TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CƠ KHÍ Ô TÔ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống phanh chính ô tô con dựa trên cơ sở ô tô
TOYOTA VIOS E 1.5 MT 2016
Sinh viên: Lương Văn Dũng
Chuyên ngành: Cơ khí ô tô Lớp: KTOTO3
Hệ: Chính quy Khóa: 61
Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Tuấn Anh
Hà Nội, 2024
i
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ CON ............. 3
1.1. Tổng quan về hệ thống phanh .................................................................. 3
1.1.1. Quá trình phanh ô tô .............................................................................. 3
1.1.2. Công dụng .............................................................................................. 3
1.1.3. Yêu cầu .................................................................................................. 3
1.1.4. Phân loại ................................................................................................ 4
1.1.5. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh .................................................... 5
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh .......................................................... 5
1.2.3. Cơ cấu phanh ......................................................................................... 6
1.2.4. Dẫn động phanh ................................................................................... 12
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU Ô TÔ THAM KHẢO VÀ LỰA CHỌN
PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ................................................................................ 15
2.1. Giới thiệu về xe tham khảo ..................................................................... 15
2.1.1. Xe con 5 chỗ TOYOTA VIOS 1.5E MT 2016 ................................... 15
2.1.2. Thông số kĩ thuật của xe ...................................................................... 16
2.2. Hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOS 1.5E MT 2016 .................... 17
2.2.1. Bố trí chung ........................................................................................ 17
2.2.2. Cơ cấu phanh ....................................................................................... 17
2.2.3. Dẫn động phanh ................................................................................... 23
2.2.4. Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS ............................................... 28
2.2.5. Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA ................................................... 29
2.2.6. Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD ....................................... 31
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống phanh chính ........................... 32
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH .................... 33
ii
3.1. Xác định momen phanh cần thiết tại các bánh xe ................................ 33
3.1.1. Xác định momen phanh cần thiết tại các bánh xe ............................... 33
3.1.2. Xác định momen tính toán cho hệ thống phanh đỗ ............................. 35
3.2. Tính toán cơ cấu phanh ........................................................................... 38
3.2..1. Xác định kích thước cơ bản của đĩa phanh ........................................ 38
3.2.2. Xác định các thông số kết cấu của má phanh ...................................... 39
3.2.3. Xác định lực ép cần thiết ..................................................................... 41
3.2.4. Xác định thông số của xi lanh bánh xe ................................................ 42
3.2.5. Tính toán kiểm tra khả năng làm việc của cơ cấu phanh .................... 44
3.3. Tính toán dẫn động phanh ...................................................................... 46
3.3.1. Tính toán và phân phối tỉ số truyền dẫn động ..................................... 47
3.3.2. Xác định đường kính xi lanh chính ..................................................... 48
3.3.3. Xác định lực tác dụng lên bàn đạp ...................................................... 49
3.3.4. Xác định hành trình piston xi lanh chính ............................................ 50
3.3.4. Tính bền đường ống dẫn dầu ............................................................... 51
3.4. Tính toán bộ trợ lực phanh ..................................................................... 51
3.4.1Xác định hệ số cường hóa ..................................................................... 51
3.4.2. Xác định kích thước màng cường hóa ................................................. 52
3.4.3. Xây dựng đường đặc tính trợ lực......................................................... 53
3.4.4. Tính toán lò xo màng cường hóa ......................................................... 54
3.4.5. Tính toán lò xo van khí ........................................................................ 56
KẾT LUẬN ........................................................................................................ 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 60
iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Chương 1
Hình 1. 1 Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên xe con .................................... 5
Hình 1. 2 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục với dẫn động thủy lực .............. 7
Hình 1. 3 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm ................................................... 8
Hình 1. 4 Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa tác dụng đơn .................................... 8
Hình 1. 5 Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa tác dụng kép .................................... 9
Hình 1. 6 Cơ cấu phanh đĩa giá đỡ cố định ......................................................... 10
Hình 1. 7 Cơ cấu phanh đĩa giá đỡ di động ......................................................... 10
Hình 1. 8 Cơ cấu phanh dừng dùng chung với phanh chân ................................ 11
Hình 1. 9 Phanh đĩa kết hợp với phanh đỗ kiểu trống ........................................ 12
Hình 1. 10 Dẫn động phanh cơ khí ..................................................................... 12
Hình 1. 11 Các dạng sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng .......................... 13
Hình 1. 12 Dẫn động phanh thủy lực hai dòng có trợ lực chân không ............... 14
Chương 2
Hình 2. 1 Tuyến hình xe Toyota Vios 1.5E MT 2016 ........................................ 15
Hình 2. 2 Bố trí hệ thống phanh trên xe Toyota Vios ......................................... 17
Hình 2. 3 Cơ cấu phanh trước ............................................................................. 17
Hình 2. 4 Cơ cấu phanh sau ................................................................................ 18
Hình 2. 5 Đĩa phanh trước và sau ........................................................................ 19
Hình 2. 6 Má phanh ............................................................................................. 19
Hình 2. 7 Miếng báo má phanh mòn ................................................................... 20
Hình 2. 8 Giá xi lanh cơ cấu phanh trước ........................................................... 20
Hình 2. 9 Giá xi lanh cơ cấu phanh sau .............................................................. 21
Hình 2. 10 Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh ............................... 21
Hình 2. 11 Phanh tay trên cơ cấu phanh đĩa ....................................................... 22
iv
Hình 2. 12 Bàn đạp phanh ................................................................................... 23
Hình 2. 13 Bộ trợ lực chân không ....................................................................... 24
Hình 2. 14 Kết cấu bộ trợ lực chân không .......................................................... 24
Hình 2. 15 Các trạng thái làm việc của trợ lực chân không ................................ 24
Hình 2. 16 Xi lanh phanh chính .......................................................................... 25
Hình 2. 17 Kết cấu xi lanh phanh chính .............................................................. 26
Hình 2. 18 Các trạng thái của xi lanh chính ........................................................ 26
Hình 2. 19 Đường ống dẫn dầu tới các xi lanh bánh xe ...................................... 27
Hình 2. 20 Cần phanh tay .................................................................................... 28
Hình 2. 21 Cáp phanh đỗ ..................................................................................... 28
Hình 2. 22 Sơ đồ hệ thống phanh ABS ............................................................... 28
Hình 2. 23 Sơ đồ nguyên lí ABS ......................................................................... 29
Hình 2. 24 Sơ đồ hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA ....................................... 30
Hình 2. 25 Áp suất dầu khi có BA ...................................................................... 30
Hình 2. 26 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử trên xe .................................. 31
Hình 2. 27 Sơ đồ phân phối lực phanh ................................................................ 31
Chương 3
Hình 3. 1 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh ................................................. 33
Hình 3. 2 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi đứng yên ........................................... 36
Hình 3. 3 Sơ đồ tính toán kích thước đĩa phanh ................................................. 38
Hình 3. 4 Sơ đồ lực ép phanh đĩa ........................................................................ 41
Hình 3. 5 Sơ đồ tính toán dẫn động thủy lực có trợ lực chân không .................. 47
Hình 3. 6 Sơ đồ khối dẫn động phanh thủy lực có trợ lực .................................. 52
Hình 3. 7 Đường đặc tính trợ lực ........................................................................ 54