Đề tài tìm hiểu các hư hỏng thường gặp và các phương pháp chuẩn Đoán hệ thống phanh trên ô tô

` Nguyên lý hoạt động: > Khi phanh xe: - Khi cần giảm tốc độ xe hoặc dừng hắn xe lại, người lái tác dụng vào bàn đạp phanh 1, thông qua cơ cầu dẫn động tác động lên piston 2 đi chuyên tr

TRUONG DAI HOC THU DAU MOT

VIỆN KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CHƯƠNG TRÌNH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Ô TÔ

KRAKKKAAKAAKKA

PAI HOC

\ THU DAU MOT

200 THU DAU MOT UNIVERSITY

TIEU LUAN

DE TAI: TIM HIEU CAC HU HONG THUONG GAP VA CAC

PHUONG PHAP CHUAN DOAN HE THONG PHANH TREN OTO

Giảng viên hướng dẫn : TS Đỗ Tiến Dũng

Bình Dương, tháng 09 /2023

2.5 _ Hệ thống phanh chống bó cứng (A BS) 5 sec cs cseseseeeseseesesses 24

2.5.2 Nguyên lý hoạt động: G- Ă 0 nọ 0 H041 0 4 26

2.6 Hệ thống phanh khí nén - s2 + <£+sz£EzEEEz£Eee£ xeEersseersereeree 28

2.7 Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh hơi 5-5-5525 55s =s 30 Chương 3: Hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống 32 3.1 Các hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phỤC - «<< «<2 32 3.2 Cac phương pháp chuẩn đoán hệ thống phanh co se 35

IV 180i90090 09.847 011 39

LOI NOI DAU

Trong những năm gần đây, khi nền kinh tế đất nước ngày càng phát trién thì nhu cầu

sử dụng ô tô trong giao thông càng nhiều Cùng với đó là sự xuất hiện nhiều nhà máy lắp ráp ô tô như Trường Hải, Toyota, Ford Điều này buộc những kỹ sư trong ngành ô tô phải nghiên cứu, tìm tòi, học hỏi những công nghệ mới, cũng như thiết kế, cải tạo những

ô tô cũ đề phù hợp với nhu cầu hiện nay Do đó, môn học “ KIEM DINH VA CHUAN

ĐOÁN Ô TÔ ” mang một ý nghĩa quan trọng đối với sinh viên ngành kỹ thuật công nghệ

ô tô trước khi ra trường

Nay em nhận đề tài “ Tìm hiểu các hư hỏng thường gặp và các phương pháp chuẩn đoán hệ thống phanh trên ô tô ” nhằm mục đích ôn lại kiến thức đã học và nâng cao kỹ năng cũng như sự linh hoạt trong việc tìm hiều các kiến thức chuyên sâu của các

hé thong, co cau trong 6 tô

Phanh ô tô là một bộ phận rất quan trọng trên xe, nó đảm bảo cho ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó nâng cao được năng suất di chuyên Nên hệ thống phanh ô tô cần thiết bảo đảm độ tin cậy, phanh êm địu, hiệu quả phanh cao, tính ôn định của xe đề tăng tính

an toàn cho ô tô khi vận hành

Được sự hướng dẫn tận tình của Thầy TS Đỗ Tiến Dũng, nay em đã hoàn thành đề tài, trong quá trình tìm hiểu không tránh khỏi sai xót, mong các thây trong khoa chỉ dẫn

Em xin chan thanh cam on !

Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh

- Hé thong phanh ding dé giảm toc độ của 6 tô cho đên khi dừng hăn hoặc đến một

tốc độ cần thiết nào đây

- _ Ngoài ra hệ thông phanh còn dùng đề giữ ô tô đứng ở các dốc

- _ Đối với ô tô hệ thông phanh là một trong những hệ thông quan trọng nhất, bởi vì

nó đảm bảo cho ô tô chạy an toàn ở tộc độ cao, đo đó có thể nâng cao được năng suất vận

chuyền

- _ Hệ thống phanh gồm có cơ cầu phanh đề hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trục nào đây của hệ thống truyền lực và truyền động phanh đề dẫn động và điều khiên các cơ cầu phanh hoạt động

- _ Thời gian nhạy cảm nhỏ

- Phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoản toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào

- _ Không có hiện tượng tự siết phanh khi ô tô chuyên động tịnh tiễn hoặc quay vòng

- _ Cơ cầu phanh phải thoát nhiệt tốt

- _ GIữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiến với lực phanh trên

bánh xe

- _ Có khả năng phanh khi xe đứng trong thời gian dài

1.3 Phan loại

a)

b)

Theo công dụng:

Hệ thống phanh chính ( phanh chân ): sử dụng ở tất cả chế độ chuyển động

Hệ thống phanh phụ ( phanh tay ): sử dụng khi xe dừng tại chỗ hoặc không làm

VIỆC

Hệ thống dự trữ: dùng đề phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính hỏng

Hệ thống phanh chậm dân: dùng trên các ô tô máy kéo có tải trọng lớn hoặc làm việc ở vùng đồi núi thường xuyên phải phanh liên tục giữ cho tốc độ xe không tăng quá giới hạn cho phép cho đến khi dừng hăn

Theo đặc điềm diéu khién được chia thành:

Phanh chính (phanh chân) dùng đề giảm tốc độ khi xe đang chuyển động

Phanh phụ (phanh tay) dùng đề dừng đỗ khi người lái rời khỏi buồng lái

Phanh bồ trợ ( phanh động cơ, thủy lực hay điện tử) dùng trong các trường hợp

đặc biệt như đô đèo, phanh khẩn cấp, phanh lâu dài

€)

3)

Theo kết cầu được chia thành:

Phanh tang trồng ( trồng - guốc )

Chương 2 Cau tao va nguyén ly lam viéc cia hé thong phanh 2.1 Hé théng phanh chinh

2.1.1 Hé théng phanh dẫn động thủy lực

* - Hệ thống phanh dân động thủy lực thông thường

- _ Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực thường dùng trên các xe du lịch và xe tải trọng nhỏ và trung bình Dẫn động bằng thủy lực có ưu điểm là phanh êm dịu, dé bé tri,

có độ nhạy cao Tuy nhiên nó cũng có những đặc điểm là tỉ số truyền của dẫn động dầu không lớn nên không thê tăng lực điều khiên trên cơ câu phanh Trong hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực tùy theo sơ đồ của mạch dẫn động mà người ta chia ra dẫn động một đòng và dẫn động hai dòng

+ Dẫn động một dòng nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính chỉ có một đường dầu duy nhất dẫn đến các xilanh bánh xe Dẫn động 1 dòng có kết cầu đơn giản

nhưng độ an toàn không cao, vì vậy trong thực tế dẫn động phanh một dòng ít

được sử dụng

+ Dẫn động hai đòng nghĩa là từ đầu ra của xilanh chính có hai đường dầu độc

lập dẫn đến các xi lanh bánh xe

Khi thực hiện việc phanh xe Khi không thực hiện phanh

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh thủy lực

Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực

(1) — Ban dap phanh; (2) Piston xilanh phanh chinh; (3) xilanh phanh chinh; (4 5 9) Piston xylanh phanh banh xe; (6) Đường Ống dẫn dâu phanh; (7) Xilanh phanh banh xe

(xilanh con); (8) Dau phanh

` Nguyên lý hoạt động:

> Khi phanh xe:

- Khi cần giảm tốc độ xe hoặc dừng hắn xe lại, người lái tác dụng vào bàn đạp phanh (1), thông qua cơ cầu dẫn động tác động lên piston (2) đi chuyên trong xylanh

phanh chính (3) đây dầu vào hệ thống các đường ống dẫn (6) và đi đến các xylanh bánh

xe (7), dưới tác dụng của lực sinh ra do áp suất dầu phanh trong hệ thống tác động lên các piston (4,5,9) xylanh phanh bánh xe sẽ đây ra ngoài theo chiều mũi tên đề tác đụng lên cơ cầu phanh (phanh tang trồng hoặc phanh đĩa) thực hiện việc giảm tốc độ hoặc dừng hắn

xe Thời gian và quãng đường xe bị giảm hoặc dừng hắn phụ thuộc vào lực tác đụng lên bàn đạp phanh

> Khi nhả phanh:

- _ Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp phanh, dưới tác dụng của cơ câu lò xo hồi

vị tại các bánh xe và/hoặc cần điều khiên xylanh phanh chính sẽ ép piston (4,5,9) xylanh phanh bánh xe lại và đây dầu ngược trở về xylanh chính (3) như lúc đầu, lúc này phanh

sẽ được nhả ra không còn tác dụng hãm hoặc dừng xe lại nữa

2.1.2 Cấu tạo một số bộ phận chính của hệ thống phanh dẫn động thủy lực

Š.Piston số 2; 6 Lò xo hồi vi; 7 Buong ap suất số 2; 8 Cửa dâu buông SỐ 1:

9 Cửa dẫu buông số 2; 10 Bình dâu phanh

s% Cấu tạo chỉ tiết:

- _ Xi lanh phanh chính kép có hai piston số 1 và số 2, hoạt động ở cùng một xi lanh Thân xy lanh được chế tạo bằng gang hoặc bằng nhôm, pIston sô Ì hoạt động do tác động trực tiếp từ thanh đây, Piston sô 2 hoạt động băng ap suat thủy lực do piston số Ì tạo ra Thông thường áp suất ở phía trước và sau piston số 2 là như nhau 0 mỗi đầu ra của piston có van đề đưa dầu phanh tới các xi lanh bánh xe, thông qua các ống dẫn dầu bằng

kim loại

s* Nguyên lý hoạt động:

- Kh dap ban dap phanh, thanh đây của bàn đạp sẽ tác dụng trực tiếp vào piston số

1 Do áp suất dầu ở hai ¡buông á áp suất cân bằng nên áp lực dầu ở phía trước piston số Ì sẽ tạo áp lực đây piston số 2 cùng chuyển động Khi cúp pen cua piston s6 1 va s6 2 bat dau đóng các cửa bù thì áp suất phía trước chúng tăng dần và ap suất phía sau chúng giảm dần Phía trước dầu được nén còn phía sau chúng dầu được điền vào theo cửa nap Khi tới một áp suất nhất định thì áp suất dầu sẽ thắng được sức căng của lò xo van bồ trí ở hai đầu ra và đi đến các xi lanh phanh bánh xe thông qua các đường ống dẫn bằng kim loại

dé thực hiện quá trình phanh

- - Khi nhả phanh, đo tác dụng của lò xo hồi vị piston sẽ đây chúng ngược trởlại, lúc

đó áp suất đầu ở phía trước hai piston giảm nhanh, cúp pen của hai piston lúc này cụp xuống, dầu từ phía sau hai cúp pen sẽ đi tới phía trước của hai Piston Khi hai cúp pen của Piston bắt đầu mở cửa bù thi dầu từ trên bình chứa đi qua cửa bù điền day vao hai khoang phía trước hai piston cap dé can bang áp suất giữa các buông trong xi lanh Lúc này quá trình phanh trở về trạng thái ban đầu

B Bộ trợ lực chân không

“+ Cau tao:

(12) Budng 4p sud&t không đối

s% Nguyên lý làm việc:

- _ Bộ trợ lực phanh có hai buồng được ngăn cách bằng một màng chuyên động Dé khuếch đại lực đạp của người lái, sự chênh lệch áp suất được tạo ra giữa cả hai buồng trợ

lực phanh Để làm điều này, bộ trợ lực phanh được sơ tán ở trạng thái không kích

hoạt Khi người lái nhân bàn đạp phanh, không khí xung quanh sẽ tràn vào khoang phía sau, tao ra ap suat cao hon 6 phia trước màng Sự chênh lệch áp suât như vậy được tạo ra giữa cả hai khoang mà tâm màng ép theo hướng của xi lanh chính song song và do đó hỗ trợ lực của chân người lái

- _ Đối với các loại xe lớn hơn, bộ trợ lực phanh chân không song song có bốn buồng được sử dụng Ngoài biến thể tiêu chuân, Bosch còn cung cấp các biến thê Tie Rod của

bộ trợ lực phanh chân không Trong đó, độ cứng được tăng lên nhờ cái gọi là thanh giang

và độ dày của vỏ đồng thời giảm xuống Các biến thê của Tie Rod có săn bằng thép hoặc nhôm

2.2 Co cau phanh dia:

10

4% Cấu tạo:

-_ Phanh đĩa ngày càng được sử dụng rộng rãi trên ô tô, có hai loại phanh đĩa: + Loại đĩa quay

+ Loại vỏ quay

- _ Ưu điểm của phanh đĩa so với phanh guốc:

+ Áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bồ đều

+ Má phanh ít mòn và mòn đều hơn nên ít điều chỉnh

+ Điều kiện làm mát tốt hơn

+ Momen phanh khi tiến và lùi đều bằng nhau

+ Lực chiều trục tác dụng lên đĩa là cân bằng

+ Có khả năng làm việc với khe hở bẻ nên giảm được thời gian tác dụng phanh

- Nhược điểm: Khó giữ sạch bề mặt ma sát

Hình 2.3: Phanh đĩa má kẹp cô định

Chi thich: 1 Ma phanh, 2 Ma kep, 3 Piston, 4 Vong lam kin, 5 Dia phanh

Hình 2.4: Phanh đĩa má kẹp tùy động

1 Đĩa phanh, 2 Má kẹp, 3 Đường déu, 4 Piston, 5 Than xilanh, 6 Mé phanh

s* Nguyên lý làm việc:

- _ Khi lái xe tác dụng lực lên bàn đạp phanh thông qua hệ thống dẫn động thủy lực (trợ lực khí nén) đầu được cấp vào xilanh, đưới tác dụng của dầu áp suất cao ép các piston phanh dịch chuyên theo chiều ngang và ép má phanh tỳ vào đĩa phanh và qua

12

trình phanh bắt đầu Khi người lái ngừng tác dụng má phanh sẽ trở về vị trí ban đầu vì lực phanh ngừng tác dụng, má phanh tách khỏi đĩa phanh và quá trình phanh kết thúc

` Co cau phanh guốc có điềm đặt cô định riêng rẻ về một phía, các lực dan động băng nhau

- _ Cơ cầu phanh này được gọi là cơ cầu phanh không cân bằng với số lần phanh khi

xe chuyền động tiến hay lùi, nên cường độ hao mòn của tâm ma sát trước lớn hơn tắm ma sát sau rất nhiều Đề cân bằng sự hao mòn giữa hai tắm ma sát người ta thường làm tắm

ma sát trước dày hơn tắm ma sát sau

4

Hình 2.5: Cơ cầu phanh Trồng-guốc sử dụng xilanh thủy luc [1]

1-Xylanh; 2- Piston; 3-guốc phanh; 4-Chét lệch tâm

> Nguyên lý hoạt động: Khi lái xe tác dụng lực lên bàn đạp phanh thông qua hệ thống dẫn động thủy lực (trợ lực khí nén) đầu được cấp vào xilanh, đưới tác dụng của đầu

áp suất cao ép guốc phanh tỳ vào trồng phanh và quá trình phanh bắt đầu Khi người lái ngừng tác dụng guốc phanh sẽ trở về vị trí ban đầu nhờ lo xo hồi vị, guốc phanh tách khỏi trồng phanh và quá trình phanh kết thúc

& Cơ cầu phanh trồng-guốc có điểm cô định riêng rẽ về một phía và các guốc phanh có dịch chuyển gốc như nhau

- _ Cơ cầu phanh này có momen ma sát sinh ra ở các guốc phanh là bằng nhau Trị số momen không thay đổi khi xe chuyên động lùi, cơ cấu phanh này có cường độ ma sát ở các tâm ma sát là như nhau và được gọi là cơ cầu phanh cân bằng, kết cầu cụ thê của loại

cơ cầu này là đo proñn của cam ép đối xứng nên các guốc phanh có dịch chuyên như

nhau

Hình 2.6: Cơ cầu phanh tang trồng sử dụng cam ép

T-Cam ép; 2-Guốc phanh; 3.-L6 xo hoi vi; 4-Cam lệch tam; 5-Mam phanh

> Nguyên lý hoạt động: Khi lái xe tác dụng lực lên bàn đạp phanh thông qua hệ thống dẫn động thủy lực (dẫn động khí nén) làm cho trục cam ở cơ cầu phanh quay Guốc phanh tỳ vào cam và khi cam quay biên dạng ở chỗ tiếp xúc giữa cam và guốc thay đổi,

ép guốc phanh vào trồng phanh và quá trình phanh bắt đầu Khi người lái ngừng tác dụng

14

cam sẽ trở về vị trí ban đầu nhờ lo xo hồi vị, guốc phanh tách khỏi trống phanh và quá

Hình 1.3 Cơ cầu phanh Trồng-guốc loại hai xilanh ép

1-Vanh lam kin; 2-Piston phanh; 3-xylanh; 4-Mam phanh; 5-Chét lệch tâm,

ngừng tác dụng guốc phanh sẽ trở về vị trí ban đầu nhờ lo xo hồi vị, guốc phanh tách khỏi trồng phanh và quá trình phanh kết thúc

% Cơ cấu phanh loại bơi

- _ Cơ cầu phanh này dùng hai xilanh làm việc tác dụng lực lên đầu trên và đầu dưới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh dịch chuyên theo chiều ngang và ép má phanh vào trông phanh Nhờ sự ma sát nên các guốc phanh bị cuốn theo chiều của trống phanh, mỗi guốc phanh sẽ tác dụng lên piston một lực và đây ống xilanh làm việc tỳ sát vào

điểm cô định, với phương án kết cầu này thì hiệu quả phanh khi tiến và khi lùi đều bằng

nhau

5

6

Hình 2.7 Cơ cầu phanh Trồng-guốc loại bơi

I Xylanh; 2 Vanh lam kin; 3 Piston; 4 guốc phanh

5 16 Xo héi vi; 6 Mam phanh

> Nguyên lý làm việc: Khi lái xe tác dụng lực lên bàn đạp phanh thông qua hệ thống dẫn động thủy lực (trợ lực khí nén) đầu được cấp vào xilanh, đưới tác dụng của đầu

16

áp suất cao ép các guốc phanh dịch chuyển theo chiều ngang và ép má phanh tỳ vào trồng phanh và quá trình phanh bắt đầu Khi người lái ngừng tác dụng guốc phanh sẽ trở

về vị trí ban đầu nhờ lo xo hồi vị, guốc phanh tách khỏi trống phanh và quá trình phanh

+ Khó đảm bảo sự phân bồ lực phanh cần thiết giữa các cơ cau

- — Do những đặc điểm trên nên dẫn động phanh bằng cơ khí không được sử dụng ở

hệ thống phanh chính mà chỉ được sử dụng ở hệ thống phanh dừng

° Uu diém:

+ Độ tin cay làm việc cao

+ Độ cứng vững dẫn động không thay đổi khi phanh làm việc lâu dài

® Nhược điểm:

+ Hiệu suất truyền lực không cao

+ Thời gian phanh lớn

“ Dan động thủy lực

- Dẫn động phanh thủy lực được sử dụng rộng rãi trên hệ thong phanh chính của các loại ô tô du lịch, vận tải nhỏ và trung bình

- _ Dãn động phanh là một hệ thống các chỉ tiết truyền lực tác đụng lên bàn đạp đến

cơ cầu phanh làm cho các guốc phanh bung ra nhằm thực hiện quá trình phanh, ở phanh dầu chất lỏng được sử dụng đề truyền lực tác đụng nêu trên Đặc điểm quan trọng của dẫn động phanh dầu là các bánh xe được phanh cùng một lúc vì áp suất trong ông chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép vào trồng phanh

+ Kết cấu đơn giản

+ Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau mà chỉ cần thay đôi cơ cầu phanh

® Nhược điểm :

+ Không thê tạo được tỷ số truyền lớn, vì thế phanh dầu không có cường hóa, chi

dùng cho ô tô có trọng lượng toàn bộ nhỏ

+ Lue tac dụng lên bàn đạp lớn

+ Đối với dẫn động phanh một dòng khi có chỗ nào bị chảy dầu thì tất cả hệ thống phanh đều không làm việc, để khắc phục khuyết điểm này người ta dùng loại dẫn động hai dòng, loại này có ưu điểm là khi một dòng bị hỏng thì đòng còn lại vẫn làm việc bình thường, tuy nhiên hiệu quả phanh có giảm nhưng đảm bảo an toàn khi chuyền động

18

“ Dan dong phanh thủy lực tác dụng trực tiếp

Hình 2.9: Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp

> Nguyên lý làm việc: Khi người lái tác dụng lực lên bàn đạp phanh 5, piston

4 trong xilanh 6 sẽ dịch chuyền, áp suất trong khoang A tăng lên day piston 3 dich chuyén sang trái, do đó áp suất trong khoang B cũng tăng lên Chất lỏng ép đồng thời theo các ống dẫn 2 và 7 đi đến các xilanh làm việc | va 8 dé thực hiện quá trình phanh

Dẫn động tác dụng gián tiếp

Cơ cầu phanh được dẫn động một phan lực người lái , một phan nhờ các bộ trợ lực

lắp song song với bàn đạp

“ Dan động thủy lực trợ lực chân không:

Hinh 2.10: Dan động phanh thủy lực trợ lực chân không

1,5.Xi lanh công tác bánh xe trước, sau, 2.Xi lạnh chính, 3 lrợ lực chân không, 4.Bàn

dap phanh

° Uu diém:

+ Kết cầu đơn giản

+ Chi phí thấp

+ Lắp thêm vào hệ thống bộ trợ lực phanh đề giảm nhẹ lực bàn đạp phanh khi điều

khiến, tăng độ an toàn cho hệ thống phanh

1- Bàn đạp, 2- Đòn, 3- Van (cụm) phân phối khí nén, 4- Bình chứa khí nén, 5- Xy

lạnh, 6- Xy lanh chính, 7- Đường dẫn dầu đến cầu sau, 8- Xy lanh banh xe sau,

9- Đường dẫn dâu đến cầu trước, 10- Xy lanh bánh xe trước

20