Hệ thống phanh hơi.Hệ thống phanh hơi hay hệ thống phanh khí nén là một loại hệ thống phanh sửdụng khí nén để tạo ra áp lực, đẩy má phanh vào đĩa phanh hoặc trống phanh, từ đó tạo ralực
Trang 1NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Hưng Yên, ngày … tháng … năm 2024
Giảng viên hướng dẫn
Trang 2MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 5
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 6
1.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phanh 6
1.1.1 Công dụng của hệ thống phanh 6
1.1.2 Phân loại hệ thống phanh 6
1.1.2.1 Phân loại hệ thống phanh theo công dụng 6
1.2 Khái quát chung về hệ thống phanh ABS 20
1.2.1 Khái niệm về hệ thống phanh ABS 20
1.2.2 Phân loại hệ thống phanh ABS 20
1.2.3 Một số sơ đồ ABS điển hình 21
1.3 Giới thiệu về xe Hyundai Santafe 2021 21
1.3.1 Lịch sử phát triển của dòng xe Hyundai Santafe 21
1.3.2 Giới thiệu về xe Hyundai Santa Fe 2021 22
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 24
2.1 Đặc điểm kết cấu hệ thống phanh trên xe Hyundai Santafe 2021 24
2.1.1 Cơ cấu phanh đĩa trên xe Hyundai Santafe 2021 25
2.2 Sơ đồ mạch hệ thống phanh ABS của xe Hyundai Santafe 2021 30
2.3 Tìm hiểu về hệ thống phanh ABS trên xe Hyundai Santafe 2021 32
CHƯƠNG 3 KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HYUNDAI SANTAFE 2021 39
3.1 Các hư hỏng chính thường gặp 39
3.1.1.Chẩn đoán lỗi hệ thống điện tử ABS 40
3.1.1.1 Chẩn đoán mã lỗi trên xe qua đèn báo 40
3.1.1.2 Chẩn đoán dùng thiết bị 41
3.1.1.2.1 Thiết bị chẩn đoán VCI 41
3.1.1.3 Phương pháp đọc lỗi: 41
Trang 33.1.1.4 Phương pháp xóa mã lỗi 42
3.1.1.5 PID/Data Monitor và phương pháp ghi lại dữ liệu 42
3.2 Quy trình kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa bầu trợ lực phanh 43
3.2.1 kiểm tra đơn giản hoạt động của bầu trợ lực phanh 43
3.2.2 Quy trình tháo bộ trợ lực phanh 44
3.2.3 Kiểm tra bầu trợ lực 45
3.2.4 Quy trình lắp bầu trợ lực 48
3.3 Quy trình kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa xilanh phanh chính 49
3.3.1 Quy trình tháo xilanh phanh chính 49
3.3.2 kiểm tra xilanh phanh chính 51
3.3.3 quy trình lắp xilanh phanh chính 53
3.4 Quy trình kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa ống dẫn dầu 55
3.4.1 Quy trình tháo ống dẫ dầu 55
3.4.2 kiểm tra ống dẫn dầu 56
3.4.3 Quy trình lắp ống dẫn dầu 57
3.5 Quy trình kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa bàn đạp phanh 58
3.5.1 Quy trình tháo bàn đạp phanh 58
3.5.2 Điều chỉnh bàn đạp phanh 60
3.5.3 quy trình lắp bàn đạp phanh 61
3.6 Quy trình kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa cụm phanh trước 62
3.6.1 Quy trình tháo cụm phanh trước 62
3.6.2 Quy trình kiểm tra và thay thế 64
3.6.3 Quy trình lắp cụm phanh trước 66
3.7 Quy trình kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa cụm phanh sau 67
3.7.1 Quy trình tháo cụm phanh sau 67
Trang 4KIỂM TRA 70
3.7.3 quy trình lắp 70
3.8 Quy trình kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa cụm phanh tay 72
3.8.1 Quy trình tháo cụp phanh tay 72
3.8.2 Lắp hệ thống phanh tay 76
3.8.3 Điều chỉnh hệ thống phanh tay 76
3.9 Quy trình kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa hệ thống ABS 78
3.9.1 Kiểm tra, chẩn đoán bằng máy chẩn đoán 78
3.9.2.1 Cảm biến tốc độ bánh trước 84
KIỂM TRA 85
3.9.2.3 Cảm biến tốc độ bánh sau 86
KIỂM TRA 86
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 88
1 Kết luận 88
2 Hướng phát triển 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO 89
Trang 5MỞ ĐẦU
Hệ thống phanh là một phần quan trọng và không thể thiếu trong cấu trúc của bất
kỳ phương tiện giao thông nào, từ xe máy, ô tô cho đến các phương tiện lớn hơn như xetải và tàu Chức năng chính của hệ thống phanh là làm giảm hoặc dừng hẳn chuyển độngcủa phương tiện, đảm bảo an toàn cho người lái và hành khách trong mọi điều kiện vậnhành
Ngày nay, hệ thống phanh đã trở thành một công nghệ phát triển mạnh mẽ vớinhiều cải tiến vượt bậc Bên cạnh các loại phanh cơ học truyền thống, các hệ thống phanhđiện tử, phanh chống bó cứng (ABS) và phanh tái sinh cũng ngày càng trở nên phổ biến,giúp nâng cao hiệu quả và sự an toàn Mỗi loại hệ thống phanh có đặc điểm và chức năngriêng, tùy vào loại phương tiện, điều kiện sử dụng và yêu cầu về hiệu suất
Trong các phương tiện hiện đại, các công nghệ phanh không chỉ giúp dừng xe mộtcách nhanh chóng và an toàn mà còn hỗ trợ người lái trong việc kiểm soát phương tiệntrong các tình huống khẩn cấp Do đó, nghiên cứu và cải tiến hệ thống phanh là một lĩnhvực quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô, giúp giảm thiểu tai nạn và bảo vệ tínhmạng con người
Hệ thống phanh không chỉ là yếu tố quyết định an toàn, mà còn đóng vai trò quantrọng trong việc giảm thiểu tác động của các yếu tố ngoại cảnh như thời tiết, địa hình vàđiều kiện giao thông, nhằm mang đến một trải nghiệm lái xe ổn định và tin cậy
Qua thời gian học tập và nghiên cứu về chuyên ngành “Công nghệ kỹ thuật ô tô”
tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên, em được nhận đề tài “Nghiên cứu
phương pháp kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh trên dòng xe Hyundai Santafe
2021 ” dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy và các thầy cô trong khoa cơ khí động lực.
Trong quá trình thực hiện làm đồ án, do trình độ hiểu biết của em còn hạn chế.Nhưng dưới sự chỉ bảo, và hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn và các thầy cô trong
bộ môn công nghệ kỹ thuật ô tô nên đề tài của em đã được hoàn thành Tuy đề tài hoànthành nhưng vẫn không tránh khỏi những thiếu sót Mong các thầy trong khoa hướngdẫn và chỉ bảo thêm cho em, để đề tài của em được hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn!
Hưng Yên, ngày … tháng ….năm 2024
Sinh viên thực hiện
Trang 6CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ
1.1 Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phanh.
1.1.1 Công dụng của hệ thống phanh
Hệ thống phanh có công dụng giảm tốc độ của ô tô đến một giá trị cần thiết hoặcdừng hẳn và giữ cho ô tô dừng đỗ trên đường bằng, đường dốc
Hệ thống phanh là một bộ phận không thể thiếu trên ô tô Hệ thống phanh có công dụngdừng xe hoặc giảm tốc trong quá trình vận hành thực tế của ô tô Khi xe chuyển động vớitốc độ cao thì động năng khi đó là rất lớn, vì động năng chuyển động của xe tỷ lệ với bìnhphương vận tốc chuyển động Trong giai đoạn đầu của sự phát triển ngành công nghiệp
xe hơi thế giới, vận tốc chuyển động của ô tô là nhỏ , do đó hệ thống phanh thủy lựctruyền thống được sử dụng rộng rãi, vì nó đáp ứng đầy đủ các tính năng an toàn khi vậnhành Tuy nhiên ngày nay chất lượng cơ sở hạ tầng giao thông đã được nâng cấp, cảithiện rất đáng kể Tại Việt Nam đã có rất nhiều tuyến cao tốc, vận tốc chuyển động tối đacho phép là 120 km/h Với vận tốc chuyển động lớn như vậy, đòi hỏi yêu cầu rất cao từ
hệ thống phanh Trong trường hợp này, hệ thốn phanh dẫn động thủy lực truyền thống đãkhông đáp ứng được những yêu cầu khắt khe đó Với sự phát triển bùng nổ của kỹ thuậtđiện tử và tin học, với những xe ô tô hiện đại ngày nay, hệ thống phanh được sử dụng là
hệ thống phanh điều khiển điện tử Hệ thống phanh điều khiển điện tử được tích hợp cácchức năng chính: chống bó cứng, hỗ trợ phanh khẩn cấp, phân bố lực phanh điện tử, ổnđịnh chuyển động xe, phân bố lực kéo
1.1.2 Phân loại hệ thống phanh.
Phân loại hệ thống phanh theo: Công dụng; Dẫn động phanh; Kết cấu của cơ cấuphanh; Trợ lực phanh
1.1.2.1 Phân loại hệ thống phanh theo công dụng
Hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng nhất của ô tô, có chức nănglàm giảm tốc độ hoặc dừng hoàn toàn xe Dựa trên công dụng, hệ thống phanh có thểđược phân loại như sau:
1 Hệ thống phanh chính (phanh chân)
Công dụng: Được sử dụng thường xuyên để giảm tốc độ hoặc dừng xe trong quá
trình vận hành
Trang 7Cấu tạo: Thường sử dụng cơ cấu thủy lực, kết hợp với các loại phanh như phanh
đĩa hoặc phanh tang trống
Hình 1.1.Hệ thống phanh chân ô tô
2 Hệ thống phanh dừng (phanh tay)
Công dụng: Dùng để giữ xe cố định tại chỗ, thường khi đỗ xe.
Cấu tạo: Có thể là cơ khí hoặc thủy lực, tác động trực tiếp lên bánh xe sau.
Hình 1.2 Hệ thống phanh tay ô tô
Trang 8Công dụng: Giảm tốc độ xe bằng cách tăng tải cho động cơ, thường sử dụng khi
xuống dốc hoặc khi muốn giảm tốc độ một cách êm ái
Cấu tạo: Tích hợp vào hệ thống truyền động của xe.
Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống phanh bằng động cơ Hiểu rõ hơn về phanh động cơ: Khi xe ôtô đang chuyển động trên đường, muốn giảm tốc độ cần nhả hết bàn đạp ga để động cơ làm việc ở chế độ không tải Lúc này quán tính và ma sát trong hệ thống sẽ làm giảm tốc độ chuyển động của ôtô Biện pháp này gọi là phanh động cơ Khi xuống dốc cao nguy hiểm hoặc chạy trên đường trơn lầy,
đê bảo đảm an toàn cần sử dụng phương pháp phanh động cơ, càng gài số thấp, hiệu
1.1.2.2 Theo cơ cấu của phanh.
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc.
Nguyên lý hoạt động: Bên trong một trống quay cùng bánh xe có các má phanh
Khi đạp phanh, má phanh sẽ được đẩy ra ép vào mặt trong của trống, tạo ra lực ma sát
Ưu điểm:
Cấu tạo đơn giản, chi phí sản xuất thấp
Khả năng tự làm sạch tốt hơn
Nhược điểm:
Tản nhiệt kém hơn phanh đĩa, dễ bị quá nhiệt khi sử dụng liên tục
Cảm giác phanh chân không nhạy bén bằng phanh đĩa
Trang 9Hình 1.4 Cấu tạo hệ thống phanh guốc
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
Nguyên lý hoạt động: Khi đạp phanh, má phanh sẽ ép chặt vào đĩa phanh đang
quay cùng bánh xe, tạo ra lực ma sát lớn làm giảm tốc độ
Ưu điểm:
Tản nhiệt tốt hơn, giúp duy trì hiệu suất phanh ổn định, kể cả khi sử dụng liên tục
Ít bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn và nước
Cảm giác phanh chân nhạy bén và chính xác hơn
Nhược điểm:
Chi phí sản xuất cao hơn phanh tang trống
Trang 10Cáp phanh: Cáp phanh được kéo căng, kéo các má phanh ép vào trống phanh
hoặc đĩa phanh
Ma sát: Lực ma sát giữa má phanh và bề mặt phanh làm giảm tốc độ quay của
bánh xe
Ưu điểm
Đơn giản: Cấu tạo đơn giản, ít bộ phận, dễ bảo trì
Độ tin cậy cao: Ít phụ thuộc vào các thành phần điện tử hoặc thủy lực, hoạt động
ổn định trong nhiều điều kiện khắc nghiệt
Chi phí thấp: Giá thành sản xuất và sửa chữa thấp
Nhược điểm
Trang 11Lực phanh không đều: Lực phanh phụ thuộc hoàn toàn vào lực đạp của người lái,dẫn đến sự không đồng đều trong quá trình phanh.
Khó điều chỉnh: Việc điều chỉnh lực phanh chính xác rất khó khăn
Hiệu suất thấp: So với hệ thống phanh thủy lực, hiệu suất phanh của hệ thống cơkhí thường thấp hơn
Ứng dụng
Phanh tay: Hầu hết các loại xe ô tô đều sử dụng phanh tay cơ khí để giữ xe cố
định
Một số loại xe cũ: Các mẫu xe ô tô đời cũ thường sử dụng hệ thống phanh cơ khí.
Xe đạp: Hệ thống phanh của xe đạp cũng hoạt động dựa trên nguyên lý cơ khí.
2 Hệ thống phanh dầu.
Khái niệm
Hệ thống phanh dầu là một trong những hệ thống phanh phổ biến nhất được sửdụng trên các phương tiện giao thông hiện nay, đặc biệt là ô tô Hệ thống này sử dụngchất lỏng đặc biệt (dầu phanh) để truyền áp suất từ bàn đạp phanh đến các má phanh, tạo
3 Ống dẫn: Áp suất này được truyền qua các ống dẫn đến các xi lanh phụ ở bánh xe
4 Xi lanh phụ: Áp suất từ xi lanh chính tác động lên piston trong xi lanh phụ, đẩy máphanh ép vào đĩa phanh hoặc trống phanh
5 Ma sát: Lực ma sát giữa má phanh và đĩa phanh (hoặc trống phanh) làm giảm tốc
độ quay của bánh xe
Trang 12Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống phanh dầu
7 Cơ cấu phanh sau.
Ưu điểm của hệ thống phanh dầu
Lực phanh đều: Áp suất chất lỏng được truyền đều đến các bánh xe, đảm bảo lực
phanh đồng đều
Điều chỉnh dễ dàng: Có thể dễ dàng điều chỉnh lực phanh bằng cách thay đổi tỉ số
truyền của hệ thống
Hiệu suất cao: Hệ thống phanh thủy lực có hiệu suất làm việc cao, đáp ứng nhanh
các yêu cầu phanh
An toàn: Hệ thống phanh thủy lực có thể được tích hợp với các hệ thống hỗ trợ
phanh như ABS, EBD, giúp tăng độ an toàn cho người lái và hành khách
Các thành phần chính của hệ thống phanh dầu
Bàn đạp phanh: Bộ phận mà người lái tác động trực tiếp
Xi lanh chính: Chứa chất lỏng phanh và piston
Ống dẫn: Đường ống dẫn chất lỏng phanh đến các bánh xe
Xi lanh phụ: Nằm ở mỗi bánh xe, chứa piston và má phanh
Má phanh: Tiếp xúc trực tiếp với đĩa phanh hoặc trống phanh
Đĩa phanh hoặc trống phanh: Bộ phận quay cùng với bánh xe
Chất lỏng phanh: Chất lỏng đặc biệt có khả năng chịu nhiệt và áp suất cao
Trang 133 Hệ thống phanh hơi.
Hệ thống phanh hơi (hay hệ thống phanh khí nén) là một loại hệ thống phanh sửdụng khí nén để tạo ra áp lực, đẩy má phanh vào đĩa phanh hoặc trống phanh, từ đó tạo ralực ma sát và làm chậm hoặc dừng bánh xe Hệ thống này thường được sử dụng trên các
xe tải nặng, xe khách, tàu hỏa và một số loại xe chuyên dụng khác
Nguyên lý hoạt động
- Máy nén khí: Máy nén khí tạo ra khí nén và duy trì áp suất trong hệ thống.
- Bình chứa khí: Khí nén được lưu trữ trong bình chứa khí để cung cấp đủ áp suất
khi cần thiết
- Van điều khiển: Van điều khiển điều chỉnh lượng khí nén được cung cấp cho các
xi lanh phanh
- Xi lanh phanh: Khi người lái đạp phanh, van điều khiển mở ra, khí nén được dẫn
đến xi lanh phanh Áp suất khí nén đẩy piston trong xi lanh phanh di chuyển, ép
má phanh vào đĩa phanh hoặc trống phanh
- Má phanh: Má phanh tạo ra lực ma sát với đĩa phanh hoặc trống phanh, làm giảm
tốc độ quay của bánh xe
Hình 1.8 Mô tả hệ thống hệ thống phanh hơi
Trang 14Ưu điểm của hệ thống phanh hơi
Lực phanh mạnh mẽ: Khí nén cung cấp lực phanh rất lớn, đặc biệt phù hợp với các
Nhược điểm của hệ thống phanh hơi
Cấu tạo phức tạp: Hệ thống phanh hơi có nhiều bộ phận và đường ống, đòi hỏi
bảo trì thường xuyên
Khối lượng lớn: Các bình chứa khí và máy nén khí làm tăng khối lượng của xe Thời gian đáp ứng chậm hơn: So với hệ thống phanh thủy lực, hệ thống phanh hơi
có thời gian đáp ứng chậm hơn một chút
Ứng dụng
Hệ thống phanh hơi được sử dụng rộng rãi trên các loại xe sau:
Xe tải nặng: Do khả năng chịu tải lớn và lực phanh mạnh
Xe khách: Để đảm bảo an toàn cho số lượng lớn hành khách
Tàu hỏa: Để hãm các toa tàu có trọng lượng lớn
Xe chuyên dụng: Các loại xe chuyên dụng như xe cứu hỏa, xe công trình
4 Hệ thống phanh dầu trợ lực hơi hoặc chân không.
Tổng quan
Hệ thống phanh dầu trợ lực hơi hoặc chân không là một sự kết hợp giữa hệ thốngphanh thủy lực (dùng dầu) và một hệ thống trợ lực (dùng hơi hoặc chân không) Hệ thốngnày tận dụng ưu điểm của cả hai loại hệ thống, cung cấp lực phanh mạnh mẽ, ổn định và
dễ điều khiển, đồng thời giảm bớt lực đạp phanh cần thiết từ người lái
Trang 15Nguyên lý hoạt động
Phần phanh thủy lực: Giống như hệ thống phanh dầu thông thường, khi đạp phanh,lực tác động lên piston trong xi lanh chính, tạo ra áp suất dầu, truyền qua các đường ốngđến các xi lanh phụ tại các bánh xe, đẩy má phanh ép vào đĩa phanh
Phần trợ lực:
Trợ lực hơi: Một máy nén khí tạo ra áp suất khí nén Khi đạp phanh, một van được
mở ra, cho phép khí nén tác động lên một màng ngăn hoặc piston trong một buồng riêngbiệt Lực đẩy của khí nén sẽ hỗ trợ lực đạp phanh, giúp giảm lực đạp cần thiết
Trợ lực chân không: Hệ thống này tận dụng chân không tạo ra bởi động cơ Khi
động cơ hoạt động, một phần không khí được hút ra khỏi động cơ, tạo ra một vùng chânkhông Khi đạp phanh, một van được mở ra, cho phép không khí từ bên ngoài tràn vàovùng chân không, tạo ra một lực hút, hỗ trợ lực đạp phanh
Hình 1.9 Cấu tạo bầu trợ lực phanh
Trang 16Hiệu quả cao: Hệ thống hoạt động ổn định, đáp ứng nhanh các yêu cầu phanh.
An toàn: Có thể tích hợp với các hệ thống hỗ trợ phanh như ABS, EBD, tăng cường
độ an toàn
Nhược điểm
Cấu tạo phức tạp: Hệ thống có nhiều bộ phận hơn so với hệ thống phanh dầu thôngthường, đòi hỏi bảo dưỡng thường xuyên hơn
Chi phí cao: Do cấu tạo phức tạp nên chi phí sản xuất và sửa chữa cao hơn
Phụ thuộc vào động cơ: Hệ thống trợ lực chân không phụ thuộc vào động cơ hoạtđộng để tạo ra chân không
Ứng dụng
Ô tô du lịch: Đặc biệt là các dòng xe cao cấp, xe có trọng lượng lớn
Xe tải nhẹ: Để tăng cường khả năng phanh và giảm mỏi mệt cho người lái
5 Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa.
Khái niệm
Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa là một cải tiến đáng kể trong công nghệphanh ô tô Hệ thống này kết hợp các nguyên lý cơ bản của hệ thống phanh thủy lực vớimột cơ cấu tự động tăng cường lực phanh khi cần thiết, giúp xe dừng lại nhanh hơn và antoàn hơn
Nguyên lý hoạt động
Cơ bản: Hệ thống vẫn sử dụng chất lỏng phanh để truyền áp suất từ bàn đạp phanhđến các má phanh
Cơ cấu tăng cường: Khi người lái đạp phanh, một cơ cấu tự động được kích hoạt
Cơ cấu này có thể hoạt động dựa trên các yếu tố như:
- Tốc độ xe: Khi xe chạy nhanh, cơ cấu sẽ tăng cường lực phanh để giúp xe dừng lạinhanh hơn
- Lực đạp phanh: Nếu người lái đạp phanh mạnh, cơ cấu sẽ tăng cường lực phanh
để đáp ứng nhu cầu phanh gấp
Trang 17- Sự thay đổi áp suất trong hệ thống: Khi áp suất trong hệ thống phanh tăng độtngột, cơ cấu sẽ tự động kích hoạt để tăng cường lực phanh.
Cơ chế tăng cường có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như:
- Cánh tay đòn: Sử dụng một cánh tay đòn có tỷ lệ truyền lực khác nhau để tăngcường lực tác dụng lên má phanh
- Piston phụ: Sử dụng một piston phụ để tạo ra thêm áp lực lên chất lỏng phanh
- Van điều khiển: Sử dụng van điều khiển để thay đổi lưu lượng chất lỏng phanhđến các xi lanh phụ
Ưu điểm
Tăng cường lực phanh: Giúp xe dừng lại nhanh hơn, đặc biệt trong tình huống
khẩn cấp
Cải thiện độ ổn định: Giúp xe giữ được sự ổn định khi phanh gấp.
Giảm mỏi chân: Người lái không cần phải đạp phanh quá mạnh để đạt được hiệu
quả mong muốn
Tăng độ an toàn: Giảm thiểu nguy cơ xảy ra tai nạn.
Ứng dụng
Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa được ứng dụng rộng rãi trên các dòng xe ô tôhiện đại, đặc biệt là các dòng xe cao cấp và xe tải
6 Hệ thống phanh dẫn động bằng điện.
Hệ thống phanh dẫn động bằng điện là một công nghệ phanh hiện đại, sử dụng
điện năng để điều khiển lực phanh thay vì hoàn toàn dựa vào lực thủy lực truyền thống Hệ thống này mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các hệ thống phanh truyền thống, góp phần nâng cao hiệu suất và độ an toàn của xe
Hệ thống phanh dẫn động bằng điện hoạt động
Thay thế lực thủy lực bằng lực điện: Thay vì sử dụng dầu phanh để truyền lực từ
bàn đạp phanh đến má phanh, hệ thống phanh điện sử dụng các mô-tơ điện nhỏ để tạo
ra lực ép má phanh vào đĩa phanh
Điều khiển chính xác: Các mô-tơ điện được điều khiển bởi các tín hiệu điện tử,
cho phép kiểm soát lực phanh một cách chính xác và nhanh chóng
Trang 18Tích hợp với các hệ thống điện tử khác: Hệ thống phanh điện dễ dàng tích hợp
với các hệ thống điện tử khác trên xe, như hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD, và các hệ thống hỗ trợ lái khác
Ưu điểm của hệ thống phanh dẫn động bằng điện
Hiệu suất phanh cao: Lực phanh được tạo ra nhanh chóng và chính xác hơn,
giúp xe giảm tốc độ và dừng lại một cách an toàn
Cảm giác chân phanh tốt hơn: Người lái có cảm giác chân phanh mượt mà và
tuyến tính hơn, giúp kiểm soát xe dễ dàng hơn
Tuổi thọ cao: Không sử dụng dầu phanh nên giảm thiểu rủi ro rò rỉ và giảm chi
phí bảo dưỡng
Tích hợp nhiều tính năng an toàn: Có thể tích hợp nhiều tính năng an toàn tiên
tiến như phanh khẩn cấp tự động, hỗ trợ giữ làn đường, và kiểm soát hành trình thích ứng
Tiết kiệm năng lượng: Trong một số trường hợp, hệ thống phanh điện có thể tái
tạo năng lượng khi phanh, giúp tăng hiệu suất sử dụng nhiên liệu
Các loại hệ thống phanh dẫn động bằng điện
Phanh điện từ: Sử dụng lực từ để tạo ra lực phanh.
Phanh thủy lực điện tử: Kết hợp cả lực thủy lực và lực điện để tạo ra lực phanh Phanh dây: Sử dụng dây cáp và mô-tơ điện để truyền lực phanh.
Ứng dụng của hệ thống phanh dẫn động bằng điện
Hệ thống phanh dẫn động bằng điện được ứng dụng rộng rãi trên các dòng xe cao cấp và xe điện Hệ thống này không chỉ mang lại hiệu suất phanh vượt trội mà còngóp phần nâng cao trải nghiệm lái xe cho người dùng
1.1.2.4- Theo khả năng điều chỉnh momen phanh ở cơ cấu phanh.
Theo khả năng điều chỉnh mô men phanh ở cơ cấu phanh với bộ điều hòa lực phanh
1.1.2.5- Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh.
Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với
bộ chống hãm cứng bánh xe ( hệ thông phanh ABS)
Trang 19Sơ đồ bố trí cảm biến và tín hiệu phanh ABS
Trên xe con, phanh chân là hệ thống phanh cơ bản còn phanh tay là phanh dự phòng hệ thống điều khiển của hai loại này độc lập với nhau, làm việc tin cậy, đồng thời phanh tay phải có cấu trúc tự khóa để người lái không phải liên tục tác động lực
1.1.3 Yêu cầu của hệ thống phanh
- Có hiệu quả phanh cao ở tất cả các bánh xe, đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhấtkhi phanh khẩn cấp trong trường hợp nguy hiểm
- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định và an toàn cho hànhkhách, hàng hóa
- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao, hiệu quả phanh không thay đổi nhiều giữa các lầnphanh
- Đảm bảo tránh hiện tượng trượt lết của bánh xe trên đường Vì trượt lết trên mặtđường sẽ gây ra mòn lốp và làm mất khả năng dẫn hướng chuyển động của xe
- Phanh chân và phanh tay phải làm việc độc lập, không ảnh hưởng lẫn nhau
- Phanh tay có thể thay thế phanh chân khi phanh chân có sự cố (Chức năng dựphòng)
- Cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt, không truyền nhiệt ra các khu vực làm ảnh hưởngtới sự làm việc của các cơ cấu xung quanh (lốp xe, moay ơ…) và phải dễ dàng điềuchỉnh, thay thế các chi tiết hư hỏng
Trang 20- Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh (đĩa phanh) cao và ổn định trongđiều kiện sử dụng.
- Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực phanh trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe
- Hệ thống phanh tay có khả năng giữ cho ô tô đứng yên trong thời gian dài kể cả trênnhững đoạn đường dốc
Ngoài các yêu cầu kể trên, hệ thống phanh còn phải đảm bảo yêu cầu như chiếm ítkhông gian, trọng lượng nhỏ, độ bền cao,… và các yêu cầu chung của cấu trúc cơ khí
1.2 Khái quát chung về hệ thống phanh ABS
1.2.1 Khái niệm về hệ thống phanh ABS.
Hệ thống phanh ABS (Anti-lock Brake System) sẽ giúp chống bó cứng bánh xe và
ổn định hướng chuyển động của xe Chức năng chính của hệ thống phanh ABS là giúp
người lái duy trì quyền kiểm soát chiếc xe của mình khi phanh gấp và các điều kiện lái xebất lợi
Chống bó cứng phanh đôi khi cũng có khả năng giảm quãng đường dừng của xe,nhưng đó không phải là mục đích chính của ABS
1.2.2 Phân loại hệ thống phanh ABS.
- Phân loại theo chất tạo áp suất phanh:
- Phân loại theo bộ chấp hành:
+ Van điện 2 vị trí có van điều khiển lưu lượng
+ Van điện 2 vị trí có van điều khiển tăng áp
+ Van điện 3 vị trí có van cơ khí
+ Van điện 3 vị trí không có van cơ khí
Trang 211.2.3 Một số sơ đồ ABS điển hình.
Loại 4 kênh 4 cảm biến (loại điều khiển độc lập).
Loại này có bốn cảm biến ở 4 bánh xe và 4 kênh điều khiển thủy lực, điều khiểntừng bánh xe một cách độc lập Tính ổn định và khoảng cách dừng xe sẽ tối ưu trên mặtđường đồng nhất
Loại 3 kênh 4 cảm biến (Bánh trước: điều khiển độc lập Bánh sau: Điều khiển theo ngưỡng trượt thấp).
Trong trường hợp xe FF (Động cơ phía trước), phần lớn trọng lượng xe tập trungvào bánh trước và trọng tâm của xe cũng chuyển động về phía trước đồng thời phanh chophép bánh trước điều khiển gần 70% lực phanh
Loại 3 kênh 3 cảm biến (Bánh trước: điều khiển độc lập Bánh sau: Điều khiển theo ngưỡng trượt thấp).
Xe có 2 kênh dành cho bánh trước và kênh còn lại dành cho điều khiển bánh sau.Các bánh sau được điều khiển chung theo mô-đun thấp (Select low control), tức là bánh
xe nào có khả năng bám thấp sẽ quyết định áp lực phanh chung cho cả cầu sau Phương
án này sẽ loại bỏ được mô men quay vòng cưỡng bức trên cầu sau, tính ổn định tăngnhưng hiệu quả phanh giảm bớt
Loại 1 kênh 1 cảm biến (Bánh sau: Điều khiển theo ngưỡng trượt thấp)
Chỉ kiểm soát áp suất hai bánh sau, đây là hệ thống đơn giản được thiết kế cho cácloại xe thể thao, xe tải nặng, vì các loại xe này rất dễ bị hãm cứng bánh sau khi phanh
Sử dụng một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt trên bánh răngvành chậu của bộ vi sai cầu sau Sơ đồ này hai bánh sau được điều khiển chung theongưỡng trượt thấp, tức là bánh xe nào có khả năng bám thấp sẽ quyết định áp lực phanhchung cho cả cầu sau
1.3 Giới thiệu về xe Hyundai Santafe 2021.
1.3.1 Lịch sử phát triển của dòng xe Hyundai Santafe
Hyundai Santa Fe là một mẫu xe thể thao đa dụng cỡ trung dựa trên nền tảngcủa Hyundai Sonata Được đặt tên dựa theo thành phố Santa Fe ở tiểu bang New Mexico, Hoa Kỳ Santa Fe được giới thiệu với phiên bản đầu tiên là phiên bản 2001 và là chiếcthể thao đa dụng đầu tiên của Hyundai Thế hệ thứ 4 của Santa Fe được giới thiệu vào
Trang 22tháng 2/2018 tại Hàn Quốc, ngay lập tức mẫu xe nhận được 14.243 đơn đặt hàng tronggần 2 tuần, một kỷ lục khó phá vỡ.
1.3.2 Giới thiệu về xe Hyundai Santa Fe 2021
Hyundai Santafe 2021 là mẫu xe SUV được trang bị nhiều tiện nghi, tính năng antoàn và khả năng vận hành vượt trội
Hình 1 1.Hình ảnh xe Hyundai Santafe 2021
Hyundai Santafe 2021 được trang bị tùy chọn hai loại động cơ gồm:
- Động cơ xăng Smartstream Theta III 2.5L (mã hiệu G4KM) phun xăng đa điểmMPi, sản sinh công suất tối đa 180 mã lực
- Động cơ dầu Smartstream D2.2 (mã hiệu D4HE), sản sinh công suất tối đa 202
2.2 DẦU ĐẶC BIỆT
2.5 XĂNG CAO CẤP
2.2 DẦU CAO CẤP
Trang 24CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Đặc điểm kết cấu hệ thống phanh trên xe Hyundai Santafe 2021.
Hyundai SantaFe 2021 được trang bị một hệ thống phanh hiện đại, kết hợp giữa
hiệu suất cao và độ an toàn tuyệt vời Những đặc điểm nổi bật của hệ thống phanh trên xeHyundai Santafe 2021:
Trang 25
GHI CHÚ
OD : Đường kính ngoài
ID : Đường kính trong
2.1.1 Cơ cấu phanh đĩa trên xe Hyundai Santafe 2021.
Cấu tạo hệ thống phanh đĩa trên xe Hyundai Santafe 2021:
Hình 2.1 Cấu tạo hệ thống phanh đĩa trên xe Hyundai Santafe 2021 A: Bầu trợ lực phanh
B: Xylanh phanh chính
C: Ống dẫn dầu phanh D: Cơ cấu phanh bánh xe
- Cấu tạo cụm phanh chính:
Trang 26Hình 2.2 cấu tạo cụm phanh chính
Cấu tạo xylanh phanh chính
Hình 2.3 Cấu tạo xylanh phanh chính
Trang 28Hình 2.4 Cấu tạo bàn đạp phanh
- Cấu tao cơ cấu phanh đĩa trước
Hình 2.5 Cấu tạo cơ cấu phanh bánh trước
Trang 291 Bu long thanh dẫn hướng
2 Thân phanh
3 Pit tong
4 Cup pen phanh
5 Cao su chắn bụi pit tong
6 Miếng đệm má phanh
7 Ná phanh
8 Đệm giữ má phanh
9 Thanh dẫn hướng
10 Cao su chắn bụt thanh dẫn hướng
- Cấu tạo cơ cấu phanh bánh sau
Trang 301 Bu long thanh dẫn hướng
2 Thân phanh
3 Pit tong
4 Cup pen phanh
5 Cao su chắn bụi pit tong
ABS (Anti-lock Brake System): Hệ thống chống bó cứng phanh giúp bánh xe
không bị khóa cứng khi phanh gấp, giúp người lái giữ được khả năng điều khiển xe
EBD (Electronic Brakeforce Distribution): Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử
tự động điều chỉnh lực phanh lên từng bánh xe, giúp xe ổn định khi phanh gấp và tránhhiện tượng trượt
BA (Brake Assist): Hệ thống hỗ trợ lực phanh giúp tăng cường lực phanh khi
người lái đạp phanh gấp, rút ngắn quãng đường phanh
VSM (Vehicle Stability Management): Hệ thống ổn định thân xe giúp xe ổn định
khi vào cua hoặc khi gặp mặt đường trơn trượt
TCS (Traction Control System): Hệ thống kiểm soát lực kéo giúp bánh xe không
bị trượt khi tăng tốc, đặc biệt trên địa hình trơn trượt
Trang 312.2 Sơ đồ mạch hệ thống phanh ABS của xe Hyundai Santafe 2021.
Sơ đồ mạch ABS 1:
Hình 2.2-1 Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh ABS trên xe Hyundai Santafe 2021
Trang 32Sơ đồ mạch ABS 2:
Hình 2.2-2 Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh ABS trên xe Hyundai Santafe 2021
Trang 332.3 Tìm hiểu về hệ thống phanh ABS trên xe Hyundai Santafe 2021.
2.3.1 Cấu tạo hệ thống phanh ABS.
Hình 2.3 Cấu tạo hệ thống phanh ABSMột cơ cấu ABS bao gồm 3 cụm bộ phận chính:
- Hệ thống các cảm biến (Sensor System): Hệ thống các cảm biến sẽ gửi thông tin tốc
độ bánh xe, tín hiệu phanh về bộ điều khiển điện tử (ECU) dưới dạng tín hiệu điện
- Bộ điều khiển điện tử (ECU: Electronic Control Unit): Nhận và xử lý các tín hiệu từ
hệ thống các cảm biến gửi đến, rồi gửi tín hiệu đến bộ điều khiển thuỷ lực (HCU) để điềukhiển quá trình phanh chống bó cứng bánh xe
- Bộ điều khiển thuỷ lực (HCU: Hydraulic Control Unit): Nhận tín hiệu từ ECU gửi
đến để thực hiện quá trình phân phối áp suất dầu đến các cơ cấu phanh bánh xe
Trong hệ thống phanh ABS còn có bộ phận hiển thị đèn báo phanh và bộ phận kiểmtra chẩn đoán có chức năng báo cho người lái xe biết khi cơ cấu ABS gặp sự cố, dướidạng các xung điện hoặc là tín hiệu nhấp nháy của đèn báo
2.3.1.1 Hệ thống các cảm biến trên xe.
Cảm biến tốc độ bánh xe
- Cấu tạo cảm biến tốc độ bánh xe:
Trang 34Hình 2.4 Cảm biến tốc độ bánh xeCảm biến tốc độ bánh xe thường được đặt gần moay-ơ bánh xe Nó có thể là loạicảm biến từ hoặc cảm biến quang học.
- Nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe
Truyền tín hiệu: Các xung điện này được chuyển đến bộ điều khiển ABS Bộ điều
khiển sẽ so sánh tốc độ quay của các bánh xe với nhau và với tốc độ mong muốn củangười lái
2.3.1.2 Bộ điều khiển điện tử ECU (ECU: Electronic Control Unit)
- Cấu tạo của ECU
Được cấu tạo từ 3 bộ phận chính đó là: Bộ nhớ trong của ECU, bộ vi xử lý và đườngtruyền – BUS
Bộ nhớ trong của ECU
Bao gồm 4 chi tiết đảm nhiệm 4 chức năng riêng biệt bao gồm: RAM, ROM,PROM, KAM
Trang 35– RAM là viết tắt của cụm từ Random Access Memory, có nhiệm vụ truy xuất ngẫunhiên và dùng để lưu trữ thông tin mới ghi trong bộ nhớ và được xác định bởi bộ vi xử lý.RAM sẽ đọc và ghi lại các số liệu theo từng địa chỉ bất kỳ.
– ROM là viết tắt của cụm từ Read Only Memory, có nhiệm vụ lưu trữ các thông tinthường trực ROM chỉ sử dụng để đọc những thông tin được lập trình có sẵn, mà khôngthể ghi vào được Bởi vậy, ROM là nơi cung cấp những thông tin cho bộ vi xử lý.– KAM là viết tắt của cụm từ Keep Alive Memory, dùng để lưu trữ những thông tin mớitạm thời để cung cấp các thông tin này đến cho bộ vi xử lý KAM vẫn sẽ duy trì bộ nhớcho dù các chi tiết không hoạt động hoặc tắt công tắc máy Tuy nhiên, nếu bị mất nguồncung cấp từ acquy đến máy tính thì bộ nhớ KAM sẽ bị mất dữ liệu
– PROM là viết tắt của cụm từ Programmable Read Only Memory PROM có cấu trúc cơbản giống như ROM nhưng cho phép nạp dữ liệu nơi sử dụng chứ không phải nơi sảnxuất giống ROM Ở những đòi hỏi khác nhau, PROM sẽ cho phép sửa đổi chương trìnhđiều khiển
Đường truyền – BUS trên ECU
Được dùng để truyền các lệnh và dữ liệu trong ECU, để thông tin có thể truyền từ
bộ vi xử lý đến các cơ cấu chấp hành chính xác và nhanh chóng thì đường truyền đóngvai trò lớn Bộ điều khiển cho động cơ dùng loại phổ biến nhất là 4, 8 bit và cao hơn là 16,
32 bit Nhưng với yêu cầu cần độ chính xác cao và khả năng xử lý nhanh, thông minh hơntrên các dòng xe ô tô đời mới thường sử dụng bộ điều khiển 16 bit hoặc 32 bit
- Chức năng của ECU
Hệ thống điện trên ô tô đời mới ngày nay thực hiện rất nhiều chức năng điềukhiển, các xe hầu hết đã thay thế từ điều khiển đơn thuần rơ le, cầu chì sang sử dụng cáchộp ECU điều khiển mới đáp ứng được các yêu cầu của người sử dụng Chúng ta thấycác hệ thống điều khiển sử dụng ECU như: Hệ thống ABS, Hệ thống điều hoà không khí,
Trang 36ECU là viết tắt của cụm từ Electronic Control Unit nghĩa là bộ điều khiển điện tử, hayngôn ngữ riêng của người thợ còn gọi nó là “Hộp đen”, ECU như một máy tính(computer) hay “Bộ não” để điều khiển sự hoạt động của gần như toàn bộ hệ thống trên ôtô.
ECU chính là bộ tổ hợp vi mạch điện tử và bộ phận phụ được dùng để nhận biết tín hiệu,cũng như lưu trữ thông tin, tính toán, và gửi đi các tín hiệu thích hợp, cuối cùng là quyếtđịnh chức năng làm việc của xe sao cho hợp lý và hiệu quả nhất trong các tình huốngkhác nhau
- Nguyên lý hoạt động của ECU
ECU nhận các tín hiệu đầu vào từ các cảm biến như (cảm biết tốc độ bánh xe, v.v ) Sau
đó ECU sẽ phân tích so sánh và đưa ra các tín hiệu điều khiển tới các cơ cấu chấp hànhnhư ( các van điều khiển điện từ v.v ) để điều khiển các cơ cấu một cách nhanh chóng vàchính xác nhất
2.3.1.3 Bộ điều khiển thủy lực (HCU: Hydraulic Control Unit)
Cấu tạo bộ điều khiển thủy lực:
-Van điện từ
- Motor điện và bơm dầu
- Bình tích áp
2.3.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh ABS
1 phanh bình thường không có ABS
Van đầu vào (EV) Van đầu ra (AV) Động cơ bơm
Trang 37EV : Van đầu vào
AV: Van đầu ra
LR: Bánh sau bên trái
RF: Bánh trước bên phải LF: Bánh trước bên trái RR: Bánh sau bên phải PE: Động cơ bơm
2 chế độ giảm
Van đầu vào (EV) Van đầu ra (AV) Động cơ bơm
độ động cơ)
EV : Van đầu vào
AV: Van đầu ra
LR: Bánh sau bên trái
RF: Bánh trước bên phải LF: Bánh trước bên trái RR: Bánh sau bên phải PE: Động cơ bơm
Trang 38EV : Van đầu vào
AV: Van đầu ra
LR: Bánh sau bên trái
RF: Bánh trước bên phải LF: Bánh trước bên trái RR: Bánh sau bên phải PE: Động cơ bơm
Trang 39Van đầu vào (EV) Van đầu ra (AV) Động cơ bơm
CHƯƠNG 3 KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ
THỐNG PHANH TRÊN XE HYUNDAI SANTAFE 2021
3.1 Các hư hỏng chính thường gặp
Bảng triệu chứng vấn đề
Sử
dụng bảng dưới đây để giúp bạn tìm ra nguyên nhân của sự cố Các con số cho biết mức
độ ưu tiên của nguyên nhân tương tự của sự cố Kiểm tra từng bộ phận theo thứ tự Nếucần, hãy thay thế các bộ phận này
3. Phớt piston (Mòn hoặc hư hỏng)
4. Khe hở má phanh sau (không đạt yêu cầu)
5. Xi lanh chính (Không hoạt động)
sửa chữa
xả e thay thế điều chỉnhthay thế
EV : Van đầu vào
AV: Van đầu ra
LR: Bánh sau bên trái
RF: Bánh trước bên phải LF: Bánh trước bên trái RR: Bánh sau bên phải PE: Động cơ bơm
Trang 403. Dây phanh tay (Dính)
4. Khe hở má phanh sau (không đạt yêu cầu)
5. Miếng đệm hoặc lớp lót (Nứt hoặc méo mó)
6. Pít-tông (kẹt)
7. Dầu Pít-tông (đông lạnh)
8. Lò xo neo hoặc hồi lưu (Không hoạt động)
9. Hệ thống tăng áp (Rò rỉ chân không)
10. Xi lanh chính (Không hoạt động)
sửa chữađiều chỉnh thay thế thay thếthay thế thay thế sửa chữathay thế
Đĩa (Ghi bàn)Miếng đệm hoặc lớp lót (Nứt hoặc méo mó)
thay thếthay thếthay thếthay thếthay thếBàn đạp cứng
Miếng đệm hoặc lớp lót (Tráng men)Đĩa (Ghi điểm)
Hệ thống tăng áp (Rò rỉ chân không)
sửa chữa
xả ethay thếthay thếđiều chỉnhđiều chỉnhthay thếthay thếsửa chữaTiếng ồn từ
Lò xo neo hoặc hồi lưu (Lỗi)Miếng chêm má phanh (Hư hỏng)
Lò xo giữ má phanh (Hư hỏng)
thay thế điều chỉnhthay thếthay thếlàm sạchthay thếthay thếthay thếthay thế
xi lanh chínhcàng phanhCon dấu nắp xi lanh chínhđường phanh bị hư hỏng
thay thếđiều chỉnhthay thế thay thếthay thếthay thế