HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠ ĐIỆN

= = = =¶¶¶ = = = =

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
VÀ CHẾ TẠO MÁY NƯỚNG


HÀ NỘI - 2018


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠ ĐIỆN

= = = =¶¶¶ = = = =

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ DCS PHỤC VỤ QUÁ TRÌNH
SẢN XUẤT HOA ĐỒNG TIỀN TRONG NHÀ LƯỚI

Người thực hiện

: ĐẶNG MINH ANH


triển cải tiến, hoàn thiện hệ thống phanh. Tất cả đều hướng tới mục tiêu tăng
hiệu quả phanh và tính ổn định hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc của hệ
thống, qua đó đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả khai thác phương
tiện.
Với mục đích làm quen với công tác khoa học, củng cố và mở rộng kiến
thức chuyên môn, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng phanh xe em đã nhận
thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu, đề xuất các biện pháp nâng
cao độ tin cậy hệ thống phanh ô tô Ford ECOSPORT”.
Nội dung đồ án tốt nghiệp là:
Chương 1: Giới thiệu ô tô Ford ECOSPORT.
Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên ô tô Ford ECOSPORT.
Chương 3: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới độ tin cậy hệ thống phanh ô tô
Ford ECOSPORT.
Chương 4: Đề xuất các biện pháp nâng cao độ tin cậy hệ thống phanh ô tô Ford
ECOSPORT.
Em xin chân thành cảm ơn!


CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU Ô TÔ FORD ECOSPORT
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ Ô TÔ FORD ECOSPORT
Ford ECOSPORT là loại ô tô đa dụng 5 chỗ cho gia đình. Ford
ECOSPORT là sản phẩm chiến lược của Ford tại thị trường châu Á, sản xuất
theo nghiên cứu nhu cầu khách hàng trong khu vực Châu Á- Thái Bình Dương.
Khi thiết kế nó được chú ý nhiều đến việc đảm bảo chất lượng động lực học tốt,
tính ổn định chuyển động tốt, điều khiển nhẹ nhàng, đảm bảo độ tin cậy cao và
thuận tiện cho việc chăm sóc bảo dưỡng. Với giá thành phù hợp với thu nhập
của người dân Việt Nam nên xe Ford ECOSPORT được nhiều gia đình sử dụng
để đi lại và du lịch.


thiểu độ rung lắc và sử dụng cụm bánh răng hình kéo giúp cho các
bánh răng luôn luôn được kít chặt để loại bỏ tiếng kêu.

Động cơ 1.0L (I3) Ecoboost (Giảm 25% chi tiết & linh kiện) giảm trọng
lượng của động cơ. Thân máy được đúc bằng hợp kim gang. Giúp giảm 50%
thời gian cần thiết để làm nóng động cơ (động cơ nóng nhanh hơn ) -Tăng khả
năng tiết kiệm nhiên liệu.
•

Sử dụng công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp: Nhiên liệu được phun
trực tiếp vào trong buồng đốt với áp suất cao kết hợp với lượng không
khí được nén vào buồng đốt từ Turbo tăng áp. Giúp cho quá trình đốt


cháy hỗn hợp nhiên liệu nhanh và hiệu quả. Tạo công suất cao đồng
thời tiết kiệm nhiên liệu.
•

Sử dụng công nghệ Turbo tăng áp tốc độ cao : Turbo tăng áp sử
dụng vật liệu siêu bền đạt tốc độ cao tới 250.000 v/p – Giúp không khí
được nén vào buồng đốt nhiều hơn, mạnh hơn. Tạo công suất cao và
mômen xoắn lớn – Giúp xe tăng tốc nhanh, mạnh và cảm giác không
có độ trễ.

•

Sử dụng công nghệ Van biến thiên Ti-VCT : Tự động điều chỉnh góc
trục CAM nạp và trục CAM xả biến thiên theo tốc độ của động cơ.
Giúp tiết kiệm nhiên liệu và cải thiện công suất và mômen xoắn của
động cơ (Tiêu chuẩn khí thải: EURO 4)

Khi nhấn nút khởi động và chuyển cần số về vị trí D, máy tính điều khiển ly hợp kiểm
soát dãy số lẻ. Lúc này, số 1 nhận nhiệm vụ và số 2 đã chuẩn bị sẵn sàng.
Khi bạn đạp ga tăng tốc, tốc độ vòng tua máy tăng lên. Máy tính điện tử nhận tín hiệu
từ các cảm biến lắp trên trục khuỷu động cơ báo hiệu xe đang tăng tốc. Khi xe tăng tốc đến
một tốc độ nhất định, máy tính sẽ điều khiển bộ ly hợp số lẻ nhả số 1 và kích hoạt bộ ly hợp
thứ 2 đóng và số 2 sẵn sàng nhận nhiệm vụ. Khi tiếp tục tăng tốc độ của xe, quá trình sang số
sẽ diễn ra tương tự từ số 1 cho đến số 6.
Việc chuyển số của xe Ford EcoSport hoàn toàn tự động do máy tính điều khiển. Cho
nên, quá trình chuyển số chính xác và nhanh hơn. Đồng thời, dải số của xe được chia nhỏ lên
tới 6 số. Điều này giúp cho xe Ford EcoSport chuyển động êm ái, không bị rung giật ngay cả
khi bạn tăng tốc xe đột ngột.
- Hộp số:
Ford Ecosport mới được trang bị hộp số tự động thủy lực (biến mô) 6 cấp. Thay thế
cho hộp số 6 cấp ly hợp kép ( Power shift) hiện tại.

•

Hộp số thủy lực (biến mô) - Chất lượng chuyển số nhanh, chính xác, mượt

mà, êm ái khi tăng tốc và tiết kiệm nhiên liệu
•

Ecosport 1.5L MT (Ambiente) trang bị hộp số sàn 5 cấp (có đèn nhắc

chuyển số)


- Truyền lực chính và vi sai
+ Đa số các hãng xe ford ecosport sử dụng dẫn động cầu trước , do tiết kiệm được chi phí sản
xuất. Sản xuất và thiết kế một chiếc xe dẫn động cầu trước đơn giản hơn cầu sau rất nhiều. Xe

những chiếc xe hơi cao cấp. Đó là những chiếc xe của Toyota, Ford, hay các hãng xe sang
BMW, Mercedes, Audi...
Lấy ví dụ tại Việt Nam, các dòng xe bình dân của Ford như Ford Ranger, Ford Focus,
Ford Fiesta, Ford Ecosport đều đã được trang bị hệ thống lái trợ lực điện tiên tiến. Đây được
coi là một trong những tính năng được khách hàng yêu thích nhất.


Cấu tạo hệ thống trợ lực lái điện EPAS
Hệ thống lái điện EPAS vẫn giữ nguyên những bộ phận cơ bản, đó là trụ lái, các bánh
răng và thanh răng như xe khác. Phần điện là phần trợ lực. Nghĩa là giả sử vì một lý do gì đó
mà hệ thống trợ lực hư hỏng hoặc mất nguồn điện, người lái vẫn có thể đánh lái được, nhưng
nặng hơn rất nhiều.
Các bộ phận chính và chức năng trên EPAS:
+ Máy tính trung tâm: Tiếp nhận và xử lý các thông số từ các cảm biến gửi về. Chương trình
cài đặt sẵn trong máy tính bao hàm nhiều đặc tính như: tốc độ xe, góc lái, đặc tính vòng quay
tĩnh, vòng quay động, trạng thái nguy hiểm, giảm chấn hệ thống lái, chẩn đoán...
+ Mô tơ điện: Tạo mô men quay. Được điều khiển bởi máy tính trung tâm.
+ Dây đai và bi truyền động: hệ truyền động này nhận mô men quay từ mô tơ điện, tác động
vào thanh răng khiến thanh răng chuyển động tịnh tiến sang trái/phải.
+ Cảm biến chuyển động ở thanh răng.
+ Cảm biến tốc độ bánh xe: Đặt ở bốn bánh xe.
Nguyên lý hoạt động cơ bản:
Máy tính điều khiển trung tâm tiếp nhận và phân tích hai nguồn tín hiệu để tính toán
sinh ra lực hỗ trợ đánh lái. Đó là:
+ Vị trí thanh răng lái: Cảm biến (số 3) đặt ở thước lái. Khi xoay vô lăng, thanh răng sẽ
chuyển động tịnh tiến sang trái/phải trong thước lái. Khi cảm biến phát hiện thanh răng bắt
đầu chuyển động sẽ gửi tín hiệu tới máy tính, máy tính lập tức ra lệnh mô tơ điện hoạt động,


tạo mô men trợ lực để đánh lái nhẹ hơn. Vậy là hệ thống dùng nguồn điện một chiều từ máy

can thiệp đến cơ khí.

1.1.4. Hệ thống phanh
Hệ thống phanh trên EcoSport sử dụng loại đĩa cho 2 bánh trước và tang trống cho
2 bánh sau. Tuy nhiên nhờ sử dụng bánh lớn 205/60 và có hệ thống chống bó cứng phanh
ABS nên trong quá trình sử dụng hệ thống phanh làm việc rất ổn định và cho cảm giác tin cậy

1.1.5. Hệ thống vận hành


- Hệ thống treo trên xe:
+ Hệ thống treo trước: Hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép
và ống giảm chấn.
+ Hệ thống treo Sau: Loại nhíp với ống giảm chấn
- Lốp xe: gồm 4 lốp và 1 lốp dự phòng. (Vành đúc hợp kim), Cỡ lốp: 265/
70R15.
- Phần chịu lực là khung vỏ xe.
1.1.6. Hệ thống điện
- Điện áp mạng: 12 V.
- Máy phát: 12V- 7A.
- Động cơ khởi động: 12V- 2,0KW.
- Ắc quy: 12V- 65Ah.
- Hệ thống đèn chiếu sáng và đèn báo hiệu bao gồm: Đèn pha, đèn si
nhan, đèn phanh, đèn sương mù, đèn soi biển số, đèn trần trong xe, đèn báo áp
suất dầu, đèn báo nạp ắc quy, đèn báo mức xăng thấp...
- Hệ thống thông gió, sưởi ấm, điều hoà nhiệt độ, bộ gạt nước, rửa kính…
- Hệ thống âm thanh gồm có dàn CD 1 đĩa cho xe 4x2 và dàn CD 6 đĩa
cho xe 4x4, và dàn loa. Ford ECOSPORT mang lại sự thư giãn qua âm nhạc trên
đường xa.
1.1.7. Thiết bị phụ

cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao, cho phép lái xe điều chỉnh được tốc
độ chuyển động hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm, nhờ vậy mà nâng
cao được năng suất vận chuyển và an toàn cho người và hàng hóa trong quá
trình vận hành xe.
Với những công dụng như trên, hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu
sau: Quãng đường phanh là ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy
hiểm. Muốn có quãng đường phanh ngắn nhất cần đảm bảo gia tốc chậm dần
cực đại. Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi
phanh. Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay cần điều
khiển không lớn. Dẫn động phanh có độ nhạy cao. Đảm bảo việc phân bố
mômen phanh trên các bánh xe hợp lý để sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám
khi phanh ở những cường độ khác nhau. Đảm bảo tránh hiện tượng trượt lết của
bánh xe trên đường. Vì trượt lết trên mặt đường sẽ gây ra mòn lốp và làm mất
khả năng dẫn hướng chuyển động của xe. Không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt. Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực
phanh trên bánh xe. Có khả năng phanh khi dừng trong thời gian dài.


2.1.2. Hệ thống phanh chính
Hệ thống phanh chính dùng để điều giảm tốc độ của ô tô hoặc giúp ô tô ngừng
chuyển động hoàn toàn.
a. Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ nguyên lý của một hệ thống phanh thủy lực điển hình được tình bày
trên hình 2.1:

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý chung hệ thống phanh
1. Bàn đạp phanh; 2. Bộ trợ lực chân không; 3. Xy lanh chính;
4. Cơ cấu phanh trước; 5. Cơ cấu phanh sau
b. Nguyên lý hoạt động
- Khi không phanh: Lò xo hồi vị kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, dầu

đạp lớn.
- Khi có chỗ nào bị hư hỏng thì cả hệ thống phanh đều không làm việc
được.
- Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.


2.1.3. Hệ thống phanh dừng
phanh dừng dùng để cố định xe trên đường khi dừng xe trong thời gian tùy ý
hoặc giữ xe đứng yên trên dốc hoặc để phanh xe trong trường hợp khẩn cấp khi hệ
thống phanh chân bị hỏng.
a. Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.2: phanh dừng ( phanh tay)
b. Nguyên lý hoạt động
Khi điều khiển phanh dừng thông qua hệ thống dẫn động, cáp phanh kéo
một đầu của đòn khuỷu quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh
bên trái. Thông qua thanh chống mà lực kéo ở đầu dây cáp sẽ chuyển thành lực
đẩy từ chốt bản lề của đòn khuỷu vào guốc phanh bên trái và lực đẩy từ thanh
kéo vào điểm tựa của nó trên guốc phanh bên phải. Do đó hai guốc phanh được
bung ra ôm sát trống phanh thực hiện phanh bánh xe. Muốn nhả phanh tay chỉ
cần ấn ngón tay vào nút để nhả cơ cấu con cóc rồi đẩy tay điều khiển về phía
trước. Lò xo sẽ kéo guốc phanh trở lại vị trí ban đầu.


2.2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH CHÍNH Ô TÔ FORD
ECOSPORT
2.2.1. Cơ cấu phanh bánh trước
Cơ cấu phanh bánh trước ô tô Ford ECOSPORT là cơ cấu phanh đĩa,
có lắp đặt xy lanh công tác. Trong kiểu này, xi lanh công tác được lắp di động
trên hai chốt dẫn hướng có bạc lót bằng cao su, nhờ vậy cơ cấu xi lanh còn có

So với phanh tang trống phanh đĩa có:
a. Ưu điểm
- Làm mát tốt: Phanh đĩa có khả năng làm mát tốt hơn bởi dòng không khí
đi qua bề mặt vật liệu ma sát dễ hơn. Đĩa quay và bố trí phanh được lắp đặt
thông thoáng nên tản nhiệt rất nhanh.
- Tiếp nhận trực tiếp đủ áp suất phanh: Lực ma sát của phanh đĩa tỷ lệ
thuận với áp suất thủy lực từ xi lanh chính. Trong phanh tang trống do đặc tính
tự tăng thêm áp lực phanh nên các má phanh tác động không đều.
- Hiệu lực phanh vẫn tốt trong trường hợp ướt đẫm nước nên hiệu lực
phanh vẫn tốt khi xe chạy dưới mưa. Ngoài ra, các chất gây hại bị loại khỏi bề
mặt đĩa dễ dàng. Nước, dầu hay khí từ vật liệu ma sát dễ dàng thoát ra ngoài,
giúp phanh hoạt động tốt hơn. Những chất bẩn như bụi, bùn đất khi bám vào bề
mặt, gặp má phanh sẽ bị gạt vào các lỗ thông gió. Sau một thời gian, chúng nặng
dần và rơi ra ngoài.
- Bảo trì đơn giản hơn phanh tang trống. Do kết cấu có ít các chi tiết tác
động nên công tác bảo dưỡng sửa chữa đơn giản hơn so với phanh tang trống.
b. Nhược điểm
Nhược điểm lớn nhất của phanh đĩa là để hở lên các chất bẩn, có thể bám
vào, gây ăn mòn cơ học hoặc hóa học nhanh nên phải thường xuyên bảo dưỡng.
Nếu bị ăn mòn nhiều, đĩa phanh quá mỏng sẽ khiến quá trình tản nhiệt diễn ra
chậm và phanh có thể bị gãy.
2.2.2. Cơ cấu phanh bánh sau
1- Sơ đồ cấu tạo
Cơ cấu phanh sau sử dụng loại một xi lanh con có hai pít tông. Cơ cấu
phanh bánh sau là cơ cấu phanh loại tang trống kiểu tự tăng cường với cơ cấu tự
điều chỉnh khe hở guốc phanh và tang trống. Các guốc phanh được đặt trên các
chốt lệch tâm. Trên guốc phanh có dán các má phanh và được ép vào các pít
tông trong xi lanh bánh xe nhờ lò xo hồi vị guốc.



Xi lanh phanh phanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp
phanh thành áp suất thủy lực. Xi lanh chính có hai buồng chứa hai pít tông tạo ra
áp suất thủy lực trong đường ống phanh của hai hệ thống. Sau đó, áp suất thủy
lực này tác động lên càng phanh đĩa hoặc các xi lanh phanh của phanh tang
trống.
b. Cấu tạo
- Xi lanh phanh chính là xi lanh kép (Tổng phanh), tức là trong xi lanh
phanh có hai pít tông, tương ứng với chúng là hai khoang chứa dầu riêng biệt.
- Thân xi lanh được đúc bằng gang, trên thân có gia công các lỗ bù, lỗ
thông qua, đồng thời đây cũng là chi tiết để gá đặt các chi tiết khác.
- Pít tông: Mỗi buồng của xi lanh chính có một pít tông. Mỗi pít tông có
một lò xo hồi vị riêng. pít tông được chế tạo bằng nhôm đúc, phía đầu làm việc
có gờ cố định gioăng làm kín, trên mỗi pít tông có khoan lỗ và có khoang chứa
dầu để bù dầu trong hành trình trả. Phía đuôi của pít tông khoang thứ nhất có
hốc để chứa đầu cần đẩy.
- Cúppen: Làm bằng cao su chịu dầu phanh, dịch chuyển trong xi lanh
cùng với pít tông có tác dụng làm kín khi dầu có áp suất cao ở hành trình nén.


Hình 2.9: Xi lanh phanh chính hai dòng
1. Cúppen pít tông số 1; 2. Bu lông chặn; 3. Cúppen pít tông số 2; 4. Đường
dầu đến phía trước; 5. Lò xo hồi số 2; 6. Pít tông số 2; 7. Đường dầu đến phía
sau; 8. Lò xo hồi số 1; 9. Cửa bù; 10. Cửa vào; 11. Pít tông số 1.
c. Nguyên lý hoạt động
Khi đạp bàn đạp phanh, lực đạp truyền qua cần đẩy vào xi lanh chính để
đẩy pít tông trong xi lanh này. Lực của áp suất thủy lực bên trong xi lanh chính
được truyền qua các đường ống dầu phanh đến từng xi lanh phanh.
* Các chế độ vận hành:
- Khi không tác động vào phanh: Các cúppen của pít tông số 1 và số 2
được đặt giữa cửa vào (10) và cửa bù (9) tạo ra một đường đi giữa xi lanh chính