Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và xây dựng quy trình thử nghiệm hệ thống phanh theo tiêu chuẩn ECE

LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đề tài nghiên cứu riêng dƣới hƣớng dẫn TS.Dƣơng Ngọc Khánh TS.Lê Hồng Quân Đề tài đƣợc thực Bộ môn Ô tô Xe chuyên dụng, Viện khí Động lực, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết trình bày luận văn hoàn toàn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình Hà Nội, ngày 15 tháng 09 năm 2013 Tác giả Nguyễn Văn Tới LỜI CẢM ƠN Với tƣ cách tác giả luận văn này, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS.Dƣơng Ngọc Khánh TS.Lê Hồng Quân, thầy hƣớng dẫn tận tình chu đáo mặt chuyên môn để hoàn thành luận văn Đồng thời xin chân thành cảm ơn thầy, cô bạn đồng nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện sở vật chất suốt thời gian học làm luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, ngƣời động viên chia sẻ với nhiều thời gian học làm luận văn Tác giả Nguyễn Văn Tới MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 LỜI CẢM ƠN .2 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .8 MỞ ĐẦU .9 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS 11 1.1 Cơ sở lý thuyết 11 1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống phanh có trang bị ABS 14 1.3 Lý thuyết điều khiển hệ thống phanh chống hãm cứng ABS 19 1.3.1 Yêu cầu hệ thống phanh ABS 19 1.3.2 Phạm vi điều khiển hệ thống ABS 20 1.3.3 Đặc tính lý tƣởng 22 1.3.4 Chu trình điều khiển ABS 24 1.3.5 Tín hiệu điều khiển ABS 27 1.3.6 Quá trình điều khiển ABS 28 1.3.7 Các phƣơng án bố trí hệ thống điều khiển ABS 30 CHƢƠNG 2: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ABS 36 2.1 Giới thiệu chung 36 2.2 Hệ thống phanh ABS dẫn động thủy lực 38 2.2.1 Cảm biến tốc độ bánh xe 38 2.2.2 Cảm biến giảm tốc 39 2.2.3 Cảm biến gia tốc ngang 41 2.2.4 Hộp điều khiển điện tử ( ECU) .41 2.2.5 Bộ phận chấp hành thuỷ lực 45 2.3 Hệ thống phanh ABS dẫn động khí nén 51 2.3.1 Các phƣơng án dẫn động hệ thống phanh ABS khí nén .51 2.3.2 Sơ đồ hệ thống phanh ABS khí nén .58 2.3.3 Cấu tạo hoạt động phần tử hệ thống ABS khí nén .59 CHƢƠNG 3: TIÊU CHUẨN ECE VỀ HỆ THỐNG PHANH 64 3.1 Cơ sở lý thuyết đánh giá hiệu phanh 64 3.1.1 Phƣơng trình cân lực phanh 64 3.1.2 Hiệu phanh tiêu đánh giá hiệu phanh 66 3.1.3 Tính ổn định hƣớng tiêu đánh giá tính ổn định hƣớng ôtô phanh 69 3.1.4 Giản đồ phanh .72 3.2 Tiêu chuẩn ECE R13 hiệu phanh 74 3.2.1 Các chế độ thử phanh .74 3.2.2 Tiêu chuẩn ECE R13 dùng cho kiểm tra phanh đƣờng 76 3.2.3 Tiêu chuẩn ECE R13 dùng cho kiểm tra phanh bệ thử 82 3.3 Tiêu chuẩn ECE loại xe đƣợc lắp hệ thống chống hãm cứng ABS 83 3.3.1 Yêu cầu chung 83 3.3.2 Các yêu cầu đặc biệt liên quan đến xe giới .85 CHƢƠNG 4: XÂY DỰNG QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH 90 4.1 Tổng quan thử nghiệm hệ thống phanh 90 4.1.1 Mục đích thử nghiệm 90 4.1.2 Điều kiện thử nghiệm .90 4.1.3 Các phƣơng pháp thử nghiệm hệ thống phanh .91 4.2 Thử nghiệm phanh đƣờng 92 4.2.1 Các điều kiện địa điểm thử .92 4.2.2 Các thiết bị dùng cho thí nghiệm phanh đƣờng 94 4.2.3 Quy trình thử nghiệm .96 4.3 Thử nghiệm phanh bệ thử 103 4.3.1 Bệ thử phanh 104 4.3.2 Quy trình thử nghiệm 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO .109 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu Tên hình vẽ, đồ thị Hình 1.1 Sự thay đổi hệ số bám dọc 𝜑x hệ số bám ngang 𝜑y theo độ trƣợt tƣơng đối 𝜆 bánh xe với mặt đƣờng phanh Trang 13 Hình 1.2 Quá trình phanh có ABS đoạn đƣờng cong 14 Hình 1.3 Sơ đồ tổng quát hệ thống chống hãm cứng bánh xe 15 Hình 1.4 Các lực mômen tác dụng lên bánh xe phanh 15 Hình 1.5 Sự thay đổi thông số phanh có ABS 16 Hình 1.6 Sự thay đổi áp suất dẫn động (a) gia tốc chậm dần bánh xe (b) phanh có ABS 17 Hình 1.7 Quá trình phanh điển hình mặt đƣờng trơn ABS 19 Hình 1.8 Quá trình phanh điển hình ôtô có trang bị ABS 19 Hình 1.9 Phạm vi điều khiển hệ thống ABS 21 Hình 1.10 Phạm vi điều khiển ABS theo góc trƣợt bánh xe 22 Hình 1.11 Đặc tính trƣợt lý tƣởng 22 Hình 1.12 Quá trình phanh theo đặc tính trƣợt lý tƣởng 23 Hình 1.13 Chu trình điều khiển kín ABS 24 Hình 1.14 Sơ đồ trạng thái không gian biểu diễn hoạt động ABS 25 Hình 1.15 Vòng lặp hoạt động ABS 26 Hình 1.16 Quá trình điều khiển ABS 29 Hình 1.17 Các phƣơng án điều khiển ABS 32 Hình 1.18 Hiệu phanh ổn định phƣơng án ABS khác 35 Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống ABS xe 36 Hình 2.2 Sơ đồ khối cụm chức ABS 37 Hình 2.3 Sơ đồ điều khiển hệ thống ABS 37 Hình 2.4 Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ 38 Hình 2.5 Tín hiệu điện áp tốc độ bánh xe 39 Hình 2.6 Cấu tạo cảm biến tốc độ bánh xe loại nam châm quay 39 Hình 2.7 Vị trí cấu tạo cảm biến giảm tốc 39 Hình 2.8 Các chế độ hoạt động cảm biến giảm 40 Hình 2.9 Cảm biến gia tốc ngang 41 Hình 2.10 Các chức điều khiển ECU 42 Hình 2.11 Sơ đồ mạch điện ABS xe Toyota Celica 43 Hình 2.12 Điều khiển chống hãm cứng bánh xe phanh 44 Hình 2.13 Bộ phận chấp hành thủy lực 46 Hình 2.14 Sơ đồ chấp hành thuỷ lực 47 Hình 2.15 Chế độ phanh bình thƣờng (ABS không hoạt động) 47 Hình 2.16 Chế độ giảm áp 48 Hình 2.17 Chế độ giữ áp 49 Hình 2.18 Chế độ tăng áp 49 Hình 2.19 Sơ đồ phận chấp hành thuỷ lực loại van điện vị trí 50 Hình 2.20 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén ABS loại 4S/3K 52 Hình 2.21 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén ABS loại 6S/3K 55 Hình 2.22 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén ABS loại 6S/4K 56 Hình 2.23 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén ABS loại 6S/6K 57 Hình 2.24 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh ABS khí nén xe 58 Hình 2.25 Cảm biến đo tốc độ góc 59 Hình 2.26 Trạng thái tăng áp van điều chỉnh áp suất 60 Hình 2.27 Trạng thái giữ áp van điều chỉnh áp suất khí nén 61 Hình 2.28 Trạng thái giảm áp van điều chỉnh áp suất 61 Hình 2.29 Sơ đồ tín hiệu từ cảm biến đo vận tốc góc bánh xe 63 Hình 3.1 Lực tác dụng lên ô tô phanh 64 Hình 3.2 Sơ đồ lực tác dụng lên ôtô phanh mà ôtô lệch góc  69 Hình 3.3 Sơ đồ xác định độ lệch bên ô tô phanh 71 Hình 3.4 Giản đồ phanh 72 Hình 4.1 Súng phun chất lỏng 95 Hình 4.2 Kiểm tra vết đánh dấu súng phun 95 Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý bệ thử phanh ô tô loại lăn 104 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số hiệu Tên bảng biểu Trang Bảng 1.1 Kết thí nghiệm phanh ôtô du lịch có trang bị ABS 18 Bảng 2.1 Trạng thái làm việc cửa van bơm dầu 51 Bảng 2.2 Trạng thái làm việc van 62 Bảng 3.1 Vận tốc quãng đƣờng làm nóng cấu phanh 75 Bảng 3.2 Các điều kiện phanh 75 Bảng 3.3 Tiêu chuẩn Việt Nam 22 TCN-224-2000 76 Bảng 3.4 Điều kiện thử phanh cho loại xe M, N theo tiêu chuẩn ECE 77 Bảng 3.5 Tiêu chuẩn châu Âu ECE R13 78 Bảng 3.6 Quãng đƣờng phanh gia tốc chậm dần cực đại trung bình hƣ hỏng dẫn động phanh 81 Bảng 3.7 Tiêu chuẩn kiểm tra phanh bệ thử 82 Bảng 3.8 TCVN 5658 – 1999 83 Bảng 3.9 Vận tốc thử lớn theo hệ số bám 87 Bảng 4.1 Tiêu chuẩn lốp số loại xe 93 Bảng 4.2 Quy trình thử nghiệm quãng đƣờng phanh hệ thống phanh 97 Bảng 4.3 Quy trình thử nghiệm thời gian phanh hệ thống phanh 99 Bảng 4.4 Quy trình thử nghiệm gia tốc phanh hệ thống phanh 100 Bảng 4.5 Quy trình thử nghiệm tính ổn định hƣớng chuyển động hệ thống phanh đƣờng 101 Bảng 4.6 Thử nghiệm hệ thống phanh đỗ đƣờng dốc 102 Bảng 4.7 Quy trình thử nghiệm hệ thống phanh đỗ đƣờng 102 Bảng 4.8 Quy trình thử nghiệm hiệu phanh băng thử 105 MỞ ĐẦU l Lý chọn đề tài Trƣớc yêu cầu đẩy nhanh công nghiệp hóa đại hóa đất nƣớc phát triển sở hạ tầng giao thông đôi với phát triển phƣơng tiện giao thông Vận tốc phƣơng tiện tham gia giao thông ngày lớn, nên yêu cầu chất lƣợng độ an toàn sử dụng phƣơng tiện ngày cao Để tránh tai nạn xảy chất lƣợng phƣơng tiện tham gia giao thông, vấn đề nâng cao chất lƣợng phanh ô tô việc xây dựng quy trình thử nghiệm hệ thống phanh để xác định hiệu hệ thống phanh đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật vấn đề cần đƣợc trọng phát triển Trong trình sử dụng tổng thành hệ thống phanh ô tô cần đặt tiêu chuẩn, tiêu chuẩn có quy định N013, tiêu chuẩn E/ECE/324, E/ECE/TRANS/505 áp dụng cho ôtô có không trang bị hệ thống chống hãm cứng phanh ABS Qua phân tích cho thấy đề tài "Nghiên cứu hệ thống phanh ABS xây dựng quy trình thử nghiệm hệ thống phanh theo tiêu chuẩn ECE" có ý nghĩa khoa học thực tiễn Vì định chọn đề tài làm luận văn tốt nghiệp Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu hệ thống phanh ABS tiêu chuẩn châu Âu ECE R13 quy định hiệu hệ thống phanh Sử dụng tiêu chuẩn ECE R13 để xây dựng quy trình thử nghiệm hệ thống phanh Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu Hệ thống phanh ABS dẫn động thủy lực khí nén Tiêu chuẩn ECE R13 áp dụng cho hệ thống phanh ô tô Quy trình thử nghiệm hệ thống phanh theo tiêu chuẩn ECE 3.2 Phạm vi nghiên cứu Hệ thống phanh ABS dẫn động thủy lực dẫn động khí nén cho ô tô Tiêu chuẩn ECE R13 Quy trình thử nghiệm hệ thống phanh theo tiêu chuẩn ECE Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu kết cấu hệ thống phanh ABS Tìm hiểu quy định N013, tiêu chuẩn E/ECE/324, E/ECE/TRANS/505 áp dụng cho loại ôtô có không trang bị hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS Xây dựng quy trình thử nghiệm hệ thống phanh theo tiêu chuẩn ECE Phƣơng pháp nghiên cứu Phân tích kết cấu hệ thống phanh ABS dẫn động thủy lực khí nén Phân tích tiêu chuẩn châu Âu dùng cho hệ thống phanh kết hợp xây dựng quy trình thử nghiệm đƣờng thử phòng thí nghiệm thực tế Cấu trúc luận văn Mở đầu Nội dung - Chƣơng l: Tổng quan hệ thống phanh ABS - Chƣơng 2: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống ABS - Chƣơng 3: Tiêu chuẩn ECE hệ thống phanh - Chƣơng 4: Xây dựng quy trình thử nghiệm hệ thống phanh Kết luận kiến nghị 10 Hình 4.1 Súng phun chất lỏng Hình 4.2 Kiểm tra vết đánh dấu súng phun Súng phun làm việc nguyên lý phun chất nổ, nhờ có áp suất nổ lớn nên độ xác cao, điểm dánh dấu đƣờng hội tụ tốt rõ Cấu tạo súng phun có cặp tiếp điểm thƣờng mở đƣợc gắn vào vị trí bàn đạp phanh Khi làm thí nghiệm ngƣời lái xe đạp chân lên bàn đạp phanh đóng cặp tiếp điểm nối kín mạch điện, súng phun làm việc đẩy chất đánh dấu xuống mặt đƣờng với tốc độ lớn Nhờ đánh dấu xác đƣợc vị trí xe thời điểm bắt đầu phanh Khoảng cách đo đƣợc từ vị trí đánh dấu mặt đƣờng đến vị trí súng phun cuối trình phanh lúc xe dừng hẳn cho ta quãng đƣờng phanh Đầu súng phun sát mặt đất độ xác cao Thông thƣờng ngƣời ta đặt đầu súng phun cách mặt đƣờng 100 mm 95 b) Thiết bị đo gia tốc chậm dần phanh Để đo gia tốc chậm dần phanh dùng giảm tốc kế loại lắc giảm tốc kế loại thủy ngân Để ghi lại độ giảm tốc suốt trình phanh sử dụng giảm tốc ký c) Bánh xe số Bánh xe số dùng để đo quãng đƣờng phanh tốc độ bắt đầu phanh Bánh xe số bánh xe đƣợc gắn thêm vào ô tô mà có đặt cảm biến để đo tốc độ ô tô lúc bắt đầu phanh cảm biến đóng mở (bộ tiếp điểm) để xác định quãng đƣờng phanh ô tô Nhờ phát triển nhanh chóng lĩnh vực điện tử tin học, chế tạo đƣợc thiết bị đo tốc độ bắt đầu phanh, đo lực tác dụng lên bàn đạp phanh, đo quãng đƣờng phanh, đo góc lệch bên ô tô phanh lúc ghi lại đƣợc giấy Điều tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu chất lƣợng trình phanh thử phanh đƣờng d) Điều kiện thiết bị dụng cụ dùng thử phanh đường Lực kế đo lực tác dụng lên phận điều khiển, sai số đo ± 3% Thiết bị đo độ giảm tốc, sai số đo ± 4% Thiết bị đo lúc bắt đầu phanh, sai số đo ± 1,5km/h Thiết bị đo quãng đƣờng phanh, sai số đo ± 2,5% Thiết bị đo thời gian tác động phanh, sai số đo ± 0,03s Các thiết bị đo kiểm phải đƣợc kiểm tra, hiểu chuẩn định kỳ để đảm bảo độ xác kết đo 4.2.3 Quy trình thử nghiệm a) Thử nghiệm hệ thống phanh Việc thử phải đƣợc tiến hành điều kiện sau: - Xe phải đƣợc chất đủ tải, phân bố khối lƣợng trục xe phải theo quy định nhà chế tạo; có nhiều cách bố trí tải trọng trục, phân bố khối lƣợng lớn trục phải cho tải trọng trục tỷ lệ với tải trọng lớn cho phép trục Trong trƣờng hợp xe kéo bán moóc, 96 điều kiện chất tải nói tải trọng đƣợc đặt khoảng vị trí chốt kéo đƣờng tâm trục sau xe, - Mọi thử nghiệm phải đƣợc lặp lại xe không tải Trong trƣờng hợp xe giới, lái xe thêm ngƣời thứ hai ngồi đằng trƣớc, chịu trách nhiệm ghi chép kết thử; trƣờng hợp xe kéo bán moóc, việc thử không tải đƣợc thực điều kiện xe đƣợc tách riêng, gồm khối lƣợng tƣợng trƣng cho bánh xe số Cần phải bao gồm khối lƣợng tƣợng trƣng cho bánh xe dự trữ, bánh xe dự trữ đƣợc kể đến thông số tiêu chuẩn xe, trƣờng hợp xe sắt si trần có buồng lái (chassis-cab), thêm tải trọng phụ mô khối lƣợng thùng xe, nhƣng không vƣợt qua khối lƣợng tối thiểu nhà chế tạo công bố - Các giới hạn qui định cho hiệu phanh tối thiểu, kể cho thử xe không tải có tải, đƣợc đƣa dƣới cho loại xe Xe phải đáp ứng yêu cầu quãng đƣờng phanh lẫn yêu cầu gia tốc chậm dần cực đại trung bình qui định cho loại xe đó, nhƣng không thiết phải đo thực tế hai thông số Việc thử phải đƣợc tiến hành vận tốc quy định cho loại xe đó, số liệu quy định phải nằm giới hạn dung sai cho phép Xác định hiệu phanh tối thiểu có đạt tiêu chuẩn hay không Khi thử nghiệm hệ thống phanh ta cần đo thông số đánh giá tính hiệu phanh ổn định hƣớng chuyển động ô tô phanh Các quy trình thử nghiệm đƣợc trình bày dƣới bảng sau đây: Bảng 4.2 Quy trình thử nghiệm quãng đường phanh hệ thống phanh TT Công việc Chuẩn bị Nội dung - Chuẩn bị đƣờng xe nhƣ 4.2.1 a); Yêu cầu kỹ thuật Đƣa phƣơng - Chuẩn bị súng phun chất lỏng phụ kiện án phù hợp để thực - Xử lý vấn đề liên quan: xác định bƣớc lắp đặt thông số xe, quan sát các thiết bị vị vị trí lắp đặt phận, thiết bị; - Kiểm tra phận thiết bị đảm bảo hoạt động tốt, không rò rỉ biến dạng 97 trí cần thiết Lắp đặt thiết - Lắp đặt súng phun chất lỏng vị trí phù Đảm bảo không rò bị xe thử hợp xe; nghiệm rỉ đƣờng ống nối - Kết nối đƣờng ống dẫn thủy lực thủy lực súng phun tín hiệu điện đến bàn đạp phanh Kiểm tra hoạt - Sử dụng đồng hồ đo áp suất chất lỏng Vết đánh dấu hội tụ, động súng phun thiết bị dễ dàng nhận biết - Đạp phanh kiểm tra vết đánh dấu súng đo kiểm phun có hội tụ rõ nét không (hình 4.2) Tiến hành thí nghiệm - Khởi động xe Quan sát hiệu chuẩn bị Thao tác ngƣời thử nghiệm, lái nhanh, - Cho xe chạy ổn định tới vận tốc cần thử, khoát dứt - Giữ chặt vành lái, quỹ đạo xe theo đƣờng tâm vạch đƣờng thử, đạp phanh mạnh dứt khoát, - Giữ bàn đạp phanh xe dừng hẳn nhả bàn đạp Đo đạc Quan sát vết đánh dấu quỹ đạo Thao tác ngƣời lƣu giữ kết chuyển động xe phanh Đo thông đo kết quả Kết luận số quãng đƣờng phanh: Sp xác, dụng cụ đo sai Chụp ảnh lƣu giữ kết số nhỏ So sánh với tiêu chuẩn ECE đƣa kết luận xác Tháo dỡ thiết - Ngắt nối tín hiệu điện, dây dẫn điện Chú ý thực bị thúc nghiệm kết cho thiết bị trƣớc, trình tự thử - Tháo mối ghép khí, bƣớc - Làm thiết bị Thông số tiêu chuẩn: Bảng 3.5 Tiêu chuẩn châu Âu ECE R13 98 Bảng 4.3 Quy trình thử nghiệm thời gian phanh hệ thống phanh TT Công việc Chuẩn bị Nội dung - Chuẩn bị đƣờng xe nhƣ 4.2.1 a); Chú ý - Dụng cụ đo thời gian phanh; Lắp đặt thiết - Lắp đặt đồng hồ đo thời gian phanh, Đảm bảo thông bị xe thử kết nối dây dẫn tín hiệu điện đến bàn mạch kết nối nghiệm đạp phanh Kiểm tra hoạt Đạp phanh nhả phanh kiểm tra đồng Nếu vị trí lắp đặt động hồ đo thời gian hoạt động bình thƣờng đồng hồ không dễ thiết bị quan sát đổi lại Tiến hành thí nghiệm - Khởi động xe Quan sát hiệu chuẩn bị Thao tác ngƣời thử nghiệm, lái nhanh, dứt - Cho xe chạy ổn định tới vận tốc cần thử, khoát, đặc biệt - Giữ chặt vành lái, quỹ đạo xe theo ý thời điểm xe đƣờng tâm vạch đƣờng thử, đạp dừng hẳn ngƣời lái phanh mạnh dứt khoát, nhả bàn đạp phanh - Giữ bàn đạp phanh xe dừng hẳn nhả bàn đạp Đo đạc lƣu Đọc thông số thời gian phanh: giữ kết Kết luận Chụp ảnh lƣu giữ kết So sánh với tiêu chuẩn ECE đƣa kết luận xác Tháo dỡ thiết - Ngắt nối tín hiệu điện, dây dẫn điện Chú ý thực bị thúc nghiệm kết cho thiết bị trƣớc, trình tự thử - Tháo đồng hồ, bƣớc - Làm thiết bị Các lần thử qúa trình thử nghiệm, kiểu thử nghiệm thực lại bƣớc 4-5-6 Sau kết thúc thí nghiệm thực bƣớc 99 Bảng 4.4 Quy trình thử nghiệm gia tốc phanh hệ thống phanh TT Công việc Chuẩn bị Nội dung - Chuẩn bị đƣờng xe nhƣ 4.2.1; Chú ý Mặt đƣờng đảm - Xử lý vấn đề liên quan: xác định bảo yêu cầu kỹ thông số xe, quan sát thuật nhƣ 4.2.1 vị trí lắp đặt phận, thiết bị; - Chuẩn bị giảm tốc kế Lắp đặt thiết bị - Lắp đặt giảm tốc kế vào vị trí phù hợp xe thử nghiệm Tiến hành thí nghiệm - Khởi động xe Quan sát hiệu chuẩn bị Thao tác ngƣời thử nghiệm, lái nhanh, - Cho xe chạy ổn định tới vận tốc cần thử, khoát dứt - Giữ chặt vành lái, quỹ đạo xe theo đƣờng tâm vạch đƣờng thử, đạp phanh mạnh dứt khoát, - Giữ bàn đạp phanh xe dừng hẳn nhả bàn đạp Đo đạc lƣu Đọc thông số gia tốc phanh giảm Đọc giữ kết Kết luận tốc kế xác thông số So sánh với tiêu chuẩn ECE đƣa kết luận xác Tháo dỡ thiết - Tháo mối ghép khí, bị thúc Chú ý thực kết - Làm thiết bị trình tự thử bƣớc nghiệm Thông số tiêu chuẩn: Bảng 3.5 Tiêu chuẩn châu Âu ECE R13 100 Bảng 4.5 Quy trình thử nghiệm tính ổn định hướng chuyển động hệ thống phanh đường TT Công việc Chuẩn bị Nội dung - Chuẩn bị đƣờng xe thử nhƣ 4.2.1; Chú ý Vạch kẻ tim đƣờng - Kiểm tra phận thiết bị đảm rõ nét, ngƣời lái dễ bảo hoạt động tốt, không rò rỉ biến dạng Tiến hành quan sát - Khởi động xe Quan sát hiệu chuẩn bị Thao tác ngƣời thí nghiệm thử nghiệm, lái - Cho xe chạy ổn định tới vận tốc cần thử, nhanh, dứt khoát - Giữ chặt vành lái, quỹ đạo xe theo đƣờng tâm vạch đƣờng thử, đạp phanh mạnh dứt khoát, - Giữ bàn đạp phanh xe dừng hẳn nhả bàn đạp Đo đạc Quan sát vết đánh dấu quỹ đạo chuyển Thao tác ngƣời lƣu giữ kết động xe phanh Đo thông số sau: đo kết quả - Góc lệch quỹ đạo β, xác, dụng cụ đo sai - Độ lệch bên số nhỏ Chụp ảnh lƣu giữ kết Kết luận So sánh với tiêu chuẩn ECE đƣa kết luận xác Thông số tiêu chuẩn: + Góc lệch quỹ đạo β ≤ 80 + Độ lệch bên ≤ 3,5m Quy trình thử nghiệm phải đƣợc tiến hành ≥ lần Lấy giá trị trung bình so sánh với tiêu chuẩn ECE đƣa kết luận tính ổn định hƣớng chuyển động phanh đạt tiêu chuẩn hay không b) Thử nghiệm hệ thống phanh đỗ Quy trình thử nghiệm hệ thống phanh đỗ (phanh tay) đƣờng dốc: 101 Bảng 4.6 Thử nghiệm hệ thống phanh đỗ đường dốc TT Công việc Chuẩn bị Nội dung Yêu cầu kỹ thuật - Chọn mặt đƣờng tốt nhƣ 4.2.1 a) Độ dốc đảm bảo - Độ dốc mặt đƣờng: 200 Tiến hành thử - Khởi động ô tô lên xuống dốc; Chú ý thực nghiệm - Cho ô tô dừng mặt đƣờng dốc thao tác phanh chân; - Tắt máy, chuyển số trung gian; - Kéo phanh tay; - Từ từ nhả phanh chân Ghi nhận kết Quan sát xe không bị trôi xuống dốc hay không Kết luận Xe không bị trôi đạt tiêu chuẩn Thử nghiệm hệ thống phanh đỗ đƣờng Quy trình làm giống nhƣ thử nghiệm hệ thống phanh đƣờng bằng: Bảng 4.7 Quy trình thử nghiệm hệ thống phanh đỗ đường TT Công việc Chuẩn bị Nội dung - Chuẩn bị đƣờng nhƣ 4.2.1 a); Yêu cầu kỹ thuật Đƣa phƣơng - Xử lý vấn đề liên quan: xác định án phù hợp để thực thông số xe, quan sát vị trí bƣớc lắp đặt lắp đặt phận, thiết bị; Lắp thiết bị đặt - Lắp đặt phận: súng phun, giảm Đảm bảo không rò thiết bị tốc kế vào vị trí phù hợp xe; rỉ đƣờng ống nối xe thử - Kết nối đƣờng ống dẫn thủy lực thủy lực nghiệm súng phun tín hiệu điện đến cần kéo phanh tay Kiểm tra - Sử dụng đồng hồ đo áp suất chất lỏng Vết đánh dấu hội tụ, hoạt động súng phun dễ dàng nhận biết 102 - Đạp phanh kiểm tra vết đánh dấu đo kiểm thiết bị súng phun có hội tụ rõ nét không Tiến hành - Khởi động xe, quan sát hiệu chuẩn bị Thao tác ngƣời thí nghiệm thử nghiệm, lái nhanh, dứt - Cho xe chạy ổn định tới vận tốc cần thử khoát với phanh tay: 15 km/h, - Giữ hƣớng chuyển động xe quỹ đạo, kéo nhanh phanh tay, - Giữ cần phanh tay xe dừng hẳn Đo đạc Quan sát vết đánh dấu quỹ đạo chuyển Thao tác ngƣời lƣu giữ động xe phanh Đo thông số: kết Kết luận đo kết - Quãng đƣờng phanh Sp xác, dụng cụ đo sai - Gia tốc phanh số nhỏ So sánh với tiêu chuẩn ECE đƣa kết luận xác Tháo dỡ - Ngắt nối tín hiệu điện, dây dẫn điện cho Chú ý thực thiết bị thiết bị trƣớc, trình tự kết bƣớc thúc - Tháo mối ghép khí, thử nghiệm - Làm thiết bị Thông số tiêu chuẩn: - Quãng đƣờng phanh Sp ≤ m; - Gia tốc phanh ≥ m/s2 4.3 Thử nghiệm phanh bệ thử Khi thử nghiệm hệ thống phanh bệ thử ngƣời ta xác định lực phanh mô men phanh sinh bánh xe không đồng lực phanh mô men phanh trục Ngoài bệ thử cho phép đo thời gian chậm tác dụng dẫn động phanh bánh xe 103 4.3.1 Bệ thử phanh Theo tiêu chuẩn Việt Nam kiểm tra phanh bệ thử chế độ thử riêng cho loại xe Nhƣng theo tiêu chuẩn nƣớc khác nhƣ tiêu chuẩn Liên Xô, tiêu chuẩn Châu Âu xe đƣợc chia thành nhiều nhóm nhóm có tiêu chuẩn kiểm tra riêng, bệ thử phải có chế độ thử khác Mỗi chế độ thử khác tốc độ thử tiêu chuẩn đánh giá kết Các chế độ đƣợc qui định bệ thử gồm: Chế độ 1: kiểm tra xe tải xe rơmooc Chế độ 2: kiểm tra xe đầu kéo Chế độ 3: kiểm tra xe khách Chế độ 4: kiểm tra xe du lịch Chế độ 5: kiểm tra xe đặc biệt Bệ thử phanh có loại trƣợt loại lăn Loại trƣợt không dùng đòi hỏi diện tích lớn phải có quãng đƣờng để ô tô chạy vào bệ thử với vận tốc đến 3,33 m/s (12 km/h) Bệ thử thiết bị đo hiệu phanh thông qua việc đo lực phanh bánh xe bệ thử lăn Bệ thử phanh bao gồm ba phần chính: bệ đo, tủ điều khiển đồng hồ thị Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý bệ thử phanh ô tô loại lăn - Bệ đo thiết bị đối xứng Bệ đo bao gồm hai lăn đƣợc dẫn động 104 quay nhờ động điện thông qua hộp số Vỏ hộp số đƣợc liên kết với vỏ động điện quay hai ổ đỡ Trên vỏ hộp số có gắn tay đòn đo mô men cảm ứng stator Do có lực cảm ứng sinh vỏ động điện vỏ hộp số quay góc nhỏ tạo nên cảm biến đo mô men cảm ứng thể chuyển vị đo lực Giữa hai tang trống có bố trí lăn đo tốc độ dài bánh xe, nhằm xác định đo tốc độ bánh xe khả lăn trơn Phía trƣớc bệ đo có đặt đo trọng lƣợng đặt lên bánh xe - Màn hình hiển thị cho biết lực đo cảm biến đo lực, biểu thị mô men cảm ứng stator Khi phanh tới trạng thái gần bó cứng (độ trƣợt bánh xe khoảng 25 đến 50%), mô men cảm ứng lớn thiết bị không hiển thị giá trị tiếp sau - Tủ điện bao gồm mạch điện, rơ le tự động điều khiển, máy tính lƣu trữ hiển thị số liệu 4.3.2 Quy trình thử nghiệm Quy trình đo đƣợc xây dựng theo bảng dƣới đây: Bảng 4.8 Quy trình thử nghiệm hiệu phanh băng thử TT Công việc Chuẩn bị Nội dung - Chuẩn bị xe thử nghiệm Yêu cầu kỹ thuật - Nắm đƣợc thông số xe - Chọn loại bệ thử thích hợp với xe cần - Hiểu đƣợc phƣơng đo pháp vận hành bệ thử Kiểm tra Tiến - Kiểm tra áp suất lốp xe Đúng quy định - Kiểm tra hoạt động bệ thử nhà sản xuất hành - Chọn chế độ thử phanh phù hợp thử nghiệm Thực trình - Cho bánh xe cầu trƣớc lăn từ từ qua tự bƣớc bàn đo trọng lƣợng vào lăn ma sát; - Khởi động bệ thử → lăn quay → bánh xe quay; 105 - Ngƣời lái đạp phanh nhanh bánh xe không quay, kim đồng hồ không tăng đƣợc nữa; - Quá trình thử kết thúc Ghi nhận Kết đo gồm: Đọc ghi chép kết thử - Lực phanh riêng Po; nghiệm xác thông - Tỷ lệ lực phanh trọng lƣợng số thu đƣợc bánh xe; - Hệ số sai lệch lực phanh Kđ Thử nghiệm - Tiếp tục lặp lại quy trình nhƣ với Thực lại với bánh xe bánh xe cầu sau bƣớc theo quy cầu sau - Kết hợp với đo phanh tay trình Kết luận - So sánh kết thu đƣợc với tiêu chuẩn ECE đƣa kết luận Thông số tiêu chuẩn: Bảng 3.7 Tiêu chuẩn kiểm tra phanh bệ thử; Bảng 3.8 TCVN 5658 -1999 Khi ôtô phanh gấp hay phanh loại đƣờng có hệ số bám thấp nhƣ đƣờng trơn, đƣờng đóng băng, tuyết dễ xảy tƣợng sớm bị hãm cứng bánh xe, tức tƣợng bánh xe bị trƣợt lết đƣờng phanh Khi đó, quãng đƣờng phanh dài hơn, tức hiệu phanh thấp đi, đồng thời, dẫn đến tình trạng tính ổn định hƣớng khả điều khiển ôtô Nếu bánh xe trƣớc sớm bị bó cứng dẫn đến tƣợng xe chuyển hƣớng theo điều khiển tài xế; bánh sau bị bó cứng, khác hệ số bám bánh trái bánh phải với mặt đƣờng làm cho đuôi xe bị lạng, xe bị trƣợt ngang Trong trƣờng hợp xe phanh quay vòng, tƣợng trƣợt ngang bánh xe dễ dẫn đến tƣợng quay vòng thiếu hay quay vòng thừa làm tính ổn định xe quay vòng Để giải vấn đề nêu trên, phần lớn ô tô đƣợc trang bị hệ thống ABS chống hãm cứng bánh xe phanh Hệ thống chống tƣợng 106 bị hãm cứng bánh xe cách điều khiển thay đổi suất dầu tác dụng lên cấu phanh bánh xe để ngăn không cho chúng bị hãm cứng phanh đƣờng trơn hay phanh gấp, đảm bảo tính hiệu tính ổn định ô tô trình phanh Khi phanh, có lực phanh cấu tƣơng ứng với hệ số bám Nếu lái xe tiếp tục tăng lực bàn đạp để đạt lực phanh cực đại bánh xe bánh xe có xu bị bó cứng Nếu điều xẩy cho bánh sau xe có xu hƣớng trƣợt ngang, xe ổn định, lái xe kiểm soất đƣợc chuyển động xe Thông qua cảm biến số vòng quay, hệ ABS xác định thƣờng trực số vòng quay bánh xe Cùng với việc tính toán vận tốc quy dẫn xe, hệ số trƣợt đƣợc xác định cho bánh xe có xu hƣớng làm bánh xe bó cứng Trong trƣờng hợp ABS-ECU điều khiển giảm mô men phanh tƣơng ứng nhằm giữ cho lực bám ngang không giảm, bảo đảm cho xe chuyển động ổn định Mô men phanh đƣợc mà hệ số bám tăng Nhƣ trình phanh đƣợc tối ƣu, bảo đảm tính ổn định tính lái Vai trò số ABS ổn định phanh lái Ngày nay, hệ thống ABS giữ vai trò quan trọng thiếu hệ thống phanh đại, để trở thành tiêu chuẩn bắt buộc phần lớn nƣớc giới Quy trình thử nghiệm hệ thống phanh ABS giống nhƣ hệ thống phanh thông thƣờng đƣợc xây dựng bảng từ 4.2 - 4.8 chƣơng Tuy nhiên trƣớc thử nghiệm hệ thống phanh ABS xe cần kiểm tra hệ thống phanh ABS theo quy trình nghiêm ngặt để đảm bảo hệ thống làm việc bình thƣờng 107 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn tìm hiểu tổng quan hệ thống phanh ABS phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc hệ thống phanh ABS dẫn động thủy lực hệ thống phanh ABS dẫn động khí nén ô tô Qua đó, thực nhiệm vụ nghiên cứu: xây dựng phƣơng pháp thử nghiệm hệ thống phanh theo tiêu chuẩn ECE Trong trình sử dụng ô tô việc kiểm tra thử nghiệm định kì tính hệ thống phanh nói chung ABS nói riêng theo tiêu chuẩn ECE cần thiết Vì vậy, luận văn tìm hiểu đƣợc sở lý luận mà tiêu chuẩn ECE quy định cho hệ thống phanh Từ đó, xác định đƣợc tiêu đánh giá hiệu phanh tính ổn định hƣớng chuyển động phanh mà tiêu chuẩn ECE đƣa cho loại xe phanh đƣờng phòng thí nghiệm Trên sở đó, luận văn xây dựng đƣợc quy trình thử nghiệm hệ thống phanh đáp ứng tiêu chuẩn hiệu phanh, ổn định hƣớng chuyển động phanh phân bố lực phanh cầu theo quy định tiêu chuẩn ECE hai trƣờng hợp thử đƣờng bệ thử Mặc dù đề tài cố gắng thực thi theo nội dung không tránh khỏi số thiếu sót Rất xin hội đồng bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để xây dựng đề tài đƣợc hoàn thiện Kiến nghị Để luận văn đƣợc hoàn thiện việc thử nghiệm hệ thống phanh theo tiêu chuẩn ECE cần thực thử nghiệm với hai phƣơng pháp thử phòng thí nghiệm thử đƣờng Điều đảm bảo vấn đề kiểm tra theo dõi tính kỹ thuật hệ thống phanh đƣợc xác xây dựng cụ thể chế độ thử tiêu chuẩn ECE R13 hệ thống phanh để đƣợc áp dụng thực tiễn sở đăng kiểm Việt Nam Qua giúp cho ngƣời sử dụng hiểu biết thêm việc áp dụng tiêu chuẩn an toàn hệ thống phanh nhằm nâng cao tính an toàn chủ động xe lƣu thông đƣờng 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO E/ECE/324, E/ECE/TRANS/505,Rev.1/Add.12/Rev.6, Regulation N013 TCNV 6191- 2001 TCVN 22 TCN-224-2000 TCVN 5658 - 1999 Nguyễn Hữu Cẩn, Dƣ Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng, Lý thuyết ô tô máy kéo NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2002 Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Hữu Nam, Thí nghiệm ô tô, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2004 Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hƣờng, Nguyễn Văn Chƣơng, Trịnh Minh Hoàng, Kết cấu tính toán ô tô, NXB Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội 2009 Nguyễn Khắc Trai, Cấu tạo gầm ô tô tải, ô tô buýt, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 2007 Nguyễn Khắc Trai, Cơ sở thiết kế ô tô, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 2006 10 Nguyễn Khắc Trai, Kỹ thuật chẩn đoán ô tô, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội 2004 109 ... tƣợng nghiên cứu Hệ thống phanh ABS dẫn động thủy lực khí nén Tiêu chuẩn ECE R13 áp dụng cho hệ thống phanh ô tô Quy trình thử nghiệm hệ thống phanh theo tiêu chuẩn ECE 3.2 Phạm vi nghiên cứu Hệ thống. .. Nghiên cứu hệ thống phanh ABS tiêu chuẩn châu Âu ECE R13 quy định hiệu hệ thống phanh Sử dụng tiêu chuẩn ECE R13 để xây dựng quy trình thử nghiệm hệ thống phanh Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1... 4.1 Tiêu chuẩn lốp số loại xe 93 Bảng 4.2 Quy trình thử nghiệm quãng đƣờng phanh hệ thống phanh 97 Bảng 4.3 Quy trình thử nghiệm thời gian phanh hệ thống phanh 99 Bảng 4.4 Quy trình thử nghiệm