Tiểu luận đồ án môn học: Tính toán thiết kế hệ thống phanh trên xe Toyota Vios

Tiểu luận phân tích thiết kế hệ thống phanh trên xe Toyota Vios, cung cấp kiến thức chuyên sâu về tính toán và ứng dụng trong ô tô.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ án

2021

77
55
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

1. CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1. Mục tiêu đề tài

1.2. Nội dung đề tài

1.3. Phương pháp nghiên cứu

2. CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Tổng quan về hệ thống phanh trên ô tô

2.2. Phân loại hệ thống phanh

2.2.1. Cơ cấu phanh tang trống

2.2.2. Cơ cấu phanh đĩa

2.2.3. Dẫn động phanh

2.2.3.1. Dẫn động cơ khí
2.2.3.2. Dẫn động phanh thủy lực
2.2.3.3. Hệ thống phanh dẫn động khí nén
2.2.3.4. Dẫn động phanh khí nén – thủy lực

2.2.4. Trợ lực phanh

2.2.4.1. Trợ lực phanh khí nén
2.2.4.2. Trợ lực chân không
2.2.4.3. Trợ lực bằng năng lượng điện từ

2.2.5. Hệ thống phanh trang bị ABS

2.2.5.1. Chức năng của ABS

3. CHƯƠNG III: HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA VIOS

3.1. Giới thiệu tổng quan về xe Toyota Vios

3.2. Giới thiệu hệ thống phanh trên xe Toyota Vios

3.3. Nguyên lý làm việc

4. CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH

4.1. Tính toán hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOS

4.2. Xác định momen phanh yêu cầu

4.3. Xác định mô men phanh do các cơ cấu phanh sinh ra

4.4. Tính toán dẫn động phanh

4.4.1. Đường kính xilanh chính

4.4.2. Hành trình làm việc của pit tong xilanh phanh

4.4.3. Hành trình của bàn đạp phanh

4.4.4. Xác định hành trình pit tông xilanh lực

4.4.5. Tính bền đường ống dẫn động phanh

4.4.6. Tính toán thiết kế bộ trợ lực phanh

4.4.6.1. Hệ số cường hóa của trợ lực
4.4.6.2. Xác định kích thước màng cường hóa

5. CHƯƠNG V: THIẾT KẾ TRÊN SOILD WORK

5.1. Cụm bàn đạp phanh

5.2. Hệ thống xilanh chính

5.3. Bộ trợ lực chân không

5.4. Cụm phanh đĩa trước

5.5. Mâm bánh xe

5.6. Lắp ghép hoàn chỉnh hệ thống phanh

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

Tóm tắt

I. Giới thiệu đề tài

Đề tài 'Thiết kế hệ thống phanh cho xe Toyota Vios' tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển hệ thống phanh cho mẫu xe này. Mục tiêu chính là tìm hiểu và áp dụng các công nghệ hiện đại trong thiết kế hệ thống phanh nhằm nâng cao hiệu suất và độ an toàn cho người sử dụng. Hệ thống phanh đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn giao thông, giúp giảm tốc độ và dừng xe một cách hiệu quả. Việc thiết kế hệ thống phanh không chỉ yêu cầu kiến thức về kỹ thuật mà còn cần sự hiểu biết sâu sắc về nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong hệ thống. Đặc biệt, việc áp dụng công nghệ phanh ABS (Anti-lock Braking System) là một trong những điểm nổi bật trong nghiên cứu này.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là thực hiện một nghiên cứu toàn diện về hệ thống phanh trên xe Toyota Vios, từ việc tìm hiểu nguyên lý hoạt động đến việc tính toán thiết kế các bộ phận của hệ thống. Đề tài cũng hướng đến việc phát triển một mô hình thiết kế có thể áp dụng thực tế, giúp cải thiện hiệu suất phanh và đảm bảo an toàn cho người lái. Việc nghiên cứu này không chỉ có giá trị học thuật mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong ngành công nghiệp ô tô, đặc biệt là trong việc nâng cao chất lượng và độ tin cậy của hệ thống phanh.

II. Cơ sở lý thuyết

Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về hệ thống phanh trên ô tô, bao gồm các loại phanh và nguyên lý hoạt động của chúng. Hệ thống phanh có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau như phanh đĩa, phanh tang trống, và phanh khí nén. Mỗi loại phanh có những ưu điểm và nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến hiệu suất và độ an toàn của xe. Đặc biệt, phanh đĩa thường được ưa chuộng hơn do khả năng tản nhiệt tốt và hiệu suất phanh cao hơn. Việc hiểu rõ về các loại phanh và nguyên lý hoạt động của chúng là rất quan trọng trong quá trình thiết kế và tính toán hệ thống phanh cho xe Toyota Vios.

2.1. Phân loại hệ thống phanh

Hệ thống phanh có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Theo vị trí bố trí, có thể chia thành phanh bánh xe và phanh truyền lực. Theo dạng bộ phận, có phanh guốc, phanh đĩa và phanh dải. Theo loại dẫn động, có phanh cơ khí, phanh thủy lực, và phanh khí nén. Mỗi loại phanh có cấu tạo và nguyên lý hoạt động riêng, ảnh hưởng đến hiệu suất và độ an toàn của xe. Việc phân loại này giúp cho việc thiết kế và tính toán hệ thống phanh trở nên dễ dàng hơn, đồng thời cũng giúp cho việc lựa chọn công nghệ phù hợp cho xe Toyota Vios.

III. Hệ thống phanh trên xe Toyota Vios

Xe Toyota Vios được trang bị hệ thống phanh hiện đại với nhiều tính năng an toàn. Hệ thống phanh của xe bao gồm phanh trước và phanh sau, với phanh trước thường là phanh đĩa và phanh sau có thể là phanh tang trống hoặc phanh đĩa. Việc sử dụng hệ thống phanh ABS giúp ngăn chặn hiện tượng bó cứng bánh xe khi phanh, từ đó nâng cao khả năng kiểm soát và an toàn cho người lái. Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh trên xe Toyota Vios dựa trên việc sử dụng áp suất thủy lực để tạo ra lực phanh, giúp giảm tốc độ và dừng xe một cách hiệu quả.

3.1. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh

Khi người lái đạp phanh, áp suất thủy lực được tạo ra và truyền đến các xilanh phanh, ép các má phanh vào đĩa phanh hoặc trống phanh. Điều này tạo ra lực ma sát, giúp giảm tốc độ của xe. Trong trường hợp phanh ABS hoạt động, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh áp suất phanh để ngăn chặn hiện tượng bó cứng bánh xe, từ đó giúp duy trì khả năng điều khiển xe. Việc hiểu rõ nguyên lý làm việc của hệ thống phanh là rất quan trọng trong quá trình thiết kế và tính toán, đảm bảo rằng hệ thống hoạt động hiệu quả và an toàn.

IV. Thiết kế và tính toán hệ thống phanh

Chương này tập trung vào việc tính toán và thiết kế hệ thống phanh cho xe Toyota Vios. Các thông số kỹ thuật như momen phanh yêu cầu, đường kính xilanh chính, và hành trình làm việc của pit tông xilanh phanh sẽ được xác định. Việc tính toán này không chỉ giúp đảm bảo rằng hệ thống phanh hoạt động hiệu quả mà còn giúp tối ưu hóa thiết kế, giảm thiểu chi phí và nâng cao độ an toàn. Các công thức và phương pháp tính toán sẽ được trình bày chi tiết, giúp người đọc có thể áp dụng vào thực tế.

4.1. Tính toán momen phanh

Momen phanh yêu cầu được xác định dựa trên trọng lượng xe, tốc độ và khoảng cách dừng. Việc tính toán này rất quan trọng để đảm bảo rằng hệ thống phanh có thể đáp ứng được yêu cầu an toàn trong mọi tình huống. Các yếu tố như ma sát giữa má phanh và đĩa phanh cũng cần được xem xét để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu. Từ đó, các thông số kỹ thuật sẽ được điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu thực tế của xe Toyota Vios.

01/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Phanh hay còn gọi là hệ thống phanh trên ô tô là một hệ thống hay một trang bị rất cần thiết hay cũng như đã được trang bị trên các mẫu xe hiện nay. Từ các phân khúc hạng A đắt tiền nhất cho đến ohaan khúc hạng D. Bởi vì đây là một trong những tính năng an toàn cần có giúp chúng ta tránh được những tình huống tai nạn hay những vụ tai nạn không đáng có xảy ra. Nó còn giúp tài xế cứu được người.

Cũng từ đó mà các nhà nghiên cứu sáng chế và cải tiến các hệ thống phanh ngày càng hiện đại. Mục tiêu đề tài Nội dung nghiên cứu đề tài được thực hiện với các mục đích sau: – Thực hiện tổng quan hệ thống phanh cũng như các công nghệ phanh trên xe hiện nay. – Tìm ra phương án thiết kế khả thi chế tạo mô hình hệ thống. – Giúp cho chúng ta hiểu rõ hơn về công nghệ phanh ABS.

– Phải thực hiện và tính toán được hệ thống phanh. – Biên soạn cũng như ghi ra đuọc các công thức hình vẽ của hệ thống một cách sao cho logic, giúp người đọc hiểu sâu hơn hệ thống này. – Nhoài ra tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS trên các dòng xe và so sánh chúng. – Tiềm hiểu và đauw ra các giải pháp để sửa chữa và cải tiến hệ thống phanh sao cho ngày càng tốt và trở lên an toàn với người ngồi trên xe.

Nội dung đề tài  Tìm hiểu nguyễn lý hoạt động của hệ thống abs trên phương tiện  Tính toán đo đạc thông số kỹ thuật trên mô hình thiết kế bản vẽ 1. Phương pháp nghiên cứu 1. Tìm hiểu các thông tin liên quan. Nghiên cứu lại môn Lý Thuyết Ô tô.

Tham khảo mô hình thực tế. Thiết kế, mô phỏng mô hình trên phần mềm Solid Work. Sử dụng phần mềm soạn thảo word.  Nội dung tiểu luận word gồm 4 chương.

 Mô hình hệ thống 2 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Tổng quan về hệ thống phanh trên ô tô. Khái niệm: “Phanh” là thiết bị cơ học có chức năng hạn chế chuyển động của bánh xe bằng cách tạo ra ma sát. Theo đó, hệ thống phanh khi hoạt động sẽ giúp kiểm soát việc giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe theo chủ ý của người lái xe.

Công dụng: Hệ thống phanh dùng để:  Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho dến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó.  Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang. Yêu cầu: Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau: - Làm việc bền vững, tin cậy. - Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm.

- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách và hàng hóa. - Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế. - Đảm bảo tính ổn định và điều khiển khi phanh. - Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng.

- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện sử dụng. - Có khả năng thoát nhiệt tốt. - Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ. Phân loại hệ thống phanh: 3 Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh, phanh chia ra các loại: phanh bánh xe và phanh truyền lực.

1 Vị trí bố trí cơ cấu phanh. Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra: phanh guốc, phanh đĩa và phanh dải. Theo loại dẫn động, phân chia ra: phanh cơ khí, phanh thủy lực, phanh khí nén, phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau). Theo công dụng, phân chia ra: phanh chính (phanh chân), phanh dừng (phanh tay), phanh phụ, phanh dự phòng.

Cơ cấu phanh Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản và làm việc theo nguyên lý ma sát. Trong quá trình phanh động năng của ôt ô được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường bên ngoài. Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ô tô. 4 Kết cấu của cơ cấu phanh bao giờ cũng có hai phần chính là: Các phần tử ma sát và cơ cấu ép.

Ngoài ra cơ cấu phanh còn có một số bộ phận khác như: Bộ phận điều chỉnh khe hở giữa các bề mặt ma sát, bộ phận để xả khí đối với dẫn động thủy lực. Cơ cấu phanh tang trống: Phanh “tang trống” còn được gọi là phanh guốc, phanh đùm, tên gọi tiếng anh là Drum Brake. Hệ thống phanh này được phát minh bởi Louis Renault vào năm 1902. 2 Cấu tạo phanh tang trống.

Nguyên lý hoạt động: Bằng cách sử dụng áp suất thuỷ lực truyền từ xi lanh chính đến xi lanh phanh, guốc phanh sẽ được ép vào trống, trống phanh này lại quay cùng với lốp khiến bánh xe dừng lại. 3 Nguyên lý hoạt động của phanh tang trống. Khi không có sự xuất hiện của áp suất đến xi lanh, lực của lò xo phản hồi đẩy guốc phanh rời khỏi mặt trong của trống phanh và trở về vị trí ban đầu. Các loại cơ cấu phanh tang trống:  Cơ cấu phanh tang trống “đối xứng qua tâm”  Cơ cấu phanh tang trống “dạng bơi”.

 Cơ cấu phanh tang trống “tự cường hóa”. Cơ cấu phanh đĩa: Phanh đĩa hay còn gọi là thắng đĩa là loại phanh được cấu tạo bởi một đĩa phanh gắn cố định trên phần trục quay và có chuyển động cùng với bánh xe. Má phanh thường được lắp đối xứng 2 bên đĩa phanh, nằm trong cùm phanh. 4 Cấu tạo phanh đĩa.

Phanh đĩa hoạt động dựa trên lực ép của hệ thống thủy lực làm cho 2 má phanh ép chặt vào đĩa phanh. Khả năng giảm tốc của phanh đĩa được đánh giá cao hơn so với những loại phanh truyền thống. 5 Nguyên lý hoạt động của phanh đĩa. Dẫn động phanh: 2.

Dẫn động cơ khí Dẫn động phanh cơ khí bao gồm nhiều loại như: loại đòn kéo, loại cáp, loại cần kéo và các cơ cấu điều khiển trong cơ cấu phanh. Dẫn động cơ khí được dùng cho phanh tay. 6 Các loại điều khiển phanh dừng 8 Hình 2. 7 Cơ cấu phanh dừng.

Dẫn động phanh thủy lực Trên hầu hết tất cả các loại xe ô tô con (xe hơi) hiện nay đều sử dụng hệ thống phanh thủy lực hay còn gọi là phanh dầu. 8 Hệ thống phanh dẫn động thủy lực. Hệ thống phanh dẫn động khí nén Hệ thống phanh dẫn động khí nén (phanh hơi) là một loại hệ thống phanh thường dùng trên ô tô tải lớn và ô tô chở khách 9 Hình 2. 9 Hệ thống phanh dẫn động khí nén.

Hệ thống phanh khí nén bao gồm: cơ cấu phanh và dẫn động phanh, hoạt động nhờ áp lực của khí nén. Dẫn động phanh khí nén – thủy lực Dẫn động phanh này được chia làm 2 loại:  Dẫn động phanh một dòng.  Dẫn động phanh hai dòng. 10 Sơ đồ dẫn động phanh một dòng.

11 Sơ đồ dẫn động phanh hai dòng 1: máy nén khí 5: bình khí nén 2: van điều khiển 6: cơ cấu phanh 3: xilanh chính 7: xilanh thủy lực 4: bình chứa dầu 2. Trợ lực phanh Trợ lực phanh là bộ phận có vai trò khuếch đại lực đạp chân phanh. Nhờ có trợ lực phanh mà người lái sẽ không tốn nhiều sức khi nhấn bàn đạp phanh. Dựa vào cơ cấu hoạt động và khả năng khuếch đại mà bộ trợ lực sẽ có nhiều loại, phù hợp cho từng loại xe khác nhau.

Trợ lực phanh khí nén: 11 Hình 2. 12 Cụm trợ lực phanh khí nén. 13 Sơ đồ trợ lực khí nén. Trợ lực chân không: Bầu trợ lực chân không sử dụng độ chênh lệch giữa chân không động cơ và áp suất khí quyển để khuếch đại lực ấn của chân phanh nhằm giúp tài xế phanh xe mà không cần tốn nhiều sức.

14 Sơ đồ bộ trợ lực chân không. Trợ lực bằng năng lượng điện từ Trợ lực loại này dùng những chuỗi xung điện từ khác nhau từ các cuộn dây tạo từ trường để di chuyển các chi tiết cơ khí khuếch đại lực đạp phanh. 15 Sơ đồ bộ trợ lực bằng năng lượng điện tử 2. Hệ thống phanh trang bị ABS: 2.

Chức năng của ABS: ABS (Anti-lock Braking System) là hệ thống chống bó cứng phanh – một trong những hệ thống an toàn chủ động trên ô tô. ABS có tác dụng làm giảm nguy cơ về tai nạn thông qua việc điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu. Ký hiệu ABS trên ô tô đồng nghĩa với việc chiếc xe được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh. 14 CHƯƠNG III: HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA VIOS 3.

Giới thiệu tổng quan về xe Toyota Vios Toyota Vios là loại xe 4 cửa được hãng Toyota sản xuất. Mẫu xe này được phát triển dành cho các thị trường Đông Nam Á, Trung Quốc, và Đài Loan. 1 Sơ đồ bộ trợ lực bằng năng lượng điện tử Bảng thông số kỹ thuật của xe Toyota Vios: THỐNG SỐ KỸ THUẬT STT ĐƠN VỊ KT/TL 1 Chiều dài toàn thể mm 4300 2 Chiều dài cơ sở mm 2550 3 Chiều rộng toàn thể mm 1700 4 Chiều rộng cơ sở mm 1480 5 Chiều cao xe mm 1460 6 Khoảng sáng gầm mm 150 7 Trọng lượng đầy tải KG 1520 7 Trọng lượng không tải KG 1055-1110 8 Sức chở Người 4 người 9 Kiểu động cơ 1NZ-FE 4 xy lanh 10 Dung tích xy lanh công tác cc 1497 11 Kí hiệu lốp 185/60R15 15 12 Dung tích bình nhiên liệu Lít 42 13 Công suất cực đại ML/v 107/6000 14 Momen xoắn cực đại KG.m/v 14,4/4200 15 Khoảng sáng gầm mm 150 16 Bán kính quay vòng tối thiểu m 4,9 17 Phanh trước Đĩa thông gió 18 Phanh sau Đĩa FM/AM,CD 19 Hệ thống âm thanh player,MP3,WMA ,6 loa 20 Vỏ và mâm xe 185/60R15 Mâm đúc 21 Dung tích khoang chứa hành lý Lít 575 22 Tiêu chuẩn khí thải Euro Step 4 23 Cửa khóa điều chỉnh từ xa 24 Kính cửa sổ điều chỉnh điện 25 Chất liệu ghế Da Trượt và ngả Chỉnh độ cao mặt ghế 26 Ghế trước (Ghế người lái) 27 Ghế sau Gập 60:40 28 Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) 29 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD) 30 Hổ trợ lực phanh khẩn cấp (BA) 31 Đèn báo phanh trên cao 32 Túi khí (người lái và hành khách phía trước) 33 Hệ thống chống trộm 3.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Thiết kế hệ thống phanh cho xe Toyota Vios: Tiểu luận đồ án môn học" cung cấp cái nhìn sâu sắc về quy trình thiết kế và tối ưu hóa hệ thống phanh cho xe Toyota Vios. Tác giả phân tích các yếu tố kỹ thuật quan trọng, từ nguyên lý hoạt động đến các tiêu chuẩn an toàn cần thiết, giúp người đọc hiểu rõ hơn về vai trò của hệ thống phanh trong việc đảm bảo an toàn khi lái xe. Bài viết không chỉ mang lại kiến thức chuyên môn mà còn hướng dẫn cách áp dụng lý thuyết vào thực tiễn, rất hữu ích cho sinh viên và những người làm trong ngành cơ khí ô tô.

Nếu bạn muốn mở rộng thêm kiến thức về các hệ thống liên quan, hãy tham khảo bài viết Tiểu luận thiết kế hệ thống phanh xe minibus, nơi bạn có thể tìm hiểu về thiết kế phanh cho các loại xe khác. Ngoài ra, bài viết Đồ án cuối kì hệ thống lái đề tài tính toàn thiết kế hệ thống lái trên xe toyota corolla altis 1 8 mt đời 2001 2007 sẽ giúp bạn nắm bắt thêm về hệ thống lái, một phần quan trọng không kém trong việc điều khiển xe. Cuối cùng, bạn cũng có thể tìm hiểu về Tiểu luận đồ án tốt nghiệp nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ 4jk1 của hãng isuzu, để có cái nhìn tổng quát hơn về các hệ thống cơ bản trong ô tô. Những tài liệu này sẽ giúp bạn mở rộng kiến thức và hiểu rõ hơn về các khía cạnh kỹ thuật trong ngành ô tô.