TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ
CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô đến một giá trị cần thiết nào đó hoặc dừng hẳn ô tô
- Giữ cho ô tô đứng yên tại chỗ hoặc đỗ trong thời gian không hạn chế trên các mặt đường ngang hay đường dốc
Hệ thống phanh là một trong những yếu tố an toàn quan trọng nhất của ô tô, giúp xe vận hành an toàn ở tốc độ cao và nâng cao hiệu quả vận chuyển.
- Trong trường hợp nguy hiểm đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất
Phanh êm dịu là yếu tố quan trọng giúp duy trì sự ổn định chuyển động của ô tô, từ đó đảm bảo tiện nghi và an toàn cho cả hành khách lẫn hàng hóa.
- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết trong thời gian dài kể cả trên nền đường dốc
- Có khả năng thoát nhiệt tốt, đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao, không có hiện tượng tự siết khi phanh
- Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao, ổn định trong điều kiện sử dụng
- Hạn chế tối đa hiện tượng trượt lết bánh xe
- Có khả năng phanh ô tô đứng yên khi đứng trong thời gian dài
- Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống khi thực hiện phanh trong điều kiện sử dụng, kể cả khi một phần dẫn động điều khiển bị hư hỏng
- Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng trên bàn đạp hay đòn điều khiển phải nhỏ [1]
1.1.3 Phân loại hệ thống phanh a Theo công dụng
+ Hệ thống phanh chính (phanh chân);
Hình 1.1 Hệ thống phanh chân
Hình 1.2 Hệ thống phanh tay
+ Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng thủy lực, động cơ hoặc điện từ) b Theo kết cấu của cơ cấu phanh
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh tang trống:
Hình 1.3 Cơ cấu phanh tang trống
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa
Hình 1.4 Cơ cấu phanh đĩa c Theo dẫn động phanh
+ Hệ thống phanh dẫn động cơ khí;
+ Hệ thống phanh dẫn động thủy lực;
+ Hệ thống phanh dẫn động khí nén;
+ Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén-thủy lực;
+ Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa.
KẾT CẤU CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH
1.2.1 Cấu tạo chung Để đảm bảo cho việc dừng trong trường hợp nguy hiểm và trường hợp xe dừng hẳn thì xe được thiết kế gồm phanh chân khi xe đang chuyển động và phanh tay được sử dụng khi dừng đỗ xe
Hệ thống phanh công tác gồm: Cơ cấu phanh và dẫn động phanh
Hình 1.5 Cấu tạo chung hệ thống phanh
Cơ cấu phanh trên ô tô được bố trí tại các bánh xe để tạo ra momen hãm khi phanh Hai loại phanh phổ biến là phanh đĩa và phanh tang trống, trong đó phanh tang trống thường được sử dụng cho xe có trọng tải vừa và lớn, còn phanh đĩa chủ yếu dành cho xe con.
Hệ thống phanh bao gồm các bộ phận liên kết từ cơ cấu điều khiển như bàn đạp phanh và cần kéo phanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh Dẫn động phanh có chức năng truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điều khiển đến các chi tiết để đảm bảo hoạt động hiệu quả của cơ cấu phanh.
1.2.2.1 Cơ cấu phanh tang trống(phanh guốc)
Hình 1.6 Cơ cấu phanh tang trống
- Cấu tạo phanh tang trống ô tô gồm: guốc phanh, má phanh, lò xo hồi vị, xy lanh (có piston và cuppen), trống phanh, mâm phanh…
- Nguyên lý làm việc phanh tang trống:
Khi người lái đạp phanh, xy lanh chính truyền áp suất dầu đến xy lanh con, khiến xy lanh con đẩy guốc phanh tạo ra ma sát với bề mặt trống phanh, giúp hãm tốc xe Khi nhả phanh, áp suất dầu giảm, lò xo hồi vị đẩy guốc trở về vị trí ban đầu Ưu điểm của hệ thống này là khả năng hãm tốc hiệu quả và nhanh chóng.
+ Chi phí sản suất thấp, chi phí sửa chữa thấp
+ Thiết kế đơn giản, sửa chữa đơn giản
+ Thiết kế bao kín nên khó bám bẩn, phù hợp với nhiều điều kiện khí hậu
+ Hiệu quả phanh kém hơn phanh đĩa, khả năng bị bó cứng phanh, bị trượt bánh, lệch tâm xe… cao hơn phanh đĩa
+ Thiết kế bao kín nên khả năng tản nhiệt thấp
+ Trọng lượng nặng hơn phanh đĩa a) Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm
1 Ống nối; 2 Vít xả khí; 3 Xilanh bánh xe ; 4 Má Phanh ; 5 Phớt làm kín ; 6 Piston ; 7 Lò xo guốc phanh ; 8 Tấm chặn ; 9 Chốt guốc phanh ; 10
Khi phanh dầu hoạt động, áp suất dầu được truyền đến xilanh bánh xe, tạo lực tác động lên các piston thắng Lực này kéo lò xo hồi vị, đẩy piston và đầu guốc phanh, ép các má phanh vào trống phanh để thực hiện quá trình phanh Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xilanh giảm, lò xo hồi vị kéo các guốc phanh tách má phanh ra khỏi trống phanh.
Hệ thống phanh thường sử dụng dẫn động bằng thủy lực và được lắp đặt ở cầu trước của ô tô du lịch hoặc xe tải nhỏ Thiết kế này cho phép khi ô tô di chuyển tiến, cả hai guốc phanh sẽ hoạt động như guốc xiết, trong khi khi xe lùi, chúng sẽ chuyển đổi thành guốc nhả.
Hình 1.7 Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm b) Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục
1 Chụp che bụi; 2 Pít tông; 3 Xilanh con; 4 Lò xo hồi vị; 5 Guốc phanh; 6 Má phanh; 7 Mâm Phanh; 8 Tấm dẫn hướng; 9.Tang trống; 10 Chốt điều chỉnh; 11 Cam điều chỉnh
Trong quá trình phanh, lực ma sát giữa tang trống và má phanh tạo ra nhiệt, dẫn đến mòn các tấm ma sát và trụ của tang trống Nhiệt độ quá cao làm giảm hệ số ma sát, ảnh hưởng đến hiệu quả phanh và có thể gây biến dạng cho các chi tiết cao su Do đó, việc thoát nhiệt hiệu quả cho hệ thống phanh là rất cần thiết.
Sự mòn của tấm ma sát và tang trống phanh làm tăng khe hở giữa má phanh và tang trống, dẫn đến độ trễ khi phanh Để khắc phục tình trạng này, cơ cấu phanh được thiết kế với các kết cấu điều chỉnh khe hở dưới và cam điều chỉnh khe hở trên Việc điều chỉnh khe hở trong cơ cấu phanh cần được thực hiện định kỳ để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu.
Cơ cấu phanh đĩa được dùng phổ biến trên ô tô con, có thể ở cả cầu trước và cầu sau do đó có những ưu điểm chính sau:
Cơ cấu phanh đĩa đảm bảo mô men phanh ổn định, ngay cả khi hệ số ma sát thay đổi, đặc biệt là trong điều kiện nhiệt độ cao, giúp bánh xe duy trì hiệu suất phanh tốt nhất.
Hình 1.8 Cơ cấu phanh đối xứng qua trục
- Thoát nhiệt tốt, khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn, dễ dàng sửa chữa và thay thế tấm ma sát;
Phanh đĩa có ưu điểm là dễ dàng bố trí cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở má phanh và đĩa phanh Tuy nhiên, nó cũng gặp phải một số nhược điểm, như việc má phanh phải chịu ma sát và nhiệt độ cao hơn do kích thước hạn chế, dẫn đến yêu cầu áp suất dầu lớn hơn để tạo đủ lực phanh Do gần như không có tác dụng tự hãm, áp suất dầu cần thiết để dừng xe cũng rất cao Hơn nữa, đường kính piston trong xi lanh bánh xe phải lớn hơn so với piston trong xi lanh bánh xe tang trống, và phanh đĩa hở dễ bị bám bẩn bề mặt ma sát.
Phanh đĩa được chia thành hai loại chính: loại có giá đỡ xi lanh cố định và loại có giá đỡ xi lanh di động Trong đó, phanh đĩa có giá đỡ cố định là một trong những dạng phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống phanh hiện đại.
Giá đỡ phanh được gắn cố định với trục bánh xe, trong khi hai xi lanh bánh xe nằm hai bên đĩa phanh chứa piston bên trong Piston một bên tiếp xúc với má phanh, trong khi bên kia chịu áp lực dầu khi phanh Để đảm bảo hiệu suất, piston được trang bị phớt kín dạng vành khăn dày, giúp giữ kín khoang áp suất cao và ngăn bụi từ bên ngoài Ngoài ra, phanh đĩa còn có thiết kế giá đỡ di động.
Phanh đĩa có giá đỡ cố định cho phép giá đỡ di chuyển ngang trên chốt cố định với dầm cầu Trong thiết kế này, chỉ có một xi lanh bánh xe với piston tì vào một má phanh, trong khi má phanh đối diện được gắn trực tiếp lên giá đỡ di động Các má phanh được định vị chắc chắn nhờ vào rãnh định vị hoặc chốt trượt, trong khi giá cố định được kết nối trực tiếp với giá đỡ.
1: Hướng di chuyển 2: Đường dầu vào 3: Giá dẫn hướng
4: Piston 5: Má phanh 6: Đĩa phanh
HỆ THỐNG PHANH ABS (Anti-lock Braking System)
Hệ thống chống bó cứng phanh ABS giúp ngăn ngừa tình trạng hãm cứng bánh xe trong các tình huống khẩn cấp, từ đó giảm thiểu hiện tượng văng trượt Nhờ vào công nghệ này, người lái có thể kiểm soát hướng lái một cách dễ dàng hơn, đảm bảo sự ổn định cho thân xe ô tô.
Hệ thống chống bó cứng phanh ABS trên xe Toyota Vios sử dụng cảm biến tại các bánh xe để kiểm soát tốc độ khi phanh Khi một bánh xe có hiện tượng bó cứng, hệ thống sẽ tự động nhấp nhả phanh, giúp ngăn chặn tình trạng bó cứng và duy trì khả năng điều khiển xe an toàn.
Quá trình này lặp lại liên tục trong một giây, tối ưu hóa hiệu quả phanh, giúp người lái dễ dàng đánh lái để tránh chướng ngại vật và duy trì sự ổn định cho xe.
Hình 1.10 Phanh đĩa có giá đỡ di động
Hình 1.11 Xe trang bị hệ thống phanh ABS
Tuy nhiên, hiệu quả của quá trình phanh trên vẫn chưa đạt đến tối đa vì: λ=(V a- b r b ).100 % / Va=(15÷25)% Ở đây: Va - Tốc độ chuyển động tịnh tiến của ôtô
b - Tốc độ góc của bánh xe r b - Bán kính lăn của bánh xe
- Còn ôtô, khi phanh với tốc độ 180km/h trên đường khô, bề mặt lốp có thể bị mòn vẹt đi một lớp dày tới 6mm
Khi bánh xe bị trượt dọc, chúng mất khả năng tiếp nhận lực ngang và không thể quay vòng khi phanh trên đường cong hoặc khi cần tránh chướng ngại vật, đặc biệt là trên các bề mặt có hệ số bám thấp Điều này dễ dẫn đến những tai nạn nguy hiểm khi phanh.
Hình 1.12 Sự thay đổi hệ số bám dọc và ngang theo độ trượt của bánh xe
Để đảm bảo hiệu quả phanh và tính ổn định cao, cần thực hiện quá trình phanh ở giới hạn bắt đầu hãm các bánh xe, đảm bảo rằng bánh xe chỉ trượt cục bộ trong khoảng λ=(15÷25)% Hệ thống chống hãm cứng bánh xe đóng vai trò quan trọng trong việc này, giúp giảm mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp Để giữ cho bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh gấp, cần điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe với mặt đường thay đổi trong giới hạn hẹp quanh giá trị tối ưu Các hệ thống này có thể áp dụng nhiều nguyên lý điều chỉnh khác nhau.
- Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh
- Theo độ trượt cho trước [3]
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Hệ thống phanh trên ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khi di chuyển, cho phép người lái điều chỉnh tốc độ và dừng xe một cách hiệu quả Hệ thống này bao gồm phanh chính (phanh chân) và phanh dừng (phanh tay), giúp tăng cường khả năng kiểm soát và an toàn cho xe.
Hệ thống phanh phải đảm bảo độ tin cậy khi phanh trong mọi trường hợp và không có hiện tượng tự siết phanh khi bánh xe dịch chuyển
Hệ thống phanh ô tô bao gồm các bộ phận chính như cơ cấu phanh và dẫn động phanh Hiện nay, để nâng cao hiệu quả phanh, hệ thống này còn được trang bị thêm nhiều thiết bị hiện đại.
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA VIOS 2019
GIỚI THIỆU VỀ XE TOYOTA VIOS 2019
Toyota Vios là một dòng xe Sedan thuộc phân khúc hạng B của Toyota Chiếc Vios đầu tiên được sản xuất tại nhà máy Toyota Geteway Thái Lan năm
2002, đây là điểm ra mắt lần đầu mà toyota lựa chọn Sau đó, Indonesia là quốc gia Đông Nam Á tiếp theo được lựa chọn để trình làng
Mặc dù được định hướng phát triển chủ yếu cho thị trường châu Á, nhưng Vios nổi bật với khả năng vận hành bền bỉ, tiết kiệm nhiên liệu và tính thực dụng cao, điều này đã giúp mẫu xe này chinh phục người dùng trên toàn cầu.
Vào tháng 8 năm 2003, Toyota Vios chính thức ra mắt tại thị trường Việt Nam, nhanh chóng thu hút sự chú ý và trở thành một mẫu xe sedan hạng B quen thuộc với người tiêu dùng Toyota nhận thấy tiềm năng lớn của Vios dựa trên thành công của mẫu xe này ở các thị trường khác trong khu vực.
Tại Việt Nam, doanh số của Toyota Vios liên tục lập kỷ lục mới và vẫn chưa có mẫu xe nào có thể vượt qua Tính đến cuối năm 2018, Vios đã trải qua 4 lần nâng cấp, mỗi lần đều làm tăng sự yêu thích từ phía khách hàng.
Thế hệ đầu tiên của mẫu xe này, mang mã định danh NCP42, được lắp ráp tại Thái Lan và chủ yếu dựa trên nền tảng của Toyota Plazt, hay còn gọi là Toyota Yaris Mẫu xe này chỉ tồn tại đến năm
2007, nhưng tiềm năng của thế hệ đầu tiên đã đủ cơ sở để Toyota kỳ vọng về sự thành công của mẫu xe này trong những năm kế tiếp
Tháng 4 năm 2007, hãng xe Nhật Bản tung ra thế hệ thứ hai với hàng loạt nâng cấp về động cơ, hộp số cùng thiết kế trau chuốt, hiện đại, giúp Vios trở thành mẫu xe bán chạy nhất Đông Nam Á năm 2009 Thành công này cũng minh chứng tại Việt Nam khi không ít chiếc Vios đời trước vẫn bền bỉ lăn bánh Đến năm 2012, với nhiều nâng cấp vượt bậc Vios hoàn toàn thu hút người tiêu dùng: La zăng tăng lên 14 chấu Diện mạo xe Vios trở nên trẻ trung và năng động hơn Bên cạnh đó, hệ thống động cơ được làm mới giúp tăng khả năng vận hành êm ái và chinh phục nhiều địa hình khác nhau
Các cải tiến đáng kể đã giúp Toyota Vios đạt doanh thu ấn tượng, khiến nhiều hãng taxi lựa chọn mẫu xe này để phục vụ khách hàng Với thiết kế sang trọng, khả năng vận hành êm ái và tiết kiệm nhiên liệu, Toyota Vios đã khẳng định được vị thế vững chắc trong phân khúc sedan trên thị trường.
Với doanh số kỷ lục 77.819 chiếc bán ra tại thị trường Việt Nam, thế hệ Vios 2016 đã khẳng định vị thế là mẫu xe bán chạy nhất, vượt qua cả Toyota Camry và Toyota Corolla Sự thành công này chứng tỏ sức hấp dẫn và độ tin cậy của Vios trong lòng người tiêu dùng Việt.
Năm 2017, sau khi đạt doanh số kỷ lục, Vios tiếp tục được nâng cấp, tạo ra sức hút mới nhằm tăng cường doanh số cho mẫu xe này.
Vào tháng 8/2018, Toyota đã ra mắt phiên bản Vios mới với slogan “Thay đổi để bứt phá” Mẫu sedan Vios 2019 được kỳ vọng sẽ duy trì vị thế dẫn đầu doanh số tại Việt Nam, đặc biệt là so với các mẫu xe nhỏ như Hyundai i10.
2.1.2 Đặc tính kĩ thuật xe Toyota Vios 2019 a) Thông số kích thước
Kích thước tổng thể bên ngoài(D x R x
Kích thước tổng thể bên trong (D x R x
Chiểu dài cơ sở (mm) 2550
Chiều rộng cơ sở (trước / sau) (mm) 1475/1460
Khoảng sáng gầm xe (mm) 133
Bán kính quay vòng tối thiểu (m) 5,1
Trọng lượng không tải (kg) 1110
Trọng lượng toàn tải (kg) 1550
Dung tích bình nhiên liệu (L) 42
Dung tích công tác(cc) 1496
Bảng 2.1 Thông số kích thước xe Toyota Vios b) Động cơ 2NR-FE
Xe Toyota Vios được trang bị động cơ xăng 4 kỳ với 4 xy lanh thẳng hàng, hoạt động theo thứ tự 1-3-2-4 Động cơ này sử dụng trục cam kép dẫn động bằng đai và công nghệ Dual VVT-i (Variable Valve Timing with Intelligence) giúp tăng tốc êm ái, nâng cao hiệu suất vận hành trên mọi địa hình Công nghệ này không chỉ tiết kiệm nhiên liệu tối đa mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường và gia tăng tuổi thọ cho động cơ.
Động cơ 2NR-FE có dung tích xy lanh 1496 cc và tỷ số nén 11.5, cho ra công suất cực đại 107 HP tại 6000 vòng/phút, cùng với mômen xoắn tối đa 140 Nm.
Với động cơ đạt 4200 vòng/phút, Toyota Vios được trang bị thêm các thiết bị hỗ trợ như lẫy chuyển số nhằm mang lại trải nghiệm vận hành êm ái và nhẹ nhàng hơn Hệ thống truyền lực của xe cũng góp phần nâng cao hiệu suất và sự linh hoạt trong quá trình lái.
Xe sử dụng hệ thống truyền động dẫn động cầu trước FWD với hộp số tự động vô cấp CVT d) Hệ thống lái
Hệ thống lái trợ lực điện trên xe giúp người lái dễ dàng hơn khi điều khiển ở tốc độ thấp, đồng thời tăng cường cảm giác lái ở tốc độ cao, đảm bảo khả năng kiểm soát tốt trên mọi địa hình Hệ thống phanh cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khi vận hành xe.
Hệ thống phanh của xe Vios 2019 được trang bị phanh đĩa thông gió ở phía trước và phanh đĩa đặc ở phía sau, đảm bảo lực phanh ổn định và chính xác Điều này mang lại cảm giác yên tâm và tự tin cho người lái khi vận hành xe Thiết kế khoa học của phanh đĩa thông gió không chỉ giúp giảm nhiệt độ bề mặt đĩa phanh mà còn nâng cao hiệu quả phanh.
Hình 2.3 Hệ thống phanh đĩa
Các hệ thống phanh an toàn trên xe Toyota Vios 2019:
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD giúp kiểm soát xe, ngăn chặn dao động lớn và triệt tiêu nguy cơ trong quá trình lái EBD cải thiện gia tốc cho bánh xe, hỗ trợ người lái duy trì trạng thái cân bằng và vận hành an toàn Tải trọng tác động lên các bánh xe sẽ thay đổi tùy thuộc vào tình huống như tải hàng hóa, phanh gấp, hoặc khi quay vòng.
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA VIOS
Hình 2.6 Sơ đồ hệ thống phanh
1 Các cảm biến tốc độ; 2 Đường dầu; 3 Xilanh phanh chính; 4 Bầu trợ lực chân không; 5 Công tắc đèn phanh; 6 Bàn đạp phanh; 7 Cơ cấu phanh sau; 8 Bảng táp lô; 9 Bộ chấp hành ABS; 10 Bộ điều khiển ECU; 11 Giắc DLC3; 12 Cơ cấu phanh trước
ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS 2019
2.3.1 Cấu tạo hệ thống ABS
Cấu tạo của hệ thống ABS bao gồm các phần tử sau:
Cảm biến tốc độ bánh xe là thiết bị được lắp đặt cho mỗi bánh xe nhằm đo lường tốc độ của chúng Tín hiệu từ cảm biến sẽ được truyền về ECU để xử lý thông tin.
Bộ điều khiển ECU đóng vai trò là trung tâm điều khiển của hệ thống ABS, nhận thông tin từ các cảm biến, xử lý dữ liệu và gửi tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành ABS để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống phanh.
Bộ chấp hành ABS bao gồm van điện, motor điện, bơm dầu và bình tích áp Khi nhận tín hiệu từ bộ điều khiển ECU, nó sẽ điều chỉnh áp suất dầu từ xi lanh phanh chính và trợ lực phanh đến từng xi lanh phanh bánh xe, giúp kiểm soát tốc độ bánh xe hiệu quả.
2.3.2 Nguyên lí làm việc a) Khi không phanh
Khi không có lực tác dụng lên bàn đạp phanh, cảm biến tốc độ vẫn liên tục đo tốc độ bánh xe và truyền dữ liệu về khối điều khiển ECU trong suốt quá trình hoạt động của xe Trong trường hợp phanh thường, hệ thống ABS sẽ không hoạt động.
Khi hệ thống ABS không hoạt động, cảm biến tốc độ sẽ gửi tín hiệu đến ECU, cho thấy bánh xe không có dấu hiệu bị bó cứng Do đó, ECU sẽ không kích hoạt van điện 3 vị trí và motor bơm.
Người lái tác động lực lên bàn đạp, khiến dầu từ xi lanh chính được đẩy đến cửa A Khi không có dòng điện từ ECU, cửa A luôn mở trong khi cửa B đóng, kết nối với cửa C và dẫn dầu đến xi lanh bánh xe.
Các van một chiều số 1 và 3 đóng lại không cho dầu chảy qua Khi quá trình phanh kết thúc, nếu người lái ngừng phanh hoặc giảm lực tác dụng, dầu sẽ được hồi về xi lanh chính qua cửa A Lúc này, van một chiều số 3 mở ra do áp suất dầu đẩy ngược.
Hình 2.7 Khi hệ thống ABS chưa hoạt động
1 Bơm dầu; 2 Bình tích áp; 3 Cảm biến tốc độ; 4 Xylanh bánh xe; 5 Lò xo hồi vị; 6 Cuộn dây; 7 Van một chiều; 8 Xylanh chính; 9 Bầu trợ lực c) Các giai đoạn làm việc của hệ thống phanh ABS
Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất
Khi áp suất trong xi lanh bánh xe thay đổi, cảm biến tốc độ nhận diện tốc độ bánh xe đạt giá trị mong muốn và ECU sẽ gửi dòng điện 2 A đến van điện ba vị trí Lực điện từ làm lõi thép di chuyển lên trên, đóng cửa A (cửa B vẫn đóng), ngắt hoàn toàn dòng dầu từ xi lanh chính đến xi lanh bánh xe, giúp duy trì áp suất dầu trong xi lanh bánh xe.
Do vậy dù người lái có tác dụng lực vào chân phanh mạnh hơn thì cũng không làm tăng lực phanh
Trong giai đoạn này bơm vẫn hoạt động chuyển dầu từ bình tích năng về xi lanh chính chuẩn bị cho quá trình tăng áp tiếp theo
Hình 2.8 Giai đoạn duy trì (giữ áp suất)
1 Bơm dầu; 2 Bình tích áp; 3 Cảm biến tốc độ; 4 Xylanh bánh xe; 5 Lò xo hồi vị; 6 Cuộn dây; 7 Van một chiều; 8 Xylanh chính; 9 Bầu trợ lực
Khi bánh xe có dấu hiệu bị bó cứng, bộ điều khiển điện tử ECU sẽ ngay lập tức gửi dòng điện 5 A đến van điện từ, làm đẩy lõi thép trong van điện ba vị trí lên cao, mở cửa B và đóng cửa A.
Khi áp suất dầu ở xi lanh bánh xe giảm, dầu sẽ được hồi về bình tích năng Đồng thời, ECU gửi điện áp 12V đến bơm dầu, kích hoạt motor bơm để hút dầu qua van một chiều số 1 và 2, đưa về xi lanh chính nhằm giảm áp suất, đặc biệt trong trường hợp dầu chảy về bình tích năng không đủ.
Hình 2.9 Giai đoạn giảm áp suất
1 Bơm dầu; 2 Bình tích áp; 3 Cảm biến tốc độ; 4 Xylanh bánh xe; 5 Lò xo hồi vị; 6 Cuộn dây; 7 Van một chiều; 8 Xylanh chính; 9 Bầu trợ lực
Trong quá trình hoạt động của hệ thống phanh, hai giai đoạn giảm áp suất và duy trì áp suất đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát áp suất dầu Khi áp suất dầu giảm xuống mức quá thấp, bộ điều khiển ECU sẽ phát hiện và ngay lập tức ngắt dòng điện đến van điện ba vị trí, khiến lõi sắt di chuyển xuống để mở cửa A và đóng cửa B Điều này cho phép dầu được chuyển từ xi lanh chính qua cửa A đến cửa C, từ đó tăng cường lực phanh Khác với trạng thái khi hệ thống ABS chưa hoạt động, motor bơm vẫn nhận được điện áp 12V từ ECU để bơm dầu còn sót lại qua cửa B về xi lanh chính.
Hình 2.10 Giai đoạn tăng áp suất
1 Bơm dầu; 2 Bình tích áp; 3 Cảm biến tốc độ; 4 Xylanh bánh xe; 5 Lò xo hồi vị; 6 Cuộn dây; 7 Van một chiều; 8 Xylanh chính; 9 Bầu trợ lực
Nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS được tóm tắt như sau: Khi phanh, nếu tốc độ bánh xe giảm và có dấu hiệu bó cứng, tín hiệu sẽ được gửi về bộ điều khiển trung tâm ECU sẽ chọn chế độ phù hợp và điều khiển các van điện để điều chỉnh áp suất Kết quả là lực phanh không tăng hoặc giảm, giúp bánh xe tiếp tục lăn với tốc độ tăng dần Cảm biến sẽ tiếp tục gửi tín hiệu về ECU, điều khiển van điện mở đường dầu để tăng áp suất đến xi lanh bánh xe, từ đó tăng lực phanh và giảm tốc độ phanh gần đến mức bó cứng Quá trình này lặp đi lặp lại liên tục trong khoảng thời gian 1/10 giây cho đến khi bánh xe đạt tốc độ an toàn hoặc dừng lại hoàn toàn.
Hệ thống chống bó cứng phanh ABS giúp quá trình phanh trở nên ổn định và an toàn hơn bằng cách "nhấp", "nhả" phanh một cách nhịp nhàng Điều này được thực hiện thông qua việc điều chỉnh áp suất tác dụng vào xi lanh bánh xe, dựa trên các trạng thái làm việc của bộ chấp hành thủy lực do ECU điều khiển.
1 Giá đỡ; 2 Đĩa phanh; 3 Pít tông; 4 Má phanh; 5 Xương thép; 6
Phớt bao kín; 7 Vành chắn bụi
Khi phanh, người lái đạp bàn đạp, dầu được đẩy từ xylanh chính đến bộ trợ lực và các xylanh bánh xe để tạo lực phanh Một phần dầu đi qua ống dẫn để mở van không khí của bộ trợ lực, tạo độ chênh áp giữa hai khoang, từ đó đẩy màng của bộ trợ lực tác dụng lên pít tông trong xi lanh thủy lực Lực bàn đạp của người lái kết hợp với lực trợ lực sẽ ép dầu theo đường ống đến xylanh an toàn và các xylanh bánh xe trước và sau, tạo ra áp lực cao để đảm bảo hiệu quả phanh.
Hình 2.11 Cơ cấu phanh trước dụng lên pit tông trong xilanh bánh xe ép má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Bài viết đã giới thiệu về kích thước các bộ phận chính của xe Toyota Vios 2019, đồng thời nhấn mạnh các tính năng an toàn, đặc biệt là hệ thống phanh ABS, một trong những trang bị nổi bật của xe.
Hệ thống phanh ABS giúp ngăn chặn hiện tượng hãm cứng bánh xe trong các tình huống khẩn cấp, đảm bảo an toàn khi giảm tốc Bài viết cũng trình bày sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh này, làm rõ cách thức mà ABS cải thiện hiệu suất phanh và tăng cường sự kiểm soát cho người lái.
- Các giai đoạn làm việc của hệ thống bao gồm: Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất, giai đoạn giảm áp và giai đoạn tăng áp
Hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Vios bao gồm các bộ phận chính như xy lanh phanh chính, trợ lực phanh, cảm biến tốc độ bánh xe và khối điều khiển trung tâm ECU Vai trò của hệ thống phanh rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khi vận hành xe Bất kỳ hư hỏng nào trong hệ thống phanh đều có thể dẫn đến mất an toàn và gây ra tai nạn.
Trong quá trình sử dụng ôtô, hệ thống phanh có thể gặp phải các vấn đề như phanh không ăn, phanh không đều, phanh nhả kém hoặc bị kẹt Để khắc phục những sự cố này, chúng ta cần tìm hiểu và áp dụng các biện pháp sửa chữa hiệu quả.
3 quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Vios 2019.
QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH
QUY TRÌNH KIỂM TRA, ĐIỀU CHỈNH PHANH TAY
3.1.1 Kiểm tra cần phanh tay
Kiểm tra hành trình phanh tay khi kéo lên, đảm bảo nó nằm trong số nấc nhất định với tiếng click nghe thấy Nếu không đạt tiêu chuẩn, cần điều chỉnh lại cần phanh tay Đối với xe có hệ thống phanh tay kết hợp với phanh đĩa, số nấc tiêu chuẩn nên nằm trong khoảng từ 4 đến 7 tiếng.
Khi hành trình cần phanh vượt quá giá trị tiêu chuẩn, hãy điều chỉnh đai ốc khóa và kiểm tra lại Nếu cần, lặp lại quá trình này cho đến khi đạt được kết quả mong muốn, sau đó điều chỉnh hành trình của phanh tay.
Cần kiểm tra hoạt động của đèn báo trên bảng táp lô bằng cách bật khóa điện ở chế độ ON Đảm bảo rằng đèn báo sáng lên khi kéo cần phanh tay trước khi cần phanh chạm đến nấc đầu tiên.
3.1.2 Điều chỉnh cần phanh tay
1 Cần phanh tay; 2 Cụm công tắc phanh dừng; 3 Đai ốc khóa; 4
Để điều chỉnh cáp phanh tay, cần xoay đai ốc hãm cho đến khi hành trình của cần phanh tay đạt tiêu chuẩn từ 4 đến 7 nấc.
Lưu ý: nếu đai ốc khóa đã được tháo ra khỏi thanh, hay thay thế đai ốc khóa bằng một đai ốc mới
+ Sau khi điều chỉnh ta cần vận hành cần phanh đỗ 3 đến 4 lần và kiểm tra hành trình phanh đỗ
+ Kiểm tra phanh có tạo lực kéo hay không
Nhả cần phanh tay và kiểm tra khe hở A giữa cần gạt vận hành của xi lanh phanh đĩa sau với nút chặn để xác định xem có nằm trong tiêu chuẩn hay không Khe hở A tiêu chuẩn thường dao động từ 0 đến 0.5mm.
Hình 3.2 Vị trí cần gạt vận hành
QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG CƠ CẤU PHANH
Vị trí cầu nâng: xe được nâng lên vị trí trung bình, thuận tiện cho việc tháo các bánh xe
Hình 3.3 Vị trí cầu nâng
Dụng cụ đo: thước đo, panme, đồng hồ so, thước cặp, tủ dụng cụ
Chuẩn bị khăn lau, găng tay, mỡ bôi trơn, dầu phanh
Bước Nội dung Hình ảnh minh họa
Bước 2 Lau khô các bề mặt bị dính dầu nếu có
Tháo bu lông và miếng đệm để tháo đường ống dầu ra khỏi cụm xi lanh
Tháo 2 bu lông và cụm xi lanh phanh ra khỏi giá đỡ xi lanh
Bước 5 Tháo 2 má phanh ra khỏi giá đỡ xi lanh phanh
Bảng 3.1 Quy trình tháo lắp cơ cấu phanh
3.2.3 Kiểm tra và thay thế
Sử dụng thước đo để đo độ dày của má phanh Chắc chắn rằng má phanh mòn đều
Nếu má phanh có chiều dày bằng hoặc nhỏ hơn độ dày tối thiểu cho phép, cần phải thay thế má phanh mới
Các bước thay thế má phanh:
Bước 2: tháo 2 má phanh cùng với đệm chống ồn
Chú ý rằng khi thay má phanh mòn, tấm chống ồn và miếng báo mòn phải được thay thế cùng với má phanh
Bước 3: Bôi mỡ vào tấm chống ồn và lắp nó lên má phanh mới
Bước 4: Lắp 2 má phanh cùng với tấm chống ồn.chắc chắn rằng không có dầu hay mỡ trên bề mặt ma sát của má phanh hay đĩa phanh
Bước 5: Dùng cán búa hay vật tương tự ấn pít tông phanh vào
Kiểm tra các hư hỏng, mòn trên bề mặt đĩa phanh
Nếu đĩa phanh có vết xước sâu hoặc bị cong vênh, cần phải thay thế ngay lập tức Những vết xước nhẹ hoặc rãnh nhỏ thường không ảnh hưởng đến hiệu suất phanh Hãy thay đĩa phanh mới khi chúng mòn vượt quá giới hạn cho phép.
Chiều dày của đĩa phanh: dùng panme đo chiều dày đĩa phanh
Hình 3.4 Dùng panme đo chiều dày đĩa phanh
Nếu đĩa phanh mỏng hơn tiêu chuẩn, cần thay thế ngay để đảm bảo an toàn Ngoài ra, việc vệ sinh và kiểm tra định kỳ độ dày của má phanh là rất quan trọng để duy trì hiệu suất phanh tốt nhất.
QUY TRÌNH THAY XILANH PHANH CHÍNH
Hình 3.5 Các chi tiết cụm xilanh phanh chính 1: Pittong với cuppen; 2: Phanh hãm; 3: Bulong hãm; 4: Gioăng; 5: Nắp bình chứa; 6: Xilanh phanh chính; 7: Gioăng chữ O
Tháo xylanh phanh chính ra khỏi xe, tháo rời nó và thay píttông cùng với các cuppen
Nếu khu vực lắp cuppen bên trong xy lanh phanh chính bị hư hỏng, có thể xảy ra rò rỉ dầu, dẫn đến mất áp suất dầu và làm giảm hiệu quả phanh.
QUY TRÌNH XẢ DẦU PHANH:
Hình 3.6 Xả dầu phanh 1: Xilanh; 2: Giẻ
Đặt một miếng giẻ dưới xylanh phanh chính để ngăn dầu phanh bám vào các chi tiết hoặc bề mặt sơn, ngay cả khi có sự bắn ra.
- Dùng xylanh, rút dầu phanh ra khỏi bình chứa của xylanh phanh chính
THÁO XILANH PHANH CHÍNH RA KHỎI XE:
Hình 3.7 Tháo Xilanh phanh chính 1: SST (cờ lê đai ốc dầu phanh); 2: Đai ốc nối; 3: Giẻ
Nếu dùng cờ lê nới lỏng ống phanh, nó có thể làm hỏng đai ốc bắt ống dầu phanh
THAY BỘ PHỤ KIỆN CỦA XILANH PHANH CHÍNH:
Hình 3.8 Thay bộ phụ kiện xilanh phanh chính
1 - Êtô; 2 - Tấm nhôm; 3 – Píttông; 4 - Bulông hãm; 5 - Phanh hãm;
6 - Kìm tháo phanh hãm; 7 – Giẻ Đầu tiên cần tháo rời các chi tiết của xylanh phanh chính:
Bước 1: Kẹp phần lắp bộ trợ lực của xylanh phanh chính lên êtô giữa các tấm nhôm mềm
Bước 2: Ấn píttông và tháo bulông hãm píttông và phanh hãm
Hình 3.9 Tháo pittong ra khỏi xilanh
Bước 3: Kéo píttông số 1 thẳng ra khỏi xylanh
Đặt mặt bích của xylanh phanh chính vào lòng bàn tay hoặc gập miếng giẻ lại và đặt lên một miếng gỗ Sau đó, cẩn thận gõ cho đến khi đầu của píttông số 2 bật ra.
Bước 5: Khi đầu của píttông bật ra, kéo píttông thẳng ra
XẢ KHÍ XILANH PHANH CHÍNH:
1 - Mức max; 2 - Tấm nhôm; 3 - Dầu phanh
Bước 1: Kẹp phần lắp bộ trợ lực của xylanh phanh chính lên êtô giữa các tấm nhôm mềm
Bước 2: Đổ dầu phanh vào bình chứa đến mức max
Hình 3.11 Thao tác xả khí xilanh phanh chính
Bước 3: Ấn pittong vào và giữ nó ở vị trí đó
Bước 4: Bịt đầu ra của xylanh phanh chính bằng ngón tay, trả píttông về và thả ngón tay ra
Bước 5: Lặp lại bước (3) và (4) cho đến khi dầu chảy ra khỏi đầu ra
Bước 6: Lau sạch dầu phanh bắn ra
1 - Gioăng chữ O; 2 - Xylanh phanh chính; 3 – Bộ trợ lực phanh
QUY TRÌNH THAY DẦU, XẢ KHÍ
Ta có quy trình xả khí như sau
Tháo nắp cao su khỏi van thông của xy lanh bánh xe, sau đó chụp ống cao su lên van Đầu kia của ống cần được đặt vào hộp hoặc chai chứa ít nhất 0,2 lít dầu phanh.
Đạp bàn phanh cho đến khi cảm nhận được tác động của phanh, sau đó vặn van xả khoảng 1/2-3/4 vòng ren Hãy chú ý vặn từ từ và lặp lại quá trình này nhiều lần cho đến khi không còn không khí trong hệ thống phanh.
Trong khi xả khí ra khỏi hệ thống thì ta đạp bàn đạp phanh nhanh còn khi nhả bàn đạp phanh thì nhả từ từ
Đạp phanh xong ta giữ nguyên chân phanh lúc siết chặt van xả tháo ống ra sau đó đậy nắp lại
Khi xả không khí trong hệ thống phanh, cần thực hiện theo nguyên tắc xả từ các bánh xe xa nhất đến gần xy lanh chính Điều này đảm bảo rằng toàn bộ hệ thống được làm sạch không khí hiệu quả, giúp cải thiện hiệu suất phanh.
Khi xả không khí ra khi hệ thống cần đổ thêm dầu vào bình chứa và mức dầu ở mức Max
Ngoài quy trình trên hiện nay ta có thể thực hiện việc xả khí nhờ dụng cụ hỗ trợ [6]
Hình 3.13 Xả khí dầu phanh dùng máy nén khí 1-Bộ thay dầu phanh; 2-Ống bộ thay dầu phanh; 3-Nút xả khí; 4-Máy nén khí; 5-Bọt khí
Lưu ý: Trong quá trình xả khí, cẩn thận không để dầu phanh trong xi lanh phanh chính bị hết.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Sau một thời gian sử dụng, việc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ hệ thống phanh là rất quan trọng Điều này không chỉ giúp hệ thống vận hành êm ái mà còn đảm bảo an toàn cho người ngồi trên xe.
Quy trình kiểm tra các lỗi hư hỏng phanh là rất quan trọng để xác định tình trạng hoạt động của hệ thống phanh Người lái cần thực hiện kiểm tra theo đúng thứ tự và phương pháp để đảm bảo an toàn khi lái xe Việc nhận biết kịp thời các dấu hiệu hư hỏng sẽ giúp ngăn ngừa tai nạn và bảo vệ sức khỏe của người sử dụng.
- Khi việc kiểm tra đúng cách sẽ mang lại cảm giác lái tự tin, yên tâm và an toàn cho người lái xe.
