Bài tập lớn môn kết cấu ô tô

Trục cam Trục được làm bằng thép, cấu tạo bởi các các vấu cam và các cổ trục. Số lượng cam đúng bằng số xu páp, chúng được bố trí sao cho đảm bảo thứ tự nổ của các xi lanh của động cơ. Số cổ trục được tính toán, thiết kế tuỳ theo số lượng xi lanh và cách bố trí các xi lanh, sao cho đảm bảo độ cứng vững cho trục. Biên dạng cam quyết định thời điểm đóng, mở các xu páp, vì vậy nó phải được tính toán sao cho đảm bảo được các pha phối khí của động cơ theo như thiết kế, còn chiều cao của đỉnh cam thì quyết định độ mở của xu páp. Hiện nay, được sử dụng phổ biến hơn cả là các cam có biên dạng đối xứng, nó đảm bảo đóng, mở xu páp một cách êm dịu và dứt khoát. Thông thường các cam được chế tạo liền với trục. Để giảm ma sát và mài mòn khi làm việc, bề mặt của cam phải được gia công kỹ lưỡng: tôi thấm các bon, thấm ni tơ và mài bóng. Các cổ của trục cam là vị trí lắp lên các gối đỡ trục, các gối này thường là các ổ trượt .

LỜI NÓI ĐẦU

Nền công nghiệp ôtô trên thế giới ngày nay đã đạt được nhữngthành tựu cao về khoa học kĩ thuật Sự cạnh tranh gay gắt trên thị trường ô tô đã thúc đẩy đầu tư nhiều về mặt nghiên cứu các công nghệ mới cho ô tô Điều này đã làm cho chiếc ô tô hiện đại ngày nay được trang bị nhiều công nghệ tiên tiến dẫn đến mẫu mã, kết cấu và chất lượng sử dụng ngày càng tốt Trong đó hệ thống

phanh đặc biệt quan trọng, đảm bảo một trong những tiêu chí

hàng đầu của một chiếc ô tô đó là an toàn.

Do đó em chọn đề tài bài tập lớn là: tìm hiểu về hệ thống phanh trên xe Honda Civic, một trong những chiếc xe đang được ưa chuộng tại thị trường Việt Nam.

Trang 1

MỤC LỤC

Trang LỜI NÓI ĐẦU 1

MỤC LỤC 2

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THÔNG PHANH 4

1.1.Công dụng 4

1.2 Yêu cầu 4

1.3 Phân loại 4

CHƯƠNG 2 - SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ABS PHANH TRÊN ÔTÔ HONDA CIVIC ……… 5

2.1 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE 5

2.2 SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS 6

2.2.1 Đặc điểm cấu tạo của hệ thống phanh ABS 6

2.2.2 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh 6

2.2.3 Bộ điều khiển ABS 12

2.2.4 Hệ thống EBD (Electronical Brake force Distribution) 14

CHƯƠNG 3 - KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MỘT SỐ BỘ PHẬN, CHI TIẾT CHÍNH TRONG HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ HONDA CIVIC 17

3.1 Cơ cấu phanh 17

3.1.1 Cấu tạo 17

3.1.2 Nguyên lý làm việc 17

3.2 Xilanh phanh chính 18

3.2.1 Cấu tạo 18

3.2.2 Nguyên lý làm việc 19

3.3 Bầu trợ lực phanh 20

3.3.1 Cấu tạo 20

3.3.2 Nguyên lý làm việc 21

3.4 Cảm biến tốc độ bánh xe 22

3.4.1 Cấu tạo 22

Trang 2 3.4.2 Nguyên lý hoạt động 23

3.5 Đồng hồ táp lô 24

3.6 Công tắt đèn phanh 24

TÀI LIỆU THAM KHẢO 24

Trang 3CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

1.1 Công dụng

Hệ thống phanh dùng để làm giảm tốc độ của ô tô cho đếnmột tốc độ nào đó hoặc đến khi dừng hẳn, ngoài ra còn để giữ cho

ô tô đứng được trên đường có độ dốc nhất định

Hệ thống phanh đảm bảo cho xe ô tô chạy an toàn ở tốc độcao, nâng cao năng suất vận chuyển

1.2 Yêu cầu

Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của ô tô đảm nhậncác chức năng “an toàn chủ động” vì vậy hệ thống phanh phảithoả mãn các yêu cầu sau đây

+ Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọitrường hợp

+ Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe ô tô khiphanh

+ Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của ngườilái

+ Có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguyhiểm

+ Đảm bảo việc phân bố mô men phanh trên các bánh xe phảituân theo nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khiphanh với mọi cường độ

+ Cơ cấu phanh không có hiện tượng tự xiết

+ Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt

+ Có hệ số ma sát cao và ổn định

+ Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh vàlực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh

+ Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền tuổi thọ cao

+ Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng

1.3 Phân loại

* Theo đặc điểm điều khiển:

+ Phanh chính ( phanh chân), dùng để giảm tốc độ khi xeđang chuyển động

+ Phanh phụ ( phanh tay), dùng để đỗ xe khi người lái rời khỏibuồng lái và dùng làm phanh dự phòng

* Theo kết cấu của cơ cấu phanh: phanh tang trống, phanh đĩa,phanh dải

* Theo dẫn động phanh:

+ Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí

Trang 4+ Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực

+ Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén

+ Hệ thống phanh dẫn động liên hợp: cơ khí, thủy lực, khí nén,

…

+ Hệ thống phanh dẫn động có trợ lực

* Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh:

+ Bộ điều khiển lực phanh ( bộ điều hòa lực phanh)

+ Bộ chống bó cứng bánh xe ( hệ thống phanh có ABS) …

CHƯƠNG 2 - SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ABS PHANH TRÊN ÔTÔ HONDA CIVIC

2.1 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE

Hình 2.1

Sơ đồ bố trí chung HTP trên xe Honda Civic

1-Đèn báo hệ thống phanh; 2-Đường ống phanh; 3-Phanh sau; Bàn đạp; 5-Bầu trợ lực phanh; 6-Xilanh phanh chính; 7-Phanh tay; 8-Bộ chấp hành và ECU điều khiển trượt; 9-Phanh trước

4-Trang 52.2 SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE HONDA CIVIC

2.2.1 Đặc điểm cấu tạo của hệ thống phanh ABS

- Cơ cấu phanh trước: là kiểu phanh đĩa có càng phanh di động,đĩa phanh thông gió giúp làm mát tốt trong quá trình hoạt động

- Cơ cấu phanh sau: kiểu phanh đĩa có càng phanh di động, đĩaphanh là đĩa đặc

- Phanh dừng kiểu phanh đĩa tích hợp trên 2 bánh sau, điềukhiển và dẫn động bằng cơ khí

- Trợ lực phanh sử dụng bầu trợ lực kiểu chân không có kết cấunhỏ gọn hỗ trợ phanh đạt hiệu quả trợ lực cao

- 4 cảm biến tốc độ bánh xe có tác dụng đo tốc độ bánh xe củamỗi bánh

- Trang bị ABS dùng một máy tính để xác định tình trạng quaycủa 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

ABS điều khiển áp suất dầu tác dụng lên các xilanh bánh xe đểngăn không cho bánh xe bị bó cứng (trượt lết) khi phanh trênđường trơn hay khi phanh gấp Nó cũng đảm bảo tính ổn định dẫnhướng trong quá trình phanh, nên xe không bị mất lái

- Bộ điều khiển ABS và trợ lực thuỷ lực: Điều khiển sự hoạt độngcủa ABS và trợ lực thuỷ lực theo tín hiệu nhận được từ cảm biếntốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc và các công tắc áp suất

- Bộ chấp hành của ABS-ECU trên xe Civic sử dụng loại van điện

2 vị trí với số lượng là 8 van (4 van giữ áp và 4 van giảm áp)

- Trang bị hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD

Sự tích hợp của các hệ thống trên đã tạo ra một hệ thống phanhtối ưu nâng cao tính năng an toàn chủ động của xe

2.2.2 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh

Trang 6

* Sơ đồ chung

Hình 2.2.Sơ đồ bố trí hệ thống phanh dạng tổng quát 1-Bàn đạp phanh; 2-công tắc bàn đạp phanh; 3-Trợ lực phanh; 4- Xilanh phanh chính; 5- Đĩa phanh; 6- pittông phanh; 7-Càng

phanh; 8- cảm biến tốc độ; 9-Bộ chấp hành ABS; 10-ECU điều

khiển trượt;11-Giắc chẩn đoán DLC; 12-Đèn báo trên bảng táp lô; 13- Đường ống dầu; 14-Má phanh; 15- Vòng răng truyền tín hiệu

* Nguyên lý làm việc chung

- Khi đạp phanh dầu áp suất cao trong xilanh phanh chính (4) được khuếch đại bởi trợ lực sẽ được truyền đến các xilanh bánh xe

và thực hiện quá trình phanh

- Nếu có 1 trong các bánh xe có dấu hiệu tốc độ giảm hơn so với các bánh khác (sắp bó cứng) tín hiệu này được ECU (10) xử lý

và ECU điều khiển cum thủy lực phanh (9) làm việc để giảm áp suất dầu trong xilanh bánh xe đó để nó không bị bó cứng

- Nếu có hư hỏng trong hệ thống ABS thì đèn báo ABS trên bảng táp lô (12) sáng lên và công việc kiểm tra phải được tiến

hành thông qua giắc (11) bằng máy chẩn đoán

10

5 6

9

13 14

15

Trong quá trình điều khiển ABS, những bánh xe liên quan được kiểm soát bởi tổng cộng có 4 van giữ áp và 4 van giảm áp

Trang 7

Hình 2.3 Sơ đồ cụm điều khiển thủy lực phanh

* Nguyên lý làm việc trong quá

15

ECU

4

11 10

1

14

13 12

2

3 5

6

8 9

7

Trang 8

1- Bầu trợ lực; 2- Đường ống dầu; 3- Van điện một chiều số 3; 4- cuộn dây; 5- van giữ áp; 6-van giảm áp; 7-Cơ cấu phanh; 8-Cảm biến tốc độ; 9-Bánh răng tạo xung; 10-Van điên một chiều 1; 11- Bơm dầu ;12-Van điện một chiều 2; 13- Bình tích năng; 14-Ăc quy; 15-ECU điều khiển trượt.

Trong quá trình phanh bình thường thì hệ thống ABS

không hoạt động và ABS-ECU không gửi dòng điện đến cuộn dây của các van và mô tơ bơm không hoạt động Do đó mở van giữ áp

và đóng van giảm áp và làm các van ở vị trí như hình vẽ

Khi đạp phanh, dầu từ xilanh phanh chính sẽ qua van giữ áp đi vào xilanh phanh bánh xe và thực hiện quá trình phanh bình

2

5 3

8 9 7

1

suất dầu phanh tác dụng lên xilanh bánh xe đó theo hướng giảm

áp để tránh tình trạng bó cứng xảy ra

Thông thường quá trình điều khiển áp suất dầu phanh qua 3 giaiđoạn là:

a.Giai đoạn giảm áp

Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống ABS (Giai Đoạn Giảm

13- Bình tích năng; 14-Ăc quy; 15-ECU điều khiển trượt.

Khi một bánh xe sắp bị bó cứng, trên cơ sở tín hiệu nhận được

từ cảm biến tốc độ bánh xe ABS-ECU sẽ gửi dòng điện (5V) đếncác cuộn dây của các van điện làm sinh ra một lực từ mạnh thắngđược lực đàn hồi các lò xo van Kết quả là van giữ áp đóng lại vàvan giảm áp mở khi đó dầu từ xylanh bánh xe sẽ trở về bình dầu.Cùng lúc đó thì mô tơ bơm tiếp tục chạy trong khi ABS đang hoạtđộng nhờ tín hiệu từ ECU, vì vậy dầu phanh chảy vào bình chứađược bơm hút trở về xylanh chính

b Giai đoạn giữ áp

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống ABS ( Giai Đoạn Giữ

Áp Suất )

1- Bầu trợ lực; 2- Đường ống dầu; 3- Van điện một chiều số 3; 4- cuộn dây; 5- van giữ áp; 6-van giảm áp; 7-Cơ cấu phanh; 8-Cảm biến tốc độ; 9-Bánh răng tạo xung; 10-Van điên một chiều 1; 11- Bơm dầu ;12-Van điện một chiều 2; 13- Bình tích năng; 14-Ăc quy; 15-ECU điều khiển trượt.

Trang 10 Khi áp suất trong xilanh bánh xe giảm hay tăng, cảm biến tốc

độ bánh xe sẽ gửi tín hiệu đến ABS-ECU Nếu tốc độ bánh xe ở tốc

độ mong muốn thì ABS-ECU sẽ cấp dòng điện (5V) đến van điệngiữ áp tiếp tục đóng và cắt dòng điện của van giảm áp khi đó lò xohồi vị sẽ đóng van lại, tức là khi đó cả van giữ áp và van giảm ápđều đóng lại Kết quả là áp suất dầu trong xilanh bánh xe được giữ

3 5

6

14

13 12

8 9 7

c Giai đoạn tăng áp

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống ABS ( Giai Đoạn Tăng

Áp Suất )

1- Bầu trợ lực; 2- Đường ống dầu; 3- Van điện một chiều số 3; 4- cuộn dây; 5- van giữ áp; 6-van giảm áp; 7-Cơ cấu phanh; 8-Cảm biến tốc độ; 9-Bánh răng tạo xung; 10-Van điên một chiều 1; 11- Bơm dầu ;12-Van điện một chiều 2; 13- Bình tích năng; 14-Ăc quy; 15-ECU điều khiển trượt.

Khi áp suất trong xylanh một bánh xe giảm làm tốc độ quaycủa nó tăng lên, xuất hiện sự chênh lệch tốc độ của bánh xe đó(nhanh hơn) so với các bánh khác thì tín hiệu từ cảm biến tốc độbánh xe sẽ được gửi về ABS-ECU ABS-ECU sẽ ngắt dòng điện đếnvan giữ áp khi đó cả van giữ áp và van giảm áp đều có điện áp là0V

5 3

6

7

8 9

15

Kết quả là van giữ áp mở và van giảm áp đóng lại đều nhờ lực hồi

vị của lò xo, dầu từ xilanh phanh chính đi vào xilanh phanh bánh

xe qua van giữ áp Cùng lúc đó thì mô tơ bơm vẫn hoạt động từ tínhiệu điều khiển của ABS-ECU cấp dầu từ bình chứa bổ sung vàoxilanh bánh xe qua van giữ áp

làm tăng áp suất của xilanh

giảm, mức độ giảm tốc sẽ thay

đổi phụ thuộc vào cả tốc độ xe

khi phanh và tình trạng mặt đường, như nhựa khô, mặt đường ướt hoặc đóng băng…

Nói cách khác, ECU đánh giá được mức độ trượt giữa các bánh

xe và

mặt đường do sự thay đổi tốc độ góc của bánh xe khi phanh và điều khiển bộ chấp hành ABS để cung cấp áp suất dầu tối ưu đến các xi lanh bánh xe

ABS ECU cũng bao gồm chức năng kiểm tra ban đầu, chức năng chẩn đoán, chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ và chức năng dự phòng

a Chức năng điều khiển tốc độ xe.

Trong khi phanh nếu có bất kỳ bánh xe nào sắp bị bó cứng (ápsuất dầu trong xilanh phanh bánh xe quá cao) ECU sẽ gửi tín hiệu

Hình 2.9.Lược đồ điều khiển tốc độ bánh xe

đến bộ chấp hành để điều chỉnh áp suất thuỷ lực theo các giai đoạn sau.

- Giai đoạn A

ECU đặt van điện 3 ở chế độ giảm áp theo mức độ giảm tốc của các bánh xe,vì vậy giảm áp suất dầu trong xi lanh của mỗI xi lanh phanh bánh xe

Sau khi áp suất giảm,ECU chuyển van điện 3 vị trí sang chế độ

“giữ” để theo dõi sự

Trang 12thay đổi về tốc độ của bánh xe, nếu ECU thấy áp suất dầu cần giảm hơn nữa nó sẽ lại giảm áp suất

- Giam đoạn B

Khi áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe giảm (giai đoạn A)

áp suất dầu cấp cho bánh xe cũng giảm

Nó cho phép bánh xe gần bị bó cứng lại tăng tốc độ Tuy

nhiên,nếu áp suất dầu giảm, lực phanh tác dụng lên bánh xe trở nên quá nhỏ Để tránh hiện tượng này ECU liên tục đặt van điện 3

vị trí lần lượt ở các chế độ ”tăng áp” và chế độ “giữ” khi bánh xe gần bị bó cứng phục hồi tốc độ

b Chức năng điều khiển các rơle

+ Điều khiển rơle van điện: ECU bật rơle của van điện khi tất cả các điều kiện sau được thỏa mãn

- Khóa điện bật

- Chức năng kiểm tra ban đầu (nó hoạt động ngay lập tức sau khi khóa điện bật) đã hoàn thành.

- Không tìm thấy hư hỏng trong quá trình chuẩn đoán (trừ mã 37)

ECU tắt rơle van điện nếu một trong các điều kiện trên không đượcthỏa mãn

+ Điều khiển rơle môtơ bơm: ECU bật rơle môtơ bơm khi tất cả cácđiều kiện sau được thỏa mãn

- ABS đang hoạt động hay chức năng kiểm tra ban đầu đang được thực hiện

- Rơle van điện bật

ECU tắt rơle môtơ nếu một trong các điều kiện trên không được thỏa mãn

Trang 13

c Chức năng kiểm tra ban đầu

ABS-ECU kích hoạt van điện và mô tơ bơm theo thứ tự để kiểmtra hệ thống điện của ABS Chức năng này hoạt động khi tốc độ xelớn hơn 6km/h với đèn phanh tắt (nó chỉ hoạt động một lần saumỗi lần bật khoá điện)

d Chức năng chẩn đoán

Nếu hư hỏng xảy ra trong bất kỳ hệ thống tín hiệu nào,

đèn báo ABS trên bảng đồng hồ sẽ bật sáng để lái xe biết hư hỏng

đã xảy ra,

ABS-ECU cũng sẽ lưu mã chẩn đoán của tất cả những hư hỏng Các

mã này sẽ bị xoá khi tháo dây ác quy

e Chức năng kiểm tra cảm biến

- Kiểm tra điện áp ra của tất cả các cảm biến

- Kiểm tra sự giao động điện áp ra của tất cả các cảm biến

f Chức năng dự phòng

Nếu xảy ra hư hỏng trong hệ thống truyền tín hiệu đến ECU,dòng điện từ ECU đến bộ chấp hành bị ngắt Kết quả là hệ thốngphanh hoạt động giống như khi hệ thống ABS không hoạt động do

đó vẫn đảm bảo được chức năng phanh bình thường

2.2.4 Hệ thống EBD (Electronical Brake force Distribution)

EBD là chữ viết tắt của Electronic Brake-Force Distribution, nghĩa là hệ thốngphân phối lực phanh giữa các bánh trước và sau hoặc giữa các bánh xe bên phải và bên trái Trên thực tế trong xe Civic thì hệ thống EBD được điều khiển cùng trong

bộ điều khiển ABS (tức là kết hợp ABS và EBD)

Trang 14

a, Sơ đồ:

Hình 2.10 Sơ đồ điều khiển hệ thống EBD

DLC3 - ( Data link connector ): 1 loại chuẩn giắc cắm

b, Nguyên lý làm việc:

EBD trong ABS dùng để thực hiện việc phân phối lực phanh giữabánh trước và sau theo điều kiện xe chạy Ngoài ra trong khi quayvòng nó cũng điều khiển lực phanh các bánh bên phải và bên tráigiúp duy trì ổn định của xe

* Phân phối lực phanh của các bánh trước và sau

- Nếu tác động của các phanh trong khi xe đang chạy thẳng, bộchuyển tải trọng sẽ giảm tải trọng tác động lên các bánh sau

- ECU xác định điều kiện này bằng các tín hiệu từ các cảm biếntốc độ và điều khiển bộ chấp hành ABS để điều chỉnh tối ưu sựphân phối lực phanh đến các bánh xe Chẳng hạn như, mức tảitrọng tác động lên các bánh xe trong khi phanh sẽ thay đổi tuỳtheo xe có mang tải hay không Mức tải trọng tác động lên cácbánh sau cũng thay đổi theo mức giảm tốc Như vậy sự phân phốilực phanh đến bánh sau được điểu chỉnh tối ưu để sử dụng có hiệuquả lực phanh của các bánh sau theo những điều kiện này

Trang 15

Hình 2.11 Sơ đồ đặc tính bộ phận phân phối lực phanh điện tử EBD

* Phân phối lực phanh giữa các bánh 2 bên khi quay vòng

Nếu tác động các phanh trong khi xe đang quay vòng, tảitrọng tác động vào các bánh bên trong sẽ tăng lên ECU xác địnhđiều kiện này bằng các tín hiệu từ các cảm ứng tốc độ và điềukhiển bộ chấp hành để điều chỉnh tối ưu sự phân phối lực phanh tớibánh xe bên trong

Trang 16

CHƯƠNG 3 - KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MỘT SỐ BỘ PHẬN, CHI TIẾT CHÍNH TRONG HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ HONDA CIVIC

3.1 Cơ cấu phanh

Quá trình làm việc của cơ cấu phanh trước và sau là như nhau

và được trình bày dưới đây

- Khi đạp phanh: Dòng dầu có áp suất cao được truyền từ xilanhphanh chính tới xilanh bánh xe, dưới áp suất của dầu làm pistondịch chuyển về phía trước theo hướng tác dụng của dầu làmcúppen piston cao su bị biến dạng, piston tiếp tục tiến đến khi đẩy

má phanh áp sát vào đĩa phanh Trong lúc do càng phanh (calip) làkhông cố định trên giá đỡ mà dưới tác dụng của dòng dầu trong