Hiện nay, phương tiện giao thông đường bộ ngày càng phát triển. Đi theo đó là sự tăng lên của những mối nguy hại như tai nạn giao thông ngày càng tăng . Do đó một bộ phận được phát minh và không ngừng cải tiến là không thể thiếu trên tất cả các phương tiện lưu thông trên đường bộ. Bài luận văn này là nói về hệ thống phanh khí nén được trang bị trên các xe khách , container và các loại xe có tải trọng nặng. Chỉ hệ thống này mới có thể phanh được với xe có tải trọng nặng và nó hoạt động bằng khí nén. Đi theo đó là hệ thống sẽ bị mài mòn và hỏng hóc qua một thời gian sử dụng. Áp dụng các biện pháp bảo dưỡng, sửa chữa để duy trì hoạt động của phanh cũng như tổng thể của xe được hoạt động trơn tru. Chương 1: Hiện nay có rất nhiều loại phanh được trang bị trên từng xe theo khả năng tác dụng của nó. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của từng loại. Chương 2: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh khí nén được trang bị trên xe Hyundai Universe và các cụm chi tiết trong nó để chúng ta hiểu rõ chi tiết hơn. Chương 3: Hệ thống sẽ bị mài mòn và hỏng hóc qua thời gian sử dụng làm cho xe không được hoạt động trong trạng thái an toàn nhất. Do đó các phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa là bắt buộc để khôi phục trạng thái hoạt động của xe gần như ban đầu nhất có thể. Bao gồm bảo dưỡng, sửa chữa các cụm chi tiết để khi gặp bệnh chỉ cần tiến hành xử lý bộ phận hay nhiều bộ phận đó tránh mất thời gian và làm sai theo yêu cầu. Chương 4: Xây dưng mô hình hệ thống để chúng ta có cái nhìn thực tế hơn về nó.
Kết cấu – nguyên lý hoạt động của các loại phanh
Phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống, hay phanh tăng bua, bao gồm hai cụm má phanh cố định trên cầu xe, được dẫn động bởi xy lanh phanh hoặc đòn dẫn cơ khí Trống phanh chụp bên ngoài cụm má phanh có các lỗ để gắn lên trục quay bánh xe Lưu ý rằng, trống phanh quay cùng với bánh xe, trong khi má phanh giữ nguyên vị trí.
Khi đạp phanh, dầu phanh từ bình xy lanh chính được truyền đến xy lanh bánh xe Sau khi xy lanh bánh xe được lấp đầy dầu, áp suất tác động lên piston sẽ đẩy guốc phanh sang hai bên.
Sau đó, phần guốc phanh sẽ ép má phanh vào trống phanh tạo ra ma sát giúp bánh xe quay chậm cho đến lúc dừng lại
Khi nhả phanh, áp suất không được truyền đến xi lanh, khiến lò xo hồi vị đẩy guốc phanh trở về vị trí ban đầu, cho phép xe di chuyển bình thường.
Phanh đĩa
Hình 1.1: Cấu tạo phanh tang trống
Cơ cấu phanh đĩa bao gồm một đĩa thép cố định trên moay ơ trục bánh xe, một giá đỡ (caliper) và các má phanh Giá đỡ được gắn trên vỏ cầu, giữ cố định, trong khi đĩa phanh quay cùng với bánh xe.
Hệ thống phanh đĩa bao gồm các xy lanh thủy lực và má phanh được bố trí trên giá đỡ Khi người lái đạp phanh, piston di chuyển, ép các má phanh sát vào đĩa phanh để thực hiện quá trình phanh hiệu quả Cơ cấu phanh đĩa luôn đi kèm với hệ thống dẫn động phanh bằng thủy lực.
Khi người lái đạp phanh, áp suất dầu trong hệ thống được tăng cường, khiến piston và má phanh ép vào đĩa phanh Quá trình này tạo ra lực ma sát, giúp giảm tốc độ quay hoặc dừng lại của đĩa phanh và moay ơ bánh xe theo yêu cầu của người lái.
Khi người lái rời chân khỏi bàn đạp phanh, áp suất trong hệ thống dầu phanh giảm nhanh chóng Sự biến dạng của vòng đệm kín dầu của piston dẫn đến việc piston và má phanh không còn chịu áp lực, ảnh hưởng đến hiệu quả phanh.
Hình 3.2: Cấu tạo phanh đĩa
3 phanh rời khỏi đĩa phanh.
Hệ thống phanh dẫn động thủy lực
Hệ thống phanh của xe bao gồm phanh trước dạng đĩa và phanh sau có thể là tang trống hoặc đĩa, kết nối với tổng phanh qua ống thủy lực Ngoài ra, hệ thống còn có phanh tay, bầu trợ lực và các công nghệ hỗ trợ phanh điện tử như ABS, EBD, ESP, TCS.
Khi cần giảm tốc độ hoặc dừng xe, người lái sử dụng bàn đạp phanh, tác động lên piston trong xy lanh phanh chính, từ đó đẩy dầu vào hệ thống ống dẫn đến các xy lanh bánh xe Dưới áp suất dầu phanh, các piston trong xy lanh bánh xe sẽ đẩy ra, tác động lên cơ cấu phanh (phanh tang trống hoặc phanh đĩa) để giảm tốc độ hoặc dừng xe Thời gian và quãng đường giảm tốc hoặc dừng phụ thuộc vào lực tác dụng lên bàn đạp phanh.
Hình 1.3: Hệ thống phanh dẫn động thủy lực
Khi người lái ngừng tác động lên bàn đạp phanh, cơ cấu lò xo hồi vị tại các bánh xe hoặc cần điều khiển xy lanh phanh chính sẽ ép piston xy lanh phanh bánh xe, đồng thời đẩy dầu trở về xy lanh chính như ban đầu.
Hình 1.4: Sơ đồ hoạt động của phanh dẫn động thủy lực khi đạp phanh
Hình 1.5: Sơ đồ hoạt động của phanh dẫn động thủy lực khi nhả phanh
5 phanh sẽ được nhả ra không còn tác dụng hãm hoặc dừng xe lại nữa.
Hệ thống phanh dẫn động khí nén
Hệ thống phanh khí nén là thiết bị quan trọng trên ô tô tải lớn và ô tô chở khách, giúp đảm bảo an toàn giao thông Hệ thống này bao gồm cơ cấu phanh và dẫn động phanh, hoạt động dựa trên áp lực khí nén Nó cho phép người lái điều khiển hệ thống phanh một cách hiệu quả, đáp ứng nhu cầu an toàn khi vận hành trên đường.
Cơ cấu phanh khí nén bao gồm các thành phần chính như bàn đạp, máy nén khí, bình chứa khí nén, bộ điều chỉnh áp suất, van điều khiển, đồng hồ báo áp suất và bầu phanh bánh xe.
Hệ thống phanh khí nén hoạt động khi xe khởi động, với máy nén cung cấp khí nén cần thiết Nếu bình chứa khí nén không đủ, bánh xe sẽ bị khóa chặt để đảm bảo an toàn, đồng thời bộ phận hãm phanh cũng sẽ được kích hoạt.
Khi người lái đạp phanh, ty đẩy kích hoạt piston, nén lò xo và mở van khí nén Khí nén từ bình chứa được chuyển đến các bầu phanh, khiến guốc phanh ép chặt vào má phanh và tang trống Quá trình này tạo ra lực ma sát đủ lớn để giảm tốc và hãm xe hiệu quả.
Hình 1.5: Sơ đồ hoạt động của phanh dẫn động thủy lực khi nhả phanh Hình 1.6: Hệ thống phanh dẫn động khí nén
Khi người lái nhả chân phanh, lò xo và piston điều khiển trở về vị trí ban đầu, dẫn đến việc van khí nén đóng lại Đồng thời, khí nén trong bầu phanh được thoát ra ngoài, và cuối cùng, lò xo tại bầu phanh đàn hồi ngược lại, kéo guốc phanh ra khỏi tang trống.
Ngoài nguyên lý hoạt động cơ bản, xe trọng tải lớn còn được trang bị phanh khí xả, hoạt động khi xe đạt vận tốc 20km/h Khi phanh gấp, van điều chỉnh khí thải tự động ngắt, tạo áp suất lớn ở ống xả, tác động ngược lên piston, giúp giảm tốc độ di chuyển của xe hiệu quả.
Các loại hệ thống phanh hiện đại
Phanh điện từ (Magnetic Brakes) là một hệ thống phanh sử dụng từ trường tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu để phanh bánh xe Hệ thống này hoạt động mà không có ma sát, do đó không xảy ra mài mòn và không tạo ra áp suất bên trong Thời gian chậm tác dụng của phanh điện từ rất ngắn, mang lại độ an toàn và tin cậy cao.
Hình 1.7: Sơ đồ hoạt động phanh dẫn động khí nén
Phanh dừng dẫn động điện, hay còn gọi là phanh tay điện tử, là hệ thống phanh sử dụng dẫn động điện và điều khiển điện tử thay vì cơ khí Khi người lái nhấn công tắc phanh bên cạnh cần số, mô tơ điện sẽ hoạt động, ép má phanh vào đĩa phanh để tạo ra lực phanh Để nhả phanh, người lái chỉ cần khởi động động cơ và di chuyển, hệ thống sẽ tự động ngắt phanh trước khi xe bắt đầu chuyển động Hệ thống này hiện được trang bị trên nhiều dòng xe cao cấp từ các thương hiệu nổi tiếng như Mercedes-Benz, Audi, BMW, Lexus, Volvo và Porsche.
Phanh điện là hệ thống phanh tiên tiến được sử dụng trên xe điện, trong đó các mô tơ điện dẫn động bánh xe đóng vai trò chính trong quá trình phanh Khi người lái đạp phanh, mô tơ điện sẽ chuyển đổi chức năng thành máy phát điện, chuyển hóa động năng di chuyển của xe thành điện năng và các dạng năng lượng khác để thực hiện sự phanh hiệu quả Đây cũng là cơ chế hoạt động của "phanh tái sinh" - một công nghệ được nhắc đến nhiều khi các mẫu xe điện được sản xuất tại Việt Nam.
- Hệ thống phanh điện tử (Electronic Braking System)
Việc sử dụng hệ thống phanh điện tử giúp rút ngắn thời gian phản ứng của phanh, từ đó giảm đáng kể quãng đường phanh và hạn chế tai nạn Hệ thống phanh với tính năng chống bó cứng ABS cũng nâng cao sự ổn định khi lái xe, giúp người lái kiểm soát tốt hơn trong tình huống phanh gấp.
Hệ thống phanh khí nén trên xe Hyundai Universe
Tổng quan về hệ thống phanh
Hệ thống phanh khí nén là công nghệ quan trọng được áp dụng cho các loại xe cơ giới hạng nặng như xe tải, xe buýt, sơ mi rơ moóc, xe đầu kéo, container và xe khách Hệ thống này cung cấp lực phanh mạnh mẽ, giúp giảm tốc độ và dừng xe hiệu quả trong các tình huống cần thiết.
Hệ thống phanh khí nén toàn thời gian hiện đại trên xe Hyundai Universe đảm bảo an toàn tối ưu, giúp giảm thiểu quãng đường và thời gian phanh một cách hiệu quả.
2.1.2 Ưu, nhược điểm của hệ thống phanh khí nén:
Phanh khí nén đảm bảo cung cấp không khí liên tục, giúp duy trì hoạt động của hệ thống phanh ngay cả khi có sự rò rỉ khí nén nhỏ.
- Các khớp nối ống dẫn khí trong hệ thống phanh khí nén dễ dàng tháo lắp hơn so với hệ thống phanh thủy lực
Hệ thống phanh hơi được thiết kế để đảm bảo an toàn cho xe, cho phép xe dừng lại một cách hiệu quả ngay cả khi có sự cố rò rỉ khí nén.
- Hệ thống phanh khí nén an toàn hơn phanh thủy lực Trong trường hợp khí nén mà bị rò rỉ ra bên ngoài chúng sẽ tự hãm lại
- Hệ thống phanh khí nén có cấu tạo phức tạp, nhiều chi tiết hơn các phanh khác do vậy thường có giá cao hơn
Khi sử dụng phanh liên tục, tình trạng nóng phanh có thể xảy ra, dẫn đến mất ma sát và nguy cơ mất phanh, từ đó tăng khả năng gây ra va chạm.
- Hệ thống phanh khí nén này khá cồng kềnh và phức tạp hơn phanh thủy lực Mặc dù vậy lại không được nhạy như phanh điện
Khi người lái xe liên tục đạp phanh, nhiệt độ phanh tăng cao, dẫn đến việc ma sát giảm dần và có thể gây ra hiện tượng mất phanh Tình huống này thường xảy ra khi xe di chuyển trong điều kiện khó khăn hoặc khi phanh bị sử dụng quá mức.
9 di chuyển đường dài, đường đèo, đường dốc trong thời gian dài
Phanh quá nhạy có thể dẫn đến tai nạn, đặc biệt trên các xe tải nặng hoặc container Phanh khí nén được thiết kế cho những loại xe này thường tạo ra vết phanh kép lớn và trượt dài trên đường khi phanh cứng cầu sau.
Khi lái xe trong điều kiện trời mưa hoặc trên đường trơn trượt, việc phanh gấp hoặc nhồi phanh nhiều lần có thể gây ra tình trạng trượt ngang hoặc gập thân xe, đặc biệt là với các xe container.
2.1.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh khí nén trên xe Hyundai Universe:
Máy nén khí là thiết bị quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, bao gồm rờ-le an toàn giúp bảo vệ hệ thống Bộ hút ẩm giữ cho không khí khô, trong khi bình hơi phụ và bình hơi chính cung cấp nguồn khí nén ổn định Bộ chia hơi một tầng phân phối khí hiệu quả, và van phanh dừng cùng van xả nhanh đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành Van phanh kép tăng cường tính năng an toàn, trong khi bầu giúp điều chỉnh áp suất khí nén.
Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống phanh khí nén trên xe Hyundai Universe
10 phanh đơn 11.Bộ chia hơi hai tầng 12.Bầu phanh kép
Khi có hiện tượng rò rỉ, hệ thống phanh dừng sẽ tự động kích hoạt phanh của các bánh xe cầu sau Tính năng này chỉ có ở các hệ thống phanh khí nén, tạo ra sự khác biệt rõ rệt so với hệ thống phanh thủy lực.
Khi xe khởi động, máy nén khí cung cấp khí nén cho hệ thống phanh Khi hệ thống phanh nhận đủ khí nén, cơ cấu phanh sẽ dừng lại, cho phép xe lăn bánh.
Quá trình cung cấp khí nén bắt đầu từ máy nén khí, đi qua rờ-le an toàn để đến bộ hút ẩm, nơi khí nén được lọc và tách dầu Sau đó, khí nén được chia thành hai đường: một đường dẫn đến bình hơi phụ và một đường tới bộ chia hơi một tầng, từ đó vào hai bình hơi chính, sẵn sàng cung cấp khi người lái đạp bàn đạp phanh hoặc kéo cần phanh dừng Khi đạp bàn đạp phanh, van phanh kép sẽ mở ra, cho phép khí nén từ bình hơi chính đi qua hai đường, một đường tới bầu phanh đơn và một đường tới bộ chia hơi hai tầng, cuối cùng dẫn đến bầu phanh kép để thực hiện chức năng phanh.
Khi người lái xe nhả bàn đạp phanh, van phanh kép sẽ hoạt động để xả khí nén trong các bầu phanh trước và sau ra ngoài qua van xả nhanh Khí nén trong đường ống trước van chia cũng được xả qua van xả tại van phanh kép.
Cơ cấu phanh dừng hoạt động khi người lái xe gạt van phanh dừng (7) về vị trí dừng, giúp dừng hoặc đậu xe an toàn Khi đó, khí nén trong bầu phanh kép sẽ được kiểm soát, đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu.
Van xả nhanh (8) sẽ xả hết áp lực ra ngoài, giúp lò xo tích năng trong cơ cấu phanh dừng trở lại hình dạng ban đầu Điều này đẩy thanh đỡ về phía thực hiện chức năng phanh, tiến hành phanh các bánh xe ở cầu sau.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của những cụm chi tiết trong hệ thống phanh khí nén
Hình 2.2: Máy nén khí hệ thống phanh khí nén
Hệ thống phanh khí nén hoạt động dựa trên khí nén từ máy nén khí cung cấp cho nó
Với việc sử dụng máy nén khí trang bị 2 xy lanh trên xe Hyundai Universe giúp đưa đủ khí nén vào hệ thống phanh trong thời gian ngắn nhất
Cơ cấu dẫn động của máy nén khí hoạt động từ trục khuỷu của động cơ thông qua các bánh răng Piston, được làm bằng nhôm và có chốt bơi, có sự dịch chuyển dọc trục hạn chế bởi các vòng hãm Không khí từ ống góp nạp của động cơ được dẫn vào các xi lanh máy nén qua van lá nạp Quá trình nén khí diễn ra khi piston ép khí vào hệ thống khí nén thông qua van lá tăng áp nằm ở đỉnh xi lanh.
Máy nén khí hoạt động nhờ vào trục khuỷu của động cơ, trong đó piston và xy lanh có nhiệm vụ nén không khí Quá trình này cung cấp khí nén vào các bình chứa thông qua hệ thống van nạp và van xả.
Khí nén từ máy nén khí, sau khi được xử lý qua bộ phận lọc, sẽ được lưu trữ trong bình chứa Điều này giúp cung cấp khí nén kịp thời cho tài xế trong quá trình phanh hoặc dừng xe.
Máy nén khí hoạt động bằng cách hút không khí vào xy-lanh qua các van nạp khi piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới Sau đó, quá trình nén diễn ra khi piston đi từ điểm chết dưới lên Khi piston đạt tới điểm chết trên, van xả mở ra để khí nén được đưa vào các bình chứa.
Khối xy lanh và nắp được làm mát bằng chất lỏng từ hệ thống làm mát động cơ, trong khi dầu bôi trơn được dẫn qua các đường ống bên trong trục khuỷu đến các ổ thanh truyền Các ổ bi chính, cổ khuỷu, chốt piston và thành xi lanh được bôi trơn bằng phương pháp vung tóe, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu cho động cơ.
Hình 2.3: Nguyên lý hoạt động của máy nén khí
2.2.2 Bộ xử lý không khí (máy hút ẩm):
Không khí nén được tạo ra từ máy nén, dù đã qua lọc, vẫn có thể chứa bụi bẩn, dầu và nước Những tạp chất này có thể làm giảm độ tin cậy và hiệu quả của hệ thống phanh Do đó, trước khi không khí được đưa vào dòng dẫn động, cần phải lọc lại để loại bỏ bụi bẩn, dầu và nước, đảm bảo rằng khí nén cung cấp cho hệ thống phanh hoàn toàn sạch sẽ và không có tạp chất.
Hình 2.4: Bộ xử lý không khí
Không khí nén từ máy nén được dẫn qua cổng nạp của máy hút ẩm tới bộ phận tách dầu, nơi dầu bôi trơn được giữ lại và rơi xuống bình chứa, sau đó chảy ra qua van xả Khí nén, sau khi tách dầu, đi qua lõi lọc để loại bỏ hơi ẩm, tiếp tục qua van một chiều và tới cổng phân phối vào các bình chứa Hơi ẩm bị giữ lại bởi lõi lọc sẽ chảy xuống bình chứa và được xả ra ngoài qua van xả.
Khi áp suất khí nén trong bình chứa đạt khoảng 150 psi, van điều tiết sẽ tự động đóng lại, đồng thời khí nén được chuyển đến cổng điều khiển để đẩy van xả đi xuống, ngăn chặn việc cấp khí vào bình Khi áp suất trong bình giảm xuống khoảng 60 – 75 psi, hơi khí sẽ đến cổng điều khiển ngắt, làm cho van xả dịch chuyển lên và mở lại cổng cấp khí, từ đó tiếp tục quá trình nén khí.
Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động của máy hút ẩm
Chụp che bụi là bộ phận quan trọng trong hệ thống, bảo vệ các thành phần như lò xo hồi vị piston trên và dưới khỏi bụi bẩn Piston dưới và van thân dưới hoạt động cùng với lò xo hồi vị van dưới để đảm bảo hiệu suất tối ưu Van xả khí giúp điều chỉnh áp suất, trong khi đế đỡ lò xo hồi vị van dưới hỗ trợ cấu trúc Cuối cùng, lò xo hồi vị van trên và van trên cũng đóng vai trò thiết yếu trong quá trình vận hành của hệ thống.
13 Lò xo đỡ trục xuyên tâm; 14.Lò xo ép piston trên; 15.Piston trên; 16.Thân van
Hình 2.6: Cấu tạo van phanh kép trong hệ thống phanh khí nén
16 trên; 17.Nắp van phanh; 18.Vít điều chỉnh; 19.Cốc ép; 20.Chốt tì; 21.Con lăn; 22.Bàn đạp phanh; P1, P2: Cửa khí nén tới; B1, B2: Cửa ra cơ cấu phanh; R: Cửa xả khí
Van phanh kép là một thành phần quan trọng trong hệ thống phanh của xe, nằm gần bàn đạp phanh Chức năng chính của van phanh kép là điều chỉnh dòng khí nén từ bình chứa đến các bầu phanh khi người lái đạp phanh, đồng thời xả khí nén trong bầu khi nhả phanh.
Van phanh kép không chỉ giúp cải thiện hiệu suất phanh mà còn mang lại cảm giác phanh rõ ràng, cho phép tài xế nhận biết mức độ và trạng thái hoạt động của hệ thống phanh.
Van phanh kép trong hệ thống phanh khí nén gồm ba phần chính: bàn đạp phanh, van điều khiển dòng khí phía trên và van điều khiển dòng khí phía dưới.
Hình 2.7: Mặt kép van phanh kép
Khi người lái xe đạp nhấn phanh, các lò xo sẽ bị nén, mở cổng khí vào và cổng khí ra của hệ thống khí nén Khí nén sau đó sẽ đi qua cổng khí ra và theo đường ống tới các cụm phanh, thực hiện chức năng phanh hiệu quả.
Khi người lái xe nhả bàn đạp phanh, các lò xo sẽ trở về vị trí ban đầu, đóng các cổng khí vào và cổng khí ra của hệ thống khí nén Khí nén từ các cụm phanh sẽ được xả ra ngoài qua van xả nhanh, trong khi khí nén còn lại trong đường ống sẽ đi ngược về cổng khí ra và xả ra ngoài qua cửa xả nằm phía dưới van phanh kép.
A: vị trí xe chạy bình thường
B: vị trí cơ cấu phanh dừng có tác dụng
C: vị trí dừng hay đỗ xe
Hình 2.8: Cấu tạo của phanh dừng
- Phanh dừng có cơ cấu an toàn để tránh gạt nhầm trong khi xe đang chạy gây nguy hiểm cho hành khách và tài xế
- Muốn gạt cần phanh dừng tài xế phải bẩy chốt an toàn và gạt cần phanh dừng tới vị trí mong muốn
Khi dừng hoặc đỗ xe, tài xế cần gạt cần phanh tới vị trí B hoặc C Khí nén trong bầu hơi kép phía bên phanh dừng sẽ được xả ra qua van xả dưới đáy của van phanh dừng Lò xo tích năng sẽ trở về hình dạng ban đầu, đẩy thanh đỡ thực hiện chức năng phanh.
Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh khí nén xe Hyundai Universe
Khái niệm bảo dưỡng và sửa chữa ô tô
Dựa trên tính chất, nhiệm vụ và các hoạt động kỹ thuật cần thiết để duy trì và phục hồi khả năng hoạt động của ô tô, các loại hình dịch vụ được phân chia thành hai nhóm chính.
Bảo dưỡng kỹ thuật ô tô bao gồm các hoạt động và biện pháp như bôi trơn, điều chỉnh, siết chặt và lau chùi, nhằm giảm cường độ hao mòn của chi tiết máy và phòng ngừa hỏng hóc Đồng thời, việc kiểm tra và xem xét trạng thái của các cơ cấu, cụm và chi tiết máy giúp kịp thời phát hiện các hỏng hóc, từ đó duy trì tình trạng kỹ thuật tốt của xe trong quá trình sử dụng.
Sửa chữa ô tô bao gồm các hoạt động và biện pháp kỹ thuật nhằm khắc phục hỏng hóc, như thay thế cụm máy hoặc các chi tiết máy, cũng như sửa chữa và phục hồi các chi tiết máy có khuyết tật Mục tiêu chính của sửa chữa ô tô là khôi phục khả năng làm việc của các chi tiết và tổng thành của xe.
Những hoạt động kỹ thuật trên được thực hiện một cách lô gíc trong cùng một hệ thống là: hệ thống bảo dưỡng và sửa chữa ô tô.
Kiểm tra chung về an toàn
Trước khi làm việc với hệ thống phanh khí nén và các chi tiết, cần phải lưu ý những điều sau:
- Tắt máy trước khi làm việc dưới gầm xe
Luôn chèn bánh xe để ngăn chặn xe lăn khi xả hơi Tránh xa cần đẩy và hệ thống điều chỉnh độ chùng tự động vì chúng có thể hoạt động khi áp suất hệ thống giảm.
Không bao giờ ngắt hoặc nối ống hay dây chứa khí nén, vì điều này có thể gây nguy hiểm và làm bạn bị thương Trước khi tháo bất kỳ thiết bị hay đường ống nào, hãy chắc chắn rằng toàn bộ khí nén đã được xả ra hoàn toàn.
Khi làm việc với hệ thống khí nén, luôn tuân thủ áp suất khuyến cáo và đeo kính bảo hộ Tránh nhìn trực tiếp vào đường khí nén và không hướng khí nén về phía bất kỳ ai.
- Đừng bao giờ tháo gỡ một thiết bị trước khi bạn đọc và hiểu rõ khuyến nghị sử
Việc tháo gỡ các bộ phận có lò xo nén mạnh cần được thực hiện cẩn thận, vì chúng có thể gây ra tổn thương nghiêm trọng nếu không tuân thủ đúng quy trình Để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng đúng loại công cụ và nắm rõ cách sử dụng chúng.
- Trước khi kiểm tra hệ thống phanh khí nén, lưu ý:
+ Kiểm tra tất cả đường ống xem có bị kênh, lõm, mòn, khô hoặc quá nóng
+ Kiểm tra cố định tất cả các ống dẫn để đảm bảo rằng nó không bị mòn hoặc bị tuột ra khi quá nhiệt.
Bảo dưỡng và sửa chữa
Bảng 3.1: Bảo dưỡng, sửa chữa máy nén khí
Triệu chứng Nguyên nhân có thể Biện pháp
Yếu công suất (đạt định mức lâu hơn bình thường)
- Lọc gió của xe bị nghẹt
- Vệ sinh lọc gió của xe
Không nén đủ áp suất khí Bình chứa hoặc các đường ống bị rò rỉ
Kiểm tra lại các bình chứa và hệ thống dây nối
Trong bình chứa có quá nhiều dầu
Các xéc măng piston bị mòn hoặc hỏng
Thay thế xéc măng mới
3.3.2 Bộ xử lý không khí (Máy hút ẩm):
Bảng 3.2: Đặc điểm kỹ thuật bộ xử lý không khí
Mô tả Đặc điểm kỹ thuật
Khoảng nhiệt độ làm việc 40 ~ 80 0 C
Van an toàn mở 14 ~ 17 bar
Bảng 3.3: Tiêu chuẩn bảo dưỡng của nhà sản xuất
Tiêu chuẩn bảo dưỡng Bảo dưỡng Ghi chú
Làm sạch bộ phận tách dầu và thay thế vòng chữ
(Nếu cần thiết tiêu chuẩn bảo dưỡng có thể xem lại, phụ thuộc vào lượng dầu dư)
Nếu bộ xử lý không khí bị hỏng và không làm sạch không khí, hoặc nếu không có bộ sấy, cần tiến hành bảo dưỡng các chi tiết phụ tùng.
1 năm hoặc 100 000 km - Thay thế bộ sấy
- Làm sạch bộ tách dầu
Bảng 3.4: Hư hỏng bộ xử lý không khí
Triệu chứng Nguyên nhân có thể Biện pháp
Bình chứa quá nhiều tạp chất
Bộ lọc quá cũ mất tác dụng
Thay mới bộ hút ẩm, bộ lọc dầu
Bộ sưởi không hoạt động và máy hút ẩm bị đông cứng
Thay bộ sưởi hoặc máy điều nhiệt
Bên trong máy hút ẩm bị đông cứng
Van không hoạt động vì đọng tạp chất
Tháo ra để kiểm tra Thay hoàn toàn van mới nếu cần
Bộ sưởi bị hở mạch làm mất chức năng sưởi
Kiểm tra hoạt động liên tục của bộ sưởi bằng máy đo, thay thế nếu bị hở mạch
Bộ sưởi không hoạt động - Đặt máy điều nhiệt trong
47 vì máy điều nhiệt hỏng điều kiện 0 0 C và dùng máy đo đa năng kiểm tra hoạt động liên tục của máy
- Hơ nóng máy điều nhiệt xem nó có tự tắt khoảng từ 0-20 0 C
Tuyết đóng trong máy hút ẩm, nhiệt độ hạ thấp bất thường
Cẩn thận loại bỏ tuyết, tránh hỏng máy hút ẩm và mạch bộ sưởi
Bộ sưởi không hoạt động vì mạch bộ sưởi và máy điều nhiệt chưa được nối
Nối mạch chính xác cho bộ sưởi và máy điều nhiệt
Van không đóng kín do đọng chất lạ
- Thay hoàn toàn van mới nếu cần
Dầu máy rỉ ra từ cửa xả Dầu tràn trong máy nén khí
• Trước khi bảo dưỡng, sửa chữa phải thực hiện những bước sau:
- Đậu xe trên bề mặt phẳng
- Tháo dây cực âm (-) ra khỏi cọc bình
- Tháo dây nối với van phanh dừng
Bảng 3.5: Hư hỏng van phanh kép
Triệu chứng Nguyên nhân có thể Biện pháp
48 Đạp phanh không ăn Các lò xo trong phanh không còn đủ độ đàn hồi
Thay thế cả cụm van phanh kép
Cơ cấu phanh đáp ứng chậm khi đạp bàn đạp phanh
Các đầu nối lỏng hoặc bị tuột
Siết chặt các đầu nối lại
Bảng 3.6: Đặc điểm kỹ thuật van phanh dừng
Mô tả Đặc điểm kỹ thuật
Công việc Khóa các bánh xe khi dừng hoặc đổ xe
Vận hành Không khí nén
Nhiệt độ làm việc 40 ~ 80 o C Áp suất cực đại ~ 10 bar
Bảng 3.7: Hư hỏng van phanh dừng
Triệu chứng Nguyên nhân có thể Biện pháp
Rò khí từ lỗ hơi 1 hoặc 2
- Lực siết các đầu nối chứ đủ
- Đầu nối bị hư hỏng
- Xiết lại theo chuẩn của nhà sản xuất
- Hao mòn, mục rỉ những phần bên ngoài
Phanh dừng không hoạt động
- Áp suất khí nén không đủ để kích hoạt phanh
- Thay mới van phanh dừng
- Kiểm tra lại các đường ống cung cấp khí nén
Kiểm tra từng phần bằng thiết bị hoặc công cụ kiểm tra chính xác So sánh với giá trị của nhà sản xuất để xác định khả năng sử dụng Nếu cần, tiến hành sửa chữa hoặc thay thế thiết bị.
- Nếu độ mòn tới giá trị giới hạn cần thay thế phần bị mòn
Độ mòn mặc dù chưa đạt đến giá trị giới hạn xác định vẫn có thể được thay thế và bảo trì Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, không nên sử dụng lại các chi tiết cao su, mà cần thay thế bằng các chi tiết mới.
- Độ mòn không cân đối
- Ồn bất thường (miếng đệm)
Ghi chú: Nếu chiều dài lò xo hồi vị vượt hơn giới hạn được mô tả trong bảng, thay thế nó
Bảng 3.8: Tiêu chuẩn và giới hạn các chi tiết trong cụm phanh
Mục (đơn vị: mm) Tiêu chuẩn Giới hạn Lưu ý
Bề dày 20 6.5 Bề dày còn lại
Bạc lót chốt mỏ neo ĐKT 37 37.15
Khe hở giữa chốt và bạc lót 0.05~0.12 0.25
Bạc lót guốc rulô ĐKT 22 22.4
Khe hở giữa chốt và bạc lót 0.2~0.43 0.8
Bạc lót trục cam ĐKT 40 40.3
Khe hở giữa chốt và bạc lót 0.15~0.22 0.6
Lò xo hồi vị A Chiều dài tự do
Tải được 41~49kg - Đo tại 261mm
Lò xo hồi vị B Chiều dài tự do
Tải được 23~28kg - Đo tại 261mm
Bảng 3.9: Hư hỏng trong cụm phanh
Triệu chứng Nguyên nhân có thể
Rò khí khi ấn bàn phanh
Lỏng các mối nối Siết chặt
Van chính và van phụ
Gỡ rời van kép để vệ sinh hoặc thay thế van nạp
Van hãm kép bị hư vòng đệm chữ O
Gỡ rời van kép để thay vòng đệm
Rò khí khi ngừng ấn bàn phanh
Lòng các mối nối Siết chặt Van chính và van Gỡ rời van kép để vệ
Phanh không ăn phụ của van hãm kép bị rò sinh hoặc thay thế
Rò khí Kiểm tra ống dẫn khí và sửa chỗ rò khí
Bộ điều tiết khí áp điều chỉnh không thích hợp Điều chỉnh lại bộ điều tiết khí áp
Máy nén khí không hoạt động
Sửa chữa máy nén khí
Khoảng trống guốc phanh quá lớn Điều chỉnh khoảng trống (thay thế bố phanh nếu đã bị mài mòn quá mức)
Dầu bám trên bố phanh
Vệ sinh bố phanh hoặc thay thế
Bề mặt lớp bố bị chai
Các van trong van hãm kép bị lệch chuyển động, hoặc van xã bị chất lạ bịt kín
Gỡ rời, kiểm tra, vệ sinh van kép Sửa chữa hoặc thay thế
Guốc phanh không tách khỏi trống phanh khi nhả phanh
Khoảng trống guốc phanh nhỏ Điều chỉnh lại khoảng trống
Lò xo hồi vị ở guốc phanh yếu hoặc đã hỏng
Bố phanh quá mòn lộ ra đầu đinh tan
Phanh kêu ồn khi đạp phanh
Bố phanh bị cứng Thay thế
Mặt trong của trống phanh bị mòn không đều
Guốc phanh không được gắn chặt với bố phanh
Trống phanh bị lỏng Vặn chặt
Xe bị lệch hướng khi đạp phanh
Khoảng trống guốc phanh không hợp lý hoặc bố phanh tiếp xúc kém Điều chỉnh lại khoảng trống
Dầu nhớt dính trên mặt trong bố phanh hoặc trống phanh
Vệ sinh sạch chất đọng hoặc tán lại bố phanh
Trống phanh lệch tâm, bị lỏng
Chỉnh lại tâm và vặn chặt Áp lực lốp trái, phải không đều
Bố phanh có nhiều chất liệu
Thay bố phanh hoặc miếng lót cùng chất liệu
Lò xo hồi vị ở guốc phanh yếu hoặc bị bể
Thanh cữ U bị lỏng Vặn chặt
Bị xóc khi phanh xe
Khoảng trống guốc phanh nhỏ Điều chỉnh lại khoảng trống
Khoảng trống guốc phanh quá lớn Điều chỉnh lại khoảng trống
- Nếu chẳng may trong chuyến đi, hệ thống khí nén bị rò rỉ hết ra ngoài, hệ thống phanh dừng sẽ tự động kích hoạt
Trong trường hợp cần tiếp tục di chuyển hoặc có xe cứu hộ đến, tài xế cần nới bu-lông ở bầu phanh kép để dịch thanh đỡ ra khỏi tang trống Điều này giúp xe có thể được kéo về nơi sửa chữa an toàn.
Bảng 3.10: Hư hỏng trong các bầu phanh
Triệu chứng Nguyên nhân có thể Biện pháp
Cơ cấu phanh không làm việc
Màng trong bầu phanh bị thủng
Cơ cấu phanh đáp ứng chậm khi đạp bàn đạp phanh
Các đầu nối lỏng hoặc bị tuột
Siết chặt các đầu nối lại
Cơ cấu phanh dừng không làm việc
Màng da phía bên bầu locker bị thủng
3.3.7 Các bộ phận khác của hệ thống phanh:
Bảng 3.11: Những hư hỏng thường gặp trong hệ thống phanh
Triệu chứng Nguyên nhân có thể Biện pháp Áp lực cực đại không đến xy lanh phanh
Dò lỗi trong hệ thống nén khí
Các đường ống bị hư hại hoặc rò khí ở các mấu nối
Sửa chữa phần hư hại/rò khí
Bố phanh bị chai Thay thế
Bố phanh kém chất lượng Thay bố phanh gốc
Nhớt dính trên bố phanh Kiểm tra nhớt chảy từ đâu và sửa chữa Thay bố nếu cần
Trống phanh bị xước nhiều
Mài lại hoặc thay mới Đường ống dẫn khí bị nghẹt
Cơ chế tự điều chỉnh bị kẹt
Tự động điều chỉnh không hoạt động Đại tu cơ chế tự điều chỉnh
Trục cam bị kẹt - Bôi trơn trục cam bằng mỡ dùng cho gầm
- Kiểm tra rò rỉ dầu
- Phạm vi hoạt động tối đa: 0.5 mm (Nếu vượt quá mức này phải thay bạc lót)
Chặn bụi bị hư hại Thay thế Sai lệch thông số cơ bản Chỉnh lại
Bố phanh mòn không đều Thay thế bố phanh ở cả hai bên (Kiểm tra nguyên nhân mòn không đều)
Ráp các bố phanh khác kiểu trên cùng một trục xe
Nhớt dính trên một hay Kiểm tra nhớt rỉ từ đâu để
Xe lệch hướng khi phanh nhiều bố phanh sửa chữa Thay thế bố
Một trống phanh bị mòn, xước nhiều hơn trống phanh khác trên cùng trục
Tiện lại hoặc thay thế các trống phanh nếu cần
Lốp mòn không đều Kiểm tra lốp Sai góc căn chỉnh Căn chỉnh lại bánh
Bộ điều chỉnh tự động ngưng hoạt động Đại tu cụm phanh
Rò khí trong thanh ngang ở xy lanh phanh hãm
Rò khí trong ống xy lanh phanh hãm
Lắp đặt xy lanh phanh sai kích thước
Thay thế xy lanh đúng kích thước
Bố phanh ẩm ướt Hơ nóng vừa phải phanh bằng cách phanh xe và đợi cho bố phanh khô
Bố phanh bị mòn Thay thế
Bố phanh bị lỏng hoặc hư hại
Bố phanh kém chất lượng Thay bố phanh hãng
Bu lông trong các cơ cấu phanh bị lỏng
- Vặn chặt các bu lông
- Kiểm tra nguyên nhân làm lỏng bulông
Bố mới hoặc trống phanh mới quá dày
Mài bớt hoặc thay thế
Phanh kêu kin kít Trống phanh dính quá nhiều bụi bẩn
Vệ sinh trống phanh và bố phanh
Bố phanh bị mòn Thay thế
Bố phanh kém chất lượng Thay bố phanh hãng
Bố phanh tiếp xúc kém với guốc phanh
Tán chắc lại bố phanh
Bố phanh bị tán quá chặt (Có vết nứt ở chỗ tán)
Thay thế bố phanh cả hai bên
Xy lanh phanh lò xo:
2 Rò khí trong xy lanh
3 Rò khí trong mạch phanh dừng
4 Thiếu áp lực khí trong mạch phanh dừng
1 Đại tu xy lanh phanh
2 Đại tu xy lanh phanh
4 Kiểm tra nguyên nhân và sửa chữa
Van phanh bị kẹt Đại tu van
Guốc phanh bị kẹt khi nhả Thay thế các lò xo hồi chuyển trên cùng trục
Cơ chế phanh dừng bị kẹt Đại tu cơ chế phanh dừng
Xả khí kém Vệ sinh sạch van xả trước và sau
1 Sai điều chỉnh cơ bản
2 Dùng miếng lót lò xo đã cũ
1 Kiểm tra điều chỉnh cơ bản
Hệ thống lái có vấn đề Kiểm tra hệ thống lái
- Bánh xe siết sai vành bánh ở trống phanh
- Bánh không cân bằng
Kiểm tra/Thay thế vành
• Tự chẩn đoán ABS/ASR:
- Giám sát hệ thống an toàn:
Hệ thống ABS/ASR yêu cầu cao về độ an toàn và độ tin cậy Trước khi khởi động, ECU tổng thực hiện tự chẩn đoán và kiểm tra các ECU khác, đồng thời theo dõi cảm biến tốc độ bánh xe, van điều áp và toàn bộ hệ thống ABS Việc phát hiện lỗi trong hệ thống ABS/ASR có thể khiến hệ thống không hoạt động và báo đèn cảnh báo.
- Đặc tính tự chẩn đoán:
Hệ thống giám sát an toàn và tính năng tự chẩn đoán trong bộ điều khiển ABS/ASR cho phép phát hiện và xử lý lỗi ngay lập tức và an toàn Khi phát hiện lỗi, bộ điều khiển sẽ đọc mã lỗi từ máy tính tại nơi bảo dưỡng, giúp xác định và khắc phục các lỗi tạm thời như sự cố ở nút kết nối.
Các mã lỗi có thể được đọc bằng một máy Hi-scan và tự chẩn đoán bằng các tín hiệu nhấp nháy của đèn ASR
• Tự chẩn đoán trên xe:
Hình 3.1: Tự chẩn đoán lỗi ở hệ thống ABS/ASR
Hệ thống ABS hoạt động bình thường khi đèn ABS sáng lên khi bật nguồn ắc quy và tắt khi xe khởi động Tuy nhiên, nếu có sự cố xảy ra trong hệ thống ABS trong quá trình vận hành, đèn ABS sẽ chớp liên tục, cảnh báo người lái về vấn đề cần được kiểm tra.
+ Mã lỗi từ bộ nhớ hoặc thiết bị lập 16 mã chớp được lưu trong cấu hình hệ thống ECU và bộ nhớ lỗi
+ Mã chớp sử dụng đèn ASR, có thể đọc lỗi với nút tự chẩn đoán và sử dụng bảng mã chớp
+ Để mở hệ thống tự chẩn đoán bằng mã chớp hãy giữ nút tự chẩn đoán trong hai giây và sau đó thả nó ra
+ Nhấn nút một lần của nó sẽ chỉ báo cấu hình hệ thống và một mã lỗi Nhấn nút tự chuẩn đoán một lần nữa để đọc mã lỗi
+ Đèn ASR chỉ báo một mã lỗi mỗi khi ấn nút
+ Sau khi đọc ở ngoài mọi mã lỗi lưu trong bảng mã chớp Mã cuối cùng có thể đọc liên tục
Bỏ qua quá trình tự chẩn đoán trong 5 phút hoặc lâu hơn, hoặc khởi động lại thiết bị, tính năng tự chẩn đoán sẽ tự động đọc lại tất cả thông tin và cấu hình hệ thống từ đầu.
Hình 3.2: Kiểm tra lỗi ABS/ASR bằng mã chớp
+ Mỗi mã lỗi bao gồm mã hỏng tín hiệu phanh, gồm ba khối: Khối đầu đọc ở số thứ 100, khối hai số 10 và khối ba ở số 1
Sau đó ABS ECU sẽ xoá tất cả các mã lỗi khi ấn nút tự chẩn đoán khi đèn báo ABS đang chớp
+ ABS ECU có thể lưu tới 16 lỗi khác nhau cùng lúc
+ Truyền mã lỗi đã ấn bằng ấn nút điều khiển chẩn đoán Lỗi thành phần (số thứ
1) và kiểu lỗi (số thứ 2) hiển thị
Hình 3.3: Xóa lỗi ABS/ASR
Hình 3.4: Truyền mã lỗi ABS/ASR
Khi khởi động xe, các mã sự cố lỗi sẽ được dò ra và truyền đi trước Thời gian chạm vào hệ thống phải ít nhất một giây trước khi nhấn nút chẩn đoán Việc truyền mã lỗi có thể kết thúc bất kỳ lúc nào ngay khi nhấn nút chẩn đoán.
• Các bước thực hiện kiểm tra Hi-scan:
Bước 1: Tắt chìa khoá khởi động
Bước 2: Quét để nối dụng cụ Hi-scan với đầu nối dữ liệu
Bước 4: Sử dụng dụng cụ Hi-scan kiểm tra mã chẩn đoán sự cố
Bước 5: Khi sửa chữa sự cố hoặc sửa chữa thường, hãy bật chuyển đổi và xoá bộ nhớ lỗi
Bước 6: Tháo dụng cụ Hi-scan
• Bộ điều khiển điện EST:
Hình 3.5: Kiểm tra Hi-scan
- Hệ thống guốc hãm được điều khiển bởi bộ điều khiển điện
- Bộ điều khiển này tiếp nhận và xử lý các tín hiệu khác nhau:
Khi tín hiệu từ cần được chọn mức phanh, van cuộn tụ và van cuộn tương ứng sẽ được kích hoạt Quá trình này kích hoạt bình dự trữ dầu và hệ thống điều khiển thủy lực chặn Dầu trong bình sẽ ngay lập tức chảy vào các mạch của hệ thống guốc hãm.
Tín hiệu từ hệ thống ABS sẽ ngay lập tức tắt guốc hãm Khi hệ thống ABS cho phép, guốc hãm sẽ tự động hoạt động trở lại, với lực xiết phanh tăng lên theo mức đã được thiết lập trong đường cong đặc tính.
+ Tín hiệu tốc độ từ cảm biến xung điện hệ thống guốc hãm giới hạn nguồn phanh tốc độ và được dùng để cho phép vận hành Bremsomat
Tín hiệu nhiệt từ nước làm mát giúp bộ điều khiển điện điều chỉnh nguồn hệ thống guốc hãm, ngăn chặn nhiệt độ nước làm mát vượt quá mức tối đa, với giá trị chuẩn là 105 độ C.
Bộ Bremsomat cho phép tài xế duy trì tốc độ an toàn khi xuống dốc, tự động điều chỉnh lực phanh cần thiết để đảm bảo sự ổn định và an toàn trong quá trình lái xe.
• Các chức năng an toàn mất tác dụng:
Hệ thống guốc hãm được trang bị các chức năng an toàn bổ sung, giúp giới hạn hoạt động của guốc hãm khi phát hiện bất kỳ sự cố nào trong mạch điện, như đứt hoặc chạm mạch.
Lỗi trong bộ chọn mức phanh hoặc mất tín hiệu mức phanh có thể dẫn đến việc guốc hãm bị vô hiệu hóa Mức phanh cao nhất tương ứng với số lượng tín hiệu mức phanh, do đó, nếu tín hiệu ở mức một gặp sự cố, hệ thống phanh sẽ không hoạt động hiệu quả.
Mô hình hệ thống phanh lái treo của xe ô tô con
Mục đích
bên trong Từ đó hiểu rõ hơn về việc bảo dưỡng sửa chữa 3 hệ thống trên.
Chuẩn bị vật tư
dụng cụ hàn, các thanh sắt để làm khung mô hình, các bánh xe để di chuyển mô hình, khung tên ghi nhóm sinh viên thực hiện
4.3 Phương pháp cắt: để thấy rõ cấu tạo của 3 hệ thống:
+ Hệ thống treo: bộ phận giảm chấn , đàn hồi , dẫn hướng
Hệ thống lái bao gồm các thành phần quan trọng như vành tay lái, trục lái và các chi tiết cơ cấu lái Ngoài ra, các chi tiết dẫn động lái, hình thang lái, van xoay, rotuyn lái, mayer chính và mayer phụ cũng đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo khả năng điều khiển và ổn định cho phương tiện.
+ Hệ thống phanh: Bàn đạp phanh, xy lanh phanh chính, bầu trợ lực phanh, dây dẫn dầu, đĩa phanh, xylanh con, má phanh, khung treo phanh…
4.4 Các bước tiến hành hoàn thiện mô hình hệ thống phanh lái treo:
Bước 1: Tiến hành tháo rã các chi tiết từ xe Camry
Bước 2: Vệ sinh tất cả các chi tiết
Bước 3: Tiến hành cắt các chi tiết đợt 1
Bước 4: Lắp ráp các chi tiết thành cụm, tiến hành cắt các chi tiết đợt 2, để lộ kết cấu bên trong hệ thống
Bước 5: Tiến hành phun sơn các chi tiết thành màu đen
Bước 6: Xác định kích thước khung giá đỡ, bảng tên mô hình, gia công phần khung sàn, hàn 4 bánh xe di chuyển mô hình
Hình 4.2: Bộ phận giảm chấn đã cắt vỏ lộ cấu tạo bên trong Hình 4.1: Hoàn thiện mô hình hệ thống treo độc lập
4.5 Qua mô hình thực tế thấy được rõ hơn cấu tạo hệ thống phanh lái treo:
Hình 4.3: Cắt xi lanh con của phanh bánh xe
Mô hình giúp ta hiểu rõ hơn :
Góc đặt bánh xe là yếu tố quan trọng trong thiết kế ô tô, ảnh hưởng đến tính ổn định và khả năng điều khiển của xe Để đảm bảo xe di chuyển thẳng và dễ dàng quay vòng khi vào cua, bánh xe cần được lắp đặt với một góc nhất định so với mặt đường và hệ thống treo Các góc này, được gọi là góc đặt bánh xe, có nhiều công dụng và chức năng thiết yếu cho hiệu suất của xe.
• Trên ô tô thông thường có 5 loại góc đặt bánh xe:
Hình 4.4: Mô hình hệ thống phanh, lái, treo ô tô
Góc đặt camber là góc nghiêng của bánh xe khi nhìn từ phía trước, được xác định bởi đường tâm của bánh xe và đường thẳng vuông góc với mặt đường.
Phần bánh xe được nghiêng ra ngoài gọi là Camber Dương (+), phần bánh xe nghiêng vào trong gọi là Camber âm (-)
+ Làm giảm lực quay vòng
+ Làm giảm tải trọng thẳng đứng
+ Giảm sự biến dạng các bộ phận treo và bạc lót
Góc kingpin là đường thẳng nối giữa khớp cầu trên và khớp cầu dưới, đồng thời là tâm quay của bánh xe trước khi xoay vô lăng Góc này được ký hiệu là θ b, thể hiện góc nghiêng của trục lái.
L: Độ lệch kingpin (Đây là khoảng cách đo được trên mặt đất từ đường tâm của lốp đến giao điểm của đường tâm trục lái và mặt đường)
Giảm lực đánh lái là quá trình khi bánh xe quay sang phải hoặc trái, với tâm quay ở trục xoay đứng và bán kính quay phụ thuộc vào độ lệch Độ lệch càng lớn sẽ dẫn đến mô-men cản quay tăng lên do sức cản của lốp xe, làm tăng lực lái Tuy nhiên, độ lệch giảm nhờ góc kingpin sẽ giúp giảm lực đánh lái.
Giảm lực phản hồi là điều cần thiết, bởi nếu khoảng lệch quá lớn, lực dẫn động hoặc lực hãm sẽ tạo ra mô-men quay quanh trục xoay đứng lớn, tỷ lệ thuận với khoảng lệch.
Góc nghiêng của trục lái tăng cường độ ổn định khi xe di chuyển trên đường thẳng, giúp bánh xe tự động quay trở về vị trí chạy thẳng sau khi đã thực hiện các vòng cua.
Góc Caster được xác định bởi góc nghiêng giữa trục xoay đứng và đường thẳng đứng khi nhìn từ cạnh xe Nếu trục xoay đứng nghiêng về phía sau, nó được gọi là góc Caster Dương (+), trong khi trục nghiêng về phía trước được gọi là góc Caster Âm (-).
Góc caster đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định xe khi di chuyển trên đường thẳng, trong khi khoảng caster ảnh hưởng đến khả năng trả lái của bánh xe sau khi vào cua Nếu các bánh xe có góc caster dương lớn, độ ổn định trên đường thẳng sẽ tăng lên, nhưng điều này có thể gây khó khăn khi xe di chuyển trên đường vòng.
+Độ ổn định chạy thẳng và hồi vị bánh xe: Độ ổn định trên đường thẳng nhờ có góc caster
Khi trục đứng quay, bánh xe vào đường vòng với góc caster sẽ khiến lốp nghiêng so với mặt đường, tạo ra mô men kích, có xu hướng nâng thân xe lên.
Mô men kích này hoạt động như một lực hồi vị bánh xe, giúp xe trở về vị trí nằm ngang và duy trì sự ổn định khi di chuyển trên đường thẳng.
+ Hồi vị bánh xe nhờ có khoảng caster
Nếu bánh xe có góc caster, giao điểm giữa trục xoay đứng và mặt đường sẽ nằm phía trước điểm tiếp xúc của lốp xe với mặt đường.
Lực kéo từ lốp xe được kéo về phía trước giúp duy trì sự ổn định cho bánh xe, ngăn chặn các lực có thể làm mất cân bằng và đảm bảo bánh xe di chuyển thẳng một cách ổn định.
✓ Bán kính quay vòng: Đây là góc quay của một trong các bánh trước khi quay vô lăng
Bánh xe trước của ô tô quay với hai góc khác nhau, tạo ra các vòng tròn có tâm trùng nhau Điều này giúp đảm bảo tính năng quay vòng hiệu quả của xe.
Giảm lực đánh lái là quá trình khi bánh xe quay sang phải hoặc trái, với tâm quay là trục xoay đứng và bán kính quay là khoảng lệch Độ lệch càng lớn thì mô-men cản quay càng tăng do sức cản quay của lốp xe, dẫn đến lực lái tăng lên Tuy nhiên, độ lệch giảm nhờ góc kingpin sẽ làm giảm lực đánh lái.
Qua mô hình thực tế thấy được rõ hơn cấu tạo hệ thống phanh lái treo
Hình 4.3: Cắt xi lanh con của phanh bánh xe
Mô hình giúp ta hiểu rõ hơn :
Góc đặt bánh xe là một phần quan trọng của xe ô tô hiện đại, mang lại nhiều công dụng và chức năng thiết yếu Để đảm bảo chuyển động ổn định, xe ô tô cần có khả năng di chuyển thẳng tốt và khả năng quay vòng khi vào cua Vì vậy, các bánh xe phải được lắp đặt với góc nhất định so với mặt đường và hệ thống treo, tùy thuộc vào mục đích sử dụng cụ thể Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất và an toàn của xe, đồng thời giảm thiểu rủi ro khi vận hành.
• Trên ô tô thông thường có 5 loại góc đặt bánh xe:
Hình 4.4: Mô hình hệ thống phanh, lái, treo ô tô
Góc đặt camber là góc nghiêng của bánh xe khi nhìn từ phía trước, được xác định bởi đường tâm của bánh xe và đường thẳng vuông góc với mặt đường.
Phần bánh xe được nghiêng ra ngoài gọi là Camber Dương (+), phần bánh xe nghiêng vào trong gọi là Camber âm (-)
+ Làm giảm lực quay vòng
+ Làm giảm tải trọng thẳng đứng
+ Giảm sự biến dạng các bộ phận treo và bạc lót
Góc kingpin là đường thẳng nối giữa khớp cầu trên và khớp cầu dưới, cùng với tâm quay của bánh xe trước khi thực hiện việc quay vô lăng Góc kingpin (θ b) thể hiện góc nghiêng của trục lái, ảnh hưởng đến khả năng điều khiển và ổn định của xe.
L: Độ lệch kingpin (Đây là khoảng cách đo được trên mặt đất từ đường tâm của lốp đến giao điểm của đường tâm trục lái và mặt đường)
Giảm lực đánh lái xảy ra khi bánh xe quay sang phải hoặc trái, với tâm quay là trục xoay đứng và bán kính quay là khoảng lệch Độ lệch càng lớn thì mô-men cản quay cũng tăng, do sức cản quay của lốp xe, dẫn đến lực lái tăng lên Tuy nhiên, độ lệch giảm nhờ góc kingpin sẽ làm giảm lực đánh lái.
Giảm lực phản hồi là điều cần thiết, vì nếu khoảng lệch quá lớn, lực dẫn động hoặc lực hãm sẽ tạo ra mô-men quay quanh trục xoay đứng lớn, tỷ lệ thuận với khoảng lệch.
Góc nghiêng của trục lái giúp tăng độ ổn định khi xe di chuyển trên đường thẳng, cho phép bánh xe tự động quay trở về vị trí chạy thẳng sau khi đã thực hiện các vòng.
Góc Caster được xác định bởi góc nghiêng giữa trục xoay đứng và đường thẳng đứng khi nhìn từ bên cạnh xe Nếu trục xoay đứng nghiêng về phía sau, nó được gọi là góc Caster Dương (+), trong khi nếu trục nghiêng về phía trước, nó được gọi là góc Caster Âm (-).
Góc caster ảnh hưởng đến độ ổn định của xe khi di chuyển trên đường thẳng, trong khi khoảng caster tác động đến khả năng trả lái của bánh xe sau khi vào cua Nếu các bánh xe có góc caster dương lớn, xe sẽ ổn định hơn khi chạy thẳng, nhưng sẽ khó khăn hơn khi vào đường vòng.
+Độ ổn định chạy thẳng và hồi vị bánh xe: Độ ổn định trên đường thẳng nhờ có góc caster
Khi trục đứng quay để xe vào đường vòng, bánh xe có góc caster sẽ nghiêng so với mặt đường, tạo ra mô men kích, làm tăng xu hướng nâng thân xe lên.
Mô men kích này hoạt động như một lực hồi vị bánh xe, giúp đưa thân xe trở lại vị trí ngang và duy trì sự ổn định khi di chuyển trên đường thẳng.
+ Hồi vị bánh xe nhờ có khoảng caster
Khi bánh xe có góc caster, giao điểm giữa trục xoay đứng và mặt đường sẽ nằm phía trước điểm tiếp xúc giữa lốp xe và mặt đường.
Lực kéo từ lốp xe được kéo về phía trước giúp duy trì sự ổn định của bánh xe, ngăn chặn các lực có thể làm mất cân bằng và đảm bảo bánh xe chạy thẳng một cách ổn định.
✓ Bán kính quay vòng: Đây là góc quay của một trong các bánh trước khi quay vô lăng
Bánh xe trước của ô tô quay với góc khác nhau ở bên trong và bên ngoài, tạo ra các vòng tròn có tâm trùng nhau Điều này đảm bảo tính năng quay vòng hiệu quả của xe.
Giảm lực đánh lái xảy ra khi bánh xe quay sang phải hoặc trái, với tâm quay là trục xoay đứng và bán kính quay là khoảng lệch Độ lệch càng lớn sẽ tạo ra mô-men cản quay lớn hơn do sức cản của lốp xe, dẫn đến lực lái tăng lên Tuy nhiên, độ lệch giảm nhờ góc kingpin sẽ giúp giảm lực đánh lái.
Giảm lực phản hồi là rất quan trọng, vì nếu khoảng lệch quá lớn, lực dẫn động và lực hãm sẽ tạo ra mô-men quay lớn quanh trục xoay đứng, tỷ lệ thuận với khoảng lệch đó.