Tính toán thiết kế hệ thống phanh cho ô tô 5 chỗ dựa trên cơ sở ô tô Toyota Camry 2.5Q

MỤC LỤCMỤC LỤC1LỜI NÓI ĐẦU3CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH41.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu41.1.1 Công dụng và yêu cầu41.1.2 Phân loại51.2 Nguyên lí ,cấu tạo chung hệ thống phanh trên ô tô71.2.1 Cơ cấu phanh81.2.2 Dẫn động phanh131.2.3 Trợ lực chân không151.2.4 Bộ điều hòa lực phanh161.3 Giới thiệu về xe Toyota camry 2.5Q181.4 Lựa chọn phương án thiết kế201.4.1 Lựa chọn cơ cấu phanh201.4.2 Lựa chọn dẫn động phanh20CHƯƠNG 2. THẾT KẾ CƠ CẤU PHANH212.1 Xác định momen phanh cần thiết của hệ thống phanh212.2 Tính toán cơ cấu phanh trước232.2.1 Bán kính của đĩa phanh Rd232.2.2 Bán kính trung bình của tấm ma sát Rtb232.2.3 Độ dày của đĩa phanh242.2.4 Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh242.2.5 Tính bề rộng của má phanh242.2.6 Góc ôm má phanh242.2.7 Đường kính xy lanh phanh bánh xe262.3 Tính toán cơ cấu phanh sau272.3.1 Bán kính của đĩa phanh Rd272.3.2 Bán kính trung bình của tấm ma sát Rtb272.3.3 Độ dày của đĩa phanh272.3.4 Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh272.3.5 Tính bề rộng e của má phanh272.3.6 Góc ôm má phanh272.3.7 Đường kính xy lanh bánh xe282.4 Kiểm tra bền một số chi tiết của cơ cấu phanh292.4.1 Tính lực phanh riêng292.4.2 Kiểm tra áp suất trên bề mặt ma sát302.4.3 Tính công ma sát312.4.4 Tính toán nhiệt phát sinh trong quá trình phanh31CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG333.1 Xác định đường kính xy lanh phanh chính333.2 Tính toán thiết kế bộ trợ lực chân không343.2.1 Hệ cường hóa353.2.2 Xác định kích thước màng trợ lực363.3 Tính bền đường ống dẫn phanh373.4 Tính toán, thiết kế bộ điều hòa lực phanh38KẾT LUẬN46TÀI LIỆU THAM KHẢO47

BỘ MÔN CƠ KHÍ Ô TÔ

………

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống phanh cho ô tô 5

chỗ dựa trên cơ sở ô tô Toyota Camry 2.5Q

Sinh viên: LÊ THANH TUẤNChuyên ngành: Cơ khí ô tô

Người hướng dẫn: TS.Đặng Việt Hà

Hà Nội 2015

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CƠ KHÍ Ô TÔ

GỒM

1 bản thuyết minh

5 bản vẽ trong đó có tuyến hình xe, bản chi tiết xe

Combo dạy cách thuết trình

Cách trả lời câu hỏi

Cách tao điể cao nhất trong lúc bảo vệ

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 4

1.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu 4

1.1.1 Công dụng và yêu cầu 4

1.1.2 Phân loại 5

1.2 Nguyên lí ,cấu tạo chung hệ thống phanh trên ô tô 7

1.2.1 Cơ cấu phanh 8

1.2.2 Dẫn động phanh 13

1.2.3 Trợ lực chân không 15

1.2.4 Bộ điều hòa lực phanh 16

1.3 Giới thiệu về xe Toyota camry 2.5Q 18

1.4 Lựa chọn phương án thiết kế 20

1.4.1 Lựa chọn cơ cấu phanh 20

1.4.2 Lựa chọn dẫn động phanh 20

CHƯƠNG 2 THẾT KẾ CƠ CẤU PHANH 21

2.1 Xác định momen phanh cần thiết của hệ thống phanh 21

2.2 Tính toán cơ cấu phanh trước 23

2.2.1 Bán kính của đĩa phanh Rd 23

2.2.2 Bán kính trung bình của tấm ma sát Rtb 23

2.2.3 Độ dày của đĩa phanh 24

2.2.4 Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh 24

2.2.5 Tính bề rộng của má phanh 24

2.2.6 Góc ôm má phanh 24

2.2.7 Đường kính xy lanh phanh bánh xe 26

2.3 Tính toán cơ cấu phanh sau 27

2.3.1 Bán kính của đĩa phanh Rd 27

2.3.2 Bán kính trung bình của tấm ma sát Rtb 27

2.3.3 Độ dày của đĩa phanh 27

2.3.4 Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh 27

2.3.5 Tính bề rộng e của má phanh 27

2.3.6 Góc ôm má phanh 27

2.3.7 Đường kính xy lanh bánh xe 28

2.4 Kiểm tra bền một số chi tiết của cơ cấu phanh 29

2.4.1 Tính lực phanh riêng 29

2.4.2 Kiểm tra áp suất trên bề mặt ma sát 30

2.4.3 Tính công ma sát 31

2.4.4 Tính toán nhiệt phát sinh trong quá trình phanh 31

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẪN ĐỘNG 33

3.1 Xác định đường kính xy lanh phanh chính 33

3.2 Tính toán thiết kế bộ trợ lực chân không 34

3.2.1 Hệ cường hóa 35

3.2.2 Xác định kích thước màng trợ lực 36

3.3 Tính bền đường ống dẫn phanh 37

3.4 Tính toán, thiết kế bộ điều hòa lực phanh 38

KẾT LUẬN 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

LỜI NÓI ĐẦU

Ở nước ta giao thông đường bộ đóng vai trò chủ đạo và phần lớn lượng hàng và người được vận chuyển trong nội địa bằng ô tô Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật , ngành công nghiệp ô tô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những nhu cầu của con người những chiếc ô tô ngày càng đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn, tiết kiệm hơn để theo kịp xu thế của thời đại

Hệ thống phanh trên ô tô là một hệ thống rất quan trọng đảm nhận một trong ba nhiệm vụ của một chiếc xe đó là di chuyển, đổi hướng và dừng lại Nó

là hệ thống bảo đảm an toàn cho con người cũng như hàng hóa mà nó vậnchuyển Từ đó đồ án tốt nghiệp em được nhận là:

“Tính toán thiết kế hệ thống phanh cho ô tô 5 chỗ dựa trên cơ sở ô tô

Toyota Camry 2.5Q”

Với sự cố gắng tìm hiểu nghiên cứu và sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy

giáo TS.Đặng Việt Hà đã giúp em hoàn thành được đồ án này Tuy nhiên đây là

một vấn đề lớn, do trình độ chuyên môn và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế Vìvậy trong quá trình tính toán thiết kế không tránh được những thiếu sót Emmong các thầy cô trong bộ môn cơ khí ô tô cùng với các bạn đóng góp ý kiến cho

đề tài thiết kế của em được hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS.Đặng Việt Hà cùng cácthầy cô trong bộ môn cơ khí ô tô, khoa cơ khí trường ĐHGTVT đã giúp đỡ, tạođiều kiện cho em hoàn thành đồ án này

Sinh viên NGUYỄN THÀNH TUÂN

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

1.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu

1.1.1 Công dụng và yêu cầu

a, Công dụng của hệ thống phanh

Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ chuyển động của ô tô cho đến khidừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó theo yêu cầu của người lái Ngoài ra hệthống phanh còn giữ cho ô tô dừng ở ngang dốc trong thời gian lâu dài hoặc cốđịnh xe trong thời gian dừng xe (phanh tay)

Đối với ô tô, máy kéo hệ thống phanh đóng vai trò rất quan trọng vì nóđảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao hoặc dừng xe trong tìnhhuống nguy hiểm nhờ vậy mà nâng cao được năng suất vận chuyển, tăng đượctính động lực

b, Yêu cầu của hệ thống phanh

Để nâng cao hiệu quả phanh trong quá trình làm việc của hệ thống phanhthì nó phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Có độ tin cậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm;

Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợpnghĩa là phải tạo ra được lực phanh lớn nhất, đồng thời cho tất cả các bánh xe; Hoạt động êm dịu, đảm bảo sự hoạt động của ô tô khi phanh, khi phanh

hệ thống phanh không gây tiếng ồn, tiếng gõ và phải có momen phanh như nhau

ở các bánh xe cùng trục của ô tô để tránh hiện tượng lệnh lực phanh;

Điều khiển nhẹ nhàng để giảm bớt cường độ lao động của người lái: cấutạo hệ thống sao cho lực đạp phanh của người lái là nhỏ nhất, trong khi vẫn tạođược lực phanh tới các bánh xe là lớn nhất Để đảm bảo yêu cầu này hệ thốngphanh có lắp thêm bộ trợ lực ( trợ lực chân không, trợ lực khí nén hoặc trợ lựcthuỷ lực) ;

Dẫn động phanh có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với các trường hợpnguy hiểm;

Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo nguyêntắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ;

Không có hiện thượng tự xiết khi phanh và nhả phanh tức thời khi ngườilái thôi đạp phanh Nếu không sẽ rất nguy hiểm trong qua trình ô tô chuyển động;

Cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt: thực chất của quá trình phanh là sử dụnglực ma sát sinh ra ở cơ cấu phanh để tạo mômen cản chuyển động quay của bánh

xe, xét về mặt năng lượng thì hệ thống phanh là biến đổi động năng của ô tôthành nhiệt năng của cơ cấu phanh Khi phanh nhiệt độ sinh ra ở cơ cấu phanh rấtcao Do đó cơ cấu phanh phải có khả năng truyền nhiệt tốt;

Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lựcphanh trên bánh xe: tức là hệ dẫn động phanh phải có tỷ số truyền ổn định Tạocảm giác yên tâm cho lái xe khi đạp phanh;

Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điềukiện sử dụng; Có khả năng phanh ô tô khi đứng trong thời gian dài; Dễ lắp ráp,điều chỉnh, bảo dưỡng và sửa chữa

1.1.2 Phân loại

Có nhiều cách để phân loại hệ thống phanh:

a Theo đặc điểm điều khiển

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

Phanh phụ ( phanh tay ), dùng để dừng hoặc đỗ xe trong thời gian dài hoặctài xế rời khỏi buồng lái

Phanh bổ trợ ( phanh bằng động cơ , thủy lực hoặc điện từ ) dùng để tiêuhao bớt một phần động năng của ô tô khi cần tiến hành phanh lâu dài

b Theo dẫn động phanh

Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí; Hệ thống phanh dẫn động bằng thủylực; Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén; Hệ thống phanh dẫn động liên hợp:

cơ khí ,thủy lực ,khí nén ; Hệ thống phanh dẫn động có trợ lực

c Theo kết cấu của cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh tang trống; Cơ cấu phanh đĩa

d Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh

Hệ thống phanh được trang bị thêm các bộ điều chỉnh lực phanh:

Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS;

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

1.2 Nguyên lí ,cấu tạo chung hệ thống phanh trên ô tô

Cấu tạo chung hệ thống phanh trên ô tô:

Hình 1.1:sơ đồ cấu tạo chung hệ thống phanh

Nguyên lí làm việc chung :

Ở trạng thái không phanh: tồn tại khe hở nhỏ giữa má phanh với tang trốnghoặc đĩa phanh, đảm bảo tách hai phần quay và cố định của cơ cấu phanh, cácbánh xe được quay trơn

Khi phanh: người lái tác động vào bàn đạp phanh, thông qua hệ thống đònbẩy và bộ trợ lực phanh khuếch đại lực đạp phanh, lực này tác dụng lên xi lanhphanh chính Xi lanh phanh chính biến đổi lực đạp phanh thành áp suất dầu trong

xi lanh phanh chính, áp suất dầu thông qua các đường ống dẫn tới van nhánh vàvan điều hòa theo tải trọng, rồi thông qua các đường ống dẫn tới các xi lanhphanh bánh xe, đẩy piston ép các má phanh vào đĩa phanh làm giảm tốc độ quaycủa các bánh xe bắt chặt với đĩa phanh hoặc tang trống

Khi nhả phanh: áp suất dầu điều khiển giảm, các phớt bao kín của xi lanhphanh trước có khả năng đàn hồi, các lò xo hồi vị của cơ cấu phanh sau, kéo cácpiston trở về vị trí ban đầu làm tách má phanh ra khỏi đĩa phanh và trống phanh

Hệ thống phanh trên ô tô bao gồm ba bộ phận chính:

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

Cẫn động phanh: bao gồm các bộ phận liên kết từ cơ cấu điều khiển ( bànđạp phanh, cần kéo phanh ) tới các chi tiết điều khiển sự hoạt động của cơ cấuphanh

Trợ lực phanh: dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điềukhiển phanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh.

Ngoài ra trên các xe hiện đại ngày nay còn được bố trí các hệ thống đảmbảo an toàn như hệ thống chống bó cứng ABS, phanh khẩn cấp BAS…

1.2.1 Cơ cấu phanh

Trên xe có hai loại cơ cấu phanh là: cơ cấu phanh đĩa; Cơ cấu phanh tangtrống

a Cơ cấu phanh đĩa

cơ cấu phanh đĩa được dùng phổ biến trên ô tô con Thường có hai loại cơ cấu phanh đĩa : loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động

Hình 1.2 cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định và giá đỡ di động

Loại 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 xy lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh Trong xy lanh có piston, mộtphía của piton tỳ sát vào các má phanh, một phía chịu áp lực dầu khi phanh

Ưu điểm : Hai má phanh mòn đều vì lực ép do dầu thủy lực tạo ra đều ở haipiston

Nhược điểm : phải cần xy lanh bánh xe có thể tích bằng nhau, không gian

bố trí trật, không khí vào làm mát đĩa kém, giá thành cao

:

Giá đỡ xy lanh có thể di trượt ngang theo chốt trượt bắt cố định Trong giá

di động khoét lỗ tạo thành xy lanh và bố trí piston Piston tỳ trực tiếp vào một

má phanh Má phanh phía đối diện được lắp trực tiếp trên giá đỡ di động

Ưu điểm: Do cơ cấu bố trí một xy lanh công tác nên chỉ có một dòng dầuthủy lực được đưa vào xy lanh.Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho dòng không khíluồn vào làm mát đĩa phanh và má phanh tránh hiện tượng sôi dầu khi phanh liên

tục; Kết cấu đơn giản ,giảm giá thành các cụm chi tiết cơ cấu phanh; Không gianrộng để bố trí cho các cơ cấu khác.

Nhược điểm : hai má phanh không mòn đều vì lực ép do dầu thủy lực tạo ra

ở piston chỉ tác động vào một bên má phanh

b Cơ cấu phanh guốc( phanh tang trống)

+Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục: là cơ cấu phanh có hai guốc đốixứng qua trục thẳng đứng:

Hình 1.3 cơ cấu phanh đối xứng qua trục điều khiển guốc phanh bằng xi lanh

khí nén 1.Má phanh; 2.Lò xo hồi vị; 3.Guốc phanh; 4.Chốt hãm; 5.Bệ hãm; 6.Cam

7.Chốt quay dưới; 8.Bạc đỡ.

Khi phanh xy lanh khí nén đẩy đòn quay ,dẫn động quay trục và cam quayngược chiều kim đồng hồ con lăn tựa lên biên dạng cam đẩy guốc phanh về haiphía , ép má phanh sát vào trống phanh để tiến hành quá trình phanh

Khi nhả phanh , đòn trục cam sẽ xoay cam trở về vị trí ban đầu,dưới tácdụng của lò xo hồi vị, kéo các guốc phanh ép chặt vào cam, tách má phanh rakhỏi trống phanh

+Cơ cấu phanh đối xứng qua trục được bố trí phổ biến trên xe con và xe tảivới hệ thống phanh thủy lực và khí nén

+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 xứngqua trục quay bánh xe Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh

bố chí hai chốt guốc phanh, hai xy lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giốngnhau và đối xứng với nhau qua tâm

Hình 1.4 cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm

Khi phanh dầu có áp suất sẽ được đưa đến các xy lanh bánh xe, áp lực dầutác động lên các piston thắng lực kéo của lò xo hồi vị sẽ đẩy piston cùng với đầutrên của guốc phanh , ép các má phanh vào trống phanh thực hiện quá trìnhphanh.

Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xy lanh giảm , lò xo hồi vị kéo guốcphanh ép chặt vào piston, tách má phanh ra khỏi trống phanh

Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm có kết cấu bố trí sao cho với chuyển độngtịnh tiến cả hai guốc phanh đều là guốc siết, khi lùi trở thành hai guốc nhả Nhưvậy hiệu quả phanh khi tiến lớn, còn khi lùi nhỏ Tuy nhiên thời gian lùi rất ít vàtốc độ chậm nên không cần hiệu quả phanh cao

+Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi:

Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi có cả hai đầu các guốc phanh đều chịutác động trực tiếp của lực điều khiển và có thể di trượt Cơ cấu phanh được bố tríphía cầu sau ô tô tải có trọng lượng đặt lên một cầu rất lớn, các xy lanh bánh xe

bố trí 2 piston đồng thời tác động vào cả hai đầu của guốc phanh

Hình 1.5 cơ cấu phanh tang trống dạng bơi

Khi làm việc guốc phanh được đẩy ra ép sát vào trống phanh ở cả hai đầuguốc 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 xy lanh thủy lực, cho phép các pittông trong xy lanh và điểm tỳ của guốc phanh có khả năng dịch chuyển nhỏ ( kếtcấu bơi ), đảm bảo đồng đều lực điều khiển kể cả khi tiến và lùi Đặc điểm khácbiệt của guốc phanh kết cấu dạng bơi ở biên dạng điểm tỳ guốc phanh dạng tựlựa, khi làm việc giúp các má phanh mài mòn đều theo chiều dài guốc phanh

Lò xo hồi vị có độ cứng, đảm bảo khả năng cố định guốc phanh khi khôngphanh Việc kểm tra khe hở giữa má phanh và tang trống, được thực hiện bằngthước lá khe hở ban đầu giữa má phanh và trống phanh thường khoảng 0,12mm

1.2.2 Dẫn động phanh

a Dẫn động phanh chính bằng cơ khí

Hình 1.6 sơ đồ dẫn động phanh cơ khí bằng dây cáp

Dẫn động phanh cơ khí gồm các thanh, các đòn bẩy và dây cáp Dẫn động

cơ khí ít khi được dùng để điều khiển đồng thời nhiều cơ cấu phanh vì nó khóđảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe vì độ cứng vững của các thanh dẫnđộng phanh không như nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữacác cơ cấu Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không sử dụng ở hệthống phanh chính mà chỉ s dụng ở hệ thống phanh dừng

Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, độ tin cậy làm việc cao, độ cứng vững dẫnđộng không thay đổi khi phanh làm việc lâu dài

Nhược điểm: Dẫn động phanh cơ khí có hiệu suất truyền lực không cao,thời gian phanh lớn

b Dẫn động phanh thủy lực

Cấu tạo dẫn động phanh thủy lực bao gồm : Bàn đạp phanh, xy lanh chính,đường dẫn, xy lanh công tác, và chất lỏng làm môi chất là dầu thủy lực

Yêu cầu của dẫn động phanh thủy lực:

Đảm bảo lực đẩy cần thiết tác dụng lên guốc phanh của tất cả các cơ cấuphanh; Đảm bảo có tác động tùy động, nghĩa là đảm bảo tỉ lệ giữa các lực tácdụng lên bàn đạp phanh và momen phanh tác dụng lên bánh xe; Thời gian chậmtác dụng nhỏ; Đảm bảo độ tin cậy khi làm việc, điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện

Hình 1.7 dẫn dộng phanh thủy lực

Phanh thủy lực hoạt động dựa trên cơ sở dựa vào tính chất không chịu néncủa chất lỏng để dẫn động Đây là loại phanh thường gặp trên ô tô con và ô tô tảinhẹ

Ưu điểm: Khi thực hiện phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao

Nhược điểm: Khi bị rò rỉ chảy mất dầu thì hệ thống phanh sẽ mất tác dụng

c Dẫn động phanh bằng khí nén

Hình 1.9 Bộ trợ lực chân không 1.vít điều chỉnh; 2.phớt thân chịu lực; 3.lò xo màng; 4.ống nối; 5.thân sau trợ lực; 6 màng trợ lực; 7 thân trước trợ lực; 8 tấm đỡ lò xo;

9 thân van 10 bu lông; 11 phớt thân van; 12.Cần điều khiển; 13 Lò xo hồi van khí; 14.Lọc khí; 15.Lò xo van điều khiển; 16.Van điều khiển; 17 Van

khí;18.đĩa phản lực.

Bộ trợ lực chân không và xy lanh chính được ghép với nhau thành mộtkhối Ty đẩy của bàn đạp phanh khi tác dụng vào pit tông trong xy lanh chínhđược hỗ trợ bởi lực bộ trợ lực Nhờ vậy, cho phép giảm nhẹ lực điều khiển bànđạp và tăng áp suất dẫn động.

1.2.4 Bộ điều hòa lực phanh

Bộ điều hòa lực phanh có tác dụng phân bổ lực phanh cần thiết đảm bảoquan hệ giữa lực phanh ở các ở cấu phanh ở các bánh xe trước và sau hợp lý,giảm mài mòn lốp, tăng hiệu quả phanh và điều khiển xe an toàn

Bộ điều hòa lực phanh có nhiều dạng cấu trúc ,điển hình là: Bộ điều hòatĩnh ( bộ điều hòa lực phanh một thông số); Bộ điều hòa hai thông số

a Bộ điều hòa lực phanh một thông số

Hình 1.10 bộ điều hòa lực phanh 1 thông số 1.Thân; 2,4 Lò xo; 3.piston; 5.viên bi.

Loại điều hòa lực phanh này chỉ sử dụng một thông số áp suất sau xylanh phanh chính ( hoặc sau van phân phối ) để điều chỉnh áp suất đi đến các cơcấu phanh sau

b bộ điều hòa lực phanh hai thông số

Bộ điều hòa lực phanh hai thông số có kết cấu tương tự bộ điều hòa tĩnhnhưng kết cấu khác so với bộ điều hòa tĩnh là lò xo 2 của bộ điều hòa không tựatrên thân 1 mà nó được đặt tựa trên một đế lò xo, đế này được dẫn động thôngqua một thanh đòn với cầu sau của xe

Hình 1.11 Bộ điều hòa lực phanh 2 thông số

Khi tải trọng của xe thay đổi khoảng cách giữa các cầu xe và khung xe thayđổi làm thay đổi vị trí của đế lò xo do đó sẽ làm thay đổi lực tác dụng của lò xolên pit tông vì vậy bộ điều hòa phụ thuộc hai thông số là áp suất dầu sau xy lanh

và tải trọng xe

Bộ điều hòa tĩnh chỉ có khả năng điều chỉnh áp lực dầu theo áp suất sau xylanh chính, bởi vậy khi tải trọng trên các bánh xe sau thay đổi lớn, áp suất dầukhông thay đổi theo Ngày nay, thường dùng bộ điều hòa hai thông số do khảnăng làm việc thích hợp hơn bộ điều hòa tĩnh

Hình 1.11 đường đặc tính của bộ điều hòa lực phanh hai thông số

Đường nét đứt thể hiện mối quan hệ giữa áp suất trong xi lanh bánh xetrước và sau ở điều kiện lý tưởng (yêu cầu) Đường liền gãy khúc thể hiện mốiquan hệ giữa áp suất trong xi lanh bánh xe trước và sau khi có bộ điều hòa lựcphanh Đường này đã bám sát đường lý tưởng nên đã được cải thiện chất lượngphanh

1.3 Giới thiệu về xe Toyota camry 2.5Q

Hình 1.12 ô tô Toyota camry 2.5Q

1.4.1 Lựa chọn cơ cấu phanh

Dựa vào xe tham khảo và ưu nhược điểm của các hệ thống phanh em lựachọn phương án bố trí ở từng cơ cấu phanh trước và sau:

Ở cầu trước: Cơ cấu phanh trước là phanh đĩa có giá xy lanh di động;

Ở cầu sau: Cơ cấu phanh sau là phanh đĩa có giá xy lanh di động

1.4.2 Lựa chọn dẫn động phanh

Từ các ưu nhược điểm của dẫn động thủy lực ta chọn : Dẫn động phanhthủy lực hai dòng thẳng cùng bộ điều hòa lực phanh hai thông số, trợ lực chânkhông đồng trục

CHƯƠNG 2 THẾT KẾ CƠ CẤU PHANH

2.1 Xác định momen phanh cần thiết của hệ thống phanh

Hình 2.1 lực tác dụng lên ô tô

Xét momen tại 1 và 2 :

max 1

m1,m2 là hệ số phân bố lại trọng lượng khi phanh ở cầu trước và cầu sau;

a – là khoảng cách từ trọng tâm của xe tới cầu trước;

b– là khoảng cách từ trọng tâm của xe tới cầu sau;

hg- là chiều cao trọng tâm của xe con chọn hg=0.5m;

jmax- là gia tốc phanh chọn jmax=6,5 (m/s2) ;

G – là trọng lượng ô tô khi đầy tải : G = 2000 (kg) = 19620 N

L – là chiều dài cơ sở : L = 2775 mm

Mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh phải đảm bảo giảm được tốc độ

hoặc dừng hẳn ô tô với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép

Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe thì mômen phanh tính

toán cần cho mỗi cơ cấu phanh cầu trước là:

(2.1) Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe thì momen phanh tính

toán cần cho mỗi cơ cấu phanh cầu sau là :

Mps=(N.m) (2.2)

Thay m1,m2 vào (2.1) (2.2) ta được:

Mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh trước là :

Mpt

1, 21.10791

.0,7.0,311 1421 2

2.2 Tính toán cơ cấu phanh trước

2.2.1 Bán kính của đĩa phanh Rd

Rd được xác định theo công thức sau đây :

R d R V  v  v d mm (2.5)

Trong đó :

Chọn bán kính của đĩa phanh là : Rd = 0,17 (m)

Hình 2.2 kích thước hình học đĩa phanh

Bề rộng của má phanh được xác định gần đúng theo công thức :

 

2 1 0,17 0,09 0,08

2.2.6 Góc ôm má phanh

Góc ôm của má phanh được xác định theo điều kiện:

Hình 2.3 sơ đồ lực tác dụng lên má phanh khi phanh

Phương trình lực ma sát tác dụng lên má phanh theo công thức :

Rtb : bán kính trung bình của đĩa phanh Rtb= 1340.10-4(m)

Để tính bề rộng má phanh (cơ cấu phanh đĩa trước ) Ta thừa nhận quy luậtphân bố đều áp lực trên má phanh với [q]: áp suất cho phép