Bàn đạp 3.Cơ cấu phanh đĩa Cấu tạo chung: Dẫn động phanh bằng thủy lực bao gồm: Bàn đạp phanh, xi lanh chính các đường ống dẫn và các xi lanh công tác xi lanh bánh xe , và chất lỏng là
TỔNG QUAN
Những vấn đề chung về hệ thống phanh trên ô tô
- Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe tới vận tốc chuyển động nào đó, dừng hẳn hoặc giữ xe ở vị trí nhất định
- Hệ thống phanh đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó nâng cao năng suất vận chuyển cho ô tô.
1.1.2 Phân Loại a) Phân loại theo công dụng
- Hệ thống phanh chính (phanh công tác)
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay)
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ) b) Phân loại theo kết cấu
- Hệ thống phanh có cơ cấu phanh guốc.
- Hệ thống phanh có cơ cấu phanh đĩa.
- Hệ thống phanh có cơ cấu phanh đai. c) Phân loại theo dẫn động phanh
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí.
- Hệ thống phanh dẫn động thủy lực.
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén.
- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp thủy lực và khí nén. d) Phân loại theo mức độ hoàn thiện chất lượng phanh
- Hệ thống phanh có bộ điều chỉnh lực phanh.
- Hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe ABS.
1.1.3 Yêu cầu của hệ thống phanh
+ Hệ thống phanh là hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động cho xe do đó cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Phải đảm bảo nhanh chóng dừng xe trong bất kỳ tình huống nào Khi phanh đột
Phanh không chỉ cần có hiệu quả cao mà còn phải hoạt động êm dịu, giúp đảm bảo xe giảm tốc một cách ổn định với gia tốc chậm dần biến đổi đều.
- Lực điều khiển không quá lớn, điều khiển nhẹ nhàng tuy nhiên cũng không được quá nhỏ làm mất cảm giác phanh của người lái.
- Hệ thống phanh phải có độ nhạy cao, hiệu quả phanh không thay đổi nhiều lần giữa những lần phanh.
- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh phải cao, ổn định trong mọi điều kiện sử dụng.
- Đảm bảo tránh trượt lết bánh xe trên đường Vì khi trượt lết gây ra mòn lốp và làm mất khả năng dẫn hướng của xe.
Các cơ cấu phanh cần có khả năng thoát nhiệt hiệu quả, tránh truyền nhiệt đến các khu vực xung quanh để không ảnh hưởng đến hoạt động của các bộ phận khác Đồng thời, chúng cũng phải dễ dàng điều chỉnh và thay thế các chi tiết hư hỏng khi cần thiết.
- Ngoài ra hệ thống phanh cần chiếm ít không gian, trọng lượng nhỏ, độ bền cao, và các yêu cầu chung của cấu trúc cơ khí.
- Phanh chân và phanh tay làm việc độc lập không ảnh hưởng lẫn nhau Phanh tay có thể thay thế phanh chân khi phanh chân có sự cố.
- Đảm bảo ổn định của ô tô khi phanh (Được đánh giá bằng hành lang phanh S và góc lệch δ)
DẪN ĐỘNG PHANH CHÍNH
Các phương án dẫn động phanh bao gồm:
- Dẫn động phanh bằng cơ khí
- Dẫn động phanh bằng thủy lực
- Dẫn động phanh bằng khí nén
- Dẫn động phanh bằng thủy khí kết hợp
Yêu cầu của dẫn động phanh:
- Đảm bảo lực đẩy cần thiết tác dụng lên guốc phanh của tất cả các cơ cấu phanh.
Để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu, cần duy trì sự cân bằng giữa các lực tác động lên bàn đạp phanh và mômen phanh tác động lên bánh xe Điều này giúp tăng cường hiệu quả phanh và đảm bảo an toàn khi điều khiển phương tiện.
- Thời gian chậm tác dụng phải nhỏ.
- Đảm bảo độ tin cậy khi làm việc.
- Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện. a Dẫn động phanh cơ khí
Hệ thống phanh dẫn động cơ khí nổi bật với kết cấu đơn giản, tuy nhiên, nó không thể tạo ra mômen phanh lớn do sự hạn chế trong lực điều khiển của người lái Loại dẫn động phanh này chủ yếu được sử dụng trong cơ cấu phanh dừng, thường được gọi là phanh tay.
Hình 2.1: Dẫn động phanh cơ khí.
1 Dây cáp; 2 Cơ cấu phanh; 3 Cần điều khiển b Dẫn động phanh khí nén
Bố trí dẫn động phanh khí nén trên ô tô:
Hình 2.2 : Dẫn động phanh khí nén.
1 Máy nén không khí 5 Ống dẫn không khí
Để giảm lực điều khiển bàn đạp cho ô tô tải trung bình và lớn, hệ thống phanh khí nén được sử dụng Trong hệ thống này, lực điều khiển bàn đạp chủ yếu dùng để điều khiển van phân phối, trong khi lực tác động lên cơ cấu phanh là do áp suất khí nén tác động lên bầu phanh.
*) Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng: Ưu điểm: Đảm bảo hiệu quả phanh cao không phụ thuộc vào trọng lượng xe.
Thời gian chậm tác dụng lớn Do đó trong thiết kế cần phải có biện pháp nhằm giảm thời gian chậm tác dụng và thời gian nhả phanh.
Phạm vi ứng dụng: Dùng trên xe tải lớn, đoàn xe, ô tô khách nhiều chỗ c Dẫn động phanh thủy lực
Hình 23; Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực.
1 Xi lanh chính 4 Ống dẫn dầu
2 Cơ cấu phanh tang trống 5 Bàn đạp
Hệ thống phanh thủy lực bao gồm các thành phần chính như bàn đạp phanh, xi lanh chính, các đường ống dẫn và xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) Chất lỏng sử dụng trong hệ thống này là dầu thủy lực, đóng vai trò là môi chất.
Sơ đồ cấu tạo xi lanh chính:
Hình 2.4: Kết cấu xi lanh chính.
1 Phao; 2 Bình cân bằng; 3 Buồng trợ lực chân không; 4 Đũa ép piston;
5 Piston; 6 Lỗ dầu; 7 Bàn đạp.
Sơ đồ cấu tạo xi lanh bánh xe
Hình 2.5: Xi lanh công tác ( xi lanh bánh xe).
1 Xi lanh; 2 Piston; 3 Phớt chắn dầu; 4 Vòng chắn bụi
Trong hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực có hai loại là dẫn động phanh một dòng và dẫn động phanh hai dòng.
Dẫn động phanh một dòng sử dụng một xi lanh chính với một đường dầu duy nhất dẫn đến tất cả các xi lanh công tác của bánh xe Mặc dù có cấu trúc đơn giản, nhưng hệ thống này không đảm bảo độ an toàn cao Khi đường ống dẫn đến xi lanh bị rò rỉ, áp suất dầu trong hệ thống sẽ bị mất, dẫn đến tình trạng mất phanh trên tất cả các bánh xe.
Hình 2.6: Dẫn động một dòng.
1 Bánh xe; 2 Đĩa phanh; 3 Xy lanh bánh xe;
4 Xy lanh chính; 5 Bàn đạp.
Dẫn động phanh hai dòng là phương án lựa chọn hiệu quả, với dầu từ xi lanh chính được phân phối qua hai đường độc lập đến các bánh xe Hiện nay, các dòng dầu thường được bố trí so le nhau, giúp đảm bảo tính an toàn Trong trường hợp một đường bị rò rỉ, đường dầu còn lại vẫn duy trì khả năng phanh cho hai bánh xe còn lại, góp phần nâng cao độ tin cậy của hệ thống phanh.
Hình 2.7 : Dẫn động hai dòng.
1.Bánh xe; 2 Đĩa phanh; 3 Xy lanh bánh xe;
4 Xy lanh chính; 5 Bàn đạp. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng: Ưu điểm :
-Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các guốc phanh đúng yêu cầu thiết kế.
-Hiệu suất và độ tin cậy cao Kết cấu đơn giản
- Không tạo được tỉ số truyền lớn, vì thế phanh dầu không có cường hóa chỉ dùng cho ô tô có trọng lượng toàn bộ nhỏ.
- Lực tác dụng lên bàn đạp lớn.
- Khi bị rò rỉ thì hệ thống không mất tác dụng.
Phạm vi ứng dụng: Dùng trên xe con và xe vận tải nhỏ.
PHÂN TÍCH KẾT CẤU PHANH
Giới thiệu về xe Honda City
*Những tính năng nổi bật trang bị trên Honda City
-Ngoại thất mới cực chất, tăng độ thể thao
-Trang bị màn hình DVD
-Trang bị hệ thống khởi động bằng nút bấm Start/ Stop, chìa khóa thông minh, mã hóa động cơ
-Trang bị đèn chiếu sáng tự động
-Trang bị an toàn túi khí
-Cảm biến lùi sau xe
-hệ thống cân bằng điện tử VSC
2.1.1 Đặc tính kỹ thuật của Honda City
Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe Honda City
STT THỐNG SỐ KỸ THUẬT ĐƠN VỊ KT/TL
1 Chiều dài toàn thể mm 4300
2 Chiều dài cơ sở mm 2550
3 Chiều rộng toàn thể mm 1700
4 Chiều rộng cơ sở mm 1480
7 Trọng lượng đầy tải KG 1520
7 Trọng lượng không tải KG 1055-1110
9 Kiểu động cơ 1NZ-FE 4 xy lanh
10 Dung tích xy lanh công tác cc 1497
12 Dung tích bình nhiên liệu Lít 42
13 Công suất cực đại ML/v 107/6000
14 Momen xoắn cực đại KG.m/v 14,4/4200
16 Bán kính quay vòng tối thiểu m 4,9
17 Phanh trước Đĩa thông gió
FM/AM,CD player,MP3,WMA ,6 loa
20 Vỏ và mâm xe 185/60R15 Mâm đúc
21 Dung tích khoang chứa hành lý Lít 575
22 Tiêu chuẩn khí thải Euro Step 4
23 Cửa khóa điều chỉnh từ xa
24 Kính cửa sổ điều chỉnh điện
Trượt và ngả Chỉnh độ cao mặt ghế (Ghế người lái)
28 Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)
29 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD)
30 Hổ trợ lực phanh khẩn cấp (BA)
31 Đèn báo phanh trên cao số kỹ thuật như sau:
Dung tích xi lanh V = 1497(cm 3 )
Tỉ số nén e = 10,5 Đường kính xi lanh D = 75 (mm)
Công suất động cơ Ne= 107 mã lực
Phân tích kết cấu
Hình 2.1 Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên xe Honda City
1 Đĩa phanh; 2 Vành răng cảm biên; 3 Xi lanh phanh chính; 4 Bộ trợ lực chân không; 5 Bàn đạp phanh; 6, 13 Cảm biến bánh xe; 7, 12 Đường dẫn dầu phanh; 8.Đường dây dẫn tín hiệu; 9 ECU điều khiển và bộ chấp hành; 10 Đèn báo ABS; 11.Đèn báo phanh; 14 Xi lanh phanh bánh xe; 15 Công tắc báo đèn phanh.
Cụm dẫn động phanh bao gồm bàn đạp phanh, là bộ phận đầu tiên chịu lực khi người lái đạp phanh, liên kết với bầu trợ lực chân không thông qua cần đẩy pít tông và có công tắc đèn phanh Bầu trợ lực chân không, nằm sau bàn đạp phanh và trước xi lanh chính, giúp tăng cường lực phanh, giảm lực cần thiết mà người lái phải thực hiện, từ đó nâng cao hiệu quả phanh và cải thiện điều kiện làm việc cho người lái Xi lanh chính truyền lực phanh đến các xi lanh bánh xe qua dòng dầu áp suất cao, phân phối đến cầu trước và cầu sau Hệ thống đường ống nối từ xi lanh chính đến các xi lanh phanh bánh xe được điều khiển bởi bộ chấp hành phanh và ECU.
Cụm phanh bao gồm các xi lanh bánh xe trước và sau, má phanh, cùng với đĩa phanh trước và phanh sau Những bộ phận này tạo ra mô men phanh trực tiếp tại bánh xe thông qua lực ma sát, giúp giảm tốc độ hoặc dừng xe hiệu quả.
Hình 2.2 Bầu trợ lực 1- Piston; 2- Van chân không; 3- Van không khí;
4- Vòng cao su; 5- Cần đẩy; 6- Phần tử lọc; 7- Vỏ
Trợ lực phanh chân không là bộ phận thiết yếu, giúp người lái giảm lực đạp lên bàn đạp mà vẫn duy trì hiệu quả phanh cao Bầu trợ lực chứa các piston và van, đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển hoạt động của hệ thống trợ lực.
Bầu trợ lực chân không gồm hai khoang A và B, được ngăn cách bởi piston 1 Van chân không 2 kết nối hai khoang A và B khi nhả phanh và ngắt kết nối khi đạp phanh Van không khí 3 có nhiệm vụ cắt đường thông giữa khoang A và khí quyển khi nhả phanh, đồng thời mở đường thông khi đạp phanh Vòng cao su 4 là cơ cấu tỷ lệ, đảm bảo sự cân bằng giữa lực đạp và lực phanh.
Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với đường nạp động cơ qua van một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không.
Khi nhả phanh: van chân không 2 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang B qua van này và có cùng áp suất chân không.
Khi người lái đạp phanh, cần 5 di chuyển sang phải, khiến van chân không 2 đóng lại và cắt đường thông giữa hai khoang A và B Đồng thời, van không khí 3 mở ra cho không khí đi vào khoang A qua phần tử lọc 6 Sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang tạo ra áp lực lên piston (màng) của bầu trợ lực, hỗ trợ lực tác dụng lên các piston trong xylanh chính, từ đó ép dầu qua các ống dẫn đến các xylanh bánh xe để thực hiện phanh Khi lực tác dụng lên piston 1 tăng, vòng cao su 4 biến dạng, làm piston dịch chuyển về phía trước và van không khí 3 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực vẫn ổn định Để tăng lực phanh, người lái cần đạp mạnh hơn, khiến cần 5 lại di chuyển sang phải và van không khí tiếp tục hoạt động.
Khi không khí đi vào khoang A qua ba mở, độ chênh áp tăng lên, khiến vòng cao su bốn biến dạng nhiều hơn và làm piston di chuyển về phía trước so với cần năm Điều này dẫn đến việc van không khí ba đóng lại, giữ cho độ chênh áp và lực trợ lực không đổi, tỷ lệ với lực đạp Khi lực phanh đạt mức tối đa, van không khí sẽ mở hoàn toàn và độ chênh áp cũng đạt giá trị cực đại.
Bộ trợ lực chân không có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các ô tô du lịch và tải nhỏ.
Xy lanh kép là thiết bị an toàn quan trọng của xe, được thiết kế để đảm bảo nếu một mạch dầu bị hỏng, mạch dầu còn lại vẫn hoạt động, cung cấp đủ dầu tối thiểu cho hệ thống phanh Khi không hoạt động, các piston được đẩy về vị trí ban đầu nhờ lò xo hồi vị, trong khi các khoang phía trước piston được kết nối với bình chứa qua lỗ cung cấp dầu.
Khi phanh piston bị đẩy sang trái, dầu sẽ được ép từ phía trước piston vào xy lanh bánh xe Ngược lại, khi nhả phanh đột ngột, dầu từ phía sau piston sẽ chui qua lỗ bù để lấp đầy khoảng không gian phía trước đầu piston.
Hình 2.3 Kết cấu xy lanh chính.
1-Lò xo; 2-Lỗ bù dầu; 3- Piston; 4-Nút làm kín; 5-Bình chứa dầu phanh ;6- Piston; 7-Vòng chặn; 8- Chốt tuỳ; 9- Lò xo; 10-Cụm van ngược; 11-Cụm van ngược
2.2.4 Kết cấu phanh trước (Phanh Đĩa) Đặc điểm kết cấu các chi tiết và bộ phận chính:
Hình 2.4 Kết cấu đĩa phanh có xẻ rãnh thông gió 1-Má Phanh, 2-Nắp chặn, 3-Vỏ bộ xylanh thắng, 4-Tấm chắn, 5-Bu lông giữ,
Trong hệ thống phanh, các thành phần quan trọng bao gồm vòng chặn dầu, nắp chụp chắn bụi, vít xả khí, ống dầu, bu long khóa, kẹp đỡ xylanh thắng, đệm cao su làm kín, đĩa phanh, lỗ kiểm tra má phanh và lỗ tản nhiệt đĩa phanh Những bộ phận này đảm bảo hiệu suất và độ bền của hệ thống phanh, đồng thời giúp duy trì an toàn khi vận hành phương tiện.
Hình 2.5 Cơ cấu phanh trước 1-Má kẹp, 2-Piston, 3-Chốt dẫn hướng, 4-Đĩa Phanh, 5-Má phanh.
*Hệ thống phanh xe HONDA CITY gồm:
Hệ thống phanh chính (phanh chân) bao gồm phanh trước và phanh sau, được thiết kế với phanh đĩa và điều khiển bằng thuỷ lực, kết hợp với trợ lực chân không Hệ thống này cũng trang bị công nghệ chống hãm cứng ABS, giúp tăng cường hiệu quả phanh và đảm bảo an toàn khi lái xe.
Phanh dừng (phanh tay): phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau.
Dầu phanh: DOT 3 hoặc DOT 4.
Đĩa phanh thường được chế tạo từ gang, với các loại khác nhau như đĩa đặc có độ dày từ 8 đến 13 mm, đĩa xẻ rãnh thông gió dày từ 16 đến 25 mm, và đĩa ghép có lớp lõi bằng nhôm hoặc đồng, trong khi lớp mặt ma sát được làm bằng gang xám.
+ Má kẹp: được đúc bằng gang rèn.
Xi lanh thủy lực được chế tạo từ hợp kim nhôm, với bề mặt làm việc được mạ crôm nhằm tăng khả năng chống mòn và giảm ma sát Để giảm nhiệt độ dầu phanh, cần thiết phải giảm diện tích tiếp xúc giữa piston và guốc phanh, hoặc có thể sử dụng piston bằng vật liệu phi kim.
+ Các thân má phanh: chỗ mà piston ép lên được chế tạo bằng thép lá.
Tấm ma sát của má phanh loại đĩa quay hở có diện tích bề mặt khoảng 12 đến 16% diện tích bề mặt đĩa, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho việc làm mát đĩa phanh.
Hình 2.6 minh hoạ sự biến dạng của vòng làm kín dưới áp suất p với ba giá trị khe hở khác nhau: J1, J2 và J3 Khe hở lớn J3 có thể khiến vòng làm kín bị ép tụt ra khỏi rãnh lắp trên xi lanh, trong khi khe hở J2 sẽ dẫn đến hư hỏng của vòng làm kín sau thời gian ngắn do biến dạng quá lớn Khe hở J1 ở mức vừa phải cho phép vòng làm kín trở về trạng thái ban đầu khi áp suất không còn tác dụng.
Hệ thống ABS
2.3.1 Sợ lược về hệ thống ABS trên xe
Cơ cấu ABS được phát triển dựa trên thiết kế của hệ thống phanh thông thường, bao gồm các bộ phận chính như xy lanh chính, bầu trợ lực và cơ cấu phanh bánh xe Để chống hãm cứng bánh xe khi phanh, hệ thống ABS cần được trang bị thêm các thành phần như cảm biến tốc độ bánh xe, hộp điều khiển điện tử (ECU), bộ chấp hành thủy lực, cùng với bộ chẩn đoán và báo lỗi.
Hình 2.7: Sơ đồ khối các cụm chức năng của cơ cấu ABS.
Hình 2.8: Sơ đồ điều khiển của cơ cấu ABS.
Là 4 cảm biến riêng biệt cho từng bánh xe, nhận và truyền tín hiệu tốc độ của bánh xe về cho khối điều khển điện tử ECU.
Cảm biến tốc độ bánh xe thực chất là một máy phát điện cỡ nhỏ Cấu tạo của nó gồm:
- Rô to: Có dạng vòng răng, được dẫn động quay từ trục bánh xe hay trục truyền lực nào đó.
- Stato: Là một cuộn dây quấn trên thanh nam châm vĩnh cửu.
Hình 2.9 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
Hình 2.10 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 như sau (hình 2.10):
Khi các răng của vòng răng di chuyển qua nam châm, từ thông qua cuộn dây sẽ tăng lên và sau đó giảm xuống khi răng đã qua Sự thay đổi này tạo ra suất điện động biến đổi trong cuộn dây, từ đó truyền tín hiệu đến bộ điều khiển điện tử.
Bộ điều khiển điện tử sử dụng tần số điện áp để đo tốc độ bánh xe, kiểm tra tín hiệu từ các cảm biến Khi phát hiện một hoặc nhiều cảm biến cho thấy bánh xe có nguy cơ bị hãm cứng, hệ thống điều khiển chống hãm cứng sẽ được kích hoạt.
Tần số và độ lớn của tín hiệu tỉ lệ thuận với tốc độ bánh xe; khi tốc độ bánh xe tăng, tần số và độ lớn tín hiệu cũng gia tăng và ngược lại.
Hình 2.11 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe.
1- Rôto cảm biến; 2- Cuộn dậy; 3- Nam châm vĩnh cửu
ECU là não bộ, trung tâm điều khiển của hệ thống, gồm hai bộ vi xử lý và các mạch khác cần thiết cho hoạt động của nó.
ECU nhận biết tốc độ quay của bánh xe và tốc độ di chuyển của xe thông qua tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe Khi phanh, tốc độ xe giảm phụ thuộc vào lực đạp phanh, tốc độ hiện tại và điều kiện mặt đường ECU theo dõi tình trạng trượt giữa bánh xe và mặt đường bằng cách kiểm tra sự thay đổi tốc độ bánh xe trong quá trình phanh Nó xử lý thông tin và phát tín hiệu điều khiển cho khối thủy lực, cung cấp áp suất tối ưu trong xi lanh bánh xe để điều chỉnh tốc độ, duy trì lực phanh lớn nhất từ 10 đến 30% tỷ lệ trượt.
ECU không chỉ thực hiện chức năng tự kiểm tra mà còn tạm ngừng hoạt động của hệ thống ABS khi phát hiện sự cố như thiếu dầu, áp suất trợ lực không đủ hoặc mất tín hiệu từ cảm biến tốc độ Trong trường hợp này, hệ thống phanh sẽ hoạt động như phanh thông thường mà không có ABS, và các sự cố sẽ được thông báo qua đèn ABS trên bảng điều khiển Việc xác định vị trí và tình trạng hư hỏng được thực hiện thông qua mã chẩn đoán dựa trên tần suất và thời gian biểu hiện của đèn cảnh báo Các tín hiệu đầu vào từ cảm biến tốc độ được xử lý độc lập bởi bộ vi xử lý, và chỉ khi các tín hiệu đồng nhất, ECU mới điều khiển khối thủy lực - điện tử Nếu có tín hiệu không đồng nhất, như khi hệ thống khóa cứng bánh xe gặp lỗi, các cầu chì và phanh sẽ hoạt động như phanh bình thường, đồng thời đèn cảnh báo trên táp-lô sẽ sáng lên để cảnh báo người lái Tín hiệu từ cảm biến tốc độ được chuyển đổi thành tín hiệu sóng vuông nhờ bộ khuyếch đại trên đường vào.
Tần số tín hiệu cung cấp thông tin về tốc độ, gia tốc và giảm tốc của từng bánh xe đến ECU Khi người lái tác động lên bàn đạp phanh, các bánh xe có thể giảm tốc khác nhau, cho phép hệ thống so sánh tốc độ từng bánh với tốc độ tham khảo để kiểm tra độ trượt Nếu lực phanh gây trượt cho một bánh xe, ECU sẽ điều khiển van điện từ trong khối thủy lực – điện tử để giảm lực phanh trên bánh trượt Hệ thống ABS hoạt động bằng cách tính toán ngưỡng gia tốc, giảm tốc và trượt; khi mối liên hệ này vượt quá giới hạn, ECU sẽ điều chỉnh áp suất phanh qua các van điện từ để đảm bảo an toàn.
Quá trình điều khiển áp suất bao gồm ba giai đoạn: gia tăng, duy trì và giảm áp suất ECU (Bộ điều khiển điện tử) đảm nhận vai trò điều chỉnh các giai đoạn này bằng cách cung cấp xung cường độ điện thế khác nhau đến các van điện từ.
Khi lực phanh giảm và xảy ra hiện tượng trượt (aquaplaning), ECU có khả năng nhận diện tình trạng này thông qua các cảm biến số vòng quay trên từng bánh xe Điều này xảy ra khi có sự khác biệt về tốc độ giữa bánh xe chủ động và hệ thống truyền động.
ECU được trang bị mạch an toàn hệ thống kiểm soát có hiệu lực khi khởi động và vận hành.
Mạch an toàn hoạt động theo nguyên tắc tự kiểm tra.
1 Khi bật khóa, hệ thống kiểm tra ECU, van điều khiển điện từ và sự kết nối của các cảm biến: Nếu kết quả OK, đèn cảnh báo ABS sáng lên trên bảng tap-lô và tắt đi sau 4 giây.
2 Sau khi khởi động động cơ, hệ thống chạy van điện từ và bơm hồi để kiểm tra ngay sau khi đạt tốc độ ứng với 6 km/h;
3 Khi đạt vận tốc 24km/h thì hệ thống kiểm tra tín hiệu tốc độ của 4 bánh xe.
4 Khi di chuyển, hệ thống thường xuyên kiểm tra vận tốc chu vi (peripheral speed) của các bánh xe so với tốc độ tham khảo (reference speed), các điều kiện bộ nhớ và điều khiển hoạt động của hai rơle.
5 Khi di chuyển, hệ thống thường xuyên kiểm tra điện áp bình ắc quy.
2.3.6 Bộ chấp hành thuỷ lực - điện tử. a Đặc điểm
- Tần số làm việc cao Tần số điều khiển thay đổi áp suất trong hệ thống phụ thuộc vào kết cấu của bộ chấp hành
- Điều khiển bằng điện áp 12V cấp đến các van điện.
Mô đun 2 van 2 vị trí có chức năng chính là đóng và mở đường dầu, đồng thời hỗ trợ thực hiện các chức năng tăng áp, giữ áp và giảm áp trong mạch điều chỉnh áp suất một cách dễ dàng.
- Mỗi van chỉ bao gồm 2 vị trí đối ngược nhau (ON, OFF), tương ứng với các trạng b Nguyên lý làm việc
Khi không có lực tác dụng lên bàn đạp phanh, cảm biến tốc độ vẫn liên tục đo tốc độ bánh xe và gửi thông tin về khối điều khiển ECU Điều này giúp giảm áp lực phanh ngay khi bàn đạp được nhả ra, đảm bảo an toàn cho xe trong quá trình hoạt động.
- Khi phanh thường (ABS chưa làm việc):
Khi người lái xe đạp phanh, nếu lực phanh chưa đủ mạnh để gây trượt bánh xe, dầu phanh với áp suất cao sẽ từ tổng phanh đi qua lỗ nạp mở của van nạp vào cụm thủy lực, và sau đó thoát ra mà không bị cản trở bởi bất kỳ chi tiết nào trong hệ thống thủy lực.
Dầu phanh sẽ được đi đến các xi lanh bánh xe hoàn toàn giống với hoạt động của phanh thường không có ABS.
Khi phanh, các xi lanh bánh xe ép má phanh vào đĩa phanh, tạo ra lực ma sát giúp giảm tốc độ của bánh xe và xe Trong quá trình này, bộ điều khiển ECU không gửi tín hiệu đến bộ chấp hành cụm thủy lực, mặc dù cảm biến tốc độ vẫn hoạt động và liên tục gửi tín hiệu đến ECU.
Hình 2.12 Khi phanh bình thường
1 Tổng phanh; 2 Ống dẫn dầu; 3 Van điện; 4 Cuộn dây; 5 Van điện; 6 Bơm dầu;
7 Van điện; 8 Bình chứa dầu; 9 Cơ cấu phanh; 10 Cảm biến tốc độ;
11 Rô to cảm biến; 12 Nguồn điện; 13 Van nạp; 14 Van xả; 15 Khối ECU.
- Khi phanh khẩn cấp (ABS hoạt động):
CHẨN ĐOÁN, KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE HONDA CITY
ABS TRÊN XE HONDA CITY 3.1 Các hư hỏng trong hệ thống phanh
3.1.1 Hư hỏng ở các cơ cấu phanh a Mòn các cơ cấu phanh
Sự mòn cơ cấu phanh ô tô dẫn đến tăng quãng đường và thời gian phanh, cũng như giảm gia tốc chậm dần trung bình Khi mòn xảy ra ở mức độ nhẹ, ảnh hưởng đến hiệu quả phanh là không đáng kể Tuy nhiên, khi mức độ mài mòn tăng lên, hiệu quả phanh sẽ giảm đáng kể, buộc người lái phải tập trung cao độ trong các tình huống phanh, dễ dẫn đến mệt mỏi nhanh chóng.
Sự mài mòn các cơ cấu phanh thường xảy ra:
Mòn đều giữa các cơ cấu phanh, khi phanh hiệu quả phanh sẽ giảm, hành trình bàn đạp phanh tăng lên (nếu là hệ thống phanh thủy lực).
Mòn không đều giữa các cơ cấu phanh có thể làm giảm hiệu quả phanh, dẫn đến ô tô bị lệch hướng chuyển động mong muốn Tình trạng này thường gây ra tai nạn giao thông, đặc biệt là khi phanh gấp Sự mất ma sát trong cơ cấu phanh cũng là một yếu tố nguy hiểm, ảnh hưởng đến sự ổn định của ô tô ngay cả khi di chuyển thẳng và trong các tình huống quay vòng.
Cơ cấu phanh hiện đại thường sử dụng ma sát khô, nhưng khi bề mặt ma sát bị dính dầu, mỡ hoặc nước, hệ số ma sát giữa má phanh và tang trống sẽ giảm, dẫn đến giảm mô men phanh Trong quá trình sử dụng, mỡ từ moay ơ, dầu từ xi lanh bánh xe và nước từ bên ngoài có thể xâm nhập vào, làm mất ma sát giữa má phanh và tang trống, gây ra sự không đồng nhất trong hiệu quả phanh Điều này không chỉ làm giảm hiệu suất phanh mà còn có thể khiến ô tô lệch hướng khi phanh Mặc dù hành trình bàn đạp phanh không tăng, nhưng lực trên bàn đạp không thể tăng đáng kể mô men sinh ra.
Khi bề mặt ma sát tiếp xúc với nước, sau một số lần phanh, mô men phanh có thể trở lại trạng thái ban đầu Điều này có thể dẫn đến tình trạng bó kẹt của cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh cần thiết để bánh xe lăn trơn khi không phanh Tuy nhiên, có thể xảy ra tình trạng bó kẹt do nhiều nguyên nhân như bong tấm ma sát gốc phanh, hư hỏng các cơ cấu hồi vị, điều chỉnh không đúng hoặc vật lạ rơi vào không gian làm việc Sự bó kẹt này cũng có thể xảy ra khi phanh tay và phanh chân hoạt động chung trong cùng một cơ cấu phanh.
Sự bó kẹt cơ cấu phanh gây mài mòn không đều và hư hỏng các chi tiết, làm giảm khả năng chuyển động của ô tô ở tốc độ cao Khi phanh bị bó mà không có lý do, ma sát tăng lên không cần thiết, làm nóng bề mặt ma sát và giảm hiệu quả phanh Hiện tượng này có thể nhận biết qua sự lăn trơn của ô tô, bánh xe quay trơn hoặc tiếng kêu phát ra từ cơ cấu phanh.
3.1.2 Dẫn động điều khiển phanh
Khu vực xi lanh chính:
- Rò rỉ dầu phanh ra ngoài, rò rỉ dầu phanh qua các joăng, phớt bao kín bên trong.
- Dầu phanh bị bẩn, nhiều cặn làm giảm khả năng cấp dầu hay tắt lỗ cấp dầu từ buồng chứa dầu tới xi lanh chính.
- Sai lệch vị trí các piston dầu do điều chỉnh không đúng hay do các sự cố khác.
- Nát hay hỏng các van dầu.
- Cào xước hay rỗ bề mặt làm việc của xi lanh. Đường ống dẫn dầu bằng kim loại hay bằng cao su:
- Tắc bên trong, bẹp bên ngoài đường ống dẫn.
- Thủng hay nứt, rò rỉ dầu tại các khu vực các xi lanh bánh xe.
- Rò rỉ dầu phanh ra ngoài, rò rỉ dầu phanh qua các joăng, phớt bao kín bên trong.
- Xước hay rỗ bề mặt làm việc của xi lanh.
Hư hỏng trong cụm trợ lực: bao gồm các hư hỏng của:
Nguồn năng lượng trợ lực có thể đến từ nhiều dạng năng lượng khác nhau như chân không, thủy lực, khí nén, hoặc sự kết hợp giữa thủy lực và khí nén, điện Các hư hỏng thường gặp có thể xảy ra ở bơm chân không, máy nén khí, bơm thủy lực, nguồn điện, đường ống dẫn, lưới lọc và van điều áp.
- Van điều khiển trợ lực: mòn, nát các bề mặt van, sai lệch vị trí, không kín khít hay tắt hoàn toàn các lỗ van…
Các xi lanh trợ lực có thể gặp phải nhiều vấn đề như sai lệch vị trí, không kín khít và rò rỉ Đặc biệt, hư hỏng do các màng cao su và vòng bao kín sẽ khiến xi lanh trợ lực mất hiệu quả, thậm chí cản trở hoạt động của toàn bộ hệ thống.
Hư hỏng trong cụm điều hòa lực phanh: mòn, nát các bề mặt van, sai lệch vị trí, không kín khít hay tắc hoàn toàn các lỗ van…
3.1.3 Các biểu hiện của ô tô khi hư hỏng hệ thống phanh a Phanh không ăn
Do trợ lực không hiệu quả.
Khe hở má phanh và tang trống lớn
Má phanh dính dầu và ướt có thể gây ra hiện tượng phanh bị dật Ngoài ra, tang trống bị rãnh vòng và má phanh ép không hết lên tang trống cũng là nguyên nhân dẫn đến tình trạng này Khi má phanh bị chai cứng, hiệu suất phanh sẽ giảm, ảnh hưởng đến an toàn khi lái xe.
Lò xo kéo có thể gặp phải các vấn đề như guốc phanh hoặc má phanh bị gãy, khe hở giữa má phanh và trống phanh không đạt tiêu chuẩn, gối đỡ má phanh bị mòn, trục trái đào bị rơ, tang trống bị đảo, và ổ bi moay ơ bị rơ Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất phanh và an toàn khi vận hành phương tiện.
Bàn đạp phanh không có hành trình tự do có thể dẫn đến tình trạng không có khe hở giữa má phanh và tang trống, làm cho piston xi lanh phanh bánh xe bị kẹt Điều này xảy ra khi khe hở giữa cán piston và piston của xi lanh chính quá lớn, gây ra phanh ăn không đều ở các bánh xe.
Piston của xi lanh bánh xe có thể bị kẹt do phanh dầu, trong khi cam nhả phanh khí có thể được điều chỉnh sai Ngoài ra, má phanh và tang trống bị mòn cũng là nguyên nhân gây ra sự cố, cùng với việc điều chỉnh khe hở tang trống và má phanh không chính xác Tất cả những yếu tố này đều có thể dẫn đến tình trạng phanh bị bó.
Guốc phanh có thể bị dính vào trống, lò xo trả guốc phanh có thể gãy, hoặc má phanh có thể bị tróc ra khỏi guốc phanh Lỗ bổ sung dầu ở xi lanh chính có thể bị bẩn và tắc nghẽn, trong khi vòng cao su của xi lanh chính có thể bị nở ra và kẹt Piston của xi lanh chính cũng có thể bị kẹt, dẫn đến tiếng kêu trong trống phanh và mức dầu giảm.
Má phanh mòn quá, bị chai cứng, lò xo trong guốc phanh bị gãy.
Xi lanh chính bị chảy dầu, xi lanh bánh xe bị chảy dầu.
3.2.Kiểm tra và quy trình tháo lắp hệ thống phanh
3.2.1.Kiểm tra hệ thống phanh trước
Thường xuyên hít bụi từ phanh, bất kể là thành phần vật chất nào, cũng có thể nguy hại đến sức khỏe.
-Tránh hít phải các hạt bụi.
-Không được sử dụng ống hơi hoặc bàn chải để làm sạch các cụm phanh Sử dụng máy hút bụi thích hợp.
-Kiểm tra má phanh trong:
- Kiểm tra độ dày (A) của má phanh trong (B) và má phanh ngoài (C) Không được tính độ dày của tấm đỡ sau. Độ dày má phanh:
Giới hạn :1,6mm dịch vụ
*Kiểm tra má phanh ngoài:
- Nếu độ dày bất cứ chỗ nào của má phanh nào nhỏ hơn giới hạn dịch vụ, thay cả bộ má phanh.
Sử dụng một vi kế để đo độ dày của đĩa phanh tại tám điểm, cách nhau khoảng 45° và 10 mm từ cạnh ngoài của đĩa Nếu giá trị đo nhỏ nhất thấp hơn giới hạn đánh bóng lớn nhất, cần thay đĩa phanh.
Hình 3.2 Má phanh ngoài Độ dày phanh đĩa:
Giới hạn đánh bóng tối đa: 19,0 mm Độ song song đĩa phanh: 0,15 mm tối đa
*: Đây là độ chênh lệch cho phép tối đa giữa các giá trị đo độ dày.
-.Nếu đĩa phanh nằm ngoài giới hạn dịch vụ về độ song song, đánh bóng đĩa phanh bằng máy tiện phanh tích hợp trên xe có trên thị trường.
CHÚ Ý: Nếu đĩa phanh nằm ngoài giới hạn bảo trì đánh bóng, thay nó.
+)Tiến hành kiểm tra độ đảo đĩa phanh.
-Kiểm tra đĩa phanh đến bề mặt bánh xe xem có bị hư hại hoặc nứt hay không.
Hình 3.3 Độ dày và độ song song
-Lau sạch đĩa phanh, và đánh hết gỉ. giữ đĩa phanh tỳ chặt vào moay-ơ.
-Lắp đồng hồ đo (C) vào đĩa phanh như minh họa.
-Đo độ đảo ở vị trí cách mép ngoài đĩa phanh 10 mm (0,39 in).
Hình 3.4 Độ đảo đĩa phanh
*Tháo và lắp bộ ngàm phanh trước:
1 Tháo bu-lông ống dẫn (A), và ngắt ống phanh (B) khỏi thân bộ ngàm phanh (C).
2.Tháo bu-lông mũ (D) đồng thời giữ các chốt bộ ngàm phanh tương ứng (E) bằng cờ-lê.
3.Tháo chốt A bộ ngàm phanh và chốt B bộ ngàm phanh.
Hình 3.5 Thân bộ ngàm phanh - Tháo
CHÚ Ý: Các chốt bộ ngàm phanh bên dưới và bên trên khác nhau Trong khi lắp đặt, đảm bảo các chốt bộ ngàm phanh ở đúng vị trí.
4.Tháo các vỏ cao su chắn bụi chốt (C)
5 Bôi dụng mỡ cao su vào chốt A, chốt B bộ ngàm phanh, và vỏ cao su chắn bụi chốt mới (C).
6.Lắp các vỏ cao su chắn bụi chốt.
Chốt bộ ngàm và vỏ cao su - Tháo
7.Lắp bộ ngàm phanh và chốt B bộ ngàm phanh.
- Đảm bảo các chắn bụi chốt được lắp đúng vị trí vào các rãnh (D) của chốt bộ ngàm phanh và các rãnh (E) của giá đỡ bộ ngàm phanh.
Đảm bảo lắp đặt đúng chốt A và chốt B của ngàm phanh, vì chúng có cấu tạo khác nhau Việc lắp sai vị trí chốt ngàm phanh có thể dẫn đến rung lắc, làm mòn nhanh chóng hoặc không đều má phanh, và gây ra tình trạng mòn lốp không đồng nhất.
Hình 3.7 Chốt bộ ngàm và vỏ cao su – Lắp
- Xả khí ra khỏi các vỏ cao su chắn bụi chốt.
8.Lắp thân bộ ngàm phanh (A).
9.Siết các bu-lông mũ (B) tới lực siết chỉ định trong khi giữ các chốt bộ ngàm phanh
10.Nối ống mềm phanh (D) với thân bộ ngàm phanh bằng bu- lông ống dẫn (E) và các vòng đệm kín mới (F).
Hình 3.8 Thân bộ ngàm phanh – Lắp
* Tháo và lắp đĩa phanh trước:
Hình 3.9 Bộ ngàm phanh - Tháo
*Tháo và lắp má phanh trước:
-Tháo bu-lông mũ (A) trong khi dùng cờ-lê giữ chốt bộ ngàm (B).
-Kéo thân bộ ngàm phanh (C) ra xa.
-Tháo các đệm má phanh (A) và các má phanh
-Tháo các chốt hãm (A) má phanh.
-Làm sạch toàn bộ giá đỡ bộ ngàm phanh (B); đánh sạch gỉ sét, và kiểm tra xem có rãnh hoặc nứt hay không.
-Kiểm tra các chốt bộ ngàm (C) có di chuyển ra vào trơn tru không Lau và tra dầu nếu cần.
Hình 3.12 Chốt hãm má phanh - Tháo
-Tra mỡ Molykote M-77 lên bề mặt tiếp xúc chốt hãm của giá đỡ bộ ngàm phanh (các mũi tên chỉ báo).
-Lắp các chốt hãm (A) má phanh.
-Lau sạch lượng mỡ thừa trên các chốt hãm
Tránh để dính mỡ vào đĩa phanh và các má phanh.
Hình 3.13 Chốt hãm má phanh – Lắp
-Lắp một dụng cụ nén pít-tông bộ ngàm phanh
(A) có trên thị trường lên trên thân bộ ngàm phanh
-Ấn pít-tông bằng dụng cụ nén pít-tông bộ ngàm phanh.
