CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.Tổng quan của đề tài: Trong bối cảnh xã hội hiện đại không ngừng phát triển, nhu cầu dùng xe ô tô ngày càng đi lên, vai trò của hệ thống điều khiển hết sức quan trọng trong mọi hệ thống tự động, đặc biệt là trong lĩnh vực ô tô. Hệ thống này không chỉ là trái tim của phương tiện, mà còn là sự thúc đẩy trong ngành kỹ thuật ô tô. Tạo ra trải nghiệm lái xe an toàn, tiện nghi và thoải mái mà còn đảm bảo đạt được hiệu suất tốt.Mục tiêu của đề tài: − Hiểu rõ về cấu trúc, chức năng và cách vận hành của các hệ thống điều khiển. − Trang bị kiến thức sử dụng một cách thành thục phần mềm CarSim để mô phỏng hệ thống điều khiển.
− Thành thạo về cấu tạo, phân loại, và cách vận hành của các hệ thống điều khiển. − Tạo tư liệu hữu ích để hỗ trợ việc tiếp thu bài của sinh viên, giúp giảng viên trong việc giảng dạy. Giới hạn đề tài: Vì hạn chế về kiến thức cũng như thiết bị và công cụ thực tế, nên đề tài bị hạn chế thực hiện dưới dạng mô phỏng trên ứng dụng CarSim. Đối tượng - phạm vi nghiên cứu: − Hệ thống điều khiển (Treo-Lái- Phanh).
− Phần mềm mô phỏng CarSim. Phương pháp nghiên cứu: − Tham khảo từ sách, báo, và Internet để xây dựng mô hình mới. − Tiến hành tính toán, đánh giá và phân tích dựa trên các mô hình thực tế đã được tham khảo. − Sử dụng CarSim/Inventor để tạo ra các bản và video mô phỏng, từ đó thực hiện đánh giá toàn diện về hệ thống điều khiển.
Nội dung nghiên cứu: − Tìm hiểu cấu trúc, phân loại, và cách vận hành của hệ thống điều khiển trên xe Toyota Veloz 2022. − Tạo mô hình mô phỏng chuyển động của xe trên đường bằng phần mềm CarSim. 2 CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ Ô TÔ TOYOTA VELOZ 2. Giới thiệu chung về ô tô Toyota Veloz: Là một trong những hãng xe nổi tiếng toàn cầu và được ưa chuộng tại Việt Nam, các dòng xe của Toyota được ưa chuộng vì động cơ bền bỉ và hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu.
Toyota Veloz, thuộc top những dòng xe mới của hãng, đặc biệt được người sử dụng rất yêu thích.1: Toyota Veloz 2022 Với diện mạo mạnh mẽ và phong cách độc đáo, Toyota Veloz 2022 tạo nên sự ấn tượng đặc biệt. Xe đã gia tăng chiều dài cơ sở lên 2.750mm và sử dụng cơ cấu cầu trước chủ động, mang lại không gian sử dụng thoải mái hơn đáng kể. Vô lăng của xe được thiết kế rộng và có 3 chấu, được bọc da và trang bị nhiều nút điều khiển xung quanh. Màn hình đồng hồ kỹ thuật số TFT 7 inch được đặt phía sau vô lăng.
Màn 3 hình giải trí chính có kích thước to, đặt nổi giữa và có khả năng tùy chỉnh giao diện hiện đại. Bảng điều khiển và tappi cửa được trang trí với đèn, và hệ thống phanh tay được điều khiển bằng cách sử dụng công nghệ điện tử. Các đặc tính kĩ thuật của xe Toyota Veloz 2022: Nằm dưới nắp capo của Toyota Veloz là một động cơ xăng 1.5L DOHC, dual VVT-i, với 4 xy lanh thẳng hàng. Động cơ này có khả năng tạo ra công suất tối đa là 105 mã lực tại 6000 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại là 138 Nm tại 4200 vòng/phút.
Hệ dẫn động cầu trước nhận sức mạnh từ động cơ thông qua hộp số vô cấp CVT. Veloz được trang bị 3 chế độ lái, bao gồm ECO, NORMAL và SPORT.2: Động cơ xe Toyota Veloz 2022 Hệ thống dẫn động cầu trước và cấu trúc treo mới mang lại trải nghiệm lái xe mềm mại và ổn định. Hộp số CVT kép được trang bị để cung cấp khả năng tăng tốc mạnh mẽ, linh hoạt và hiệu suất nhiên liệu cao hơn so với hộp số AT, tạo cảm giác lái thoải mái và đồng thời hỗ trợ giảm chi phí vận hành. Xe được trang bị theo tiêu chuẩn an toàn với các tính năng như hỗ trợ khởi hành ngang dốc, cảm biến lùi, cân bằng điện tử, 2 hoặc 6 túi khí và camera 360 độ tùy thuộc vào từng phiên bản.
4 Xe được trang bị phun xăng điện tử, và dung tích bình xăng là 43L. Xe sử dụng tính năng làm mát động cơ bằng dung dịch.3: Các đặc tính cơ bản có trên xe Toyota Veloz Đặc tính kỹ thuật Toyota Veloz 2022 Nguồn gốc Nhập khẩu Loại xe,Số chỗ MPV 7 chỗ Vô lăng 3 chấu tích hợp nhiều phím chức năng KÍCH THƯỚC VÀ TRỌNG LƯỢNG Kích thước (mm) 4.700 Chiều dài cơ sở (mm) 2.750 Khoảng sáng gầm (mm) 205 Trọng lượng toàn tải (kg) 1.735 Bán kính quay vòng (m) 5,2 5 ĐỘNG CƠ Kiểu động cơ 2NR-VE 1.5L Dual VVT-I; i4 DOHC Dung tích (cc) 1.000 Mô-men xoắn (Nm)/vòng tua (vòng/phút) 138/4.200 Hộp số CVT Dẫn động FWD Bình xăng (L) 43 Hệ thống phun nhiên liệu Phun nhiên liệu trực tiếp (EFI) Mức tiêu thụ nhiên liệu đường hỗn hợp 6,3 (lít/100 km) Dung tích khoang hành lý (lít) 498 ĐỒNG SƠN Màu đỏ, trắng ngọc trai, màu bạc tím, màu Màu sắc bạc, đen ĐIỆN Đèn trước LED Gương chiếu hậu Chỉnh/gập điện, kết hợp đèn chào mừng Đèn hậu LED Cụm đồng hồ TFT 7 inch Ghế Chỉnh cơ Đề nổ nút bấm Có Chìa khóa thông minh Có Điều hòa Tự động Màn hình giải trí 8 inch Kết nối Apple CarPlay/Androind Auto Có 6 Loa 6 Sạc điện không dây Có Phanh tay điện tử tích hợp giữ phanh tay Có tự động KHUNG GẦM Lốp, la-zăng 205/50R17 Hệ thống treo phía trước McPherson + thanh cân bằng Hệ thống treo phía sau Thanh xoắn + thanh cân bằng Hệ thống phanh Đĩa x Đĩa Trợ lực lái Trợ lực điện Tiêu chuẩn khí thải EURO 5 W Mâm xe Hợp kim Phanh ABS/EBD/BA Cân bằng điện tử An toàn Cảm biến lùi 6 túi khí Bảng 2.1: Các đặc tính kĩ thuật của dòng xe Toyota Veloz 7 CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRÊN TOYOTA VELOZ 3. Hệ thống phanh: 3. Công dụng: Hệ thống phanh đảm nhiệm nhiệm vụ giảm tốc độ của phương tiện cho đến khi nó hoàn toàn dừng lại hoặc giảm đến một tốc độ cụ thể.
Ngoài ra, khi đỗ xe trên dốc, hệ thống phanh giữ cho phương tiện ổn định. Đây là một trong những hệ thống quan trọng nhất trên các phương tiện, không chỉ giúp dừng đỗ mà còn đảm bảo an toàn khi di chuyển ở tốc độ cao, từ đó tăng cường hiệu suất vận chuyển. Hệ thống phanh bao gồm cơ cấu phanh để trực tiếp hãm tốc độ quay của bánh xe hoặc các trục trong hệ thống truyền động, tạo ra moment phanh cần thiết để giảm tốc độ của xe. Cấu tạo: Trên xe Toyota sử dụng hệ thống phanh đĩa, phanh đĩa thường được sử dụng trên ô tô chở khách, nhưng do hiệu suất ổn định ở tốc độ cao hơn nên chúng đang dần lan rộng sang phân khúc xe thương mại, nơi mà phanh tang trống thường được chọn để có tuổi thọ dài hơn.
Nhu cầu của khách hàng về tuổi thọ dài hơn và chất lượng cao hơn ngày càng tăng và đáp ứng nhu cầu đó thông qua việc phát triển hơn nữa độ tin cậy của phanh đĩa.1: Cấu tạo hệ thống phanh đĩa 8 Cấu tạo: Gồm bàn đạp phanh, bộ trợ lực phanh, xi lanh chính, thành phần quay là cụm moay-ơ kết nối với roto phanh đĩa và bánh xe cùng với thành phần cố định là cơ cấu chấp hành phanh đĩa. − Bàn đạp phanh: Có chức năng truyền lực phanh từ chân đến hệ thống phanh. − Bộ trợ lực phanh: Giúp khuếch đại lực phanh từ người đạp phanh đến hệ thống phanh. − Xi lanh chính: Xi lanh chính sử dụng áp suất từ bàn đạp phanh để đẩy pít-tông, đưa chất lỏng thủy lực qua ống dẫn đến các cụm phanh.
− Ống dẫn dầu phanh: là ống dẫn chịu được áp sức lớn, dùng để dẫn dầu phanh áp suất cao tới các cụm phanh. − Moay-ơ bánh xe là cụm chi tiết gắn với khung xe, và roto được lắp trực tiếp trên cụm moay-ơ bánh xe đây là chi tiết cung cấp bề mặt tiếp xúc để tạo ma sát khi phanh hoạt động. − Cơ cấu chấp hành phanh: Càng phanh di động được cấu thành từ càng phanh, ngàm truyển moment và bố phanh. − Càng phanh có chức năng là xi lanh cho piston phanh đĩa và được thiết kế ép các má phanh khi cơ cấu phanh hoạt động.
− Ngàm truyền moment là một khung kim loại đúc có chức năng giữ càng phanh và các má phanh, càng phanh được bắt với ngàm truyển moment thông qua chốt giữ cho phép càng phanh có thể trượt dọc trên chốt khi piston phanh hoạt động. − Má phanh: Khi tiến hành phanh má phanh được ép vào các đĩa phanh tạo ra ma sát cần thiết để làm giảm tốc độ bánh xe.2: Cấu tạo cụm phanh ở bánh xe Nguyên lý hoạt động: − Khi người lái đạp bàn đạp phanh, lực được khuếch đại nhờ bộ trợ lực phanh và được xi lanh chính chuyển thành áp suất thủy lực (áp suất dầu). Áp suất truyền tới phanh trên các bánh xe thông qua một ống chứa đầy dầu phanh (dầu phanh). Áp suất phân bổ đẩy pít- tông lên phanh của bốn bánh.
− Má phanh piston là vật liệu ma sát, ép vào rôto phanh quay cùng với bánh xe. Tấm đệm gắn vào rôto từ cả hai bên và vặn chặt các bánh xe, giúp xe giảm tốc độ và dừng lại. − Khi nhấn bàn đạp phanh, chất lỏng áp suất cao từ xi lanh chính sẽ đẩy piston ra ngoài. Đĩa quay ngăn chặn má phanh piston.
− Má phanh bên trong chạm vào rôto, áp suất chất lỏng làm tăng lực về phía trước, thước cặp di chuyển vào trong và kéo má phanh ngoài về phía đĩa quay và nó chạm vào đĩa. − Lúc này cả hai má phanh đều đang đẩy đĩa quay. Một lượng lớn ma sát giữa tấm đệm và đĩa quay được tạo ra và làm xe chạy chậm lại, và cuối cùng cho phép xe dừng lại. 10 − Khi má phanh bung ra, piston di chuyển vào trong, má phanh rời khỏi đĩa quay.
Và chiếc xe bắt đầu di chuyển trở lại. Cấu tạo bộ trợ lực: Hình 3.3: Bộ trợ lực phanh Trong hệ thống phanh ô tô, bộ trợ lực phanh là một thành phần quan trọng, có nhiệm vụ tăng cường lực ép từ bàn đạp phanh, tạo điều kiện cho tài xế dễ dàng điều khiển hệ thống phanh. − Chân không được tạo ra tại đường ống nạp cụ thể là ở sau cánh bướm gas. Để đảm bảo độ chân không tối đa, van một chiều trong hệ thống bầu trợ lực phanh được thiết kế để chỉ cho không khí đi từ bầu trợ lực phanh vào động cơ và ngăn chặn không khí đi theo hướng ngược lại.