đồ án hệ thống phanh toyota vios

Ở nước ta, số người sử dụng ôtô ngày càng nhiều cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trênđường ngày càng cao dẫn đến tai nạn giao thông ngày càng nhiều.Do đó để

1 Tổng quan 4

1.2.3.Sơ đồ nguyên lý làm việc, một số sơ đồ điển hình 14

2.1.Sơ đồ và nguyên lý làm việc hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOS 262.1.1.Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe TOYOTA VIOS 26

2.2.5 Khối thuỷ lực- điện tử (Electric-hydraulic Unit) 38

3.Tính toán và kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOS 41

3.2 Xác định mô men phanh do các cơ cấu phanh sinh ra 46

4 Các hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống phanh chính TOYOTA VIOS 60

4.2 Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính 62

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo theomọi hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóanên đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người Do đósong song với sự phát triển của mọi ngành nghề thì công nghệ ôtô cũng có sựthay đổi khá lớn Nhu cầu của con người dần dần được đáp ứng về các mặt tiệnnghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, … trong đó vấn đề an toàn đượcđặt lên hang đầu Ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đã đạt được, các nhàsản xuất bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh ABS với những tínhnăng ưu việt: chống bó cứng bánh xe khi phanh, ổn định hướng, … nhằm hạnchế những tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra

Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình củagiáo viên hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “KHẢO SÁT HỆTHỐNG PHANH CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE ANTI-LOCKBRAKING SYSTEM (ABS) TRÊN XE TOYOTA VIOS”

Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạnchế nên trong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót nhấtđịnh Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả cácbạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Việt Hải cùng các thầy

cô giáo trong bộ môn cùng các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này

Hiện nay ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và vậnchuyển hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiệngiao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển Ở nước ta, số người sử dụng ô

tô ngày càng nhiều cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trênđường ngày càng cao dẫn đến tai nạn giao thông ngày càng nhiều.Do đó để đảm bảotính an toàn vấn đề tai nạn giao thông là một trong những hướng giải quyết cần thiếtnhất,luôn được quan tâm của các nhà thiết kế và chế tạo ôtô mà hệ thống phanh đóngvai trò rất quan trọng

Phanh sử dụng ABS là một trong hai công nghệ bổ sung cho hệ thống phanh hữudụng nhất của ngành công nghiệp ôtô thời gian gần đây Vai trò chủ yếu của ABS làgiúp tài xế duy trì khả năng kiểm soát xe trong những tình huống phanh gấp

Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn vềthiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ

Ðối với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu về hệthống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn Ðó là lý do em chọn đề tài “KHẢO SÁT

HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA VIOS”.Ðể giải quyết vấn đề này thì trướchết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kết cấu các chi tiết, bộ phận trong hệthống phanh Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tănghiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậylàm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả chuyển độngcủa ô tô

Hệ thống phanh xe TOYOTA VIOS là hệ thống phanh dẫn động thủy lực sử dụngABS,hiện nay đang sử dụng rộng rải cho các đời xe hiện nay

1.2 Sơ lược hệ thống phanh trang bị ABS.

1.2.1.Công dụng,yêu cầu hệ thống phanh.

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 máy kéo mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và

1.2.1.2 Yêu cầu:

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 hợpnguy hiểm

- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàncho 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 khiquay vòng

- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn dịnh trong mọi điềukiện sử dụng

- Có khả năng thoát nhiệt tốt

- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiểnnhỏ

Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệthống 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 mọichế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn được gọi là phanhchân

- 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 yêntại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc Phanh này thường được điều khiển bằngtay đòn nên còn được gọi là phanh tay

- Phanh chậm dần: trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như: xe tải, trọng lượngtoàn bộ lớn hơn 12 tấn; xe khách, trọng lượng lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồinúi, 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 hạncho 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 củanhau 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 phânthành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làmviệc 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 lệthuận 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 độngkhí 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 chậmdần và quãng đường phanh.Ngoài ra cũng có thể sử dụng các chỉ tiêu khác, như: lựcphanh hay thời gian phanh

Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từnghiệp hội qui định riêng dựa vào nhiều yếu tố, như: nguồn gốc và chủng loại các ô tôđang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết

bị kiểm tra…

Khi phanh bằng phanh dữ trữ hoặc bằng các hệ thống khác thực hiện chức năngcủa nó, gia tốc chậm dần cần phải đạt 3m/s2 đối với ô tô khách và 2,8m/s2 đối với ô tôtải

Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lựcphanh thực tế mà các cơ cấu phanh của nó tạo ra Khi thử (theo cả hai chiều: đầu xehướng xuống dốc và ngược lại) phanh dừng phải giữ được ô tô máy kéo chở đầy tải vàđộng cơ tách khỏi hệ thống truyền lực, đứng yên trên mặt dốc có độ nghiêng khôngnhỏ hơn 25%

Hệ thống phanh chậm dần phải đảm bảo cho ô tô máy kéo khi chuyển độngxuống các dốc dài 6km, độ dốc 7%, tốc độ không vượt quá 30±2 km/h, mà không cần

sử dụng các hệ thống phanh khác Khi phanh bằng phanh này, gia tốc chậm dần của ô

tô máy kéo thường đạt khoảng 0,6÷2,0 m/s2

Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái được cảm giác, điều khiểnđược đúng cường độ phanh, dẫn động phanh cần phải có cơ cấu đảm bảo quan hệ tỷ lệthuận 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 bốlực 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 Sailệch 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 gâymòn 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 điềuchỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking System-ABS)

1.2.1.3.Phân loại hệ thống phanh.

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

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

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

Hình 1-1 Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính

a-Phanh trống-guốc; b-Phanh đĩa; c- Phanh dải

1.2.2.Chức năng nhiệm vụ ABS ,phân loại ABS

1.2.2.1.Chức năng nhiệm vụ ABS.

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 pê-đan liên tục, cảm nhận dấu hiệu rêbánh để xử lý Do việc thực hiện kỹ thuật này không đơn giản mà các chuyên gia ôtô ởhãng Bosch, Đức, đã nghiên cứu, chế tạo cơ cấu ABS bao gồm các cảm biến lắp trênbánh xe (ghi nhận tình trạng hoạt động); bộ xử lý điện tử CPU và thiết bị điều áp (đảmnhiệm thay đổi áp suất trong piston phanh)

Trong trường hợp phanh gấp, nếu CPU nhận thấy một hay nhiều bánh có tốc độquay chậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh còn lại, thông qua bơm và vanthủy lực, ABS tự động giảm áp suất tác động lên đĩa (quá trình nhả), giúp bánh xekhông bị hãm cứng (hay còn gọi là "bó")

Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh, máy tính cũng tự động tác độnglực trở lại, đảm bảo quá trình hãm Để thực hiện được điều này, hệ thống sẽ thực hiệnđộng tác ép - nhả má phanh trên phanh đĩa khoảng 15 lần mỗi giây, thay vì tác độngmột 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 dẫnđộng 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 vàtránh quay xe khi phanh)

Hình 1-2 Quá trình phanh có và không có ABS trên đoạn đường cong.

- Hoặc hãm cứng các bánh xe trước (để đảm bảo điều kiện ổn định)

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

- Khi phanh ngặt, các bánh xe vẫn có thể bị hãm cứng và trượt dọc Các bánh xetrượt lết trên đường sẽ gây mòn lốp và giảm hệ số bám

- Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, còn mất khả năng tiếp tục nhận lực ngang

và không thể thực hiên quay vòng khi phanh trên đoạn đường cong hoặc đổi hướng đểtránh chướng ngại vật (hình 1.2), đặc biệt là trên các mặt đường có hệ số bám thấp Do

đó dễ gây ra những tai nạn khi phanh

Vì vậy mục tiêu của hệ thống phanh ABS là giữ cho bánh xe trong quá trình phanh

có độ trượt thay đổi trong giới hạn hẹp quanh giá trị λ , khi đó hiệu quả phanh cao nhất

(lực phanh đạt giá trị cực đại do giá trị φmax) đồng thời tính ổn định và tính dẫn hướngcủa xe là tốt nhất (φy đạt giá trị cao), thỏa mãn các yêu cầu cơ bản của hệ thống phanh

là rút ngắn quảng đường phanh, cải thiện tính ổn định và khả năng điều khiển lái của

xe trong khi phanh

Quảng đường phanh: Trong tính toán động lực học quá trình phanh, quảng đườngphanh x được xác định theo phương trình sau:

2 2

p

V V F M

Trong đó:

X: là quảng đường phanh

M: là khối lượng của xe

V0: là vận tốc ban đầu khi bắt đầu phanh

Vf: là vận tốc cuối cùng

Ta thấy quãng đường phanh đến khi xe dừng hẳn (Vf = 0) phụ thuộc vào vận tốcban đầu (V0), khối lượng M của xe và lực phanh Fp Khi lực phanh đạt cực đại thìquảng đường phanh là ngắn nhất (xem các nhân tố khác giữ nguyên giá trị) Theo hình1.3, nếu giữ cho quá trình phanh xảy ra ỏ vùng lân cận λ0 thì sẽ đạt được lực phanh cựcđại, khi đó quảng đường phanh là ngắn nhất

Tính ổn định chuyển động và tính ổn định hướng: Duy trì khả năng bám ngangtrong vùng có giá trị đủ lớn nhờ vậy làm tăng tính ổn định chuyển động và ổn địnhquay vòng khi phanh “xét theo quan điểm về độ trượt” Tuy nhiên do sự khác biệtthường xuyên của tải trọng và hệ số bám trên các bánh xe và các bánh xe được điềukhiển một cách độc lập với cùng một ngưỡng gia tốc nên lực phanh trên các bánh xe sẽkhác nhau Sự khác biệt lực phanh trên các bánh xe trái phải sẽ tạo ra mô men quayvòng cưỡng bức quanh trục thẳng đứng (trục thẳng đứng đi qua trọng tâm xe nếu tổnglực phanh của các bánh xe bên trái khác tổng lực phanh của các bánh xe bên phải) Mômen quay vòng cưỡng bức sẽ làm lệch hướng chuyển động của xe khi phanh, làmgiảm ổn định chuyển động Đối với xe du lịch mô men quán tính của khối lượng nhỏ,vận tốc đâm xe lớn có thể gây nguy hiểm khi phanh Ngoài ra trạng thái trượt của cácbánh xe ở các cầu khác nhau cũng làm thay đổi đặc tính quay vòng của xe khi phanh,nếu độ trượt của bánh xe cầu trước lớn hơn cầu sau dẫn đến góc lệch hướng trước lớn

hơn góc lệch hướng sau thì xe có xu hướng quay vòng thiếu, nếu độ trượt của bânh xesau lớn hơn bânh xe trước thì xe có xu hướng quay vòng thừa.

0 20 40 60 80 100

Lực quay vòng

Bê tông khô

Lực quay

Nhựa asphalt ướt

Tuyết

Lực quay vòng Lực phanh

Dung sai trượt ABS

Hình 1-3 Sơ đồ biểu diễn hệ số trượt trín câc loại đường.

Tỉ số trượt: Tỉ số khâc biệt giữa tốc độ xe vă tốc độ bânh xe

Tỉ số trượt = (tốc độ xe – tốc độ bânh xe).100%/tốc độ xe

Tỉ số trượt 0% lă trạng thâi bânh xe quay tự do không có lực cản

Tỉ số trượt 100% lă trạng thâi trong đó bânh xe bị bó cứng hoăn toăn vătrượt trín mặt đường

Mối quan hệ giữa lực phanh vă tỉ số trượt được biểu diễn bởi đồ thị Bằng đồ thị ta

có thể dễ dăng hiểu được mối liín hệ giữa lực phanh vă hệ số trượt Lực phanh khôngnhất thiết cđn đối với tỷ số trượt Vì vậy để đảm bảo lực phanh lớn nhất thì tỷ số trượtnằm trong vùng dung sai trượt ABS

Từ những kết quả phđn tích lý thuyết vă thực nghiệm cho thấy rằng đối với ABSthì hiệu quả phanh vă ổn định phanh phụ thuộc chủ yếu văo việc lựa chọn sơ đồ phđnphối câc mạch điều khiển vă mức độ độc lập hay phụ thuộc của việc điều khiển lựcphanh tại câc bânh xe Sự thỏa mên đồng thời hai chỉ tiíu hiệu quả phanh vă ổn địnhkhi phanh lă khâ phức tạp vă lă vấn đề đê vă đang nghiín cứu của câc nhă chuyínmôn

Câc hệ thống hêm cứng bânh xe khi phanh có thể sử dụng nguyín lý điều chỉnh sau

- Theo gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh

- Theo giá trị độ trượt cho trước

- Theo giá trị của tỷ số vận tốc góc của bánh xe với gia tốc chậm dần của nó

Ở các loại đường nhựa khô, hệ số bám dọc vẫn tương đối cao Tuy nhiên hệ số bámngang φy nhỏ, do đó không đảm bảo được lực bám ngang, làm cho xe mất tính ổn địnhhướng khi phanh Vì vậy trang bị ABS trên xe sẽ vẫn rất cần thiết để đảm bảo hiệu quảphanh tốt nhất Qua thực nghiệm người ta thấy rằng khi có trang bị hệ thống ABS: ● Đường nhựa khô: hiệu quả phanh đạt khoảng 115% (tăng 15% so với không cóABS)

● Đường đóng băng: hiệu quả phanh đạt khoảng 150% (tăng 50% so với không

có ABS)

Tóm lại khi có trang bị hệ thống ABS:

- Lợi về hiệu quả phanh (lực phanh lớn hơn do hệ số bám luôn ở phạm vi giá trị φmax )

- Lợi về tính ổn định ngang do φy còn đủ lớn giúp cho xe ổn định ngang

1.2.2.2.Phân loại ABS

Mặc dù có chung một nguyên lý làm việc, nhưng các ABS có thể được thiết kế theonhiều sơ đồ kết cấu và biện pháp điều chỉnh áp suất khác nhau Hệ thống ABS đượcphân loại theo các phương pháp sau:

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

Hình 1.4 dưới đây là sơ đồ phân loại hệ thống ABS đã được các hãng trên thế giớichế tạo:

ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN C O KHÍ

NỮA-TÍCH HỢP TÍCH HỢP KÔNG TÍCH HỢP

4 Cảm biến

2 Dòng 4 Cảm biến4/3 Dòng 2 Cảm biến2 Dòng

Hổn hợp Các cụm môtơ bơm cao áp và bộ tích năng

Xi lanh chính cổ điển

Piston đối áp Bơm hồi dầu Van xả dầu về bình chứa

Có bộ khếch đại thuỷ lực

Không có trợ lực có bộ phân phối cao áp Có trợ lực chân không

HONDA ALB TEVES MIV BENDIX TEVES MK2

BOSCH 3

GIRLING SCS

BENDIX ADDONIX

BOSCH 2S

BOSCH 2E

Hình 1.4 Sơ đồ phđn loại hệ thống ABS.

5 7 3 1

7 1

5 2 1

a)

Hình 1.5 Các phương pháp điều chỉnh áp suất phanh.

a- Dùng bơm hồi dầu; b- Xả dầu về đường hồi; c-Dùng piston đối áp

1- Bơm dầu; 2- Bình tích năng; 3- Xi lanh chính; 4- Van nạp; 5- Van xả; 6- Cơ cấu phanh; 7- Đường hồi dầu; 8- Van điện từ chính

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

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

•Loại bán tích hợp

•Loại tích hơp

- Theo phương pháp điều chỉnh (giảm) áp suất, chia ra:

•Dùng bình tích năng và bơm hồi dầu

•Dùng van xả dầu về bình chứa

•Dùng piston đối áp

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

1.2.3.Sơ đồ nguyên lý làm việc, một số sơ đồ điển hình.

1.2.3.1.Sơ đồ nguyên lý làm việc

Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS thực chất là một bộ điều chỉnh lực phanh cómạch liên hệ ngược Sơ đồ khối điển hình của một ABS có dạng như trên hình 1.6gồm:

5

4 3 2 1 6

Hình 1.6 Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe.

1- Cảm biến tốc độ; 2- Bộ phận điều khiển; 3- Cơ cấu thực hiện; 4- Nguồn nănglượng; 5- Xilanh chính hoặc tổng van khí nén; 6- Xilanh bánh xe hoặc bầu

phanh

- Bộ phận cảm biến 1, bộ phận điều khiển 2, bộ phận chấp hành hay cơ cấu thựchiện 3 và nguồn năng lượng 4

- Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số được chọn

để điều khiển (thường là tốc độ góc hay gia tốc chậm dần của bánh xe hoặc giá trị độtrượt) và truyền tín hiệu đến bộ phận điều khiển 2 Bộ phận 2 sẽ xử lý tín hiệu vàtruyền đến cơ cấu thực hiện 3 để tiến hành giảm hoặc tăng áp suất trong dẫn độngphanh

- Chất lỏng được truyền từ xi lanh chính (hay tổng van khí nén) 5 qua 3 đến các xilanh bánh xe (hay bầu phanh) 6 để ép các guốc phanh và thực hiện quá trình phanh

Để hiểu được nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe, ta khảo sátquá trình phanh xe như trên hình 1.7

Hình 1.7 Các lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh.

Nếu bỏ qua mômen cản lăn rất nhỏ và để đơn giản coi Zbx = const, thì phương trìnhcân bằng mô men tác dụng lên bánh xe đối với trục quay của nó khi phanh, có dạng:

0 )

d

d J M

Ở đây:Mp - Mô men phanh tạo nên bởi cơ cấu phanh

Mφ - Mô men bám của bánh xe với đường

Jb - Mô men quán tính của bánh xe

b - Tốc độ góc của bánh xe

Từ đó ta có gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh:

b

p t

b b

J

M M d

Hình 1.8 Sự thay đổi các thông số khi phanh có ABS.

Sự thay đổi M , M , và ε theo độ trượt được thể hiện trên hình 1.8

- Đoạn O - 1 – 2 biểu diễn quá trình tăng Mp khi đạp phanh Hiệu (Mp - Mφ) tỷ lệvới gia tốc chậm dần εb của bánh xe Hiệu trên tăng nhiều khi đường Mφ đi qua điểmcực đại Do đó sau thời điểm này, gia tốc εb bắt đầu tăng nhanh Sự tăng đột ngột củagia tốc εb chứng tỏ bánh xe sắp bị hãm cứng và được sử dụng làm tín hiệu vào thứ nhất

để điều khiển làm giảm áp suất trong dòng dẫn động Do có độ chậm tác dụng nhấtđịnh nào đó (phụ thuộc vào tính chất hệ thống), sự giảm áp suất thực tế bắt đầu từđiểm 2

- Do Mp giảm, εb giảm theo và bằng không ở điểm 3 (khi Mp - Mφ) Vào thời điểmtương ứng với điểm 4 – mô men phanh có giá trị cực tiểu không đổi

- Trên đoạn từ điểm 3 đến điểm 6, mô men phanh nhỏ hơn mô men bám, nên xảy ra sựtăng tốc bánh xe Sự tăng gia tốc góc bánh xe được sử dụng làm tín hiệu vào thứ hai đểđiều khiển tăng áp suất trong hệ thống phanh (điểm 5)

- Khi tốc độ góc bánh xe tăng lên, độ trượt giảm và bởi vậy φ và Mφ cũng tăng lên

- Tiếp theo, chu trình lặp lại Như vậy, trong quá trình điều khiển, bánh xe lúc thì tăngtốc lúc thì giảm tốc và buộc Mφ phải thay đổi theo chu trình kín 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 1,giữ cho độ trượt của bánh xe dao động trong giới hạn λ1 ÷ λ2 (hình 1.9), đảm bảo cho

hệ số bám có giá trị gần với cực đại nhất

Trên hình 1.9 là đồ thị biểu diễn quá trình thay đổi áp suất trong dẫn động vàgia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh có ABS theo thời gian

Hình 1.9 Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của bánh xe

(b) khi phanh có ABS.

Hình 1.9a cho thấy, quá trình phanh với ABS nói chung có 3 giai đoạn (3pha): tăng

3 giai đoạn như vậy gọi là ABS 3 pha Một số ABS có thể không có pha duy trì ápsuất- gọi là ABS 2 pha.

Với các hệ thống chống hãm cứng bánh xe hiện nay, hệ số trượt thay đổi trongkhoảng λ1 ÷ λ2 = (15 ÷ 30)% Tần số thay đổi áp suất trong dẫn động khí nén khoảng(3 ÷ 8) Hz còn trong dẫn động thủy lực đến 20Hz

Để thấy rõ vai trò của ABS có thể tham khảo số liệu trong bảng 1.1 nhận được khithử nghiệm xe du lịch trong hai trường hợp có và không có ABS và đồ thị quá trìnhphanh trên hình 1.10; 1.11

Bảng 1-1 Kết quả thí nghiệm khi phanh ôtô du lịch có trang bị ABS

(mỗi bánh xe có một cảm biến và điều khiển riêng)

Loại đường Tốc độ bắt đầu

phanh V(m/s)

Quảng đường phanh Sp(m) Mức tăng hiệu

quả phanh (%)

Đường bêtông khô

Đường bêtông ướt

13,8813,88

10,618,7

13,123,7

19,121,1Đường bêtông khô

Đường bêtông ướt

27,7727,77

41,162,5

50,0100,0

17,837,5

Hình 1.10 Quá trình phanh điển hình trên mặt đường trơn không có ABS.

Hình 1.11 Quá trình phanh điển hình của ôtô có trang bị ABS.

6 5

7

ECU

Hình 1.12 Sơ đồ ABS 1 kênh 1 cảm biến.

1- Cảm biến tốc độ; 2- Xy lanh chính; 3- Khối thủy lực; 4- Cơ cấu cung cấp năng

lượng; 5- Bơm cao áp; 6- Rơle điện ; 7- Xy lanh bánh xe

Sơ đồ hình 1.12 sử dụng một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặttrên bánh răng vành chậu của bộ vi sai cầu sau (tài liệu tham khảo [6]) Sơ đồ này haibánh sau được điều khiển chung theo modun chọn thấp (select low mode), tức là bánh

xe nào có khả năng bám thấp sẽ quyết định áp lực phanh chung cho cả cầu sau

Hình 1-13 Sơ đồ ABS 3 kênh 3 cảm biến.

Sơ đồ hình 1.13 sử dụng hai cảm biến tốc độ bánh xe đặt ở các bánh xe cầu trước vàmột cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt trên bánh răng vành chậu của

bộ vi sai cầu sau (tài liệu tham khảo [4])

Hình 1-14 Sơ đồ ABS 3 kênh 4 cảm biến.

Trên hình 1.14 là sơ đồ ABS 3 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4 vanđiều khiển (tài liệu tham khảo [4]) Phương án này hai bánh trước được điều khiển độclập, hai bánh sau được điều khiển chung theo modul thấp (select low mode), tức làbánh 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 ổnđịnh tăng nhưng hiệu quả phanh giảm bớt Hầu hết các xe có bánh sau chủ động vànhiều xe bánh trước chủ động sử dụng ABS 3 kênh

ABS 4 kênh điều khiển phanh 4 bánh xe một cách riêng biệt Đây là hệ thống hoàn chỉnh nhưng đắt tiền nhất và yêu cầu mỗi bánh xe phải có một cảm biến tốc độ riêng

Hình 1-15 Sơ đồ ABS 4 kênh 4 cảm biến.

Trên hình 1.15 là sơ đồ ABS 4 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4 vanđiều khiển độc lập (sử dụng phổ biến cho xe động cơ đặt trước bánh trước chủ động).Với phương án này các bánh xe đều được tự động điều chỉnh lực phanh sao cho luônnằm trong vùng có khả năng bám cực đại nên hiệu quả phanh là lớn nhất Tuy nhiênkhi phanh trên đường có hệ số bám trái và phải không đều thì mô men quay vòngcưỡng bức lớn tính ổn định giảm

1.3.Giới thiệu tổng quan về xe TOYOTA VIOS

Bảng 1-1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe TOYOTA VIOS

STT THỐNG SỐ KỸ THUẬT ĐƠN VỊ KT/TL

19 Hệ thống âm thanh

FM/AM,CD player,MP3,WMA ,6 loa

23 Cửa khóa điều chỉnh từ xa

24 Kính cửa sổ điều chỉnh điện

31 Đèn báo phanh trên cao

32 Túi khí (người lái và hành khách phía trước)

33 Hệ thống chống trộm

Sơ đồ tổng thể:

1480

VIOS

2550

Hình 1.16 Sơ đồ tổng thể xe TOYOTA VIOS

1.3.1.Giới thiệu về động cơ

Động cơ ô tô TOYOTA VIOS có những đặc điểm kết cấu và những thông

số kỹ thuật như sau:

Loại động cơ: INZ-FE 4 xi lanh thẳng hàng,1.5lít hệ thống cam kép 16 van

DOHC:

-Chức năng duy tùy động cơ ở trạng thái hoạt động không cần giữ chìa khóa ở vị trí start

-ECU động cơ tích hợp chức năng điều khiển hộp số ECT

-Hệ thống thông tin đa chiều tốc độ cao ứng dụng cho việc trao đổi thông tin giữa ECU động cơ và ECU ở các khu vực khác

1.3.2.Hệ thống truyền lực

1.3.2.1.Ly hợp.

 4.5 56.8

11

5 7 9 10 4 2

22 20 17 15 13 5

Hình 1-17 Kết cấu ly hợp

1-Vỏ ly hợp, 2-Bánh đà, 3-Tấm ma sát, 4-Xương đĩa ly hợp, 5-Đĩa bị động, 6-Lò xo giảm chấn, 7 -Đòn mở, 8- Lò xo nón, 9- Vòng đẹm,10-Bu lông điều chỉnh đòn mở, 11-

Vú mỡ, 12-Trục chủ bị động, 13-Trục động, 14-Vòng răng, 15-Đinh tán, 16-Lò xo ép, 17-Ổ bi tỳ, 18-Vành trượt đỡ ổ bi tỳ, 19-Đai ốc điều chỉnh khe hở, 20-Cần đẩy, 21-Vòng đẹm, 22-Nạng mở

Ly hợp là phần cơ cấu có nhiệm vụ cắt và nối dòng truyền lực từ động cơ đến cácbánh xe chủ động của ôtô theo yêu cầu của việc điều khiển.Sự cần thiết của ly hợp trênôtô là do những lý do sau:

-Khi khởi hành ôtô thay đổi từ trạng thái đứng yên sang chuyển động với mộtquán tính rất lớn.Vì thế động cơ không đủ sức kéo ôtô chuyển động ngay mà phải có

ly hợp thực hiện quá trình tăng tốc từ từ

-Khi chuyển số,tốc độ ôtô sẽ thay đổi tương ứng và tỷ số truyền được gài và có độchênh lệch tốc độ góc lớn giữa các phần chủ động và bị động của hộp số Nếu không

có ly hợp tách động cơ ra khỏi hệ truyền lực thì quá trình chuyển số rất khó khăn,gâytải trọng động và va đập mạnh

-Khi phanh để giảm tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực cũng như ôtôdừng lại nhanh,cũng cần có ly hợp để cắt dòng công suất từ động cơ truyền đến bánhxe

-Trong quá trình làm việc của ôtô,ly hợp càng cần thiết để đảm bảo cho ôtô có thểchuyển động với vận tốc rất nhỏ và động cơ không bị chết máy khi quá tải

-Nhờ sự trượt của mình ly hợp còn là cơ cấu an toàn,tránh cho hệ thống truyền lựckhỏi những tải trọng động lớn có thể xuất hiện trong vận hành

1.3.2.2.Hộp số.

Trên hệ thống truyền lực được trang bị hộp số tự động cho phép xe hoạt động tối ưunhất theo điều kiện đường xá và tốc độ động cơ, với bốn số tự động

Hình 1-18 Mặt cắt của biến mô thủy lực hộp số tự động.

1-Bánh phản ứng ;2-Bánh bơm; 3-Bánh tua bin ;4-Khoá ly hợp ;5-Trục chủ động ;6-Khớp một chiều

Hộp số tự động gồm các bộ phận chính sau:

+ Bộ biến mô

+ Bộ bánh răng hành tinh

+ Bộ điều khiển thuỷ lực

+ Bộ truyền động bánh răng cuối cùng

+ Các thanh điều khiển

Hệ dẫn động: 1 cầu

Số tốc độ: 4 số

1.3.3.Hệ thống treo

-Hệ thống treo trước: độc lập thanh giằng Mc pherson

+ Giảm chấn trước:kết cấu mới gọn nhẹ do chỉ nối với thân xe bằng một điểm + Giảm chấn điều khí thấp áp N2 ,van điều khiển dầu giảm chấn tuyến tínhnhiều lớp cho tính ổn định lái cao

+ Với một loạt ưu điểm là tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, tăng độ

êm dịu chuyển động Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệuứng momen con quay; tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điềukhiển và ổn định của xe

Hình 1.19 Bộ phận dẫn hướng loại một đòn của hệ thống treo độc lập

1-Giảm chấn, 2-Dầm cầu,3-thanh ổn định -Hệ thống treo sau: phụ thuộc với dầm cầu xoắn chữ H –Eta beam (không có thanh ổnđịnh)

Hình-1.20 Hệ thống treo phụ thuộc kiểu dầm xoắn chữ H –Eta beam

1-Giảm chấn, 2-Dầm cầu, Phần tử đàn hồi

1.3.4.Hệ thống lái.

-Hệ thống lái dung trục vít bánh vít và bộ trợ lực là động cơ điện trên trục lái

-Tính kinh tế nhiêu liệu cao do động cơ không phải dẫn động bơm trợ lực lái như trước-Dễ bảo dưỡng và sửa chữa do có ít cơ cấu cơ học

-EMPS ECU sẽ phát hiện lực xoay của thanh xoắn nhờ cảm biến momen,qua đó sẽđiều chỉnh dòng điện tới mô tơ điện một chiều

-Không dùng trợ lực khi động cơ dừng

Hình 1.21 Sơ đồ cường hoá lái

1-Cơ cấu lái, 2- Động cơ điện, 3-Trục lái

1.3.5.Hệ thống điều hòa không khí

Là loại điều hoà không tư động

-Sưởi ấm: Công suất 4000 (W)

Lưu lượng khí 280(m3/h)

Công suất tiêu hao 200(W)

-Làm mát: Công suất 4550 (W)

Lưu lượng khí 460(m3/h)

Công suất tiêu hao 230(W)

-Giàn ngưng nhiều luồng,có hai tầng ngưng tụ khí ga có hiệu quả trao đổi nhiệt cao-Máy nén loại cánh xiên gọn nhẹ và vận hành êm

-Dùng loại ga:R134a,lượng ga nạp lại: 330 - 390g

2.Hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOS.

2.1.Sơ đồ và nguyên lý làm việc hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOS

2.1.1.Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe TOYOTA VIOS

Đu ờng dầu phanh

7

8

9 10 11 12

13

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS trín xe TOYOTA VIOS

1,6- Đĩa phanh; 2-Xi lanh chính ; 3-Bầu trợ lực chđn không ; 4-Băn đạp phanh ; 5 –Công tắt khởi động;7,13- Câc cảm biến;8-Dòng dẫn động phanh trước;9-Đỉn bâophanh;10-Đỉn bâo ABS;11-Bộ thuỷ lực vă mây tính;12-Dòng dẫn động phanh trước

2.1.2.Nguyín lý lăm việc.

2.1.2.1.Khi không phanh.

Khi không phanh, không có lực tâc dụng lín băn đạp phanh nhưng cảm biến tốc

độ luôn đo tốc độ bânh xe vă gửi về khối điều khiển ECU khi xe hoạt động

2.1.2.2.Khi phanh ABS chưa lăm việc.

Khi người lâi đạp phanh, ră phanh mă lực phanh chưa đủ lớn để xảy ra hiệntượng trượt bânh xe quâ giới hạn cho phĩp, dầu phanh với âp suất cao sẽ đi từ tổngphanh đến lỗ nạp thường mở của van nạp để đi văo vă sau đó đi ra khỏi cụm thủy lực

mă không hề bị cản trở bởi bất kỳ một chi tiết năo trong cụm thủy lực Dầu phanh sẽđược đi đến câc xilanh bânh xe hoăn toăn giống với hoạt động của phanh thườngkhông có ABS

6

5 4 3 2 1

Hình 2-2 Khi phanh bình thường.

1,5-Đĩa phanh; 2-Xi lanh chính; 3-Bầu trợ lực; 4-Bàn đạp; 6,9-Các cảm biến;

7-Dòng dẫn dầu phanh sau; 8-Dòng dẫn dầu phanh trước

Khi phanh các xilanh bánh xe sẽ ép các má phanh vào đĩa phanh hay đĩa phanh tạo ralực ma sát phanh làm giảm tốc độ của bánh xe và của xe Ở chế độ này bộ điều khiểnECU không gửi tín hiệu đến bộ chấp hành cụm thủy lực, mặc dù cảm biến tốc độ vẫnluôn hoạt động và gửi tín hiệu đến ECU

2.1.2.3.Khi phanh ABS làm việc.

Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh đủ lớn sẽ gây nên hiện tượng trượt.Khi hệ số trượt vượt quá giới hạn quy định (1030%) thì ABS sẽ bắt đầu làm việc vàchế độ làm việc của ABS gồm các giai đoạn sau:

a Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất:

Khi phát hiện thấy sự giảm nhanh tốc độ của bánh xe từ tín hiệu của cảm biếntốc độ và cảm biến gia tốc gửi đến, bộ điều khiển ECU sẽ xác định xem bánh xe nào bịtrượt quá giới hạn quy định

Sau đó, bộ điều khiển ECU sẽ gữi tín hiệu đến bộ chấp hành hay là cụm thuỷ lực, kích hoạt các rơle điện từ của van nạp hoạt động để đóng van nạp (13) lại > cắt đường thông giữa xylanh chính và xylanh bánh xe Như vậy áp suất trong xilanh bánh

xe sẽ không đổi ngay cả khi người lái tiếp tục tăng lực đạp Sơ đồ làm việc của hệ thống trong giai đoạn này như trên hình 2-3

14

12

8 7

3

11 9

Hình 2-3 Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất

1-Tổng phanh; 2-Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4-Cuộn dây; 5-Van điện; 6-Bơm dầu; Van điện; 8-Bình chứa dầu; 9-Cơ cấu phanh; 10-Cảm biến tốc độ; 11-Roto cảm biến;

7-12-Nguồn điện; 13-Van nạp; 14-Van xả; 15-Khối ECU

b Giai đoạn giảm áp suất:

15

8 ECU

12

6

7 14

10

11 9

1

5 4

2

13 3

Hình 2-4 Giai đoạn giảm áp

1-Tổng phanh; 2-Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4-Cuộn dây; 5-Van điện; 6-Bơm dầu; Van điện; 8-Bình chứa dầu; 9-Cơ cấu phanh; 10-Cảm biến tốc độ; 11-Roto cảm biến;12-Nguồn điện; 13-Van nạp; 14-Van xả; 15-Khối ECU

7-Nếu đã cho đóng van nạp mà bộ điều khiển nhận thấy bánh xe vẫn có khả năng

bị hãm cứng (gia tốc chậm dần quá lớn), thì nó tiếp tục truyền tín hiệu điều khiển đếnrơle van điện từ của van xả (14) để mở van này ra, để cho chất lỏng từ xilanh bánh xe

đi vào bộ tích năng (8) và thoát về vùng có áp suất thấp của hệ thống > nhờ đó ápsuất trong hệ thống được giảm bớt (hình 2-4)

c Giai đoạn tăng áp suất:

Khi tốc độ bánh xe tăng lên (do áp suất dòng phanh giảm), khi đó cần tăng ápsuất trong xilanh để tạo lực phanh lớn, khối điều khiển điện tử ECU ngắt dòng điệncung cấp cho cuộn dây của các van điện từ, làm cho van nạp mở ra và đóng van xảlại > bánh xe lại giảm tốc độ (hình 2.5)

13 3

14

9

10

11

Hình 2-5 Giai đoạn tăng áp

1-Tổng phanh; 2-Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4-Cuộn dây; 5-Van điện; 6-Bơm dầu; Van điện; 8-Bình chứa dầu; 9-Cơ cấu phanh; 10-Cảm biến tốc độ; 11-Roto cảm biến;

7-12-Nguồn điện; 13-Van nạp; 14-Van xả; 15-Khối ECU

Chu trình giữ áp, giảm áp và tăng áp cứ thế được lặp đi lặp lại, giữ cho xe được phanh

ở giới hạn trượt cục bộ tối ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn

2.2.Kết cấu và bộ phận chính.

2.2.1.Cơ cấu phanh.

A

4 5 6

24

3 1 2

I 7 8

Hình 2-6 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,6-Vòng chặn dầu, 7-Nắp chụp chắn bụi, 8-Vít xả khí, 9-Ống dầu, 10-Bu long khóa, 11-Kẹp đỡ xylanh thắng, 12-Đệm cao su làm kín, 13-Đĩa phanh, 14-Lỗ kiểm tra má phanh, 15-Lỗ tản nhiệt đĩa phanh

Hình 2-7 Cơ cấu phanh trước

1-Má kẹp, 2-Piston, 3-Chốt dẫn hướng, 4-Đĩa Phanh, 5-Má phanh

Hệ thống phanh xe TOYOTA VIOS gồm:

5

2

1

Hệ thống phanh chính (phanh chân): Phanh trước và phanh sau là phanh đĩa điều khiểnbằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử dụng hệ thống chống hãm cứng ABS.

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 bằng gang Đĩa đặc có chiều dày 8  13 mm Đĩa

xẻ rãnh thông gió dày 16  25 mm Đĩa ghép có thể có lớp lõi bằng nhôm hay đồngcòn lớp mặt ma sát - bằng gang xám

+ Má kẹp: được đúc bằng gang rèn

+ Các xi lanh thủy lực: được đúc bằng hợp kim nhôm Để tăng tính chống mòn vàgiảm ma sát, bề mặt làm việc của xi lanh được mạ một lớp crôm Khi xi lanh được chếtạo bằng hợp kim nhôm, cần thiết phải giảm nhiệt độ đốt nóng dầu phanh Một trongcác biện pháp để giảm nhiệt độ của dầu phanh là giảm diện tích tiếp xúc giữa pistonvới guốc phanh hoặc sử dụng các 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 thường có diện tích bề mặt khoảng 12 16% diện tích bề mặt đĩa, nên điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi

Trên hình 1.10a, minh hoạ sự biến dạng của vòng làm kín tương ứng với cùng một ápsuất p và ba giá trị khe hở J1, J2 và J3 khác nhau: Với khe hở lớn như J3, vòng làm kín

có thể bị ép tụt ra khỏi rãnh lắp trên xi lanh Với khe hở như J2, vòng làm kín sẽ hưhỏng sau một thời gian ngắn do biến dạng quá lớn Khe hở với giá trị J1 là vừa phải,với khe hở này, khi áp suất thôi tác dụng, vòng làm kín sẽ trở về trạng thía ban đầu.Nhờ độ đàn hồi của các vòng làm kín 7 ( Hình 2.8c) và độ đảo chiều trục của đĩa, khinhả phanh các má phanh luôn được giữ lại cách mặt đĩa một khe hở nhỏ Do đó khôngđòi hỏi phải có cơ cấu tách các má phanh và điều chỉnh khe hở đặc biệt nào Tuy vậy,trên một số xe kích cỡ lớn có thể có trang bị thêm cơ cấu điều chỉnh khe hở tự động

Hình 2-8 Biến dạng đàn hồi của vòng làm kín.

a- Biến dạng của vòng làm kín tương ứng với các khe hở J1, J2, J3 khác nhau và áp suất

p bằng nhau; b, c- Trạng thái chưa làm việc và đang chịu áp suất; 1- Piston; 2- Vònglàm kín; 3- Xilanh

Ưu nhược điểm:

Qua phân tích nguyên lý làm việc và đặc điểm kết cấu, ta thấy phanh đĩa có một loạtcác ưu điểm so với cơ cấu phanh trống - guốc như sau:

- Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ 0,05  0,15 mm nên rất nhạy, giảmđược thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động

- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều

- Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở

- Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng nên cho phép tăng giá trị củachúng để đạt hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạngcủa kết cấu Vì thế phanh đĩa có kích thước nhỏ gọn và dễ bố trí trong bánh xe

- Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn

- Điều kiện làm mát tốt hơn

Tuy vậy, phanh đĩa còn một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là:

- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín

- Các đĩa phanh loại hở dễ bị oxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh

- Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt, xước

- Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên khiđộng cơ không làm việc, hiệu quả dẫn động phanh thấp và khó sử dụng chúng để kếthợp làm phanh dừng

2.2.1.2.Cơ cấu phanh sau.

Phanh sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử dụng hệthống chống hãm cứng ABS

Phanh dừng (phanh tay): phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau

2.2.2.Xy lanh chính.

Là loại xy lanh kép được thiết kế sao cho nếu một mạch dầu bị hỏng thì mạch dầukhác vẫn tiếp tục làm việc nhằm cung cấp một lượng dầu tối thiểu để phanh xe Đây làmột trong những thiết bị an toàn nhất của xe

Ở vị trí chưa làm việc, các piston bị đẩy về vị trí ban đầu bởi các lò xo hồi vị, cáckhoang phía trước piston được nối thông với bình chứa qua lỗ cung cấp dầu (6)

Khi phanh piston bị đẩy sang trái ép dầu phía trước piston đi đến xy lanh bánh xe.Khi nhả phanh đột ngột dầu phía sau piston chui qua lỗ bù, bù vào khoảng không gianphía trước đầu piston

8

4 3

9

7 6

Hình 2-9 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; Vòng chặn; 8- Chốt tuỳ; 9- Lò xo; 10-Cụm van ngược; 11-Cụm van ngược

7-2.2.3.Các cảm biến

Là 4 cảm biến riêng biệt cho từng bánh xe, nhận và truyền tín hiệu tốc độ của bánh xe vềcho 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 lựcnào đó

- Stato: Là một cuộn dây quấn trên thanh nam châm vĩnh cửu

Bộ cảm biến lăm việc như sau (hình 2.12):

- Khi mỗi răng của vòng răng đi ngang qua nam chđm thì từ thông qua cuộn dđy sẽtăng lín vă ngược lại, khi răng đê đi qua thì từ thông sẽ giảm đi Sự thay đổi từ thôngnăy sẽ tạo ra một suất điện động thay đổi trong cuộn dđy vă truyền tín hiệu năy đến bộđiều khiển điện tử

- Bộ điều khiển điện tử sử dụng tín hiệu lă tần số của điện âp năy như một đại lượng

đo tốc độ bânh xe Bộ điều khiển điện tử kiểm tra tần số truyền về của tất cả câc cảmbiến vă kích hoạt hệ thống điều khiển chống hêm cứng nếu một hoặc một số cảm biếncho biết bânh xe có khả năng bị hêm cứng

- Tần số vă độ lớn của tín hiệu tỷ lệ thuận với tốc độ bânh xe Khi tốc độ của bânh xetăng lín thì tần số vă độ lớn của tín hiệu cũng thay đổi theo vă ngược lại

Ở tố thấ p 0

-V +V Ở tố cao

1

Hình 2.12 Sơ đồ cấu tạo vă nguyín lý lăm việc của cảm biến tốc độ bânh xe.

1- Rôto cảm biến; 2- Cuộn dậy; 3- Nam chđm vĩnh cửu

2.2.4 Khối điều khiển điện tử ECU

ECU lă nêo bộ, trung tđm điều khiển của hệ thống, gồm hai bộ vi xử lý vă câc mạchkhâc cần thiết cho hoạt động của nó

ECU nhận biết được tốc độ quay của bânh xe, cũng như tốc độ chuyển động tịnhtiến của xe nhờ tín hiệu truyền về từ câc cảm biến tốc độ bânh xe Trong khi phanh sựgiảm tốc độ xe tùy theo lực đạp phanh, tốc độ xe lúc phanh, vă điều kiện mặt đường