Nghiên cứu và xây dựng các bài kiểm tra, chuẩn đoán hư hỏng cho hệ thống an toàn trên ô tô

- Dẫn động của hệ thống phanh chính bao gồm: bàn đạp phanh, bộ trợ lực chân không, xi lanh phanh chính, cơ cấu tín hiệu, các đường ống dẫn và các ống mềm nối ghép giữa xi lanh phanh chín

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy ThS Trần Trung Dũng, đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình viết báo cáo tốt nghiệp

Em chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong bộ môn Công nghệ Ô tô và Hệ thống Cảm biến đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những năm em học tập Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu khóa luận mà còn là hành trang quí báu để em bước vào đời một cách vững chắc và tự tin

Cuối cùng em kính chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý

Xin trân trọng cám ơn

Thái nguyên,ngày 13 tháng 06 năm 2016

Sinh viên thực hiện đồ án

Đỗ Thị Thêu

LỜI CAM ĐOAN

Đồ án tốt nghiệp là thành quả từ sự nghiên cứu hoàn toàn thực tế trên cơ

sở các số liệu thực tế và được thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn

Đồ án được thực hiện hoàn toàn mới, là thành quả của riêng tôi, không sao chép theo bất cứ đồ án tương tự nào Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn các nguồn tài liệu trong báo cáo và danh mục tài liệu tham khảo Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trường, tôi xin hoàn toàn chịu

trách nhiệm

Thái nguyên,ngày 13 tháng 06 năm 2016

Sinh viên thực hiện đồ án

Đỗ Thị Thêu

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH ẢNH v

DANH MỤC VIẾT TẮT ix

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÁI XE AN TOÀN CƠ BẢN 2

1.1 Hệ thống phanh 2

1.1.1 Công dụng và yêu cầu 2

1.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 3

1.1.3 Hệ thống ABS 15

1.2 Hệ thống lái 24

1.2.1 Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống lái 24

1.2.2 Hệ thống lái trợ lực thủy lực (Hydraulic Power Steering - HPS) 25

1.2.3 Hệ thống lái trợ lực điện (Electric Power Steering - EPS) 34

1.2.4 So sánh hệ thống lái trợ lực điện và hệ thống lái trợ lực thủy lực 38

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ HỖ TRỢ AN TOÀN TIÊN TIẾN 40

2.1 Hệ thống túi khí .40

2.1.1 Nhiệm vụ của hệ thống túi khí 40

2.1.2 Nguyên lý hoạt động 40

2.2 Phần mềm ngăn tài xế ngủ gật khi lái xe 45

2.2.1 Tác hại của ngủ gật 45

2.2.2 Nguyên lý hoạt động 46

2.3 Hệ thống cân bằng điện tử ESP 48

2.3.1 Nhiệm vụ 48

2.3.2 Nguyên lý hoạt động 48

2.4 Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC - TCS - ASR chống trượt xe ô tô 51

2.4.1 Nhiệm vụ 51

2.4.2 Lực bám đường[2] 52

2.4.3 Hệ thống kiểm soát lực kéo 53

2.5 Hệ thống điều khiển hành trình chủ động (ACC) 54

2.5.1 Khái niệm 54

2.5.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển hành trình 55

2.6 Hệ thống an toàn chủ động trên xe hơi hiện đại 57

2.6.1 Cảnh báo điểm mù khi lùi 57

2.6.2 Cảnh báo va chạm phía trước (FCW) và phanh tự động 57

2.6.3 Phát hiện điểm mù (BSM) và hỗ trợ 58

2.6.4 Phát hiện người đi bộ và phanh 58

2.6.5 Đèn pha chủ động 58

2.6.6 Cảnh báo chuyển làn đường (LDW) và hỗ trợ 59

2.6.7 Phát hiện dấu hiệu không tỉnh táo của người lái 59

2.6.8 Hỗ trợ đỗ xe tự động 60

2.6.9 Camera lùi và hỗ trợ đỗ xe 60

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÁC BÀI KIỂM TRA HỆ THỐNG LÁI, HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ TOYOTA VITZ 62

3.1 Giới thiệu modul Toyota Vitz 62

3.2 Xây dựng bài thực hành 66

KẾT LUẬN 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh chính[3] 3

Hình 1.2: Sơ đồ dẫn động phanh[2] 4

Hình 1.3 Kết cấu xi lanh phanh chính[4] 5

Hình 1.4: Tổng quan xi lanh phanh chính[4] 6

Hình 1.5: Trạng thái đạp phanh[5] 7

Hình 1.6: Trạng thái nhả phanh[5] 8

Hình 1.7: Bầu trợ lực chân không[5] 8

Hình 1.8: Sơ đồ cấu tạo 10

Hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh đĩa[2] 11

Hình 1.10: Sơ đồ điều chỉnh phanh[5] 12

Hình 1.11: Cơ Cấu Phanh Đĩa[4] 13

Hình 1.12: Cơ cấu phanh dừng[5] 14

Hình 1.13: Dẫn động phanh dừng ( phanh tay)[1] 15

Hình 1.14: Hình ảnh bố trí cảm biến ABS[5] 16

Hình 1.15: Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh ABS[5] 17

Hình 1.16: Các bộ phận và bố trí hệ thống ABS[6] 18

Hình 1.17: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe[4] 18

Hình 1.18 Cấu tạo chung của bộ chấp hành ABS[5] 19

Hình 1.19: Sơ đồ nguyên lý của bộ chấp hành ABS[5] 20

Hình 1.20 Nguyên lý của bộ chấp hành ABS khi phanh bình thường[5] 20

Hình 1.21 Nguyên lý của bộ chấp hành ABS - chế độ "giảm áp" 22

Hình 1.22 Nguyên lý của bộ chấp hành ABS - chế độ "giữ" 22

Hình 1.23: Nguyên lý của bộ chấp hành ABS - chế độ "tăng áp"[5] 23

Hình 1.24: Sơ đồ hệ thống lái trợ lực thuỷ lực[1] 25

Hình 1.25: Hình vẽ phối cảnh tháo rời của bơm trợ lực kiểu phiến gạt[1] 26

Hình 1.26: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm thuỷ lực phiến gạt[7] 27

Hình 1.27: Sơ đồ bố trí thiết bị bù không tải trên bơm thuỷ lực phiến gạt[6] 28

Hình 1.28: Hình ảnh về bình chứa trong hệ thống lái trợ lực thủy lực 29

Hình 1.29: Hộp cơ cấu lái[7] 29

Hình 1.30: Sơ đồ cấu tạo van điều tiết lưu lượng loại nhày cảm với tốc độ[7] 30

Hình 1.31: Hoạt động của van điều tiết ở tốc độ thấp[6] 31

Hình 1.32: Hoạt động của van tiết lưu ở tốc độ cao[6] 31

Hình 1.33: Hoạt động của van an toàn[6] 32

Hình 1.34: Biểu đồ biểu thị mối quan hệ giữa lưu lượng dầu và tốc độ động cơ[7] 32

Hình 1.35: Hình ảnh xylanh trợ lái trong cơ cấu láu kiểu bánh răng thanh rang[6] 33

Hình 1.36: Hình ảnh tổng quan về bộ trợ lái điện 34

Hình 1.37: Sơ đồ hệ thống lái trợ lực điện[1] 35

Hình 1.38:Cấu tạo của động cơ điện một chiều[6] 36

Hình 1.39: Cấu tạo cảm biến mô men trục lái[7] 37

Hình 1.40: Cách bố trí các cảm biến trên xe gắn với hệ thống lái 38

Hình 2.1: Tai nạn bên hông[8] 41

Hình 2.2: Túi khí bên tài[8] 42

Hình 2.3: Túi khí vô lăng lái[8] 43

Hình 2.4: Vị trí phân bố túi khí[8] 44

Hình 2.5: Hiện tượng ngủ gật khi lái xe 45

Hình 2.6: Máy ảnh gắn trên xe theo dõi biểu hiện khuôn mặt 46

Hình 2.7: Phần mềm chống ngủ gật khi lái xe 47

Hình 2.8: Hiện tượng mất lái 49

Hình 2.9: Cấu tạo hệ thống phanh 50

Hình 2.10: Xe có sử dụng hệ thống ESP 51

Hình 2.11: Kích thước khác nhau lốp xe ô tô 52

Hình 2.12: Xe có TRC và không có TRC 53

Hình 2.13: Hệ thống điều khiển hành trình chủ động 54

Hình 2.14: Hệ thống điều khiển hành trình 56

Hình 2.15: Cảnh báo trước va chạm 57

Hình 2.16: Hệ thống camera và cảm biến 59

Hình 2.17: Camera chiếu hậu 60

Hình 3.1: Hình ảnh modul thực hành Toyota Vitz 62

Hình 3.3: Bảng táp-lô modul Toyota Vitz 64

Hình 3.4: Hình ảnh vô-lăng 64

Hình 3.5: Cơ cấu lái 65

Hình 3.6: Cơ cấu phanh 65

Hình 3.7: Máy G-SCAN 66

Hình 3.8: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống lái 70

Hình 3.9: Hộp đo kiểm hệ thống EPS 71

Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống phanh 76

Hình 3.12: Hộp đo kiểm hệ thống ABS 77

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Trạng thái của bộ chấp hành ABS 21

Bảng 1.2: Chế độ giảm áp 22

Bảng 1.3: Chế độ giữ 23

Bảng 1.4: Chế độ tăng áp 24

Bảng 3.1: Bảng kết quả đo trên phần A của hộp đo kiểm hệ thống EPS 73

Bảng 3.2: Bảng kết quả đo trên phần B của hộp đo kiểm hệ thống EPS 73

Bảng 3.3: Bảng kết quả đo trên phần C của hộp đo kiểm hệ thống EPS 73

Bảng 3.4: Bảng kết quả đo trên phần D của hộp đo kiểm hệ thống EPS 74

Bảng 3.5 Bảng kết quả đo của hộp đo kiểm hệ thống ABS 78

DANH MỤC VIẾT TẮT

Ký hiệu viết tắt Tên tiếng anh Tên tiếng việt

System

Hệ thống chống bó cứng phanh

HPS Hydraulic Power Steering Hệ thống lái trợ lực thủy

lực EPS Electric Power Steering Hệ thống lái trợ lực điện

ESP Electronic Stability

Program

Hệ thống cân bằng điện

tử LDW Lane Departure Warning Cảnh báo chuyển làn

đường

Warning

Cảnh báo va chạm phía trước

ACC Active Cruise Control Hệ thống điều khiển hành

trình chủ động ECU Electronic Control Unit Bộ điều khiển điện tử

Với tốc độ phát triển giao thông như hiện nay thì việc đảm bảo vận hành

êm ái và an toàn cho con người là điều rất quan trọng vì vậy đòi hỏi các ô tô phải

có hệ thống an toàn đáng tin cậy

Với mục đích làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, củng cố mở

rộng thêm kiến thức chuyên môn Em đã được giao đề tài : “Nghiên cứu và xây dựng các bài kiểm tra, chuẩn đoán hư hỏng cho hệ thống an toàn trên ô tô”

Trong quá trình thực hiện đề tài em đã được thầy Trần Trung Dũng tận tình chỉ dẫn và tạo điều kiện thuận lợi về mặt tinh thần cũng như tài liệu tham khảo

Mặc dù đã rất cố gắng để hoàn thành đề tài nhưng do bước đầu làm quen với mô hình thực tế, trình độ bản thân còn nhiều hạn chế nên đề tài không tránh khỏi những sai sót Rất mong được sự thông cảm và góp ý của quý thầy và các bạn để đề tài này được hoàn thiện hơn

Cuối cùng e xin chân thành cảm ơn thầy Trần Trung Dũng.Qua đây em cũng gửi lời cảm ơn của các thầy cô trong bộ môn đã dìu dắt và dạy dỗ truyền đạt cho e được nhiều kiến thức quý báu trong quá trình học tập và thời gian làm báo cáo đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÁI XE AN TOÀN CƠ BẢN 1.1 Hệ thống phanh

1.1.1 Công dụng và yêu cầu

1.1.1.1.Công dụng

Hệ thống phanh dùng để:

- Giảm tốc độ của ô tô cho dến 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 các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.[1]

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

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

- Nhờ đó ô tô mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ

và năng suất vận chuyển của xe máy.[1]

1.1.1.2 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.[1]

- Phân bố các mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ trường hợp nào.[1]

- Không có hiện tượng tự xiết phanh khi ôtô chuyển động tịnh tiến hoặc khi quay vòng

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt

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

1.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

1.1.2.1 Hệ thống phanh chính

Hệ thống phanh chính gồm có: Cơ cấu phanh đĩa được bố trí ở cả 2 cầu ở cầu trước và ở cầu sau Dẫn động phanh kiểu thủy lực có trợ lực chân không,đồng thời có bố trí hệ thống phanh ABS chống bó cứng

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh chính :

Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh chính[3]

a) Dẫn động phanh

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

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

Hình 1.2: Sơ đồ dẫn động phanh[2]

- Dẫn động của xe là dẫn động hai dòng độc lập Dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính có hai đường dầu độc lập dẫn đến các bánh

xe của ô tô Để có hai đầu ra độc lập người ta sử dụng xi lanh chính kép (loại

"tăng đem") Trong trường hợp này khi một dòng bị rò rỉ thì dòng còn lại vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn sinh ra ở hai bánh xe so le trước và sau

 Xi lanh chính

 Nhiệm vụ

Nhiệm vụ của xi lanh chính là nhận lực từ bàn đạp phanh, tạo ra dầu có áp suất cao đồng thời vào cả hai đường dẫn động thủy lực truyền đến các xi lanh công tác ở các banh xe Các buồng của xi lanh chính được cung cấp dầu phanh từ bình dầu riêng biệt bố trí trên 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 lỗ dầu: lỗ bù dầu và lỗ nạp dầu Một bình chứa dầu chung đặt trên

xi lanh chính và có hai đường dẫn tới hai khoang làm việc của hai pít tông Hai lò

xo hồi vị số 1 và số 2 có tác dụng đẩy pít tông về vị trí tận cùng bên phải khi ở trạng thái chưa làm việc Pittông số 1 được chặn bởi vòng chặn và vòng hãm, còn pittông số 2 được hặn bởi bulông bắt từ vỏ xi lanh Để đảm bảo sự hoạt động chính xác của hệ thống phanh hai dòng mạch chéo, áp suất dầu phải được tạo ra như nhau ở cả hai pittông số 1 và số 2 Để đạt được điều này thường lò xo hồi vị

pít tông số 1 được đỡ bởi cốc chặn lò xo, cốc này được bắt vào pít tông qua một

bu lông nối gọi là cần đẩy Sở dĩ phải có cấu tạo như vậy bởi vì lò xo của pít 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 1.4: Tổng quan xi lanh phanh chính[4]

Ở trạng thái chưa làm việc cả pít tông số 1 và số 2 đều nằm ở vị trí tận cùng phía bên phải, lúc này các lỗ bù dầu và nạp dầu của cả hai pít tông đều thông với các khoang trước 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 1 tác 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 đầu tăng Từ hai cửa ra của xi lanh chính, dầu được dẫn tới các xi lanh bánh xe Sau khi các pittông trong các xi lanh bánh xe đã đẩy các má phanh khắc phục khe hở để áp sát vào dĩa phanh thì áp suất dầu trong hệ thống bắt đầu tăng để tạo ra lực phanh ở các má phanh

Hình 1.5: Trạng thái đạp phanh[5]

- Khi nhả bàn đạp phanh : Dưới tác dụng của các lò xo hồi vị ở cơ cấu

phanh, ở bàn đạp phanh và các lò xo hồi vị pít 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 "tăng đem", nếu một dòng bị

rò rỉ thì dòng 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 sẽ được 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 của pít tông số 1 vẫn được bao kín và tăng áp suất để dẫn đến các xi lanh bánh xe Như vậy mômen phanh vẫn được thực hiện

ở các bánh xe này tuy nhiên hiệu quả phanh chung của ôtô sẽ giảm

Ngược lại, nếu dòng dầu thứ nhất (được tạo áp suất bởi pittông số 1) bị rò

rỉ thì pittông 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 các bánh xe của nhánh này thực hiện phanh các bánh xe

Hình 1.6: Trạng thái nhả phanh[5]

 Trợ lực chân không:

 Cấu tạo :

Cấu tạo của bộ cường hoá chân không được thể hiện trên hình vẽ :

Hình 1.7: Bầu trợ lực chân không[5]

1.Nắp buồng thứ hai 2 Pit tông của buồng thứ hai

17 Màng cao su của ngăn thứ hai 18 Ống dẫn hướng

không

21 Màng cao su của ngăn thứ nhất 22 Thân

23 Pit tông khoang trhứ nhất 24 Thân van chân không

35 Vòng bích van điều khiển 36 Đệm chặn

39 Vít chặn

 Nguyên lý làm việc:

Động cơ làm việc, khi người lái không tác dụng lực vào bàn đạp phanh, van chân không mở, các khoang I và II, III và IV thông với nhau qua van chân không (24) Van khí trời 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 trí tận cùng bên phải

Khi người lái tác dụng lực lên bàn đạp phanh, lực bàn đạp được truyền qua thanh đẩy (31), đến pittông của van (28), đến thanh nối (7) và đến xy lanh phanh chính để điều khiển quá trình phanh xe Đồng thời khi lực bàn đạp được truyền đến pittông (28), sẽ thực hiện việc đóng van chân không ngắt hai ngăn I

và II với hai ngăn III và IV; mở van khí trời nghĩa là hai ngăn I và II thông với khí trời, hai ngăn III và IV thông với cổ hút động cơ áp suất thấp Tạo sự chênh lệch áp suất giữa hai bề mặt của màng pittông, nhờ sự chênh lệch áp suất mà các màng pittông ở hai khoang sẽ dịch chuyển về bên trái, trợ lực cho 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 di chuyển sang trái do chênh áp Cho đến khi màng ngăn (38) tỳ vào thân van (24), do lực đẩy 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 suất giữa 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

xy lanh chính dừng lại tại vị trí mà người lái giữ bàn đạp chân phanh

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

b) Cơ cấu phanh

 Cơ cấu phanh bánh trước :

 Cấu tạo:

Hình 1.8: Sơ đồ cấu tạo

Cơ cấu phanh bánh trước ô tô là cơ cấu phanh đĩa có giá di động có khả năng điều chỉnh khe hở bằng sự biến dạng của vành khăn làm kín Trong kiểu này, xi 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 trên bulông, qua bạc, ống trượt Bạc và ống trượt được bôi trơn bằng một lớp mỡ mỏng và được bảo vệ bằng các chụp cao su che bụi Trên giá sử dụng hai bulông giá trượt 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 năng bao 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 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 báo chiều dày má phanh Khi má phanh mòn ,đầu vòng lò

xo chạm vào đĩa phanh làm xuất hiện tia lửa báo cho người sử dụng biết 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 cố định với 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

Hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh đĩa[2]

 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 lanh bánh 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 tác dụng Kết quả là đĩa phanh được ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe được thực hiện.Khi nhả bàn đạp phanh , không còn áp lực lên pittông nữa lúc đó vòng cao su hồi vị sẽ kéo pittông về vị trí ban đầu, nhả má phanh

ra, giữ khe hở tối thiểu quy định (tự điều chỉnh khe hở má phanh)

 Điều chỉnh phanh

Hình 1.10: Sơ đồ điều chỉnh phanh[5]

Vì vòng bít (cao su) của pittông tự động điều chỉnh khe hở của phanh, nên không cần điều chỉnh khe hở của phanh bằng tay Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thuỷ lực làm dịch chuyển pittông và đẩy đệm đĩa phanh vào rôto phanh đĩa Trong lúc pittông dịch chuyển, 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 của đĩa phanh Do đó, dù đệm của đĩa phanh đã mòn và pittông đang di chuyển, khoảng di chuyển trở lại của pittông luôn luôn

như nhau, vì vậy khe hở giữa đệm của đĩa phanh và rôto đĩa phanh được duy trì ở một khoảng cách không đổi

So với phanh tang trống thì phanh đĩa có ưu điểm sau :

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

- Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn ,nên tổng khối lượng của các chi tiết không treo nhỏ, nâng cao tính êm dịu và sự bám đường của banh 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 gặp ít khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành trong sản xuất

- Dễ dàng 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 hệ thống chống hãm cứng ABS

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

Hình 1.11: Cơ Cấu Phanh Đĩa[4]

1.1.2.2 Hệ thống phanh dừng ô tô:

 Công dụng :

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

 Phân tích đặc điểm kết của hệ thống phanh dừng ô tô

Trên xe ô tô người ta sử dụng cơ cấu phanh ở các bánh xe phía sau làm phanh dừng.Ở cơ cấu phanh ngoài phần dẫn động bằng thuỷ lực của phanh chân còn có thêm các chi tiết của cơ cấu phanh dừng

Phanh tay sử dụng bề mặt trụ trong của đĩa phanh làm tang trống, phanh chân dẫn động nhờ xi lanh thủy lực, phanh tay dẫn động bằng cáp kéo

Hình 1.12: Cơ cấu phanh dừng[5]

Đòn quay 1 một đầu được liên kết bản lề với phía trên của một guốc phanh, đầu dưới liên kết với cáp dẫn động 3 Thanh nối 2 liên kết một đầu với đòn quay 1 một đầu với guốc phanh còn lại

Khi điều khiển phanh tay thông qua hệ thống dẫn động, cáp 3 kéo một đầu của đòn quay quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh bên trái Thông qua thanh nối 2 mà lực kéo ở đầu dây cáp 3 sẽ chuyển thành lực đẩy từ chốt bản lề của đòn quay vào guốc phanh bên trái và lực đẩy từ thanh kéo vào điểm tựa của nó trên guốc phanh bên phải Do đó hai guốc phanh được bung ra

ôm sát trống phanh thực hiện phanh bánh xe

Để điều khiển cơ cấu phanh hoạt động cũng cần phải có hệ thống dẫn động Hệ thống dẫn động của cơ cấu phanh dừng loại này thông thường bao gồm: Cần điều khiển trên buồng lái thông qua các đòn và dây cáp dẫn tới cơ cấu phanh

đặt tại bánh xe, các cơ cấu điều khiển từ phanh tayđặt trong cơ cấu phanh nhận chuyển dịch nhờ dây cáp lồng vào cơ cấu phanh Sơ đồ nguyên lí thể hiện hình vẽ

Hình 1.13: Dẫn động phanh dừng ( phanh tay)[1]

 Nguyên lí làm việc :

- Khi chưa phanh: Người lái không tác dụng vào cần kéo phanh, chốt điều chỉnh nằm ở vị trí bên phải, đế bi chưa tác dụng vào viên bi, dưới tác dụng của lò

xo kéo guốc phanh và má phanh cách tang trống phanh một khoảng nhất định

- Khi phanh xe: Người lái kéo cần kéo phanh, dây cáp dịch chuyển sang trái kéo theo chạc điều chỉnh thông qua đòn bẩy làm dế bi dịch chuyển đẩy các viên bi tì sát vào guốc phanh, đẩy guốc phanh và má phanh ép sát vào tang phanh thực hiện phanh xe, nếu để ngyuên vị trí đó cần kéo phanh được cố định nhờ cá hãm

- Khi thôi phanh: Người lái nhả cá hãm cần kéo phanh tay các chi tiết lại trả về vị trí hi chưa phanh nhờ các lò xo hồi vị, lò xo kéo má phanh Do

đó xe không bị phanh

1.1.3 Hệ thống ABS

Theo kinh nghiệm lái xe, để tránh cho các lốp không bị bó cứng và làm mất khả năng quay vô lăng trong khi phanh khẩn cấp, người điều khiển nên lặp lại động tác đạp và nhả bàn đạp phanh nhiều lần Tuy nhiên, trong những trường hợp khẩn cấp thường không có thời gian để thực hiện việc này Người lái đạp dí phanh và xe trượt trên mặt đường trong khi các lốp không quay Cuối cùng xe

cũng dừng lại do ma sát trượt giữa lốp và mặt đường lớn nhưng xe mất khả năng lái khiến cho xe bị văng đi và tai nạn xảy ra là điều khó tránh khỏi

Vậy để chống lại điều này, 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 máy tính

để xác định tình trạng quay của 4 bánh xe trong khi phanh qua các cảm biến lắp ở bánh xe và có thể tự động điều khiển đạp và nhả phanh

Hình 1.14: Hình ảnh bố trí cảm biến ABS[5]

1.1.3.1 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 1.15)

Hình 1.15: Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh ABS[5]

 Chức năng của các bộ phận

- Cảm biến tốc độ bánh xe nhằm phát hiện tốc độ góc của bánh xe và gửi tín hiệu đến bộ ABS-ECU;

- ABS-ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ ôtô và

sự thay đổi tốc độ của bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe Khi phanh ABS-ECU điều khiển các bộ chấp hành để cung cấp áp suất tối ưu cho mỗi xi lanh bánh xe;

- Bộ chấp hành ABS (cụm điều khiển thuỷ lực) hoạt động theo mệnh lệnh

từ ECU để tăng, giảm hay giữ nguyên áp suất dầu cần thiết đảm bảo hệ số trượt tốt nhất (10%-30%) tránh bó cứng bánh xe

 Nguyên lý làm việc:

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cảm biến tốc độ bánh xe được chỉ ra trên hình 1.17c Giữa lõi thép từ và các vấu răng của rôto có khoảng cách A Khi rôto cảm biến gắn cùng bánh xe ôtô quay sẽ làm cho mạch từ của nam châm vĩnh cửu khép kín qua lõi thép và cuộn dây luôn thay đổi về chiều và giá trị Vì vậy phát sinh trong cuộn dây một sức điện động xoay chiều có đặc tính thể hiện trên hình 1.17d Tín hiệu điện áp này sẽ được gửi về ABS-ECU để phân tích và xác định trạng thái của bánh xe ôtô khi phanh

1.1.3.3 Bộ chấp hành ABS

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

Có nhiều kiểu bộ chấp hành ABS khác nhau, ở đây chúng ta sẽ chỉ mô tả một bộ chấp hành ABS điển hình loại bốn van điện từ ba vị trí

Hình 1.18 Cấu tạo chung của bộ chấp hành ABS[5]

Cấu tạo chung và hình dáng bên ngoài của bộ chấp hành ABS được thể hiện trên hình 1.18

Để có thể dễ dàng nhận biết sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ chấp hành ABS, chúng ta sẽ phân tích trên hình 1.19

Bộ chấp hành ABS loại này có hai van để điều khiển bánh xe trước bên phải và bên trái một cách độc lập với nhau trong khi đó hai van còn lại điều khiển đồng thời bánh xe sau bên phải và bên trái Vì vậy hệ thống này được gọi là hệ thống ba kênh

Hình 1.19: Sơ đồ nguyên lý của bộ chấp hành ABS[5]

 Hoạt động của bộ chấp hành ABS có thể được mô tả như sau:

 Khi phanh bình thường - ABS không hoạt động (hình 1.20 ):

Khi phanh bình thường, tức là lực cản trong cơ cấu phanh còn nhỏ chưa

có nguy cơ làm bánh xe bị trượt, khi này ABS không hoạt động ABS-ECU không gửi tín hiệu bằng dòng điện đến cuộn dây của van do đó van ba vị trí bị ấn xuống bởi lò xo hồi vị và cửa "A" mở còn cửa "B" đóng

Hình 1.20 Nguyên lý của bộ chấp hành ABS khi phanh bình thường[5]

Khi đạp phanh, áp suất dầu trong xi lanh phanh chính tăng dầu phanh sẽ đi

từ cửa "A" đến cửa "C" trong van điện từ ba vị trí rồi tới xi lanh bánh xe

Dầu phanh không vào được bơm bởi van một chiều số 1 gắn trong mạch bơm

Khi thôi phanh, dầu phanh hồi từ xi lanh bánh xe về xi lanh chính qua cửa

"C" đến cửa "A" và van một chiều số 3 trong van điện từ ba vị trí

Bảng 1.1: Trạng thái của bộ chấp hành ABS

Cửa "A" mở Van điện từ ba vị trí

Cửa "B" đóng

 Khi phanh ngặt - ABS có hoạt động: Khi phanh ngặt nếu có bất kỳ bánh

xe nào gần bị bó cứng thì bộ chấp hành ABS điều khiển áp suất dầu phanh tác dụng lên xi lanh bánh xe đó theo tín hiệu từ ECU vì vậy bánh xe không bị bó cứng

 Khi bộ chấp hành ABS hoạt động có thể chia thành ba chế độ sau:

- Chế độ "giảm áp" (hình 1.21 ):

Khi một bánh xe gần bị bó cứng, ECU gửi dòng điện (5A) đến cuộn dây của van điện từ tạo ra một lực từ mạnh Van ba vị trí chuyển động lên phía trên, cửa "A" đóng lại, cửa "B" mở Dầu phanh từ xi lanh bánh xe qua cửa "C" tới cửa

"B" để chảy về bình chứa Cùng lúc đó, môtơ bơm hoạt động nhờ tín hiệu từ ECU, dầu phanh được bơm trả về xi lanh phanh chính từ bình chứa Mặt khác cửa "A" đóng ngăn không cho dầu phanh từ xi lanh chính vào van điện từ ba vị trí, van một chiều số 1 và số 3 Kết quả là áp suất dầu trong xi lanh bánh xe giảm xuống làm lực cản trong cơ cấu phanh giảm xuống ngăn không cho bánh xe bị bó cứng Mức độ giảm áp suất dầu được điều chỉnh bằng cách lặp lại các chế độ

"giảm áp" và "giữ"

Hình 1.21 Nguyên lý của bộ chấp hành ABS - chế độ "giảm áp"

Bảng 1.2: Chế độ giảm áp

Cửa "A" đóng Van điện từ ba vị trí

Khi áp suất bên trong xi lanh bánh xe giảm hay tăng làm tốc độ bánh xe thay đổi, cảm biến tốc độ gửi tín hiệu báo rằng tốc độ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn Khi này ECU cấp dòng điện (2 A) đến cuộn dây của van điện từ để giữ áp suất trong xi lanh bánh xe không đổi

Khi dòng điện cấp cho cuộn dây của van điện từ bị giảm từ 5A (ở chế độ giảm áp) xuống còn 2 A (ở chế độ giữ), lực điện từ sinh ra trong cuộn dây cũng giảm Kết quả van điện từ ba vị trí dịch chuyển xuống vị trí giữa nhờ lực của lò

xo hồi vị làm đóng cửa "B"

Bảng 1.3: Chế độ giữ

Cửa "A" đóng Van điện từ ba vị trí

Cửa "B" đóng

 Chế độ "tăng áp" (hình 1.23):

Hình 1.23: Nguyên lý của bộ chấp hành ABS - chế độ "tăng áp"[5]

Khi cần tăng áp suất trong xi lanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt dòng điện cấp cho van điện từ Vì vậy cửa "A" của van điện từ ba vị trí mở và cửa "B" đóng Nó cho phép dầu trong xi lanh phanh chính đi qua cửa "C" trong van điện từ ba vị trí để đến xi lanh bánh xe Mức độ tăng áp suất dầu được điều khiển nhờ lặp lại các chế độ "tăng áp" và "giữ"

Bảng 1.4: Chế độ tăng áp

Cửa "A" mở Van điện từ ba vị trí

Cửa "B" đóng

1.2 Hệ thống lái

1.2.1 Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống lái

1.2.1.1 Nhiệm vụ của hệ thống lái[1]

- Hệ thống lái có nhiệm vụ đảm bảo sự chuyển động của ô tô theo định hướng của người lái

- Việc thay đổi hướng chuyển động của ô tô thực hiện bằng cách quay vô lăng, tác động đến hướng của bánh trước thông qua cơ cấu lái

- Không chỉ đơn thuần là định hướng, mà cơ cấu lái còn có một ảnh hướng lớn tới sự an toàn của chiếc xe

- Cơ cấu lái ở các xe đời mới hoặc các xe tải trọng lớn thường có thêm

bộ phận trợ lực, có tác dụng làm giảm lực do con người phải tác động lên vô lăng, làm dịu đi sự va đập truyền tới vô lăng do đường xa không bằng phẳng gây

ra Bộ trợ lực cùng bố trí chung trong một tổng thành với cơ cấu lái

1.2.1.2 Yêu cầu của hệ thống lái[1]

gián tiếp gây mất an toàn

-.Rung động nhỏ nhất khi gặp những mặt đường xóc

Một hệ thống lái tốt phải giảm thiểu được những rung động truyền từ bánh

xe, mỗi khi đi qua mặt đường xấu

1.2.2 Hệ thống lái trợ lực thủy lực (Hydraulic Power Steering - HPS)

1.2.2.1 Khái niệm

Hệ thống lái trợ lực thủy lực là bộ trợ lực sử dụng một phần công suất của động cơ để tạo ra áp suất dầu thuỷ lực hỗ trợ cho quá trình xoay các bánh xe dẫn hướng để chuyển hướng chuyển động của ô tô[7] So với các bộ trợ lực khác như trợ lực khí nén, trợ lực điện, trợ lực điện thủy lực bộ trợ lực thủy lực có cấu tạo khá đơn giản, tác động nhanh hiệu suất trợ lực cao Với công nghệ chế tạo hiện đại cho phép thiết kế được những bộ trợ lực thủy lực có kết cấu nhỏ gọn nên nó được sử dụng trên hầu hết trên các loại xe ô tô

1.2.2.2 Cấu tạo cơ bản của bộ trợ lực thuỷ lực

Các bộ phận cơ bản của bộ trợ lực thuỷ lực bao gồm: Bơm thuỷ lực, van phân phối, xylanh lực, các đường ống dẫn dầu,hộp cơ cấu lái,bình chứa

Hình 1.24: Sơ đồ hệ thống lái trợ lực thuỷ lực[1]

a) Bơm thuỷ lực và các thiết bị phụ trợ

Bơm thuỷ lực là bộ phận cấu thành bộ trợ lực thuỷ lực Được dẫn động bởi động cơ bằng đai và puli, nó có chức năng tạo ra áp suất dầu đủ lớn để cung

cấp cho van phân phối dẫn đến các ngả của xylanh lực hỗ trợ cho quá trình xoay

các bánh xe dẫn hướng Đây là bộ phận phức tạp và chịu tải trọng lớn nhất của

bộ trợ lực, bơm làm việc với tốc độ cao (bằng với tốc độ của động cơ), do sự thay

đổi về cường độ làm việc và môi trường xung quanh nên nhiệt độ của bơm có thể

đạt tới 100 – 110 (0c), áp suất dầu tạo ra trong khoảng 55 – 80 (kG/cm2) Do yêu

cầu về áp suất tạo ra và làm việc trong điều kiện môi trường bất lợi nên bơm trợ

lực là bộ phận được chế tạo chính xác và chỉ được tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa

khi có đầy đủ dụng cụ và vệ sinh sạch sẽ, các van phải điều chỉnh theo tài liệu

hướng dẫn và có thiết bị đo áp suất Không cho phép điều chính áp suất và lưu

lượng bơm Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số loại bơm thuỷ lực đang

được sử dụng hiện nay

- Bơm phiến gạt

Cấu tạo của loại bơm phiến gạt được thể hiện trên hình

Hình 1.25: Hình vẽ phối cảnh tháo rời của bơm trợ lực kiểu phiến gạt[1]

1 - Bình chứa dầu 4 - Rôto quay 7 - Cụm van điều tiết 2 - Van xả không

khí 5 - Trục quay 8 - Vỏ bơm 3 - Đĩa phân phối 6 - Phiến gạt 9 - Nắp bơm

Bình chứa dầu (1) được dập bằng thép, là nơi chứa dầu chịu áp suất cao

cung cấp cho bơm làm việc, bình dầu có thể được lắp trực tiếp vào thân bơm hay

lắp rời và được nối với bơm bằng hai ống mềm, thông thường trên nắp bình có

một thước đo mức để kiểm tra mức dầu Rôto (4) được lắp chặt với trục (5) bằng then, trên rôto có các rãnh trong các rãnh có chứa các phiến gạt, các phiến gạt này có thể chạy tự do trong rãnh và được giới hạn bởi đĩa (3) mặt trong của đĩa

có dạng hình ô van, mặt ngoài có dạng hình tròn và được cố định với thân bơm (8) bằng bu lông, thông thường thân bơm được đúc bằng gang Lưu lượng của bơm được ổn định băng cụm van điều tiết (7) Nguyên lý hoạt động của bơm phiến gạt được thể hiện trên (hình 2.3) Khi Rôto (4) mang các phiến gạt (3) quay, các phiến gạt văng ra ngoài nhờ lực ly tâm và tỳ vào bề mặt ô van của vỏ Sự quay của phiến gạt tạo nên sự thay đổi về thể tích của khoang chứa dầu được tạo nên từ hai phiến gạt, rôto, và bề mặt côn của vỏ Ban đầu dầu được nạp vào trong khoang lúc này thể tích khoang còn đang lớn, khi thể tích khoang nhỏ đi dầu được ép ra ngoài Dầu được đưa vào các khoang theo rãnh dài và được ép ra theo

lỗ ô van, một phần dầu có áp suất cao được đưa vào phía trong của phiến gạt để

ép thêm phiến gạt tỳ vào mặt côn để tăng độ kín của khoang chứa dầu Phần lớn dầu áp suất cao được đưa tới van điều áp, van điều tiết lưu lượng và lượng dầu chính được đưa vào bộ trợ lực lái Như vậy trong một vòng quay của rôto mỗi phiến gạt có hai lần nạp và ép Áp suất của dầu bơm được điều chỉnh bằng vít (6)

Hình 1.26: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm thuỷ lực phiến gạt[7]

1,5 - Cửa nạp 3,7 - Cửa xả 6 - Rô to 2 - Trục Rô to 4 - Vòng cam 8 - Phiến gạt Trong quá trình hoạt động bơm được dẫn động bằng động cơ do đó lưu lượng của bơm thay đổi theo tốc độ của động cơ Khi động cơ quay chậm thì lưu lượng dầu nhỏ do đó người lái cần tác động lực lớn hơn, khi động cơ quay nhanh thì lưu lượng dầu lớn hơn gấp nhiều lần do đó người lái cần tác động lực nhỏ

hơn Nói cách khác yêu cầu về lực đánh tay lái thay đổi theo tốc độ của động cơ đây là điều bất lợi về mặt ổn định lái Vì vậy việc duy trì lưu lượng của bơm không đổi, không phụ thuộc vào tốc độ của động cơ là một yêu cầu cần thiết do

đó trên các loại bơm được lắp thêm van điều tiết lưu lượng Mặt khác khi xe chạy

ở tốc độ cao sức cản lốp xe nhỏ do đó lực xoay các bánh xe dẫn hướng sẽ nhỏ hơn vì vậy lực đánh tay lái cũng nhỏ hơn Vì vậy một yêu cầu của bộ trợ lực nữa

là ít trợ lực hơn ở điều kiện tốc độ cao mà vẫn đạt được lực lái thích hợp

Hình 1.27: Sơ đồ bố trí thiết bị bù không tải trên bơm thuỷ lực phiến gạt[6]

Cấu tạo :1 - Bộ lọc không khí 3 - Van điểu khiển không khí

2 - Đường ống nạp 4 - hộp cơ cấu lái

 Nguyên lý hoạt động

+ Khi vô lăng quay hết cỡ sang trải hoặc sang phải bơm làm giảm tốc độ không tải của động cơ.nên các xe có thiết bị bù không tải để tăng tốc độ không tải của động cơ

+ Thiết bị này bao gồm một van điều khiển được điều khiển bởi áp suất dầu và 1 đường ống nạp vs hộp cơ cấu lái và bộ lọc không khí có chức năng tăng

tốc độ không tải của động cơ khi áp suất dầu bơm tác động lên van điều khiển không khí

b) Bình chứa

Hình 1.28: Hình ảnh về bình chứa trong hệ thống lái trợ lực thủy lực

- Bình chứa cung cấp dầu trợ lực lái Nó được lắp trực tiếp vào thân bơm hoặc lắp tách biệt Nếu không lắp với thân bơm thì sẽ được nối với bơm bằng hai ống mềm

- Thông thường, nắp bình chứa có một thước đo mức để kiểm tra mức dầu Nếu mức dầu trong bình chứa giảm dưới mức chuẩn thì bơm sẽ hút không khí vào gây ra lỗi trong vận hành Vì vậy bạn hãy định kỳ kiểm tra mức dầu trợ lực lái, nếu thấp hơn mức cho phép hãy bổ xung bằng loại dầu phù hợp Nếu không khí lọt vào hệ thống phải tìm cách xả hết không khí

c) Hộp cơ cấu lái

Hình 1.29: Hộp cơ cấu lái[7]

Các bộ phận của hộp cơ cấu lái gồm: van điều khiển và xilanh trợ lực lái

Có thể mô tả toàn bộ hoạt động của hộp cơ cấu lái như sau: Pít tông trong xi lanh trợ lực được đặt trên thanh răng, và thanh răng dịch chuyển do áp suất dầu tạo ra

từ bơm trợ lực lái tác động lên pít tông theo cả hai hướng Một phớt dầu đặt trên pít tông để ngăn dầu khỏi rò rỉ ra ngoài

 Van điều tiết lưu lượng (van điều khiển)

- Để đảm bảo được các yêu cầu trên, trên các bộ trợ lực thường được gắn thêm van điều tiết lưu lượng Sau đây xin trình bầy loại van điều tiết lưu lượng loại nhậy cảm với tốc độ Với loại van điều tiết lưu lượng loại này khi tốc độ động cơ tăng lên nhưng lượng dầu được bơm tới cơ cấu lái lại giảm xuống

Hình 1.30: Sơ đồ cấu tạo van điều tiết lưu lượng loại nhày cảm với tốc độ[7]

1 - Van điều tiết lưu lượng 4 - Lò xo 1 7 - Ống điều khiển

2 - Tới cửa hút của bơm 5,8,11 - Phớt làm kín 9 - Vân an toàn

3 - Từ cửa xả của bơm tới 6 - Tới hộp cơ cấu lái 10 - Lò xo 2

Hình 1.31: Hoạt động của van điều tiết ở tốc độ thấp[6]

1 - Van điều tiết lưu lượng 4 - Tới hộp cơ cấu lái 7 - Ống điều khiển

2 - Tới cửa hút của bơm 5 - Ống điều khiển 8 - Lỗ tiết lưu

3 - Từ cửa xả của bơm tới 6 - Lò xo kéo

- Ở tốc độ thấp (từ 650 - 1250 v/ph) áp suất xả P1 của bơm tác động lên phía phải của van điều tiết lưu lượng và P2 tác động lên phía trái sau khi đi qua các lỗ tiết lưu Khi tốc độ động cơ tăng lên thì sự chênh lệch giữa P1 và P2 cũng tăng theo, đến một giá trị nào đó sự chênh lệch này thắng được sức căng của lò

xo van điều khiển thì van này sẽ dịch chuyển sang trái mở đường mở đường dầu chảy sang phía cửa hút Do đó lưu lượng dầu được bơm đến van phân phối sẽ được ổn định theo cách này

Hình 1.32: Hoạt động của van tiết lưu ở tốc độ cao[6]

1 - Tới cửa hút của bơm 3 - Tới hộ cơ cấu lái 5 - Van an toàn

2 - Từ cửa xả của bơm 4 - Ống điều khiển 6 - Lỗ tiết lưu

7 - Khoảng dịch chuyển của ống điều khiển