Nghiên ứu thiết kế mô hình hệ thống phanh ó bộ hống hãm ứng bánh xe (abs) phụ vụ ho đào tạo

Xuất phỏt từ thực tế trờn, đề tài: “Nghiờn cứu thiết kế mụ hỡnh hệ thống phanh cú bộ chống hóm cứng bỏnh xe ABS phục vụ đào tạo” sẽ gúp phần đỏng kể trong quỏ trỡnh dạy học ở cỏc trường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

NGUYỄN TẤN HẢI

PHANH CÓ BỘ CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE (ABS)

PHỤC VỤ CHO ĐÀO TẠO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ 3

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU 7

LỜI NÓI ĐẦU 8

CHƯƠNG 1TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH PHỤC VỤ ĐÀO TẠO DẠY NGHỀ 10

1.1 Thực trạng dạy học trong các trường nghề 10

1.1.1 Những vấn đề chung 10

1.1.2 Các mô hình giảng dạy chủ yếu hiện nay 12

1.2 Tình hình dạy học tại cơ sở đào tạo 15

1.2.1 Mô hình dàn trải hệ thống treo lái tổng hợp 15

1.2.2 Mô hình dàn trải hệ thống điều hòa không khí tự động 16

1.2.3 Mô hình dàn trải hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử xe ô tô Toyota Camry 1999 17

1.2.4 Mô hình dàn trải hệ thống điện xe ôtô 18

1.2.5 Mô hình dàn trải hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử xe ô tô Toyota Camry 2010 19

1.3 Mục tiêu, phương pháp nghiên cứu và nội dung đề tài 20

1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu 20

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu 22

1.3.3 Nội dung đề tài 22

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE 23

2.1 Mô hình động lực học ô tô khi phanh 23

2.1.1 Động lực học bánh xe 23

2.1.2 Hiện tượng trượt lết của bánh xe khi phanh 24

2.2.2 Mô hình phẳng ô tô khi phanh 26

2.2.3 Điều kiện phanh tối ưu 28

2.2 Đặc tính trượt và bộ chống hãm cứng bánh xe 29

2.2.1 Đặc tính trượt lý tưởng 29

2.2.2 Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS 33

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH ABS 39

3.1 Các phương án thiết kế mô hình ABS 39

3.1.1 Mô hình ¼ 39

3.2 Thiết kế chế tạo mô hình ABS 41

3.2.1 Thiết kế, chế tạo các chi tiết cơ khí 42

3.2.2 Thiết kết các mạch đánh Pan 47

3.2.3 Cảm biến vận tốc góc bánh xe 50

3.2.4 Lựa chọn đồng hồ đo áp suất dẫn động thủy lực 52

3.2.5 Các thông số cơ bản của mô hình 52

3.3 Thiết kế bài giảng cho mô hình hệ thống phanh ABS 55

3.3.1 Dạng bài giảng phân tích cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống 55

3.3.2 Dạng bài giảng về kiểm tra các thông số làm việc 63

3.3.3 Bài giảng về bảo dưỡng và sửa chữa 65

3.3.4 Bài giảng về hệ thống chẩn đoán 81

3.3.5 Bài giảng về kiểm tra và sửa chữa mạch điện 90

3.3.6 Bài giảng về cảm biến tốc độ bánh xe 91

3.3.8 Bài giảng về mạch nguồn 100

KẾT LU N 106

TÀI LIỆU THAM KHẢO 108

DANH MỤC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Mô hình dạy học nguyên lý ôtô 13

Hình 1.2 Mô hình cắt bổ các cụm, hệ thống trên ôtô 14

Hình 1.3 Thiết bị thực hành sửa chữa hộp số ôtô 15

Hình 1.4 Hệ thống treo lái tổng hợp 16

Hình 1.5 Mô hình hệ thống điều hòa không khí tự động 17

Hình 1.6 Hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử xe Toyota Camry 2009 18

Hình 1.7 Hệ thống điện xe ôtô 19

Hình 1.8 Hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử trên xe Toyota Camry 2010 20

Hình 2.1 Sơ đồ lực và mô men tác dụng lên bánh xe khi phanh 23

Hình 2.2 Trạng thái lăn của bánh xe khi có trượt lết 25

Hình 2.3 Sơ đồ các lực, mômen tác dụng lên ô tô khi phanh 27

Hình 2.4 Đồ thị hệ số bám dọc x và hệ số bám y 30

Hình 2.6 Đồ thị đặc tính trượt lý tưởng 32

Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống phanh ABS 33

Hình 2.8 Sự thay đổi các thông số mô men phanh M p , áp suất dẫn động 35

phanh p và gia tốc J của bánh xe khi phanh có ABS 35

Hình 2.9 Sơ đồ làm việc của chu kỳ hai pha (a) và chu kỳ ba pha (b) 36

Hình 2.10 Đồ thị thay đổi tốc độ góc b của bánh xe, tốc độ ô tô v và độ trượt  theo thời gian t khi phanh có hệ thống chống hãm cứng ABS 37

Hình 3.1 Sơ đồ mô hình hệ thống phanh ABS 1/4 39

Hình 3.4 Kết cấu cơ cấu ép bánh xe 45

Hình 3.5 Sơ đồ lực 46

Hình 3.6 Sơ đồ lực ngang tác dụng vào mối ghép ren 47

Hình 3.7 Sơ đồ mạch của hệ thống 48

Hình 3.8 Mạch đánh pan được thiết kế nằm trên bảng tap lô 49

Hình 3.9 Mạch đánh pan cảm biến 49

Hình 3.10 Mạch đánh pan rơ le 50

Hình 3.11 Cấu tạo và hoạt động của cảm biến vận tốc bánh xe và vị trí lắp trên mô hình 51

Hình 3.12 Mạch xử lý (a) và tín hiệu cảm biến vận tốc bánh xe trước và sau xử lý (b) 51

Hình 3.13 Sơ đồ đo áp suất phanh và đồng hồ đo áp suất chân không 52

Hình 3.14 Bản vẽ kích thước chi tiết khung giá 53

Hình 3.15 Khung giá mô hình 54

Hình 3.15 Sơ đồ các cụm chức năng hệ thống phanh dẫn động thủy lực có bộ chống hãm cứng ABS 56

Hình 3.16 Bộ chấp hành ABS 57

Hình 3.17 Hộp điều khiển ABS (ECU) 57

Hình 3.18 Sơ đồ bộ cảm biến tốc độ 58

Hình 3.19 Sơ đồ tạo áp lực phanh 59

Hình 3.20 Sơ đồ giữ áp lực phanh 60

Hình 3.21 Sơ đồ trả áp lực phanh 60

Hình 3.22 Kết cấu phanh đĩa 63

Hình 3.22 Sơ đồ mạch kiểm tra cảm biến 64

Hình 3.23 Sơ đồ mạch kiểm tra rơ le 64

Hình 3.24 Đồng hồ báo áp suất dầu 65

Hình 3.25 Xi lanh chính loại kép 66

Hình 3.26 Cấu tạo xi lanh chính loại kép 67

Hình 3.27 Tháo dầu phanh 71

Hình 3.28 Cách tháo xy lanh chính 71

Hình 3.29 Thay thế phụ kiện xy lanh chính 72

Hình 3.30 Cách tháo phanh hãm 72

Hình 3.31 Các bước tháo piston 73

Hình 3.32 Vệ sinh xy lanh chính 74

Hình 3.33 Tháo xy lanh chính 75

Hình 3.34 Các bước tháo xy lanh chính 76

Hình 3.35 Xả khí xy lanh chính 77

Hình 3.36 Các bước xả khí xy lanh chính 78

Hình 3.37 Sơ đồ lắp xy lanh phanh chính 79

Hình 3.38 Chiều siết đai ốc 80

Hình 3.39 Sơ đồ xả khí dầu phanh 80

Hình 3.40 Các bước xả khí dầu phanh 81

Hình 3.41 Máy chẩn đoán CARMAN SCAN VG 82

Hình 3.42 Máy chẩn đoán G-Scan và dây cáp kết nối DLC3 82

Hình 3.43 Kết nối máy chẩn đoán với mô hình 83

Hình 3.44 Màn hình chính của máy G-Scan 83

Hình 3.45 Chọn hãng xe 84

Hình 3.46 Chọn dòng xe phù hợp 84

Hình 3.47 Chọn hệ thống cần chẩn đoán 85

Hình 3.48 Chọn "Phân tích mã lỗi chẩn đoán (DTC)" 85

Hình 3.49 Màn hình chẩn đoán mã lỗi (1- Mã lỗi; 2- Tên mã lỗi) 85

Hình 3.50 Chọn "Xóa" để xóa mã lỗi 86

Hình 3.51 Nối tắt cực TC và CG của DLC3 87

Hình 3.52 Một số mã DTC 88

Hình 3.53 Vị trí CG và TC 88

Hình 3.54 Vị trí đèn ABS 89

Hình 3.55 Sơ đồ mạch điện cơ cấu chấp hành 91

Hình 3.56 Nguyên lý cảm biến tốc độ bánh xe 92

Hình 3.57 Sơ đồ mạch cảm biến tốc độ bánh xe 94

Hình 3.58 Kiểm tra trực quan cảm biến tốc độ 97

Hình 3.59 Giắc kết nối cảm biến 98

Hình 3.60 Sơ đồ mạch nguồn ECU điều khiển trượt 101

Hình 3.61 Vị trí chân IG1 102

Hình 3.62 Vị trí chân ECU-IG và AM1 103

Hình 3.63 Vị trí Rơ le nguồn số 1 104

Hình 3.64 Vị trí GND1 và GND2 105

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự tiến bộ không ngừng của các ngành khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp chế tạo ôtô trên thế giới hiện nay ngày càng được hoàn thiện và nâng cao, đáp ứng những mục tiêu chủ yếu về khả năng chuyên chở, về tốc độ,

độ bền, an toàn, tiện nghi và kinh tế Các cụm tổng thành, các cơ cấu, hệ thống không ngừng được cải tiến

Hệ thống phanh có trang bị bộ chống hãm cứng bánh xe, hay còn gọi hệ thống phanh ABS đã được sử dụng vào những năm cuối thập kỷ 60, mới đầu chúng chỉ được trên những xe hiện đại, đến giữa thập niên 80 hệ thống phanh ABS trở thành phổ biến và ngày nay nó trở thành một trang bị tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng xe

Trong lĩnh vực đào tạo của các trường kỹ thuật chuyên nghiệp, đặc biệt là các trường dạy nghề; để người học tiếp cận được công nghệ, việc chế tạo phương tiện dạy học là một vấn đề đang được chú trọng và các trường quan tâm phát triển Các học cụ truyền thống trước đây: Bản vẽ, tranh cấu tạo, mô hình cắt bổ, phim chiếu v.v có ưu điểm mô tả được cấu tạo bên trong của cơ cấu, hệ thống,

dễ sử dụng, giá thành rẻ Nhược điểm chưa mô phỏng được quá trình làm việc của hệ thống Xuất phát từ thực tế trên, đề tài: “Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe (ABS) phục vụ đào tạo” sẽ góp phần đáng kể trong quá trình dạy học ở các trường kỹ thuật dạy nghề và phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học

Mục tiêu của đề tài dựa trên cơ sở các loại vật tư, chi tiết của hệ thống phanh có trang bị ABS có sẵn, nghiên cứu thiết kế mô hình để mô tả cấu tạo các chi tiết, mô phỏng được quy trình tháo lắp và nguyên lý hoạt động các cụm chi tiết và cả hệ thống Do khả năng trình độ và điều kiện thực hiện luận văn có hạn, nên mục tiêu đề ra của luận văn còn nhiều điểm chưa hoàn thiện rất mong được sự

tham gia đóng góp của các thầy giáo, các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn;

Tôi xin chân thành cám ơn thầy giáo hướng dẫn TS Dương Ngọc Khánh cùng tập thể các thầy giáo trong Viện Cơ khí - Động lực - trường Đại học Bách khoa Hà Nội, các bạn đồng nghiệp đã tận tình giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn

Tác giả

Nguyễn Tấn Hải

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH PHỤC VỤ ĐÀO TẠO DẠY NGHỀ 1.1 Thực trạng dạy học trong các trường nghề

1.1.1 Những vấn đề chung

Sau hơn 20 năm thực hiện đường lối đổi mới, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước chúng ta đã đạt được những thành tựu rất quan trọng trong phát triển kinh tế- xã hội Vấn đề nâng cao chất lượng đào tạo luôn là mục tiêu hàng đầu của các trường chuyên nghiệp kỹ thuật nói chung và đối với trường dạy nghề nói riêng, học sinh - sinh viên (HSSV) sau khi học xong ra trường phải đáp ứng yêu cầu của xã hội về các mặt kiến thức, kỹ năng và thái độ; đặc biệt trong thời kỳ kinh tế hội nhập Để đạt được mục tiêu trên khâu then chốt là các hoạt động của quá trình dạy và học, quá trình người học lĩnh hội kiến thức, tiếp cận công nghệ, ngoài những nội dung thuyết trình truyền đạt của người dạy, một công cụ hỗ trợ đắc lực đó là phương tiện dạy học (hay mô hình dạy học); đó là phương tiện giúp cho người học tiếp thu kiến thức nhanh nhất

Đến nay trong cả nước có 2052 cơ sở dạy nghề (trong đó có 62 trường cao đẳng nghề, 235 trường trung cấp nghề Số lượng cơ sở dạy nghề tư thục tăng nhanh, đã có một số cơ sở dạy nghề có vốn đầu tư nước ngoài Hiện có 789 cơ sở dạy nghề ngoài công lập Quy mô đào tạo nghề tăng nhanh, giai đoạn 2001-2006 dạy nghề cho 6,6 triệu người (tăng bình quân hàng năm 6,5%), trong đó dạy nghề dài hạn đạt 1,14 triệu người, dạy nghề ngắn hạn đạt 5,46 triệu người Năm

2007 cả nước tuyển sinh được 1.436.500 người, trong đó trung cấp nghề là 151.000 và cao đẳng nghề là 29.500 người Quy mô dạy nghề trong những năm qua tăng nhanh đã nâng tỷ lệ lao động qua đào tạo nghề từ 13,4% năm 2001 lên

khoảng 24% năm 2007, góp phần thúc đẩy quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế,

cơ cấu lao động [8]

Theo kết quả kiểm định chất lượng năm 2011, Hội đồng kiểm định chất lượng dạy nghề đã nghiên cứu xem xét đánh giá kiểm định 37 cơ sở dạy nghề Kết quả kiểm định tại 37 cơ sở dạy nghề cho thấy 17 cơ sở đạt cấp độ 3 (đạt tiêu chuẩn cao); 17 cơ sở dạy nghề đạt cấp độ 2 (cùng chiếm 45,95%) và 3 cơ sở dạy nghề đạt cấp độ 1 (chiếm 8,1%)

Các trường không đạt chuẩn hoặc đạt chuẩn thấp chủ yếu là do còn thiếu đội ngũ giáo viên, cơ sở vật chất (phương tiện, thiết bị, phòng học v.v ) Chính

vì vậy cơ sở vật chất và phương tiện dạy học là nhu cầu cấp bách để nâng cao chất lượng và mở rộng quy mô đào tạo Công tác nghiên cứu khoa học và chế tạo phương tiện dạy học là một nội dung không thể thiếu trong kế hoạch công tác hàng năm của các trường Hiện nay có các phương tiện dạy học cơ bản như sau:

- Tranh vẽ có khả năng mô tả được mối liên kết giữa các cụm, các bộ phận, thể hiện được hình dáng kết cấu bên ngoài, kết cấu chi tiết bên trong của

hệ thống, giá thành phương tiện rẻ, dễ sử dụng ở mọi nơi mọi chỗ Nhưng nó còn hạn chế sơ đồ, tranh vẽ không thể hiện được nguyên tắc hoạt động, mô tả được quá trình làm việc của hệ thống;

- Sơ đồ nguyên lý hệ thống phần nào diễn tả được nguyên tắc hoạt động và quá trình làm việc của hệ thống, giá thành rẻ, thuận tiện sử dụng được ở mọi nơi, bảo quản dễ dàng Nhưng sơ đồ hệ thống thường chỉ là sơ đồ hình khối không

mô tả được mối liên kết giữa các cụm, các bộ phận, kết cấu bên trong của hệ thống;

- Bản vẽ cấu tạo, có khả năng giúp người học nhận biết hình dáng kết cấu bên ngoài, cấu tạo các bộ phận bên trong, sự lắp ghép giữa các bộ phận của hệ

thống; nhược điểm bản vẽ cấu tạo không thể hiện được nguyên tắc hoạt động,

mô tả được quá trình làm việc của hệ thống;

- Mô hình cắt bổ, có thể là mô hình cắt bổ từ vật thật hoặc mô hình nhân tạo được làm bằng các loại chất liệu khác nhằm mô tả cấu tạo các bộ phận bên trong của hệ thống, có ưu điểm giúp người học nhận dạng các chi tiết hệ thống Nhược điểm của mô hình cắt bổ chỉ là mô hình chết, không có khả năng làm cho

hệ thống hoạt động được;

- Mô hình dàn trải (mô hình sống có thể được xây dựng từ một hệ thống có thực được tháo ra từ thiết bị) nhằm để mô tả quá trình hoạt động của hệ thống Người học có thể quan sát được bên ngoài, khám phá được quá trình hoạt động các bộ phận bên trong hệ thống Đây là mô hình sống nên có thể tháo rời chi tiết, quan sát kết cấu các chi tiết theo các góc nhìn khác nhau; thực hành được quy trình tháo lắp các chi tiết của hệ thống; đặc biệt nó còn cho phép mô phỏng được nguyên lý hoạt động của hệ thống và sử dụng các thiết bị chẩn đoán để chẩn đoán các lỗi của hệ thống Tuy nhiên việc xây dựng được mô hình cũng cần đòi hỏi công phu, quá trình khai thác sử dụng dựa vào trình độ, kỹ năng tay nghề của người dạy phải đáp ứng để làm chủ được kỹ thuật, xử lý và khai thác thành thạo thì mô hình mới đem lại hiệu quả

1.1.2 Các mô hình giảng dạy chủ yếu hiện nay

Trong những năm gần đây cùng với sự tiến bộ không ngừng của các ngành khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp chế tạo ôtô trên thế giới ngày càng được hoàn thiện và nâng cao, đáp ứng những mục tiêu chủ yếu về khả năng chuyên chở, về tốc độ, độ bền, an toàn, tiện nghi và kinh tế Trong công tác giảng dạy chuyên ngành ôtô tại các trường, các cơ sở đào tạo nghề hiện nay thì một phương tiện không thể thiếu đối với cả giáo viên và học sinh đó chính là các mô hình dạy học Nhờ có các mô hình dạy học mà người dạy sẽ truyền tải được một khối lượng kiến thức lớn hơn, trực quan hơn và sâu sắc hơn; ngược lại người học sẽ

hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc và sự liên kết của các chi tiết, cụm chi tiết và các hệ thống (kể cả với các chi tiết và cụm chi tiết bên trong mà bình thường nếu xem kết cấu thực sẽ không thể thấy được); các mô hình sẽ giúp họ tiếp cận tốt hơn với thực tế hoạt động của hệ thống trên xe (dạy lái xe, tháo lắp chi tiết v.v…)

Hiện nay, với mỗi cụm, hệ thống của ôtô cần phải có những mô hình hệ thống riêng rẽ để phục vụ cho đào tạo và công tác nghiên cứu khoa học Dưới đây đưa ra một số ví dụ về các mô hình hệ thống trên ôtô

a Mô hình phục vụ giảng dạy nguyên lý ôtô

Hình 1.1 Mô hình dạy học nguyên lý ôtô

Thiết bị sử dụng khung thép chất lượng cao, được gia công cơ khí thành hình, mặt ngoài được phun nhựa sơn màu Phía sau bàn thực hành có lắp cửa mở

để tiện sửa chữa Bên phải có thiết kế các mạch điện sự cố, chân đế có lắp bánh

xe quay di động có phanh hãm để tiện di chuyển hoặc cố định chỗ đặt thiết bị Thiết bị được cấu tạo chắc chắn, bền đẹp

b Mô hình cắt bổ các cụm, hệ thống ôtô

Hình 1.2 Mô hình cắt bổ các cụm, hệ thống trên ôtô

Là mô hình cắt bổ vật thật động cơ, cơ cấu giảm tốc, động cơ giảm tốc

Mô hình này có chức năng thể hiện vị trí các bộ phận chuyển động và trạng thái chuyển động bên trong động cơ đều rõ ràng, dễ nhìn Hiện nay dạng mô hình này được trang bị cho hầu hết các trường đại học, cao đẳng cũng như các trường nghề

c Mô hình hướng dẫn thực hành hộp số

Thiết bị sử dụng khung thép chất lượng cao, được gia công cơ khí thành hình, mặt ngoài được phun nhựa sơn màu Phía sau bàn thực hành có lắp cửa mở để tiện sửa chữa Bên phải có thiết kế các mạch điện sự cố, chân đế có lắp bánh xe quay di động có phanh hãm để tiện di chuyển hoặc cố định chỗ đặt thiết bị Thiết bị được cấu tạo chắc chắn, bền đẹp Mô hình có sử dụng panel dạy học cao cấp có sơ đồ nguyên lý được phun màu, bề mặt có lắp bảo vệ bằng thủy tinh hữu cơ và gắn khung bằng hợp kim nhôm;

Hình 1.3 Thiết bị thực hành sửa chữa hộp số ôtô

1.2 Tình hình dạy học tại cơ sở đào tạo

Trong 18 năm xây dựng và trưởng thành, Trường Cao đẳng nghề số 2 (Bộ Quốc phòng) đào tạo nghề ở 3 trình độ: Cao đẳng, trung cấp và sơ cấp với tổng

số gần 30 ngành, nghề đã đào tạo được hơn 25.000 học viên, trong đó có gần 15.000 học viên là bộ đội xuất ngũ Hiện nay, nhà trường có hơn 120 cán bộ, giáo viên tham gia giảng dạy các ngành nghề như: Hàn, công nghệ ô tô, kỹ thuật sửa chữa lắp ráp máy tính, điện công nghiệp, kế toán doanh nghiệp [9]…Công nghệ ô tô là ngành đào tạo có số lượng học viên hàng năm lớn Trong những năm qua trường đã có sự đầu tư lớn vào con người cũng như thiết bị mô hình phục vụ cho việc giảng dạy Có thể kể đến một số mô hình như sau:

1.2.1 Mô hình dàn trải hệ thống treo lái tổng hợp

Đây là mô hình đạt giải nhì tại hội thi sáng tạo kỹ thuật Quân khu 2 năm 2009

Mô hình có đặc điểm:

- Mô hình mô phỏng hệ thống treo, lái có trợ lực hoạt động được;

- Bơm trợ lực được dẫn động bằng động cơ điện 1 pha

Hình 1.4 Hệ thống treo lái tổng hợp

1.2.2 Mô hình dàn trải hệ thống điều hòa không khí tự động

Năm 2011, trường đã đạt giải nhì tại hội thi sáng tạo kỹ thuật Quân khu 2 với

mô hình hệ thống điều hòa không khí tự động Mô hình này được thiết kế theo yêu cầu của điều hòa ô tô, mô phỏng cấu tạo kiểu mở rộng, có hơn 10 bài kiểm tra và

sự cố máy móc, mạch điện, đường ống, giúp cho học sinh phân tích và xử lý sự

cố, nâng cao kĩ năng thực hành thao tác thực tế cùng với việc học tập lý luận

Hình 1.5 Mô hình hệ thống điều hòa không khí tự động

1.2.3 Mô hình dàn trải hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử xe ô tô Toyota Camry 1999

Năm 2012, trường tham dự hội thi thiết bị dạy nghề tự làm tỉnh Vĩnh Phúc với

mô hình hệ thống phun xăng điện tử trên xe Toyota Camry 1999 Mô hình có đặc điểm như sau:

- Mô hình bao gồm tất cả các bộ phận của hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử trên ô tô hiện đại hoạt động bình thường như trên xe;

- Có thể sử dụng mô hình để thực tập đấu dây cho từng bộ phận và toàn bộ

hệ thống thông qua hệ thống giắc cắm thông minh;

- Mô hình có hệ thống giắc kết nối để kết nối với máy tính hoặc máy chẩn đoán chuyên dùng để chẩn đoán các PAN nhớ trong ECM

Hình 1.6 Hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử xe Toyota Camry 2009

1.2.4 Mô hình dàn trải hệ thống điện xe ôtô

Năm 2012 với mô hình dàn trải hệ thống điện xe ô tô, trường đã đạt giải nhất tại hội thi sáng tạo kỹ thuật Quân khu 2

- Mô hình bao gồm tất cả các hệ thống sử dụng điện trên ô tô hiện đại Tất

cả các hệ thống hoạt động bình thường như trên xe;

- Có thể sử dụng mô hình để thực tập đấu dây cho từng hệ thống và toàn

bộ hệ thống thông qua hệ thống giắc cắm thông minh;

- Mô hình có hệ thống giắc kết nối để kết nối với máy tính hoặc máy chẩn đoán chuyên dùng để chẩn đoán các PAN nhớ trong ECM

Hình 1.7 Hệ thống điện xe ôtô

1.2.5 Mô hình dàn trải hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử xe ô tô Toyota Camry 2010

Đây là mô hình đạt giải nhì tại hội thi thiết bị dạy nghề tự làm toàn quốc năm 2013:

- Mô hình bao gồm tất cả các bộ phận của hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử trên ô tô hiện đại hoạt động bình thường như trên xe;

- Mô hình hệ thống phun xăng đánh lửa điện tử được kết nối sử dụng tin hiệu chung thông qua mạng CAN, có hệ thống khóa điện thông minh hoạt động bình thường như trên xe;

- Cú thể sử dụng mụ hỡnh để thực tập đấu dõy cho từng bộ phận và toàn bộ

hệ thống thụng qua hệ thống giắc cắm thụng minh;

- Mụ hỡnh cú hệ thống giắc kết nối để kết nối với mỏy tớnh hoặc mỏy chẩn đoỏn chuyờn dựng để chẩn đoỏn cỏc PAN nhớ trong ECM

Hỡnh 1.8 Hệ thống phun xăng đỏnh lửa điện tử trờn xe Toyota Camry 2010

1.3 Mục tiờu, phương phỏp nghiờn cứu và nội dung đề tài

1.3.1 Mục tiờu nghiờn cứu

Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực cú bộ chống hãm cứng bánh xe ABS trờn ụtụ là một trong những hệ thống được trang bị ở hầu hết cỏc dũng xe hiện đại Đõy cũng là nội dung được quan tõm và đề cập nhiều trong chương trỡnh

giảng dạy nghề cụng nghệ ụ tụ của cỏc trường đại học, cao đẳng đặc biệt là trong cỏc trường dạy nghề Mụ hỡnh hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực cú bộ chống hãm cứng bánh xe ABS trờn xe ụtụ khụng cú sẵn nếu đặt mua thỡ giỏ thành lại rất cao mà năng lực tài chớnh của nhà trường khụng thể đỏp ứng cựng một lỳc tất cả cỏc thiết bị

Để đỏp ứng yờu cầu giảng dạy cỏc mụ đun bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh, mụ đun thực hành mạch điện cơ bản, mụ đun chẩn đoỏn, mụ đun kiểm tra

và sửa chữa PAN ụtụ trong chương trỡnh dạy nghề Cụng nghệ ụ tụ Trong quỏ trỡnh thực hành giảng dạy, khi triển khai hướng dẫn thực hành sửa chữa hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực cú bộ chống hãm cứng bánh xe ABS trờn xe ụ tụ, tỏc giả thường gặp cỏc vấn đề sau:

- Giỏo viờn khú hướng dẫn, chỉ cho HSSV từng vị trớ cỏc thiết bị trờn xe

do khụng gian lắp đặt thiết bị rất hẹp, cú vị trớ khụng quan sỏt được;

- Số lượng vị trớ để HSSV qua sỏt được rất ớt, mất nhiều thời gian hơn do giỏo viờn phải hướng dẫn từng nhúm HSSV;

- HSSV chưa cú kinh nghiệm tiếp xỳc với hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực cú bộ chống hãm cứng bánh xe ABS trờn xe cú thể gõy hư hỏng, chạm chập, gõy mất an toàn Lóng phớ thời gian và vật tư khi học sinh, sinh viờn chưa thành thạo mà thực hành ngay trờn cỏc dũng xe hiện đại và đắt tiền

Từ đú tụi nhận thấy cần thiết chế tạo một mụ hỡnh hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực cú bộ chống hãm cứng bánh xe ABS trờn xe ụ tụ nhằm giải quyết được những khú khăn trong giảng dạy thực hành, phự hợp với nội dung mụn học, dễ quan sỏt, dễ hiểu, dễ tiếp thu, sinh động, hấp dẫn, tạo được hứng thỳ học tập cho HSSV, đồng thời phỏt huy được tớnh tớch cực, sỏng tạo của người học, hoàn thiện

kỹ năng, vận dụng tốt kiến thức vào thực tế

Ngoài việc trực tiếp phục vụ giảng dạy, việc sản xuất trang thiết bị dạy nghề tự làm, đó trở thành một nội dung quang trọng trong hoạt động sư phạm của cỏ nhõn cũng như đội ngũ giỏo viờn trong toàn trường Hoạt động này đó gúp

phần rèn luyện, nâng cao kỹ năng về chuyên môn, kỹ năng nghiên cứu khoa học,

kỹ năng hoạt động nhóm cho đội ngũ giáo viên

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết để phân tích cơ sở hệ thống phanh ABS và tính toán các thông số cơ bản cần thiết cho mô hình xây dựng Từ

đó thiết kế, chế tạo và lắp ráp thành mô hình hoàn chỉnh

1.3.3 Nội dung đề tài

Đề tài ”Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh

xe (ABS) phục vụ cho đào tạo “ bao gồm 3 chương cơ bản:

Chương 1: Tổng quan về mô hình dạy học cho đào tạo nghề;

Chương 2: Cơ sở lý thuyết bộ chống hãm cứng bánh xe;

Chương 3: Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống phanh có ABS

Hình 2.1 Sơ đồ lực và mô men tác dụng lên bánh xe khi phanh

Trong đó: P - lực đẩy từ khung xe truyền đến;

Gb - tải trọng tác dụng lên bánh xe;

Zb - phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên bánh xe;

Mjb - mô men quán tính;

Mf - mô men cản lăn

Khi người lái tác dụng vào bàn đạp phanh thì ở cơ cấu phanh sẽ tạo ra mô men ma sát còn gọi là mô men phanh Mp nhằm hãm bánh xe lại Lúc đó tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường xuất hiện phản lực tiếp tuyến Pp ngược chiều chuyển động của bánh xe Phản lực này được gọi là lực phanh và được xác định theo biểu thức:

b

p p

r

M

P  (2.1) Trong đó: Mp- mô men phanh tác dụng lên bánh xe;

rd - bán kính động lực học của bánh xe

Lực phanh sinh ra ở bánh xe khác với lực cản tự nhiên, giá trị của nó có thể điều chỉnh từ 0 đến giá trị lớn nhất Ppmax ứng với trường hợp phanh cấp tốc Lực phanh lớn nhất bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt đường:

Ppmax = P = Zb. (2.2) Trong đó:  - hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường

Thực nghiệm chứng tỏ rằng mô men cản lăn trong khi phanh có giá trị rất

bé so với mô men phanh, vì thế có thể bỏ qua, vậy phương trình chuyển động của bánh xe khi phanh như sau:

Pp.rd – Mp = Mjb (2.3)

2.1.2 Hiện tượng trượt lết của bánh xe khi phanh

Trong quá trình phanh ôtô, mô men phanh sinh ra ở cơ cấu phanh tăng lên, đến lúc nào đó sẽ dẫn đến bánh xe bị khóa cứng nghĩa là lúc này bánh xe sẽ bị trượt lết Hình 2.2 thể hiện trạng thái trượt của bánh xe khi phanh để giải thích hiện tượng trượt lết của bánh xe khi phanh

Hình 2.2 Trạng thái lăn của bánh xe khi có trượt lết

Trong đó: v0 - vận tốc lý thuyết của bánh xe;

v - vận tốc thực của bánh xe (cũng là vận tốc thực của xe);

v v v

v

Ở trạng thái trượt lết hoàn toàn, tức là khi phanh bánh xe bị hãm cứng thì:

k = 0, v0 = 0, rl,  = - 1 Dấu (-) chỉ độ trượt khi phanh Trên thực tế, người ta tính độ trượt tương đối:

% 100

Khi bánh xe bị trượt lết hoàn toàn thì hệ số bám  sẽ có giá trị thấp nhất Điều này dẫn đến lực phanh sinh ra giữa bánh xe với mặt đường là nhỏ nhất, dẫn tới hiệu quả phanh thấp nhất và do vậy quãng đường phanh sẽ tăng lên (khi bị hãm cứng thì hiệu quả phanh giảm 25  30%) Không những thế, nếu các bánh

xe trước bị trượt lết sẽ làm mất tính dẫn hướng khi phanh, còn bánh sau bị trượt lết sẽ làm mất tính ổn định khi phanh Vì vậy để tránh hiện tượng trượt lết hoàn toàn bánh xe (không để bánh xe bị hãm cứng khi phanh), trên các ôtô hiện đại có lắp bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh

2.2.2 Mô hình phẳng ô tô khi phanh

a Các giả thiết xây dựng mô hình tính toán

- Khảo sát mô hình phẳng của ôtô, sơ đồ khảo sát là hình chiếu đứng của ôtô, không tính đến ảnh hưởng của chiều rộng bánh xe, các bánh xe của một cầu được quy dẫn coi là một;

- Hệ số bám của các bánh xe ở các cầu bằng nhau;

- Toàn bộ khối lượng của ôtô tập trung tại trọng tâm xe;

- Thân xe được coi là vật rắn đồng nhất đặt đàn hồi trên các cầu xe;

- Xe chuyển động trên đường phẳng, nằm ngang, lớp phủ đồng nhất;

- Phản lực thẳng đứng của đường tác dụng lên bánh xe đi qua trục bánh xe

Sự chuyển dời tâm áp lực được kể đến qua mô men cản lăn;

- Bánh xe tiếp xúc với mặt đường tại một điểm;

- Không kể đến các yếu tố ảnh hưởng của người lái và kết cấu hệ thống phanh là ổn định

a Phương trình cân bằng lực khi phanh

Với các giả thiết trên, sơ đồ các lực và mô men tác động lên ôtô trong quá trình phanh được xây dựng như sau hình 2.3:

Hình 2.3 Sơ đồ các lực, mômen tác dụng lên ô tô khi phanh

Khi phanh có các lực và mô men tác dụng lên ôtô như sau:

+ Lực phanh PP1 và PP2 đặt tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường và ngược chiều chuyển động của ôtô;

+ Lực quán tính PJ đặt tại trọng tâm và cùng chiều chuyển động của ôtô;

+ Trọng lượng G đặt tại trọng tâm ôtô;

+ Phản lực pháp tuyến của đường Rk1, Rk2 và mô men cản lăn Mf1, Mf2 tương ứng đặt tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe cầu trước, cầu sau với đường;

+ Lực cản của không khí Pw

Khi phanh xe thì các lực cản không khí, lực cản lăn và mô men lăn không đáng kể, có thể bỏ qua Cân bằng các lực theo chiều chuyển động, cân bằng mô men của các lực tác dụng lên ôtô khi phanh đối với các điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường ta được phương trình động lực học khi phanh của ôtô:

G  g (2.9)

g

h j a L

2 1 2 1 2

1

.

.

k k

k k

p

p

R

R R

R P

g j

g j

p

p

h P a G

h P b G P

P

.

.

p

p

h a

h b P

hệ giữa lực phanh ở các bánh xe trước Pp1 và lực phanh ở các bánh xe sau Pp2

phải luôn thỏa mãn biểu thức (2.15)

Tuy nhiên, trong điều kiện sử dụng của ô tô thì tọa độ trọng tâm luôn thay đổi do cách chất tải lên ôtô khác nhau và hệ số bám  cũng thay đổi do ôtô vận hành trên các đoạn đường khác nhau, do đó tỷ số PP1/PP2 cũng luôn thay đổi Nghĩa là để đảm bảo hiệu quả phanh tốt cần phải có lực phanh PP1, PP2 thích hợp

để thỏa mãn biểu thức (2.15) Để làm được điều đó cần phải thay đổi được mô men phanh Mp1, Mp2 sinh ra ở các cơ cấu phanh trước và phanh sau Giải pháp được sử dụng trên các ôtô hiện đại đó chính là lắp thêm bộ chống hãm cứng bánh

xe khi phanh ABS

2.2 Đặc tính trượt và bộ chống hãm cứng bánh xe

2.2.1 Đặc tính trượt lý tưởng

Đặc tính trượt là đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa hệ số bám  và

độ trượt tương đối  giữa bánh xe với mặt đường Trong quá trình phanh, hệ số bám  thay đổi theo độ trượt , thực nghiệm đã mô tả sự phụ thuộc này thông

qua đường đặc tính trượt có dạng như hình 2.4:

P





Trên hình 2.5 chỉ ra các đường đặc tính trượt, thể hiện mối quan hệ giữa hệ

số bám dọc x và hệ số bám ngang y theo độ trượt tương đối  của bánh xe tương ứng với các loại đường khác nhau:

Hình 2.5 Đặc tính trượt tương ứng với các loại đường khác nhau

Từ đồ thị trên, chúng ta có thể rút ra một số nhận xét như sau:

- Các hệ số bám dọc x và hệ số bám ngang y đều thay đổi theo độ trượt  Lúc đầu, khi tăng độ trượt  thì hệ số bám dọc x tăng lên nhanh chóng và đạt giá trị cực đại trong khoảng độ trượt  = 10  30% Nếu độ trượt tiếp tục tăng thì

x giảm, khi độ trượt  =100% (lốp xe bị trượt lết hoàn toàn khi phanh) thì hệ số bám dọc x giảm 20  30% so với hệ số bám cực đại Khi đường ướt có thể giảm đến 50  60% Đối với hệ số bám ngang y sẽ giảm nhanh khi độ trượt tăng, ở trạng thái trượt lết hoàn toàn thì y giảm xuống gần bằng không;

- Hệ số bám dọc đạt giá trị cực đại xmax ở giá trị độ trượt tối ưu 0 Thực nghiệm chứng tỏ rằng ứng với các loại đường khác nhau thì giá trị 0 thường nằm chung trong giới hạn từ 10  30% ở giá trị độ trượt tối ưu 0 này, không những đảm bảo hệ số bám dọc x có giá trị cực đại mà hệ số bám ngang y cũng

có giá trị khá cao;

- Vùng a gọi là vùng ổn định, ứng với khi mới bắt đầu phanh, vùng b là vùng không ổn định của đường đặc tính trượt Ở hệ thống phanh thường, khi độ trượt tăng đến giới hạn bị hãm cứng  =100% (vùng b), do thực tế sử dụng x <

xmax nên chưa tận dụng hết khả năng bám (khả năng tiếp nhận phản lực tiếp tuyến P = Zb );

- Ở hệ thống phanh thường, khi phanh đến giới hạn bị hãm cứng  =100% thì

hệ số bám ngang y giảm xuống gần bằng không, thậm chí đối với loại đường có

hệ số bám dọc cao như đường bê tông khô nên khả năng bám ngang không còn nữa, chỉ cần một lực ngang nhỏ tác dụng cũng đủ làm cho xe bị trượt ngang, điều

đó là không tốt về phương diện ổn định khi phanh;

Trên đây là các nhược điểm cơ bản của hệ thống phanh thường, vì nó chưa phát huy hết khả năng bám để nâng cao hiệu quả phanh và đảm bảo tính ổn định của xe khi phanh Như vậy nếu giữ cho quá trình phanh xảy ra ở độ trượt của

bánh xe là 0 thì sẽ đạt được lực phanh cực đại Ppmax = xmax.Gb, nghĩa là hiệu quả phanh sẽ cao nhất và đảm bảo độ ổn định tốt khi phanh nhờ có y ở giá trị cao Một hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe (ABS) được thiết kế để thực hiện mục tiêu này

Hình 2.6 Đồ thị đặc tính trượt lý tưởng

a - vùng ổn định ; b - vùng không ổn định

Trên đồ thị đặc tính trượt hình 2.6, (a) là vùng ổn định, tức độ trượt khi phanh càng tăng thì hệ số bám dọc cành tăng và đạt giá trị cực đại xmax tại 0 Sau đó, khi độ trượt tăng nữa thì hệ số bám dọc càng giảm, dẫn đến lực phanh càng nhỏ đi do không tận dụng hết khả năng bám giữa bánh xe và mặt đường (b)

là vùng không ổn định Trong vùng ổn định (a) hệ số bám dọc tăng tuyến tính và đạt giá trị cực đại xmax tại 0 Trong vùng không ổn định (b), hệ số bám dọc vẫn được duy trì với giá trị cực đại, nhờ vậy sẽ tận dụng được hết khả năng bám giữa bánh xe và mặt đường để được lực phanh tối ưu Đây là cơ sở để thiết kế hoạt động của hệ thống ABS

2.2.2 Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS

Nhiệm vụ cơ bản của ABS là giữ cho bánh xe trong quá trình phanh có độ trượt thay đổi trong giới hạn quanh giá trị 0 (10  30%) để tận dụng được hết khả năng bám giữa lốp và mặt đường, khi đó hiệu quả phanh cao nhất (lực phanh đạt cực đại do giá trị xmax) đồng thời tính ổn định và tính dẫn hướng của xe là tốt nhất, thoả mãn các yêu cầu cơ bản của hệ thống phanh là rút ngắn quãng đường phanh, cải thiện tính ổn định và khả năng dẫn hướng của xe trong khi phanh

Để giữ cho các bánh xe làm việc ở vùng độ trượt quanh giá trị 0 trong giới hạn hẹp và không dẫn tới hiện tượng hãm cứng bánh xe khi phanh thì cần phải điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh Việc điều chỉnh này có thể tiến hành theo các nguyên lý khác nhau sau đây:

- Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh;

- Theo giá trị độ trượt cho trước;

- Theo giá trị của tỷ số vận tốc góc với gia tốc chậm dần của bánh xe

Một hệ thống phanh chống hãm cứng được thiết kế trên cơ sở một hệ thống phanh thường và có trang bị các cụm bộ phận chính theo hình 2.7:

Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống phanh ABS

- Cụm tín hiệu đầu vào: là các cảm biến có nhiệm vụ nhận biết tình trạng của các bánh xe khi phanh Tùy theo sự lựa chọn nguyên lý điều chỉnh có thể dùng các cảm biến đo vận tốc của bánh xe, cảm biến áp suất trong dẫn động phanh, cảm biến gia tốc và các cảm biến khác;

- Bộ xử lý trung tâm (ECU) nhận và xử lý các thông tin từ cụm tín hiệu đầu vào để điều khiển bộ chấp hành thuỷ lực thay đổi áp suất dầu đã được tính toán tối ưu cho mỗi xy lanh phanh bánh xe;

- Cụm van điều khiển trong bộ chấp hành thuỷ lực hoạt động theo lệnh từ bộ điều khiển làm tăng, giảm hay giữ nguyên áp suất dầu khi cần để đảm bảo hệ số trượt dao động trong khoảng tốt nhất (10  30%), tránh hãm cứng bánh xe

Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe hiện nay thường sử dụng nguyên lý điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh Nguyên lý điều chỉnh này cho kết quả điều chỉnh tốt với đường bằng phẳng và đồng nhất theo khả năng bám, nghĩa là với đa số trường hợp sử dụng ôtô trên đường Tín hiệu của các bộ ABS này thường do cảm biến vận tốc góc đặt ở các bánh xe phát ra

Theo phương trình (2.3), tính được gia tốc chậm dần của bánh xe:

x b

d p p x b

J

r P M

.

các đường cong 0-1 trên hình vẽ a, b, c Giai đoạn này được gọi là pha I (pha bắt đầu phanh hay là pha tăng áp suất trong dẫn động phanh);

Hình 2.8 Sự thay đổi các thông số mô men phanh M p , áp suất dẫn động phanh p và gia tốc J của bánh xe khi phanh có ABS

a Sự thay đổi mô men phanh M p ; b Áp suất dẫn động phanh p;

c Gia tốc bánh xe J

Bộ điều khiển của hệ thống phanh ABS lúc này sẽ ghi lại gia tốc tại thời điểm 1 giá trị tới hạn (đoạn C1 trên hình c) và ra lệnh cho bộ chấp hành thuỷ lực phải giảm áp suất trong dẫn động phanh Sự giảm áp suất được bắt đầu với độ chậm trễ nhất định do đặc tính của hệ thống Quá trình diễn biến từ điểm 1 đến điểm 2 được gọi là pha II (pha giảm áp suất trong dẫn động phanh) Gia tốc của

bánh xe lúc này giảm dần và tại điểm 2 gia tốc tiến dần đến giá trị 0 Giá trị gia tốc lúc này tương ứng với đoạn C2 trên hình c Sau khi đạt giá trị này, ECU ra lệnh cho bộ phận chấp hành ổn định áp suất trong dẫn động Lúc này bánh xe sẽ tăng tốc trong chuyển động tương đối và vận tốc của bánh xe tiến gần đến vận tốc của ô tô, nghĩa là độ trượt sẽ giảm và như vậy hệ số bám dọc tăng lên (đoạn 2-3) Giai đoạn này gọi là pha II (pha giữ áp suất ổn định);

Bởi vì mô men trong thời gian này được giữ cố định cho nên gia tốc chậm dần cực đại của bánh xe trong chuyển động tương đối sẽ phát sinh tương ứng với lúc hệ số bám dọc x đạt giá trị cực đại Gia tốc chậm dần cực đại này được chọn làm thời điểm phát lệnh và tương ứng với đoạn C3 trên hình c Lúc này bộ điều khiển ghi lại giá trị gia tốc đó và ra lệnh cho bộ chấp hành tăng áp suất dẫn động phanh;

a) b)

Hình 2.9 Sơ đồ làm việc của chu kỳ hai pha (a) và chu kỳ ba pha (b)

Như vậy, sau điểm 3 lại bắt đầu pha I của chu kỳ làm việc tiếp theo của hệ thống ABS Từ lập luận trên thấy rằng hệ thống ABS điều khiển mô men phanh thay đổi theo chu kỳ khép kín 1-2-3-1 hình 2.9 (a), lúc đó bánh xe làm việc ở vùng có hệ số bám dọc cực đại xmax và hệ số bám ngang y cũng nằm trong giá

Pha I Pha II Pha I PhaII Pha II

trị cao Trong trường hợp bánh xe bị hãm cứng thì các thông số sẽ diễn biến theo đường nét đứt trên hình 2.9 (a)

Quá trình làm việc của ABS có thể tiến hành theo chu kỳ hai pha hoặc chu

kỳ ba pha:

Ở chu kỳ hai pha hình 2.9 (a) thì pha I là pha tăng áp suất dẫn động phanh, còn pha II là pha giảm áp suất trong dẫn động phanh Ở chu kỳ ba pha hình 2.9 (b) thì pha I là pha tăng áp suất, pha II là pha giảm áp suất, pha III là pha giữ áp suất ở giá trị không đổi;

ABS làm việc theo chu kỳ ba pha có ưu điểm là giảm tiêu hao môi chất, nhưng kết cấu của bộ thực hiện phức tạp hơn;

Trên hình 2.10 trình bày đồ thị sự thay đổi tốc độ góc b của bánh xe, tốc

độ ô tô v và độ trượt bánh xe theo thời gian khi phanh trên xe có trang bị hệ thống ABS:

Hình 2.10 Đồ thị thay đổi tốc độ góc b của bánh xe, tốc độ ô tô v và độ trượt

 theo thời gian t khi phanh có hệ thống chống hãm cứng ABS

Từ đồ thị hình 2.10 thấy rằng trong quá trình phanh có ABS vận tốc góc b

của bánh xe thay đổi theo chu kỳ, còn độ trượt  dao động trong một giới hạn hẹp quanh giá trị độ trượt tối ưu 0

Chất lượng điều chỉnh mô men phanh ở bánh xe phụ thuộc chủ yếu vào tần

số chu kỳ thay đổi áp suất trong dẫn động phanh, vì khoảng dao động (biên độ dao động) độ trượt  của bánh xe phụ thuộc vào tần số này Biên độ dao động độ trượt

 càng hẹp thì hệ số bám trung bình được sử dụng trong quá trình phanh càng cao, nghĩa là gần sát với giá trị hệ số bám ứng với độ trượt tối ưu 0 do đó việc điều chỉnh sẽ đảm bảo chất lượng cao và chất lượng phanh càng tốt