Tính toán, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch 4 chỗ dựa trên xe honda civic 1 8e 2010

6 2.2 Cấu tạo hệ thống phanh trên xe Honda Civic 1.8E 2010 Hình 2.2 Cấu tạo hệ thống phanh trên xe Honda Civic 1.8E 2010 2.2.1 Cơ cấu phanh Trên xe Honda Civic cơ cấu phanh được sử dụ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

TP.Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH

XE DU LỊCH 4 CHỖ DỰA TRÊN XE HONDA CIVIC 1.8E 2010

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

GVHD: TS Nguyễn Văn Nhanh

ix

MỤC LỤC PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI Error! Bookmark not defined.

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ i

LỜI CẢM ƠN vi

TÓM TẮT vii

ABSTRACT viii

MỤC LỤC ix

DANH SÁCH CÁC HÌNH xii

DANH SÁCH CÁC BẢNG xvi

LỜI MỞ ĐẦU xvii

Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 1

1.3 Nhiệm vụ đề tài 1

1.4 Phương pháp nghiên cứu 2

1.5 Kết quả đạt cần đạt được 3

1.6 Kết cấu đồ án 3

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HONDA CIVIC 1.8E 2010 4

2.1 Thông số kỹ thuật 4

x

2.2 Cấu tạo hệ thống phanh trên xe Honda Civic 1.8E 2010 6

2.2.1 Cơ cấu phanh 6

2.2.2 Dẫn động phanh 8

2.2.3 Bộ trợ lực phanh 10

2.2.4 Hệ thống chống bó cứng phanh ABS 13

2.3 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh của xe Honda Civic 1.8E 2010 20

2.3.1 Tính toán, kiểm nghiệm moment phanh cần thiết cho cơ cấu phanh 20 2.3.2 Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh xe Honda Civic 1.8E 2010 22

2.3.3 Tính toán kiểm nghiệm dẫn động phanh 24

Chương 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH 4 CHỖ 37

3.1 Thông số đầu vào 37

3.2 Tính toán hệ thống phanh cho xe du lịch 4 chỗ 38

3.2.1 Xác định moment phanh cần thiết cho cơ cấu phanh 38

3.2.2 Tính toán cơ cấu phanh 40

3.2.3 Tính toán dẫn động phanh 45

3.3 Quy trình thiết kế hệ thống phanh trên SolidWorks 59

Chương 4: MÔ PHỎNG VÀ KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG CHỐNG BÓ CỨNG PHANH ABS TRÊN PHẦN MỀM CARSIM 83

4.1 Quy trình mô phỏng và kiểm nghiệm trên phần mềm Carsim 83

xi

4.2 Đánh giá kết quả 97

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 105

5.1 Kết luận 105

5.2 Hướng phát triển đề tài 106

TÀI LIỆU THAM KHẢO 108

xii

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Honda Civic 1.8E 2010 4

Hình 2.2 Cấu tạo hệ thống phanh trên xe Honda Civic 1.8E 2010 6

Hình 2.3 Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động 8

Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống phanh dầu thủy lực 9

Hình 2.5 Kết cấu của bộ cường hoá chân không 12

Hình 2.6 Sơ đồ khối bộ điều khiển hệ thống ABS 13

Hình 2.7 Điều khiển tốc độ bánh xe 14

Hình 2.8 Cấu tạo bộ chia dầu 15

Hình 2.9 Sơ đồ khối mạch điều khiển dầu 15

Hình 2.10 khi phanh làm việc bình thường 16

Hình 2.11 Chế độ làm việc giảm áp suất 17

Hình 2.12 Bộ chấp hành ở chế độ giữ 17

Hình 2.13 Bộ chấp hành ở chế độ tăng áp suất 18

Hình 2.14 Cảm biến tốc độ 19

Hình 2.15 Dạng xung điện áp ở 2 đầu cuộn dây của cảm biến tốc độ 19

Hình 2.16 Đồng hồ táp lô (đèn báo ABS) 20

Hình 2.17 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh 20

Hình 2.18 Góc ôm má phanh 23

Hình 2.19 Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh 26

Hình 2.20 Sơ đồ tính toán bầu trợ lực 29

Hình 3.1 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh 38

Hình 3.2 Góc ôm má phanh 41

Hình 3.3 Sơ đồ tính toán bầu trợ lực 52

xiii

Hình 3.4 Mạch dẫn động dầu sử dụng 2 dòng 63

Hình 3.5 Piston phanh bánh xe 64

Hình 3.6 Má phanh 64

Hình 3.7 Đĩa phanh 65

Hình 3.8 Heo dầu 65

Hình 3.9 Sắp xếp vị trí cho bộ phận cơ cấu phanh 66

Hình 3.10 Cụm cơ cấu phanh đã lắp ghép 66

Hình 3.11 Piston phanh chính sơ cấp 67

Hình 3.12 Piston phanh chính thứ cấp 67

Hình 3.13 Lò xo thứ cấp 69

Hình 3.14 Lò xo sơ cấp 69

Hình 3.15 Cuppen 69

Hình 3.16 Bình dầu 70

Hình 3.17 Vỏ bảo vệ 70

Hình 3.18 Bulon hạn chế hành trình 70

Hình 3.19 Sắp xếp vị trí cho bộ phận xi lanh phanh chính 71

Hình 3.20 Cụm xi lanh phanh chính đã được lắp ghép 71

Hình 3.21 Cần điều khiển 72

Hình 3.22 Cao su bảo vệ 72

Hình 3.23 Vỏ trước và sau bầu trợ lực 73

Hình 3.24 Màng trợ lực 73

Hình 3.25 Cụm van chân không và tấm chắn lò xo 73

Hình 3.26 Phớt thân trợ lực 74

Hình 3.27 Van điều khiển 74

Hình 3.28 Lò xo hồi van điều khiển 74

Hình 3.29 Van không khí 75

Hình 3.30 Lò xo hồi van không khí 75

xiv

Hình 3.31 Vành đỡ lò xo 75

Hình 3.32 Miếng bông lọc không khí 76

Hình 3.33 Thanh đẩy trợ lực 76

Hình 3.34 Lò xo màng 77

Hình 3.35 Tấm đỡ lò xo màng 77

Hình 3.36 Sắp xếp vị trí bộ phận bầu trợ lực 77

Hình 3.37 Cụm bầu trợ lực phanh sau khi đƣợc lắp ghép 78

Hình 3.38 Cụm bầu trợ lực và xi lanh phanh chính 78

Hình 3.39 Cụm xi lanh phanh chính có mạch dầu 79

Hình 3.40 Hệ thống phanh đƣợc lắp ghép hoàn chỉnh 79

Hình 3.41 Cụm xi lanh phanh chính 80

Hình 3.42 Hình chiếu bầu trợ lực phanh 80

Hình 3.43 Mặt cắt bầu trợ lực phanh 81

Hình 3.44 Hình chiếu cụm xi lanh phanh chính 81

Hình 3.45 Mặt cắt xi lanh phanh chính 82

Hình 3.46 Hệ thống phanh tổng 82

Hình 4.1 Chọn dữ liệu cơ sở 84

Hình 4.2 Cửa sổ dữ liệu cơ sở 85

Hình 4.3 Copy and Link dữ liệu 86

Hình 4.4 Thay đổi thông số xe 86

Hình 4.5 Thay đổi thông số xe 87

Hình 4.6 Thay đổi công suất động cơ, hộp số 87

Hình 4.7 Chọn loại phanh 87

Hình 4.8 Bật tắt hệ thống ABS 88

Hình 4.9 Thiết lập điều kiện mô phỏng 88

Hình 4.10 Bảng thông số hiệu chỉnh 89

xv

Hình 4.11 Thay đổi tốc độ khảo sát 89

Hình 4.12 Thay đổi thời gian mô phỏng 90

Hình 4.13 Chọn thời gian bắt đầu và kết thúc mô phỏng 90

Hình 4.14 Chèn địa hình 91

Hình 4.15 Chọn loại đường 91

Hình 4.16 Thay đổi độ cong của đường 92

Hình 4.17 Vào chế độ Geometry 92

Hình 4.18 Hiệu chỉnh độ cong của đường 93

Hình 4.19 Chọn Run Math Model 94

Hình 4.20 So sánh 2 xe 94

Hình 4.21 Ấn Animate tiến hành mô phỏng 95

Hình 4.22 Hai xe chạy trên đường cong.chưa dùng phanh 95

Hình 4.23 Hai xe chay trên đường cong đang phanh 95

Hình 4.24 Xuất biểu đồ phân tích lực 96

Hình 4.25 Danh sách các đồ thị động học phanh 96

Hình 4.26 Đồ thị thể hiện góc lái 97

Hình 4.27 Đồ thị gia tốc dọc 98

Hình 4.28 Đồ thị moment lái 98

Hình 4.29 Xe đang phanh 99

Hình 4.30 Hai xe đang phanh khi vào cua 100

Hình 4.31 Đồ thị góc lái 100

Hình 4.32 Đồ thị moment lái 101

Hình 4.33 Đồ thị gia tốc dọc 101

Hình 4.34 Hai xe đang phanh trên đường thẳng 102

Hình 4.35 Đồ thị moment lái 102

Hình 4.36 Đồ thị góc lái 103

Hình 4.37 Đồ thị gia tốc dọc 103

xvi

DANH SÁCH CÁC BẢNG

_Toc110215560

Bảng 2.1: Thông số Honda Civic 1.8E 2010 4

Bảng 3.1: Thông số xe dùng để tính toán, thiết kế 37

Bảng 3.2: Bảng thống kê số liệu đã tính toán 59

Bảng 3.3: Thông số thiết kế piston phanh chính 67

Bảng 3.4 Thông số thiết kế lò xo hồi piston 68

Bảng 4.1: Thông số xe thiết kế 83

xvii

LỜI MỞ ĐẦU

Giao thông vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt

là đối với các nước có nền kinh tế phát triển Có thể nói rằng mạng lưới giao thông vận tải là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát triển mạng lưới giao thông vận tải

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành ô tô ngày càng phát triển hơn Khởi đầu từ những chiếc ô tô thô sơ hiện nay nghành công nghiệp ô tô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những yêu của con người Những chiếc ô tô ngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn để theo kịp với xu thế của thời đại

Song song với việc phát triển nghành ô tô thì vấn đề bảo đảm an toàn cho người

và xe càng trở nên cần thiết Do đó trên ô tô hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấu bảo đảm an toàn như: cơ cấu phanh, dây đai an toàn, túi khí…trong đó cơ cấu phanh đóng vai trò quan trọng nhất Cho nên khi thiết kế hệ thống phanh phải đảm bảo phanh có hiệu quả cao, an toàn ở mọi tốc độ nhất là ở tốc độ cao; để nâng cao được năng suất vận chuyển người và hàng hoá là điều rất cần thiết

Đề tài này có nhiệm vụ “Tính toán, thiết kế hệ thống phanh xe du lịch 4 chỗ dựa trên xe Honda Civic 1.8E 2010” Sau 12 tuần nghiên cứu thiết kế dưới sự hướng dẫn,

chỉ bảo nhiệt tình của thầy TS Nguyễn Văn Nhanh và toàn thể các thầy trong bộ môn

ô tô đã giúp chúng em hoàn thành được đồ án Mặc dù vậy cũng không tránh khỏi những thiếu sót chúng em mong các thầy giúp chúng em tìm ra những thiếu sót đó để

đồ án được hoàn thiện hơn

Nhóm có thế mạnh trong việc dùng các phần mềm mô phỏng hỗ trợ cho ngành

Kỹ Thuật Ô Tô: Carsim, SolidWorks;

Nhận thấy tầm quan trọng của hệ thống phanh:

Hệ thống phanh ô tô được thiết kế để giảm tốc độ và dừng chuyển động của xe Một chiếc xe bị hỏng hoặc không có hệ thống phanh điều đó xe gây ra tai nạn trên đường Hầu hết các vụ tai nạn xảy ra là do xe bị mất phanh Vì thế chúng em muốn một chiếc xe khi chuyển động phải đảm bảo an toàn cho mọi người cho nên chúng em chọn

đề tài hệ thống phanh;

1.2 Mục tiêu đề tài

Tổng hợp tất cả các kiến thức đã học;

Hiểu chi tiết về hệ thống phanh trên ô tô;

Nắm được quy trình thiết kế một chi tiết, hệ thống;

Sử dụng thành thạo các phần mềm hỗ trợ nghiên cứu và thiết kế cho ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô;

Bồi dưỡng tư duy nghiên cứu, phản biện và giải quyết vấn đề;

Giúp tăng khả năng làm việc nhóm;

Cơ sở đánh giá tốt nghiệp

1.3 Nhiệm vụ đề tài

Tìm hiểu lý thuyết về hệ thống phanh của xe Honda Civic 1.8E 2010;

2

Tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trang bị trên xe Honda Civic 1.8E 2010:

 Tính toán, kiểm nghiệm Moment phanh cần thiết cho cơ cấu phanh;

 Tính toán, kiểm kiệm cơ cấu phanh xe Honda Civic 1.8E 2010;

 Tính toán, kiểm nghiệm dẫn động phanh;

Tính toán hệ thống phanh cho xe du lịch 4 chỗ dựa trên xe tham khảo là Honda Civic 1.8E 2010;

 Tính toán Moment phanh cần thiết cho cơ cấu phanh;

 Tính toán cơ cấu phanh xe Honda Civic 1.8E 2010;

Mô phỏng và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên phần mềm Carsim;

 Mô phỏng, kiểm nghiệm hệ thống ABS khi xe có trang bị và không trang

bị

 Kết luận và đánh giá tính ổn định khi có ABS và không có ABS Viết báo cáo đồ án tốt nghiệp

Chuẩn bị nội dung thuyết trình bảo vệ đồ án

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp chuyên gia;

Phương pháp phân tích nguồn tài liệu;

3

Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết;

Phương pháp thu thập số liệu;

Chương 3 : TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH XE DU LỊCH 4 CHỖ

Chương 4: MÔ PHỎNG VÀ KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG CHỐNG BÓ CỨNG PHANH ABS TRÊN PHẦN MỀM CARSIM

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TÀI LIỆU THAM KHẢO

4

PHANH TRÊN XE HONDA CIVIC 1.8E 2010

2.1 Thông số kỹ thuật

Hình 2.1 Honda Civic 1.8E 2010

Bảng 2.1: Thông số Honda Civic 1.8E 2010

Hệ thống nạp nhiên liệu EFI: Phun nhiên liệu điện tử

Kích thước – trọng lượng

Chiều rộng cơ sở trước/sau (mm)

6

2.2 Cấu tạo hệ thống phanh trên xe Honda Civic 1.8E 2010

Hình 2.2 Cấu tạo hệ thống phanh trên xe Honda Civic 1.8E 2010

2.2.1 Cơ cấu phanh

Trên xe Honda Civic cơ cấu phanh được sử dụng cho cầu trước và cầu sau đều là

cơ cấu phanh đĩa;

Sử dụng cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động;

Đĩa phanh được chế tạo bằng gang cầu, bề mặt làm việc được mài phẳng, không được có vết xước;

Dạng đĩa không phẳng vì bề mặt ma sát được bố trí xa ổ lăn của moay ơ bánh xe, hạn chế nung nóng ổ này và dễ dàng bố trí xi lanh công tác;

Dạng đĩa không phẳng có cấu tạo các lỗ hướng kính vì ngoài các ưu điểm của đĩa không phẳng ra thì đĩa phanh được làm mát tốt hơn;

7

Má phanh của cơ cấu phanh đĩa có dạng tấm phẳng hình chữ nhật Nó được cấu tạo bởi một xương phanh bằng một tấm thép dày khoảng 2 – 3 mm và một tấm má phanh bằng vật liệu ma sát Má phanh và xương đĩa được liên kết với nhau bằng một lớp keo đặc biệt Loại má phanh sử dụng trên xe là loại má liền Piston làm việc không tác dụng trực tiếp lên xương đĩa mà nó tác dụng thông qua một tấm lót

Ưu điểm của việc sử dụng cơ cấu phanh đĩa:

 Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh đặc biệt dễ dàng;

 Công nghệ chế tạo ít gặp khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành trong sản xuất;

 Cơ cấu phanh đĩa cho phép moment phanh ổn định hơn so với cơ cấu phanh kiểu tang trống khi hệ số ma sát thay đổi Điều đó giúp cho các bánh xe bị phanh làm việc ổn định, nhất là ở tốc độ cao;

 Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn nên tổng các khối lượng các chi tiết không treo nhỏ, nâng cao tính êm dịu và sự bám đường của xe;

 Khả năng thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài là dễ dàng;

 Thoát nước tốt: do nước bám vào đĩa phanh bị loại bỏ rất nhanh bởi lực ly tâm nên tính năng phanh được phục hồi trong một thời gian ngắn;

 Không cần điều chỉnh phanh

Nhược điểm của việc sử dụng cơ cấu phanh đĩa:

 Nhược điểm của phanh đĩa là khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì đĩa phanh không được che đậy kín, bụi bẩn sẽ lọt vào khe hở giữa má phanh và đĩa phanh khi ô tô đi vào chỗ lầy lội làm giảm ma sát giữa đĩa phanh và má phanh khi phanh, phanh sẽ kém hiệu quả;

 Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn Phanh đĩa có tiếng kêu rít do sự tiếp xúc giữa đĩa phanh và má phanh;

 Lực phanh nhỏ hơn

Ƣu điểm của việc sử dụng dẫn động thủy lực:

 Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu;

 Hiệu suất cao;

 Độ nhạy tốt, kết cấu đơn giản;

 Có khả năng ứng dụng đa dạng trên nhiều loại ô tô khác nhau khi chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh

Nhƣợc điểm của việc sử dụng dẫn động phanh thủy lực:

 Tỷ số truyền của dẫn động không lớn nên không thể tăng lực điều khiển lên

cơ cấu phanh;

 Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp

Nguyên lý hoạt động của dẫn động thuỷ lực:

 Khi thôi phanh: người lái thôi tác dụng lên bàn đạp phanh, dầu bị mất áp suất và được hồi về bình chứa Dưới tác dụng đàn hồi của cuppen nó sẽ làm cho piston

bánh xe bị kéo ra và làm má phanh tách ra khỏi đĩa phanh

H nh 2.4 Sơ đồ hệ thống ph nh dầu thủy lực

1 àn đạp ph nh, 2 ầu trợ ực, 3 Xi nh chính, 4 nh dầu, 5 Ph nh đ ,

6 ộ điều h ực ph nh, 7 Ph nh đ

Sự làm việc của dẫn động phanh thuỷ lực dựa trên quy luật thuỷ tĩnh Áp suất trong sơ đồ dẫn động được truyền đến các xy lanh phanh bánh xe là như nhau, khi đó lực đẩy lên piston sẽ phụ thuộc vào piston xy lanh công tác Khi tăng lực tác dụng lên bàn đạp phanh, và tất nhiên là lực tác dụng lên piston xy lanh phanh chính, áp suất

10

trong dẫn động và lực đẩy lên má phanh sẽ tăng lên Do vậy dẫn động phanh thuỷ lực bảo đảm được sự làm việc đồng thời của cơ cấu phanh đĩa, bảo đảm sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bàn đạp và lực đẩy lên má phanh ở cơ cấu phanh đĩa

2.2.3 Bộ trợ lực phanh

Nguyên lý làm việc:

 Trạng thái không đạp phanh: Van khí (29) được nối với cần điều khiển van

và bị kéo sang phải do lò xo hồi van khí (23) Van điều khiển (27) bị đẩy sang trái bởi

lò xo van điều khiển (28) Nó làm cho van khí (29) tiếp xúc với van điều khiển (27) Vì vậy khí bên ngoài sau khi đi qua lọc khí (25) bị chặn lại không vào được buồng áp suất thay đổi B Lúc này van chân không (31) bị tách ra khỏi van điều khiển (27) làm thông giữa cửa K và E Do luôn có độ chân không trong buồng áp suất không đổi A, nên cũng có độ chân không trong buồng áp suất thay đổi B Kết quả là piston trợ lực bị đẩy sang phải bởi lò xo màng

 Trạng thái khi đạp phanh: Khi đạp phanh cần điều khiển van, đẩy van khí (29) làm cho nó dịch chuyển sang trái Van điều khiển (27) bị đẩy ép vào van khí (29) bởi lò xo van điều khiển (28), nên nó cũng dịch chuyển sang trái đến khi nó tiếp xúc với van chân không (31) Vì vậy đường thông giữa cửa K và E bị bịt kín lại Khi van khí (29) dịch chuyển tiếp sang trái, nó tách khỏi van điều (27) Vì vậy không khí từ ngoài qua lọc khí (25) đi vào buồng áp suất thay đổi B qua cửa E Sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất thay đổi B và buồng áp suất không đổi A làm piston (11) dịch chuyển sang trái Làm cho đĩa lực đẩy cần đẩy trợ lực sang trái và làm tăng lực đẩy của cần đây trợ lực vào piston (11) của xy lanh chính

 Trạng thái giữ chân phanh: Nếu đạp phanh và dừng bàn đạp ở vị trí nào đó thì cần điều khiển van và van khí (29) sẽ dừng lại, nhưng piston (11) tiếp tục dịch chuyển sang trái do sự chênh áp Van điều khiển (27) vẫn tiếp xúc với van chân không (31) nhờ lò xo van điều khiển (28), nhưng di chuyển cùng với piston (11) Do van điều khiển (27) dịch sang trái và tiếp xúc với van khí (29), nên không khí bị ngăn không cho

11

vào buồng áp suất thay đổi B Vì vậy piston không dịch chuyển nữa và giữ nguyên lực phanh hiện tại

 Khi nhả phanh: Khi nhả bàn đạp phanh, cần điều khiển van và van khí (29)

bị đẩy sang phải nhờ lò xo hồi van khí (28) và phản lực của xy lanh phanh chính, nó làm cho van khí (29) tiếp xúc với van điều khiển (27), đóng đường thông giữa khí trời

và với buồng áp suất thay đổi B Cùng lúc đó van khí cũng nén lò xo van điều khiển lại, vì vậy van van điều khiển bị tách ra khỏi van chân không làm thông cửa K và E

Nó cho phép không khí từ buồng áp suất thay đổi sang buồng áp suất không đổi làm triệt tiêu sự chênh áp giữa hai buồng Piston trợ lực bị đẩy lại sang phải bởi lò xo màng

và trợ lực trở về trạng thái không hoạt động

 Khi không có chân không: Khi bộ cường hoá bị hỏng, không có sự chênh áp giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi, trợ lực phanh ở trạng thái không hoạt động, piston bị đẩy sang phải bởi lò xo màng

Tuy nhiên khi đạp phanh, cần điều khiển van khí đẩy sang trái và đẩy vào van khí, đĩa phản lực và cần đẩy trợ lực Vì vậy lực từ bàn đạp phanh được truyền đến piston xy lanh chính để tạo ra lực phanh Cùng lúc đó van khí đẩy vào tấm chặn, vì vậy piston cũng thắng được sức cản của lò xo màng để dịch sang trái Như vậy, phanh cũng

có tác dụng ngay cả khi không có chân không tác dụng lên trợ lực phanh Tuy nhiên do trợ lực phanh không hoạt động nên chân phanh cảm thấy nặng

12

Hình 2.5 Kết cấu của bộ cường hoá chân không

1 Thân xi lanh , 2 Lò xo Piston thứ cấp , 3 Vành tựa lò xo , 4 Phớt , 5 Chốt hạn chế,

6 Piston thứ cấp , 7 Phớt thân van , 8 Lò xo , 9 Vành tựa lò xo , 10 Phớt , 11.Piston

sơ cấp, 12 Phanh hãm , 13 Vành tựa lò xo , 14 Lò xo màng trợ lực , 15 Thân trước trợ lực, 16 Màng trợ lực, 17.Đị đ màng, 18 Thân sau trợ lực 19.Tấm thép van hãm, 20 Bulông M12, 21.Phớt thân trợ lực, 22.Vành đ lò xo, 23 Lò xo hồi van khí, 24.Vỏ bọc, 25.Lọc khí, 26.Cần đẩy, 27.V n điều khiển, 28, L xo v n điều khiển, 29,

V n khí, 30, Đ phản lực, 31.V n chân không, 32.Th nh đẩy trợ lực, 33.Ống dẫn khí,

34.Ống nối, 35.Phớt thân, 36.Ống dẫn dầu, 37.Cửa bù, 38.Cửa hồi dầu

13

2.2.4 Hệ thống chống bó cứng phanh ABS

H nh 2.6 Sơ đồ khối bộ điều khiển hệ thống ABS

Bộ điều khiển ECU:

ƣu tốc độ của các bánh xe

Điều khiển theo tốc độ bánh xe:

14

H nh 2.7 Điều khiển tốc độ bánh xe

Tăng áp : Khi người lái xe đạp phanh ECU xuất tín hiệu tăng áp suất thủy lực đến A

Giảm áp : Khi tốc độ của xe lớn hơn tốc độ của bánh xe có nghĩa là xe đang bị trượt biểu hiệu qua đường mức tăng tốc đang về âm Lúc này cần phải kiểm soát lại áp suất thủy lực ECU sẽ xuất tín hiệu giảm áp

Giữ áp : Khi tốc độ bánh bánh xe tiệm cận tốc độ của ECU lúc này giữ áp suất ổn định Quá trình lặp đi lặp lại

Bộ chia dầu:

Bộ chia dầu của phanh gồm có van điện từ giữ áp suất, van điện từ giảm áp suất, bơm, motor và bình chứa Khi bộ chấp hành nhận được tín hiệu từ ECU điều khiển tr-ượt, van điện từ đóng hoặc ngắt và áp suất thuỷ lực của xy lanh ở bánh xe tăng lên, giảm xuống hoặc được giữ để tối ưu hoá mức trượt cho mỗi bánh xe Ngoài ra, mạch thuỷ lực còn thay đổi để đáp ứng yêu cầu của mỗi loại điều khiển Có nhiều kiểu bộ chấp hành ABS, ở đây chúng ta có 8 van điện cho 2 vị trí trong bộ chấp hành ABS

15

Hình 2.8 Cấu tạo bộ chia dầu

H nh 2.9 Sơ đồ khối mạch điều khiển dầu

16

Hoạt động:

 Trong khi phanh bình thường (khi hệ thống không hoạt động):

Hình 2.10 khi phanh làm việc bình thường

Trong khi phanh bình thường, tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt không được đưa vào Vì vậy các van điện từ giữ và giảm ngắt, cửa (a) ở bên van điện từ giữ

áp suất mở, còn cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp suất đóng

Khi đạp bàn đạp phanh, dầu từ xy lanh chính chảy qua cửa (a) ở phía van điện từ giữ và được truyền trực tiếp tới xy lanh ở bánh xe Lúc này hoạt động của van một chiều (2) ngăn cản dầu phanh truyền đến phía bơm

 Trong khi phanh khẩn cấp (khi ABS hoạt động)

Chế độ giảm áp:

Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt đóng mạch các van điện từ giữ và giảm áp suất bằng cách đóng cửa (a) ở phía van điện từ giữ áp suất, và mở cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp suất Việc này làm cho dầu phanh chảy qua cửa (b) đến bình chứa để giảm áp suất thuỷ lực trong xy lanh ở bánh xe Lúc đó, cửa (e) đóng lại do dầu

18

Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt đóng mạch van điện tử giữ áp suất

và ngắt van điện từ giảm áp suất bằng cách đóng kín cửa (a) và cửa (b) Điều này ngắt

áp suất thuỷ lực ở cả hai phía xy lanh chính và bình chứa để giữ áp suất thuỷ lực của xy lanh ở bánh xe không đổi

Chế độ tăng áp suất:

Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt ngắt các van điện từ giữ và giảm áp suất bằng cách mở cửa (a) ở phía van điện từ giữ áp suất và đóng cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp giống trong khi phanh bình thường

Điều này làm cho áp suất thuỷ lực từ xy lanh chính tác động vào xy lanh ở bánh

xe, làm cho áp suất thuỷ lực của xy lanh ở bánh xe tăng lên

19

Hình 2.14 Cảm biến tốc độ

1 Dây dẫn; 2 N m châm v nh cửu; 3 Cuộn dây; 4 Đầu cực cảm biến;

5 Th nh đ ; 6 V ng răng truyền tín hiệu

Nguyên lí hoạt động:

Nam châm vĩnh cửu (2) tạo ra từ trường khép kín qua các cuộn dây, khi các bánh

xe quay thì vòng răng cũng quay cùng tốc độ Các răng trên vòng răng cắt các từ trường của châm làm thay đổi từ trường qua các cuộn dây Do đó từ thông qua các cuộn dây cũng thay đổi làm xuất hiện dòng điện tự cảm trong cuộn dây Vì vậy ở hai

đầu cuộn dây xuất hiện một điện áp xoay chiều Điện áp này thay đổi theo tốc độ quay

của bánh xe cả về độ lớn và tần số dao động Nhờ sự thay đổi này mà ECU nhận biết được tốc độ bánh xe

Hình 2.15 Dạng xung điện áp ở 2 đầu cuộn dây của cảm biến tốc độ

20

Đèn báo ABS đồng hồ táp lô:

H nh 2.16 Đồng hồ táp ô (đèn báo A S)

Khi đèn này sáng lên báo cho người lái biết rằng có trục trặc ở hệ thống ABS

2.3 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh của xe Honda Civic 1.8E 2010 2.3.1 Tính toán, kiểm nghiệm moment phanh cần thiết cho cơ cấu phanh

Hình 2.17 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh

jmax – Gia tốc chậm dần cực đại của ô tô khi phanh jmax = 6 (m/s2);

Pj

hg G

G2 – Trọng lượng tĩnh trên cầu sau : G2 = 6990 (N);

L – Chiều dài cơ sở ô tô : L = 2700 (mm) = 2,7 (m);

a – Khoảng cách từ trọng tâm xe tới cầu trước: a =

Thay các giá trị vào (1) và (2) ta được:

Moment phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh trước là:

Moment phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh sau là:

22

2.3.2 Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh xe Honda Civic 1.8E 2010

Công ma sát riêng của má phanh:

Khi phanh ô tô từ một vận tốc v0 cho đến khi xe dừng hẳn v1 = 0 thì toàn bộ động năng sẽ chuyển thành công ma sát L Công ma sát đƣợc tính theo công thức nhƣ sau

L =

≤

 

G – Trọng lƣợng ô tô khi đầy tải: G = 15533 (N);

V0 – Tốc độ của ô tô khi bắt đầu phanh: V0 = 60 (km/h) = 16,67 (m/s);

v0 – Tốc độ của ô tô khi bắt đầu quá trình phanh: v0 = 30 (km/h) = 8,3 (m/s);

v1 – Tốc độ của ô tô khi kết thúc quá trình phanh: v1 = 0 (km/h);

m – Khối lƣợng đĩa phanh

Điều kiện nhiệt phát ra thỏa mãn

q = ≤ [q] = (1,5 ÷ 2,0 ).106 (Pa)

Trong đó:

P – Lực ép má phanh;

A – Diện tích một má phanh;

24

A = = = 0,01256 (m2) Vậy áp suất lên bề mặt phanh là:

Tham khảo xe:

M – Khối lƣợng toàn bộ của xe (kg);

A∑ – Tổng diện tích má phanh: A∑ = 0,1005 (m2);

[ρ] đƣợc chọn nhƣ sau:

(1,0  2,0).104 (kg/m2) – đối với ô tô con;

(1,5  2,5).104 (kg/m2) – đối với ô tô chở khách;

(2,5  3,5).104 (kg/m2) – đối với ô tô tải;

Vậy tỷ số ρ là:

ρ = =

= 1,2.104 (kg/m2) ≤ [ρ] = (1,0  2,0).104 (kg/m2) Điều kiện tỷ số ρ thỏa mãn

2.3.3 Tính toán kiểm nghiệm dẫn động phanh

2.3.3.1 Tính toán xi lanh bánh xe

p0 – Áp suất chất lỏng trong hệ thống: p0 = 5 8 (MPa); chọn p0 = 7 (MPa)

d1 – Đường kính xi lanh phanh bánh xe



26

H nh 2.19 Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh

2.3.3.2 Tính toán kiểm nghiệm xi lanh chính

Áp suất cần trong hệ thống phanh thủy lực [p] = 7 (MPa)

Vậy để tạo ra áp suất [p] thì tác dụng một lực Pbđ:

[Pbd] = 0,65



[Pbd] = 0,75



2.3.3.4 Tính toán kiểm nghiệm ống dầu

σt = =

= 42 (MPa)

28

Trong đó:

p – Áp suất bên trong đường ống: p = 7 (MPa);

R – Bán kính bên trong đường ống dẫn, R = 3 (mm) = 0,003 (m);

s – Chiều dày của ống dẫn, s = 0,5 (mm) = 0,0005 (m);

tl – Hiệu suất truyền lực, tl = 0,92;

pi – Áp suất sinh ra do người lái đạp phanh;

Hình 2.20 Sơ đồ tính toán bầu trợ lực

1 Piston xilanh chính , 2 Vòi chân không , 3 Màng chân không , 4 Van chân không , 5 V n khí , 6 V n điều khiển , 7 Lọc khí , 8 Th nh đẩy ,

9 àn đạp

Trong đó:

p – Độ chênh áp phía trước và phía sau màng 3, lấy bằng 0,05 (MPa) ứng với tốc

độ làm việc không tải của động cơ khi phanh;

Ahữu ích – Diện tích hữu ích của màng 3;

Flx - Lực lò xo ép màng 3;

Fc - Lực tác dụng lên piston thuỷ lực được tính theo công thức;

Fc = =

= 1571 (N) Với:

30

Apiston chính – Diện tích của piston xi lanh chính;

Apiston chính = = = 0,000314 (m2)

pc – Áp suất do trợ lực phanh tạo ra, pc = 6,6 (MPa);

η – Hiệu suất dẫn động thủy lực, η = 92 %;

Từ phương trình cân bằng màng 3:

=> Ahữu ích =

=

= 0,03442 (m2) Trong đó:

p – Độ chênh áp phía trước và phía sau màng 3, lấy bằng 0,05 (MPa) ứng với tốc

độ làm việc không tải của động cơ khi phanh;

Flxmax – Lực lò xo cực đại: Tham khảo các xe ta có: Flxmax = 150 N;