Hình 2.1 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của biến mô thủy lực.2.2 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của biến mô thủy lực: Xe được trang bị hộp số tự động sẽ không có ly hợp, vì vậy cần có mộ
Thông số cơ bản của Toyota Camry 2.5Q (2023)
Thông tin cơ bản cảu Camry 2.5Q (2023)
Kích thước xe TOYOTA CAMRY 2.5Q 2023
Hình 1.2Bảng 1.1 kích thước xe Camry 2.5Q (2023) [2]
Thông số kỹ thuật xe TOYOTA CAMRY 2.5Q 2023
Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật xe Camry 2.5Q (2023) [2] Đặc điểm Camry 2.5Q
Dung tích xy lanh (cc) 2.487
Hệ thống nhiên liệu Phun xăng điện tử
Công suất tối đa (kw(hp)@rpm) 154(207)/6.600
Momen xoắn tối đa (Nm@rpm) 250/5.000
Tiêu chuẩn khí thải Euro 5 w OBD
Tiêu thụ nhiên liệu (L/100km)
Loại dẫn động Dẫn động cầu trước
Hộp số Số tự động 8 cấp
2.5Q Kích thước tổng thể bên ngoài (Dài x Rộng x
Chiều dài cơ sở (mm) 2.825
Chiều rộng cơ sở (Trước/Sau) (mm) 1.580/1.605
Khoảng sáng gầm xe (mm) 140
Bán kính vòng quay tối thiểu (m) 5.8
Dung tích bình nhiên liệu (L) 60
Các chế độ lái 3 chế độ (Tiết kiệm/thường/thể thao)
Hệ thống lái Trợ lực điện
Vành & Lốp xe (bao gồm lốp dự phòng)
Phanh Trước Đĩa tản nhiệt
Hệ thống treo tước/ sau MacPherSon/ tay đòn kép
Bộ ly hợp
Biến mô trên Camry 2.5Q (2023)
Biến mô là khớp nối chất lỏng quan trọng, truyền năng lượng quay từ động cơ đến hộp số, nằm giữa động cơ và hợp số Nó hoạt động như một ly hợp trong hộp số sàn, giúp tách tải trọng khỏi nguồn năng lượng chính từ động cơ.
Hình 2.1 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của biến mô thủy lực.
Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của biến mô thủy lực
Xe trang bị hộp số tự động không có ly hợp, do đó cần một phương pháp khác để giữ cho động cơ hoạt động khi bánh xe và bánh răng hộp số dừng lại Trong khi hộp số sàn sử dụng bộ ly hợp để ngắt kết nối giữa động cơ và hộp số, hộp số tự động lại sử dụng biến mô thủy lực để thực hiện chức năng tương tự.
Hình 2.2 Vị trí của biến mô thuỷ lực
Khi động cơ hoạt động ở chế độ không tải, mô-men xoắn truyền qua bộ biến mô mặc dù nhỏ nhưng vẫn cần thiết để giữ xe đứng yên khi dừng đèn đỏ Khi tài xế nhả phanh và đạp ga, động cơ sẽ tăng tốc, bơm nhiều môi chất hơn vào bộ biến mô, từ đó truyền nhiều năng lượng hơn đến các bánh xe, giúp xe di chuyển.
Chức năng của biến mô thủy lực:
Truyền năng lượng từ động cơ đến trục đầu vào hộp số.
Dẫn động bơm dầu của hộp số.
Tách động cơ & hộp số khi xe đứng yên.
Làm tăng mô-men xoắn nhận được từ động cơ và truyền nó đến hệ thống truyền động Nó gần như tăng gấp đôi mô-men xoắn đầu ra.
Hình 2.3 Biến mô trên xe hộp số dọc
Cấu tạo biến mô thủy lực:
Hình 2.4 Cấu tạo biến mô thuỷ lực (các bộ phận).
Biến mô thủy lực có 3 bộ phận chính:
1 Bộ bánh bơm / Bơm (Impeller):
Các cánh bơm được lắp trực tiếp lên vỏ biến mô và kết nối với trục động cơ, với thiết kế cong và có góc cạnh Bộ bánh bơm quay cùng với tốc độ động cơ, tạo ra lực ly tâm giúp dầu hộp số di chuyển ra ngoài Các cánh của bánh bơm được thiết kế để hướng môi chất lỏng tới các cánh tuabin, hoạt động như một máy bơm ly tâm, hút môi chất từ hộp số tự động và đưa vào tuabin.
Chức năng chính của stator là định hướng dòng chảy của môi chất từ tuabin vào bánh bơm theo hướng quay của bánh bơm, giúp tăng mô-men xoắn một cách đáng kể Stator có khả năng thay đổi hướng của môi chất lên đến gần 90 độ và được gắn với khớp một chiều, cho phép nó chỉ xoay theo một hướng duy nhất Trong hệ thống, tuabin kết nối với hệ thống truyền lực, trong khi stator nằm ở vị trí trung gian giữa bánh bơm và tuabin.
Hình 2.5 Stator của biến mô thuỷ lực.
Tuabin được kết nối với trục đầu vào của hộp số tự động, bao gồm các cánh cong và góc cạnh, được thiết kế để điều chỉnh hướng của môi chất vào bánh bơm Khi tuabin quay, trục đầu vào hộp số cũng quay, giúp phương tiện di chuyển Ngoài ra, tuabin còn có ly hợp khóa, giúp khóa hoạt động của tuabin khi mô-men xoắn đạt đến điểm kết nối giữa động cơ và hộp số, từ đó cải thiện hiệu suất của biến mô.
Hình 2.6 Thành phần của biến mô
Hình 2.7 Cấu tạo của biến mô
Nguyên lý hoạt động của biến mô:
Để hiểu nguyên lý làm việc của biến mô, hãy tưởng tượng hai quạt điện đối diện nhau Quạt 1, được kết nối với nguồn điện, hoạt động và tạo ra dòng không khí, khiến quạt 2 bắt đầu quay gần như cùng tốc độ Tương tự, trong biến mô, bánh bơm kết nối với động cơ quay, tạo ra lực ly tâm đẩy dầu về phía tuabin, làm cho tuabin quay và hệ thống truyền động hoạt động, giúp bánh xe di chuyển Khi động cơ dừng, tuabin cũng dừng nhưng bánh công tác vẫn tiếp tục quay, ngăn chặn việc động cơ chết máy.
Hình 2.8 Nguyên lý hoạt động của biến mô thuỷ lực.
Có ba giai đoạn hoạt động:
Khi dừng xe, động cơ vẫn dẫn động bánh bơm nhưng tuabin không hoạt động, xảy ra khi xe đứng yên và tài xế giữ bàn đạp phanh Trong tình huống này, mô-men được khuếch đại tối đa Khi tài xế nhả phanh và đạp ga, bánh bơm bắt đầu quay nhanh hơn, dẫn động tuabin và xe bắt đầu di chuyển, tạo ra sự chênh lệch lớn giữa tốc độ bánh bơm và tuabin.
Trong quá trình tăng tốc, tốc độ của tuabin liên tục gia tăng, tuy nhiên vẫn tồn tại sự khác biệt giữa bánh bơm và tuabin Khi tốc độ tuabin tăng lên, mức độ khuếch đại momen xoắn sẽ giảm, đặc biệt là trong điều kiện dừng xe hoặc khi tuabin không quay.
Tại điểm khớp nối, tuabin đạt tốc độ khoảng 90% so với bánh bơm, thường ở 60km/h, dẫn đến sự khuếch đại mô-men xoắn giảm dần về 0 và biến mô trở thành một khớp nối môi chất đơn giản Ly hợp tại điểm này khóa tuabin vào bánh bơm, khiến chúng quay cùng tốc độ, đồng thời stator cũng bắt đầu quay theo chiều của bánh bơm và tuabin.
Hình 2.9 Biến mô thuỷ lực hoạt động
Hộp số
Hộp số của Camry 2.5Q (2023)
Camry 2.5Q (2023) được trang bị hộp số tự động 8 cấp (Direct Shift) Thay thế cho hộp số 6 cấp hiện tại ở dòng xe Camry, hộp số tự động 8 cấp mới sẽ mang đến nhiều lợi ích vốn có của hộp số vô cấp CVT Chẳng hạn như giúp tận dụng tốt hiệu năng động cơ và tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu, nhưng sẽ không có hiện tượng “trễ” khi tăng tốc thường gặp ở hộp số CVT [4]
Hình 3.1 Hộp số tự động Direct Shift
Dung tích chất lỏng: Khoảng 6 lít
Loại chất lỏng: ZF Lifeguard Fluid 8 hoặc tương đương
Giới hạn mô-men xoắn: 500 NM (369 lb-ft) [5]
Hộp số 8 cấp được thiết kế với bốn bộ bánh răng hành tinh, năm bộ phận sang số, hai phanh và ba gói ly hợp, mang lại cấu trúc tương đối đơn giản so với các hộp số tự động hiện đại.
Hộp số 8 cấp có kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ hơn so với các phiên bản tiền nhiệm.
Thiết kế nhỏ gọn của hộp số 6 cấp 6HP mới không chỉ giữ nguyên kích thước so với phiên bản trước mà còn giảm 3% trọng lượng tổng thể Việc tối giản các thành phần bên trong giúp tăng hiệu quả hoạt động, giảm thiểu năng lượng lãng phí trong quá trình vận hành.
3.1.3 Bộ điều khiển truyền (TCU) Điều khiển bộ truyền (TCU – Transmission Control Unit) là khối điều khiển truyền tích hợp Điều khiển bộ truyền là khối điều khiển truyền tích hợp TCU làm việc trực tiếp với thân van điện tử , còn được gọi là Cơ điện tử.
Thân van là bộ phận cơ khí quan trọng, chịu trách nhiệm kích hoạt các thay đổi chuyển dịch và điểm dịch chuyển Khi kết hợp với TCU tích hợp, thân van điện tử có khả năng kích hoạt chuyển dịch nhanh chóng cho ly hợp kép, đồng thời giảm lực cản thủy lực bên trong trong quá trình chạy dốc, từ đó nâng cao hiệu quả và tiết kiệm nhiên liệu đáng kể.
3.1.4 Hệ thống dầu xung thủy lực (HIS)
Hộp số 8 cấp mang đến nhiều tùy chọn linh hoạt cho người dùng mà không gặp khó khăn Đặc biệt, với chức năng dừng/khởi động, xe được trang bị hệ thống lưu trữ dầu xung lực thủy lực (HIS) giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.
Hộp số 8 cấp tự động trang bị hệ thống HIS không cần máy bơm phụ, mà vẫn đảm bảo cung cấp 100% chất lỏng cần thiết để khôi phục chức năng truyền động nhanh chóng Tất cả các thành phần phục vụ cho việc này đều được tích hợp ngay trong bộ truyền động, giúp tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu sự phức tạp trong hệ thống.
Hộp số tự động 8 cấp trong thử nghiệm đã giảm mức tiêu thụ nhiên liệu lên đến 6% so với phiên bản trước Khi được trang bị hệ thống HIS, chiếc xe còn tiết kiệm thêm 5% nhiên liệu nữa.
3.1.5 Ưu và nhược điểm của hộp số tự đọng 8 cấp (Direct Shift) Ưu điểm bao gồm:
Thiết kế mô-đun linh hoạt, có thể đáp ứng công suất mô-men xoắn cực đại từ mức thấp tới 162 pound-feet cho đến 770.
Sản phẩm này tương thích với nhiều hệ thống dẫn động khác nhau, bao gồm cả dẫn động bốn bánh và dẫn động cầu sau, nhờ vào bộ vi sai trung tâm tích hợp và hộp số chuyển hai tốc độ.
Bộ biến mô có khả năng hoán đổi cho động cơ điện, giúp các nhà sản xuất ô tô dễ dàng phát triển các biến thể hybrid với sự thay đổi tối thiểu trong hệ dẫn động.
Rò rỉ bộ làm mát dầu có thể xảy ra trong hộp số 8 cấp, nơi sử dụng bộ làm mát chất lỏng truyền động bên ngoài để đảm bảo hoạt động trơn tru, đặc biệt trong điều kiện giao thông đông đúc hoặc hiệu suất cao Các vòng chữ “o” tiêu chuẩn được sử dụng để làm kín các kết nối đầu vào và đầu ra của bộ làm mát Tuy nhiên, qua chu trình nhiệt liên tục, các vòng chữ “o” này có thể bị biến dạng, dẫn đến việc chất lỏng truyền động bị rò rỉ.
Lỗi ống bọc ngoài cơ điện tử của hộp số 8 cấp có thể gây hỏng hóc, ảnh hưởng đến khả năng vận hành của xe Mỗi xe sử dụng hộp số này đều có một máy tính bên ngoài để gửi và nhận tín hiệu, chuyển tiếp thông tin đến các máy tính khác trong xe Ống bọc này được thiết kế để bảo vệ các kết nối điện khỏi chất lỏng, nhưng nếu bị hỏng, chất lỏng có thể xâm nhập vào các kết nối, dẫn đến đèn báo lỗi trên bảng điều khiển và làm cho hệ thống truyền dẫn không hoạt động.
Công tắc an toàn trung tính là một tính năng quan trọng trên xe, giúp người lái chuyển hộp số khi pin bị chết Khi pin không còn năng lượng, hộp số sẽ bị kẹt lại và không thể di chuyển Để khắc phục tình trạng này, một chốt nhỏ đã được thêm vào dưới đáy hộp số, nằm phía người lái, cho phép nhả chốt đỗ bên trong và chuyển hộp số sang vị trí trung hòa.
Hình 3.3 Rò rỉ bộ làm mát dầu là lỗi kỹ thuật phổ biến của hộp số này
Vi sai bán trục
Bộ vi sai của Camry 2.5Q (2023)
Bộ vi sai của xe Camry 2.5Q (2023) được thiết kế cho loại xe dẫn động cầu trước (FF) với động cơ lắp ngang, và nó được gắn liền với hộp truyền lực Cụm vi sai được lắp đặt ở vị trí giữa vỏ hộp số ngang và vỏ hộp truyền lực, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu cho xe.
Bánh răng lớn là một dạng bánh răng xoắn, được lắp đặt trong hộp vi sai và kết nối với vỏ hộp số thông qua hai vòng bi bán trục.
Bán trục ăn khớp với then hoa trong của bánh răng bán trục.
Trong các hệ thống dẫn động, thường sử dụng hai bánh răng vi sai, tuy nhiên, đối với các động cơ có công suất cao, thường áp dụng bốn bánh răng vi sai để tối ưu hóa hiệu suất.
Hình 4.1 Bộ vi sai của loại xe FF
4.1.1 Hoạt động của bộ vi sai:
1 Khi xe chạy đường thẳng:
Khi xe di chuyển thẳng, lực cản đều tác động lên bánh xe bên phải và bên trái, khiến cho bánh răng vành chậu, bánh răng vi sai và bánh răng bán trục quay đồng bộ, từ đó truyền lực dẫn động tới cả hai bánh xe.
Hình 4.2 Hoạt động của vi sai khi xe chạy thẳng
2 Khi xe chạy đường vòng:
Khi xe di chuyển qua các khúc cua, tốc độ quay của lốp ngoài và lốp trong sẽ khác nhau, dẫn đến việc bánh răng bán trục B bên trong bộ vi sai quay chậm hơn Để đảm bảo bánh răng bán trục A bên ngoài quay nhanh hơn, bộ vi sai điều chỉnh tốc độ quay của các bánh răng, giúp xe chạy êm ái và ổn định qua các đoạn đường vòng.
Hình 4.3 Hoạt động của vi sai khi xe chạy vòng
Hệ thống treo
Hệ thống treo trước của Camry 2.5Q (2023)
Camry 2.5Q (2023) sử dụng hệ thống treo trước là hệ thống treo MacPherSon Hệ thống treo độc lập này được phát minh và phát triển bởi kỹ sư người Mỹ cùng tên Earle S.MacPherSon vào năm 1946 Ban đầu, đây là một dự án của hãng xe Chevrolet Tuy nhiên, dự án đã bị huỷ khi đang trong giai đoạn nghiên cứu và được hoàn thiện cũng như ứng dụng lần đầu tiên trên thế giới cho mẫu xe Vedette của hãng Ford được cho ra mắt năm 1949 [7]
Hình 5.1 Hệ thống treo độc lập Macpherson
5.1.1Cấu tạo hệ thống treo MacPherSon:
Một hệ thống treo MacPherSon bao gồm 3 thành cơ bản phần sau:
Giảm chấn thủy lực, bao gồm hệ thống piston và xi lanh, sử dụng ma sát giữa các lớp dầu để giảm thiểu dao động giữa bánh xe và thân xe Điều này giúp đảm bảo xe luôn duy trì độ bám đường tốt nhất và di chuyển mượt mà hơn.
Đàn hồi lò xo có tác dụng hấp thụ dao động từ mặt đường, giúp giảm thiểu lực tác động lên khung xe và đảm bảo sự êm ái khi di chuyển.
Bộ phận điều hướng một thanh (hay còn gọi là thanh ổn định): có tác dụng tiếp nhận, truyền lực và momen giữa bánh và phần vỏ khung xe.
Hình 5.2 Hệ thống treo Macpherson
5.1.2 Ưu điểm, nhược điểm hệ thống treo macpherson: Ưu điểm của hệ thống treo MacPherson [8]
Hệ thống treo MacPherson với thanh chống linh hoạt giúp xe vào cua an toàn hơn, giảm thiểu nguy cơ tai nạn Thực tế đã chứng minh rằng những xe trang bị hệ thống treo này ở phía trước có khả năng xử lý tình huống vào cua tốt hơn.
Thiết kế đơn giản của hệ thống treo không chỉ tăng tốc quá trình sản xuất xe mà còn mở rộng không gian khoang lái, mang lại sự thoải mái cho người sử dụng.
Chi phí thấp: Với thiết kế đơn giản, việc sửa chữa và bảo trì trở nên dễ dàng và tiết kiệm hơn Sự ổn định trong hoạt động của nó đã giúp sản phẩm trở nên phổ biến trên thị trường xe hiện nay.
Hệ thống này không cho phép bánh xe chuyển động thẳng đứng và có sự thay đổi góc, dẫn đến việc người lái phải thường xuyên sửa chữa và điều chỉnh lại góc bánh xe.
Không cho phép nâng hoặc hạ gầm: Hệ thống này không giúp cho xe nâng hoặc hạ gầm được bởi đây vẫn là hệ thống có thanh chống cứng.
5.1.3 Nguyên lý hoạt động của Macpherson:
Hệ thống được kích hoạt dựa trên xương đòn hoặc lực nén từ liên kết thứ cấp, giúp xe duy trì sự ổn định khi di chuyển qua những đoạn đường gồ ghề.
Khi xe gặp va chạm hoặc di chuyển qua đoạn đường gồ ghề, giá đỡ sẽ giữ cố định ổ trục phía trên, trong khi mô đun kết nối với đòn bẩy hoặc khớp tay lái phía dưới giúp xe không bị trượt.
Hệ thống treo Macpherson của xe sử dụng van điều tiết và lò xo để điều chỉnh thiết bị giảm xóc về vị trí ban đầu khi bị lệch Điều này đảm bảo bánh xe luôn tiếp xúc tốt với mặt đường, giúp xe di chuyển ổn định và êm ái.
Hình 5.3 Hệ thống treo độc lập kiểu Macpherson
Hệ thống treo sau của Camry 2.5Q (2023) [9]
Hệ thống treo tay đòn kép được trang bị trên hệ thống treo sau của Camry 2.5Q
(2023) Hệ thống treo tay đòn kép hay treo 2 càng chữ A lần đầu tiên ra đời từ những năm
30 của thế kỷ trước Hãng xe Citroen nước Pháp là nơi đầu tiên sử dụng hệ thống treo này trên chiếc Rosalie 1934 và trên mẫu Traction Avant.
Hình 5.4 Hệ thống treo tay đòn kép
5.2.1 Cấu tạo hệ thống treo độc lập tay đòn kép:
Hệ thống treo 2 càng chữ A bao gồm ba bộ phận chính: lò xo, giảm xóc giảm chấn và bộ phận điều hướng, tương tự như các hệ thống treo độc lập khác Tuy nhiên, điểm khác biệt so với hệ thống treo MacPherson (hệ thống treo 1 càng chữ A) là bộ phận điều hướng của nó được cấu thành từ hai thanh dẫn có chiều dài khác nhau.
Hình 5.5 Cấu tạo của tay đòn kép
5.2.2 Ưu và nhược điểm của hệ thống treo 2 càng chữ A
Hệ thống treo tay đòn kép có những ưu điểm nổi bật mà bạn nên biết Đầu tiên, nó cung cấp khả năng kiểm soát tốt hơn khi xe di chuyển trên địa hình gồ ghề, giúp cải thiện sự ổn định và an toàn Thứ hai, thiết kế này cho phép bánh xe di chuyển độc lập, giảm thiểu độ rung lắc và tăng cường cảm giác lái Cuối cùng, hệ thống này thường có khả năng điều chỉnh linh hoạt, giúp tối ưu hóa hiệu suất xe trong nhiều điều kiện khác nhau.
Hệ thống treo độc lập tay đòn kép mang lại ưu điểm nổi bật với góc đặt bánh xe ổn định, giúp cải thiện cảm giác lái khi xe vào cua Sự chắc chắn của hệ thống này hạn chế hiện tượng lắc ngang xe, đặc biệt trong điều kiện đường trơn trượt và khi di chuyển với tốc độ cao.
Hệ thống này mang lại sự linh hoạt trong việc sắp xếp các thành phần như lò xo và giảm chấn, giúp dễ dàng điều chỉnh động học của xe với hệ thống treo, từ đó tối ưu hóa quá trình vận hành.
Hạn chế mòn lốp là một lợi ích quan trọng khi tay đòn ngắn hơn giúp bánh xe giữ chắc và không bị ngửa ra ngoài Điều này tạo ra sự ổn định khi quay vòng, đồng thời khoảng cách giữa các bánh xe không thay đổi nhiều trong quá trình di chuyển, từ đó giảm thiểu tình trạng mòn lốp.
Nhược điểm hệ thống treo độc lập tay đòn kép:
Hệ thống treo trên ô tô, dù phổ biến như treo 2 càng chữ A, vẫn không thể đạt được sự hoàn hảo và tồn tại một số nhược điểm nhất định.
Chi phí bảo dưỡng: Nhiều thi tiết dẫn đến bảo dưỡng và sửa chữa khó hơn, giá thành cao hơn so với treo độc lập Macpherson.
Hệ thống treo này yêu cầu kỹ thuật cao do đặc tính ngắn của trục chính và dài của trục phụ, đòi hỏi sự cẩn thận trong quá trình thiết lập và sử dụng Việc cong các tay đòn đã từng xảy ra, gây nguy hiểm cho người lái xe.
Hình 5.6 Hệ thống treo tay đòn kép
Hệ thống lái
Hệ thống lái trên Toyota Camry 2.5Q 2023
Cấu tạo cơ bản gồm bốn phần chính là: Vành tay lái, trục lái, cơ cấu lái (hộp số lái), dẫn động lái.
Vành tay lái và trục lái được đặt trong buồng lái.
Vành lái có hình tròn, với các nan hoa có thể được sắp xếp đều hoặc không đều, bao gồm hai hoặc ba nhánh Thiết kế này giúp tài xế dễ dàng điều khiển xe khi thực hiện các thao tác quay vòng.
Trục lái là bộ phận quan trọng, bao gồm trục lái chính, có nhiệm vụ truyền động quay từ vô lăng tới cơ cấu lái, cùng với ống đỡ giúp cố định trục lái chính vào thân xe.
Trục lái có cấu trúc với đầu phía trên được thiết kế thon gọn và có hình răng cưa, trong khi vành lái được gắn chặt vào trục lái bằng một đai ốc.
Trục lái của xe được thiết kế với cơ cấu hấp thu va đập, giúp giảm thiểu lực tác động lên người lái trong trường hợp xảy ra tai nạn Nó được gắn với thân xe thông qua một giá đỡ dễ vỡ, cho phép trục lái có thể bị phá sập một cách dễ dàng khi xe bị va chạm.
Đầu dưới của trục lái chính kết nối với cơ cấu lái thông qua khớp nối mềm hoặc khớp các đăng, giúp giảm thiểu sự truyền chấn động từ mặt đường lên vô lăng.
Trên một số xe, ngoài cơ cấu hấp thụ va đập, trục lái chính còn được trang bị các hệ thống điều chỉnh và khống chế như cơ cấu khóa tay lái, cơ cấu tay lái nghiêng và cơ cấu trượt tay lái.
Trục lái là bộ phận quan trọng trong hệ thống lái của xe, có chức năng truyền động quay từ vô lăng tới cơ cấu lái Nó bao gồm trục lái chính và ống đỡ, giúp cố định trục lái vào thân xe Đầu trên của trục lái chính được thiết kế thon và có răng cưa, vô lăng được gắn chặt bằng đai ốc Trên xe Camry 2.5Q, trục lái dạng ống lồng kết nối với cơ cấu lái thông qua khớp các đăng.
Cơ cấu lái là bộ phận chuyển đổi chuyển động quay của trục lái thành chuyển động thẳng của thanh dẫn động, nhằm điều khiển các bánh xe xoay theo nguyên tắc Ackerman.
Cơ cấu lái của Toyota Camry 2.5Q 2023 là loại trục vít – thanh răng
Trục vít ở đầu thấp của trục lái chính kết nối với thanh răng Khi vô lăng được quay, trục vít quay theo, dẫn đến việc thanh răng di chuyển sang trái hoặc phải.
Chuyển động của thanh răng được truyền tới các đòn cam lái thông qua các đầu của thanh răng và các đầu của thanh nối.
6.1.1 Đặc điểm của hệ thống lái loại trục vít – thanh răng:
Cấu tạo, đơn giản và gọn nhẹ Do hộp truyền động nhỏ nên thanh răng đóng vai trò thanh dẫn động lái.
Cơ cấu lái với các răng ăn khớp trực tiếp mang lại độ nhạy cao và chắc chắn Thiết kế này giảm thiểu hiện tượng quay trượt và sức cản, giúp việc truyền mô-men hiệu quả hơn, từ đó tạo cảm giác lái nhẹ nhàng Hơn nữa, cụm cơ cấu lái hoàn toàn kín, không yêu cầu bảo dưỡng định kỳ.
Hình 6.2 Cơ cấu lái trục vít – thanh răng
6.1.2 Cơ cấu lái trục vít và thanh răng:
Dẫn động lái gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngỗng quay của các bánh xe.
Có nhiều loại thanh dẫn động lái và kết cấu khớp nối được thiết kế để thực hiện yêu cầu này.
Phần tử cơ bản của hệ thống dẫn động lái là hình thang lái, bao gồm cầu trước, đòn kéo ngang và các đòn bên Hình thang lái cho phép khi người lái quay vành tay lái một góc nhất định, các bánh dẫn hướng cũng sẽ quay theo một góc tương ứng.
Hình thang lái là một bộ phận quan trọng trong hệ thống dẫn động lái, có nhiệm vụ đảm bảo động học cho bánh dẫn hướng, giúp ngăn chặn hiện tượng trượt lê của bánh xe khi lái Điều này không chỉ cải thiện khả năng điều khiển mà còn giảm thiểu hao mòn lốp xe.
Hình 6.3 Sơ đồ dẫn động lái
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống trợ lực lái điện trên Camry 2.5Q .23
Hệ thống trợ lực lái điện (Electronic Power Steering - EPS) là tiêu chuẩn cho các dòng xe ô tô hiện đại Hệ thống này sử dụng động cơ điện để lấy năng lượng từ hệ thống điện của xe, giúp hỗ trợ việc điều khiển tay lái một cách thông minh và hiệu quả.
Hệ thống trợ lực lái điện không chỉ mang lại cảm giác an toàn và thoải mái cho người lái mà còn giúp tiết kiệm nhiên liệu Đặc biệt, hệ thống này cũng làm cho việc sửa chữa xe trở nên dễ dàng hơn khi gặp sự cố.
Hình 6.4 Hệ thống trợ lực lái điện
6.2.1 Cấu tạo hệ thống trợ lực lái điện [12]
Một hệ thống trợ lái bằng lực điện được cấu tạo bởi những thành phần chính sau:
Cảm biến mô-men xoắn, được gắn vào cột lái gần thanh xoắn, có chức năng chuyển đổi mô-men xoắn thành tín hiệu điện gửi đến EPS ECU EPS ECU sử dụng tín hiệu này để tính toán mức trợ lực cần thiết từ động cơ.
Mô-tơ điện DC là một bộ phận quan trọng, bao gồm động cơ DC chổi than, cổ góp, rôto, cuộn dây và từ trường Thiết bị này hoạt động tương tự như động cơ khởi động ô tô, tạo ra lực trợ lực dựa trên tín hiệu từ EPS ECU.
EPS ECU là bộ phận chính điều khiển mô-tơ DC trên trục lái, cung cấp trợ lực dựa trên tín hiệu từ cảm biến, tốc độ xe và tốc độ động cơ.
- ECU động cơ: Là bộ phận đưa tín hiệu tốc độ động cơ tới EPS ECU.
- Cụm đồng hồ bảng Taplo: Bộ phận làm nhiệm vụ đưa tín hiệu tốc độ xe đến EPS ECU.
- Đèn cảnh báo P/S (nằm trên bảng đồng hồ Taplo): Được sử dụng để bật đèn báo khi hệ thống có hư hỏng
Hình 6.5 Cấu tạo của hệ thống trợ lực lái điện
Tay lái trợ lực điện sử dụng năng lượng điện từ động cơ để hỗ trợ lực điều khiển, giúp duy trì và thay đổi hướng di chuyển của ô tô một cách nhẹ nhàng Hệ thống này hoạt động thông qua cảm biến mô-men xoắn gắn ở trục lái, gửi tín hiệu về góc đánh lái đến ECU để xử lý Sau đó, dòng điện thích hợp được truyền đến mô-tơ điện, tạo lực đẩy cho thanh răng hệ thống lái, giúp việc xoay trục tay lái theo ý muốn của người lái trở nên dễ dàng hơn.
6.2.2 Ưu và nhược điểm của hệ thống trợ lực lái điện so với trợ lực thủy lực [12]
Hệ thống trợ lực lái điện mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với hệ thống trợ lực lái thủy lực, mặc dù cả hai đều có những hạn chế riêng.
Hệ thống trợ lực lái điện có cấu trúc đơn giản và nhẹ hơn so với hệ thống thủy lực, giúp việc lắp đặt và sửa chữa trở nên dễ dàng và nhanh chóng Đặc biệt, hệ thống này không tiêu tốn sức mạnh của động cơ mà sử dụng mô tơ điện để điều khiển thanh răng khi xe được đánh lái, nhờ đó tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả trong quá trình vận hành.
Hệ thống trợ lực lái điện mang lại cảm giác nhẹ nhàng khi xe di chuyển ở tốc độ thấp và cảm giác chân thật hơn khi chạy ở tốc độ cao, giúp chủ xe cảm thấy an toàn và ổn định trong mọi hành trình Ngược lại, hệ thống trợ lái thủy lực có tốc độ trả lái về trung tâm nhanh hơn, hỗ trợ dễ dàng cho việc di chuyển xe thẳng.
Hình 6.6 Hệ thống lái điện
Hệ thống trợ lực lái điện mang lại nhiều lợi ích so với hệ thống thủy lực, nhưng cũng tồn tại một số nhược điểm Cụ thể, khi xe di chuyển qua các khúc cua, người lái có thể phải chờ một thời gian để động cơ ngừng hoạt động, ngay cả khi đã ngắt điện toàn bộ động cơ.
Việc áp dụng công nghệ kiểm soát điện tử và lập trình tinh vi có thể khiến vô-lăng trở nên quá nhẹ, làm mất đi cảm giác lái cho người điều khiển Điều này đôi khi còn đi kèm với tiếng ồn phát ra từ mô-tơ trợ lực, gây khó chịu cho người lái.
Hệ thống trợ lực lái điện ngày càng thay thế các hệ thống trợ lực lái truyền thống trên xe ô tô cũ nhờ vào sự thông minh và tiên tiến của nó Được trang bị trên các dòng xe đời mới, hệ thống này mang lại cho khách hàng trải nghiệm lái xe êm ái và an toàn.
Phanh trước là phanh đĩa tản nhiệt
Phanh đĩa tản nhiệt là một bộ phận quan trọng trong hệ thống phanh của ô tô, đặc biệt là trên mẫu Toyota Camry 2.5Q 2023 Được chế tạo từ gang hoặc thép, phanh đĩa này có kích thước lớn và được gắn trên bánh xe Chức năng chính của nó là tạo ra ma sát khi phanh, giúp giảm tốc độ xe đồng thời tản nhiệt ra môi trường, ngăn chặn sự truyền nhiệt đến các bộ phận khác của hệ thống Điều này đảm bảo hiệu suất phanh ổn định trong nhiều điều kiện sử dụng khác nhau.
Hình 7.1 Phanh đĩa tản nhiệt
7.1.1 Cấu tạo của phanh đĩa tản nhiệt
Phanh đĩa tản nhiệt được cấu tạo từ một hoặc hai đĩa phanh gắn liền với bánh xe Hệ thống phanh sử dụng dầu thủy lực để điều khiển củ phanh, trong khi má phanh được gắn cố định với trục để tiếp xúc với đĩa Khi cần phanh, áp lực dầu trong ống thủy lực sẽ ép má phanh vào đĩa, tạo ra lực phanh hiệu quả.
Hình 7.2 Thiết kế các lỗ trên phanh đĩa tản nhiệt
Các lỗ nhỏ trên đĩa phanh không chỉ tăng diện tích tiếp xúc giữa má phanh và đĩa, mà còn giúp giảm nhiệt lượng sinh ra, từ đó làm sạch bụi bẩn và nước Những lỗ này còn cân bằng áp suất giữa hai mặt má phanh, tạo ra các gờ nhỏ ở mức độ phân tử, giúp tăng cường khả năng bám dính và hiệu quả phanh Hơn nữa, chúng còn phân tán lực phanh và nhiệt độ đều trên toàn bộ đĩa, giảm thiểu nguy cơ nóng hoặc nứt vỡ tại một điểm.
Hình 7.3 Cấu tạo phanh đĩa tản nhiệt
Các loại lỗ trên đĩa phanh hiện đại không chỉ đa dạng về hình dáng mà còn giúp nâng cao tính thẩm mỹ và hiệu suất phanh tối ưu Công nghệ vật liệu tiên tiến cũng đã góp phần tạo ra những đĩa phanh bền bỉ, cứng cáp và có khả năng tản nhiệt nhanh chóng hơn.
7.1.2 Ưu nhược điểm của phanh đĩa tản nhiệt [13]
Một số ưu – nhược điểm của phanh đĩa tản nhiệt như sau: Ưu điểm
Hiệu suất làm mát của phanh đĩa vượt trội hơn so với phanh tang trống, cho phép tản nhiệt hiệu quả hơn, từ đó duy trì hiệu suất phanh ổn định ngay cả trong những điều kiện sử dụng nặng.
Khả năng chống mòn: Thường có khả năng chống mòn và độ bền cao hơn so với phanh trống do đặc tính vật liệu sử dụng.
Hiệu suất làm mát nhanh chóng: Các thiết kế hiện đại thường có cấu trúc tản nhiệt
Chi phí: Thường có chi phí sản xuất và lắp đặt cao hơn so với phanh tang trống, làm tăng giá thành của xe.
Khả năng tự điều chỉnh kém: Trong điều kiện sử dụng nặng, bạn có thể gặp tình trạng mòn mặt miếng lót phanh, ảnh hưởng đến hiệu suất phanh.
Phanh sau là phanh đĩa đặc [14]
Hệ thống phanh đĩa đặc trên Toyota Camry 2.5Q 2023 bao gồm các thành phần chính, trong đó đĩa phanh là một đĩa kim loại lớn gắn trên bánh xe Khi phanh được kích hoạt, lực chạm giữa bốn gác phanh và đĩa tạo ra ma sát, giúp giảm tốc độ xe hiệu quả.
Bốn bốn gác phanh (caliper) là bộ phận quan trọng chứa các bạc đạn và piston Khi phanh được kích hoạt, piston sẽ đẩy ra, khiến bốn bốn gác phanh tiếp xúc với đĩa phanh và tạo ra lực ma sát cần thiết để dừng xe.
Bạc đạn, hay còn gọi là má phanh, là các miếng được lắp đặt vào bốn gác phanh của xe Khi phanh được kích hoạt, bạc đạn tiếp xúc với bề mặt đĩa phanh, tạo ra ma sát cần thiết để giảm tốc độ của phương tiện.
Hệ thống dẫn động phanh bao gồm các ống dẫn và xi lanh phanh, truyền động từ bàn đạp phanh hoặc hệ thống phanh điện tử Khi người lái xe nhấn phanh, chất lỏng phanh được đẩy qua các ống dẫn đến bốn gác phanh, kích hoạt piston và bạc đạn.
Bình chứa chất lỏng phanh là bộ phận quan trọng trong hệ thống phanh, có chức năng lưu trữ chất lỏng phanh để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống này Thường được đặt gần khoang động cơ, bình chứa cần được kiểm tra định kỳ nhằm duy trì mức chất lỏng phanh luôn đủ.
Hệ thống làm mát là yếu tố quan trọng giúp duy trì nhiệt độ lý tưởng cho các thành phần phanh trong quá trình hoạt động Hệ thống này có thể bao gồm các khe làm mát trên đĩa phanh hoặc sử dụng các thiết bị như quạt làm mát và các hệ thống làm mát chuyên dụng khác.
Những thành phần này hoạt động cùng nhau để tạo ra lực phanh và giảm tốc độ của xe một cách an toàn và hiệu quả.
Hình 7.5 Cấu tạo của phanh đĩa đặc
Hệ thống chống bó cứng phanh ABS
Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA.
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD.
Hệ thống chống bó cứng phanh ABS
Hệ thống ABS (Chống bó cứng phanh) trên Camry 2.5Q (2023) là một tính năng an toàn chủ động quan trọng, giúp giảm thiểu tổn thất và bảo đảm an toàn cho người lái Tính năng này hiện đã trở thành tiêu chuẩn trên mọi ô tô, mang lại sự yên tâm cho người sử dụng khi tham gia giao thông.
Hình 7.6 Cấu tạo hệ thống ABS
Hệ thống phanh ABS được cấu tạo từ 4 bộ phận chính bao gồm:
Cảm biến tốc độ có chức năng nhận diện tốc độ của bánh xe, giúp phát hiện hiện tượng bánh xe bị "bó cứng" Dữ liệu từ cảm biến sẽ được gửi đến hệ thống kiểm soát và bộ điều khiển điện tử trung tâm (ECU) để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của phương tiện.
Cảm biến giảm tốc đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ hệ thống ABS, giúp theo dõi độ trượt của bánh xe và tự động điều chỉnh lượng dầu phanh ô tô một cách hợp lý.
Bộ chấp hành phanh ABS bao gồm các thành phần chính như van điện tử, tăng áp, motor điện và máy bơm dầu Nó có nhiệm vụ duy trì áp suất dầu tối ưu cho từng xi lanh phanh bánh xe, đồng thời ngăn chặn hiện tượng phanh bó cứng theo chỉ đạo từ bộ điều khiển ABS.
Bộ điều khiển ABS là trung tâm chính trong hệ thống phanh, có nhiệm vụ thu nhận và xử lý dữ liệu vận tốc của từng bánh xe từ ECU Dựa trên thông tin này, bộ điều khiển sẽ ra lệnh cho bộ chấp hành phanh thủy lực điều chỉnh lượng dầu cung cấp, nhằm ngăn chặn hiện tượng kẹt bánh xe.
Hình 7.7 Sơ đồ hệ thống ABS
7.3.2 Nguyên lý làm việc của ABS:
Hệ thống ABS hoạt động dựa trên việc thu thập và xử lý thông tin từ các cảm biến gắn ở bánh xe trước và sau, từ đó điều khiển việc đóng hoặc mở van dầu.
Ví dụ: khi tài xế đạp mạnh vào chân phanh, dầu thắng sẽ được đẩy đến các bộ phanh ở mỗi bánh xe.
ECU thu thập và xử lý thông tin từ các cảm biến, phát hiện dấu hiệu bánh xe sắp bị khóa cứng Khi đó, van sẽ ngừng cung cấp dầu thắng, thay vào đó, dầu phanh được bơm lại để giữ cho xe tiếp tục lăn bánh, giúp giảm tốc từ từ mà không làm bánh xe bị bó cứng.
Hệ thống chống bó cứng phanh ABS đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khi lái xe, đặc biệt trong các tình huống phanh gấp Nếu không có ABS, khi tài xế đạp phanh đột ngột, bánh xe sẽ cứng lại, dẫn đến mất lái và nguy hiểm Ngược lại, với ABS, hệ thống này sẽ tự động nhấp nhả phanh, giúp bánh xe không bị bó cứng, cho phép người lái duy trì khả năng điều khiển và tránh chướng ngại vật, từ đó nâng cao tính ổn định của xe trong quá trình phanh.
Một số bảng so sánh khi có phanh ABS và khi không có phanh ABS:
Lưu ý, ABS chỉ kích hoạt ở những tình huống phanh khẩn cấp và chân phanh sẽ rung giật để báo cho tài xế biết nó đang hoạt động.
Một số lưu ý về hệ thống ABS:
Trong tình huống khẩn cấp, tài xế cần giữ chắc tay lái và đạp phanh dứt khoát khi xe được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh ABS, vì điều này giúp duy trì khả năng kiểm soát hướng lái và ngăn ngừa trượt Việc thay đổi kích thước lốp xe có thể ảnh hưởng đến hoạt động của ABS, do sự thay đổi này làm biến đổi tốc độ bánh và dẫn đến thông số sai lệch, khiến hệ thống hoạt động không hiệu quả Vì vậy, hãy tham khảo kỹ hướng dẫn trước khi thực hiện bất kỳ thay đổi nào về kích thước lốp.
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Hệ thống phân phối lực phanh điện tử) [16]
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD là tính năng an toàn quan trọng, hiện có trên hầu hết các dòng xe hơi ngày nay.
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử có ký hiệu EBD (Electronic Brakeforce
Công nghệ phân phối lực phanh (Distribution) là hệ thống phanh tự động trên ô tô, cho phép điều chỉnh lực phanh cho từng bánh xe dựa trên nhiều yếu tố như tải trọng, điều kiện đường xá và tốc độ di chuyển của xe.
Hệ thống EBD hiện nay được trang bị trên hầu hết các dòng xe hơi, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn EBD giúp ngăn ngừa tình trạng mất kiểm soát của xe, duy trì sự cân bằng trong mọi tình huống, từ đó giảm thiểu tối đa nguy cơ tai nạn.
Hình 7.10 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD
Hình 7.11 Cấu tạo hệ thống phân phối lực phanh điện tử
Cảm biến tốc độ bánh xe (Wheel Speed Sensor - WSS) là một thiết bị điện tử quan trọng, bao gồm nam châm vĩnh cửu, cuộn dây và lõi từ, có chức năng theo dõi tốc độ của các bánh xe Vị trí lắp đặt cảm biến này khác nhau tùy thuộc vào từng kiểu xe Thông tin từ cảm biến được truyền về bộ điều khiển ECU, giúp phát hiện tình trạng bất thường khi người lái đạp phanh.
Bộ điều khiển lực phanh là thiết bị quan trọng giúp điều chỉnh lực phanh phù hợp cho từng vị trí khác nhau Nó hoạt động bằng cách bơm dầu vào hệ thống đường dẫn, kích hoạt các xi lanh trên từng phanh để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu.
Bộ điều khiển ECU (Electronic Control Unit) là thiết bị điện tử quan trọng nhận tín hiệu từ các cảm biến tốc độ, giúp so sánh tốc độ bánh xe với tốc độ tổng thể của xe ô tô Khi phát hiện bánh xe bị trượt, ECU sẽ điều chỉnh lực phanh để giảm tốc độ hoặc dừng xe một cách an toàn.
ECU, được ví như bộ não của ô tô, kiểm soát mọi hoạt động của động cơ bằng cách tiếp nhận dữ liệu từ các cảm biến, xử lý tín hiệu và đưa ra quyết định cho các bộ phận như góc đánh lửa, góc phối cam, điều khiển nhiên liệu và lực phanh Ngày nay, ECU ngày càng được ứng dụng rộng rãi trên xe, điều khiển nhiều hệ thống khác nhau, từ đó nâng cao hiệu suất hoạt động, sự tiện nghi và an toàn cho người sử dụng Những chiếc xe hiện đại có thể được trang bị hàng trăm hộp ECU, cho phép tối ưu hóa khả năng vận hành.
Cảm biến độ lệch thân xe (yaw sensor) là thiết bị quan trọng giúp đo vận tốc góc và độ giảm tốc của xe khi vào cua Nó truyền tín hiệu đến bộ điều khiển ECU để điều chỉnh lực phanh, đảm bảo an toàn và ổn định cho xe Bên cạnh đó, cảm biến yaw còn hỗ trợ hệ thống kiểm soát ổn định điện tử (ESC) trong việc ngăn ngừa tai nạn lật xe.
Cảm biến góc xoay vô lăng, hay còn gọi là cảm biến góc lái, có chức năng ghi lại góc xoay của vô lăng và gửi tín hiệu đến ECU để xác định hướng di chuyển của xe Khi phát hiện sự không đồng nhất giữa góc xoay vô lăng, bánh xe và độ nghiêng thân xe, cảm biến sẽ truyền tín hiệu đến ECU để điều chỉnh lực phanh Dữ liệu từ cảm biến này giúp xe duy trì thăng bằng khi đánh lái gấp hoặc khi tránh vật cản bất ngờ trên đường.
In addition to EBD, several other systems utilize these sensors, including the Electronic Stability Program (ESP) and the Traction Control System (TCS).
7.4.2 Nguyên lí hoạt động của hệ thống EBD:
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD bao gồm ba thành phần chính: cảm biến tốc độ, bộ điều khiển lực phanh và bộ điều khiển điện tử (ECU) EBD được xem như một chức năng mở rộng của hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock Braking System).
Sau khi khởi động xe, dữ liệu di chuyển được truyền về bộ điều khiển trung tâm ECU qua các cảm biến, theo dõi tốc độ quay của bánh xe và sự thay đổi tốc độ này để xác định tải trọng Nếu xe nghiêng quá giới hạn cho phép, hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD sẽ tự động kích hoạt, điều chỉnh lực phanh cho từng bánh xe một cách phù hợp.
Hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD qua 3 trường hợp sau:
- Lái xe cua sang phải quá nhanh:
Khi xe cua gấp về bên phải, cảm biến gia tốc ngang và cảm biến tải trọng phát hiện xe nghiêng sang trái và gửi thông tin đến ECU Nếu tài xế không kiểm soát được tay lái, ECU sẽ tự động can thiệp bằng cách giảm tốc độ các bánh xe thông qua việc mở van dầu thắng, ngay cả khi người lái không đạp phanh.
- Lái xe cua sang trái quá nhanh:
Khi xe cua sang phải, trọng lượng dồn sang trái khiến hệ thống EBD tăng cường lực phanh cho bánh trái Nếu không có EBD, lực phanh sẽ phân bổ đều cho cả bốn bánh, dẫn đến mất cân bằng và có nguy cơ trượt ra khỏi đường.
- Trường hợp xe phanh gấp:
Khi gặp chướng ngại vật và cần phanh gấp, trọng lượng xe sẽ dồn về hai bánh trước cùng với trọng lượng động cơ Lúc này, ECU sẽ nhận diện tình huống và tự động điều chỉnh lực phanh để tối ưu hóa hiệu suất phanh, giúp giảm quãng đường dừng xe đến mức tối thiểu trong khi vẫn đảm bảo sự ổn định cho xe.
Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA (Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp) [17]
Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA (Brake Assist) tự động tăng cường lực phanh trong tình huống khẩn cấp, giúp người lái xử lý tốt hơn các tình huống bất ngờ Khi xe vận hành bình thường, người lái có thể điều chỉnh lực phanh để giảm tốc an toàn Tuy nhiên, trong những trường hợp không kịp phản ứng, lực phanh có thể không đủ mạnh, dẫn đến nguy cơ mất an toàn Khi hệ thống BA được kích hoạt, nó cung cấp lực phanh cần thiết, giúp xe dừng lại trong khoảng cách ngắn nhất, từ đó giảm thiểu nguy cơ va chạm giao thông.
Hình 7.15 Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA kích hoạt cho phép xe giảm tốc an toàn với quãng đường phanh ngắn nhất
7.5.1 Ưu nhược điểm của hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA: Ưu điểm lớn nhất của hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA là rút ngắn quãng đường phanh khoảng 20 - 45%, hạn chế khả năng va chạm trong các tình huống bất ngờ mà lực phanh của người lái không đủ lớn giúp phương tiện dừng lại.
Tuy nhiên, hệ thống này có thể gây ra hiện tượng bó cứng phanh Vì thế, phanh khẩn cấp
Hệ thống BA chỉ hỗ trợ tăng cường lực phanh, không đảm bảo dừng xe ngay lập tức Do đó, người lái cần chú ý quan sát tình hình trên đường để kịp thời xử lý các tình huống bất ngờ.
Để nâng cao độ an toàn khi tham gia giao thông và tối ưu hóa hiệu quả phanh, hệ thống BA thường được trang bị đồng bộ với các thiết bị hỗ trợ khác.
Hệ thống chống bó cứng phanh ABS: giúp hạn chế tình trạng bó cứng bánh xe, rút ngắn quãng đường phanh và đánh lái, tránh vật cản chính xác.
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD: tự động phân phối lực phanh phù hợp đến từng bánh xe, giúp giảm tốc an toàn.
Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA, phanh ABS và hệ thống phân phối lực phanh EBD kết hợp hoàn hảo giúp tăng cường độ an toàn khi vận hành xe Tuy nhiên, người lái cần hiểu rõ đặc điểm của từng loại phanh để sử dụng một cách hiệu quả và nhịp nhàng.
Hình 7.16 Sự kết hợp hoàn hảo của 3 hệ thống phanh giúp người lái tự tin trên mọi cung đường
7.5.2 Cấu tạo của hệ thống phanh khẩn cấp BA (Brake Assis)
Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA gồm 9 bộ phận:
Hệ thống phanh bao gồm các bộ phận quan trọng như cảm biến tốc độ, màng gắn cảm biến, xi-lanh phanh chính, nam châm, cảm biến mở, khoang công tác, bộ xử lý trung tâm, khoang chân không và bàn đạp phanh Những bộ phận này phối hợp chặt chẽ với nhau để đảm bảo chức năng phanh hiệu quả và an toàn cho phương tiện.
Hình 7.17 Cấu tạo của hệ thống phanh khẩn cấp BA
Hình 7.18 Hệ thống hỗ trợ phanh BA khẩn cấp có cấu tạo đơn giản
7.5.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA
Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA tự động kích hoạt khi người lái đạp phanh gấp nhưng lực không đủ Cảm biến tốc độ ở bàn đạp phanh gửi tín hiệu đến bộ điều khiển trung tâm ECU, nơi dữ liệu được phân tích dựa trên tốc độ xe và lực phanh để tính toán quãng đường phanh Sau đó, cơ cấu truyền phanh kích hoạt van điện, cung cấp khí nén vào bộ khuếch đại, giúp tăng cường lực phanh và giảm tốc độ xe nhanh chóng.
Khi hệ thống phanh khẩn cấp BA được kích hoạt, đèn báo phanh khẩn cấp sẽ sáng lên trên bảng đồng hồ táp lô Sau khi người lái nhả chân phanh, hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp sẽ hoạt động.
BA sẽ ngừng hoạt động.