Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
 

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM TRA
HỆ THỐNG PHANH ABS
TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0
Đề tài :
Sinh viên thực hiện : Phan Trọng Tuấn
Lớp : 05C4B
Giáo viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Hoàng Việt
Giáo viên duyệt : Th.S Nguyễn Văn Đông

NỘI DUNG ĐỀ TÀI
1. Mục đích ý nghĩa của đề tài
2. Cơ sở lý thuyết về hệ thống phanh trang bị ABS
3. Giới thiệu tổng quan về xe Toyota Corolla Altis 2.0
4. Giới thiệu hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla
Altis 2.0.
5. Tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS xe Toyota
Corolla Altis 2.0
6. Kiểm tra hệ thống ABS
7. Kết luận

1. Mục đích, ý nghĩa đề tài

2. Giới thiệu chung về hệ thống phanh ABS
Quá trình phanh có và không có ABS trên đoạn đường cong

Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe

Phân loại ABS

3. Giới thiệu chung về xe Toyota
Corolla Altis 2.0
1520 mm
1760 mm
1465 mm
2600 mm
4540 mm
2100 mm
Sơ đồ tổng thể xe Toyota Corolla Altis 2.0

Bảng thông số kỹ thuật chính của xe Toyota Corolla Altis 2.0
TT Thông số
Ký hiệu
Đơn vị Giá trị
01 Kích thước bao xe
L
a
× B
a
× H
a
Mm 4540 ×1760 ×1465
02 Kích thước cơ sở
L × B
mm 2600 × 1520

03 Vết lốp: Trước / Sau
S
1
/S
2
mm 1520/1520
04 Công thức bánh xe 4x2
05 Số người chở Người 04
06 Trọng lượng không tải / Đầy tải
G
o
/G
a
Kg 1240/1300
07 Khoảng sáng gầm xe mm 150
08
- Kiểu động cơ
-
Dung tích
- Công suất cực đại / Số vòng
quay
Cc
Hp/rpm
3ZR-FE
1987
139/5600
09 Vận tốc cực đại
V
max
Km/h 210

10 Cỡ lốp Inch 205/ 55 R16

4. Khảo sát hệ thống phanh ABS trên xe
Toyota Corolla Altis 2.0
Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0

Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh ABS.

Các giai đoạn làm việc của ABS
Giai đoạn tăng áp suất Giai đoạn giảm áp suất

Giai đoạn tăng áp suất tiếp theo
Giai đoạn giữ áp suất

Một số bộ phận chính
9
10
87
654321
Xylanh chính
11
12
13
14
15
16
Cảm biến tốc độ bánh xe

Bầu trợ lực chân không
8

4
3
2
1
5
6
7
KHI ÂAÛP BAÌN ÂAÛP
TRÅÜ LÆÛC TÄÚI ÂA

CAÍM BIÃÚN
TÄÚC ÂÄÜ
BAÏNH XE
BÄÜ VI XÆ Í LYÏ
KHÄÚI
LÄGIC
BÄÜ SO SAÏNH
BÄÜ SO SAÏNH
KHÄÚI
LÄGIC
BÄÜ VI XÆ Í LYÏ
12
8
1
4
5
6
3
7
10

9
9
9
2
6
5
4
1
Lược đồ cấu tạo khối điều khiển điện tử

5. Tính toán kiểm tra hệ thống phanh
trên xe Toyota Corolla Altis 2.0
Các thông số dùng để tính toán.
Khi xe đầy tải:
-
Trọng lượng toàn bộ : Ga = 1675 [kg] = 1675 [N]
-
Phân bố cầu trước : G1 = 900 [kg] = 9000 [N]
-
Phân bố cầu sau : G2 = 775 [kg] = 7750 [N]
-
Chiều dài cơ sở : L0 = 2600 [mm]
-
Chiều rộng cơ sở : S = 1520 [mm]
a b
G
a
P
j
P

w
O
1
O
2
P
1
P
2
h
g
Z
1
Z
2
V
L
Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh

M
φ1
= 1467,4ϕ + 929,35ϕ
2

M
φ2
= 1711,97ϕ - 929,35ϕ
2

0

0.2
0.4
0.6
0.8
ϕ
20
40
60 80
100
λ;%
ϕ
x
y
x max
ϕ
x
ϕ
y
ϕ
λ
0
Sự thay đổi hệ số bám dọc φ
x
và hệ số bám ngang φ
y

theo độ trượt tương đối λ của bánh xe.
Mô men bám của bánh xe ở cầu trước được xác định theo biểu thức:
Mô men bám của mỗi bánh xe cầu sau được xác định theo biểu thức:

λ 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
φ
x
0 0,61 0,72 0,715 0,68 0,64 0,62 0,6 0,585 0,57 0,53
Mφ
1
(N.m) 0 1240,9 1538,3 1524,3 1427,5 1319,8 1267 1215 1176,5 1138,4 1038,7
Mφ
2
(N.m) 0 698,5 750,8 748,9 734,4 715 704,2 692,6 693,5 673,8 646,3
Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa
mô men bám của mỗi bánh xe
ở cầu trước và cầu sau
theo độ trượt λ.
9070503010
M
ϕ
1
2
ϕ
M
(N.m)
λ %
M
ϕ
2
1
ϕ
M
0

200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
20 40 60 80 100
Bảng 5-2 Quan hệ giữa mô men bám Mφ và độ trượt λ.
λ(%) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
φx 0 0,61 0,72 0,715 0,68 0,64 0,62 0,6 0,585 0,57 0,53
Bảng 5-1 Quan hệ giữa hệ số bám dọc φ
2
và độ trượt λ.

Xác định mô men phanh do các cơ cấu phanh sinh ra.
λ 0% 5% 10% 15% 20% 25%
M
pt
(N.m) 0 895 1448 1658 1735 1749
p(N/m
2
) 0 7,5.10
6
12,07.10
6
13,8.10
6

14,4.10
6
14,6.10
6
λ 25% 30% 27,5%
M
pt
(N.m) 1749 1519,5 1114
p(N/m
2
) 14,6.10
6
12,7.10
6
9,3.10
6
Mô men phanh mà cơ cấu phanh trước có thể sinh ra : M
pt
= 1,2.10
-4
.p
Bảng 5-3 Quan hệ giữa mô men phanh ở mỗi cơ cấu phanh cầu trước
Mpt
với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất.
Bảng 5-4 Quan hệ giữa mô men phanh trước M
pt
với độ trượt λ ở giai
đoạn giảm áp suất
Bảng 5-5 Quan hệ giữa mô men phanh trước M
pt

với độ trượt λ ở giai
đoạn giữ áp suất
λ 27,5% 22,5%
M
pt
(N.m) 1114 1114
p(N/m
2
) 9,3.10
6
9,3.10
6

Bảng 5-6 Quan hệ giữa mô men phanh của mỗi cơ cấu phanh trước
Mpt với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất tiếp theo.
λ 22,5% 10% 15%
M
pt
(N.m) 1114 1233 1658
p(N/m
2
) 9,3.10
6
10,3.10
6
13,8.10
6
Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa mô men phanh và mô men bám
của mỗi bánh xe ở cầu trước theo độ trượt λ khi phanh.
M

P1
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
M
ϕ
1
(N.m)
1
ϕ
M
M
P1
λ %
90705030 1008060402010
3
6
5
4
2
1

Mô men phanh mà cơ cấu phanh sau có thể sinh ra:Mps = 1,115.10-4.p’
Bảng 5-7 Quan hệ giữa mô men phanh của mỗi cơ cấu phanh sau
Mps với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất
λ 0% 5% 10% 15% 20% 25%
M
ps
(N.m) 0 427 755 827 854 862,5
p’(N/m
2
) 0 3,7.10
6
6,6.10
6
7,2.10
6
7,4.10
6
7,5.10
6
λ 25% 30% 27,5%
M
ps
(N.m) 862,5 745 637,5
p’(N/m
2
) 7,5.10
6
6,5.10
6
5,5.10

6
Bảng 5-8 Quan hệ giữa mô men phanh của mỗi cơ cấu phanh sau
với độ trượt λ ở giai đoạn giảm áp suất.
Bảng 5-9 Quan hệ giữa mô men phanh của mỗi cơ cấu phanh sau
với độ trượt λ ở giai đoạn giữ áp suất
λ 27,5% 15%
M
ps
(N.m) 637,5 637,5
p’(N/m
2
) 5,5.10
6
5,5.10
6

Bảng 5-10 Quan hệ giữa mô men phanh của mỗi cơ cấu phanh sau Mps
với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất tiếp theo:
λ 15% 10% 15%
M
ps
(N.m) 637,5 700 827
p’(N/m
2
) 5,5.10
6
6,1.10
6
7,210
6

Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa mô men phanh
và mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu sau theo độ trượt λ khi phanh.
0
200
400
600
800
1000
2
ϕ
Mp
2
(N.m)
λ %
M
ϕ
2
Mp
2
3
6
1
2
4
5

6. Kiểm tra hệ thống phanh trên xe Toyota
Corolla Altis 2.0