Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh xe kia carens 2015

Theo công dụng của hệ thống phanh: - Phanh dừng: dụng để giảm tốc độ chuyển động và dừng xe khi cần thiết còn gọi làphanh bánh vì nó được bố trí ở các bánh xe - Phanh tại chỗ: dung để

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU……… 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3 1.1 Những vấn đề chung về hệ thống phanh 4 1.1.1 Công dụng 4

1.2 Giới thiệu chung về xe Kia Carens 2015 6 1.2.1 Khái quát chung về xe Kia Carens 2015 6

1.2.2 Các thông số kỹ thuật 8

1.2.3 Giới thiệu về hệ thống phanh trên xe Kia Carens 2015 10

CHƯƠNG 2 KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE KIA CARENS 2015 12 2.1 Giới thiệu chung 12 2.1.1 Cấu tạo chung của hệ thống phanh 12

2.2 Kết cấu chi tiết của hệ thống phanh trên xe Kia Carens 14 2.2.1 Cơ cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh chính 14

2.2.2 Dẫn động phanh 18

2.2.3 Hệ thống ABS 25

2.3 Các tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh 31 2.3.1 Các thông số ban đầu 31

2.3.3 Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh .33

2.3.4 Tính toán xác định công ma sát riêng 36

2.3.5 Tính toán xác định áp lực trên bề mặt má phanh 37

2.3.6 Tính toán nhiệt trong quá trình phanh 37

CHƯƠNG 3 KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE KIA CARENS 2015 38 3.1 Các nguyên nhân hư hỏng của hệ thống phanh 38 3.2 Xây dựng quy trình chẩn đoán, bảo dưỡng hệ thống phanh 42 3.2.1 Một số chú ý khi sử dụng 42

3.2.2 Kiểm tra chẩn đoán, bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh ABS 44

3.2.3 Kiểm tra chẩn đoán,bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh đĩa 47

3.2.4 Kiểm tra chẩn đoán, bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống phanh tang trống 47 3.3 Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính 48

3.5 Kiểm tra bộ phận chấp hành 55

KẾT LUẬN 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

LỜI NÓI ĐẦU

Hệ thống phanh là hệ thống an toàn chủ động, rất quan trọng của ôtô và cũng làmột trong những thiết bị có tần số hoạt động vào loại cao nhất trên xe Chức năng của nó

là giảm tốc, dừng đỗ và giúp xe đứng yên trên các mặt đường dốc Do vậy việc hiểu vàkhai thác hệ thống phanh đúng cách là yêu cầu không thể thiếu của người khai thác, sửdụng xe Hệ thống phanh phải bảo dưỡng sửa chữa thường xuyên để duy trì trạng thái kỹthuật đảm bảo cho xe hoạt động tốt và an toàn

Hiện nay, có rất nhiều các hãng xe, chủng loại xe được nhập khẩu về Việt Namcũng như được sản xuất trong nước Do vậy, công tác khai thác, kiểm nghiệm, đánh giá

độ an toàn, độ tin cậy cho các xe này là rất quan trọng Nó giúp người khai thác có thểnắm bắt được điều kiện sử dụng, trạng thái kỹ thuật cũng như biện pháp sử dụng chúng

Trên cơ sở đó, nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp của em: Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh xe Kia Carens 2015 Nội dung của đồ án gồm các phần sau:

Chương 1: TỔNG QUAN

Chương 2: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE KIA

CARENS 2015

Chương 3: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH KIA CARENS 2015

Được sự hướng dẫn rất tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Hiệp, cùng với sự cố gắng

của bản thân, em đã hoàn thành nhiệm vụ của đồ án này Vì thời gian và kiến thức có hạnnên trong tập đồ án này còn mắc những thiếu sót nhất định Vì vậy em mong các Thầytrong bộ môn chỉ bảo để đề tài được hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày tháng 09 năm 2016

Sinh viên thực hiện Lưu Tiến Thiết

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Những vấn đề chung về hệ thống phanh

1.1.1 Công dụng.

Quá trình phanh ô tô là quá trình tạo ra lực cản chuyển động, làm giảm vận tốc đến giátrị mong muốn hoặc đến khi ô tô dừng hẳn Hoặc giúp ô tô có thể đúng yên trên dốc Nóichung trên ô tô máy kéo cũng như nhiều thiết bị máy móc khác khác người ta thường sửdụng lực ma sát sinh ra ở cơ cấu phanh Trên ô tô lực ma sát sẽ tạo ra mô men cản chuyểnđộng quay các bánh xe

Xét theo góc độ biến đổi năng lượng, quá trình phanh là quá trình biến đổi động năngchuyển động của ô tô thành nhiệt năng sinh ra tại các bề mặt ma sát như giữa má phanhvới các đĩa ma sát, với trống phanh hay tại bề mặt ma tiếp xúc giữa lốp xe với mặt đường,giữa các phần tử vật liệu chế tạo bánh xe Chính vì vậy, để hệ thống phanh hoạt độnghiệu quả nó phải thoả mãn một loạt các yêu cầu riêng

Hệ thống phanh dùng để:

- Giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó

- Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô đứng yên tại chỗ trên cácmặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang

Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:

- Đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc

- Giúp ô tô có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và công suất vậnchuyển của xe

1.1.2 Yêu cầu.

Để đảm bảo các chức năng trên thì hệ thống phanh cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất trong bất kỳ chế độ chuyển động nào

- Phanh êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh

- Đảm bảo độ tin cậy làm việc cao, điều khiển nhẹ nhàng và có tính tùy động cao

- Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh nhỏ

- Phân bố các mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàntrọng lượng bám khi phanh với bất kỳ trường hợp nào

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.

- Đối với phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đứng yên trên dốc (đến 10%) trong thờigian dài

1.1.3 Phân loại hệ thống phanh.

a Theo công dụng của hệ thống phanh:

- Phanh dừng: dụng để giảm tốc độ chuyển động và dừng xe khi cần thiết (còn gọi làphanh bánh vì nó được bố trí ở các bánh xe)

- Phanh tại chỗ: dung để giữ cho xe, máy đứng yên trên đường, kể cả trên dốc,thường bố trí ở hệ thống truyền lực

- Phanh phụ trợ: để giữ ổn định tốc độ hoặc để điều chỉnh tốc độ ( phanh động cơ)

- Phanh an toàn: sử dụng để dừng xe, máy khi hệ thống phanh bị hỏng, mất khả năngphanh

b Theo cấu tạo bộ phận tạo ma sát:

- Phanh dải

- Phanh guốc

- Phanh đĩa

Bảng phân loại hệ thống phanh:

Tiêu chí phân loại Các loại phanh

Hệ thống phanh phụ (phanh tay)

Hệ thống phanh hãm

Hệ thống phanh tự độngMôi chất và cách thức

năng lượng cho hệ

thống phanh

Hệ thống phanh không có trợ lực

Hệ thống phanh có trợ lực

Hệ thống phanh quán tính

Hệ thống có điều hòa lực phanh

Hệ thống phanh chống hãm cứng

- Hệ thống phanh phụ - còn gọi là phanh tay – là hệ thống phanh có chức năng chính làgiữ xe đứng yên trên đường bằng hay trên những đoạn dốc khi xe không chuyển động.Ngoài ra hệ thống phanh phụ còn có thể sử dụng được trong một số tình huống đặc biệtnhư hệ thống phanh chính bị sít hoặc hiệu quả phanh không đạt yêu cầu Hệ thống phanhphụ thường là loại phanh kiểu truyền động cơ khí

- Hệ thống phanh cơ khí – dùng để dừng ôtô trên những đoạn đèo dốc,hay giữ cho ô

tô cố định ở một vị trí nào đó trên đoạn đường thẳng mà không cần sự tác động của ngườiđiều khiển hoặc dùng để giảm tốc độ hay dừng hẳn khi phanh chân bất ngờ bị mất tácđộng trong lúc ôtô đang di chuyển và phanh tay có thể kết hợp cùng với phanh chân cùngtác động để phanh ôtô khẩn cấp nhằm rút ngắn quảng đường phanh và thời gian phanh

- Hệ thống phanh thủy lực – Hệ thống phanh sử dụng chất lỏng (thường là dầu thủylực) để tạo momen phanh

- Hệ thống phanh khí nén – Hệ thống sử dụng không khí tạo ra mô men phanh

- Hệ thống phanh hãm – là hệ thống có chức năng giảm hoặc duy trì tốc độ xe ở mộttrị số nhất định mà không cần dừng xe lai.Hệ thống phanh được sủ dụng trong trườnghợp xe chạy xuống dốc trong thời gian dài thay vì phải sử dụng hệ thống phanh chínhnằm đảm bảo tình trạng kỹ thuật tốt cho hệ thống phanh chính.Hệ thống phanh hãmthường sử dụng là phanh đĩa hoặc phanh thủy lực

- Hệ thống phanh tang trống và hệ thống phanh đĩa – Hệ thống phanh tang trống là

hệ thống được trang bị cơ cấu phanh kiểu tang trống

- Hệ thống phanh có trợ lực và hệ thống phanh không có trợ lực – Hệ thống phanhkhông có trợ lực:toàn bộ năng lượng cần thiết để tạo ra lực phanh là do người lái xe phát

ra Hệ thống phanh có trợ lực:chỉ một phần năng lượng cần thiết để tạo ra phanh là xuấtphát từ người lái,phần còn lại do bộ trợ lực tạo ra, đa phần ô tô hiện nay đều được trang

bị hệ thống phanh có trợ lực

- Hệ thống phanh có điều hòa lực phanh – phanh có bộ điều hòa lực phanh là hệthống phanh mà áp suất trong dẫn động có bộ điều chỉnh nhằm tận dụng trọng lượng bámkhi tải trên các bánh trước và các bánh sau thay đổi,điều chỉnh đó nhờ bộ điều hòa lựcphanh

- Hệ thống phanh chống trượt lê

- Hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe là hệ thống phanh có nhiệm vụ ngăn cản

sự trượt lết của bánh xe giữ cho các bánh xe không bị hãm cứng trong quá trình phanh.Ngày nay hệ thống ABS được sử dụng,trang bị hầu hết trên các ô tô hiện đại đời mới các

ô tô có tính năng cao và một số ô tô 12 chỗ,hệ thống phanh ABS tuy giá thành cao nhưnghiệu quả nên khá thông dụng

1.2 Giới thiệu chung về xe Kia Carens 2015.

1.2.1 Khái quát chung về xe Kia Carens 2015.

tính tiện dụng, tiết kiệm, an toàn, bền bỉ và đặc biệt là mức giá vô cùng phải chăng nênCarens luôn nằm trong top những mẫu xe đa dụng bán chạy nhất, thậm chí trở thành đốithủ của Toyota Innova, Nissan Grand Livina, Chevrolet Orlando, Mitshubishi Zinger haySuzukia APV

Hình 1.1: Hình ảnh thực của xe

1.2.2 Các thông số kỹ thuật.

Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật chính của xe Kia Carens 2015

KIA CARENS 2015

Số chỗ ngồi 7

KÍCH THƯỚC VÀ TRỌNG LƯỢNG

KHUNG GẦM

Tấm ốp hướng gió cản sau Có

Nội thất

Vị trí người lái

1.2.3 Giới thiệu về hệ thống phanh trên xe Kia Carens 2015.

1.2.3.1 Cơ cấu phanh bánh trước

Cơ cấu phanh bánh trước ô tô Kia Carens cơ cấu phanh đĩa có giá di động có khả năngđiều chỉnh khe hở bằng sự biến dạng của vành khăn làm kín Trong kiểu này, xi lanhcông tác được lắp đặt di động trên một hoặc hai chốt dẫn hướng có bạc lót bằng cao su,nhờ vậy cơ cấu xi lanh còn có thể dịch chuyển sang hai bên Gía đỡ xi lanh chạy trênbulông, qua bạc, ống trượt Bạc và ống trượt được bôi trơn bằng một lớp mỡ mỏng vàđược bảo vệ bằng các chụp cao su che bụi Trên giá sử dụng hai bulông giá trượt đảm bảokhả năng dẫn hướng của giá đỡ xilanh Pittông lắp trong giá đỡ xilanh và có một lỗ dẫndầu, một lỗ xả không khí Vòng khóa có tác dụng hạn chế dịch chuyển của pittông và giữvòng che chắn bụi cho xilanh và pittông Vòng làm kín vừa làm chức năng bao kín vàbiến dạng để tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh Giá đỡ má phanh ômngoài giá đỡ xilanh và được giữ bằng ốc bắt giá Các tấm má phanh bắt trên giá nhờ rãnh,tấm định vị các vòng khóa và lò xo khóa Chiều dày tấm má phanh 9- 12mm Má phanh

co rãnh hướng tâm làm mát bề mặt ma sát khi phanh Trên má phanh có vòng lo xo báochiều dày má phanh Khi má phanh mòn ,đầu vòng lò xo chạm vào đĩa phanh làm xuấthiện ma sát báo cho người sử dụng biết để thay thế kịp thời Đĩa phanh bắt với moay ơnhờ bulông bánh xe

Giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố địnhvới dầm cầu Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pittông

tì vào một má phanh Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ

1.2.3.2 Cơ cấu phanh bánh sau

Phanh sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử dụng hệ thốngchống hãm cứng ABS

Phanh dừng (phanh tay): phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau

Hình 1.2 Cơ cấu phanh đĩa 1- Đĩa phanh,2- Giá đỡ, 3- Má phanh ngoài, 4- Vít xả khí, 5- Piston , 6- Càng phanh,7- Má phanh trong

11.2.3.3 Dẫn động phanh

- Dẫn động phanh cần phải đảm bảo nhẹ nhàng, nhanh chóng và tính đồng thời làmviệc của các cơ cấu phanh Đồng thời đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa cácbánh xe Mặt khác dẫn động phanh còn phải đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bànđạp phanh và các lực dẫn động cho các cơ cấu phanh làm việc, đảm bảo hiệu suất làmviệc cao

- Dẫn động của hệ thống phanh chính bao gồm: bàn đạp phanh, bộ trợ lực chânkhông, xi lanh phanh chính, cơ cấu tín hiệu, các đường ống dẫn và các ống mềm nối ghépgiữa xi lanh phanh chính và các xi lanh bánh xe

- Dẫn động của xe là dẫn động hai dòng độc lập Dẫn động hai dòng có nghĩa là từđầu ra của xi lanh chính có hai đường dầu độc lập dẫn đến các bánh xe của ô tô Để cóhai đầu ra độc lập người ta sử dụng xi lanh chính kép (loại "tandem") Trong trường hợpnày khi một dòng bị rò rỉ thì dòng còn lại vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn sinh ra ở haibánh xe so le trước và sau

CHƯƠNG 2 KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE

KIA CARENS 2015 2.1 Giới thiệu chung.

2.1.1 Cấu tạo chung của hệ thống phanh.

2.1.1.1 Cơ cấu phanh đĩa ở cả trước và sau.

Cơ cấu phanh bánh trước.

- Cơ cấu phanh bánh trước ô tô Kia Carens là cơ cấu phanh đĩa có giá di động, cókhả năng điều chỉnh khe hở bằng sự biến dạng của vành khăn làm kín Đối với kiểu này,

xi lanh công tác được lắp đặt di động trên một hoặc hai chốt dẫn hướng có bạc lót bằngcao su, nhờ vậy cơ cấu xi lanh còn có thể dịch chuyển sang hai bên Gía đỡ xi lanh chạydọc qua bulông, qua bạc, ống trượt Bạc và ống trượt được bôi trơn bằng một lớp mỡmỏng và được bảo vệ bằng các chụp cao su che bụi Trên giá sử dụng hai bulông giátrượt đảm bảo khả năng dẫn hướng của giá đỡ xilanh Pittông lắp trong giá đỡ xilanh và

có một lỗ dẫn dầu, một lỗ xả không khí Vòng khóa có tác dụng hạn chế dịch chuyển của

pittông và giữ vòng che chắn bụi cho xilanh và pittông Vòng làm kín vừa làm chức năngbao kín và biến dạng để tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh Giá đỡ

má phanh ôm ngoài giá đỡ xilanh và được giữ bằng ốc bắt giá Các tấm má phanh bắttrên giá nhờ rãnh, tấm định vị các vòng khóa, và lò xo khóa Chiều dày tấm má phanh 9-12mm Má phanh co rãnh hướng tâm làm mát bề mặt ma sát khi phanh Trên má phanh

có vòng lo xo báo chiều dày má phanh Khi má phanh mòn ,đầu vòng lò xo chạm vào đĩaphanh làm xuất hiện tia lửa báo cho người sử dụng biết để thay thế kịp thời Đĩa phanhbắt với moay ơ nhờ bulông bánh xe

Giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cốđịnh với dầm cầu Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với mộtpittông tì vào một má phanh Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ

 Cơ cấu phanh bánh sau.

Phanh sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử dụng hệthống chống bó cứng ABS

Phanh dừng (phanh tay): phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau

2.1.2.2 Hệ thống phanh dừng ô tô Kia Carens.

Công dụng: Dùng dể hãm ô tô trên dốc và khi đỗ xe Ngoài ra phanh dừng cònđược sử dụng trong trường hợp sự cố khi hỏng phanh chính

2.1.2.3 Hệ thống ABS chống hãm cứng

- Người ta chế tạo hệ thống phanh ABS với khả năng chống cho các lốp không bị

khóa cứng khi phanh khẩn cấp làm cho xe không bị mất lái và giảm thiểu được tai nạn

xảy ra.

- Hệ thống ABS (viết tắt của Anti-lock Brake System) dùng một bộ vi xử lý điều

khiển để xác định tình trạng quay của 4 bánh xe trong khi phanh thông qua các cảm biếnlắp ở các bánh xe và có thể tự động điều khiển tăng, giữ và nhả áp suất phanh

2.2 Kết cấu chi tiết của hệ thống phanh trên xe Kia Carens.

2.2.1 Cơ cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh chính.

* Cấu tạo phanh bánh trước :

Cơ cấu phanh bánh trước ô tô Kia Carens là cơ cấu phanh đĩa có giá di động có

lanh công tác được lắp đặt di động trên một hoặc hai chốt dẫn hướng có bạc lót bằng cao

su, nhờ vậy cơ cấu xi lanh còn có thể dịch chuyển sang hai bên Gía đỡ xi lanh chạy trênbulông, qua bạc, ống trượt Bạc và ống trượt được bôi trơn bằng một lớp mỡ mỏng vàđược bảo vệ bằng các chụp cao su che bụi Trên giá sử dụng hai bulông giá trượt đảm bảokhả năng dẫn hướng của giá đỡ xilanh Pittông lắp trong giá đỡ xilanh và có một lỗ dẫndầu, một lỗ xả không khí Vòng khóa có tác dụng hạn chế dịch chuyển của pittông và giữvòng che chắn bụi cho xilanh và pittông Vòng làm kín vừa làm chức năng bao kín vàbiến dạng để tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh Giá đỡ má phanh ômngoài giá đỡ xilanh và được giữ bằng ốc bắt giá Các tấm má phanh bắt trên giá nhờ rãnh,tấm định vị các vòng khóa, và lò xo khóa

Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo phanh bánh trước

Chiều dày tấm má phanh 9- 12mm.Má phanh có rãnh hướng tâm làm mát bề mặt

ma sát khi phanh Trên má phanh có vòng lo xo báo chiều dày má phanh Khi má phanhmòn ,đầu vòng lò xo chạm vào đĩa phanh làm xuất hiện tia lửa báo cho người sử dụngbiết để thay thế kịp thời Đĩa phanh bắt với moay ơ nhờ bulông bánh xe

Giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cốđịnh với dầm cầu Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với mộtpittông tì vào một má phanh Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh đĩa

* Nguyên lý hoạt động :

Bình thường khi chưa phanh do giá đỡ có thể di trượt ngang trên chốt nên nó tự lựa

để chọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa phanh hai bên là như nhau.Khi đạp phanh(có thêm trợ lực chân không) dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn vào xi lanhbánh xe Pittông sẽ dịch chuyển để đẩy má phanh ép vào đĩa phanh Do tính chất của lực

và phản lực kết hợp với kết cấu tự lựa của giá đỡ nên giá đỡ mang má phanh còn lại cũng

tác dụng một lực lên đĩa phanh theo hướng ngược với lực của má phanh do pittông tácdụng Kết quả là đĩa phanh được ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe đượcthực hiện.Khi nhả bàn đạp phanh , không còn áp lực lên pittông nữa lúc đó vòng cao suhồi vị sẽ kéo pittông về vị trí ban đầu, nhả má phanh ra, giữ khe hở tối thiểu quy định (tựđiều chỉnh khe hở má phanh).

* Điều chỉnh phanh.

Hình 2.3 Sơ đồ điều chỉnh phanh

Vì vòng bít (cao su) của pittông tự động điều chỉnh khe hở của phanh, nên khôngcần điều chỉnh khe hở của phanh bằng tay Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thuỷ lực làmdịch chuyển pittông và đẩy đệm đĩa phanh vào rôto phanh đĩa Trong lúc pittông dịchchuyển, nó làm cho vòng bít của pittông thay đổi hình dạng Khi nhả bàn đạp phanh,vòng bít của pittông trở lại hình dạng ban đầu của nó, làm cho pittông rời khỏi đệm củađĩa phanh Do đó, dù đệm của đĩa phanh đã mòn và pittông đang di chuyển, khoảng dichuyển trở lại của pittông luôn luôn như nhau, vì vậy khe hở giữa đệm của đĩa phanh vàrôto đĩa phanh được duy trì ở một khoảng cách không đổi

* Ưu điểm của phanh đĩa so với phanh của tang trống

- Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh (ma sát) ổn định khi hệ số ma sát thayđổi, hơn cơ cấu phanh kiểu tang trống Điều này giúp cho bánh xe bị phanh làm việc ổnđịnh,nhất là ở nhiệt độ cao

- Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn,nên tổng khối lượng của các chi tiếtkhông treo nhỏ, nâng cao tính êm dịu và sự bám đường của bánh xe

-Khả năng thoát nhiệt ra môi trường dễ dàng

- Dễ dàng trong sửa chữa và thay thế tấm ma sát

- Công nghệ chế tạo ít khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành trong sản xuất

- Dễ bố trí cơ cấu tự điều chỉnh tự động khe hở của má phanh và đĩa phanh

* Cơ cấu phanh bánh sau :

- Phanh sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử dụng hệthống chống hãm cứng ABS

- Phanh dừng (phanh tay): phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau

Hình 2.4 Cơ cấu phanh đĩa bánh sau 1:Đĩa phanh, 2: Giá đỡ, 3: Má phanh ngoài, 4: Vít xả khí, 5: Piston, 6: Càng phanh, 7: Má phanh trong

2.2.2 Dẫn động phanh

- Dẫn động phanh cần phải đảm bảo nhẹ nhàng, nhanh chóng và tính đồng thời làmviệc của các cơ cấu phanh Đồng thời đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa cácbánh xe Mặt khác dẫn động phanh còn phải đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bànđạp phanh và các lực dẫn động cho các cơ cấu phanh làm việc, đảm bảo hiệu suất làmviệc cao.

- Dẫn động của hệ thống phanh chính bao gồm: bàn đạp phanh, bộ trợ lực chânkhông, xi lanh phanh chính, cơ cấu tín hiệu, các đường ống dẫn và các ống mềm nối ghépgiữa xi lanh phanh chính và các xi lanh bánh xe

1

3

5

4 2

6

II

I

Hình 2.5 Sơ đồ dẫn động phanh 1: Bàn đạp 4,6: Van

2: Tổng phanh 5: Cơ cấu xy lanh bánh xe

Nhiệm vụ của xi lanh chính là nhận lực từ bàn đạp phanh, tạo ra dầu có áp suất caođồng thời vào cả hai đường dẫn động thủy lực truyền đến các xi lanh công tác ở các bánh

xe Các buồng của xi lanh chính được cung cấp dầu phanh từ bình dầu riêng biệt bố trítrên thân xi lanh

Trong xi lanh chính của loại này bố trí hai pít tông: pít tông số 1 (pít tông sơ cấp),pít tông số 2(pít tông thứ cấp) Ứng với mỗi khoang của pít tông trên xi lanh đều có hai lỗdầu: lỗ bù dầu và lỗ nạp dầu Một bình chứa dầu chung đặt trên xi lanh chính và có haiđường dẫn tới hai khoang làm việc của hai pít tông Hai lò xo hồi vị số 1 và số 2 có tácdụng đẩy pít tông về vị trí tận cùng bên phải khi ở trạng thái chưa làm việc Pittông số 1được chặn bởi vòng chặn và vòng hãm, còn pittông số 2 được hặn bởi bulông bắt từ vỏ xilanh Để đảm bảo sự hoạt động chính xác của hệ thống phanh hai dòng mạch chéo, ápsuất dầu phải được tạo ra như nhau ở cả hai pittông số 1 và số 2 Để đạt được điều nàythường lò xo hồi vị pít tông số 1 được đỡ bởi cốc chặn lò xo, cốc này được bắt vào píttông qua một bu lông nối gọi là cần đẩy Sở dĩ phải có cấu tạo như vậy bởi vì lò xo củapít tông số 1 yêu cầu độ cứng lắp ghép lớn hơn lò xo pít tông số 2 để thắng được sức cản

ma sát lớn hơn của pít tông số 2

Hình 2.7 Kết cấu xi lanh phanh chính

Ở trạng thái chưa làm việc cả pít tông số 1 và số 2 đều nằm ở vị trí tận cùng phíabên phải, lúc này các lỗ bù dầu và nạp dầu của cả hai pít tông đều thông với các khoangtrước và sau của mỗi pít tông

- Khi đạp phanh: Trước hết pít tông số 1 dịch chuyển sang trái khi đó đi qua lỗ bù

dầu thì áp suất dầu ở khoang phía trước của pít tông số 1 sẽ tăng để cùng lò xo hồi vị số 1tác dụng lên pittông thứ cấp số 2 cùng dịch chuyển sang trái Khi pittông số 2 đi qua lỗ

bù dầu thì khoang phía trước của pittông số 2 cũng được làm kín nên áp suất bắt đầutăng Từ hai cửa ra của xi lanh chính, dầu được dẫn tới các xi lanh bánh xe Sau khi cácpittông trong các xi lanh bánh xe đã đẩy các má phanh khắc phục khe hở để áp sát vàođĩa phanh thì áp suất dầu trong hệ thống bắt đầu tăng để tạo ra lực phanh ở các má phanh

Hình 2.8 Trạng thái đạp phanh Khi nhả bàn đạp phanh

Hình 2.9 Trạng thái nhả phanh

Dưới tác dụng của các lò xo hồi vị ở cơ cấu phanh, ở bàn đạp phanh và các lò xo hồi vịpít tông trong xi lanh chính thì các pít tông 1 và 2 được đẩy trả về vị trí ban đầu Dầu từ

xi lanh bánh xe được hồi về xi lanh chính, kết thúc quá trình phanh

Đối với xi lanh chính dẫn động hai dòng loại "tandem", nếu một dòng bị rò rỉ thìdòng còn lại vẫn có khả năng làm việc để thực hiện phanh các bánh xe của dòng còn lại

Ví dụ dòng thứ hai (được tạo áp suất bởi pít tông số 2) bị rò rỉ, khi đó pít tông số 2 sẽđược pít tông số 1 tác dụng để chạy không sang trái Khi đuôi pít tông số 2 bị chặn bởi vỏ

xi lanh thì dừng lại lúc đó pít tông số 1 tiếp tục dịch chuyển và dầu ở khoang trước củapít tông số 1 vẫn được bao kín và tăng áp suất để dẫn đến các xi lanh bánh xe Như vậymômen phanh vẫn được thực hiện ở các bánh xe này tuy nhiên hiệu quả phanh chung củaôtô sẽ giảm

Ngược lại, nếu dòng dầu thứ nhất (được tạo áp suất bởi pittông số 1) bị rò rỉ thìpittông số 1 sẽ chạy không đến khi cần đẩy chạm vào pittông số 2 sẽ tiếp tục đẩy pittông

số 2 làm việc Dầu ở khoang trước của pittông số 2 tiếp tục tăng áp suất để dẫn đến cácbánh xe của nhánh này thực hiện phanh các bánh xe

* Trợ lực chân không:

- Cấu tạo :

Hình 2.10 Bầu trợ lực chân không 1-Nắp buồng thứ hai, 2-Pit tông của buồng thứ hai, 3-Van một chiều, 4-Lò xo, 5-Đai

ốc, 6- Cữ chặn, 7-Thanh nối, 8 -Vòng đệm, 9-Đệm làm kín thanh nối, 10-Đệm chặn, 11-Vòng bích, 12-Vòng chặn, 13-Đệm chặn, 14-Nắp vòng bích, 15-Nắp khoang thứ nhất,16-Vách ngăn giữa hai khoang, 17-Màng cao su của ngăn thứ hai, 18-Ống dẫn hướng, 19-Giảm va đập rung, 20-Lò xo van điều khiển chân không, 21-Màng cao su của ngăn thứ nhất, 22-Thân, 23-Pit tông khoang thứ nhất, 24-Thân van chân không, 25- Vòng chặn, 26-Vòng đỡ than, 27-Vòng bích làm kín thân van, 28-Pít tông của van, 29- Lọc không khí, 30-Chụp bảo vệ, 31-Thanh đẩy, 32-Chốt chẻ, 33-Ống lót lò xo, 34-Lò xo van, 35-Vòng bích van điều khiển, 36-Đệm chặn, 37-Dây chốt chẻ, 38-Màng ngăn của van, 39-Vít chặn, I,II-Khoang thông với không khí, III,IV-Khoang chân không

- Nguyên lý làm việc:

Động cơ làm việc, khi người lái không tác dụng lực vào bàn đạp phanh, van chânkhông mở, các khoang I và II, III và IV thông với nhau qua van chân không (24) Van khítrời đóng nên cả 4 khoang I, II, III, IV đều là môi trường chân không nên cả hai mặt

pittông kiểu màng ở hai khoang đều có áp suất bằng nhau Lò xo (4) đẩy pittông về vị trítận cùng bên phải.

Khi người lái tác dụng lực lên bàn đạp phanh, lực bàn đạp được truyền qua thanhđẩy (31), đến pittông của van (28), đến thanh nối (7) và đến xi lanh phanh chính để điềukhiển quá trình phanh xe Đồng thời khi lực bàn đạp được truyền đến pittông (28), sẽthực hiện việc đóng van chân không ngắt hai ngăn I và II với hai ngăn III và IV; mở vankhí trời nghĩa là hai ngăn I và II thông với khí trời, hai ngăn III và IV thông với cổ hútđộng cơ áp suất thấp Tạo sự chênh lệch áp suất giữa hai bề mặt của màng pittông, nhờ sựchênh lệch áp suất mà các màng pittông ở hai khoang sẽ dịch chuyển về bên trái, trợ lựccho thanh nối (7) điều khiển xy lanh phanh chính

Nếu giữ chân phanh thì thanh đẩy (31) sẽ dừng lại, còn các pittông vẫn tiếp tục dichuyển sang trái do chênh áp Cho đến khi màng ngăn (38) tỳ vào thân van (24), do lựcđẩy của lò xo màng ngăn (38) tỳ vào thân van (24) ngắt khoang I và II với khí trời Khi

đó, hai ngăn I và II thông với hai ngăn III và IV và thông với cổ hút động cơ Áp suấtgiữa các khoang I và II, khoang III và IV bằng nhau, các pittông kiểu màng sẽ dừng lại

và thanh nối (7) dừng lại Khi đó khoang I và II, khoang III và IV không thông với nhau

và không thông với khí trời Pittông xi lanh chính dừng lại tại vị trí mà người lái giữ bànđạp chân phanh

Khi nhả phanh: Dưới tác dụng của lò xi lanh phanh chính, bàn đạp phanh trở về vịtrí ban đầu, van chân không mở ra, các khoang thông với nhau, lò xo (4), cùng với thanhnối (7) đẩy các màng pittông về vị trí ban đầu (tận cùng bên phải)

2.2.3 Hệ thống ABS

Theo kinh nghiệm lái xe, để tránh cho các lốp không bị bó cứng và làm mất khả năngquay vô lăng trong khi phanh khẩn cấp, người điều khiển nên lặp lại động tác đạp và nhảbàn đạp phanh nhiều lần Tuy nhiên, trong những trường hợp khẩn cấp thường không cóthời gian để thực hiện việc này Người lái đạp dí phanh và xe trượt trên mặt đường trongkhi các lốp không quay Cuối cùng xe cũng dừng lại do ma sát trượt giữa lốp và mặtđường lớn nhưng xe mất khả năng lái khiến cho xe bị văng đi và tai nạn xảy ra là điềukhó tránh khỏi

Để chống lại điều này, người ta chế tạo hệ thống phanh ABS với khả năng chốngcho các lốp không bị bó cứng khi phanh khẩn cấp, làm cho xe không bị mất tính điềukhiển hướng và giảm thiểu được tai nạn có thể xảy ra

Hệ thống ABS (viết tắt của Antilock Braking System) dùng một bộ vi xử lý điều

khiển để xác định tình trạng quay của 4 bánh xe trong khi phanh thông qua tín hiệu từ cáccảm biến lắp ở bánh xe và tự động điều khiển quá trình tăng, giữ và nhả áp suất phanh

Hình 2.11 Hình ảnh bố trí cảm biến ABS 2.2.3.1 Sơ đồ nguyên lý cơ bản của hệ thống phanh ABS

Ngoài bộ cường hoá chân không và xi lanh chính hệ thống phanh ABS còn có thêm các

bộ phận sau: các cảm biến tốc độ bánh xe, bộ ABS-ECU, bộ chấp hành ABS (hình 2.12)

Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh ABS 1.Càng phanh đĩa 2 Cảm biến tốc độ trước 3 Roto cảm biến

4 Bộ chấp hành ABS 5 Van P 6 Công tắc đèn phanh

7 Bộ ABS-ECU 8 Cảm biến tốc độ sau 2.2.3.2 Chức năng của các bộ phận:

Cảm biến tốc độ bánh xe nhằm phát hiện tốc độ góc của bánh xe và gửi tín hiệuđến bộ ECU của ABS Khối ECU này theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách xác địnhtốc độ của ôtô và sự thay đổi tốc độ của bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe Khi phanh,ECU điều khiển bộ chấp hành thủy lực để cung cấp áp suất tối ưu cho mỗi xi lanh bánhxe;

Bộ chấp hành ABS (cụm điều khiển thuỷ lực) hoạt động theotín hiệu điều khiển từECU để tăng, giảm hay giữ nguyên áp suất phanh cần thiết đảm bảo hệ số trượt tốt nhất(10%-30%) tránh bó cứng bánh xe

2.2.3.3 Các bộ phận của ABS

Các bộ phận và bố trí chung của hệ thống phanh ABS được chỉ ra trên hình 2.16

Và đã trình bày trong phần sơ đồ cấu tạo và nguyên lý cơ bản

Dưới đây sẽ phân tích cấu tạo và nguyên lý làm việc của các bộ phận chính

Hình 2.13: Các bộ phận và bố trí hệ thống ABS

* Cảm biến tốc độ bánh xe :

Nam Châm (Permanentmagnet)

+v

-V

Cảm biến rôto (Sensor rotor)

Tín hiệu tốc độ cao (At high speed)

Tín hiệu tốc độ thấp (At low speed)

Tín hiệu ra (Output)

tCuộn dây

(Coil)

- Cấu tạo

Cảm biến tốc độ bánh xe (trước và sau) bao gồm một nam châm vĩnh cửu gắnvớimột lõi thép từ, trên lõi thép có cuộn dây tín hiệu Một rôto cảm biến dạng bánh xerăng, số lượng của các vấu răng trên bánh xe tuỳ thuộc vào từng kiểu xe Trên hình 2.17thể hiện cấu tạo và bố trí chung của bộ cảm biến tốc độ bánh xe

- Nguyên lý làm việc

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cảm biến tốc độ bánh xe được chỉ ra trên hình 2.17.Giữa lõi thép từ và các vấu răng của rôto có khoảng cách A Khi rôto cảm biến gắn cùngbánh xe ôtô quay sẽ làm cho mạch từ của nam châm vĩnh cửu khép kín qua lõi thép vàcuộn dây luôn thay đổi về chiều và giá trị Vì vậy phát sinh trong cuộn dây một sức điệnđộng xoay chiều có đặc tính thể hiện trên hình 2.17 Tín hiệu điện áp này sẽ được gửi vềECU của ABS để phân tích và xác định trạng thái của bánh xe ôtô khi phanh

* Bộ chấp hành ABS

Bộ chấp hành ABS có nhiệm vụ cấp hay ngắt dầu có áp suất từ xi lanh phanhchính đến mỗi xi lanh phanh bánh xe theo tín hiệu từ bộ ECU để điều khiển tốc độ bánh

xe ôtô khi phanh

Có nhiều kiểu bộ chấp hành ABS khác nhau, ở đây giới thiệu bộ chấp hành ABSđiển hình loại bốn van điện từ ba vị trí

Cấu tạo và hình dáng bên ngoài của bộ chấp hành ABS trên hình 2.15