KHAI THÁC kĩ THUẬT hệ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA CX 5

An toàn chuyển động của xe là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng khai thác xe ô tô, nó được đánh giá cụ thể bằng hiệu quả hoạt động của hệ thống phanh. Hệ thống phanh có đảm bảo độ tin cậy mới góp phần tạo điều kiện cho người lái xe điều khiển xe dễ dàng và linh hoạt, đồng thời duy trì được tốc độ của xe theo ý muốn trên mọi địa hình khác nhau. Trong thực tế việc khai thác sử dụng xe ô tô ở Việt Nam trong những năm qua cho thấy do điều kiện thời tiết khí hậu, địa hình và điều kiện chăm sóc bảo quản, bảo dưỡng còn nhiều hạn chế, do đó hệ thống phanh còn xảy ra một số hư hỏng mang tính chất đặc thù, dẫn đến việc sử dụng xe còn có những khó khăn nhất định. Trong quá trình học tập chuyên ngành xe dân sự tôi được giao nhiệm vụ làm đồ án tốt nghiệp với đề bài: Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh trên xe Mazda CX5. Mục đích của đồ án này là tìm hiểu phân tích kết cấu Hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm hiệu quả của cơ cấu phanh ô tô Mazda CX5. Từ đó đưa ra những nội dung và biện pháp cần thiết giúp cho việc khai thác sử dụng hệ thống phanh được tốt hơn, nâng cao hiệu quả và tuổi thọ của nó, tăng được khả năng an toàn cho chuyển động của xe.

1.2.2 Yêu cầu của hệ thống phanh 6

1.2.3 Phân loại hệ thống phanh 7

1.3 Chức năng nhiệm vụ ABS, phân loại ABS 8

1.3.1 Chức năng nhiệm vụ ABS 8

1.3.2 Phân loại ABS 10

Chương 2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA CX-5 13

2.1 Giới thiệu chung về xe Mazda CX-5 13

2.4 Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên xe Mazda CX-5 21

2.4.1 Giới thiệu chung hệ thống phanh trên xe Mazda CX-5 21

2.4.2 Nguyên lý làm việc chung 23

2.4.3 Phân tích kết cấu các cụm cơ bản 23

2.4.4 Cấu tạo nguyên lý làm việc của hệ thống BA (Brake Assist) trên xe Mazda CX-5 41

2.4.5 Cấu tạo nguyên lý làm việc của hệ thống EBD ( Elictric Brake force Distribution ) 43

2.4.6 Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh chính xe Mazda CX-5 45

2.4.7 Phân tích hệ thống phanh dừng Mazda CX5 46

2.5 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mazda CX-5 49

2.5.1 Sơ đồ tính toán, kiểm nghiệm 49

2.5.2 Các thông số ban đầu 49

2.5.3 Tính toán lực tác dụng lên tấm ma sát 50

2.5.4 Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh 51

2.5.5 Tính toán xác định công ma sát riêng 54

2.5.6 Tính toán xác định áp lực trên bề mặt má phanh 54

2.5.7 Tính toán nhiệt trong quá trình phanh 55

Chương 3 KHAI THÁC KĨ THUẬT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA CX-5 57

3.1 Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục 57

3.2 Kiểm tra bảo dưỡng hệ thống phanh 61

3.2.1 Kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên 61

3.2.2 Bảo dưỡng cấp 1 62

3.2.3 Bảo dưỡng cấp 2 62

3.3 Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh 62

3.3.1 Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh 62

3.3.3 Bảo dưỡng xy lanh chính 64

3.3.4 Thay má phanh 69

KẾT LUẬN 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

LỜI NÓI ĐẦU

An toàn chuyển động của xe là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánhgiá chất lượng khai thác xe ô tô, nó được đánh giá cụ thể bằng hiệu quả hoạt độngcủa hệ thống phanh Hệ thống phanh có đảm bảo độ tin cậy mới góp phần tạo điềukiện cho người lái xe điều khiển xe dễ dàng và linh hoạt, đồng thời duy trì đượctốc độ của xe theo ý muốn trên mọi địa hình khác nhau Trong thực tế việc khaithác sử dụng xe ô tô ở Việt Nam trong những năm qua cho thấy do điều kiện thờitiết khí hậu, địa hình và điều kiện chăm sóc bảo quản, bảo dưỡng còn nhiều hạnchế, do đó hệ thống phanh còn xảy ra một số hư hỏng mang tính chất đặc thù, dẫnđến việc sử dụng xe còn có những khó khăn nhất định.

Trong quá trình học tập chuyên ngành xe dân sự tôi được giao nhiệm vụ làmđồ án tốt nghiệp với đề bài: Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh trên xe Mazda CX-5 Mục đích của đồ án này là tìm hiểu phân tích kết cấu Hệ thống phanh, tính toánkiểm nghiệm hiệu quả của cơ cấu phanh ô tô Mazda CX-5 Từ đó đưa ra những nộidung và biện pháp cần thiết giúp cho việc khai thác sử dụng hệ thống phanh đượctốt hơn, nâng cao hiệu quả và tuổi thọ của nó, tăng được khả năng an toàn chochuyển động của xe

Hà nội, ngày … tháng … năm 2020

Sinh viên thực hiệnĐức Minh Tùng

Chương 1 TỔNG QUAN1.1 Đặt vấn đề

Hệ thống phanh sử dụng trên ô tô là một cơ cấu an toàn quan trọng, nhằmgiảm tốc hay dừng xe trong những trường hợp cần thiết Nó là một trong nhữngbộ phận chính của ô tô, đóng vai trò quyết định cho việc điều khiển ô tô lưuthông trên đường.

Chất lượng phanh của ô tô được đánh giá qua hiệu quả phanh (như quãngđường phanh, gia tốc chậm dần khi phanh, thời gian và lực phanh) và đồng thờiđảm bảo cho ô tô chạy ổn định khi phanh Đây là mấu chốt mà các nhà nghiêncứu ô tô luôn quan tâm và tìm giải pháp.

Một trong những vấn đề được quan tâm hơn là phanh khi ô tô trên đườngtrơn hay là đường có hệ số bám φ thấp sẽ xảy ra hiện tượng trượt lết trên đườngdo bánh xe sớm bị hãm cứng Do vậy, quãng đường phanh dài hơn và hiệu quảkém Hơn nữa, nếu bánh xe bị hãm cứng thì ô tô sẽ mất ổn định và gây khókhăn cho việc điều khiển

Để giải quyết về bài toán phanh, hệ thống phanh chống hãm cứng cho ô tôđã ra đời, gọi là Anti-lock Braking Sysrem viết tắt là ABS

Ngày nay ABS giữ vai trò quan trọng không thể thiếu trong các xe hiện đại,đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc đối vs phần lớn các nước trên thế giới Ở thịtrường Việt Nam ngoài một phần lớn các xe nhập cũ đã qua sử dụng, một sốloại xe được lắp ráp trong nước cũng đang trang bị hệ thống này

Với xu thế hội nhập, thị trường ô tô nước ta sẽ sôi động, ngày càng nhiềuchủng loại lẫn số lượng Việc khai thác và bảo trì chuẩn đoán cực kỳ quan trọngcho nền thị trường ô tô hiện nay, nhằm sử dụng khai thác lẫn thay mới có hiệuquả tối qua của các hệ thống nói chung và ABS nói riêng.

1.2 Giới thiệu chung hệ thống phanh của ô tô

Hệ thống phanh là một trong những hệ thống hết sức quan trọng góp phầnquyết định đến tính an toàn giao thông Trong vận chuyển đặc biệt là để đảmbảo an toàn giao thông, theo thống kê của một số quốc gia Châu Á thì trong tainạn giao thông đường bộ thì nguyên nhân do hư hỏng, trục trặc ở hệ thốngphanh chiếm từ 40–45 % Vì vậy, hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cảitiến, tiêu chuẩn về thiết kế, chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càngnghiêm ngặt và chặt chẽ.

1.2.1 Công dụng hệ thống phanh

Hệ thống phanh dùng để:

- Có tác dụng ngăn ngừa việc hãm cứng bánh xe oto trong tình huống cầngiảm tốc khẩn cấp, tránh hiện tượng văng trượt và duy trì khả năng kiểm soáthướng lái

- Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho dến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độcần thiết nào đó.

- Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yêntại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.

- Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quantrọng Nó đảm bảo cho ô tô máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làmviệc Nhờ thế

- ô tô máy kéo mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độvà năng suất vận chuyển.

1.2.2 Yêu cầu của hệ thống phanh

Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:- Làm việc bền vững, tin cậy.

- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trườnghợp nguy hiểm.

- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và antoàn cho hành khách và hàng hóa.

- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạnchế.

- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển khi phanh.

- Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng vàkhi quay vòng.

- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn dịnh trong mọiđiều kiện sử dụng.

- Có khả năng thoát nhiệt tốt.

- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điềukhiển nhỏ.

- Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp,hệ thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh:

- Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năngcủa nhau nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận là điều khiển và dẫn độngđộc lập.

- Ngoài ra còn để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn đượcphân thành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng cònlại vẫn làm việc bình thường.

1.2.3 Phân loại hệ thống phanh

Hệ thống phanh của ô tô máy kéo được chia làm ba loại:

+ Phanh làm việc: phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ởtất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên gọilà phanh chân

+ Phanh dự trữ: dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chínhhỏng

+ Phanh dừng: còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứngyên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc phanh này thường được điềukhiển bằng tay đòn nên gọi là phanh tay.

+ Ngoài ra còn có phanh chậm dần: trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn( như xe tải, trọng lượng toàn khối lớn hơn 12 tấn, xe khách- lớn hơn 5 tấn)hoặc làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động lên xuống cácdốc dài còn phải có loại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để:

- Phanh liên tục, giữ cho tốc độ của ô tô máy kéo không tăng quá giớihạn cho phép khi xuống dốc.

- Để giảm dần tốc độ của ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn

- Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chứcnăng của nhau Nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận điều khiển vàdẫn động độc lập.

- Ngoài ra, để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn đượcphân thành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòngcòn lại vẫn làm việc bình thường.

Để có hiệu quả phanh cáo:

- Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn

- Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng đượchoàn toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh Muốn vậy, lực phanh trên cácbánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên chúng

- Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫnđộng khí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọnglượng toàn bộ lớn

- Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh, phanh chia ra các loại : phanh bánh xe vàphanh truyền lực

- Theo dạng bộ phận tiến hành phanh ( phần tử ma sát): phanh chia ra:phanh guốc, phanh đĩa, phanh dài

- Theo loại dẫn động, phân chia ra: phanh cơ khí, phanh thủy lực, phanh khínén, phanh điện từ và phanh liên hợp

- Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh, phanh chia ra các loại: phanh bánh xe vàphanh truyền lực

- Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra: phanhguốc, phanh đĩa và phanh dải.

- Theo loại dẫn động, phân chia ra: phanh cơ khí, phanh thủy lực, phanh khínén, phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau).

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chínha- Phanh trống guốc; b- Phanh đĩa; c- Phanh dải.

1.3 Chức năng nhiệm vụ ABS, phân loại ABS.

1.3.1 Chức năng nhiệm vụ ABS.

Các bộ điều chỉnh lực phanh, bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suấttrong dẫn động phanh các bánh xe trước và sau, có thể đảm bảo:

- Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng triệt để trọng lượngbám và tránh quay xe khi phanh).

- Hoặc hãm cứng các bánh xe trước >> trước (để đảm bảo điều kiện ổnđịnh).

Tuy nhiên quá trình phanh như vậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và an toànnhất, vì:

Ở đây: Va - Tốc

độ chuyển động tịnh tiến của ôtô.

ωb - Tốc độ góc của bánh xe rb - Bán kính lăn của bánh xe.

- Còn ôtô, khi phanh với tốc độ 180km/h trên đường khô, bề mặt lốp có thểbị mòn vẹt đi một lớp dày tới 6mm.

λ=Va−ωb.rb

- Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, còn mất khả năng tiếp nhận lựcngang, và không thể thực hiện quay vòng khi phanh trên đoạn đường cong hoặcđổi hướng để tránh chướng ngại vật, đặc biệt là trên các mặt đường có hệ sốbám thấp Do đó dễ gây ra những tai nạn nguy hiểm khi phanh.

Hình 1.2 Sự thay đổi hệ số bám dọc và ngang theo độ trượt tương đối củabánh xe

Vì thế để đảm bảo đồng thời hiệu quả phanh và tính ổn định cao Ngoài racòn giảm mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp, cần tiến hành quá trình phanh ởgiới hạn bắt đầu hãm các bánh xe, nghĩa là đảm bảo sao cho các bánh xe trongquá trình phanh không bị trượt lê hoàn toàn mà chỉ trượt cục bộ trong giới hạnλ=( 15÷30)% Đó chính là chức năng và nhiệm vụ của hệ thống chống hãmcứng bánh xe.

Để giữ cho các bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh ngặt, cầnphải điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe vớimặt đường thay đổi trong giới hạn hẹp quanh giá trị tối ưu Các hệ thống chốnghãm cứng bánh xe khi phanh có thể sử dụng các nguyên lý điều chỉnh khácnhư:

- Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh.- Theo độ trượt cho trước.

- Theo tỷ số vận tốc góc của bánh xe và gia tốc chậm dần của nó.

Như vậy hệ thống chống hãm cứng bánh xe là một trong các hệ thống antoàn chủ động của một ôtô hiện đại Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn nguyhiểm nhờ điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu.

Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe đã đuợc nghiên cứu nhiều ở Đức

ngay từ những năm đầu thế kỷ XX Tiếng Đức lúc đó gọi là AntiBlockier

System và viết tắt là A.B.S, sau này tiếng Anh gọi là Antilock Braking System

cũng viết tắt là A.B.S hay ABS.

Hình 1.3 Quá trình phanh có và không có ABS trên đoạn đường cong

1.3.2 Phân loại ABS.

Mặc dù có chung một nguyên lý làm việc, nhưng các ABS có thể được thiếtkế theo nhiều sơ đồ kết cấu và biện pháp điều chỉnh áp suất khác nhau Hệthống ABS được phân loại theo các phương pháp sau:

- Theo phương pháp điều khiển, ABS có thể chia thành hai nhóm lớn: điềukhiển bằng cơ khí và điều khiển điện tử.

Hình 1.4 dưới đây là sơ đồ phân loại hệ thống ABS đã được các hãng trênthế giới chế tạo:

Hình 1.4 Sơ đồ phân loại hệ thống ABS

Hình 1.5 Các phương pháp điều chỉnh áp suất phanh

a- Dùng bơm hồi dầu; b- Xả dầu về đường hồi; c-Dùng piston đối áp1 Bơm dầu; 2 Bình tích năng; 3 Xi lanh chính; 4 Van nạp; 5 Van xả; 6 Cơ

cấu phanh; 7 Đường hồi dầu; 8 Van điện từ chính.

- Theo thành phần kết cấu, các ABS điều khiển điện tử chia ra:

•Loại dùng kết hợp với xi lanh chính của hệ thống phanh cổ điển (còn gọi làloại không tích hợp).

•Loại bán tích hợp.•Loại tích hơp.

- Theo phương pháp điều chỉnh (giảm) áp suất, chia ra:•Dùng bình tích năng và bơm hồi dầu.

•Dùng van xả dầu về bình chứa.•Dùng piston đối áp.

- Ngoài ra các ABS còn có thể phân loại theo số lượng cảm biến và số dòng dẫnđộng điều khiển riêng rẽ.

Chương 2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNGPHANH TRÊN XE MAZDA CX-5

2.1 Giới thiệu chung về xe Mazda CX-5

Mazda CX-5 là chiếc xe tiên phong trong việc ứng dụng công nghệSkyactiv siêu tiết kiệm nhiên liệu, vận hành tối ưu và an toàn Ngay khi giớithiệu, Mazda CX-5 trở thành sự kiện nổi bật của thị trương ô tô thế giới.

Hình 2.1 Mazda CX-5

SkyActiv là thuật ngữ được Mazda dùng để chung cho các giải pháp côngnghệ trên động cơ, hộp số, kết cấu khung vỏ Trên động cơ, đó là những giảipháp tăng hiệu suất bằng cách thay đổi tỷ số nén, giảm ma sát các kết cấu cơkhí, sử dụng piston hốc Mazda cho biết, SkyActiv-G là loại động cơ xăngthương mại có tỷ số nén cao nhất đạt 14:1, trong khi thị trường phổ biến là từ10:1 đến 13:1 Theo lý thuyết, nếu tăng tỷ số nén từ 10 lên 15, hiệu suất độngcơ sẽ tăng 9% Tuy nhiên không thể tiếp tục tăng tỷ số nén vì hiện tượng kíchnổ.Tỷ số nén cao, nhiệt độ và áp suất của hỗn hợp xăng – không khí tăng cao,có thể tự cháy khi piston tới điểm chết trên

Nghiên cứu từ Mazda cho thấy, nếu lượng khí sót trong xi-lanh cuối quátrình thải giảm từ 8 xuống 4% thì nhiệt độ cuối quá trình nén ở động có tỷ sốnén 14:1 tương đương động cơ 11:1.

Trên động cơ nhiều xi-lanh có cổ xả ngắn, khí xả áp suất cao từ xi-lanh nàycó thể đi vào các xi-lanh khác làm tăng khí sót Hệ thống xả 4-2-1 có cổ xả dài

làm giảm ảnh hưởng của hiện tượng trên nhờ đó giảm khí sót trong mỗi Bêncạnh đó, SkyActiv-G còn sử dụng piston hốc, chương trình phun nhiên liệu tốiưu.

Những nỗ lực từ Mazda giúp SkyActiv-G đạt hiệu suất nhiệt cao hơn 15%so với thế hệ trước Được ra mắt lần đầu vào năm 2012, cho đến nay, mẫucrossover Mazda CX-5 đạt được nhiều thành công Tại Việt Nam, Mazda CX-52016 được giới thiệu gồm 3 phiên bản 2.0L 2WD và 2.5L (AWD, 2WD) đi kèmhộp số tự động 6 cấp.Động cơ dung tích 2.5L của Mazda CX-5 sản sinh côngxuất tối đa lên đến 185 mã lực và momen xoắn tối đa đạt 250Nm.

Khoảng cách từ trục bánh xesau đến đuối xe

KHỐI LƯỢNG

Công suất cực đại Nemax kW/rpm 153/6000Mô men xoắn cực đại Memax N.m/rpm 200/4000Hệ thống cung cấp nhiên

Sau Đĩa

Điểm đáng chú ý đó là động cơ của CX-5 đạt được các giá trị cực đại tạivòng tua rất thấp (lần lượt là 6000 vòng/phút đối với công suất và 4000vòng/phút đối với momen xoắn) giúp động cơ luôn hoạt động ổn định và mạnhmẽ ở điều kiện sử dụng thông thường Ở phiên bản CX-5 2016, chế độ lái thểthao Sport Mode và chức năng i-Stop được trang bị tiêu chuẩn trên cả 3 phiênbản, nâng cao sự tiện nghi và các trải nghiệm mới mẻ cho người sử dụng

Hệ thống an toàn trên Mazda CX-5 mới chính là trang bị hệ thống phanhtay điện tử (EPB) Với trang bị mới này, khu vực khoang lái trở nên gọn gàngvà sang trọng hơn, đồng thời tính năng tự động nhả phanh cũng giúp người láitránh được các tình huống rủi ro khi quên hạ phanh tay Ngoài ra các trang bị antoàn tiêu chuẩn đều được trang bị đầy đủ như hệ thống chống bó cứng phanhABS, phân bổ lực phanh điện tử EBD, hỗ trợ phanh khẩn cấp BA, cảnh báophanh khẩn cấp ESS, cân bằng điện tử DSC, chống trượt TCS.

Hình 2.2 Chức năng I-Stop trên CX-5

Hệ thống chống lật RSC, hỗ trợ khởi hành ngang dốc HLA, camera lùi, 6túi khí, cảm biến áp suất lốp, định vị GPS…Về tổng quan ngoại hình, CX-5mới không có quá nhiều thay đổi so với thời điểm lần đầu tiên xuất hiện tại ViệtNam, vẫn là ngôn ngữ thiết kế KODO đặc trưng cùng dáng dấp khỏe khoắn,cứng cáp nhưng nay đã chỉnh chu hơn, hiện đại hơn với các chi tiết ngoại thấttrẻ trung, cá tính.

Các số đo được giữ nguyên, Dài x Rộng x Cao lần lượt 4.540 x 1.840 x1.670 (mm), chiều dài cơ sở 2.700 (mm), khoảng sáng gầm xe 210 (mm) và cảbán kính quay vòng 5,60 (m) Tất cả đủ giúp CX-5 xoay trở linh hoạt trong đôthị cũng như tự tin để lăn bánh ở những cung đường xa lộ nhiều khó khăn Thựctế khách hàng sử dụng Mazda CX-5 cẩm thấy rất hài lòng trong việc sử dụng xeở các địa hình khác nhau, các môi trường khác nhau Về mức tiêu thụ nhiên liệuthì Mazda CX-5 tiêu thụ tầm 10L/100km trên đường thành phố, đường hỗn hợpthì khoảng 8L/100km Rất tiết kiệm so với các dòng xe cùng phân khúc.

Hình 2.3 Kích thước ngoài xe Mazda CX-5

2.3 Giới thiệu chung về các hệ thống của Mazda CX-52.3.1 Động cơ Skyactiv-G

Động cơ Skyactiv-G giúp cải thiện suất tiêu hao nhiên liệu bằng cách giảmtối đa các trở lực do ma sát sinh ra từ các chi tiết cơ khí, giảm tổn thất tối đa lựcđẩy pistong, giảm tiêu hao nhiên liệu ở chế độ cầm chừng , pistong có thiết kếđỉnh lõm hành trình pistong dài Cùng với tỷ số nén cao kết hợp giúp tăng mômen xoắn của động cơ, đồng thời giảm khí thải hiệu quả.

Hình 2.4 Động cơ Skyactiv -G

 Thông số kỹ thuật

Số lượng và bố trí xy lanh 4 xy lanh thẳng hàng

Đường kính pistong×hành trìnhpistong(mm)

83.5x91.2

Áp lực nén(kPa [rpm]) 827[300]

2.3.2 Hệ thống truyền lực2.3.2.1 Hộp số

Mazda CX-5 sử sụng hộp số tự động 6 cấp SKYACTIV-DRIVE Kết hợptất cả những ưu điểm của hộp số tự động thông thường, truyền biến đổi liên tục,và hộp truyền động ly hợp kép là 1 thế hệ hộp số tự động mới đạt được hiệusuất cao và tỷ số truyền ổn định tiết kiệm nhiên liệu lên tới 6% đến 8%

Hình 2.5 Hộp số xe Mazda CX-5

2.3.2.2 Bộ ly hợp thuỷ lực

Bao gồm Vỏ ly hợp, các đĩa ma sát, các tấm thép ma sát, cụm lò xo vàpistong Đĩa ma sát và tấm thép ma sát được lần lượt được xếp chồng lên nhau.Đĩa ma sát được bắt cố định vào vòng răng ngoài (của bộ bánh răng hành tinh)nhờ rãnh răng, khi công suất truyền qua bộ bánh răng hành tinh, vòng răngchuyển động và các đĩa ma sát cũng sẽ chuyển động theo Các tấm ma sát đượcxếp trong vỏ ly hợp và được giữ cố định bởi 1 chốt chống xoay trên vỏ ly hợp.

2.3.2.3 Bộ điều khiển điện tử-thuỷ lực

Trong quá trình vận hành, công việc chuyển số được thực hiện hoàn toàn tự

động nhờ vào việc tính toán và xử lý của bộ điều khiển điện tử hộp số Bộ điều

khiển điện tử của hộp số là nơi tiếp nhận các thông tin đầu vào từ các cảm biến,xử lý thông tin và cung cấp dòng điện điều khiển đến các van điện từ thực hiệncông việc đóng mở đường dầu đến các ly hợp.

2.3.3 Hệ thống lái

Hệ thống lái có chức năng giữ nguyên hoặc thay đổi hướng chuyển độngcủa xe Hệ thống lái của xe Mazda CX-5 dẫn dộng lái là loại cơ khí có trợ lựcđiện dùng mô-tơ điện để trợ lực cho tay lái Do đó người lái sẽ đánh lái đượcnhẹ nhàng hơn Cơ cấu lái của xe là kiểu bánh răng trụ, thanh răng Trợ lực điệncó khả năng hoàn thiện chất lượng điều khiển và quay vòng của ô tô và khôngphụ thuộc vào tốc độ làm việc của động cơ như trợ lực thủy lực.

2.3.4 Hệ thống phanh

Hệ thống phanh của xe Mazda CX-5 gồm có phần phanh chân (phanh côngtác) có trợ lực thủy lực và phanh tay (phanh dừng) Ngoài ra các trang bị antoàn tiêu chuẩn đều được trang bị đầy đủ như hệ thống chống bó cứng phanhABS, phân bổ lực phanh điện tử EBD, hỗ trợ phanh khẩn cấp EBA, cảnh báophanh khẩn cấp ESS.

Hệ thống treo sau sử dụng hệ thống treo đa liên kết vì nó kết hợp giữa khảnăng điều khiển và tiết kiệm không gian, giữa cảm giác thoải mái và khả năngđiều khiển Hơn nữa, hệ thống treo đa liên kết còn giúp chiếc xe uốn cong nhiềuhơn, do đó nó thực sự là một giải pháp phù hợp cho những chuyến offroad.

2.3.6 Khung gầm

Công nghệ SkyActiv còn liên quan đến thiết kế thân xe và khung gầm, cụ

thể là công nghệ Thân xe thế hệ mới - SkyActiv-Body và công nghệ Khunggầm thế hệ mới.

Hình 2.6 Skyactiv -body trên xe Mazda CX-5

Đầu tiên, ta sẽ kể đến là SkyActiv-Body - Thân xe thế hệ mới, với côngnghệ này khung xe sẽ được tăng thêm 30% về độ cứng so với phiên bản cũ,

giúp xe trở nên an toàn hơn nếu xảy ra tình huống không may mắn như va

chạm Đặc biệt hơn nữa dù rằng khung xe cứng hơn nhưng trọng lượng khunglại được giảm đi 8% giúp tăng khả năng vận hành của xe.

Kế tiếp là công nghệ Khung gầm thế hệ mới - SkyActiv-Chassis Côngnghệ này giúp cho người lái và Mazda trở nên đồng nhất hơn, tăng cảm giác antoàn và sự thoải mái khi di chuyển.

Hệ thống khung gầm Skyactiv-chassis của Mazda mang lại cảm giác lái linhhoạt sự đồng nhất giữa người lái và phương tiện Theo đuổi sựu vui thích sautay lái Mazda mang lại một cảm giác lái thoải mái và an tâm cho hành kháchnhững cải thiện mới của hệ thống treo và hệ thống lái trợ lực điện đã cải thiệnkhả năng vận hành và giảm 14% trọng lượng khung gầm.

2.4 Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên xe Mazda CX-52.4.1 Giới thiệu chung hệ thống phanh trên xe Mazda CX-5

Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh dạng tổng quát thể hiện trên hình

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh dạng tổng quát.

1.Bàn đạp phanh; 2 Trợ lực phanh; 3 Xi lanh phanh chính; 4 Rô to cảmbiến và cảm biến tốc độ; 5,10 Cụm cơ cấu phanh; 6 Bộ chấp hành ABS; 7.ECU điều khiển trượt; 8 Giắc chẩn đoán DLC3; 9 Đèn báo trên bảng táp lô.

Hệ thống phanh chính của xe Mazda CX-5 sử dụng dẫn động bằng thủylực, trợ lực chân không, hai dòng độc lập chéo nhau (một dòng dẫn động chobánh trước bên phải, bánh sau bên trái và một dòng cho bánh trước bên trái,bánh sau bên phải).

Hệ thống phanh xe Mazda CX-5 gồm có hai phần chính: dẫn động phanhvà cơ cấu phanh.

- Dẫn động phanh bố trí trên khung xe gồm: Xy lanh chính, các ống dẫn dầuđến các cơ cấu phanh và trợ lực phanh sử dụng trợ lực chân không gồm: Bầutrợ lực, thanh đẩy, lò xo, màng ngăn, pít tông, thanh nối, thân van…

- Cơ cấu phanh đặt ở bánh xe gồm:

+ Cơ cấu phanh bánh trước: sử dụng phanh đĩa.+ Cơ cấu phanh bánh sau: sử dụng phanh đĩa.

Hệ thống phanh chính của xe Mazda CX-5 sử dụng dẫn động bằng thủylực, trợ lực chân không, hai dòng độc lập chéo nhau (một dòng dẫn động chobánh trước bên phải, bánh sau bên trái và một dòng cho bánh trước bên trái,bánh sau bên phải).

Hệ thống phanh xe Mazda CX-5 gồm có hai phần chính: dẫn động phanhvà cơ cấu phanh.

- Dẫn động phanh bố trí trên khung xe gồm: Xy lanh phanh chính, các ốngdẫn dầu đến các cơ cấu phanh và trợ lực phanh sử dụng trợ lực chân không baogồm: Bầu trợ lực, thanh đẩy, là xo, màng ngăn, pít tông, thanh nối, thân van

- Cơ cấu phanh đặt ở bánh xe gồm:

+ Cơ cấu phanh bánh trước: sử dụng phanh đĩa.+ Cơ cấu phanh bánh sau: sử dụng phanh đĩa.

2.4.2 Nguyên lý làm việc chung.

- Khi đạp phanh dầu áp suất cao trong xy lanh phanh chính (3) được khuếchđại bởi trợ lực sẽ được truyền đến các xy lanh bánh xe và thực hiện quá trìnhphanh.

- Nếu có một trong các bánh xe có dấu hiệu tốc độ giảm hơn so với cácbánh khác (sắp bó cứng) tín hiệu này được ECU (7) xử lý và ECU điều khiểnbộ chấp hành phanh (6) (các van điện 2 vị trí) làm việc để giảm áp suất dầutrong xy lanh 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(9) sáng lên và công việc kiểm tra phải được tiến hành thông qua giắc 8 bằngmáy chẩn đoán.

2.4.3 Phân tích kết cấu các cụm cơ bản.

2.4.3.1 Cơ cấu phanh.

Phanh đĩa được dùng phổ biến trên ô tô con và du lịch có vận tốc cao và nócũng được sử dụng trên xe Mazda CX-5 Cơ cấu phanh đĩa được dùng cho cảcơ cấu phanh ở cầu trước và cầu sau thuộc loại cơ cấu phanh có giá di động, kếtcấu gọn nhẹ mà vẫn đem lại hiệu quả phanh tối đa.

a Cơ cấu phanh trước

Cơ cấu phanh bánh trước xe Mazda CX-5 là cơ cấu phanh đĩa có giá diđộng, có khả năng tự điều chỉnh khe hở bằng sự biến dạng của vành khăn làmkín Trong kiểu này, xy lanh công tác được lắp đặt di động trên một hoặc haichốt dẫn hướng có bạc lót bằng cao su, nhờ vậy cơ cấu xy lanh còn có thể dịchchuyển sang hai bên

Hình 2.8 Kết cấu cơ cấu phanh đĩa1 Đĩa phanh; 2 Giá đỡ; 3 Má phanh ngoài; 4 Pít tông

5 Càng phanh; 6 Má phanh trong.

Giá đỡ xy lanh chạy trên bu lông, qua bạc, ống trượt Bạc và ống trượt đượcbôi trơn bằng một lớp mỡ mỏng và được bảo vệ bằng các chụp cao su che bụi.Trên giá sử dụng hai bu lông giá trượt đảm bảo khả năng dẫn hướng của giá đỡxy lanh Pít tông lắp trong giá đỡ xy lanh và có một lỗ dẫn dầu, một lỗ xả khôngkhí Vòng khóa có tác dụng hạn chế dịch chuyển của pít tông, che chắn bụi choxy lanh và pít tông Vòng làm kín vừa làm chức năng bao kín và biến dạng đểtự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh Giá đỡ má phanh ômngoài giá đỡ xy lanh và được giữ bằng ốc bắt giá Các tấm má phanh bắt trêngiá nhờ rãnh, tấm định vị các vòng khóa, và lò xo khóa Chiều dày tấm máphanh 9-12mm Má phanh có rãnh hướng tâm làm mát bề mặt ma sát khiphanh Má phanh còn lắp cốt cữ báo mòn, khi má phanh mòn làm cho cốt cữnày cọ vào đĩa phanh phát tiếng kêu ken két báo hiệu phải thay thế má phanh.Đĩa phanh bắt với moay ơ nhờ bu lông bánh xe Cấu tạo phanh trước thể hiệntrên hình

Hình 2.9 Sơ đồ cấu tạo phanh trước.

* Cấu tạo.

- Đĩa phanh: Được chế tạo từ gang xám, bề mặt làm việc được mài phẳngtrên đĩa phanh có các rãnh xuyên tâm để tạo thành bề mặt có các lỗ thoát nhiệtvà được đặt sát ổ bi moay ơ.

- Má phanh: Có dạng phẳng được chế tạo bằng vật liệu ma sát, má phanh vàxương đĩa được dán với nhau bằng một loại keo đặc biệt Pít tông tác dụng vàoxương của má phanh thông qua một tấm lót

* Nguyên lý hoạt động.

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh trước.1.Càng phanh đĩa; 2.Má phanh đĩa; 3.Rô tô phanh đĩa; 4.Pít tông; 5.Dầu;

a Khi không phanh; b Khi phanh.

Qua hinh 2.10 ta thấy có các trạng thái làm việc:

- Khi không đạp phanh: Do giá đỡ có thể di trượt ngang trên chốt nên nó tựlựa để chọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa phanh hai bênlà như nhau.

- Khi đạp phanh (có thêm trợ lực chân không) sẽ tạo ra áp suất dầu từ xylanh chính đến các pít tông xy lanh phanh bánh xe, làm cho các má phanh đĩa,kẹp vào cả hai bên của rôto phanh đĩa, làm các bánh xe giảm tốc độ

- Khi nhả bàn đạp phanh, không còn áp lực lên pít tông, lúc đó vòng cao suhồi vị sẽ kéo pít tông về vị trí ban đầu, nhả má phanh ra, giữ khe hở tối thiểutheo quy định (tự điều chỉnh khe hở má phanh).

* Ưu điểm, nhược điểm

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

- Làm mát tốt: Phanh đĩa có khả năng làm mát tốt hơn bởi dòng không khíđi qua bề mặt vật liệu ma sát dễ hơn Trên bề mặt đĩa, người ta khoan các lỗ có

tác dụng làm cho không khí giữa hai bề mặt má phanh thoát nhiệt nhanh hơn.Hầu hết các phanh đĩa bánh trước đều có chức năng thông gió bởi chúng đóngvai trò chính (đa số các xe hiện nay đều dẫn động bánh trước) còn phanh đĩaphía sau không có hệ thống làm mát (đĩa không có lỗ) do chúng sinh ít nhiệt.

- Tiếp nhận trực tiếp đủ áp suất phanh: lực ma sát của phanh đĩa tỷ lệ thuậnvới áp suất thủy lực từ xy lanh chính Trong phanh tang trống do đặc tính tựtăng thêm áp lực phanh nên các má phanh tác động không đều.

- Ưu điểm khác của phanh đĩa là các chất gây hại bị loại khỏi bề mặt đĩa dễdàng Nước, dầu hay khí từ vật liệu ma sát dễ dàng thoát ra ngoài, giúp phanhhoạt động tốt hơn Những chất bẩn như bụi, bùn đất khi bám vào bề mặt, gặpmá phanh sẽ bị gạt vào các lỗ thông gió Sau một thời gian, chúng nặng dần vàrơi ra ngoài.

- Bảo dưỡng sửa chữa đơn giản hơn phanh tang trống Do kết cấu có ít cácchi tiết lắp ghép nên công tác bảo dưỡng sửa chữa đơn giản hơn so với phanhtang trống.

- Nhược điểm lớn nhất của phanh đĩa là các chất bẩn, có thể bám vào, gâyăn mòn cơ học hoặc hóa học nhanh nên phải thường xuyên bảo dưỡng Nếu bịăn mòn nhiều, đĩa phanh quá mỏng sẽ khiến quá trình tản nhiệt diễn ra chậm vàphanh có thể bị gãy.

* Cơ cấu điều chỉnh khe hở má phanh

-Vì vòng bít (cao su) của pít tông tự động điều chỉnh khe hở của má phanh,nên không cần điều chỉnh khe hở của phanh bằng tay Trong lúc pít tông dịchchuyển, nó làm cho vòng bít của pít tông thay đổi hình dạng Khi nhả bàn đạpphanh, vòng bít của pít tông trở lại hình dạng ban đầu của nó, làm cho pít tôngrời khỏi đệm của đĩa phanh.

Hình 2.11 Sơ đồ điều chỉnh phanh.

-Do đó, dù đệm của đĩa phanh đã mòn và pít tông đang di chuyển, khoảngdi chuyển trở lại của pít tông luôn luôn như nhau, vì vậy khe hở giữa đệm củađĩa phanh và rôto đĩa phanh được duy trì ở một khoảng cách không đổi

b Cơ cấu phanh sau

- Cơ cấu phanh bánh sau của xe Mazda CX-5 cũng là cơ cấu phanh đĩa, xylanh công tác lắp di động tương tự như cơ cấu phanh trước.

- Đĩa phanh: Được chế tạo từ gang xám, bề mặt làm việc được mài phẳngtrên đĩa phanh và được đặt sát ổ bi moay ơ.

- Tấm ma sát: có dạng phẳng được chế tạo từ thép lá dày từ 4 -5 mm và mộttấm má phanh bằng vật liệu ma sát, má phanh và xương phanh được dán vớinhau bằng một loại keo đặc biệt Pít tông không tác dụng trực tiếp vào xươngcủa má phanh mà thông qua một tấm lót Cấu tạo và nguyên lý hoạt động củacơ cấu phanh sau tương tự như cơ cấu phanh bánh trước.

2.4.3.2 Dẫn động phanh

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

Dẫn động của hệ thống phanh chính bao gồm bàn đạp phanh, xy lanh phanhchính, cơ cấu tín hiệu, các đường ống dẫn và các ống mềm nối ghép giữa xylanh phanh chính và các xy lanh bánh xe.

Dẫn động phanh dầu có ưu điểm phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao (dodầu không bị nén) Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỉ số truyền của dẫnđộng dầu không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh.

Dẫn động phanh của xe Mazda CX-5 là dẫn động thủy lực hai dòng độc lập.Dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xy lanh chính có hai đường dầuđộc lập dẫn đến các bánh xe của ô tô Để có hai đầu ra độc lập người ta sử dụngxy lanh chính kép (loại "tăng đem")

2.4.3.3 Cấu tạo xy lanh phanh chínha Cấu tạo:

Cấu tạo xi lanh chính được thể hiện trên (hình 2.12).

Xi lanh chính là 1 cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thànháp suất thủy lực Hiện nay, xi lanh chính kiểu 2 buồng có 2 pít tông tạo ra ápsuất thủy lực trong đường ống phanh của 2 hệ thống Sau đó áp suất thủy lựcnày tác động lên các càng phanh đĩa hoặc các xi lanh phanh kiểu tang trống.

Xi lanh phanh chình gồm các bộ phận sau:

Hình 2.12 Cấu tạo xi lanh phanh chính

b Nguyên lý hoạt động

* Khi hoạt động bình thường:

- Khi không đạp phanh: Cupben của pisiton số 1 và số 2 nằm giữa cửa vào

và cửa bù làm cho xi lanh và bình dầu thông nhau Piston số 2 bị lực của lò xohồi vị số 2 đẩy sang phải, nhưng không thể chuyển động hơn nữa do có bu lônghãm.

Hình 2.13 Xi lanh phanh chính khi không đạp phanh

- Khi đạp phanh: piston số 1 dịch sang trái, cupben của nó bịt kín cửa hồi

như vậy bịt đường thông giữa xi lanh và bình chứa Nếu piston bị đẩy tiếp nólàm tăng áp suất dầu trong xi lanh áp suất này tác dụng lên xi lanh bánh sau.Do cũng có một áp suất dầu như thế tác dụng lên piston số 2, piston số 2 hoạtđộng giống hệt như piston số 1 và tác dụng lên các xi lanh bánh trước.

- Khi nhả bàn đạp phanh: Các piston bị áp suất dầu và lực lò xo hồi vị đẩy

về vị trí ban đầu Tuy nhiên do dầu không chảy từ xi lanh bánh xe về ngay lậptức, nên áp suất dầu trong xi lanh chính giảm nhanh trong một thời gian ngắn(tạo thành độ chân không) Kết quả là dầu trong bình chứa sẽ chảy vào xi lanhqua cửa vào, qua rất nhiều khe trên đỉnh piston và qua chu vi của cupben Saukhi piston trở về vị trí ban đầu thì dầu từ xi lanh bánh xe dần dần trở về bìnhchứa qua xi lanh chính và các cửa bù Các cửa bù cũng điều hòa sự thay đổi thểtích dầu trong xi lanh do nhiệt độ thay đổi Vì vậy nó tránh cho áp suất dầukhông bị tăng trong xi lanh khi không đạp phanh.

Hình 2.14 Xi lanh phanh chính khi nhả phanh* Khi hoạt động không bình thường

- Rò dầu phía sau xi lanh phanh chính: Khi đạp phanh piston số 1 dịch sang

trái tuy nhiên không sinh ra áp suất dầu ở phía sau của xi lanh.Vì vậy piston số1 nén lò xo hồi vị để tiếp xúc với piston số 2 để đẩy piston số 2 sang trái Pistonsố 2 làm tăng áp suất dầu phía trước xi lanh, vì vậy làm hai phanh nối với phíatrước xi lanh hoạt động.

Hình 2.15 Xi lanh phanh chính khi bị rò rỉ sau* Rò rỉ dầu phía trước xi lanh chính.

Do áp suất dầu không sinh ra ở phía trước xi lanh, piston số 2 bị đẩy sangtrái đến khi nó chạm vào thành xi lanh Khi piston số 1 bị đẩy tiếp sang trái, ápsuất dầu phía sau xi lanh tăng cho phép 2 phanh nối với phía sau xi lanh hoạtđộng.

Hình 2.16 Xi lanh phanh chính khi bị rò rỉ phía trước

c Bộ trợ lực chân không.

* Nhiệm vụ và yêu cầu của bộ trợ lực chân không.

Bộ trợ lực chân không dùng để nâng cao hiệu quả quá trình phanh và cảithiện điều kiện làm việc của người lái xe khi động cơ hoạt động Bộ trợ lực phảiđảm bảo tạo ra tác dụng trợ lực mà không làm mất đi cảm giác lên bàn đạpphanh của người lái, độ nhạy cao và có tính tùy động.

* Cấu tạo trợ lực chân không

Kết cấu bộ trợ lực chân không trên xe Mazda CX-5 được biểu diễn dưới

(hình 2.17): A Buồng áp suất không đổi;

B Buồng áp suất thay đổi;

C Cửa thông với buồng áp suất thay đổi;D Cửa thông với vuồng áp suất không đổi;

Hình 2.17 Kết cấu bộ trợ lực chân không.

1 Vít điều chỉnh; 2 Phớt than trợ lực; 3 Lò xo màng; 4 Ống nối; 5 Thânsau trợ lực; 6 Màng trợ lực; 7 Thân trước trợ lực; 8 Tấm đỡ lò xo; 9 Thânvan; 10 Bu lông; 11 Phớt than van; 12 Cần điều khiển; 13 Lò xo hồi van khí;14 Lọc khí; 15 Lò xo van điều khiển; 16 Van điều khiển; 17 Van khí; 18 Đĩaphản lực; 19 Miếng hãm.

Từ (hình 2.17) ta thấy: Kết cấu bầu trợ lực chân không gồm hai khoang Avà B ngăn cách nhau nhờ vách ngăn, buồng chân không A được nối với ống nạpđộng cơ hoặc bơm chân không thông qua ống nối (4) Van khí (17) nối với cầnđiều khiển van (12), khi không phanh van khí (17) bị kéo sang phải do lò xo hồivan khí (13) khi đó 2 buồng A và B đều có áp suất không đổi Van điều khiển(16) được lắp trên ty đẩy của bàn đạp có tác dụng đóng và mở rãnh không khíngăn cách 2 buồng A và B Màng trợ lực (6) lắp chặt với đế của cần đẩy píttông, phần đế của cần đẩy có rãnh thông giữa buồng A và B.

* Nguyên lý hoạt động

- Khi chưa đạp phanh (cửa A mở, cửa B đóng).

Van khí được nối với cần điều khiển van và bị kéo sang phải bởi lò xo đànhồi van khí Van điều khiển bị đẩy sang trái bởi lò xo van điều khiển Nó làmcho van khí tiếp xúc với van điều khiển, vì vậy không khí ở bên ngoài sau khiđi qua lọc khí bị chặn lại không vào được buồng áp suất thay đổi.Lúc này, van

chân không của thân van bị tách ra khỏi van điều khiển làm cửa A mở, haibuồng được thông với nhau Cả hai buồng đều có áp suất không đổi đó là ápsuất chân không trong họng hút của động cơ Do đó không có độ chênh lệch ápsuất giữa hai phía của pít tông trợ lực nên pít tông bị đẩy sang phải bởi lò xomàng, bộ trợ lực chưa làm việc

- Khi đạp phanh

+ Giai đoạn 1 (cửa A đóng, cửa B đóng).

Khi đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van khí làm cho nó dịch chuyểnsang trái Van điều khiển bị đẩy ép vào van khí bởi lò xo van điều khiển nên nócũng dịch chuyển sang trái đến khi nó tiếp xúc với van chân không làm đóngcửa A Vậy đường thông giữa hai buồng bị bịt lại.

+ Giai đoạn 2 (cửa A đóng, cửa B mở).

Khi van khí dịch chuyển tiếp sang trái, nó tách khỏi van điều khiển Vì vậykhông khí lọt được vào buồng áp suất thay đổi qua cửa B (sau khi đi qua lọckhí) Sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất thay đổi và buồng áp suất khôngđổi làm pittông dịch chuyển sang trái Pittông được gắn liền với thân van nêncần đẩy trợ lực bị đẩy sang trái và làm tăng lực phanh.

- Khi giữ chân phanh (cửa A đóng, cửa B đóng).

Khi giữ chân phanh ở một vị trí nhất định thì cần điều khiển van và van khísẽ không chuyển động nhưng pittông tiếp tục dịch chuyển sang trái do sự chênháp Lúc này van điều khiển vẫn tiếp xúc với van chân không nhờ lò xo van điềukhiển nhưng nó di chuyển cùng pit tông Do van điều khiển dịch sang trái vàtiếp xúc với van khí nên không khí bị ngăn không cho vào buồng áp suất thayđổi

Vì vậy áp suất trong buồng áp suất thay đổi được giữ ổn định Kết quả làkhông có sự thay đổi áp suất ở buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thayđổi Vì vậy pit tông không dịch chuyển nữa và giữ nguyên lực phanh hiện tại.

- Khi nhả phanh (cửa A mở, cửa B đóng).

Khi nhả bàn đạp phanh, cần điều khiển van và van khí bị đẩy sang phải nhờlò xo hồi van khí và phản lực của xylanh phanh chính Nó làm cho van khí tiếpxúc với van điều khiển, cửa B đóng, đường thông giữa khí trời với buồng ápsuất thay đổi bị bịt lại Cùng lúc đó van khí cũng nén lò xo van điều khiển lại.Vì vậy van điều khiển bị tách ra khỏi van chân không làm mở cửa A Khí từbuồng áp suất thay đổi tràn sang buồng áp suất không đổi Sự chênh áp khôngcòn, pit tông bị đẩy lại sang bên phải bởi lò xo màng và trợ lực trở về trạng tháikhông hoạt động.

- Khi không có chân không.

Nếu vì một lý do nào đó mà chân không không tác dụng lên trợ lực phanhthì sẽ không có sự chênh áp giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suấtthay đổi (cả hai buồng được điền đầy không khí) Khi đó trợ lực phanh ở trạngthái không hoạt động, pittông bị đẩy sang phải bởi lò xo màng Tuy nhiên khiđạp phanh, cần điều khiển van bị đẩy sang trái và đẩy vào van khí, đĩa phản lựcvà cần đẩy trợ lực Vì vậy lực từ bàn đạp phanh được truyền đến pittông xylanhphanh chính để tạo ra lực phanh Cùng lúc đó, van khí đẩy vào miếng hãm van(được lắp trong thân van) Cần điều khiển van đẩy cả khối thân van thắng lực lòxo màng để chuyển động sang trái Như vậy phanh vẫn có tác dụng ngay cả khikhông có chân không tác dụng lên trợ lực phanh Tuy nhiên chân phanh sẽ cảmthấy nặng hơn.

* Ưu và nhược điểm của trợ lực chân không:

- Ưu điểm là khả năng dùng nó như một cụm phụ cùng với việc sử dụngnhững bộ phận thông thường của dẫn động thủy lực

- Nhược điểm là kết cấu phức tạp không gọn.

a Cấu tạo của hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS).

Hệ thống chống hãm cứng bánh xe gồm các cụm cơ bản sau:

- Cảm biến tốc độ bánh xe ghi nhận và gửi tín hiệu đến bộ ABS – ECU.- ABS-ECU theo dõi tình trạng của các bánh xe bằng cách tính tốc độ ô tôvà sự thay đổi tốc độ của các bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe Khi phanhABS-ECU điều khiển bộ chấp hành để cung cấp áp suất tối ưu cho mỗi xi lanhbánh xe.

- Cơ cấu chấp hành hoạt động theo tín hiệu điều khiển 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

- Đèn báo ABS: Đèn sáng để báo hiệu cho người lái khi có trục trặc phátsinh trong hệ thống.

b Cấu tạo, nguyên lý làm việc các bộ phận của ABS

Hình 2.18 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe.

a,b- Cấu tạo và bố trí chung;c- Sơ đồ nguyên lý hoạt động;d- Đồ thị đặc tính sức điện động xoay chiều.

- Cấu tạo: Cảm biến tốc độ bánh xe trước và sau bao gồm một nam châmvĩnh cửu gắn với một lõi thép từ, trên lõi có cuộn dây tín hiệu, một rôto cảmbiến dạng bánh răng số lượng của các vấu răng trên bánh xe tuỳ thuộc vào từngkiểu xe.

- Nguyên lý làm việc: Giữa lõi thép từ và các vấu răng của rôto có khoảngcách A Khi rôto cảm biến gắn cùng bánh xe ôtô quay sẽ làm cho mạch từ củanam châm vĩnh cửu khép kín qua lõi thép và cuộn dây luôn thay đổi về chiều vàgiá trị Vì vậy phát sinh trong cuộn dây một sức điện động xoay chiều có đặctính như hình 2.18d Tín hiệu điện áp này sẽ được gửi về ABS-ECU để phântích và xác định trạng thái của bánh xe ô tô khi phanh.

* Bộ chấp hành ABS.

Cấu tạo chung và hình dáng bên ngoài của bộ chấp hành ABS được thể hiệntrên hình vẽ 2.19.

Hình 2.19 Cấu tạo của bộ chấp hành ABS.

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

c Nguyên lý hoạt động của bộ chấp hành ABS

* Khi phanh bình thường ABS không hoạt động:

Khi phanh bình thường tức là lực cản trong cơ cấu phanh còn nhỏ chưa cónguy cơ làm bánh xe bị trượt.