NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Cơ cấu phanh là cơ cấu an toàn chủ động của ô tô, dùng để giảm tốc độ hay dùng và đỗ ôtô trong những trường hợp cần thiết. Nền công nghiệp ô tô đang ngày càng phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng nhanh, mật độ lưu thông trên đường ngày càng lớn. Các xe ngày càng được thiết kế với công suất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh hơn thì yêu cầu đặt ra với cơ cấu phanh cũng càng cao và nghiêm ngặt hơn. Một ô tô có cơ cấu phanh tốt, có độ tin cậy cao thì mới có khả năng phát huy hết công suất, xe mới có khả năng chạy ở tốc độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an toàn và hiệu quả vận chuyển của ô tô. 10% số vụ tai nạn xảy ra trong trường hợp cần dừng khẩn cấp, tài xế đạp phanh mạnh đột ngột làm xe bị rê bánh và trượt đi, dẫn đến mất lái. Hệ thống ABS giúp khắc phục tình trạng này không phụ thuộc vào kỹ thuật phanh của người lái. Ở VN tai nạn giao thông ngày một gia tăng cả về số vụ và tính chất nguy hiểm. Năm 2005 2006 2007 2008 Số vụ tai nạn 15000 15500 16060 16700 Số người chết 11200 12300 14600 15740 Số người bị thương 11840 12140 12410 12780 CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS 2007 1.1. Sơ lược hệ thống phanh trang bị ABS 1.1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh 1.1.1.1. Công dụng Hệ thống phanh dùng để: Giảm tốc độ của ô tô máy kéo 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 máy kéo đứng yên tại 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 quan trọng. Nó đảm bảo cho ô tô, máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc. Nhờ thế ô tô mới có thể phát huy hết khả năng, nâng cao tốc độ và khả năng vận chuyển. 1 1.1.1.2. 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 trường hợp nguy hiểm. Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách và hàng hóa. Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế. Đảm bảo tính ổn định và điều khiển khi phanh. Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng. Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn dịnh trong mọi điều kiện sử dụng. Có khả năng thoát nhiệt tốt. Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển 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: + Phanh làm việc: phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn được gọi là phanh chân. + Phanh dự trữ: dùng phanh ô tô máy kéo khi phanh chính hỏng. +Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn nên còn được gọi là phanh tay. Phanh chậm dần: trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như: xe tải, trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn; xe khách, trọng lượng lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải có loại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để: + Phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc. + Để giảm dần tốc độ ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn. Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của nhau nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận là điều khiển và dẫn động độc lập. Ngoài ra còn để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bình thường. Để có hiệu quả phanh cao: Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn. Phân phối mômen phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh. Muốn vậy lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng. Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng lượng lớn. Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính: gia tốc chậm dần và quãng đường phanh. Ngoài ra cũng có thể sử dụng các chỉ tiêu khác, như: lực phanh hay thời gian phanh. Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng hiệp hội qui định riêng dựa vào nhiều yếu tố, như: nguồn gốc và chủng loại các ô tô đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bị kiểm tra… Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái được cảm giác, điều khiển được đúng cường độ phanh, dẫn động phanh cần phải có cơ cấu đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe. Đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh. Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển cảu ô tô máy kéo khi phanh, sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện sau: Lực phanh trên các bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% lực phanh lớn nhất. Không xảy ra hiện tượng khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì: các bánh xe trước trượt sẽ làm cho ô tô máy kéo bị trượt ngang; các bánh xe sau trượt có thể làm ô tô máy kéo mất tính điều khiển, quay đầu xe. Ngoài ra các bánh xe bị trượt còn gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám. Để đảm bảo yêu cầu này, trên ô tô máy kéo hiện đại người ta sử dụng các bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking SystemABS). 2 1.1.1.3. Phân loại Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh, phanh chia ra các loại: phanh bánh xe và phanh truyền lực. Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra: phanh guốc, phanh đĩa và phanh dải. Theo loại dẫn động, phân chia ra: phanh cơ khí, phanh thủy lực, phanh khí nén, phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau). 1 Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý các loại phanh aPhanh trốngguốc; bPhanh đĩa; c Phanh dải 1.2. Chức năng nhiệm vụ, phân loại và sơ đồ, nguyên lý làm việc 1.2.1. Chức năng nhiệm vụ, phân loại ABS 1.2.1.1. Chức năng nhiệm vụ ABS thực ra là công nghệ điện tử thay thế cho phương pháp phanh hiệu quả nhất (đặc biệt trên mặt đường trơn trượt) là đạp nhả pêđan liên tục, cảm nhận dấu hiệu rê bánh để xử lý. Do việc thực hiện kỹ thuật này không đơn giản mà các chuyên gia ôtô ở hãng Bosch, Đức, đã nghiên cứu, chế tạo cơ cấu ABS bao gồm các cảm biến lắp trên bánh xe (ghi nhận tình trạng hoạt động); bộ xử lý điện tử CPU và thiết bị điều áp (đảm nhiệm thay đổi áp suất trong piston phanh). Trong trường hợp phanh gấp, nếu CPU nhận thấy một hay nhiều bánh có tốc độ quay chậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh còn lại, thông qua bơm và van thủy lực, ABS tự động giảm áp suất tác động lên đĩa (quá trình nhả), giúp bánh xe không bị hãm cứng (hay còn gọi là bó). Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh, máy tính cũng tự động tác động lực trở lại, đảm bảo quá trình hãm. Để thực hiện được điều này, hệ thống sẽ thực hiện động tác ép nhả má phanh trên phanh đĩa khoảng 15 lần mỗi giây, thay vì tác động một lần cực mạnh khiến bánh có thể bị chết như trên các xe không có ABS. Các bộ điều chỉnh lực phanh, bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suất trong 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 lượng bám và tránh quay xe khi phanh). 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS Giảng viên hướng dẫn: Lớp: 20203AT6009001 Khóa: Thành Viên: MSV: 2018602218 HÀ NỘI - 2021 LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS.Lê Đức Hiếu, người trực tiếp hướng dẫn tận tình, chu đáo, ln động viên khích lệ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt thời gian thực khóa luận Em xin chân thành cảm ơn thầy khoa Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trình học tập hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè người thân gia đình ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập Trong suốt q trình làm khóa luận, em cố gắng nỗ lực để hồn thành khóa luận Tuy nhiên kiến thức cịn hạn hẹp, thời gian có hạn nguồn tài liệu cịn hạn chế nên khóa luận em khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận góp ý thầy để khóa luận em hồn thiện Cuối em xin kính chúc thầy cô mạnh khỏe, hạnh phúc thành công công việc sống Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Sinh viên thực DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý loại phanh Hình 1.2 Quá trình phanh có khơng có ABS đoạn đường cong Hình 1.3 Sơ đồ biểu diễn hệ số trượt loại đường .7 Hình 1.4 Sơ đồ phân loại hệ thống ABS Hình 1.5 Các phương pháp điều chỉnh áp suất phanh 10 Hình 1.6 Sơ đồ tổng quát hệ thống chống hãm cứng bánh xe 11 Hình 1.7 Các lực mômen tác dụng lên bánh xe phanh .12 Hình 1.8 Sự thay đổi thơng số phanh có ABS 13 Hình 1.9 Sự thay đổi áp suất dẫn động (a) gia tốc chậm dần bánh xe (b) phanh có ABS .14 Hình 1.10 Quá trình phanh điển hình mặt đường trơn khơng có ABS 15 Hình 1.11 Q trình phanh điển hình ơtơ có trang bị ABS [4] 15 Hình 1.12 Sơ đồ ABS kênh cảm biến 16 Hình 1.13 Sơ đồ ABS kênh cảm biến 16 Hình 1.14 Sơ đồ ABS kênh cảm biến 17 Hình 1.15 Sơ đồ ABS kênh cảm biến 18 Hình 1.16 Sơ đồ tổng thể xe TOYOTA VIOS .21 Hình 1.17: Kết cấu ly hợp .22 Hình 1.18: Mặt cắt biến mô thủy lực hộp số tự động 24 Hình 1.19 Bộ phận dẫn hướng loại đòn hệ thống treo độc lập 25 Hình 1.20 Hệ thống treo phụ thuộc kiểu dầm xoắn chữ H –Eta beam 25 Hình 1.21 Sơ đồ cường hoá lái .26 Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS xe TOYOTA VIOS 28 Hình 2.2 Khi phanh bình thường 29 Hình 2.3 Giai đoạn trì (giữ) áp suất 30 Hình 2.4 Giai đoạn giảm áp 31 Hình 2.5 Giai đoạn tăng áp 32 Hình 2.6: Dẫn động phanh thủy lực 33 Hình 2.8: Sơ đồ dẫn động kiểu hai dòng riêng biệt .34 Hình 2.9: Sơ đồ dẫn động kiểu dòng chéo, kết hợp trợ lực 35 Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý trợ lực chân khơng 36 Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lý trợ lực chân không kết hợp thủy lực 38 Hình 2.12: Sơ đồ nguyên lý trợ lực chân khơng đơng trục 40 Hình 3.1: Kết cấu đĩa phanh có xẻ rãnh thơng gió 44 Hình 3.2: Cơ cấu phanh trước .45 Hình 3.3: Biến dạng đàn hồi vịng làm kín .46 Ưu nhược điểm: .47 Hình 3.4: Kết cấu xy lanh 48 Hình 3.5: Cảm biến tốc độ bánh xe trước .49 Hình 3.6 : Cảm biến tốc độ bánh xe sau 49 Hình 3.7: Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc cảm biến tốc độ bánh xe .50 Hình3.8: Bầu trợ lực .54 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Kết thí nghiệm phanh ơtơ du lịch có trang bị ABS 14 Bảng 1-2 Các thông số kỹ thuật xe TOYOTA VIOS 18 Bảng 1-3 : Thông số kỹ thuật 21 MỤC LỤC PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ LỜI CAM KẾT LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Lý chọn đề tài CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS 2007 1.1 1.1.1 1.2 Sơ lược hệ thống phanh trang bị ABS Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh Chức nhiệm vụ, phân loại sơ đồ, nguyên lý làm việc .4 1.2.1 Chức nhiệm vụ, phân loại ABS 1.2.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc, số sơ đồ điển hình 11 1.3 Giới thiệu tởng quan về xe Toyota Vios .18 1.3.1 Giới thiệu động 21 1.3.2 Hệ thống truyền lực 22 1.3.3 Hệ thống treo 24 1.3.4 Hệ thống lái .26 1.3.5 Hệ thống điều hịa khơng khí 26 CHƯƠNG 2: SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS .28 2.1 2.2 Sơ đồ cấu tạo của hệ thống phanh ABS xe Toyota Vios .28 Nguyên lý làm việc của hệ thông phanh ABS xe Toyota Vios 28 2.2.1 Khi không phanh .28 2.2.2 Khi phanh ABS chưa làm việc 29 2.2.3 2.3 Khi phanh ABS làm việc .30 Một số kiểu dẫn động phanh 32 2.3.1 Dẫn động phanh chính kiểu khí 32 2.3.2 Dẫn động phanh kiểu thủy lực .32 2.3.3 Dẫn động phanh chính khí nén 41 2.3.4 Dẫn động phanh khí nén - thủy lực kết hợp 41 CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE Ô TÔ TOYOA VIOS 44 3.1 Đặc điểm kết cấu các bộ phận chính .44 3.1.1 Cơ cấu phanh 44 3.1.2 Xy lanh 47 3.1.3 Các cảm biến 48 3.1.4 Khối điều khiển điện tử ECU 51 3.1.5 Khối thuỷ lực- điện tử (Electric-hydraulic Unit) 53 3.1.6 Bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD) 53 3.1.7 Trợ lực phanh 54 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THAY DẦU PHANH CỦA HỆ THƠNG PHANH ABS TRÊN XE Ô TÔ VIOS 2007 56 4.1 Những công việc bảo dưỡng cần thiết: 57 4.2 Những điều cần biết về dầu phanh: .58 4.3 Cách thay dầu: .58 4.4 Khi sử dụng dầu phanh cần chú ý: 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO .60 KẾT LUẬN 62 LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần nhu cầu xã hội ngày phát triển, kéo theo hoạt động đời sống xã hội phát triển theo xu hướng đại hóa nên địi hỏi phải có phương tiện phục vụ nhu cầu cho người Do song song với phát triển ngành nghề cơng nghệ tơ có thay đổi lớn Kèm theo phát triển xã hội nhu cầu người ngày có địi hỏi cao mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu nhiễm mơi trường, vấn đề an toàn đặt lên hàng đầu Sau nhiều năm nghiên cứu ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đạt được, nhà sản xuất bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh ABS với tính ưu việt: Chống bó cứng bánh xe phanh, ổn định hướng,… Nhằm hạn chế tai nạn đáng tiếc xảy trình vận hành xe Từ đó, với kiến thức học hướng dẫn tận tình giáo viên, em định thực đề tài: “ KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS 2007 ’’ Trong thời gian thực đề tài thời gian có hạn kiến thức cịn hạn chế nên q trình thực khơng tránh khỏi thiếu sót định Em mong giúp đỡ, đóng góp ý kiến quý thầy cô tất bạn để đề tài hồn thiện Cuối em xin trân thành cảm ơn thầy … thầy giáo, bạn giúp em hồn thành đồ án Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2021 Sinh viên thực Phạm Quốc Bảo LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Cơ cấu phanh cấu an toàn chủ động ô tô, dùng để giảm tốc độ hay dùng đỗ ôtô trường hợp cần thiết Nền công nghiệp ô tô ngày phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng nhanh, mật độ lưu thông đường ngày lớn Các xe ngày thiết kế với công suất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh yêu cầu đặt với cấu phanh cao nghiêm ngặt Một tơ có cấu phanh tốt, có độ tin cậy cao có khả phát huy hết cơng suất, xe có khả chạy tốc độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an tồn hiệu vận chuyển tô 10% số vụ tai nạn xảy trường hợp cần dừng khẩn cấp, tài xế đạp phanh mạnh đột ngột làm xe bị rê bánh trượt đi, dẫn đến lái Hệ thống ABS giúp khắc phục tình trạng khơng phụ thuộc vào kỹ thuật phanh người lái Ở VN tai nạn giao thông ngày gia tăng số vụ tính chất nguy hiểm Năm Số vụ tai nạn Số người chết Số người bị thương 2005 2006 2007 2008 15000 11200 11840 15500 12300 12140 16060 14600 12410 16700 15740 12780 CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS 2007 1.1 Sơ lược hệ thống phanh trang bị ABS 1.1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh 1.1.1.1 Công dụng Hệ thống phanh dùng để: - Giảm tốc độ ô tô máy kéo cho dến dừng hẳn đến tốc độ cần thiết - Ngồi hệ thống phanh cịn có nhiệm vụ giữ cho tơ máy kéo đứng yên chỗ mặt dốc nghiêng hay mặt đường ngang Với công dụng vậy, hệ thống phanh hệ thống đặc biệt quan trọng Nó đảm bảo cho tơ, máy kéo chuyển động an toàn chế độ làm việc Nhờ ô tô phát huy hết khả năng, nâng cao tốc độ khả vận chuyển [1] 1.1.1.2 Yêu cầu của hệ thống phanh Hệ thống phanh cần đảm bảo yêu cầu sau: - Làm việc bền vững, tin cậy - Có hiệu phanh cao phanh đột ngột với cường độ lớn trường hợp nguy hiểm - Phanh êm dịu trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi an tồn cho hành khách hàng hóa - Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên cần thiết, thời gian khơng hạn chế - Đảm bảo tính ổn định điều khiển phanh - Khơng có tượng tự phanh bánh xe dịch chuyển thẳng đứng quay vòng - Hệ số ma sát má phanh với trống phanh cao ổn dịnh điều kiện sử dụng - Có khả thoát nhiệt tốt Là loại xy lanh kép thiết kế cho mạch dầu bị hỏng mạch dầu khác tiếp tục làm việc nhằm cung cấp lượng dầu tối thiểu để phanh xe Đây thiết bị an toàn xe Ở vị trí chưa làm việc, piston bị đẩy vị trí ban đầu lị xo hồi vị, khoang phía trước piston nối thơng với bình chứa qua lỗ cung cấp dầu (6) Khi phanh piston bị đẩy sang trái ép dầu phía trước piston đến xy lanh bánh xe Khi nhả phanh đột ngột dầu phía sau piston chui qua lỗ bù, bù vào khoảng khơng gian phía trước đầu piston 10 11 Hình 3.4: Kết cấu xy lanh 1-Lị xo; 2-Lỗ bù dầu; 3- Piston; 4-Nút làm kín; 5-Bình chứa dầu phanh ;6Piston; 7- Vòng chặn; 8- Chốt tuỳ; 9- Lò xo; 10-Cụm van ngược; 11-Cụm van ngược 47 3.1.3 Các cảm biến Là cảm biến riêng biệt cho từng bánh xe, nhận truyền tín hiệu tốc độ bánh xe cho khối điều khển điện tử ECU Cảm biến tốc độ bánh xe thực chất máy phát điện cỡ nhỏ Cấu tạo gồm: - Rơ to: Có dạng vịng răng, dẫn động quay từ trục bánh xe hay trục truyền lực - Stato: Là cuộn dây quấn nam châm vĩnh cửu Hình 3.5: Cảm biến tốc độ bánh xe trước 1- Nam châm vĩnh cửu; 2- Cuộn dây điện;3- Rôto cảm biến; 4-Rôto cảm biến; 5-Cảm biến tốc độ 48 Hình 3.6 : Cảm biến tốc độ bánh xe sau 1- Nam châm vĩnh cửu; 2- Cuộn dây điện; 3- Cảm biến tốc độ, 4-Cảm biến tốc độ , 5-Rôto cảm biến Bộ cảm biến làm việc sau (hình 3.7): - Khi vịng ngang qua nam châm từ thơng qua cuộn dây tăng lên ngược lại, qua từ thơng giảm Sự thay đổi từ thông tạo suất điện động thay đổi cuộn dây truyền tín hiệu đến điều khiển điện tử - Bộ điều khiển điện tử sử dụng tín hiệu tần số điện áp đại lượng đo tốc độ bánh xe Bộ điều khiển điện tử kiểm tra tần số truyền tất cảm biến kích hoạt hệ thống điều khiển chống hãm cứng cảm biến cho biết bánh xe có khả bị hãm cứng - Tần số độ lớn tín hiệu tỷ lệ thuận với tốc độ bánh xe Khi tốc độ bánh xe tăng lên tần số độ lớn tín hiệu thay đổi theo ngược lại Hình 3.7: Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc cảm biến tốc độ bánh xe 49 1- Rôto cảm biến; 2- Cuộn dậy; 3- Nam châm vĩnh cửu [8] 3.1.4 Khối điều khiển điện tử ECU ECU não bộ, trung tâm điều khiển hệ thống, gồm hai vi xử lý mạch khác cần thiết cho hoạt động ECU nhận biết tốc độ quay bánh xe, tốc độ chuyển động tịnh tiến xe nhờ tín hiệu truyền từ cảm biến tốc độ bánh xe Trong phanh giảm tốc độ xe tùy theo lực đạp phanh, tốc độ xe lúc phanh, điều kiện mặt đường ECU giám sát điều kiện trượt bánh xe mặt đường nhờ kiểm tra thay đổi tốc độ bánh xe phanh Nó xử lý phát tín hiệu điều khiển cho khối thuỷ lực cung cấp giá trị áp suất tốt xi lanh bánh xe để điều chỉnh tốc độ bánh xe, trì lực phanh lớn từ 10 ÷ 30% tỷ lệ trượt [16] Ngồi ECU thực chức tự kiểm tra cho ngừng chức ABS phát hệ thống có trục trặc (như: Thiếu dầu, không đủ áp suất trợ lực tín hiệu từ cảm biến tốc độ, …) lúc hệ thống điều khiển điện tử ngưng hoạt động cho phép hệ thống phanh tiếp tục làm việc hệ thống phanh bình thường, khơng có ABS Những trục trặc hệ thống cảnh báo bằng đèn ABS bảng điều khiển Việc xác định xác vị trí tình trạng hư hỏng tiến hành thông qua mã chẩn đoán theo tần suất thời gian thể đèn cảnh báo Các tín hiệu vào đến vi xử lý xử lý cách độc lập Chỉ kết có tính đồng ECU điều khiển khối thủy lực - điện tử Nếu tín hiệu vào khơng đồng – chẳn hạn hệ thống khóa cứng bánh xe bị lỗi cầu chì phanh đảm bảo hoạt động theo phanh bình thường Đồng thời, đèn cảnh báo táp-lơ sáng lên để báo cho người lái biết Các tín hiệu truyền từ cảm biến tốc độ đến ECU chuyển đổi thành tín hiệu sóng vng bằng khuyếch đại đường vào 50 Tần số tín hiệu cung cấp phù hợp với giá trị tốc độ, gia tốc giảm tốc bánh xe đến ECU Khi người lái xe tác dụng lên bàn đạp phanh, bánh xe giảm tốc đến giá trị khác nhau: Bằng việc so sánh tốc độ bánh xe với tốc độ tham khảo (reference speed) hệ thống ln kiểm tra độ trượt bánh xe Nếu lực phanh nguyên nhân làm bánh xe trượt bánh xe khác, ECU điều khiển van điện từ khối thủy lực – điện tử làm giảm lực phanh bánh trượt Hệ thống ABS can thiệp bằng việc tính tốn ngưỡng giảm tốc, gia tốc trượt bánh xe Ngay mối liên hệ ngưỡng gia tốc/giảm tốc trượt vượt giới hạn, ECU điều khiển van điện từ khối thủy lực – điện tử bằng cách điều chỉnh áp suất phanh theo giai đoạn gia tăng, trì giảm áp suất ECU điều khiển giai đoạn khác ứng với cung cấp xung cường độ điện khác đến van điện từ Trong điều kiện giảm lực phanh phân chia mômen không (trượtaquaplaning), ECU nhận biết nhờ cảm biến số vòng quay bánh xe với điều kiện bất thường, truyền động bánh xe chủ động có khuynh hướng quay tốc độ khác [11] ECU trang bị mạch an tồn hệ thống kiểm sốt có hiệu lực khởi động vận hành Mạch an toàn hoạt động theo nguyên tắc tự kiểm tra Khi bật khóa, hệ thống kiểm tra ECU, van điều khiển điện từ kết nối cảm biến: Nếu kết OK, đèn cảnh báo ABS sáng lên bảng tap-lô tắt sau giây Sau khởi động động cơ, hệ thống chạy van điện từ bơm hồi để kiểm tra sau đạt tốc độ ứng với km/h; Khi đạt vận tốc 24km/h hệ thống kiểm tra tín hiệu tốc độ bánh xe 51 Khi di chuyển, hệ thống thường xuyên kiểm tra vận tốc chu vi (peripheral speed) bánh xe so với tốc độ tham khảo (reference speed), điều kiện nhớ điều khiển hoạt động hai rơle Khi di chuyển, hệ thống thường xuyên kiểm tra điện áp bình ắc quy 3.1.5 Khới thuỷ lực- điện tử (Electric-hydraulic Unit) Gồm có hai phần gắn liền nhau: Khối điện tử khối thủy lực-điện tử ECU điều khiển khối thủy lực-điện tử theo tín hiệu truyền từ cảm biến so với đồ mà chương trình nạp sẵn nhớ Khối thủy lực nối đến xy lanh chi tiết hệ thống phanh ABS bằng ống dẫn hệ thống phanh Như vậy, khối thủy lực điện tử có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất dẫn động phanh theo tín hiệu điều khiển ECU, tránh cho bánh xe khỏi bị hãm cứng phanh Hệ thống bơm hồi dầu gồm có rơle mơ tơ bơm, hoạt động nhờ tín hiệu từ ECU bơm dầu đến pittơng xy lanh để bù lại lượng dầu xả bình chứa ABS làm việc [10] 3.1.6 Bợ phân phối lực phanh điện tử (EBD) Khi xe trang bị ABS có nghĩa chức EBD có sẵn Chức thay van điều tải trọng (LAV) dùng thay hệ thống phanh thường Chức EBD phần mềm đưa thêm vào chương trình ABS truyền thống Khơng địi hỏi thêm phận Chức EBD cho phép kiểm soát nhạy bánh xe sau Điều có hiệu phanh trạng thái bình thường khơng có kiểm sốt ABS Ngược lại với LAV, với kiểm soát EBD lực phanh định trượt bánh xe áp lực phanh hay tải trọng xe 52 Phân phối lực phanh điện tử cho phép giảm áp lực phanh cho phanh bánh sau phụ thuộc vào trượt bánh xe Điều cải thiện tình trạng ổn định lái so với hệ thống truyền động Việc giảm áp lực phanh cho bánh sau quy định cách thức pha giữ áp lực Sự bó cứng bánh xe sau ngăn ngừa với trợ giúp việc điều chỉnh điện tử đặc biệt Động bơm không chạy EBD hoạt động.Tuy nhiên, bánh xe có liên quan có khuynh hướng bị bó cứng kiểm sốt ABS khởi động mô-tơ bơm hoạt động Trong kiểm sốt EBD hoạt động mạch dầu phanh sau kích hoạt Đèn cảnh báo hệ thống phanh EBD sáng lên trường hợp có cố hệ thống EBD Kiểm sốt EBD khơng cịn tác dụng Kiểm sốt EBD bị hỏng khơng có nghĩa chức EBD bị hỏng [9] 3.1.7 Trợ lực phanh Hình3.8: Bầu trợ lực 1- Piston; 2- Van chân khơng; 3- Van khơng khí; 4- Vịng cao su; 5- Cần đẩy; 6- Phần tử lọc; 7- Vỏ Trợ lực phanh dùng loại trợ lực chân khơng Nó phận quan trọng, giúp người lái giảm lực đạp lên bàn đạp mà hiệu phanh 53 cao Trong bầu trợ lực có piston van dùng để điều khiển làm việc hệ thống trợ lực đảm bảo tỉ lệ lực đạp lực phanh Nguyên lý làm việc trợ lực chân không: Bầu trợ lực chân khơng có hai khoang A B phân cách piston (hoặc màng) Van chân không 2, làm nhiệm vụ: Nối thông hai khoang A B nhả phanh cắt đường thông chúng đạp phanh Van khơng khí 3, làm nhiệm vụ: cắt đường thơng khoang A với khí nhả phanh mở đường thông khoang A đạp phanh Vòng cao su cấu tỷ lệ: Làm nhiệm vụ đảm bảo tỷ lệ lực đạp lực phanh Khoang B bầu trợ lực luôn nối với đường nạp động qua van chiều, thường xun có áp suất chân không Khi nhả phanh: van chân không mở, khoang A thơng với khoang B qua van có áp suất chân khơng Khi phanh: người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần dịch chuyển sang phải làm van chân không đóng lại cắt đường thơng hai khoang A B, cịn van khơng khí mở cho khơng khí qua phần tử lọc vào khoang A Ðộ chênh lệch áp suất hai khoang A B tạo nên áp lực tác dụng lên piston (màng) bầu trợ lực qua tạo nên lực phụ hỗ trợ người lái tác dụng lên piston xylanh chính, ép dầu theo ống dẫn (dòng 2) đến xylanh bánh xe để thực trình phanh Khi lực tác dụng lên piston tăng biến dạng vòng cao su tăng theo làm cho piston dịch phía trước so với cần 5, làm cho van khơng khí đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức lực trợ lực không đổi Muốn tăng lực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần lại dịch chuyển sang phải làm van khơng khí mở cho khơng khí thêm vào khoang A Ðộ chênh áp tăng lên, vòng cao su biến dạng nhiều làm piston dịch phía trước so với cần 5, làm cho van khơng khí đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi tỷ lệ với lực đạp Khi lực phanh đạt cực đại van khơng khí mở hồn tồn độ chênh áp hay lực trợ lực đạt giá trị cực đại 54 Bộ trợ lực chân hiệu thấp, nên thường sử dụng ô tô du lịch tải nhỏ [10] 55 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THAY DẦU PHANH CỦA HỆ THƠNG PHANH ABS TRÊN XE Ô TÔ VIOS 2007 Hệ thống phanh xe giữ vai trị quan trọng Nó dùng để giảm tốc độ chuyển động, dừng giữ xe trạng thái đứng yên Vì hư hỏng làm an toàn gây tai nạn xe vận hành Trong q trình sử dụng ơtơ hệ thống phanh phát sinh hư hỏng như: phanh không ăn, phanh ăn không đều, phanh nhả kém bị kẹt Phanh khơng ăn khơng giảm được tốc độ ôtô kịp thời điều kiện bình thường tình phức tạp nguyên nhân gây tai nạn Ngun nhân phanh khơng ăn phần dẫn động thủy lực khơng kín để khơng khí lọt vào hệ thống thiếu dầu, phận điều chỉnh cấu truyền động cấu phanh bị hỏng Ngồi cịn má phanh đĩa phanh bị mịn dính dầu Có thể phát mối nối bị hở vào rò chảy dầu phần truyền động thủy lực Nếu phần dẫn động thủy lực có khơng khí lọt vào đạp phanh khơng thấy sức cản rõ rệt Vì đạp phanh áp suất khơng truyền vào dầu cịn khơng khí lọt vào hệ thống bị nén, áp suất truyền vào cấu ép không đủ ép má phanh vào đĩa phanh Ðể khắc phục tượng ta phải tiến hành xả khơng khí khỏi hệ thống truyền động thủy lực Tuy nhiên cần kiểm tra dầu xy lanh phanh cần đổ thêm dầu vào Khi thay dầu hệ thống truyền động thủy lực phải tháo rời rửa thổi xilanh phanh chính, xilanh bánh xe ống dẫn đầu Ðổ dầu vào hệ thống tiến hành trình tự xả khơng khí Dầu lọt vào má phanh tang trống qua vòng chắn dầu bị hỏng Vòng chắn dầu hỏng phải thay dùng xăng rửa má phanh đĩa phanh đệm má phanh dùng dũa bàn chải sắt đánh 56 Nếu má phanh bị mịn thay ý đặt đinh tán cho đầu đinh thấp bề mặt má phanh theo yêu cầu Phanh khơng ăn má phanh điều chỉnh cấu truyền động cấu phanh bị hỏng ống dẫn bị tắc chi tiết dẫn động bị kẹt Ðể khắc phục ta cần có điều chỉnh cấu truyền động bôi trơn chi tiết thông ống dẫn Phanh bó bị kẹt nguyên nhân lò xo hồi vị guốc phanh bị gẫy má phanh bị dính cứng với đĩa phanh, vịng làm kín bị nở piston bị kẹt xylanh bánh xe Khi phanh phải tăng lực đạp lên bàn đạp dấu hiệu chủ yếu hư hỏng trợ lực Những hư hỏng trợ lực chân khơng: Ớng dẫn từ buồng chân khơng tới trợ lực bị hỏng Van khơng khí khơng hoạt động Bình lọc trợ lực bị tắc Ngồi ra, trợ lực làm việc không tốt điều chỉnh chạy ralăngti không 4.1 Những công việc bảo dưỡng cần thiết: Hàng ngày cần phải kiểm tra trình trạng độ kín khít ống dẫn,kiểm tra hành trình tự hành trình làm việc bàn đạp phanh cần thiết phải điều chỉnh Kiểm tra cấu truyền động hiệu lực phanh tay xả cặn bẩn khỏi bầu lọc khí Kiểm tra hoạt động xilanh Kiểm tra mức dầu bầu chứa xy lanh Kiểm tra cần điều chỉnh khe hở đĩa phanh má phanh Cũng kiểm tra hiệu lực phanh ôtô chuyển động Trong trường hợp cần tăng tốc độ ôtô lên tới 30 (km/h) đạp phanh hãm ôtô để kiểm tra 57 Phanh tay coi tốt ôtô dừng đường dốc 16% mà không bị trôi 4.2 Những điều cần biết về dầu phanh: -Là huyết mạch hệ thống phanh thủy lực tơ, dầu phanh đóng vai trị định cho vận hành an tồn tơ Khác với loại dầu mỡ bôi trơn dùng để giảm thiểu ma sát, làm mát ổ trục máy, bao kín khe hở piston, xylanh, dầu phanh lại đảm bảo vai trò truyền lực chủ yếu Do mang đặc tính khơng chịu nén chất lỏng nên dầu phanh truyển lực tác dụng từ bàn đạp phanh đến phận hệ thống phanh cách xác Chức truyền lực phải địi hỏi dầu có độ nhớt cao số độ nhớt lại nhỏ Tính chất hóa lý dầu phanh phải ổn định, độ bay thấp điều đặc biệt ko có bọt -Dầu phanh hút ẩm nhanh khơng khí Điều làm điểm sôi dầu hạ xuống giảm độ bảo vệ chống sôi, tượng phát sinh từ bọt hệ thống khiên tay phanh bị nhẹ hồn tồn khả kìm hãm -Trong thời gian sử dụng dầu phanh hấp thụ ẩm qua lỗ thông cốc dầu qua cốc dẫn, thấy phanh kém phải thay dầu -Ngoài nguy hiểm nhiễm nước, bụi bẩn, dầu phanh dễ bị nhiểm chất khác nhớt đông dẫn đến hư hỏng [13] 4.3 STT Cách thay dầu: Các bước công việc Bước 1: Chuẩn bị Nội dung công việc Yêu cầu kĩ thuật Tuốc nơ vít , cờ lê, Phải đảm bảo - Dầu phanh Bước 2: Mở nắp - Giẻ khơ Kiểm tra bình chứa dầu Bước 3: Hút bỏ - lượng Biết lượng dầu bình Dùng xylanh hút 58 hoạt động hồn tồn dầu bình dừng phần dầu lại bỏ phần dầu cịn lại bình bình Bước 4: Thêm dầu - Sau hút dầu cũ Tránh đổ dầu phanh xong đổ dầu vào cho đầy bình Bước 5:Nơi ốc xả - Sau cho dầu vào Để ỹ kĩ lượng dầu air thêm dầu cho bình nơi ốc xả chảy đủ air cho dầu đẩy dầu cũ ra, thấy màu dầu chảy khơng có bọt văn lại - Sau thêm dầu vào bình cho đủ đóng lại Chú ý : Dầu cốc nằm khoảng vạch upper lower ( Hoặc đầy với cốc có vạch MIN ) Tránh để dầu bắn vào mặt, dầu độc hại gay mắt 4.4 Khi sử dụng dầu phanh cần chú ý: - Thay dầu phanh xe chạy 10.000 km - Không dùng lẫn dầu phanh, dầu phanh hãng có phụ gia khác - Dầu phanh DOT3 DOT4 ăn sơn mạnh nên tránh để dầu dính vào vỏ thân xe để khỏi bị rộp sơn [14] 59 Tài Liệu Tham Khảo [1] Nguyễn Hữu Cẩn - Dư Quốc Thịnh - Phạm Minh Thái - Nguyễn Văn Tài - Lê Thị Vàng “Lý thuyết ôtô máy kéo” NXB khoa học kỹ thuật [2] [3] - Hà Nội; 1998 Nguyễn Khắc Trai, Cơ sở thiết kế ô tô, NXB giao thơng vận tải, 2006 Nguyễn Hồng Việt, “Kết cấu tính tốn ơtơ”,Tài liệu lưu hành nội [4] khoa khí Giao Thơng; Ðại Học Ðà Nẵng; Ðà Nẵng 2003 Ngơ Hắc Hùng, Kết cấu tính tốn ô tô, Nhà xuất giao thông vận [5] tải, 2008 Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Ðình Kiên, “Thiết kế tính tốn ơtơ máy kéo” [6] [7] NXB Ðại học trung học chuyên nghiệp - Hà Nội; 1985 Nguyễn Khắc Trai, Kết cấu ô tô, NXB Bách Khoa, 2010 Lê Văn Nghĩa, Giáo trình cấu tạo khung gầm ô tô, Trường CÐ Giao [8] thông Vận tải Tp.HCM, 2010 PGS-TS Đỗ Văn Dũng, "Trang bị điện điện tử tơ đại", TP.Hồ Chí Minh: Nhà xuất Đại học quốc gia, 2004 [9] Nguyễn Văn Chất, Giáo trình trang bị điện tơ, NXB Giáo dục, 2009 [10] Nguyễn Hoàng Việt, “Bộ điều chỉnh lực phanh -hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh ABS”,Tài liệu lưu hành nội khoa khí Giao Thông; Ðại Học Ðà Nẵng; Ðà Nẵng 2003 [11] Robert Bosch GmH, Bosch Automotive Electrics and Automotive Electronics, Springer, 2007 [12] Nguyễn Ngọc Phương, Hệ thống điều khiển bằng khí nén, NXB Giáo dục, 2010 [13] P.GS T.S Nguyễn Khắc Trai, “ Kĩ thuật chuẩn đốn tơ ’’, NXB giao thơng vận tải, 2004 [14] Hồng Đình Long, Giáo trình Kỹ Tht Sửa Chữa Ơ Tơ, NXB Giáo dục, 2009 [15] http://www.TOYOTA.com [16] https://vi.wikipedia.org 60 KẾT LUẬN Qua việc phân tích ngun lý tính tốn phanh ABS ta thấy q trình phanh xe có trang bị ABS đạt hiệu tối ưu, có nhiều ưu điểm hẳn so với xe không trang bị ABS, đảm bảo đồng thời hiệu phanh tính ổn định cao, ngồi cịn giảm mài mịn nâng cao tuổi thọ cho lốp Hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh ABS (Anti-lock Braking System) ngày trở nên phổ biến Nó hệ thống an tồn chủ động ơtơ, góp phần giảm thiểu tai nạn nguy hiểm xảy vận hành điều khiển q trình phanh cách tối ưu Tìm hiểu hệ thống phanh ABS xe cho phép người sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn kiểm định làm việc cách tối ưu nhằm nâng cao hiệu làm việc hệ thống 61 ... VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS 2.1 Sơ đồ cấu tạo của hệ thớng phanh ABS xe Toyota Vios Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS xe TOYOTA VIOS 1,6- Đĩa phanh; 2-Xi lanh ; 3-Bầu... thống phanh ABS xe Toyota Vios .28 Nguyên lý làm việc của hệ thông phanh ABS xe Toyota Vios 28 2.2.1 Khi không phanh .28 2.2.2 Khi phanh ABS chưa làm việc 29 2.2.3 2.3 Khi phanh ABS. .. CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS 2007 1.1 1.1.1 1.2 Sơ lược hệ thống phanh trang bị ABS Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh Chức nhiệm