Thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh xe toyata camry 3 5q bằng phần mềm catia v5r21

Do đó để đảm bảo tính an toàn về vấn đề lưu thông là một trong những thứ cần thiết nhất và luôn được sự quan tâm của các nhà thiết kế và chế tạo ô tô mà trong đó hệ thống phanh đóng vai

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH XE TOYATA CAMRY 3.5Q BẰNG

PHẦN MỀM CATIA V5R21

Người hướng dẫn: TS NGUYỄN VIỆT HẢI

Sinh viên thực hiện: LÊ TẤN QUỐC

Nội dung thuyết minh và tính toán:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh

Chương 2: Tính toán thiết kế hệ thống phanh

Chương 3: Đặc điểm kết cấu của các chi tiết và bộ phận chính

Chương 4: Mô phỏng động học bằng phần mềm Catia

Chương 5: Bảo dưỡng sữa chữa hệ thống phanh chính xe Toyota Camry

Kết luận

Các bản vẽ và đồ thị:

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tham khảo xe TOYOTA CAMRY và các tài liệu liên quan

Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh

Chương 2: Tính toán thiết kế hệ thống phanh

Chương 3: Đặc điểm kết cấu của các chi tiết và bộ phận chính

Chương 4: Mô phỏng nguyên lý làm việc bằng phần mềm Catia

Chương 5: Bảo dưỡng sữa chữa hệ thống phanh chính xe Toyota Camry

Kết luận

Bản vẽ tổng thể xe Toyota Camry (01A3)

Bản vẽ sơ đồ hệ thống phanh Toyota Camry (01A3)

Bản vẽ sơ đồ mạch thủy lực hệ thống phanh xe Toyota Camry (01A3)

Bản vẽ cơ cấu các loại phanh đĩa trên ô tô (01A3)

Bản vẽ cơ cấu phanh trước xe Toyota Camry (01A3)

Bản vẽ cơ cấu phanh sau xe Toyota Camry (01A3)

Bản vẽ xylanh chính (01A3)

Bản vẽ bầu trợ lực chân không (01A3)

6 Họ và tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải

LỜI NÓI ĐẦU

Giao thông vận tải chiếm một ví trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt

là đối với các nước có nền kinh tế phát triển Có thể nói rằng mạng lưới giao thông vận tải

là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát triển mạng lưới giao thông vận tải

Trong hệ thống giao thông vận tải của chúng ta ngành giao thông đường bộ đóng vai trò chủ đạo với phần lớn lượng hàng hóa và người được vận chuyển trong nội địa bằng ô tô

Cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật, ngành ô tô ngày càng phát triển hơn Khởi đầu từ những chiếc ô tô thô sơ, hiện nay ngành ô tô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những yêu cầu của con người Những chiếc ô tô ngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn,… để theo kịp với xu thế của thế giới hiện đại

Song song với việc phát triển ngành ô tô thì vấn đề đảm bảo an toàn cho người ngồi trong xe càng trở nên cần thiết Do đó trên ô tô hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấu,

hệ thống được cải tiến để đảm bảo an toàn như: Cơ cấu phanh, dây đai an toàn, túi khí,… trong đó cơ cấu phanh đóng vai trò quan trọng nhất Cho nên khi thiết kế hệ thống phanh phải đảm bảo phanh có hiệu quả cao, an toàn ở mọi tốc độ, nhất là ở tốc độ cao Nâng cao được năng suất vận chuyển hàng hóa

Đề tài “Thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh xe TOYOTA CAMRY 3.5Q bằng phần mền CATIA V5R21” Sau 15 tuần nghiên cứu thiết kế dưới sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của thầy Nguyễn Việt Hải và toàn thể các thầy cô trong bộ môn ô tô đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình Em xin chân thành cám ơn thầy Nguyễn Việt Hải cùng toàn thể quý thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trong tập đồ án tốt nghiệp này là do chính tôi thực hiện và được sự hướng dẫn của TS Nguyễn Việt Hải Các nội dung, kết quả để tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây

Những số liệu có trong nội dung được thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ án của mình

Sinh viên thực hiện (Chữ ký, họ và tên sinh viên)

Lê Tấn Quốc

MỤC LỤC

TÓM TẮT

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG ix

Trang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1

1.1 Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên ô tô 1

1.1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 1

1.1.2 Kết cấu của hệ thống phanh trên ô tô 3

1.1.3 Dẫn động phanh 7

1.2 Giới thiệu các hệ thống trên xe TOYOTA CAMRY 10

1.2.1 Sơ đồ tổng thể của xe TOYOTA CAMRY 10

1.2.2 Các thông số kỹ thuật cơ bản 10

1.2.3 Giới thiệu chung về động cơ lắp trên xe 11

1.2.4 Giới thiệu chung về hệ thống phanh 13

1.2.5 Giới thiệu chung về hệ thống treo 14

1.2.6 Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực 15

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KÊ HỆ THỐNG PHANH 17

2.1 Tính toán cơ cấu phanh 17

2.1.1 Mô men yêu cầu ở cơ cấu phanh 17

2.1.2 Hệ số phân bố lực phanh trên các trục bánh xe 19

2.2 Mô men phanh do cơ cấu phanh sinh ra và lực ép yêu cầu 20

2.3 Tính toán xác định bề mặt ma sát 21

2.4.1 Tính toán kiểm tra công trượt riêng 23

2.4.2 Tính toán kiểm tra nhiệt độ hình thành ở cơ cấu phanh 24

2.5 Hành trính dịch đầu piston xylanh công tác của cơ cấu ép 25

2.6 Đường kính xylanh chính và xylanh công tác 25

2.6.1 Đường kính xylanh công tác 25

2.6.2 Đường kính xylanh chính 26

2.7 Hành trình dịch chuyển của piston xyalnh chính 26

2.8 Hành trình và tỷ số truyền bàn đạp phanh 27

2.9 Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp khi chưa tính trợ lực 28

2.9.1 Lực trợ lực cần thiết của bộ trợ lực 28

2.9.2 Đường kính xylanh của bầu trợ lực 29

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT VÀ BỘ PHẬN CHÍNH 30

3.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh 30

3.1.1 Sơ đồ 30

3.1.2 Nguyên lý làm việc 30

3.2 Kết cấu các bộ phận chính trọng hệ thống phanh 32

3.2.1 Cơ cấu phanh 32

3.2.2 Dẫn động phanh 35

3.3 Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống ABS 37

3.3.1 Sơ lược về ABS 37

3.3.2 Sơ đồ của hệ thống ABS trên xe Toyota Camry 44

3.3.3 Nguyên lý làm việc 44

3.4 Bộ phận phân phối lực phanh điện tử EBD 47

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC BẰNG PHẦN MỀM CATIA 49

4.1 Giới thiệu phần mềm Catia 49

4.1.1 Lịch sử ra đời và các tính năng của phần mềm Catia 49

4.1.2 Thiết kế chi tiết 3D trong modul part design 51

4.1.3 Trình ứng dụng lắp ghép assembly design 52

4.2 Vẽ các chi tiết 55

4.2.1 Vẽ đĩa phanh 55

4.2.2 Vẽ má kẹp tùy động 56

4.2.3 Vẽ giá cố định phanh 58

4.2.4 Vẽ piston công tác 60

4.2.5 Vẽ má phanh 61

4.3 Mô phỏng lắp ghép 63

4.4 Mô phỏng động học 64

CHƯƠNG 5: BẢO DƯỠNG SỮA CHỮA HỆ THỐNG PHANH CHÍNH XE TOYOTA CAMRY 66

5.1 Những hư hỏng và biện pháp khắc phục 66

5.2 Những công việc bảo dưỡng cần thiết 67

5.3 Sữa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính 67

5.4 Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh xe Toyota Camry 68

5.4.1 Kiểm tra tổng hợp khi xe đứng yên 68

5.4.2 Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy 68

5.5 Kiểm tra hệ thống ABS xe Tyota Camry 69

5.5.1 Kiểm tra hệ thống chẩn đoán 69

5.5.2 Kiểm tra bộ phận chấp hành 75

5.5.3 Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe 76

KẾT LUẬN 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính 2

Hình 1.3: Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng 3

Hình 1.4: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định 5

Hình 1.5: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động 6

Hình 1.6: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động – 6

Hình 1.7: Các sơ đồ phân dòng 7

Hình 1.8: Sơ đồ thổng thể xe CAMRY 10

Hình 1.9: Động cơ lắp trên xe 2GR-FE 11

Hình 1.10: Vòi phun bôi trơn piston 12

Hình 1.11: Sơ đồ hệ thống làm mát 12

Hình 1.12: Cơ cấu phanh trước 13

Hình 1.13: Cơ cấu phanh sau 14

Hình 1.14: Hệ thống treo trước 14

Hình 1.15: Hệ thống treo sau 15

Hình 1.16: Hộp số tự động trên xe Camry 16

Hình 2.1: Sơ đồ tính toán lực tác dụng lên ô tô khi phanh 18

Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống phanh xe Toyota Camry 30

Hình 3.2: Cơ cấu phanh trước 33

Hình 3.3: Kết cấu đĩa phanh có xẻ rảnh thông gió 34

Hình 3.4: Xylanh chính 35

Hình 3.5: Bầu trợ lực chân không 36

Hình 3.6: Sự thay đổi hệ số bám dọc φx và hệ số bám ngang φy theo độ trượt tương đối λ của bánh xe 38

Hình 3.7: Quá trình phanh có và không có ABS trên đoạn đường cong 39

Hình 3.8: Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe 39

Hình 3.9: Các lực và mô men tác dụng lên bánh xe khi phanh 40

Hình 3.10: Sự thay đổi các thông số khi phanh có ABS 41

Hình 3.11: Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của bánh xe (b) khi

phanh có ABS 42

Hình 3.12: Quá trình phanh điển hình trên mặt đường trơn không có ABS 43

Hình 3.13: Quá trình phanh điển hình của ô tô có trang bị ABS 43

Hình 3.14: Sơ đồ hệ thống ABS trêm xe Toyota Camry 44

Hình 3.15: Khi phanh bình thường 45

Hình 3.16: Giai đoạn duy trì áp suất 46

Hình 3.17: Giai đoạn giảm áp suất 46

Hình 3.18: Giai đoạn tăng áp suất 47

Hình 4.1: Mô hình tạo bằng Mechanical Design 49

Hình 4.2: Mô hình tạo bằng Shape Design and Styling 50

Hình 4.3: Mô phỏng hoạt động trong Catia 50

Hình 4.4: Màn hình giao diện sketch 51

Hình 4.5: Môi trường làm việc Part Design 52

Hình 4.6: Môi trường làm việc Assembly Design 53

Hình 4.7: Ràng buộc đối tượng đồng trục 53

Hình 4.8: Ràng buộc đối tượng tiếp xúc 54

Hình 4.9: Ràng buộc khoảng cách 54

Hình 4.10: Trạng thái hình ảnh bản vẽ lắp dạng rời 55

Hình 4.11: Tạo biên dạng 2D cho đĩa phanh 55

Hình 4.12: Hình ảnh 3D của đĩa phanh sau khi đã tạo xong 56

Hình 4.13: Biên dạng mặt sau má kẹp 56

Hình 4.14: Tạo khối cho mặt sau má kẹp 57

Hình 4.15: Tạo phần trên của má kẹp 57

Hình 4.16: Tạo phần trước của má kẹp và xylanh công tác 58

Hình 4.17: Má kẹp sau khi đã thiết kế hoàn thiện 58

Hình 4.18: Biên dạng mặt sau của giá đỡ 59

Hình 4.19: Tạo khối mặt sau và phần liên kết phía trước của giá đỡ 59

Hình 4.20: Giá đỡ sau khi đã hoàn thiện 60

Hình 4.21: Biên dạng của pisotn 60

Hình 4.22: Piston sau khi thiết kế 61

Hình 4.23: Biên dạng mặt lưng má phanh 61

Hình 4.24: Tạo khối cho mặt lưng má phanh 62

Hình 4.25: Tạo biên dạng bề mặt ma sát 62

Hình 4.26: Má phanh sau khi hoàn thành 63

Hình 4.27: Các chi tiết chuẩn bị lắp ghép 63

Hình 4.28: Quá trình lắp ghép các bộ phận của cơ cấu phanh 64

Hình 4.29: Lắp ghép hoàn chỉnh 64

Hình 4.30: Mô phỏng chuyển động 64

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Bảng thông số kỹ thuật của xe Toyota Camry 10

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của xe thiết kế 17

Bảng 3.1: Kết quả thí nghiệm khi phanh ôtô du lịch có trang bị ABS 42

Bảng 5.1: Mã chẩn đoán 70

Bảng 5.2: Mã chẩn đoán 73

MỞ ĐẦU

Hiện nay ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng trong việc vận chuyển hành khách và hàng hóa trong ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện gia thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển Ở nước ta, số ngưởi sử dụng ô tô ngày càng nhiều cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ lưu thông ô tô ngày càng nhiều Do đó để đảm bảo tính an toàn về vấn đề lưu thông là một trong những thứ cần thiết nhất và luôn được sự quan tâm của các nhà thiết kế và chế tạo ô tô mà trong đó

hệ thống phanh đóng vai trò rất quan trọng

Phanh sử dụng ABS là một trong hai công nghệ bổ sung cho hệ thống phanh hữu dụng nhất của ngành công nghiệp ô tô thời gian gần đây Vai trò chủ yếu của ABS là giúp người lái duy trì được khả năng kiểm soát xe trong những tính huống phanh gấp

Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng đượcc cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống ngày càng nghiêm ngặt và chặc chẽ

Đối với sinh viên ngành Kỹ thuật Cơ khí việc nghiên cứu, thiết kế và mô phỏng về

hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn Để giải quyết vấn đề này thì trước hết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kết cấu của các chi tiết, bộ phận trong hệ thống phanh Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ô tô Đó là lý do em chọn đề tài “Thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh xe TOYOTA CAMRY 3.5Q bằng phần mềm CATIA V5R21”

Hệ thống phanh xe TOYOTA CAMRY là hệ thống phanh dẫn động thủy lực có sử dụng ABS Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề thiết kế các chi tiết cơ bản của hệ thống phanh, tìm hiểu nguyên lý hoạt động và mô phỏng chuyển động của chúng

Em hy vọng qua đề tài này em có thể học thêm được một phần mềm mới, cung cấp những kiếm thức, kỹ năng trong công việc sau này Và nó cũng xem như một tài liệu để các bạn sinh viên có thể đọc, tìm hiểu và nghiên cứu phục vụ cho công việc học tập của các bạn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

1.1 Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên ô tô

Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô máy kéo đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đấy, ngoài ra hệ thống phanh còn dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên trên các dốc nghiêng

Đối với ô tô hệ thống phanh là một trong những hệ thống an toàn quan trọng, bởi

vì nó đảm bảo cho ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao được tốc độ và năng suất vận chuyển

Quảng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột với cường độ cao trong trường hợp nguy hiểm

Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô máy kéo

Phanh êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô máy kéo khi phanh

Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ Thời gian nhạy cảm bé, nghĩa là truyền động phanh có độ nhạy cảm lớn

Phân bố mô men phanh trên các banh xe phải tuân theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ điều kiện bám nào

Không có hiện tượng tự siết phanh khi ô tô máy kéo chuyển động tịnh tiến hoặc khi quay vòng

Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt

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

Hệ thống phanh gồm có cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trục nào đấy của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động các cơ cấu phanh

Tùy theo cách bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực

mà chia ra phanh bánh xe và phanh truyền lực

- Hệ thống phanh chính (phanh chân)

1.1.1.3.2 Theo cơ cấu phanh

Theo kết cấu của cơ cấu hệ thống phanh được chia thành hai loại sau:

Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính

a) Phanh trống – guốc; b) Phanh đĩa; c) Phanh dãi

1.1.1.3.4 Theo khả năng điều chỉnh mô men ở cơ cấu phanh

Theo khả năng điều chỉnh mô men phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hòa lực phanh

1.1.1.3.5 Theo khả năng chống bó cứng phánh xe khi phanh

Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với

bộ chống bó cứng bánh xe khi phanh (hệ thống phanh ABS)

1.1.2 Kết cấu của hệ thống phanh trên ô tô

Là bộ phận trực tiếp tạo lực cản Trong quá trình phanh động năng của ô tô máy kéo được biến thành nhiệt năng ở các cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường

Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh trên ô tô

Trên ô tô thường có 2 loại: cơ cấu phanh guốc và cơ cấu phanh đĩa

Hình 1.2: Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng

a- Ép bằng cam ép; b- Ép bằng xylanh thủy lực; c- Hai xylanh ép, guốc phanh một bậc tự do; d- Hai xyalnh ép, guốc phanh hai bậc tự do; e- Cơ cấu phanh guốc cường hóa Ðây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất Cấu tạo gồm:

* Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moay ơ bánh xe

* Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh)

* Mâm phanh: Là một đĩa cố định bắt chặc với dầm cầu Là nơi lắp đặt và định vị hầu hết các bộ phận khác ở cơ cấu phanh

* Cơ cấu ép: Khi phanh, cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực

ma sát phanh bánh xe lại

Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh Các sơ đồ này khác

- Số bậc tự do của các guốc phanh

Và do vậy khác nhau ở:

- Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe

Hiện nay, đối với hệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhất là các

sơ đồ trên hình 1-2a và hình 1-2b Tức là sơ đồ với loại guốc phanh một bậc tự do, quay quanh hai điểm cố định đặt cùng phía và một cơ cấu ép Sau đó đến các sơ đồ trên hình 1-2c và 1-2d

Ðể đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta sử dụng ba chỉ tiêu riêng đặc trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là: Tính thuận nghịch (đảo chiều), tính cân bằng và hệ số hiệu quả

tạo ra không phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức là chiều chuyển động của ôtô máy kéo

phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ tác dụng lên cụm ổ trục bánh xe

lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh (hay còn gọi một cách quy ước là mô men của lực dẫn động)

Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh trên hình 1-2 là sơ đồ biểu diễn đã được đơn giản hóa nhờ các giả thiết sau:

- Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (fN) đặt ở giữa vòng cung của má phanh trên bán kính rt

Từ sơ đồ ta thấy rằng:

- Lực ma sát tác dụng lên guốc trước (tính theo chiều chuyển động của xe) có xu hướng phụ thêm với lực dẫn động ép guốc phanh vào trống phanh, nên các guốc này gọi là guốc tự siết

- Ðối với các guốc sau, lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép, nên các guốc này được gọi là guốc tự tách Hiện tượng tự siết tự tách này là một đặt điểm đặc trưng của cơ cấu phanh trống - guốc

Nhưng phanh đĩa ngày càng được sử dụng nhiều trên ô tô nhiều hơn là phanh guốc đặc biết là các loại xe con có tốc độ cao vè nó có các ưu điểm sau:

cơ cấu phanh kiểu tang trống Điều này giúp cho bánh xe được phanh làm việc ổn định, nhất là ở nhiệt độ cao

- Khối lượng của các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn nên tổng khối lượng của các chi tiết không treo nhỏ, nâng cao tính êm dụi và sự bám đường của các bánh xe

- Khả năng thoát nhiệt ra môi trường dễ dàng

xuất

Từ các ưu điểm trên của phanh đĩa nên ô tô cần thiết kế là xe du lịch 4 chỗ ngồi nên ta chọn cơ cấu phanh là cơ cấu phanh đĩa

Sau đây là một số loại phanh đĩa thường gặp:

Hình 1.3: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định

Hình 1.4: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động

1 – Má phanh; 2 – Má kẹp; 3 – Piston; 4 – Vòng làm kín; 5 – Đĩa phanh

Hình 1.5: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động –

xylanh bố trí trên má kẹp

1 – Má phanh; 2 – Má kẹp; 3 – Piston; 4 – Vòng làm kín; 5 – Đĩa phanh

1.1.3 Dẫn động phanh

Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh Tùy theo dạng dẫn động: Cơ khí, thủy lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau Vì dụ nếu là dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí Nếu là dẫn động thủy lực thì dẫn động phanh bao gồm: Bàn đạp, xylanh chính, xylanh công tác và các ống dẫn

Trên ô tô hiện nay có rất nhiều kiểu dẫn động phanh như: Dẫn động cơ khí, dẫn động thủy lực, dẫn động khí nén, dẫn động thủy lực kết hợp khí nén

Dẫn động bằng cơ khí hiện nay chỉ được sử dụng ở cơ cấu phanh tay, dẫn động khí nén và thủy lực kết hợp với khí nén được sử dụng trên ô tô tải trung bình và lớn Xe cần thiết kế hệ thông phanh là xe du lịch 4 chổ ngồi không đòi hỏi lực bàn đạp lớn lắm và xe

có tốc độ cao nên chọn dẫn động phanh bằng thủy lực và dẫn động phanh thủy lực tác động phanh nhanh, dễ dàng bố trí trên ô tô Dẫn động phanh bằng thủy lực có đặc điếm sau:

được coi như không đàn hồi khi ép)

chính (tổng phanh), các ống dẫn, các xylanh công tác (xylanh bánh xe)

- Dẫn động phanh dầu có ưu điểm phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao (do dầu không bị nén) Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỉ số truyền của dẫn động dầu không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Vì vậy hệ thống phanh dẫn động thủy lực thường được sử dụng trên ô tô du lịch hoặc ô tô tải nhỏ

Hình 1.6: Các sơ đồ phân dòng

đơn giản nhưng độ an toàn không cao Vì một lý do nào đó, bất kỳ một đường ống dẫn dầu nào đến các xylanh bánh xe bị rò rỉ thì dầu trong hệ thống bị mất áp suất và tất cả các bánh xe đều bị mất phanh

Dẫn động một dòng có nghĩa là từ đầu ra của xylanh chính chỉ có một đường dầu duy nhất dẫn đến tất cả các xylanh công tác của bánh xe Dẫn động một dòng có kết cấu đơn giản nhưng độ an toàn không cao Vì một lý do nào đó, bất kỳ một đường ống dẫn dầu nào đến các xylanh bánh xe bị rò rỉ thì dầu trong hệ thống bị mất áp suất và tất cả các bánh xe đều bị mất phanh

Hiện nay dẫn động hai dòng được dùng nhiều do nó có những ưu điểm hơn hẵn loại dẫn động một dòng

Trợ lực phanh:

Để giảm lực bàn đạp cho người lái trên hệ thống phanh ô tô người ta còn lắp thêm

bộ trợ lực phanh Có rất nhiều loại trợ lực, sau đây là một số loại trợ lực:

* Trợ lực cường hóa bằng chân không

Ưu điểm: Tận dụng được độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp khi động cơ làm việc mà không ảnh hưởng đến công suất của động cơ, vẫn đảm bảo được trọng tải chuyên chở và tốc độ khi ô tô chuyển động Ngược lại khi phanh có tác dụng làm cho công suất động cơ có giảm vì hệ số nạp giảm, tốc độ của ô tô lúc đó sẽ chậm lại một ít làm cho hiệu quả phanh cao Bảo đảm được quan hệ tỷ lệ giữa lực bàn đạp so với lực phanh So với phương án dùng trợ lực bằng khí nén, thì kết cấu bộ cường hóa chân không đơn giản hơn nhiều, kích thước gọn nhẹ, dễ chế tạo, giá thành rẻ, dễ bố trí trên xe

Nhược điểm: Độ chân không khi thiết kế lấy 0.5 [kg/cm2], áp suất khí trời là 1 [kg/cm2], do đó độ chênh áp giữa hai buồng của bộ cường hóa không lớn muốn có lực cường hóa lớn thì phải tăng tiết diện của màng, do đó kích thướng của bộ cường hóa phải tăng lên Phương án này chỉ thích hợp với phanh dầu loại xe du lịch, xe vân tải, xe khách

có tải trọng nhỏ và trung bình

* Cường hóa chân không kết hợp với thủy lực

Ưu điểm: Tận dụng được độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp Bảo đảm được quan hệ tỷ lệ giữa lực bàn đạp với lực phanh

Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, phải câng thêm xylanh thủy lực

* Cường hóa bằng năng lượng điện

Ưu điểm: Có thiết kế đồng hóa cho nhiều loại xe chỉ cần thay đổi phần lập trình Nhược điểm: Giá thành cao

Từ những phân tích ưu nhược điểm đã nói ở trên nhận thấy, phương án trợ lực cường hóa bằng chân không là phương án có kinh tế hơn hẵn vì những lý do sau:

tạp như trợ lực khí nén với quá nhiều các cụm chi tiết như van phanh, máy nén khí, bình hơi thủy lực Điều này cho phép hạ giá thành sản xuất và tạo thuận lợi cho việc bảo dưỡng sửa chữa

- Với lực bàn đạp nhỏ ta hoàn toàn có thể thiết kế được một bộ trợ lực có kích thước nhỏ, từ đó có thể có nhiểu phương án bố trí

- Do sử dụng độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp động cơ làm việc nên không ảnh hưởng đến công suất của động cơ, khác với trợ lực khí nén phải trích công suất động cơ dẫn động máy nén khí nên gây tổn hao công suất động cơ Hơn nữa việc sử dụng độ chân không còn làm tăng hiệu quả phanh vì khi phanh sẽ làm

hệ số nạp giảm do đó công suất động cơ có giảm, lúc đó tốc độc của ô tô sẽ chậm

lại một ít

Kết luận chung:

Xe cần thiết kế hệ thống phanh là xe du lịch 4 chổ ngồi có tốc độ cao nên chọn dẫn động phanh bằng thủy lực tác động phanh nhanh, dễ dàng bố trí trên ô tô Với cầu trước

và cầu sau chọn cơ cấu phanh đĩa loại có giá đỡ xylanh di động vì loại này có ưu điểm:

làm mát cho đĩa phanh và má phanh tránh được hiện tượng “sôi dầu” khi cần phanh liên tục

chi tiết cơ cấu phanh

Để tính toán hệ thống phanh cho ô tô ta tiến hành theo các bước:

công tác

- Tính toán dẫn động phanh: tính xylanh chính, hành trình bàn đạp, trợ lực

1.2 Giới thiệu các hệ thống trên xe TOYOTA CAMRY

Hình 1.7: Sơ đồ thổng thể xe CAMRY

Bảng 1.1: Bảng thông số kỹ thuật của xe Toyota Camry

Áp suất lốp 210 [KPa]

1.2.3 Giới thiệu chung về động cơ lắp trên xe

Hình 1.8: Động cơ lắp trên xe 2GR-FE

Động cơ 2GR-FEN trên xe Camry có các thống số kỹ thuật sau:

Loại động cơ V6, đốt cháy cưởng bức

Cơ chế van: DOHC 24 van (Dual VVT-i)

Hệ thống nhiên liệu: EFI

Hệ thống đánh lửa: DIS

Đường kính x hành trình piston: 94,0 [mm] x 83.0 [mm]

Tỷ số nén: 10.8: 1

Công suất cực đại: 204 kW tại 6200 [vòng/ phút]

Mô men cực đại: 346 N.m tại 4700 [vòng/ phút]

Thứ tự nổ: 1- 2- 3- 4- 5- 6

Bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp trong được dẫn động trực tiếp từ trục khuỷu Trong hệ thống được trang bị các vòi phun tia dầu để làm mát và bôi trơn các piston Các vòi phun này có một van kiểm tra để ngăn dầu phun khi áp suất dầu thấp Điều này ngăn chặn áp suất dầu tổng thể trong động cơ giảm

Hình 1.9: Vòi phun bôi trơn piston

Lọc dầu là loại lọc giấy

Hình 1.10: Sơ đồ hệ thống làm mát

1 Van hằng nhiệt; 2 Ống dẫn nước; 3 Bơm nước; 4 Ống dẫn hơi nước;

5 Ống phân phối nước; 6 Van xả nước; 7 Làm mát dầu;

8 Ống dẫn nước đến bơm; 9.Quạt gió; 10 Két làm mát

Sử dụng dung dịch để làm mát động cơ Người ta sử dụng phương pháp làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín Nước từ két nước được bơm nước hút vào động cơ để

làm mát Nước sau khi đi làm mát động cơ được đưa trở lại két nước để làm mát

Bơm nước kiểu li tâm truyền động từ trục khuỷu qua dây đai hình thang

Quạt gió có 6 cánh uốn cong được đặt sau két nước làm mát để hút gió, làm tăng lượng gió qua két làm mát nước

5

6

7 8

9

10

Két làm mát nước được đặt trước đầu của ôtô để tận dụng lượng gió qua két để làm

mát nước

Hệ thống phanh chính (phanh chân): Phanh trước và phanh sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, phân phối lực phanh bằng điện tử (EDB), có sử dụng hệ thống chống trượt ABS

Phanh dừng (phanh tay): phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau

Xylanh chính: Loại kép, đường kính xylanh:22.22[mm]

Bầu trợ lực loại kép, chân không, đường kính có ích của xilanh: 254[mm]

Phanh trước: Loại má kẹp di động, 1 pittông

Hình 1.11: Cơ cấu phanh trước

1- Má kẹp; 2- Đĩa phanh; 3- Tấm chắn bụi

Phanh sau: Loại má kẹp di động, 1 piston

Hình 1.12: Cơ cấu phanh sau

1- Má kẹp; 2- Đĩa phanh; 3- Phanh dừng

Hệ thống treo trước là hệ thống treo độc lập loại MacPherson

Hình 1.13: Hệ thống treo trước

1- Bát định vị; 2- Lò xo; 3- Giảm chấn

Giảm chấn trước: Kết cấu mới gọn nhẹ do chỉ nối với thân xe bằng một điểm

Với một loạt ưu điểm là tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, tăng độ êm dịu chuyển động Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng

mô men con quay, tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe

Hệ thống treo sau là hệ thống treo độc lập, loại thanh chống MacPherson đòn liên kết đôi

Hình 1.14: Hệ thống treo sau

1- Lò xo; 2- Bát định vị; 3- Giảm chấn; 4- đòn liên kết số 1; 5- Đòn liên kết số 2;

6- Thanh ổn định

Hộp số tự động giúp việc chuyển số lên xuống một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và tốc độ xe

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KÊ HỆ THỐNG PHANH

2.1 Tính toán cơ cấu phanh

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của xe thiết kế

Áp suất lốp 210 [KPa]

Trọng lượng toàn tải của ô tô: Ga = 2050.9,81 = 20110,5 [N]

Đối với ô tô du lịch trọng lượng phân bố ở cầu trước và cầu sau ( ô tô đang ở trạng thái tĩnh)

G1 = G2 = 0,5.Ga = 0,5.20110,5 = 10055,25 [N]

Trong đó: G1 – trọng lượng phân bố ở cầu trước

G2 – trọng lượng phân bố ở cầu sau

Xe sử dụng lốp có ký hiệu 215 / 55R17 93V

Với ký hiệu lốp như trên ta có bề rộng lốp là B = 215 [mm], và chiều cao của lốp là

H = 55%B = 0,55.215 = 118,25 [mm]

Áp suất lốp: 210 [KPa] = 0,21[MN/m2] Thuộc loại lốp áp suất thấp

Bán kính thiết kế của bánh xe:

Hình 2.1: Sơ đồ tính toán lực tác dụng lên ô tô khi phanh

Trọng lượng bám ở mỗi bánh xe Gbx chính bằng phản lực pháp tuyến Z tại bánh xe khi phanh (xem hình 2-1) Khi ô tô được phanh khẩn cấp với tốc độ bất kỳ cho đến khi dừng hẵn (v = 0) thì gia tốc phanh cực đại có thể được xác định từ lực quán tính lớn nhất khi phanh Pj như được thể hiện trên hình 2-1 Sau khi biến đổi ta có trọng lượng bám ở mỗi bánh xe trước/ sau:

Với hệ thống phanh trang bị hệ thống kiểm soát và điều chỉnh độ trượt bánh xe ( xe

có trang bị hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS – Anti-lock Brake System, hay trang

bị hệ thống phanh điều khiển điện tử EBS – Electronic Brake System) thì hệ số bám có thể đạt đến giá trị cực đại; tức là bx max = 0, 75 0,85 

Để đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất với gia tốc chậm dẫn lớn nhất mà các bánh xe không bị trượt thì ta có thể chọn φbx = 0,85

Với các số liệu đã có: Ga = 20110,5 [N]; L0 = 2775[mm]; hg = 787,5[mm]; a

=1387,5[mm]; b = 1387,5[mm], ở (2.4a) VÀ (2.4b) thì ta có phản lực pháp tuyến tác dụng lên các bánh xe trước và sau khi phanh khẩn cấp như sau

20110, 5

(1387, 5 787, 5.0,85) 7453,114[N ] 2.2775

bx

20110, 5

(1387, 5 787, 5.0,85) 2602,136[N ] 2.2775

Trong đó Rbx là bán kính làm việc trung bình của bánh xe được tính theo (2.2)

Thực tế mô men phanh sinh ra ở các bánh xe là do cơ cấu phanh lắp đặt ở bánh xe sinh ra Cơ cấu phanh ở các bánh xe có nhiều kiểu và vì vậy nói chung trên mỗi chiếc xe

có thể có các cơ cấu phanh khác nhau đối với các trục bánh xe trước và trục bánh xe sau Ngay cả khi kiểu cơ cấu phanh giống nhau nhưng kết cấu và kích thước cụ thể vẫn cơ thể

Vì vậy, để có cơ sở chọn cơ cấu phanh hợp lý, trước hết cần tính toàn đáng giá cơ

sở phân bố mô men phanh (hay lực phanh) lên trục trước và trục sau theo hệ số phân bố lực phanh K12 như sau:

1 1 12

2 2

Với xe du lịch do phân bố tải trọng tĩnh lên trục trước và trục sau bằng nhau, nên

hệ số phân bố lực phanh K12 = 2,86 là hợp lý Nên ta có thể chọn cơ cấu kiểu phanh đĩa cho cả cơ cấu phanh trước mà cơ cấu phanh sau

2.2 Mô men phanh do cơ cấu phanh sinh ra và lực ép yêu cầu

Sau khi đã chọn được kiểu và loại cơ cấu phanh hợp lý, chúng ta có thể bắt tay tính toán để xác định các thông số cơ bản của cơ cấu phanh

Các thống số cơ bản của cơ cấu phanh bao gồm mô men phanh do cơ cấu phanh tạo ra, lực ép của cơ cấu phanh Cách tính mô men phanh và do đó công thức tính lực ép yêu cầu của cơ cấu ép phụ thuộc và kiểu và loại cơ cấu phanh cụ thể như đã chọn ở trên

Kiểu cơ cấu phanh trước là kiểu đĩa có xẻ rảnh bên trong để thông gió làm mát cho đĩa khi phanh, cơ cấu phanh sau có kiểu đĩa loại thường không có xẻ rảnh bên trong Cơ cấu ép bởi loại má kẹp tùy động với một xylanh đơn bố trí ở một phía của má kẹp

Do cơ cấu ép có tính chất đối xứng về lực ép Nên mô men ma sát của đĩa được tạo

ra bởi hai má phanh có gia trị hoàn toàn giống nhau

Còn R1 là bán kính trong của đĩa phanh, chúng có thể được chọn theo kinh nghiệm bằng R1 = (0,52 ÷ 0,73) R2 Bằng cách tính lặp theo các điều kiện giới hạn trong quá trình thiết kế, có thể chọn R1 = 0,52.R2 = 0,52.155 = 81 [mm]

Suy ra công thức tính lực ép yêu cầu P đối với cơ cấu phanh kiểu đĩa được xác định như sau:

Thế số ta có lực ép của cơ cấu phanh đĩa ở phía cầu trước và sau

Bề rộng má phanh sẽ xác định diện tích làm việc của má phanh ép lên đĩa Bề rộng

má phanh tăng làm cho diện tích làm việc tăng điều này nói chung có lợi cho sự mài mòn của tấm ma sát vì diện tích làm việc tăng đồng nghĩa với áp lực tác dụng trên một đơn vị diện tích giảm, dẫn đến mức độ mài mòn giảm trong mỗi lần phanh (mỗi lần phanh diễn

ra là một lần quá trình trượt giữa má phanh và đĩa diễn ra mãnh liệt, vừa làm mài mòn má phanh vừa sinh nhiệt lớn làm nung nóng đĩa cũng như má phanh và các chi tiết liên quan đến truyền nhiệt với chúng) Tuy vậy bề mặt má phanh không nên tăng lớn quá vì như vậy sẽ làm giảm tính đồng đều của áp lực phân bố trên toàn bộ trên toàn bộ diện tích má phanh, dẫn đến mòn má phanh không đều và giảm hiệu quả phanh

Khi các thống số khác đã được chọn và xác định theo mô men yêu cầu nêu trên thì

bề rộng má phanh sẽ được xác định theo áp suất cho phép [q] hình thành đối với má phanh trong quá trình phanh

Với kiểu cơ cấu phanh đĩa, bề rộng má phanh có thể được xác định theo lực ép P tao ra cho đĩa phanh như sau:

Với cơ cấu phanh kiểu đĩa, do ưu tiên quá trình làm mát đĩa nên đĩa không được bao kín vì vậy bụi bẩn bám vào do đó góp phần làm tăng mòn má phanh và đĩa Để hạn chế sự mài mòn của chúng, trong thiết kế cần thiết chọn áp suất bề mặt làm việc đủ nhỏ

so với giá trị giới hạn đã cho theo kinh nghiệm [q] = 1,5 ÷ 2,0 [MN/ m2]

Chọn q = 1,2.106 [N/ m2]

Thế tất cả các thống số đã biết thì ta có bề rộng má phanh như sau:

* Với cơ cấu phanh trước: (P1 = 26858,409 [N])

- Tính theo góc ôm của má phanh:

Ta tìm được bộ thống số chung cho cơ cấu phanh trước như sau:

* Tương tự với cơ cấu phanh sau: (P2 = 9366,981 [N])

- Bán kính trong: R1 = 0,081 [m]

2.4 Tính toán kiểm tra thông số liên quan khác đến cơ cấu phanh

Kích thước má phanh không chỉ xác định theo tiêu chí áp suất làm việc phải nhỏ hơn hoặc bằng áp suất cho phép [q] đã nêu ở trên nhằm đảm bảo tuổi thọ cho má phanh,

mà còn được xác định theo tiêu chí công ma sát trượt riêng nhằm đảm bảo cho má phanh làm việc trong thời gian lâu dài Bởi vì cùng áp suất làm việc của má phanh như nhau nhưng tốc độ bánh xe khi bắt đầu phanh càng lớn thì má phanh sẽ càng nhanh mòn

Theo định nghĩa công ma sát trượt riêng chính là công mà sát trượt của má phanh trong quá trình phanh tính trên một đơn vị diện tích làm việc của má phanh Giả sử công

ma sát trượt L trong quá trình phanh sẽ thu toàn bộ động năng của ô tô khi bắt đầu phanh với vận tốc v1 cho đến khi dừng hẵn (v2 = 0), tức là:

Diện tích làm việc của một má phanh có thể được xác định:

.

2 .

a r

G v L

L

Trị số công ma sát riêng tính theo các công thức trên khi bắt đầu phanh với tốc độ trung bình bằng nữa tốc độ cực đại (v1 = 0,5 vmax) cho đến khi xe dừng hẵn (v2 = 0) phải nằm trong giới hạn cho phép [Lr] = 4 ÷ 15 [MJ/m2] đối với ô tô du lịch

r

So với giá trị cho phép là thỏa mãn

Trong quá trình ô tô bị phanh, động năng ô tô tiêu tán bới công ma sát trượt và biến thành nhiệt năng, làm nung nóng đĩa phanh mà một phần truyền ra môi trường không khí Tuy nhiên khi phanh ngặt trong thời gian ngắn, năng lượng nhiệt không kịp chuyền ra cho môi trường không khí hoặc truyền ra không đáng kể nên trong tính toán thiết kế, để

an toàn về nhiệt chúng ta có thể coi đĩa phanh nhận hết nhiệt năng này trong quá trình phanh Vì vậy ta có phương trình cân bằng nhiệt như sau:

2 2

1 2

.2

C có thể lấy tới 950 [J/kg] Còn ΔT là độ tăng nhiệt độ của đĩa phanh

Độ tăng nhiệt độ của đĩa phanh khi phanh với tốc độ của ô tô v1 = 8,33 [m/s] cho đến khi dừng hẵn (v2 = 0) không được vượt quá 150 Khi phanh ngặt với tốc độ trung bình bằng nữa tốc độ cực đại thì độ tăng nhiệt độ cũng không được vượt quá 1250

- Tính kiểm tra độ tăng nhiệt độ khi phanh với vận tốc v = 8,33 [m/s] Từ (2.18a) suy ra khối lượng tổng cộng của đĩa phanh phải đủ lớn để tăng nhiệt độ không quá

100 khi phanh với tốc độ v= 8,33 [m/s]:

m v m

C

- Tính kiểm tra nhiệt độ khi phanh với tốc độ v = 0,5 vmax Từ (2.18a) suy ra khối lượng tổng cộng của đĩa phanh phải đủ lớn để độ tăng nhiệt độ không quá 1000 khi phanh với tốc độ v = 0,5 vmax = 31,945 [m/ s]:

2 1

m v m

Trong đó ρ khối lượng riêng của vật liệu làm đĩa phanh Với gang hoặc thép ρ=7800[kg/m3] Với số liệu đã có , suy ra δ = 7[mm]

2.5 Hành trính dịch đầu piston xylanh công tác của cơ cấu ép

Trong truyền động phanh dầu, để tạo lực ép cho cơ cấu phanh chúng ta thường dùng piston để truyền lực ép P lên má phanh

Đối vơi kiểu cơ cấu phanh đĩa: Hành trình dịch chuyển của piston công tác x [mm] của cơ cấu ép phanh đĩa được xác định bằng:

0

Với cơ cấu phanh đĩa hành trình hướng trục δ0 thường khá nhỏ với giá trị vào khoảng 0,3 ÷ 0,5 [mm] Chú ý trong kiểu cơ cấu phanh đĩa thì khe hở hướng trục δ0 thường được tự điều chỉnh bằng chính ma sát giữa đĩa phanh và má phanh hoặc bởi cơ cấu tự điều chỉnh cưỡng bức khe hở δ0, vì vậy trong công thức (2.18) không có thông số lượng mòn cho phép δm Chính vì vậy cơ cấu phanh đĩa có ưu điểm nổi bật hơn hẳn cơ cấu phanh trống guốc là “độ chậm tác dụng nhỏ”

Chọn δ0 = 0,5 [mm] thì ta có:

0,5[ ]

2.6 Đường kính xylanh chính và xylanh công tác

Đường kính xylanh công tác dk ở cơ cấu phanh được xác định từ lực ép yêu cầu tương ứng Pk

4

k k

d

P d

- Với cơ cấu phanh trước, có lực ép P1 =26829,18 [N] và với áp suất dầu pd=8[MN/m2] thì ta có xylanh công tác ở cơ cấu phanh trước bằng:

d



Đường kính xylanh điều khiển trợ lực có thể lấy bằng ddk = Dc = 0,038[m]

2.7 Hành trình dịch chuyển của piston xyalnh chính

Piston chính có nhiệm vụ truyền lực từ bàn đạp và bộ trợ lực phanh để tạo ra áp suất cao trong hệ thống khi phanh Áp suất sao trong hệ thống chỉ bắt đầu hình thành khi tất cả các khe hở trong hệ thống phanh đã được khắc phục, nên hành trình dịch chuyển của piston xylanh chính h[mm] được xác định

n1, n2 tương ứng là số lượng trục bánh xe của cầu trước/ sau Với xe du lịch có công thức bánh xe 4x4 hoặc 4x2 thì n1 = n2 = 1