Các khối lượng này tiếp xúc trực tiếp với mặt đường và chịu tác động từ dao động của mặt đường, truyền lực và rung động lên hệ thống treo và thân xe.. Điều này gây ra sự lắc dọc và có th
Khái niệm dao động và rung động trong xe ô tô
Ô tô có thể được coi là một hệ dao động cơ học phức tạp, gồm nhiều khối lượng liên kết với nhau và tương tác với bề mặt đường, vốn có biên dạng không đều Trong lý thuyết dao động ô tô, để đơn giản hóa việc nghiên cứu, người ta thường giả định rằng khối lượng của ô tô là khối lượng tập trung và được chia thành hai phần: khối lượng được treo và khối lượng không được treo.
Khối lượng được treo là phần khối lượng của thân xe và các chi tiết được đỡ bởi hệ thống lò xo và giảm chấn Đây là bộ phận quan trọng giúp giảm thiểu ảnh hưởng của dao động từ bề mặt đường lên thân xe, tạo cảm giác thoải mái cho hành khách Hệ thống treo này hoạt động như một bộ lọc giúp cách ly phần thân xe khỏi các rung động, giảm thiểu sự tác động của các chướng ngại và thay đổi địa hình trên đường.
Khối lượng không được treo bao gồm các thành phần không chịu tác động trực tiếp từ hệ thống lò xo, như cầu xe, bánh xe và các bộ phận liên quan khác Các khối lượng này tiếp xúc trực tiếp với mặt đường và chịu tác động từ dao động của mặt đường, truyền lực và rung động lên hệ thống treo và thân xe Khối lượng không được treo có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng vận hành và độ ổn định của xe, đặc biệt khi xe di chuyển trên địa hình gồ ghề.
Sự phân chia giữa khối lượng được treo và không được treo giúp các kỹ sư nghiên cứu và cải tiến hệ thống treo, nhằm tối ưu hóa trải nghiệm lái và độ an toàn của xe khi vận hành trên những điều kiện đường xá khác nhau.
Phân loại các dạng dao động của xe ô tô
Dao động quanh trục dọc OX (Sự lắc ngang): Đây là dạng dao động xảy ra khi xe lắc qua lại quanh trục dọc OX, thường xuất hiện khi chỉ một bánh xe bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như ổ gà hoặc đoạn đường mấp mô Ví dụ, khi bánh trước bên trái của xe rơi xuống ổ gà, thân xe sẽ nghiêng về phía đó, tạo ra sự lắc ngang Loại dao động này có ảnh hưởng lớn đến độ êm ái khi di chuyển, đặc biệt trong các tình huống đi qua các đoạn đường không bằng phẳng Nếu dao động quá mạnh, nó có thể gây ra cảm giác khó chịu cho người lái và hành khách, đồng thời làm giảm sự ổn định của xe khi vào cua hoặc tránh chướng ngại vật.
Dao động quanh trục ngang OY (Sự lắc dọc): Loại dao động này là sự chuyển động lên xuống của phần trước hoặc phần sau của xe quanh trục ngang OY, đi qua trọng tâm của ô tô Dao động này thường xuất hiện khi cả hai bánh xe trước hoặc sau cùng đi qua vết lồi hoặc vết lõm trên đường Ví dụ, khi cả hai bánh trước cùng đè lên một đoạn lồi trên mặt đường, phần trước xe sẽ nâng lên, và khi vượt qua, nó sẽ lún xuống Điều này gây ra sự lắc dọc và có thể tạo cảm giác chòng chành, ảnh hưởng đến sự cân bằng và sự an toàn khi xe phanh gấp hoặc di chuyển nhanh qua địa hình gồ ghề.
Dao động lên xuống theo trục thẳng đứng OZ (Sự nhún): Dao động này là sự chuyển động lên xuống của toàn bộ xe theo trục thẳng đứng OZ Nó xuất hiện khi xe di chuyển qua các đoạn đường không bằng phẳng và toàn bộ khung xe phải đối mặt với các lực tác động từ mặt đường Loại dao động này thường gặp nhất khi xe di chuyển trên địa hình gồ ghề hoặc đường xấu, khiến toàn bộ xe lên xuống theo nhịp của mặt đường Dao động nhún này có thể ảnh hưởng nhiều đến sự thoải mái của hành khách, đặc biệt khi hệ thống treo không đủ khả năng giảm chấn hiệu quả.
Dao động quanh trục thẳng đứng OZ (Sự xoay đứng): Đây là dạng dao động xảy ra khi thân xe xoay quanh trục thẳng đứng OZ, khiến xe di chuyển sang trái hoặc sang phải Loại dao động này thường xuất hiện khi xe vào cua hoặc khi xe bị tác động bởi các lực từ bên ngoài, như gió mạnh hoặc lực ly tâm Sự xoay đứng này có thể gây mất cân bằng cho xe nếu không được kiểm soát tốt, làm giảm độ ổn định khi vào cua hoặc khi xe bị tác động bởi các lực từ bên ngoài.
Nguyên nhân chính gây dao động trong ô tô
Trong quá trình vận hành, ô tô chịu tác động từ nhiều yếu tố khác nhau gây ra các dao động và rung động, ảnh hưởng đến cả độ êm ái và độ an toàn khi xe di chuyển Các yếu tố này bao gồm độ lệch tâm và hình dạng không đồng đều của bánh xe, độ không cân bằng của các bộ phận quay, cũng như các ngoại lực phát sinh khi tăng tốc, phanh, và vào cua Tuy nhiên, một trong những nguyên nhân lớn nhất gây ra dao động của ô tô chính là sự không bằng phẳng của mặt đường.Độ lệch tâm và hình dạng không đồng đều của bánh xe: Bánh xe không hoàn hảo về mặt hình học là một trong những nguyên nhân phổ biến gây ra dao động Khi bánh xe bị lệch tâm hoặc có hình dạng không đồng đều, mỗi vòng quay của bánh tạo ra các lực không cân bằng, làm cho xe rung lắc theo chu kỳ Những lực này thường tạo ra dao động với tần số cao và có thể lan truyền từ bánh xe lên hệ thống treo, khung xe và cuối cùng đến hành khách Điều này không chỉ làm giảm sự thoải mái mà còn ảnh hưởng đến độ bền của các chi tiết trên xe.
Độ không cân bằng của các chi tiết quay: Ngoài bánh xe, các chi tiết quay trong động cơ và hệ thống truyền lực cũng là nguồn gốc của sự dao động nếu không được cân bằng tốt Ví dụ, các bánh răng, trục khuỷu, hoặc trục truyền động nếu không cân bằng sẽ tạo ra rung động trong quá trình quay Các dao động này có thể ảnh hưởng đến hệ thống truyền lực, dẫn đến sự hao mòn không đều của các bộ phận và giảm hiệu suất hoạt động Đồng thời, chúng cũng làm tăng tiếng ồn và giảm độ êm ái trong khoang lái.
Các ngoại lực khi tăng tốc, phanh và vào cua: Khi ô tô tăng tốc, phanh hoặc quay vòng, các lực tác động lên xe thay đổi đột ngột, gây ra những dao động không mong muốn Khi tăng tốc, lực quán tính đẩy thân xe ra phía sau, tạo ra dao động dọc theo trục OY (lắc dọc) Ngược lại, khi phanh, lực quán tính khiến thân xe lún xuống phía trước, tạo cảm giác chòng chành Khi vào cua, lực ly tâm làm cho xe nghiêng sang một bên, tạo ra sự lắc ngang quanh trục OX Những dao động này nếu không được kiểm soát hiệu quả có thể làm giảm sự ổn định của xe, ảnh hưởng đến an toàn khi vận hành.
Mấp mô từ mặt đường: Mặt đường không bằng phẳng là yếu tố lớn nhất và phổ biến nhất gây ra dao động của ô tô Khi xe di chuyển qua các đoạn đường có ổ gà, lồi lõm, hoặc các chướng ngại vật nhỏ, hệ thống treo phải hấp thụ các dao động sinh ra từ sự va chạm giữa bánh xe và mặt đường Những dao động này có thể là dao động lên xuống theo trục thẳng đứng OZ (sự nhún), dao động quanh trục dọc OX (lắc ngang) hoặc dao động quanh trục thẳng đứng OZ (sự xoay đứng) Hệ thống treo không đủ khả năng hấp thụ những lực này sẽ khiến xe lắc mạnh, giảm độ êm ái và tăng nguy cơ mất ổn định Những đoạn đường gồ ghề cũng làm cho bánh xe mất độ bám, gây nguy hiểm khi phanh hoặc vào cua.
Trong tất cả các yếu tố gây dao động, mấp mô và biên dạng đường đóng vai trò chính và có tác động lớn nhất đến sự dao động của ô tô Mặc dù các dao động từ hệ thống quay và ngoại lực khi phanh, tăng tốc hoặc vào cua đều ảnh hưởng đến xe, nhưng biên dạng mặt đường mới thực sự là nguyên nhân chính khiến xe dao động liên tục trong quá trình di chuyển Địa hình phức tạp không chỉ làm giảm độ êm ái, mà còn gây ra hao mòn nhanh chóng cho hệ thống treo, bánh xe, và các chi tiết liên quan khác Vì vậy, các kỹ sư ô tô luôn chú trọng đến việc cải tiến hệ thống treo và khung gầm để giảm thiểu tối đa các dao động từ mặt đường, đảm bảo xe hoạt động an toàn và hiệu quả trên mọi địa hình.
Ảnh hưởng của dao động
Đối với con người và hàng hóa: Đối với con người, khi ô tô di chuyển, các dao động tạo ra các tác động lên cơ thể người ngồi trên xe, khiến cơ thể trải qua các dao động riêng tắt dần và dao động cưỡng bức Những dao động này gây ra cảm giác khó chịu, mệt mỏi và căng thẳng, làm ảnh hưởng đến tâm sinh lý Khi chịu tác động dao động liên tục, cơ thể có thể mất cân bằng, gây giảm hiệu suất làm việc và lâu dài có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe Những cảm giác khó chịu này đặc biệt rõ rệt trong các chuyến đi dài hoặc khi xe di chuyển trên địa hình không bằng phẳng.
Về mặt hàng hóa, dao động mạnh có thể làm hỏng các sản phẩm nhạy cảm hoặc gây xáo trộn hàng hóa trong quá trình vận chuyển Ngoài ra, đối với các bộ phận của xe, dao động không được kiểm soát sẽ làm gia tăng mài mòn, giảm tuổi thọ của các cụm chi tiết, làm hỏng hệ thống treo, lốp xe và các bộ phận liên quan, khiến xe cần được bảo dưỡng thường xuyên hơn. Đối với xe:
Dao động của ô tô có tác động trực tiếp đến độ bền và tuổi thọ của xe cũng như chất lượng của mặt đường Khi xe dao động, các tải trọng động phát sinh và tác dụng lên khung vỏ, các cụm chi tiết, hệ thống của xe, cũng như bề mặt đường Điều này gây ra sự hao mòn nhanh chóng và làm giảm tuổi thọ của xe.
Theo các số liệu thống kê, khi ô tô di chuyển trên các đoạn đường xấu và gồ ghề, so với việc di chuyển trên đường tốt và bằng phẳng, vận tốc trung bình của xe có thể giảm từ 40-50% Quãng đường giữa hai lần sửa chữa lớn cũng giảm từ 35-40%, trong khi mức tiêu hao nhiên liệu tăng lên từ 50-70% Điều này không chỉ ảnh hưởng đến năng suất vận chuyển, làm giảm từ 35-40%, mà còn khiến giá thành vận chuyển tăng lên từ 50-60%. Đối với các chi tiết của ô tô, tác động của dao động càng rõ rệt hơn Gia tốc dao động tạo ra các tải trọng quán tính, và nếu tần số dao động của xe trùng với tần số tự nhiên của các chi tiết, hiện tượng cộng hưởng có thể xảy ra, gây hư hỏng nặng cho khung vỏ và các bộ phận khác của xe Điều này làm giảm đáng kể độ bền của các chi tiết, đòi hỏi việc bảo dưỡng và sửa chữa thường xuyên hơn, đồng thời ảnh hưởng đến hiệu quả và chi phí vận hành của xe.
Các tiêu chuẩn đánh giá dao động trên ô tô
Từ những tác động tiêu cực của dao động đối với con người và xe, việc thiết lập các chỉ tiêu đánh giá độ dao động của xe trở nên vô cùng quan trọng Trước đây, việc đánh giá chủ yếu dựa trên hai chỉ tiêu chính là độ êm dịu và tải trọng động , phản ánh ảnh hưởng đến tuổi thọ của các chi tiết trên xe Ngày nay, việc đánh giá dao động của ô tô đã được mở rộng và tinh chỉnh hơn, với các tiêu chí sau:
Độ êm dịu: Đánh giá khả năng giảm rung, đảm bảo sự thoải mái cho hành khách.
Ảnh hưởng đối với con người: Đo lường tác động của dao động lên sức khỏe và cảm giác của người lái cũng như hành khách.
Ảnh hưởng đối với hàng hóa: Đảm bảo sự an toàn và nguyên vẹn của hàng hóa trong suốt quá trình vận chuyển.
Tải trọng động: Xác định ảnh hưởng của dao động đến các chi tiết cơ khí và tuổi thọ của xe.
An toàn chuyển động và tải trọng nền đường: Đảm bảo khả năng vận hành an toàn và giảm thiểu tác động lên mặt đường.
Độ bền chi tiết: Đánh giá mức độ dao động ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của các bộ phận trên xe.
Mức độ thân thiện với mặt đường: Đánh giá sự tương thích của xe với các điều kiện mặt đường khác nhau.
An toàn động lực: Đảm bảo xe duy trì được sự ổn định và an toàn khi chuyển động.
Không gian bố trí treo: Đánh giá cách hệ thống treo được thiết kế và bố trí để giảm thiểu tối đa dao động, tăng độ ổn định và thoải mái khi di chuyển.
Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động
Để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô, các nước có nền công nghiệp ô tôhàng đầu trên thế giới đã đưa ra các chỉ tiêu đánhgiá độ êm dịu khác nhau Dựa vào các công trình nghiên cứu của nước ngoài và các tài liệu của viện khoa học kĩ thuật bảo hộ lao động Việt Nam, đưa ra một số chỉ tiêu đặc trưng cho độ êm dịu chuyển động của ô tô như sau: a.Chỉ tiêu về tần số:
Con người khi tham gia vào giao thông cũng là một hệ dao động, di chuyển là hoạt động thường xuyên của con người đã trở thành một thói quen Khi con người di chuyển tương đương với hệ thực hiện dao động, số lần bước trong một phút thường trong khoảng 60-85 bước, tương ứng với tần số dao động khoảng 1-1,5Hz Vậy nên từ thói quen đó con người chịu dao động hợp lýtrong khoảng tần số vừa nêu trên Khi đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô với các điều kiện mặt đường cũng như kết cấu cụ thểthì tần số dao động của ô tô phải nằm trong giới hạn 1-1,5 Hz,thường lấy chuẩn để đánh giá dao động của ô tô như sau: Đối với xe du lịch n = 60-85 (dđ/ph) Đối với xe vận tải n = 85-120 (dđ/ph). b.Chỉ tiêu về gia tốc dao động.
Các thí nghiệm kéo dài trong 8 giờ liền cho thấy nhạy cảm hơn cả đối với người là dải tần 4-8 Hz Trong dải tần số này các giá trị cho phép của toàn phương gia tốc như sau [1].
Dễ chịu : 0,1 (m/s2) Gây mệt mỏi : 0,315 (m/s2) Gây ảnh hưởng tới sức khỏe : 0,63 (m/s2)
Các số liệu trên có thể xem là gần đúng để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô, bởi vì nó dựa trên cơ sở số liệu thống kê Mặt khác, điều quan trọng hơn là dao động ô tô truyền cho con người thực chất là tác động ngẫu nhiên với dải tần số rộng và phức tạp cả theo hướng tác dụng. c.Chỉ tiêu dựa trên số liệu cảm giác theo gia tốc và vận tốc dao động.
Người ta đánh giá cảm giác của con người khi chịu dao động dựa trên hệ số độ êm dịu chuyển động K Hệ số này phản ánh mức độ thoải mái của con người khi ngồi trên xe, và nó phụ thuộc vào các yếu tố như tần số dao động, gia tốc hoặc vận tốc dao động, phương dao động (thẳng đứng hoặc ngang), và thời gian dao động tác động lên cơ thể.
Hình 1.2 Các đường cong cảm giác như nhau ở dao động điều hoà
Cụ thể, K càng nhỏ thì con người càng dễ chịu đựng được dao động Khi K = 0.1, dao động chỉ tương ứng với ngưỡng kích thích – tức mức độ dao động mà con người bắt đầu cảm nhận được Khi phải ngồi trên xe trong thời gian dài, hệ số K thường dao động từ 10 đến 25, còn với thời gian ngắn, hệ số này có thể cao hơn, nằm trong khoảng 25-63.
Những công thức và số liệu đưa ra ở trên là ứng với tác động lên con người là hàm điều hoà.
Đánh giá cảm giác theo công suất dao động
Chỉ tiêu này dựa trên giả thiết rằng: cảm giác của con người khi dao động phụ thuộc vào trị số của công suất dao động truyền cho con người.
Công suất trung bình truyền đến con người sẽ là:
Trong đó: p(t)- Lực tác động lên con người khi dao động. v- Vận tôc dao động.
Số liệu thực nghiệm theo giá trị cho phép [Nc].
+ [Nc] = 0,2 0,3 (W) – tương ứng với cảm giác thoải mái.
+ [Nc] = 6 10 (W) – là giới hạn cho phép đối với ôtô có tính năng thông qua cao. Ưu điểm: cơ bản của chỉ tiêu này là nó cho phép kể đến tác dụng đồng thời của dao động với các tần số khác nhau và theo các hướng khac nhau.
Năng lượng tổng cộng truyền đến con người có thể xác định như sau:
❑( K zi Z ¨ ci 2 + K zci Z ¨ cci 2 +K xi X ¨ ci 2 + K yi Y ¨ ci 2 )
: gia tốc dao động thẳng đứng truyền qua chân.
: gia tốc dao động thẳng đứng truyền qua ghế ngồi.
: gia tốc theo hướng ngang.
Các số liệu nhận được phản ánh tính phức tạp của sự cảm thụ dao động của con người. Chúng ta có thể đưa ra kết luận chung: những tác động phụ truyền qua chân không lớn như những tác động truyền qua ghế ngồi Bởi vì trong tư thế đứng tác động của dao động bị yếu đi bởi các khớp xương của chân.
Trong điều kiện Việt Nam hiện nay khó có thể tính toán đo đạc được toàn bộ giá trị của gia tốc theo ba phương X, Y, Z Vì vậy chỉ tiêu công suất trên nêu ra chỉ mang tính tham khảo Hy vọng có một lúc nào đó khi công nghệ tiến cao hơn chúng ta có thể sử dụng chỉ tiêu công suất đề đánh gia độ êm dịu chuyển động.
❑ K yi ( ω ) ⋅ a ¨ ci 2 Đánh giá cảm giác theo gia tốc dao động và thời gian tác động của nó.
Tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn hoá ISO đưa ra năm 1969 cho phép đánh giá tác dộng của dao động đến con người trên xe.
Khi đánh giá cảm giác, ISO đã sử dụng dao động thẳng đứng điều hoà tác động lên người ngồi hay đứng trong vòng 8 giờ Nếu tần số kích động nằm trong khoảng nhạy cảm nhất với dao động của con người (4 8 Hz) thì gia tốc bình phương trung bình theo các mức là:
Giới hạn tác động của dao động thẳng đứng (các đường cong có cùng thời gian tác động) phụ thuộc vào gia tốc dao động thẳng đứng và tần số đối với con người khi ngồi và đứng trên xe theo tiêu chuẩn ISO/DIS 2631
Hình 1.3 Giới hạn tác động của dao động
Chỉ tiêu đối với hàng hoá
Đối với xe tải là phương tiện chở hàng nên ngoài độ êm dịu cho lái xe cần có độ êm dịu cần thiết cho hàng hoá Chỉ tiêu an toàn hàng hoá theo [5] do Hiệp hội đóng gói Đức BFSV nêu ra theo bảng dưới Dựa vào đó, với nghiên cứu ảnh hưởng của dao động với đường Mitschke đề ra ngưỡng cho an toàn hàng hoá như sau: amax= 3m/s 2 là giới hạn cảnh báo. amax= 5m/s 2 là giới hạn can thiệp.
Giới hạn cảnh báo là tại đó hệ thống treo hoặc đường xá đã hỏng đến mức phải sửa chữa Giới hạn can thiệp là tại đó đường xá đã hỏng nặng buộc các nhà quản lý giao thông phải sửa chữa ngay. Đối với với các hàng hoá trên thùng xe không có kẹp giữ, dây buộc thường yêu cầu gia tốc ở sàn xe không vượt quá gia tốc trọng trường Xuất phát từ giá trị này yều cầu giá trị bình phương trung bình của gia tốc không vựơt quá (0.15- 0.3)g.
BFSV Ảnh hưởng đến hàng hóa
Thường xuyên Không thường xuyên
Bảng 1: Bảng chi tiêu về an toàn hang hóa
Rung động và tiếng ồn trong xe ô tô
Tiếng ồn và rung động trên xe
Về cơ bản, rung động và âm thanh có bản chất tương tự nhau, đều là sự dao động của môi trường Âm thanh là sự rung động của không khí, cả rung động và âm thanh đều được biểu thị bằng sóng, với tần số là số lần dao động trong một giây.
Âm thanh
Âm thanh được tạo ra khi dao động nằm trong một dải tần số và cường độ nhất định.
Dải tần số
H1.4: Phân loại âm thanh theo tần số
Tần số âm thanh mà tai người có thể nghe được nằm trong khoảng từ 16 Hz đến 20 kHz Trong các thiết bị điện âm, tần số từ 20 Hz đến 20 kHz được gọi là dải tần âm Các đặc trưng của tiếng nói thường nằm trong dải tần từ 10 Hz đến khoảng 4 – 4,5 kHz, do đó, kỹ thuật xử lý âm thanh tiếng nói chủ yếu sử dụng dải tần này.
Đặc điểm và đường truyền
Tiếng ồn bên ngoài: Đây là phần năng lượng âm thanh từ ô tô phát ra môi trường xung quanh, còn gọi là tiếng ồn bên ngoài (exterior noise) Tiếng ồn này là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm âm thanh trong giao thông, đặc biệt tại các khu đô thị và các vùng lân cận.
Tiếng ồn bên trong: Đây là phần năng lượng âm thanh được truyền vào không gian bên trong xe khi xe đóng kín (interior noise) Tiếng ồn bên trong xe là sự kết hợp của nhiều nguồn ồn và rung động khác nhau, được truyền qua nhiều đường, gây ra sự thay đổi áp suất không khí và dẫn đến tiếng ồn trong khoang hành khách.
Hai đường truyền gây ra tiếng ồn bên trong:
Theo đường truyền qua không khí (air-borne): Tiếng ồn được truyền trực tiếp từ các nguồn phát ra vào không khí và sau đó vào khoang xe.
Theo đường truyền cơ - âm học (structure-borne):Các rung động từ nhiều nguồn khác nhau làm các bộ phận của vỏ xe rung động liên tục, tạo ra tiếng ồn.
Tác hại của tiếng ồn và rung động đến sức khỏe và xe
Tác hại của tiếng ồn đến sức khỏe con người Tiếng ồn lớn và liên tục có thể gây ra căng thẳng, mệt mỏi, làm giảm khả năng tập trung, đặc biệt trong môi trường lái xe Tiếp xúc với tiếng ồn lâu dài có thể làm tổn thương thính giác, dẫn đến mất thính lực Ngoài ra, tiếng ồn cũng gây rối loạn giấc ngủ, làm mất cân bằng tâm lý, gây ra các vấn đề như lo âu, trầm cảm Về mặt thể chất, tiếng ồn cao có thể làm tăng nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến tim mạch như tăng huyết áp và đột quỵ.
Tác hại của rung động đến sức khỏe con người: Rung động liên tục khi lái xe có thể gây mệt mỏi cho cơ thể, đặc biệt là các cơ và khớp, ảnh hưởng đến hệ thống xương và cơ bắp Rung động quá mức có thể dẫn đến căng thẳng cơ học, gây đau lưng, cổ và các vấn đề về cột sống Đồng thời, rung động mạnh cũng có thể làm giảm khả năng tập trung và phản ứng của người lái, tạo cảm giác khó chịu và căng thẳng, từ đó tăng nguy cơ tai nạn giao thông.
Rung động mạnh có thể làm mòn và lỏng các chi tiết cơ khí, giảm tuổi thọ các bộ phận như hệ thống treo và động cơ Điều này không chỉ làm giảm sự thoải mái khi lái xe mà còn gây hỏng hóc khung gầm và động cơ, tăng chi phí sửa chữa và bảo dưỡng Hơn nữa, rung động ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành, khiến xe tiêu thụ nhiên liệu nhiều hơn.
Ảnh hưởng của hệ thống phanh đến tiếng ồn và rung động
Rung động xảy ra khi đạp phanh thường cho thấy trống phanh hoặc đĩa phanh có vấn đề, chẳng hạn như bị cong, vênh hoặc mòn không đều trên bề mặt Khi các chi tiết này không còn bằng phẳng, quá trình tiếp xúc giữa má phanh và bề mặt phanh trở nên không đồng đều, dẫn đến rung động khi phanh Một nguyên nhân khác có thể là do bề mặt trống phanh hoặc đĩa phanh bị bám bụi bẩn, dầu mỡ hoặc các tạp chất Khi phanh ở tốc độ cao, lực tác động từ má phanh lên các chi tiết quay như đĩa hoặc trống phanh không đều, làm xuất hiện lực va đập lớn, gây ra hiện tượng rung giật rõ ràng hơn.
Rung động này không chỉ ảnh hưởng đến sự thoải mái của người lái mà còn có thể làm giảm hiệu quả phanh, dẫn đến nguy cơ mất an toàn Hiện tượng này cũng là dấu hiệu cảnh báo rằng hệ thống phanh cần được kiểm tra và bảo trì kịp thời để tránh hư hỏng nghiêm trọng hơn và đảm bảo khả năng vận hành ổn định của xe.
TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH TOYOTA VIOS
Khái niệm và phân loại về hệ thống phanh
Hệ thống phanh xe ô tô được thiết kế để giảm tốc độ và dừng chuyển động của xe, có thể nói đây là một trong những hệ thống cần thiết và có vai trò quan trọng nhất Một chiếc xe hệ thống phanh hoạt động không tốt sẽ dễ gây ra tai nạn đáng tiếc do không kiểm soát được tốc độ.
Hệ thống phanh bao gồm cơ cấu phanh và dẫn động phanh, chúng hoạt động dựa trên nguyên lý tạo ra ma sát giữa 2 bề mặt kim loại để hãm tốc độ hoặc dừng hẳn trục bánh xe.Nói cách khác thì tài xế đạp chân phanh xe thì má phanh sẽ tiếp xúc sẽ tiếp xúc với phần quay thông qua các cơ cấu dẫn động và ma sát giữa 2 bộ phận này sẽ giúp làm chậm hay dừng lại.
Hiện nay hệ thống phanh xe ô tô được sản xuất có 2 loại đó là phanh đĩa và phanh tang trống Mỗi loại xe sẽ trang bị loại phanh xe phù hợp.
Phanh xe ô tô thường được chia làm 2 loại chính gồm:
Hệ thống phanh chân: Được sử dụng khi xe đang chạy, phanh chân có thể là loại phanh tang trống hay phanh đĩa được điều khiển bằng áp suất thủy lực.
Hệ thống phanh tay: Còn gọi là phanh đỗ xe được sử dụng khi đỗ dừng xe, chúng tác động vào phanh bánh sau qua các dây kéo để ô tô không dịch chuyển được.
Phanh tay thường có cơ cấu hãm cần kéo phanh cho phép duy trì sự hãm xe mà không cần phải giữ cần phanh khi kéo, còn phanh chân chỉ hoạt động khi đạp chân lên bàn đạp phanh, nhả chân khỏi bàn đạp là nhả phanh.
Hình 2.1 Hệ thống phanh Phanh chân trên xe ô tô thương mại hiện nay có hai loại hệ thống phanh được sử dụng phổ biến nhất là:
Phanh tang trống hay còn gọi là phanh đùm, phanh guốc.
Phanh tang trống
Phanh tang trống hay còn gọi là phanh guốc/phanh trống, khi tác động lực sẽ ép má phanh vào mặt trong của trống phanh - bộ phận liên kết với bánh xe Hầu hết guốc phanh của xe được cấu tạo bởi hai miếng ghép lại, độ cong của vành guốc được gắn với má phanh và phải phù hợp với mặt trong của trống phanh.
Hình 2.2 Cấu tạo phanh tang trống
2.2.1 Cấu tạo phanh tang trống gồm trống phanh và má phanh Trong đó, trống phanh là hộp rỗng bên ngoài, gắn với trục bánh xe và quay theo bánh xe Má phanh nằm bên trong và tiếp xúc trực tiếp với bề mặt trống phanh để tạo ra ma sát Để kết hợp má và trống phanh với nhau, hệ thống còn cần tới bình xi-lanh con và lò xo điều chỉnh.
2.2.2 Nguyên lý hoạt động của phanh tang trống xe ô tô
Khi lái xe đạp phanh, bình xi-lanh sẽ đẩy 2 má phanh ra ngoài thông qua thủy lực và lò xo điều chỉnh Hai má phanh sẽ tiếp xúc với trống phanh, tạo ra ma sát giúp bánh xe quay chậm cho đến lúc dừng lại.
Thiết kế của phanh tang trống ít chi tiết, hoạt động cơ khí đơn giản Ưu điểm của chúng là sửa chữa, thay thế phụ tùng dễ dàng và nhanh, tuy nhiên, hiệu quả phanh thấp. Trước đây, phanh tang trống xe ô tô thường được trang bị cho các loại xe giá rẻ, công suất động cơ thấp Khi các nhà sản xuất sử dụng động cơ công suất cao hơn, giá thành xe cũng tăng lên, họ bắt đầu trang bị phanh đĩa thủy lực cho phanh trước của xe.
Hình 2.3 Phanh tang trống hay còn gọi là phanh guốc/phanh đùm.
Phanh đĩa
Phanh đĩa ô tô được cấu tạo từ các thành phần chính: đĩa, má và cùm Đĩa phanh được gắn với trục bánh và quay theo bánh xe Cùm phanh gồm má phanh và hệ thống pít-tông thủy lực được ốp vào 2 bên đĩa phanh, đa phần ô tô hiện nay dùng cùm phanh đặt cố định.
Hình 2.4 Cấu tạo phanh đĩa Phanh đĩa gồm các bộ phận cơ bản là má phanh, đĩa phanh và pit-tông.
Khi đạp phanh, các pít-tông dầu sẽ đẩy má phanh tịnh tiến về phía đĩa phanh, má và đĩa phanh tiếp xúc với nhau sẽ tạo ra ma sát làm cho tốc độ quay của bánh xe dần chậm lại và dừng hẳn.
Hình 2.5 Nguyên lý hoạt động phanh đĩa
2.3.2 Ưu - nhược điểm của phanh đĩa
Loại phanh này cho khả năng phanh cao hơn nhiều so với phanh tang trống, tản nhiệt tốt hơn nhờ thiết kế hở, đồng thời giúp duy trì hiệu quả phanh sau thời gian dài, giảm thiểu nguy cơ cháy phanh Ngoài ra, người dùng/ kỹ thuật viên có thể dễ dàng quan sát và nhận ra những hư hỏng để sửa chữa, giảm trọng lượng xe.
Tuy nhiên, vì nằm ở bên ngoài không được che chắn nên dễ bẩn và dính nước, do đó phải thường xuyên rửa, làm sạch hệ thống phanh đĩa Nếu không được thay dầu định kỳ, phanh sẽ hoạt động thiếu chính xác, má phanh cũng rất nhanh mòn.
Hình2.6 Đĩa quay và vỏ quay.
So sánh phanh tang trống và phanh đĩa trên Toyota Vios
Phanh tang trống và phanh đĩa đều có những ưu nhược điểm riêng, việc nắm rõ điều này sẽ giúp bạn chủ động hơn trong việc lựa chọn loại phanh phù hợp với ô tô của mình.
Cụ thể, các chuyên gia tư vấn kỹ thuật đã chỉ ra một số điểm khác biệt nổi bật khi so sánh phanh cơ và phanh đĩa như sau:
Bảng 2: So sánh Sự khác nhau giữa phanh tang trống và phanh đĩa
Phanh tang trống Phanh đĩa
Cấu tạo Phanh tang trống có 2 bộ phận chính là má phanh và trống phanh
Phanh đĩa có 3 bộ phận chính là đĩa phanh, má phanh, cùm phanh
Khi đạp phanh, bình xi-lanh thông qua thủy lực và lò xo điều chỉnh đẩy hai má phanh ra ngoài, tiếp xúc với trống phanh và tạo ra sự ma sát, giúp bánh xe quay chậm dần rồi dừng hẳn.
Khi đạp phanh, pit-tông dầu sẽ đẩy má phanh tiến về phía đĩa phanh và tạo ra ma sát, khiến cho tốc độ quay của bánh xe chậm dần rồi dừng hẳn Ưu điểm
- Cấu tạo đơn giản, kết cấu kín nên phù hợp với nhiều điều kiện thời tiết và địa hình khác nhau.
- Độ bền bỉ được đánh giá cao.
- Giá thành lắp đặt thấp.
- Việc chăm sóc và bảo dưỡng không quá phức tạp, chi phí thay thế, sửa chữa phụ tùng không cao.
- Phanh đĩa có cấu tạo phức tạp hơn phanh tang trống, kết cấu hở nên khả năng tán nhiệt tốt.
- Tăng hiệu suất hoạt động của hệ thống phanh xe.
- Khả năng giảm tốc có độ chính xác cao.
- Thời gian giảm tốc chậm.
- Vì thiết kế kín nên khả năng tán nhiệt kém.
- Hiệu suất phanh không thật sự tốt, đặc biệt khi xe phanh gấp/đổ đèo.
- Phần đĩa phanh có thiết kế lộ ra bên ngoài nên dễ bị bám bụi hơn, lâu dần sẽ khiến cho những bộ phận này bị hao mòn, ảnh hưởng đến năng suất hoạt động.
- Các chi tiết của phanh đĩa thường sử dụng vật liệu chất lượng nên giá thành cao, chi phí lắp đặt/sửa chữa/bảo dưỡng cũng đắt hơn.
Phanh tay hay còn gọi là phanh đỗ xe giúp giảm tốc độ, đứng yên xe trên đường dốc, mặt phẳng dốc hoặc sử dụng trong các trường hợp cần thiết Phanh tay ô tô gồm có 2 kiểu: phanh tay điện tử và phanh tay cơ.
Phanh tay cơ khí
Phanh tay cơ khí có ưu điểm tuổi thọ chi tiết cao hơn, chi phí bảo dưỡng thay thế thấp,thông dụng, cách thức phanh đơn giản Trong khi đó phanh tay điện tử có ưu điểm là giúp hạn chế được hậu quả của việc quên kéo và nhả phanh tay, tiết kiệm diện tích cho khoang nội thất, khắc phục tình trạng kẹt, bó phanh, tăng thêm tiện nghi, đảm bảo an toàn và tính thẩm mỹ cho xe.
Nhược điểm của phanh tay cơ là thường xảy ra tình trạng kéo phanh không ăn, nếu để quên phanh tay sẽ làm hỏng bộ phận cơ khí của xe Còn phanh tay điện tử thì cách thức phanh phức tạp, nếu ắc-quy chết sẽ không cài được phanh, chi phí sửa chữa cao.
2.5.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động trong Toyota Vios
Phanh tay điện tử hay còn gọi là phanh đỗ xe điện tử là – loại phanh tay được điều khiển hoàn toàn tự động, thường có ký hiệu chữ P nằm trong một vòng tròn gần cần số hoặc ở bảng tablo của xe.
Hệ thống phanh tay điện tử được thiết kế với chức năng đảm bảo an toàn và tính mạng người sử dụng Đồng thời hạn chế và ngăn ngừa hậu quả xảy ra do các tài xế quên kéo hay nhả phanh tay khi dừng/đỗ xe.
Khi chuẩn bị dừng/đỗ xe, người điều khiển chỉ cần chuyển số về vị trí P, lúc này hệ thống sẽ tự động hãm phanh tay (chuyển về chế độ Lock) thay vì phải kéo phanh tay như thông thường Công dụng của hệ thống này cũng tương tự như phanh cơ thông thường, và chỉ khác ở điểm, một bên sử dụng cơ khí, còn một bên được điều khiển hoàn toàn bởi hệ thống điện nhằm đảm bảo tài xế quên kéo hoặc nhả phanh tay.
Theo nguyên ly shoạt động, phanh tay điện tử sử dụng mô tô điện để vận hành hỗ trợ việc hãm và nhả phanh thông qua lẫy ký hiệu hình chữ P được bố trí ở vị trí cần số Trong trường hợp, người điều khiển bất cẩn quên kéo thắng tay lúc đỗ, dừng xe ở chỗ dốc thì đây được xem là giải pháp hỗ trợ vô cùng hữu dụng.
Trong trường hợp lái xe quên nhả phanh tay mà vẫn đạp ga thì hệ thống này sẽ tự độngUnlock để tránh tình trạng bó phanh, cháy phanh giúp bảo vệ hệ thống truyền động của xe không bị hư hỏng Khi muốn nhả phanh, chủ phương tiện cần đồng thời thực hiện thao tác đạp phanh chân cùng bấm nút cần gạt điều khiển phanh tay điện tử Lập tức, đèn cảnh báo phanh tay sẽ tắt báo hiệu phanh tay đã được nhả.
Còn nếu cần số đang ở vị trí khác, nếu muốn sử dụng phanh tay thì người điều khiển cần cùng lúc đạp phanh chân và kéo lẫy điều khiển phanh tay thì hệ thống sẽ tự động giúp hãm phanh lại.
Hình 2.8 phanh tay điện tử
2.5.2 Lợi ích của phanh tay điện tử trong Toyota Vios
Thực tế, phanh tay điện tử với những ưu điểm nổi bật của mình luôn được nhiều chủ phương tiện lựa chọn và đánh giá cao hơn so với phanh cơ truyền thống Chỉ cần vài thao tác nhấn nút cơ bản là đã có thể kích hoạt 2 mô tô nhỏ giữ phanh sau Hệ thống cũng sẽ không tự động giải phóng nếu lái xe không thắt dây an toàn hoặc một trong các cửa trên xe chưa đóng kín.
Khi các nhà thiết kế muốn tối ưu hóa các chức năng trên ô tô, tối giản không gian nội thất, bảng tablo, phanh tay điện tử đã ra đời nhằm thay thế tay nắm phanh thông thường. Giúp cabin ô tô trở nên sang trọng và hiện đại hơn.
Phanh điện tử còn có tính năng tự động ngừng kích hoạt khi xe chạy, kèm khả năng giữ phanh tự động (Brake Hold) khi dừng ngang dốc
Hạn chế những rủi ro có thể xảy ra khi chủ phương tiện quên sử dung thắng tay, đảm bảo độ an toàn cho hệ thống truyền động của xe.
Khi di chuyển trên đoạn đường dốc, hệ thống phanh tay điện tử sẽ hỗ trợ việc dừng hay khởi động tốt hơn, tránh việc bị tuột dốc.
Loại bỏ tình trạng bị kẹt phanh tay, bó phanh khi xe không được bảo dưỡng định kỳ. Dẫu có nhiều ưu điểm nổi bật nhưng phanh tay điện tử cũng có nhược điểm là tuổi thọ thấp, nếu bị hư hỏng thì giá thành sửa chữa cũng khá lớn Bên cạnh đó, nếu ắc quy ô tô chết thì phanh tay điện tử cũng không hoạt động được.
Hình 2.9 Công nghệ Auto Hold, tự động áp dụng phanh đỗ xe khi dừng lại và tắt kích hoạt khi chủ xe vận hành
Đánh giá tác động của phanh Toyota Vios đến rung động và tiếng ồn
Rung động xảy ra khi đạp phanh cho thấy trống phanh hoặc đĩa phanh có thể bị cong,vênh hoặc mòn không đồng đều trên bề mặt Ngoài ra thì nếu trên bề mặt trống phanh hoặc đĩa phanh bị bám bụi bẩn quá nhiều cũng có thể là nguyên nhân gây ra hiện tượng này Điều này rõ rang nhất khi xe đang di chuyển ở tốc độ cao, vì khi đó các chi tiết quay này chịu lực tác động không đồng đều từ má phanh gây ra lực va đập lớn gây nên hiện tượng rung giật.
PHÂN TÍCH SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA PHANH ĐẾN SỰ RUNG ỒN TRÊN ÔTÔ
Nguyên nhân
3.1.1 Độ mòn của ma phanh
Má phanh là một bộ phận quan trọng của hệ thống phanh, tạo ra sự ma sát giúp kìm hãm tốc độ xe Khi sử dụng xe hằng ngày, má phanh sẽ dần bị mài mòn, giảm đi tính hiệu quả mà nó mang lại.
Ma sát không đều: Dẫn đến hiện tượng rung lắc trên xe do má phanh và đĩa phanh tác dụng lực ma sát không đồng đều.
Mất độ bám: Ma phanh mài mòn sẽ giảm độ bám vào đĩa phanh, gây ra tiếng cót két khó chịu.Âm thanh này cũng có thể xuất phát từ bộ phận cảm biến phanh hoặc miếng kim loại nhỏ trên tấm đệm má phanh cọ xát gây nên.
Mòn đĩa phanh: Độ mòn của má phanh tỉ lệ thuận với độ mòn của đĩa phanh, lâu ngày gây ra hiện tượng cong vênh đĩa phanh, dần dần cũng dẫn đến nhiều hậu quả sau này.
Chất lượng má phanh kém: Nhiều người thường nghĩ rằng việc mua má phanh giá rẻ là một cách tiết kiệm Tuy nhiên, đây là một quan niệm sai lầm Các hạt kim loại cứng trong má phanh kém chất lượng sẽ làm xước và bào mòn đĩa phanh, giảm đáng kể tuổi thọ của hệ thống phanh Chất liệu kém chất lượng của má phanh giá rẻ sẽ tạo ra ma sát không đều, gây nóng đĩa phanh và làm biến dạng bề mặt đĩa, đồng thời gây ra tiêng kêu khó chịu Việc sử dụng má phanh kém chất lượng không chỉ gây hư hỏng cho xe mà còn tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn khi tham gia giao thông Một hệ thống phanh hoạt động kém hiệu quả có thể dẫn đến những tình huống nguy hiểm, đặc biệt khi phanh gấp Mặc dù ban đầu má phanh giá rẻ có thể hấp dẫn hơn, nhưng chi phí sửa chữa và thay thế các bộ phận liên quan sau này sẽ cao hơn nhiều Đầu tư vào má phanh chất lượng cao ban đầu sẽ giúp bạn tiết kiệm được nhiều chi phí bảo dưỡng xe về lâu dài
*Dấu hiệu cho thấy má phanh bị mòn
Pedal phanh bị mềm: Bạn sẽ cảm thấy bàn đạp phanh "bông" hơn, không còn chắc chắn như bình thường.
Xe bị kéo lệch khi phanh: Bạn sẽ thấy vô lăng bị kéo nhẹ sang một bên khi đạp phanh.
Phát ra tiếng kêu lạ: ã Tiếng kờu ken kột: Do mỏ phanh mũn đến phần kim loại tiếp xỳc với đĩa phanh. ã Tiếng rớt: Do ma sỏt giữa mỏ phanh và đĩa phanh khi bề mặt tiếp xỳc khụng cũn nhẵn. ã Tiếng hỳ: Thường xảy ra khi đĩa phanh bị vờnh hoặc biến dạng.
Bánh xe bị rung lắc: Bạn sẽ cảm thấy vô lăng hoặc chân ga rung lắc khi đạp phanh, đặc biệt ở tốc độ cao.
3.1.2 Vật thể lạ giữa rô-tô và kẹp phanh Đá sỏi, cát: Trong quá trình di chuyển, đặc biệt là trên những đoạn đường gồ ghề, đá sỏi, cát có thể bị kẹt vào giữa rô-tô và kẹp phanh Khi phanh, các vật thể này sẽ bị nghiền nát và tạo ra tiếng kêu.
Mảnh vụn má phanh: Khi má phanh bị mòn, các mảnh vụn kim loại có thể bong ra và kẹt lại giữa rô-tô và kẹp phanh.
Dầu mỡ: Dầu mỡ từ các bộ phận khác của hệ thống phanh hoặc từ bên ngoài có thể bắn vào và bám vào rô-tô và kẹp phanh, tạo thành một lớp màng bẩn Khi phanh, lớp màng này sẽ bị ma sát và tạo ra tiếng kêu.
Ngoài má phanh bị mòn, một nguyên nhân khác khiến phanh xe phát ra tiếng ồn là miếng đệm phanh bị rách Khi miếng đệm bị hư hỏng, các bộ phận kim loại như đĩa phanh (rô-tô) sẽ ma sát trực tiếp với nhau, gây ra tiếng kêu kim loại cọ xát đặc trưng
Thường xuyên vệ sinh hệ thống phanh, loại bỏ các vật thể lạ và lớp bụi bẩn bám vào rô-tô và kẹp phanh.Khi phát hiện tiếng kêu bất thường, nên mang xe đến gara để kỹ thuật viên kiểm tra và xử lý.Nếu phát hiện rô-tô hoặc kẹp phanh bị hư hỏng, cần thay thế ngay để đảm bảo an toàn.
3.1.3 Không thường xuyên sử dụng xe
H3.2:Xe ồn khi phanh do đã lâu không dùng
Tuổi thọ trung bình của má phanh có thể lên đến 200.000 dặm, tuy nhiên, việc ít sử dụng xe sẽ khiến con số này giảm đi đáng kể Khi xe đứng yên lâu ngày, đặc biệt trong điều kiện ẩm ướt, đĩa phanh sẽ dễ bị rỉ sét Lớp rỉ sét này sẽ làm tăng ma sát khi phanh, gây ra tiếng kêu và giảm hiệu quả làm việc của má phanh Thêm vào đó, rỉ sét còn có thể lan rộng và làm hỏng các bộ phận khác của hệ thống phanh Do đó, để đảm bảo hệ thống phanh luôn hoạt động ổn định và an toàn, người dùng nên thường xuyên sử dụng xe và bảo dưỡng định kỳ Nguyên nhân làm gỉ sét là do tiếp xúc với muối, độ ẩm,chất lượng phanh Ta nên thường xuyên chạy xe nhiều hơn để tránh gặp trường hợp trên.
Bề mặt không đồng đều: Khi đĩa rô-tô bị mòn, bề mặt của nó sẽ không còn phẳng mịn như ban đầu mà xuất hiện các rãnh, vết xước Khi má phanh cọ xát vào những bề mặt không đồng đều này, nó sẽ tạo ra các rung động và âm thanh khác nhau, từ tiếng kêu cót két cho đến tiếng rít chói tai.
Mất độ phẳng: Sự mất độ phẳng của đĩa rô-tô khiến cho lực ép của má phanh lên đĩa không đều, gây ra hiện tượng rung lắc khi phanh.
Mài mòn không đều: Quá trình mài mòn không đều có thể tạo ra các rãnh sâu hoặc các vùng mỏng trên đĩa rô-tô, làm tăng ma sát và gây ra tiếng ồn.
Vì vậy ta cần đi kiểm tra định kỳ để xem mức độ mài mòn của rô tô, vệ sinh hệ thống phanhđể loại bỏ bụi bẩn, dầu mỡ bám trên đĩa rô-tô và má phanh.
3.1.5 Vòng bi bánh xe bị hỏng
Vòng bi bánh xe là một bộ phận quan trọng của hệ thống treo, có chức năng giúp bánh xe quay trơn tru và giảm ma sát Khi vòng bi bị hỏng, nó sẽ gây ra nhiều tiếng ồn khó chịu và ảnh hưởng đến sự ổn định của xe.
CÁC GIẢI PHÁP HẠN CHẾ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG PHANH ĐẾN RUNG ỒN TRÊN Ô TÔ
Bố phanh bị mòn
Lúc đạp phanh thì đĩa phanh và má phanh sẽ cọ xát vào nhau và phát ra tiếng rít vô cùng khó nghe Tiếng kêu này do đĩa phanh chạm phe báo giới hạn bố khi ta đạp phanh, đây là biện pháp an toàn được nhà sản xuất áp dụng.
Khi sử dụng thường xuyên, bố phanh sẽ dần dần mòn đi Bên cạnh đó, nếu sử dụng má phanh kém chất lượng, chúng có thể mòn nhanh hơn so với loại chính hãng hoặc có chất lượng tốt Ngoài ra, khi phanh tiếp xúc với nước, bụi bẩn và các chất ô nhiễm hay có sự cố với hệ thống phanh như rò rỉ dầu hoặc các bộ phận bị hỏng, phanh có thể phải làm việc nhiều hơn, dẫn đến mòn nhanh Các hư hỏng có thể là: guốc phanh không đúng loại, guốc phanh không đồng tâm, gãy lò xo trong cơ cấu phanh Đôi khi bạc đạn bánh xe (moay-ơ) bị mòn bi quá mức cũng tạo ra tiếng kêu chứ không phải do cơ cấu phanh của xe Một khi lớp bố phanh bị mòn hết và má phanh chỉ còn lại lớp vật liệu cứng bên trong thì chứng tỏ má phanh đã quá mòn.
H4.1: Bố phanh trước của Toyota Vios
H4.2: Bố phanh bị mòn quá giới hạn Biện pháp khắc phục:
Lái xe nhẹ nhàng: Tránh phanh gấp và giữ khoảng cách an toàn với xe phía trước để giảm thiểu việc sử dụng phanh.
Bảo trì định kỳ: Kiểm tra và bảo trì hệ thống phanh thường xuyên, bao gồm cả má phanh, đĩa phanh và dầu phanh.
Chọn má phanh chất lượng: Sử dụng má phanh chính hãng hoặc các sản phẩm có uy tín để đảm bảo độ bền và hiệu suất.
Kiểm tra bánh xe: Đảm bảo rằng bánh xe được căn chỉnh đúng cách để giảm thiểu lực không đều lên hệ thống phanh. Điều chỉnh thói quen lái xe: Sử dụng số thấp khi xuống dốc để giảm áp lực lên hệ thống phanh.
Rửa sạch phanh: Đảm bảo hệ thống phanh sạch sẽ, loại bỏ bụi bẩn và nước có thể gây mòn nhanh.
Thay dầu phanh định kỳ: Dầu phanh cũ có thể gây ra hiệu suất kém và ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống phanh.
Mức dầu phanh thấp
Hiện tượng: Âm thanh lạ: Mức dầu thấp có thể làm cho các má phanh cọ xát với đĩa phanh không đều, gây ra tiếng kêu lạ.
Rung lắc: Nếu áp suất trong hệ thống phanh không ổn định do thiếu dầu, có thể gây ra rung lắc khi bạn đạp phanh.
Giảm hiệu suất phanh: Dầu phanh thấp có thể khiến phanh không phản ứng như mong đợi, dẫn đến cảm giác rung hoặc lắc khi phanh.
Trường hợp khi xảy ra hiện tượng mức dầu phanh ô tô thấp có thể là do có rò rỉ phần bên trong của hệ thống hoặc do bị mòn má phanh Nếu do rò rỉ thì đèn báo phanh trên taplo lúc này sẽ bật sáng Trong hệ thống phanh khi xảy ra sự rò rỉ sẽ rất nguy hiểm vì trường hợp xấu nhất có thể xảy ra khi xe đang di chuyển là phanh không ăn.
Kiểm tra mức dầu phanh: Mở nắp capô và kiểm tra bình chứa dầu phanh Nếu mức dầu dưới mức quy định, bạn cần thêm dầu.
Thêm dầu phanh: Sử dụng loại dầu phanh phù hợp (thường là DOT 3, DOT 4 hoặc DOT 5.1) Đổ dầu vào bình chứa cho đến khi đạt mức quy định, nhưng không quá đầy.
Kiểm tra rò rỉ: Nếu mức dầu phanh thấp, có thể có rò rỉ trong hệ thống Kiểm tra các ống dẫn, phanh và các bộ phận khác để phát hiện rò rỉ Nếu phát hiện, cần sửa chữa ngay.
Kiểm tra các bộ phận phanh: Đảm bảo rằng má phanh và đĩa phanh không bị mòn quá mức, vì điều này cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống phanh.
Thay dầu phanh định kỳ: Thay dầu phanh theo định kỳ (thường khoảng 1-2 năm) để đảm bảo hiệu suất và tránh tình trạng nước hoặc bụi bẩn làm giảm hiệu quả.
Bàn đạp phanh nhẹ
Khi đạp phanh xe, cảm giác phanh xe nhẹ, không phản hồi tốt, đồng thời phát ra tiếng ồn và rung.
Không khí trong hệ thống phanh: Nếu có không khí trong hệ thống phanh, bàn đạp có thể cảm giác nhẹ.
Mức dầu phanh thấp: Mức dầu phanh không đủ có thể làm cho bàn đạp không đạt được áp suất cần thiết, dẫn đến cảm giác nhẹ và tiếng ồn khi phanh.
Chỉ cần châm thêm một ít dầu phanh vào hệ thống hoặc cần tiến hành các bước xả gió lại.
Phanh mòn không đều
Khi đạp phanh trong lúc xe đang chạy, xe bị lao sang một bên.
Mòn không đều của má phanh: Nếu má phanh bên trái và bên phải mòn không đều, khi phanh, lực tác động sẽ không đều, khiến xe bị kéo sang một bên.
Hệ thống phanh bị hỏng: Nếu một trong các bộ phận như caliper, ống dẫn dầu hoặc đĩa phanh có vấn đề, điều này có thể dẫn đến hiệu suất phanh không đồng đều.
Cấu trúc treo bị hỏng: Nếu các bộ phận treo (như bushing, trục treo) bị mòn hoặc hỏng, điều này cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng kiểm soát khi phanh.
H4.3: Má phanh mòn không đều Biện pháp khắc phục:
Kiểm tra má phanh: Đảm bảo rằng má phanh bên trái và bên phải không bị mòn không đều Nếu cần, thay thế má phanh.
Cần kiểm tra xem xilanh bánh xe có bị kẹt hay không (Hướng dẫn thay thế xi lanh con trong hệ thống phanh), hoặc điều chỉnh lại độ cao guốc phanh của 2 bánh xe phía trước.
Kiểm tra các bộ phận treo: Đảm bảo rằng bushing, trục treo và các bộ phận khác không bị hỏng hoặc mòn Thay thế nếu cần.
Bàn đạp phanh bị cứng
Người lái cảm thấy khó đạp bàn phanh hoặc phải sử dụng lực mạnh hơn bình thường để phanh xe, dẫn đến có tiếng rít phát ra.
Má phanh mòn quá mức: Má phanh mòn quá mức cho phép dẫn đến đĩa phanh bị mòn, khiến nó mỏng hơn độ dày tiêu chuẩn Điều này khiến cho pít tông phanh bị đẩy quá giới hạn, khó thu về; dẫn đến hiện tượng bó chặt vào trống hoặc đĩa phanh gây ra hiện tượng bó phanh. Ắc suốt phanh bị gỉ sét: Khi phanh, pít tông phanh sẽ tác động một lực lớn lên ắc suốt phanh, giúp phanh hoạt động hiệu quả Tuy nhiên, nếu bị gỉ sét, ắc suốt phanh không thể quay về vị trí ban đầu, dẫn đến tình trạng bó phanh. Đĩa phanh bị biến dạng: Tác động bên ngoài cũng là nguyên nhân gây nên hiện tượng bó phanh Hơn nữa, xe ô tô bị va chạm nhiều cũng khiến đĩa phanh bị biến dạng, quay không đều, đảo… lúc này má phanh sẽ bị ghì chặt, gây bó phanh.
Bàn đạp phanh nhỏ: Việc sửa chữa thiếu kinh nghiệm cũng làm cho xe dễ bị bó phanh Bởi nếu thợ điều chỉnh biên độ bàn đạp phanh quá nhỏ, khi sử dụng má phanh liên tục bị tì vào trống hoặc đĩa phanh sẽ gây ra hiện tượng phanh xe ô tô bị bó cứng.
Má phanh nở do lọt nước: Trong quá trình rửa xe hoặc lái xe ô tô dưới trời mưa, nước có thể lọt vào hệ thống phanh, gây ra các hiện tượng như: Má phanh nở, bàn đạp phanh nhỏ; dẫn đến phanh bị bó cứng.
Kiểm tra và thay thế bộ trợ lực phanh: Nếu nguyên nhân là do bộ trợ lực phanh bị hỏng, bạn cần kiểm tra hệ thống trợ lực chân không (booster) hoặc bơm trợ lực Nếu phát hiện sự cố, cần thay thế bộ phận hỏng.
Trường hợp ống dẫn chân không bị rò rỉ, hãy thay thế ống dẫn mới để đảm bảo hệ thống trợ lực hoạt động bình thường.
Kiểm tra và bổ sung dầu phanh: Kiểm tra mức dầu phanh trong bình chứa Nếu dầu phanh thiếu, hãy bổ sung đúng loại dầu phanh theo quy định của nhà sản xuất Nếu có rò rỉ trong hệ thống, bạn cần sửa chữa các vị trí bị hỏng và xả không khí ra khỏi hệ thống phanh để phục hồi áp suất.
Thay thế má phanh hoặc đĩa phanh bị mòn: Nếu má phanh hoặc đĩa phanh bị mòn hoặc hư hỏng, bạn cần thay thế bộ phận mới Việc kiểm tra thường xuyên má phanh và đĩa phanh giúp phát hiện sớm những hư hỏng để tránh hiện tượng bàn đạp phanh bị cứng.
Kiểm tra và sửa chữa xi-lanh phanh: Xi-lanh phanh trong hệ thống (gồm cả xi-lanh chính và xi-lanh con) nếu bị kẹt, cần được kiểm tra và bôi trơn hoặc thay mới nếu cần thiết Xi-lanh phanh bị kẹt sẽ làm mất hiệu quả của việc phanh, dẫn đến bàn đạp phanh cứng.
Phanh kém hiệu quả
Khi ta đạp phanh hết cỡ mà chất lượng phanh không tốt như bình thường, gây ra tiếng kêu khó chịu.
Mực dầu phanh giảm do bị rò rỉ hoặc dầu phanh lẫn nước khiến lực đạp phanh không đủ tạo áp lực cần thiết đến cơ cấu phanh. Đạp phanh nhẹ, không thấy có hiệu quả phanh, điều này chứng tỏ má phanh của xe bị mòn nhiều và cần thay thế bố mới.
Khi đạp phanh thấy rất nhẹ, đạp bàn đạp phanh hết cỡ mà vẫn không thấy hiệu quả. Nguyên nhân chính là do xi lanh chính bị hỏng hoặc hệ thống phanh hở gió làm cho dầu lẫn không khí Khi trong dầu có lẫn bọt khí, lúc đạp phanh các bọt khí nén lại dễ dàng nên không đủ áp suất để cơ cấu phanh hoạt động tốt.
Hãy tiến hành việc xả gió cơ cấu phanh ở 4 bánh xe để đẩy hết khí ra ngoài.
Trong trường hợp xi lanh chính bị hỏng (heo cái) có thể thay cupen mới, gia công hoặc tệ hơn là phải thay bộ mới để hệ thống phanh hoạt động hiệu quả.
Đĩa phanh bị cong hoặc mòn
Khi đạp phanh, vô-lăng bị rung lắc dữ dội khiến xe mất thăng bằng đồng thời tạo ra tiếng kêu khó chịu.
Quá nhiệt là một trong những nguyên nhân hàng đầu khiến đĩa phanh bị cong hoặc mòn không đều Khi phanh nhiều lần trong thời gian ngắn hoặc phanh gấp từ tốc độ cao, nhiệt sinh ra từ ma sát giữa má phanh và đĩa phanh có thể làm đĩa phanh nóng lên quá mức.Nhiệt độ cao gây ra sự giãn nở không đều của vật liệu đĩa phanh, dẫn đến hiện tượng cong vênh khi đĩa nguội đi không đồng đều.
Má phanh chất lượng kém hoặc không đồng bộ với đĩa phanh:Sử dụng má phanh không đúng tiêu chuẩn hoặc không phù hợp với đĩa phanh có thể gây mòn nhanh chóng. Nếu má phanh quá cứng, nó sẽ tạo ra ma sát lớn và có thể mài mòn hoặc làm xước đĩa phanh, khiến đĩa bị mòn không đều.Má phanh chất lượng kém cũng có thể tạo ra nhiều nhiệt hơn bình thường, dẫn đến hiện tượng quá nhiệt và làm đĩa phanh cong.
Thói quen phanh gấp hoặc phanh liên tục ở tốc độ cao mà không để hệ thống phanh có thời gian nghỉ để làm mát có thể dẫn đến nhiệt độ cao và làm cong đĩa phanh.Đặc biệt khi phanh xe từ tốc độ cao, lực phanh lớn hơn bình thường, điều này không chỉ làm đĩa phanh nóng lên mà còn tạo áp lực lớn trên bề mặt đĩa, dễ dẫn đến biến dạng.
Việc chở quá tải hoặc thường xuyên sử dụng xe dưới tải trọng nặng sẽ tạo ra áp lực lớn hơn lên hệ thống phanh Điều này có thể làm cho đĩa phanh dễ bị mòn nhanh hơn hoặc bị cong do nhiệt độ tăng quá cao khi phanh.