CHƯƠNG 1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH TRÊN DÒNG XE TOYOTA INNOVA 2017 Trên xe Toyota Innova 2017 được trang bị hệ thống phanh với hệ thống phanh đĩa có khe thông gió được sử dụng trên các bánh trước, hệ thống phanh tang trống được sử dụng trên các bánh sau và cơ cấu trợ lực phanh là trợ lực chân không. Ngoài ra còn được trang bị nhiều tính năng an toàn như: hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD), hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp, hệ thống điều khiển lực kéo (TRC), hệ thống điều khiển ổn định xe (VSC) và hệ thống điều khiển hỗ trợ khởi hành ngang dốc.1 Hệ thống phanh trên xe Toyota Innova 2017 1.1 Bầu trợ lực phanh và cụm xy lanh phanh chính Trên xe Innova 2017 bộ trợ lực phanh và cụm xy lanh phanh chính được lắp ráp chung với nhau thành một cụm do đây là hai bộ phận bổ trợ cho nhau khi hoạt động. Thông số kỹ thuật Tieu luan Loại Piston kép Đường kính 22.) Xy lanh phanh chính Nhà sản xuất ADVICS Loại Đơn Bộ trợ lực lái Kích cỡ 10 inch Nhà sản xuất ADVICS Hình 1.2 Bộ trợ lực phanh và cụm xy lanh phanh chính 1.1 Bầu trợ lực phanh Bộ trợ lực phanh trên xe Innova 2017 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 từ đường ống nạp của động cơ (sau cánh bướm ga). Cấu tạo Tieu luan Hình 1.3 Bộ trợ lực phanh chân không 1- Ống nối với cửa bướm ga; 2- Thân trước; 3 - Màng trợ lực; 4 - Thân sau; 5 - Lò xo hồi vị; 6 - Van chân không; 7 - Bulông M8; 8 - Phớt thân van; 9 - Màng chắn bụi; 10,13 - Lò xo hồi vị; 11 - Lọc khí; 12 - Cần đẩy; 14 - Van điều khiển; 15 - Van không khí; 16 - Chốt chặn van; A -Buồng áp suất không đổi; B - Buồng áp suất thay đổi;E - lỗ thông với khí trời; K - Lỗ thông giữa A và B 1. Nguyên lí hoạt động - 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 đẩy sang bên trái tiếp xúc với van không khí.
Do đó, không khí bên ngoài đi qua lưới lọc bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến đổi. Trong điều kiện này van chân không của thân van bị tách khỏi van điều chỉnh tạo ra một lối thông giữa buồng A và lỗ B. Vì luôn luôn có chân không trong buồng áp suất không đổi nên cũng có chân không trong buồng áp suất biến đổi vào thời điểm này. Vì vậy lò xo màng ngăn đẩy piston sang bên phải.
- Khi đạp phanh: Khi bàn đạp phanh, cần điều khiển van đẩy không khí làm nó dịch chuyển sang bên trái. Lò xo van điều chỉnh cũng đẩy van không khí dịch chuyển sang bên trái cho đến khi nó tiếp xúc với van chân không. Chuyển động này bịt kín lối thông giữa buồng A và B. Khi van không khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái, nó càng rời xa van điều chỉnh, làm cho không khí bên ngoài lọt vào buồng áp suất biến đổi qua lỗ E (sau khi qua lưới lọc không khí).
Độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi làm cho pitông dịch chuyển sang bên trái, làm cho đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên trái và làm tăng lực Tieu luan phanh. - Trạng thái giữ phanh: Nếu đạp bàn phanh nửa chừng, cần điều khiển van và van không khí ngừng dịch chuyển nhưng pitông vẫn tiếp tục 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. 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 suất trong buồng 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, piston ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh này. - Trợ lực tối đa: Nếu 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 giữa buồng áp suất thay đổi và buồng áp suất không đổi là lớn nhất. Điều này tạo ra tác dụng cường hoá lớn nhất lên piston.
Sau đó dù có thêm lực tác dụng lên bàn đạp phanh, tác dụng cường hoá lên piston vẫn giữ nguyên, và lực bổ sung chỉ tác dụng lên cần đẩy bộ trợ lực và truyền đến xilanh chính. - 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), pitông được lò xo màng ngăn đẩy về bên phải. 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 pitông của xilanh chính tác động lực phanh lên phanh. Đồng thời van không khí đẩy vào chốt chặn van lắp trong thân van. 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 Cụm xy lanh phanh chính Cụm xy lanh phanh chính gồm xy lanh phanh chính và bình chứa dầu phanh.
Xy lanh phanh chính là loại piston kép. Bình chứa dầu xy lanh phanh chính được tích hợp với xy lanh phanh chính để tiết kiệm không gian. Ngoài ra, nó còn có một công tắc cảnh báo mức dầu phanh để phát hiện lượng dầu phanh. Khi mức dầu phanh bị sụt xuống, thì công tắc bật sáng đèn cảnh báo phanh trên cụm đồng hồ táp lô.
Tieu luan Hình 1.4 Cụm xy lanh phanh chính với bình chứa dầu phanh 1 - Cụm bình chứa xy lanh phanh chính; 2 - Công tắc cảnh báo mức dầu phanh; 3 - Thân xy lanh phanh chính 1. Chức năng Xy lanh chính có tác dụng chuyển đổi lực tác động từ bàn đạp phanh thành áp suất thủy lực. Áp suất này truyền đến các xy lanh con ở các bánh xe, tác động điều khiển guốc phanh hoặc má phanh ép sát vào trống hoặc đĩa phanh để hãm các bánh xe lại. Cấu tạo Hình 1.5 Xy lanh chính Cấu tạo xy lanh chính trên xe Innova 2017 gổm: piston số 1, piston số 2, lò xo số 1 và 2, 2 cupben.
Trong xy lanh chính có 2 piston và 2 cupben đặt nối tiếp nhau. Mỗi piston có một bình dầu riêng và cửa vào, cửa bù. Nguyên lí hoạt động - Khi không đạp phanh: Tieu luan Cupben của piston số 1 và số 2 nằm giữa cửa vào và cửa bù làm cho xy lanh và bình dầu thông nhau. Bulông hãm bố trí trong xy lanh chính để chống lại lực lò xo số 2, ngăn không cho piston số 2 chuyển động sang phải.
- Khi đạp phanh: Piston số 1 dịch chuyển sang trái, cupben của nó bịt kín cửa bù, không cho dầu từ bình vào cửa bù. Piston bị đẩy tiếp, nó làm tăng áp suất dầu trong xilanh. Áp suất này tác dụng lên các xy lanh bánh sau. Đồng thời, áp suất tạo ra sẽ đẩy piston số 2 dịch chuyển sang trái, áp suất dầu tạo ra tác dụng lên xy lanh bánh trước.
- Khi nhả bàn đạp phanh: Lúc này, áp suất dầu từ các xy lanh bánh xe tác dụng ngược lại, đồng thời dưới tác dụng của lực lò xo hồi vị số 2 sẽ đẩy các piston sang bên phải. Tuy nhiên, do dầu ở các xy lanh bánh xe không hồi về xy lanh chính ngay lập tức, do đó dầu từ bình sẽ điền vào xy lanh chính qua các lỗ. Khi các piston trở về trạng thái ban đầu, áp lực dầu trong xy lanh sẽ đẩy dầu hồi về bình chứa thông qua các cửa bù. Kết quả, áp suất dầu trong xy lanh chính giảm xuống.
Hệ thống phanh trước Trên xe Innova 2017 được trang bị hệ thống phanh trước loại đĩa thông gió sử dụng một piston phanh cho mỗi bên. Thông số kỹ thuật Kiểu càng phanh PE60 (30V16") Loại Đĩa thông gió Đường kính xi lanh bánh xe 60.325 mm Kích cỡ đĩa phanh (Đường kính x Chiều dày) 296.) Tieu luan Hình 1.6 Cụm phanh trước 1- Càng phanh trước (Cụm xy lanh phanh đĩa); 2- Đĩa phanh trước; 3- Nắp chắn bụi phanh đĩa phía trước 1. Cấu tạo Hình 1.7 Các chi tiết trong cụm phanh phía trước 1 - Đệm chống ồn phía trước số 1; 2 - Đĩa phanh trước; 3 - Cao su chắn bụi bạc phanh đĩa phía trước; 4 - Giá bắt xy lanh phanh đĩa phía trước; 5 - Bạc trượt của xy lanh phanh đĩa phía trước; 6 - Chốt trượt của xy lanh phanh đĩa phía trước; 7 - Má phanh đĩa phía trước; 8 - Miếng đỡ má phanh số 1; 9 - Chốt trượt của xy lanh phanh đĩa số 2 phía trước; 10 - Miếng đỡ má phanh số 2; 11 - Miếng báo mòn má phanh; 12 - Lò xo chống ồn Tieu luan Hình 1.8 Các chi tiết trong càng phanh đĩa 1 - Cao su chắn bụi xy lanh; 2 - Cụm xy lanh phanh đĩa; 3 - Nút xả khí; 4 - Nắp che nút xả khí; 5 - piston phanh đĩa phía trước; 6 - Ống dẫn dầu; 7 - Gioăng piston; 8 - Chụp bụi piston; 9 - Bu lông bắt ống dẫn dầu 1. Nguyên lí hoạt động Phanh đĩa đẩy piston bằng áp suất thuỷ lực truyền qua đường dẫn dầu phanh từ xy lanh chính làm cho các má phanh kẹp cả hai bên của đĩa phanhvà hãm các bánh xe dừng quay.
Do đĩa phanh và các má phanh cọ vào nhau sẽ phát sinh nhiệt khi ma sát. Tuy nhiên, vì đĩa phanh có khe hở ở giữa hai mặt, giữa đĩa phanh và má phanh cũng có khe hở khi không phanh, nên nhiệt do ma sát sinh ra dễ bị tiêu tán.