CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TOYOTA INNOVA 2017 1. Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống phanh chính Toyota Innova 2017. - Công dụng của hệ thống phanh: + Làm giảm tốc độ của xe hoặc là dừng hẳn xe ở một nơi nhất định, kể cả trong điều kiện đường dốc. + Đảm bảo an toàn của ô tô khi chạy ở tốc độ cao làm tăng cao tính năng kinh tế của xe.
- Yêu cầu của hệ thống phanh: + Quãng đường phanh phải ngắn nhất trong trường hợp phanh đột ngột do đó cần lực phanh đồng đều và mạnh nhất ở tất cả các bánh. + Lực đạp bàn đạp hay kéo phanh tay cần phải nhỏ, đủ để thao tác liên tục. Cần điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi. + Phanh êm dịu và đảm bảo ổn định khi xe chuyển động.
+ Phải có độ nhạy ở cơ cấu dẫn động, đảm bảo mối liên kết giữa bàn đạp phanh và lực phanh của ô tô. + Thoát nhiệt nhanh để đảm bảo ổn định hệ số ma sát trong mọi điều kiện thời tiết. + Khi phanh với các điều kiện khác nhau, cần hạn chế tối đa hiện tượng bó cứng phanh. + Đủ lực phanh để ô tô đứng yên trong thời gian dài, kể cả khi trong điều kiện đường dốc.
+ Đảm bảo độ an toàn trong mọi trường hợp, dù khi một bộ phận dẫn động phanh đã hư hỏng. - Xe Toyota Innova 2017 có động cơ đặt phía trước và dẫn động cầu sau. Xe được trang bị hệ thống phanh thủy lực dẫn động 2 dòng, một dòng dùng cho hai bánh trước với cơ cấu phanh đĩa, một dòng được dùng cho bánh sau với cơ cấu phanh tang trống. Trên xe có hệ thống an toàn tiên tiến bao gồm hệ thống chống bó cứng phanh 1 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Phi Long (ABS), hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD), hệ thống phanh khẩn cấp (BA), hệ thống ổn định thân xe (VSC), hệ thống điều khiển lực kéo (TRC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc.
Sơ đồ động học phanh thủy lực dẫn động 2 dòng - Hệ thống phanh chính là hệ thống phanh thủy lực dẫn động hai dòng. Cơ cấu phanh trước là cơ cấu phanh đĩa thông gió có giá đỡ di động. Cơ cấu phanh sau là cơ cấu phanh tang trống. - Các bộ phận cơ bản: + Dẫn động phanh thủy lực bao gồm: bàn đạp, đường ống dầu và xi lanh chính.
+ Bộ trợ lực chân không: làm giảm lực đạp của người lái. - Cơ cấu phanh gồm: + Cơ cấu phanh trước gồm: Xi lanh bánh trước, má phanh và đĩa phanh. + Cơ cấu phanh sau gồm : Xi lanh bánh sau, guốc phanh và tang trống. 2 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Phi Long 1.
Phân tích kết cấu các cụm, bộ phận: 1. Bộ trợ lực chân không: * Cấu tạo : Hình 1. Bộ trợ lực chân không 1. Xi lanh chính 4.
Bộ trợ lực 6. Thanh điều khiển 7. Ống chân không 8. Xi lanh trợ lực 9.
Màng cao su 10. Chạc liên kết 14. Lò xo hồi vị A. Khoang chân không B.
Khoang không khí I,II. Đường dẫn khí * Nguyên lý hoạt động Nguyên lý làm việc có thể chia thành 3 trạng thái cơ bản: - Ở trạng thái bộ trợ lực không làm việc: khi không có lực tác dụng lên bàn đạp, lò xo hồi vị ép pit tông 10, trục nối 14 và thanh điều khiển 6 về bên phải. Vành ngoài của van 12 tách khỏi của đế van ngoài, vành trong của van 12 tỳ chặt vào đế van trong (mặt đầu của trục nổi 4). Cửa van ngoài được mở.
Khoang A thông với khoang B nhờ đường dẫn khí I, II. Cửa van trong đóng kín. Cả hai buồng có áp suất bằng nhau và bằng với áp suất chân không nên bộ trợ lực chưa hoạt động. 3 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Phi Long - Khi đạp phanh: Người lái tác dụng lực lên bàn đạp, thanh điều khiển 6 thắng lực lò xo hồi vị 15, van 12 dịch chuyển sang trái.
Khi van 12 áp sát đế van ngoài, đường dẫn khí 1 đóng lại. Thanh điều khiển 6 tiếp tục đi về bên trái, tách đế van trong trên trục nối 14 ra khỏi van 12, mở cửa van. - Buồng B có áp suất không khí nhờ vào đường dẫn khí II nối qua không gian bên trong van 12, bộ lọc khí. Độ chênh áp suất giữa hai phía của màng 9 đây thân pit tông trợ lực 11 sang trái.
Màng 9 cùng với đòn đẩy 4 thực hiện lực đẩy theo chiều tác dụng của lực bàn đạp trên thanh điều khiển 6, tác dụng vào xi lanh chính thủy lực thực hiện quá trình tăng áp suất dầu trong xi lanh chính để phanh. Lực của bàn đạp tác dụng lên trục nối 14 và đòn đẩy được trợ lực bởi lực của bộ trợ lực chân không. – Khi nhả bàn đạp: Người lái nghỉ tác dụng lực lên bàn đạp, dưới tác dụng của lò xo hồi vị bàn đạp sẽ kéo thanh điều khiển 6 trở về vị trí ban đầu, mang theo van 12. Trước hết, trục nối 14 ép sát vào vành trong của van 12, đóng cửa van trong, tách buồng B với khí quyển, sau đó trục nối 14 đẩy van 12, thực hiện mở cửa van ngoài thông buồng B với buồng A, kết thúc quá trình trợ lực.
- Bộ trợ lực chân không bị hạn chế bởi độ chênh lệch áp suất vì vậy khi cần trợ lực cao thì cần phải có đường kính bộ trợ lực lớn. Để thu nhỏ kích thước trên một số ô tô sử dụng bộ trợ lực chân không hai pit tông, hoặc sử dụng các bộ trợ lực khí nén khác. - Khi không có chân không: Nếu chân không vì lý do nào đó không tác động vào bộ trợ lực phanh thì sẽ không có sự chênh lệch áp suất. Khi đạp bàn đạp, bộ trợ lực vẫn hoạt động như bình thường nhưng do không có sự chênh lệch áp suất nên người lái sẽ cảm thấy nặng.
Cụm xi lanh phanh chính: Cụm xi lanh phanh chính gồm xi lanh phanh chính và bình chứa dầu phanh. Xi lanh phanh chính là loại pit tông kép. Bình chứa dầu xi lanh phanh chính được tích hợp với xi 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. * Cấu tạo: 4 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Phi Long - Trong xi lanh chính hai dòng bố trí hai pit tông: pit tông sơ cấp 4, pit tông thứ cấp 11. Pit tông 4 ngăn cách với pit tông 11 bởi lò xo 8, pit tông 11 ngăn cách với thân xi lanh bởi lò xo 16. Các vùng này được bố trí các phớt bao kín dầu (cuppen) 7,10,15 để ngăn cách và tạo nên các buồng dầu có thể tích thay đổi.
Mỗi khoang đều bố trí các lỗ cấp dầu và van bù dầu 3, 14. Bình chứa dầu 18 đặt trên thân xi lanh chính 15 để cấp dầu cho hai buồng xi lanh phanh chính. Hai lò xo hồi vị 8 và 16 có tác dụng đẩy pit tông về vị trí cũ. Pit tông sơ cấp 4 được chặn bởi vòng chặn, phớt bao kín dầu 6 và phớt che bụi 5.
Pit tông thứ cấp 11 được chặn bởi chốt chặn 12 trên thân xi lanh 15. Ở cuối các khoang chứa lỗ cấp dầu tới các xi lanh bánh xe. - Dưới đây là hình ảnh cấu tạo của xi lanh chính hai dòng. a) Mất áp suất buồng I b) Mất áp suất buồng II Hình 1.
Cấu tạo của xi lanh chính hai dòng. Công tắc điện 2. Phao mức dầu 3. Lỗ bù dầu 4.
Pit tông sơ cấp 5. Phớt che bụi 6,10,17. Phớt hồi dầu 8. Pit tông giữa 11.
Pit tông thứ cấp 12. Van bù dầu 15. Thân xi lanh 16. Bình dầu 2 ngăn * Nguyên lý làm việc: - Ở trạng thái ban đầu, hai pit tông đều nằm ở bên phải, các lỗ bù dầu và nạp dầu của cả hai pit tông đều thông với các khoang trước và sau của mỗi pit tông.
- Khi đạp phanh, pit tông 4 di chuyển sang trái, chặn lỗ bù dầu 3, áp suất dầu ở 5 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Phi Long khoang I tăng dần và cùng lò xo 8 đẩy pit tông 11 dịch chuyển. Khi pit tông 11 đóng van bù dầu 14, khoang II được làm kín, áp suất trong khoang II tăng. Dầu đi tới các xi lanh bánh xe từ 2 đường dẫn dầu của xi lanh chính. Áp suất dầu trong xi lanh bánh xe tăng lên làm cho các cơ cấu phanh hoạt động từ đó thực hiện quá trình phanh.
- Khi nhả bàn đạp phanh, dưới tác dụng của các lò xo hồi vị ở các cơ cấu phanh, bàn đạp phanh và các lò xo hồi vị 8, 16 trong xi lanh chính, làm cho các pit tông 4, 11 được trả về vị trí ban đầu. Dầu đi ngược lại từ các xi lanh bánh xe về xi lanh chính kết thúc quá trình phanh. - Nếu bị hư một dòng, hệ thống vẫn còn khả năng phanh. - Khi dòng dầu nối với khoang I bị mất áp suất (hình 1.3a), pit tông 4 dịch chuyển dưới tác dụng của lực bàn đạp cho đến khi tỳ vào pit tông 11, tiếp tục đẩy pit tông 11 dịch chuyển.
Thì áp suất dầu ở khoang II sẽ tăng lên và đến các xi lanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh. Ngược lại, nếu dòng dầu nối với khoang II bị mất áp suất (hình 1.3b), pit tông 11 được pit tông 4 và lò xo 8 đẩy chạy tự do sang trái. Đuôi pit tông 11 bị chặn bởi thân xi lanh 15 tạo nên điểm tựa cố định, pit tông 4 tiếp tục dịch chuyển và nén dầu ở khoang I cấp cho các xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh trước: - Cơ cấu phanh trước của Innova 2017 là cơ cấu phanh đĩa thông gió loại giá đỡ di động.
* Cấu tạo: - Với cấu tạo đĩa phanh thông gió tăng khả năng giải nhiệt nhờ gió khi xe đang chạy. Điều này sẽ giúp cải thiện đáng kể khả năng làm mát, giảm thiểu hiện tượng quá nhiệt dẫn đến mất phanh làm tăng hiệu suất phanh. Chưa dừng lại ở đó, kết cấu đĩa thông gió còn làm giảm khả năng đĩa phanh bị nứt do nhiệt độ quá nóng. - Trong giá di động 4 khoét lỗ tạo thành xi lanh và bố trí pit tông 8.
Pit tông tỳ trực tiếp vào một má phanh 5. Má phanh còn lại được đặt trên giá di động 4.