Nội dung đồ án

Khái quát chung Xi lanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thuỷ lực.. Hiện nay, xi lanh chính kiểu hai buồng có hai pit tông tạo ra áp suất thuỷ

Hình thức trình bày:

Tổng hợp kết quả:

(Người hướng dẫn xác định vào ô tương ứng)

Tổ chức báo cáo trước hội đồng

Tổ chức chấm thuyết minh

Vĩnh Long, ngày tháng năm 2017

Nguyễn Văn Tổng Em

ii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN



Ngày … tháng …… năm 2017 GVPB

Đồ án môn học chuyên ngành là một phần trong chương trình đào tạo của trường, tạo điều kiện cho sinh viên nghiên cứu chuyên sâu và cũng cố lại kiến thức của mình

Và trong học kỳ này em đã được khoa cho giao nhiệm vụ nghiên cứu và hoàn thành đồ án: “Nghiên cứu hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOS 2010” Em xin chân thành cảm

ơn giáo viên hướng dẫn Ths Nguyễn Văn Tổng Em đã hỗ trợ và tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian em thực hiện đồ án

Xin chân thành cảm ơn

Sinh viên

Nguyễn Minh Thiện

iv

MỤC LỤC

LỜI NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ i

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC HÌNH vi

LỜI NÓI ĐẦU viii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1

1.1.Giới thiệu tổng quan về xe Toyota Vios 2010 1

1.2.Khái quát chung về hệ thống phanh 3

1.3 Công dụng, yêu cầu 3

1.3.1 Công dụng 3

1.3.2 Yêu cầu 3

1.3.3 Sơ đồ tổng quan hệ thống phanh 4

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA VIOS 2010 5

2.1 Xi lanh chính 5

2.1.1 Khái quát chung 5

2.1.2.Cấu tạo 5

2.1.3 Nguyên lý hoạt động xi lanh chính 6

2.2 Bộ trợ lực phanh 10

2.2.1 Khái quát chung 10

2.2.2 Cấu tạo 11

2.2.3 Hoạt động 11

v

2.3 Phanh đĩa 15

2.3.1 Cấu tạo 15

2.3.2 Hoạt động 16

2.4 Phanh tang trống 18

2.4.1 Cấu tạo 18

2.4.2 Hoạt động 18

CHƯƠNG 3: KIỂM TRA BẢO DƯỠNG, SỬA CHỬA HỆ THỐNG PHANH 20

3.1.Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 20

3.1.1 Khi phanh có tiếng kêu ồn khác thường 20

3.1.2 Phanh kém hiệu lực, bàn đạp phanh chạm sàn xe (phanh không ăn) 20

3.1.3 Khi phanh xe, xe bị kéo lệch về một bên 20

3.1.4 Phanh bó cứng 21

3.1.5 Bàn đạp phanh nặng và xe rung giật 21

3.2 Kiểm tra sửa chữa, xử lý hư hỏng 21

3.2.1 Kiểm tra phanh trước 21

3.2.2 Kiểm tra phanh sau(loại tang trống) 24

3.2.3 Xả gió xilanh chính và đường ống 26

3.2.4 Kiểm tra, sửa chữa xi lanh con bánh trước 28

3.2.5 Kiểm tra sửa chửa xi lanh con bánh sau 29

3.2.6 Kiểm tra, sửa chữa xi lanh chính 31

3.2.7 Điều chỉnh hành trình tự do 33

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Toyota Vios 2010 1

Hình 1.2 Thông số kỹ thuật các mẫu xe Vios 2010 2

Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống phanh 4

Hình 2.1 Xi lanh chính 5

Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động xi lanh chính 6

Hình 2.3 Khi không tác động vào các phanh 7

Hình 2.4 Khi đạp bàn đạp phanh 8

Hình 2.5 Khi nhả bàn đạp phanh 8

Hình 2.6 Rò rỉ dầu phanh ở phía sau 9

Hình 2.7 Dầu phanh rò rỉ ở phía trước 10

Hình 2.8 Cấu tạo bộ trợ lực phanh 11

Hình 2.9 Hoạt động khi không tác động phanh 12

Hình 2.10 Hoạt động khi đạp phanh 12

Hình 2.11 Trạng thái giữ 13

Hình 2.12 Hoạt động trợ lực tối đa 14

Hình 2.13 Hoạt động khi không có chân không 15

Hình 2.14 Cấu tạo phanh đĩa 15

Hình 2.15 Hoạt động tự động điều chỉnh phanh 16

Hình 2.16 Giảm mức dầu phanh 17

Hình 2.17 Báo mòn má phanh 17

Hình 2.18 Cấu tạo phanh tang trống 18

Hình 2.19 Hoạt động của phanh tang trống 19

vii

Hình 3.1 Kiểm tra độ dày má phanh 21

Hình 3.2 Kiểm tra độ dày đĩa phanh 22

Hình 3.3 Kiểm tra độ đảo đĩa phanh 23

Hình 3.4 Kiểm tra đường kính trong trống phanh 24

Hình 3.5 Kiểm tra độ dày bố phanh sau 24

Hình 3.6 Kiểm tra tình trạng tiếp xúc của trống phanh và má phanh 25

viii

LỜI NÓI ĐẦU

Từ khi xe ô tô được phát minh ra thì hệ thống phanh là một hệ thống vô cùng quan trọng trên xe nó giúp cho xe có thể giảm tốc độ và dừng lại trong những tình huống nguy hiểm Do đó sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phanh là một công việc có tính thường xuyên và quan trọng đối với xe ô tô, nhằm đảm bảo năng suất vận tải và tuyệt đối an toàn cho người và xe Nếu hệ thống phanh không đảm bảo an toàn sẽ trực tiếp gây ra tai nạn giao thông và đe doạ đến tính mạng của con người Và để hiểu rõ hơn về hệ thống phanh cũng như công tác bảo dưỡng sửa chữa em đã được khoa cho giao nhiệm vụ nghiên cứu và hoàn thành đồ án: “Nghiên cứu hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOS 2010”

Đồ án gồm có 4 phần chính:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh

Chương 2: Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống phanh trên xe toyota vios 2010 Chương 3: Kiểm tra bảo dưỡng, sửa chửa hệ thống phanh

1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

1.1 Giới thiệu tổng quan về xe Toyota Vios 2010

Vios là một mẫu sedan cỡ nhỏ phân khúc hạng B của tập đoàn Toyota Motor Mẫu

xe này được phát triển và phân phối cho các thị trường Đông Nam Á, Trung Quốc, và Đài Loan

Hình 1.1 Toyota Vios 2010 Vios 2010 được trang bị động cơ 1.5 với 16 van DOHC và công nghệ VVT-i Riêng bản Vios 1.5G mới được trang bị hộp số tự động 4 cấp Vios 2010 được sử dụng hệ thống treo trước kiểu MacPherson với thanh cân bằng và hệ thống treo sau dạng thanh xoắn ETA giúp xe vững vàng khi vận hành

Các hệ thống an toàn cơ bản được trang bị cho Vios 2010 gồm túi khí SRS dành cho người lái và hành khách phía trước (Vios G và E), hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD và hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp

BA

2 Hình 1.2 Thông số kỹ thuật các mẫu xe Vios 2010

3

1.2 Khái quát chung về hệ thống phanh

Để giảm tốc độ của một xe đang chạy và dừng xe, cần thiết phải tạo ra một lực làm cho các bánh xe quay chậm lại Khi người lái đạp bàn đạp phanh, cơ cấu phanh tạo ra một lực (phản lực của mặt đường) làm cho các bánh xe dừng lại và khắc phục lực (quán tính) đang muốn giữ cho xe tiếp tục chạy, do đó làm cho xe dừng lại Nói khác đi, năng lượng (động năng) của các bánh xe quay được chuyển thành nhiệt do ma sát (nhiệt năng) bằng cách tác động lên các phanh làm cho các bánh xe ngừng quay Người lái không những phải biết dừng xe mà còn phải biết cách cho xe dừng lại theo ý định của mình Chẳng hạn như, các phanh phải giảm tốc độ theo mức thích hợp và dừng xe tương đối

ổn định trong một đoạn đường tương đối ngắn khi phanh khẩn cấp Các cơ cấu chính tạo

ra chức năng dừng xe này là hệ thống phanh như là bàn đạp phanh và các lốp xe

1.3 Công dụng, yêu cầu

Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:

- Nó đảm bảo cho ôtô máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc

- Nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe máy

1.3.2 Yêu cầu

Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:

- Làm việc bền vững, tin cậy

- Giữ cho ôtô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế

- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ôtô máy kéo khi phanh

- Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng

- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện

sử dụng

- Có khả năng thoát nhiệt tốt

- Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ

1.3.3 Sơ đồ tổng quan hệ thống phanh

Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống phanh

5

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA VIOS 2010

2.1 Xi lanh chính

2.1.1 Khái quát chung

Xi lanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thuỷ lực Hiện nay, xi lanh chính kiểu hai buồng có hai pit tông tạo ra áp suất thuỷ lực trong đường ống phanh của hai hệ thống

Sau đó áp suất thuỷ lực này tác động lên các càng phanh đĩa hoặc các xi lanh phanh của phanh kiểu tang trống

Bình chứa dùng để loại trừ sự thay đổi lượng dầu phanh do nhiệt độ dầu thay đổi Bình chứa có một vách ngăn ở bên trong để chia bình thành phần phía trước và phía sau như thể hiện ở hình bên trái Thiết kế của bình chứa có hai phần để đảm bảo rằng nếu một mạch có sự cố rò rỉ dầu, thì vẫn còn mạch kia để dừng xe

Cảm biến mức dầu phát hiện mức dầu trong bình chứa thấp hơn mức tối thiểu và sau đó báo cho người lái bằng đèn cảnh báo của hệ thống phanh

2.1.2 Cấu tạo

Hình 2.1 Xi lanh chính

6

Xi lanh phanh chính có các bộ phận sau đây:

(1)Pít tông số 1; (2)Lò xo hồi số 1; (3)Pít tông số 2; (4)Lò xo hồi số 2; (5)Các cúppen; (6)Bình chứa dầu; (7)Cảm biến mức dầu

2.1.3 Nguyên lý hoạt động xi lanh chính

a Nguyên lý

Khi ta đạp lên bàn đạp phanh, xi lanh chính sẽ biến đổi lực đạp này thành áp suất thuỷ lực Vận hành của bàn đạp dựa vào nguyên lý đòn bẩy, và biến đổi một lực nhỏ của bàn đạp thành một lực lớn tác động vào xi lanh chính

Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động xi lanh chính Theo định luật Pascal, lực thuỷ lực phát sinh trong xi lanh chính được truyền qua đường ống dẫn dầu phanh đến các xi lanh phanh riêng biệt Nó tác động lên các má phanh để tạo ra lực phanh

Theo định luật Pascal, áp suất bên ngoài tác động lên dầu chứa trong không gian kín được truyền đi đồng đều về mọi phía áp dụ ng nguyên lý này vào mạch thuỷ lực trong hệ thống phanh áp suất tạo ra trong xi lanh chính được truyền đều đến tất cả các xi lanh phanh

- Khi không tác động vào các phanh:

Các cúppen của pit tông số 1 và số 2 được đặt giữa c ửa vào và cửa bù tạo ra một đường đi giữa xi lanh chính và bình chứa

Hình 2.3 Khi không tác động vào các phanh Pit tông số 2 được lò xo hồi số 2 đẩy sang bên phải, nhưng bu lông chặn không cho

nó đi xa hơn nữa

8

- Khi đạp bàn đạp phanh:

Pít tông số 1 dịch chuyển sang bên trái và cúppen của pit tông này bịt kín cửa bù

để chặn đường đi giữa xi lanh này và bình chứa

Hình 2.4 Khi đạp bàn đạp phanh Khi pit tông bị đẩy thêm, nó làm tăng áp suất thuỷ lực bên trong xi lanh chính áp suất này tác động vào các xi lanh phanh phía sau Vì áp suất này cũng đẩy pit tông số 2, nên pit tông số 2 cũ ng hoạt động giống hệt như pit tông số 1 và tác động vào các xi lanh phanh của bánh trước

- Khi nhả bàn đạp phanh:

Các pittông bị đẩy trở về vị trí ban đầu của chúng do áp suất thuỷ lực và lực của các lò xo phản hồi

Hình 2.5 Khi nhả bàn đạp phanh

có thể xảy ra ở bên trong xi lanh do nhiệt độ thay đổi

Điều này tránh cho áp suất thuỷ lực tăng lên khi không sử dụng các phanh

 Nếu dầu bị rò rỉ ở một trong các hệ thống này:

- Rò rỉ dầu phanh ở phía sau:

Hình 2.6 Rò rỉ dầu phanh ở phía sau Khi nhả bàn đạp phanh, pittông số 1 dịch chuyển sang bên trái nhưng không tạo ra

áp suất thuỷ lực ở phía sau Do đó pittông số 1 né n lò xo phản hồi, tiếp xúc với pittông

số 2, và đẩy pittông số 2 làm tăng áp suất thuỷ lực ở đầu trước của xi lanh chính, tác động vào hai trong các phanh bằng lực từ phía trước của xi lanh chính

10

- Dầu phanh rò rỉ ở phía trước:

Hình 2.7 Dầu phanh rò rỉ ở phía trước

Vì áp suất thuỷ lực không được tạo ra ở phía trước, pittông số 2 dịch chuyển ra phía trước cho đến khi nó tiếp xúc với vách ở đầu cuối của xi lanh chính

Khi pittông số 1 bị đẩy tiếp về bên trái, áp suất thuỷ lực ở phía sau xi lanh chính tăng lên làm cho hai trong các phanh bị tác động bằng lực từ phía sau của xi lanh chính

2.2 Bộ trợ lực phanh

2.2.1 Khái quát chung

Bộ trợ lực phanh là một cơ cấu sử dụng độ chênh lệch giữa chân không của động

cơ và áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh (tăng lực) tỷ lệ thuận với lực ấn của bàn đạp để điều khiển các phanh Bộ trợ lực phanh sử dụng chân không được tạo ra trong đường ống nạp (bơm chân không trong trường hợp động cơ điêzel)

2.2.3 Hoạt động

a Khi không tác động phanh

Van không khí được nối với cần điều khiển van và bị lò xo phản hồi của van không khí kéo về bên phải Van điều chỉnh bị lò xo van điều chỉnh đẩy sang trái Đ iều này làm cho van không khí tiếp xúc với van điều chỉnh Do đó, không khí bên ngoài đi qua lưới

l ọc bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến đổi

về bên trái và làm tăng lực phanh

c Trạng thái giữ ( đang phanh)

Nếu đạp bàn đạp phanh nửa chừng, cần điều khiển van và van không khí ngừng dịch chuyển nhưng pittông vẫn tiếp t ục di chuyển sang bên trái do độ chênh áp suất Lò

xo van điều khiển làm cho van này vẫn tiếp xúc với van chân không, nhưng nó dịch chuyển theo pittông

Hình 2.11 Trạng thái giữ

Vì van điều khiển dịch chuyển sang bên trái và tiếp xúc với van không khí, không khí bên ngoài bị chặn không vào được buồng áp suất biến đổi, nên áp suát trong buồng

áp suất biến đổi vẫn ổn định Do đó, có một độ chênh áp suất không thay đổi giữa buồng

áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi Vì vậy, pittông ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh này

14

d Trợ lực tối đa

Nếu đạp bàn đạp phanh xuống hết mức, van không khí sẽ dịch chuyển hoàn toàn

ra khỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi được nạp đầy không khí từ bên ngoài, và

độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi là lớn nhất Điều này tạo ra tác dụng cường hoá lớn nhất lên pittông

Hình 2.12 Hoạt động trợ lực tối đa Sau đó dù có thêm lực tác động lên bàn đạp phanh, tác dụng cường hoá lên pittông vẫn giữ nguyên, và lực bổ sung chỉ tác động lên cần đẩy bộ trợ lực và truyền đến xi lanh chính

e Khi không có chân không

Nếu vì lý do nào đó, chân không không tác động vào bộ trợ lực phanh, sẽ không có

sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi (vì cả hai

sẽ được nạp đầy không khí từ bên ngoài) Khi bộ trợ lực phanh ở vị trí “off” (ngắt), pittông được lò xo màng ngăn đẩy về bên phải

15

Hình 2.13 Hoạt động khi không có chân không Tuy nhiên, khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van tiến về bên trái và đẩy van không khí, đĩa phản hồi và cần đẩy bộ trợ lực Điều này làm cho pittông của xi lanh chính tác động lực phanh lên phanh Đồng thời van không khí đẩy vào chốt chặn van lắ p trong thân van Do đó, pittông cũng thắng lực của lò xo màng ngăn và dịch chuyển về bên trái

Do đó các phanh vẫn duy trì hoạt động kể cả khi không có chân không tác động vào bộ trợ lực phanh Tuy nhiên, vì bộ trợ lực phanh không làm việc, nên sẽ cảm thấy bàn đạp phanh “nặng”

2.3 Phanh đĩa

2.3.1 Cấu tạo

Hình 2.14 Cấu tạo phanh đĩa

16

Phanh đĩa gồm có các bộ phận sau:

(1) Càng phanh đĩa; (2) Má phanh đĩa; (3) Rôto phanh đĩa; (4) Pittông; (5) Dầu 2.3.2 Hoạt động

Phanh đĩa đẩy pittông bằng áp suất thuỷ lực truyền qua đường dẫn dầu phanh từ xilanh chính làm cho các má phanh đĩa kẹp cả hai bên của rôto phanh đĩa và hãm các lốp dừng quay Do đó, vì các rôto của phanh đĩa và các má phanh đĩa cọ vào nhau, phát sinh nhiệt do ma sát Tuy nhiên, vì rôto phanh đĩa và thân phanh để hở, nên nhiệt do ma sát sinh ra dễ bị tiêu tán.(Hình 2.14)

a Tự động điều chỉnh phanh

Hình 2.15 Hoạt động tự động điều chỉnh phanh

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