với tên gọi:

- Guốc phanh đặt đối xứng qua đường tâm trục

- Guốc phanh đặt đối xứng với tâm quay

- Guốc phanh đặt bơi

- Guốc phanh tự cường hóa một chiều quay

- Guốc phanh tự cường hóa hai chiều quay

Các dạng guốc phanh còn có thể phân biệt được thành các cơ cấu sử dụng với

các điều khiển guốc phanh từ dẫn động khí nén, thủy thực, hoặc cơ khí

Hình 1.2: Các loại cơ cấu phanh tang trống

a Đối xứng qua trục; b Đối xứng qua tâm; c Dạng hơi; d, e Tự cường hóa

a) cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục

Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng

qua đường trục, được sử dụng trên dẫn động phanh thủy lực và khí nén

*Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực

Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với xilanh dẫn động phanh thủy lực như hình

1.3 Cơ cấu phanh được bố trí trên cầu sau của ô tô con và xe tải nhỏ, có xilanh thủy lực

điều khiển ép guốc phanh vào trống phanh

Hình 1.3: Cơ cấu phanh đối xứng qua trục dẫn động bằng thủy lực

Cấu tạo cơ bản bao gồm:

Phần quay của cơ cấu phanh là tang trống được bắt với moay ơ bánh xe

Phần cố định là mâm phanh được bắt trên dầm cầu Các tấm ma sát được tán hoặc dán với guốc phanh Trên mâm phanh bố trí 2 chốt cố định để lắp ráp với lỗ tựa quay của guốc phanh Chốt có bạc lệch tâm để thay đổi vị trí điểm tựa guốc phanh và là

cơ cấu điều chỉnh khe hở phía dưới giữa má phanh và trống phanh Đầu trên của hai guốc phanh được kéo bởi lò xo hồi vị guốc phanh, tách má phanh khỏi tang trống và ép piston trong xilanh bánh xe về vị trí không phanh

Khe hở phía trên của má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng 2 cam lệch tâm Hai guốc phanh được đặt đối xứng qua đường trục đi qua tâm bánh xe

Xilanh bánh xe là xilanh kép có thân chung và hai piston bố trí đối xứng Xilanh được bắt chặt với mâm phanh, piston bên trong tựa vào đầu guốc phanh nhờ chốt tựa Piston nằm trong xilanh được bao kín bởi vành cao su 10 và tạo nên không gian chứa dầu phanh Dầu phanh có áp suất được cấp vào thông qua đai ốc dẫn dầu Trên xilanh

bố trí ốc xả khí nhằm xả không khí lọt vào hệ thống thủy lực khi cần

Nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục được mô tả qua 3 trạng thái: không phanh, phanh, nhả phanh

Ở trạng thái không phanh, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, má phanh và tang trống tồn tại khe hở nhỏ 0,3 ÷ 0,4 mm, đảm bảo tách hai phần quay và cố định của cơ cấu phanh, các bánh xe được quay trơn

Khi phanh, dầu có áp suất sẽ được đưa đến xilanh bánh xe (xilanh thủy lực) Khi

áp lực dầu trong xilanh lớn hơn lực kéo của lò xo hồi vị, đẩy đầu trên của các guốc phanh về hai phía Các guốc phanh chuyển động quay quanh điểm tựa dưới (chốt phanh), ép má phanh sát vào trống phanh, phát sinh ma sát giữa hai phần: quay (tang trống) và cố định (guốc phanh), tốc độ tang trống giảm dần, hình thành sự phanh ô tô trên đường

Khi xe tiến, chiều quay của tang trống ngược chiều kim đồng hồ, guốc phanh bên trái đặt các lực đẩy của xilanh bánh xe cùng chiều quay được gọi là “guốc siết”, ngược lại, guốc phanh bên phải là “guốc nhả” Má phanh bên guốc siết chịu áp lực lớn hơn bên guốc nhả, do vậy được chế tạo dài hơn, nhằm mục đích tạo nên sự hao mòn hai

má phanh như nhau trong quá trình sử dụng

Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xilanh giảm, lò xo hồi vị kéo các guốc phanh

ép vào piston, guốc phanh và má phanh tách khỏi trống phanh Lực ma sát không tồn tại, bánh xe lại được lăn trơn

Trong quá trình phanh, tang trống và má phanh bị nóng lên bởi lực ma sát, gây hao mòn các tấm ma sát và bề mặt trụ của tang trống Sự nóng lên quá mức có thể dẫn tới suy giảm hệ số ma sát và làm giảm hiệu quả phanh lâu dài, biến dạng các chi tiết bao kín bằng cao su, do vậy cơ cấu phanh cần thiết được thoát nhiệt tốt Sự mòn tấm ma sát

và tang trống dẫn tới tăng khe hở má phanh, tang trống, khi phanh có thể làm tăng độ trễ tác dụng Do vậy, các cơ cấu phanh đều bố trí các kết cấu điều chỉnh khe hở trên guốc phanh Công việc điều chỉnh lại khe hở trong cơ cấu phanh cần tiến hành theo định kỳ

*Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với tâm dẫn động bằng khí nén

Hình 1.4: Cơ cấu phanh đối xứng qua trục dẫn động bằng khí nén

Cơ cấu phanh được bố trí trên cầu trước ô tô tải vừa và nặng, với dẫn động phanh bằng khí nén, có xilanh khí nén điều khiển cam xoay ép guốc phanh vào trống phanh Phần quay của cơ cấu phanh là tang trống Phần cố định bao gồm mâm phanh được bắt cố định trên dầm cầu

Trên hai guốc phanh có tán các tấm ma sát (má phanh) Để tăng khả năng tiếp xúc mỗi bên guốc phanh bố trí hai tấm ma sát với kích thước dày bằng nhau 6 ÷ 10 mm Trên mâm phanh có hai chốt để lắp đầu dưới của hai guốc phanh Hai chốt cố định này

có bố trí trục lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới giữa má phanh và trống phanh Đầu trên của hai guốc phanh được lò xo hồi vị kéo áp sát vào cam, thông qua con lăn Cam quay và trục được chế tạo liền, với các biên dạng Cycloit hoặc Acsimet Khi cam quay dịch chuyển quanh tâm trục, các đầu guốc phanh bị đẩy, ép má phanh sát vào tang trống Khe hở ban đầu phía trên của má phanh và trống phanh được thiết lập bằng vị trí của cam Cấu trúc hai guốc phanh được bố trí đối xứng qua trục đối xứng của cơ cấu phanh

Khi phanh, xilanh khí nén đẩy đòn quay, dẫn động quay trục và cam quay ngược chiều kim đồng hồ Con lăn tựa lên biên dạng cam đẩy guốc phanh về hai phía, ép má phanh sát vào trống phanh để thực hiện quá trình phanh

Khi nhả phanh, đòn trục cam sẽ xoay cam trở về vị trí ban đầu, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, kéo các guốc phanh ép chặt vào cam, tách má phanh ra khỏi trống phanh Sự tác động của cam lên các guốc phanh với các chuyển vị như nhau, má phanh

bị mòn gần như đều nhau, do vậy các má phanh trên cả hai guốc phanh của cơ cấu có kích thước bằng nhau

Cơ cấu phanh bố trí đối xứng qua trục được bố trí phổ biến trên cơ cấu phanh của cầu trước và cầu sau cho ô tô con, ô tô tải với hệ thống phanh thủy lực và khí nén

b) Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm

Hình 1.5: Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm

Trên một số ô tô con, ô tô tải và ô tô buýt nhỏ bố trí cơ cấu phanh đối xứng qua tâm trục quay bánh xe Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh bố trí hai chốt guốc phanh, hai xilanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và đối xứng với nhau qua tâm

Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và có bạc lệch tâm

để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh Đầu còn lại của guốc phanh luôn tỳ vào piston của xilanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cam

Khi phanh, dầu có áp suất sẽ được đưa đến các xilanh bánh xe qua ốc 4, áp lực dầu tác động lên các piston thắng lực kéo của lò xo hồi vị sẽ đẩy piston cùng với đầu trên của guốc phanh, ép các má phanh vào trống phanh thực hiện quá trình phanh Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xilanh giảm, lò xo hồi vị guốc phanh kéo các guốc ép chặt vào piston, tách má phanh ra khỏi trống phanh

Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm chỉ dùng với xilanh thủy lực và được bố trí

ở cầu trước của ô tô con hoặc tải nhỏ Kết cấu bố trí sao cho với chuyển động tiến, cả hai guốc phanh đều là guốc siết, khi lùi trở thành hai guốc nhả Như vậy hiệu quả phanh khi tiến lớn, còn khi lùi nhỏ Tuy nhiên thời gian lùi ô tô rất ít và tốc độ rất chậm nên không cần hiệu quả phanh cao

c) Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi

Hình 1.6: Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi

Guốc phanh chuyển động tịnh tiến và dịch chuyển ép sát vào tang trống phanh Piston liên kết ren với chốt đẩy, phục vụ mục đích điều chỉnh khe hở ban đầu của má phanh với trống phanh Trên piston có vành răng điều chỉnh Vị trí của piston được thiết lập tương đối đối với xilanh khi xoay vành răng điều chỉnh Vành răng được cố định nhờ thanh lò xo lá, đảm bảo không bị xoay khi hoạt động Hai lò xo hồi vị guốc phanh

bố trí kéo hồi vị cả hai đầu guốc phanh

Khi làm việc guốc phanh được đẩy ra ép sát vào trống phanh ở cả hai đầu guốc phanh nên thời gian khắc phục khe hở giữa má phanh và trống phanh nhỏ (giảm độ chậm tác dụng), hiệu quả phanh cao hơn loại guốc phanh cố định một đầu Sự liên kết lực điều khiển P thông qua các xilanh thủy lực, cho phép các piston trong xilanh và điểm tỳ của guốc phanh có khả năng dịch chuyển nhỏ (kết cấu bơi), đảm bảo đồng đều lực điều khiển kể cả khi tiến và lùi Đặc điểm khác biệt của guốc phanh kết cấu bơi ở biên dạng điểm tỳ guốc phanh dạng tự lựa, khi làm việc giúp các má phanh mài mòn đều theo chiều dài guốc phanh

Lò xo hồi vị có độ cứng lớn, đảm bảo khả năng cố định guốc phanh khi không phanh

Việc kiểm tra khe hở giữa má phanh và tang trống, được thực hiện bằng thước

lá Khe hở ban đầu giữa má phanh và trống phanh thường khoảng 0,12 mm

d) Cơ cấu phanh tự cường hóa

Hình 1.7: Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa

Cơ cấu phanh guốc tự cường hoá có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hoá: cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn (hình 1.7.a); cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép (hình 1.7.b)

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn: Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh tự động Hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xilanh bánh xe còn một thì tựa vào mặt di trượt của piston xilanh bánh xe Cơ cấu điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ô tô tải nhỏ đến trung bình

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép: Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai piston trong một xilanh bánh xe Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình

e) Các chi tiết cơ bản của cơ cấu phanh tang trống

Cơ cấu phanh tang trống có số lượng chi tiết nhiều trọng lượng lớn và thường được bố trí trong lòng bánh xe ô tô Một số chi tiết quan trọng trong cơ cấu phanh tang trống gồm: tang trống, guốc phanh và má phanh, xilanh bánh xe, cùng với các cụm điều chỉnh khe hở má phanh tang trống

* Tang trống phanh

Tang trống phanh là một chi tiết luôn quay cùng bánh xe, chịu lực ép của các guốc phanh từ trong ra, bởi vậy tang trống phải có bề mặt ma sát với má phanh, độ bền cao, ít bị biến dạng, cân bằng tốt, dễ truyền nhiệt Vật liệu chế tạo tang trống thường được chế tạo từ gang, trên ô tô con có thể được chế tạo từ hai vật liệu cơ bản: hợp kim nhôm với ống lót bằng gang Tang trống có chiều dày khá lớn, bề mặt bên trong tạo nên

hình trụ tròn xoay có độ bóng đảm bảo khả năng tạo ma sát cao Tang trống liên kết trên moay ơ nhờ các bu lông ghép chắc hoặc vít định vị đồng tâm với trục quay bánh xe

Hình 1.8: Cấu tạo tang trống

* Guốc phanh và má phanh

Guốc phanh và má phanh liên kết với nhau nhờ dán hoặc tán Má phanh được chế tạo từ vật liệu chịu mài mòn, có hệ số ma sát ổn định trước sự biến động nhiệt độ của má phanh, hệ số ma sát giữa má phanh với gang có thể đạt được đến 0,4 Guốc phanh đúc được chế tạo cho cơ cấu phanh ô tô tải vừa và lớn Cấu trúc tiết diện thường

gặp là dạng chữ T Các guốc phanh yêu cầu độ cứng vững cao có tiết diện chữ П

Guốc phanh dạng hàn, chế tạo từ các lá thép dày từ 3 ÷ 5 mm, có cấu trúc gồm:

bề mặt cong tròn và xương tăng cứng

Hình 1.9: Guốc phanh

a Guốc hàn, má phanh tán; b Guốc đúc, đinh tán đặc; c Guốc hàn má phanh dán

Guốc phanh dạng hàn được dùng cho ô tô con Trên ô tô tải, guốc phanh liên kết với má phanh bằng đinh tán hợp kim nhôm mềm Đinh tán cần nằm sâu cách xa bề mặt

ma sát của má phanh Khi má phanh bị mòn, đinh tán không được cọ sát vào bề mặt trụ

của tang trống Trên ô tô con, má phanh dán với guốc phanh bằng chất keo dính đặc biệt, có khả năng bám chắc trên bề mặt guốc phanh khi chịu lực

* Xilanh bánh xe

Hình 1.10: Xilanh phanh

a Xilanh kép đối xứng; b Xilanh đơn; c Xilanh kép dạng bậc

Xilanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh tang trống với dẫn động phanh thủy lực Xilanh bánh xe là cơ cấu thừa hành của hệ thống dẫn động điều khiển Khi phanh áp lực chất lỏng (dầu phanh) tại xilanh tác dụng lên piston, đẩy piston và guốc phanh dịch chuyển, thực hiện quá trình phanh tang trống

Xilanh có các dạng chính: đơn và kép Dạng xilanh đơn sử dụng với cơ cấu phanh đối xứng qua tâm trục với một piston: lực điều khiển từ hệ thống dẫn động tác dụng riêng biệt lên một guốc phanh Như vậy mỗi cơ cấu phanh bố trí hai xilanh cho hai guốc phanh

Xilanh kép có thể là dạng trụ đối xứng hoặc dạng trụ có bậc Xilanh kép có hai piston làm việc đối xứng với đường dầu dẫn vào giữa hai đỉnh piston và một đường xả không khí khi cần thiết Hai piston luôn được cách nhau để tạo không gian dẫn dầu vào khi phanh Không gian này có thể hình thành bởi kết cấu đỉnh piston hoặc lò xo ngăn cách Trong xilanh bố trí các piston Bao kín giữa piston với xilanh nhờ phớt tròn kín hay phớt vành khăn, nằm trong rãnh piston

Để tạo nên lực điều khiển lên các guốc phanh khác nhau trên một số cơ cấu phanh sử dụng xilanh kép dạng trụ có bậc Với guốc siết sử dụng đường kính trụ nhỏ, nhằm san đều lực điều khiển và giảm sự sai lệch độ mòn của các má phanh cùng kích thước Cặp xilanh piston cần làm việc với độ kín khít cao, do vậy bề mặt của xilanh và piston được gia công trơn bóng và được làm sạch cẩn thận trước khi lắp Trên xilanh bố trí ốc xả không khí Ốc xả không khí chỉ mở, khi cần xả không khí có lẫn trong hệ thống thủy lực điều khiển, còn lại ốc thường xuyên được siết chặt tránh rò rỉ dầu phanh Xilanh thường được chế tạo từ gang, piston được chế tạo từ hợp kim nhôm Lực điều khiển tác dụng lên đầu guốc phanh được thực hiện thông qua chốt trụ

* Cam quay

Cam quay nằm trong cơ cấu phanh tang trống với dẫn động phanh khí nén Khi phanh, áp lực khí nén nhờ bầu phanh đẩy cam quay, guốc phanh dịch chuyển, thực hiện

quá trình phanh tang trống Ở trạng thái lắp ráp, cam và guốc phanh ép sát nhau, khe hở

má phanh và tang trống lớn hơn quy định

Khi chưa phanh, vị trí ban đầu của cam được điều chỉnh cho bánh xe lăn trơn, guốc phanh tựa lên bề mặt cam có khoảng cách nhỏ nhất định giữa má phanh và tang trống Ở trạng thái phanh, cam được điều khiển quay tiếp với khoảng dịch chuyển Δ của đầu guốc phanh, và khắc phục hết khe hở má phanh và tang trống Cam tựa lên guốc với các lực tác dụng P Hai lực P đặt cách nhau một khoảng 2d, bằng đường kính vòng tròn cơ sở của biên dạng cam

Biên dạng cam Acsimet chế tạo đơn giản, nhưng khoảng cách 2d lớn và ảnh hưởng tới hiệu quả phanh, nhờ vít điều chỉnh thông qua cơ cấu điều chỉnh

f) Điều chỉnh khe hở má phanh và trống phanh

Khe hở ban đầu giữa má phanh và trống phanh giúp cho bánh xe có thể lăn trơn, khi khe hở quá lớn sẽ ảnh hưởng đến độ chậm tác dụng, gia tăng quãng đường phanh Khe hở trong sử dụng luôn tăng do mòn, do vậy cần tiến hành điều chỉnh lại Kết cấu điều chỉnh khá đa dạng và phụ thuộc vào cấu trúc từng hệ thống phanh Để điều chỉnh khe hở, kết cấu có thể cho phép thực hiện định kỳ bằng tay hoặc tự động Nguyên tắc của việc điều chỉnh của các kết cấu được thực hiện tại hai vị trí của guốc phanh: vùng phía trên và vùng phía dưới của guốc

* Điều chỉnh bằng tay với hệ thống phanh thủy lực

-Điều chỉnh thông qua cơ cấu cam

Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cam lệch tâm, biên dạng cam luôn tỳ vào mặt cong của guốc phanh Khi quay ốc xoay cam, guốc phanh dịch chuyển theo, thay đổi khe hở trên Khe hở phía dưới được điều chỉnh nhờ bạc lệch tâm bố trí trên chốt Bạc lệch tâm được ăn khớp trong bằng mặt vát với chốt và quay cùng chốt khi điều chỉnh Khi quay chốt, bạc lệch tâm quay theo và mang phần dưới guốc phanh dịch chuyển làm thay đổi khe hở dưới giữa má phanh và trống phanh Một cơ cấu phanh khí nén cũng sử dụng cam lệch tâm điều chỉnh khe hở phía dưới guốc phanh

-Điều chỉnh vị trí chốt đẩy giữa xilanh và guốc phanh

Kết cấu này thường được sử dụng cho cơ cấu phanh dạng bơi, tự cường hóa Chốt đẩy có tác dụng liên kết giữa một đầu guốc phanh và piston trong xilanh bánh xe Liên kết giữa piston và chốt đẩy bằng ren Trên piston bố trí một vành răng, khi xoay vành răng, piston quay theo, liên kết ren giúp cho chốt bị dịch chuyển, thay đổi vị trí giữa chốt và piston Rãnh ăn khớp của đầu chốt với guốc phanh giữ chốt không xoay Trên mâm phanh có cửa sổ nhỏ, đủ tỳ tuốc nơ vít bẩy vành răng xoay trong quá trình điều chỉnh Lò xo lá, kẹp chặt trên xilanh và tỳ đàn hồi với vành răng, có tác dụng giữ nguyên trạng thái đã điều chỉnh đúng

* Tự động điều chỉnh khe hở trong hệ thống phanh thủy lực

Để điều chỉnh kịp thời khe hở của má phanh với tang trống khi má phanh quá mòn, trên nhiều ô tô sử dụng cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở Các dạng cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở thường gặp như sau:

+ Sử dụng lẫy gạt tự động điều chỉnh khi phanh bằng phanh chân

+ Sử dụng đòn chốn hai guốc phanh

+ Sử dụng kẹp ma sát

1.6.2 Cơ cấu phanh đĩa

Phanh đĩa được dùng phổ biến tên ô tô con, có thể có ở cả cầu trước và cầu sau,

do có những ưu điểm như:

- Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định khi hệ số ma sát thay đổi, điều này giúp cho bánh xe bị phanh làm việc ổn định, nhất là ở nhiệt độ cao

- Thoát nhiệt tốt, khối lượng chi tiết nhỏ, kết cấu gọn

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

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

phanh

Ngoài những ưu điểm trên, phanh đĩa còn có những đặc điểm như:

- Bụi bẩm dễ bám vào má phanh và đĩa phanh, nhất là đi xe vào chỗ bùn lầy và làm giảm ma sát giữa má phanh và đĩa phanh dẫn dến làm giảm hiệu quả của phanh

- Mòn nhanh

- Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn

- Thường hay có tiếng kêu kít kít

Cơ cấu phanh đĩa được chia làm hai loại: có giá đỡ xilanh cố định và có giá đỡ xilanh di động

a) Phanh đĩa có giá đỡ cố định

Hình 1.11: Phanh đĩa có giá đỡ cố định

Giá đỡ được bắt cố định với giá đỡ đứng yên của trục bánh xe Trên giá đỡ bố trí hai xilanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh Trong xilanh có piston, một phía của piston

tỳ sát vào các má phanh, một phía chịu áp lực dầu khi phanh Dầu từ hệ thống dẫn động điều khiển được cấp đến cả hai xilanh bánh xe nhờ các đường dẫn Các piston sử dụng phớt bao kín dạng vành khăn dày để bao kín khoang chịu áp suất cao, và phớt chắn bụi che bụi từ ngoài vào bề mặt làm việc

Khi đạp phanh, dầu áp suất cao (60 ÷ 120 bar) qua ống dẫn đồng thời đến các xilanh bánh xe, đẩy các piston ép các má phanh theo hai chiều ngược nhau vào đĩa phanh, thực hiện phanh Khi thôi phanh dầu từ xilanh bánh xe hồi trở về, áp suất dầu điều khiển không tồn tại, kết thúc quá trình phanh

b) Phanh đĩa có giá đỡ di động

Hình 1.12: Phanh đĩa có giá đỡ di động

Giá đỡ xilanh có thể di trượt ngang được theo chốt trượt bắt cố định với giá cố định Trong giá di động khoét lỗ tạo thành xilanh và bố trí piston Piston tỳ trực tiếp vào một má phanh Má phanh ở phía đối diện được lắp trực tiếp trên giá đỡ di động Các má phanh được định vị nhờ các rãnh định vị trên giá di động, hoặc nhờ chốt trượt và các lò

xo giữ Giá cố định được bắt với giá đỡ trục quay bánh xe, và là nơi tiếp nhận các phản lực sinh ra khi phanh

Khi chưa phanh, do giá đỡ có thể di động tự lựa dọc trục quay trên chốt trượt, nên khe hở giữa má phanh với đĩa phanh hai bên là như nhau Khi phanh, dầu theo ống dẫn vào xilanh Ban đầu piston sẽ dịch chuyển để đẩy má phanh bên phải ép vào đĩa phanh, đồng thời đẩy giá di động về phía phải, ép má phanh bên trái vào đĩa Khi tiếp tục tăng áp suất dầu, các má phanh được ép sát, thực hiện quá trình phanh Các lực ép

từ hai phía có tác dụng tương tự với loại có hai piston (giá cố định) Giá di động được dịch chuyển và dẫn hướng trên chốt trượt do tác dụng của dầu có áp suất trong khoang kín Như vậy đĩa được ép bởi cả hai má phanh, thực hiện quá trình phanh bánh xe

Khi nhả phanh, áp suất dầu điều khiển giảm nhỏ, các phớt bao kín có khả năng đàn hồi kéo piston trở về vị trí ban đầu, đồng thời các đĩa phanh quay trơn với độ đảo rất nhỏ, tách má phanh với đĩa Do bề mặt ma sát phẳng nên khe hở ban đầu của một cặp má phanh và đĩa phanh rất nhỏ (0,03 ÷ 0,1mm), điều này giúp cho cơ cấu phanh đĩa

có khe hở ban đầu rất nhỏ, tăng độ nhạy của cơ cấu khi phanh Giá trị mômen phanh sinh ra trên cơ cấu phanh phụ thuộc vào giá trị lực điều khiển P Trên các cơ cấu phanh cần mômen phanh lớn có thể dùng 2, 3 piston, được điều khiển đồng thời

c) các chi tiết cơ bản của cơ cấu phanh đĩa

* Đĩa phanh

Đĩa phanh được bắt chặt với moay ơ bánh xe, đĩa phanh có hai bề mặt làm việc được mài phẳng với độ bóng cao Tiết diện của đĩa có dạng gấp nhằm tạo nên đường truyền nhiệt gẫy khúc, tránh làm hỏng mỡ bôi trơn ổ bi moay ơ do nhiệt độ Phần lớn các đĩa phanh được chế tạo có rãnh rỗng giữa giúp nâng cao khả năng dẫn nhiệt ra ngoài môi trường không khí xung quanh

Hình 1.13: Đĩa phanh

*Má phanh

Hình 1.14: Má phanh

Má phanh của phanh đĩa có dạng tấm phẳng, được cấu tạo bởi một xương phanh

1 bằng thép (3 ÷ 5 mm) và má mềm 2 bằng vật liệu ma sát (8 ÷ 12 mm) Má phanh và xương phanh được dán với nhau bằng một loại keo đặc biệt Một số má phanh được xẻ rãnh thoát nhiệt, hạt mài và bố trí thêm tấm lót 3 tăng cứng, hoặc hàn sẵn sợi thép báo mòn hết chiều dày làm việc của má phanh

1.7 Phanh tay

Chức năng:

- Đỗ xe trên đường, kể cả đường bằng hay đường dốc

- Thực hiện chức năng phanh dự phòng, khi phần dẫn động phanh chính gặp sự

Hệ thống phanh trên ô tô tối thiểu phải có: phanh chính và phanh dự phòng, hai hệ thống này cần được điều khiển riêng biệt Yêu cầu này đảm bảo ô tô có thể dừng xe

kể cả khi phanh chính bị sự cố Với nhiệm vụ dừng xe trên dốc, phanh tay được chế tạo với khả năng đỗ xe tối đa trên dốc 18% (180 ÷ 200) Phanh tay được tập hợp bởi hai bộ phận chính: cơ cấu phanh, dẫn động phanh có cơ cấu điều khiển từ khu vực thuận lợi xung quanh người lái

Cơ cấu phanh có thể được bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau hoặc bố trí riêng đặt trên trục ra của hộp số Dẫn động phanh của phanh tay hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay, phổ biến là dẫn động cơ khí với độ tin cậy cao Một số ô tô tải dùng cơ cấu phanh bố trí chung với phanh chính có dạng điều khiển phanh tay bằng lò xo tích năng, bố trí trong bầu phanh

1.8 Các dạng điều khiển phanh chân

Hệ thống phanh sử dụng phương pháp truyền năng lượng thủy tĩnh với áp suất lớn nhất trong khoảng 60 ÷ 120 bar Áp suất được hình thành khi người lái đạp bàn đạp phanh, thực hiện tạo áp suất trong xilanh chính Chất lỏng (dầu phanh) được dẫn theo các đường ống tới các xilanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh Với áp suất dầu, các piston trong xilanh thực hiện tạo lực ép má phanh vào tang trống hoặc đĩa phanh, thực hiện sự phanh tại các cơ cấu phanh bánh xe

Dẫn động phanh thủy lực có ưu điểm: phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao do dầu không bị nén

Nhược điểm của nó là: tỉ số truyền của dẫn động không lớn, nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Vì vậy hệ thống dẫn động phanh thủy lực thường được sử dung trên ô tô con hoặc ô tô tải nhỏ

Dẫn động một dòng sử dụng xilanh chính một buồng dẫn dầu đến tất cả các xilanh bánh xe Vì một lý do bất kỳ nào đó, nếu một đường ống dẫn dầu bị hở, dầu trong hệ thống bị mất áp suất, tất cả các bánh xe đều bị mất phanh Dẫn động một dòng

có kết cấu đơn giản, nhưng độ an toàn không cao, vì vậy ngày nay, hệ thống phanh trên

ô tô bố trí với tối thiểu hai dòng phanh dẫn động độc lập

Hình 1.15: Dẫn dộng phanh 1 dòng

Dẫn động hai dòng được mô tả ở hình dưới Sự tách dòng được thực hiện tại xilanh chính Như vậy, bàn đạp tác động vào xilanh chính (hai buồng nối tiếp) tạo ra hai

dòng cung cấp chất lỏng tới bánh xe Nếu bị hở dầu ở một dòng nào đó, dòng còn lại vẫn có thể phanh được xe

Hình 1.16: Dẫn động hai dòng

1.9 Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS

1.9.1 Giới thiệu chung

Phần lớn để tăng thêm tính năng an toàn cho người lái cũng như hành khách, phần lớn các hãng ô tô đã trang bị hệ thống hãm chứng bánh xe khi phanh, gọi là hệ

thống “Anti lock Brake System” hay còn gọi là “ABS”

Cơ cấu ABS được thiết kế dựa trên cấu tạo của hệ thống phanh thông thường Ngoài các cụm bộ phận chính như những hệ thống phanh thông thường như: Cụm xilanh phanh chính, bầu trợ lực phanh, các cơ cấu phanh bánh xe, hoặc các van điều hòa thì ABS được trang bị thêm các bộ phận như sau: Cảm biến tốc độ bánh xe, hộp điều khiển điện tử (ECU), bộ chấp hành thủy lực, bộ chuẩn đoán, báo lỗi

Hình 1.17: Sơ đồ so sánh giữa xe có ABS và xe k có ABS

Nhằm nâng cao tính ổn định và tính an toàn của xe khi tăng tốc hay dừng đột ngột, khi quay vòng với tốc độ cao, hoặc phanh trong những trường hợp khẩn cấp thì hệ thống phanh ABS còn được kết hợp với nhiều cơ cấu khác

Một cơ cấu ABS bao gồm 3 cụm bộ phận chính :

- Cụm tín hiệu vào gồm các cảm biến tốc độ bánh xe, công tắc báo phanh, …có nhiệm vụ gửi thông tin tốc độ bánh xe, tín hiệu phanh về hộp điều khiển điện tử (ECU), dưới dạng tín hiệu điện

- Hộp điều khiển điện tử (ECU) có chức năng nhận và xử lý các tín hiệu vào, đưa tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực, điều khiển quá trình phanh chống bó cứng bánh xe

- Bộ phận chấp hành gồm có bộ điều khiển thuỷ lực, bộ phận hiển thị đèn báo phanh ABS, bộ phận kiểm tra, chẩn đoán

1.9.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lí hoạt động phanh ABS

Hình 1.18: Sơ đồ nguyên lí hệ thống phanh ABS

Một cơ cấu ABS gồm ba cụm bộ phận chính:

- Cụm tín hiệu vào gồm các cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc, công tắc báo phanh… Có nhiệm vụ giữ thông tin tốc độ bánh xe, tín hiệu phanh về hộp điều khiển ECU dưới dạng tín hiệu điện

- Hộp điều khiển điện tử (ECU): có chức năng nhận và sử lý tín hiệu vào và đưa

tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thủy lực điều khiển quá trình chống bó cứng bánh

- Bộ phận hiển thị đèn báo phanh và bộ phận kiểm tra chẩn đoán chức năng báo cho người điều khiển xe biết khi cơ cấu ABS gặp sự cố dưới dạng các xung điện hoặc các tín hiệu nhấp nháy của đèn báo

1.9.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong ABS

1.9.3.1 Cảm biến tốc độ bánh xe

a) Nhiệm vụ

Cảm biến tốc độ bánh xe được gắn ở gần bánh xe, có nhiệm vụ nhận biết về tốc

độ góc của bánh xe trong quá trình ô tô hoạt động và báo về cho bộ sử lý trung tâm ABS ECU Có nhiều loại cảm biến tốc độ bánh xe khác nhau ở đây ta chỉ tìm hiểu về loại cảm biến điện từ

được lắp vào cam quay và cảm biến tốc độ bánh sau được bắt vào mâm cầu sau Rotor cảm biến được lắp trên trục trước chủ động và trục bánh xe sau cùng quay với bánh xe

c) Nguyên lý làm việc

Khi bánh xe quay, vành răng quay theo, khe hở A giữa hai lõi từ và vành răng thay đổi từ thông biến thiên làm suất hiện trong cuộn dây một sức điện động xoay chiều dạng hình Sin có biên độ và tần số thay đổi tỷ lệ theo tốc độ góc của bánh xe, tín hiệu này liên tục gửi về ECU tùy theo cấu tạo của cảm biến vành răng và khe hở giữa chúng Các xung điện áp tạo ra có thể nhỏ hơn 100 mV ở tốc độ thấp hoặc hơn 100 V ở tốc độ cao, khe hở giữa lõi từ của đỉnh răng và vành răng của cảm biến chỉ khoảng 1 mm và sai lệch phải nằm trong giới hạn cho phép Hệ thống ABS sẽ không hoạt động tốt nếu khe hở nằm ngoài tiêu chuẩn

Hình 1.21: Nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ

1.9.3.2 Hộp điều khiển điện tử (ECU)

- Chức năng:

Nhận biết thông tin về tốc độ góc của các bánh xe, từ đó tính toán ra tốc độ bánh

xe và sự tăng giảm tốc của nó, xác định tốc độ xe, tốc độ chuẩn của bánh xe và ngưỡng

trượt, để nhận biết nguy cơ bị hãm cứng của bánh xe để:

+Cung cấp tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực

+Thực hiện chế độ kiểm tra, chẩn đoán, lưu giữ mã hư hỏng và chế độ an toàn và gửi thông tin thông qua các đèn tín hiệu là sự nhấp nháy của đèn

Trong phần này các tín hiệu được cung cấp đến bởi các cảm biến tốc độ bánh xe

sẽ được biến đổi thành dạng thích hợp để sử dụng cho phần lôgic điều khiển

Để ngăn ngừa sự trục trặc khi đo tốc độ bánh xe, sự giảm tốc của xe, … có thể phát sinh trong quá trình thiết kế và vận hành của xe thì các tín hiệu vào được lọc trước khi sử dụng Các tín hiệu được xử lý xong được chuyển qua phần lôgic điều khiển

b) Phần lôgic điều khiển

Dựa trên các tín hiệu vào, phần lôgic tính toán để xác định các thông số cơ bản như gia tốc của bánh xe, tốc độ chuẩn, ngưỡng trượt, gia tốc ngang

Các tín hiệu từ phần lôgic điều khiển, điều khiển các van điện từ trong bộ chấp hành thuỷ lực, làm thay đổi áp suất dầu cung cấp đến các cơ cấu phanh theo các chế độ tăng, giữ và giảm áp suất

c) Bộ phận an toàn

Một mạch an toàn ghi nhận những trục trặc của các tín hiệu trong cơ cấu cũng như bên ngoài có liên quan Nó cũng can thiệp liên tục vào trong quá trình điều khiển của cơ cấu Khi có một lỗi bị phát hiện thì cơ cấu ABS được ngắt và được báo cáo cho

người lái thông qua đèn báo ABS được bật sáng

Mạch an toàn liên tục giám sát điện áp bình ắc quy Nếu điện áp nhỏ dưới mức quy định thì cơ cấu ABS được ngắt cho đến khi điện áp đạt trở lại trong phạm vi qui định, lúc đó cơ cấu lại đặt trong tình trạng sẵn sàng hoạt động Mạch an toàn cũng kết hợp một chu trình kiểm tra

d) Bộ chuẩn đoán và lưu giữ mã lỗi

Để giúp cho việc kiểm tra và sửa chữa được nhanh chóng và chính xác, ECU sẽ tiến hành kiểm tra ban đầu và trong quá trình xe chạy sẽ ghi và lưu lại các lỗi hư hỏng trong bộ nhớ dưới dạng các mã lỗi hư hỏng, nhưng cũng có những mã lỗi không thể tự xoá được kể cả khi tháo cả cực bình ắc quy Trong trường hợp này, sau khi sửa chữa xong phải tiến hành xoá mã lỗi hư hỏng theo qui định của nhà chế tạo

1.9.3.3 Bộ chấp hành thủy lực