Đồ án khai thác kỹ thuật hệ thống phanh trên xe ford everest

Trợ lực lái gồm các bộ phận cơ bản: bơm dầu, van phân phối và xilanh lực Bán kính vòng quay: Bán kính vòng quay tối thiếu 6,2 m Phanh chân dùng để điều chỉnh tốc độ xe chạy trên đường.Hệ

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE FORD EVEREST(FE) 6

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE FE 6

1.2 CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRÊN XE FE 7

1.2.1 Động cơ 7

1.2.2 Hệ thống làm mát 8

1.2.3 Hệ thống bôi trơn 8

1.2.4 Ly hợp 8

1.2.5 Hộp số 8

1.2.6 Các đăng 8

1.2.7 Hệ thống lái 9

1.2.8 Hệ thống phanh 9

1.2.9 Hệ thống treo 9

1.2.10 Khung vỏ 10

1.3 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA XE FE 11

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE FE 12

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE FE 12

2.2 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH CHÍNH XE FE 12

2.2.1 Nguyên lý hoạt động 12

2.2.2 Cơ cấu phanh 14

2.2.3 Dẫn động phanh 18

2.2.4 Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS(Antilock Bracking System) 28

2.3 HỆ THỐNG PHANH DỪNG 37

2.3.1 Cơ cấu phanh 37

2.3.2 Dẫn động phanh 38

2.3.3 Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh dừng xe FE 40

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE FE 41

3.1 MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM 41

3.2 XẮC ĐỊNH MÔMEN PHANH YÊU CẦU 42

3.2.1 Cơ cấu phanh trước 44

3.2.2 Cơ cấu phanh sau 44

3.3 XẮC ĐỊNH MÔMEN PHANH MÀ CƠ CẤU PHANH CÓ THỂ SINH RA 45 3.3.1 Cơ cấu phanh trước 45

3.3.2 Cơ cấu phanh sau 47

3.4 TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU PHANH 48

3.4.1 Gia tốc chậm dần khi phanh 49

3.4.2 Thời gian phanh 49

3.4.3 Quãng đường phanh 50

3.5 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CƠ CẤU PHANH 51

3.5.1 Tính toán xác định công ma sát riêng 52

3.5.2 Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh 52

3.5.3 Kiểm tra sự tăng nhiệt độ của trống phanh 53

CHƯƠNG 4 CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY KHI KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH XE FE 55

4.1 CÁC CHÚ Ý VỚI NGƯỜI SỬ DỤNG 55

4.2 QUY TRÌNH KHAI THÁC BẢO DƯỠNG 55

4.2.1 Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh 55

4.2.2 Bảo dưỡng thường xuyên 56

4.2.3 Bảo dưỡng định kỳ cấp một 57

4.2.4 Bảo dưỡng định kỳ cấp hai 57

4.3 MỘT SỐ HƯ HỎNG, NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 57

4.4 QUY TRÌNH THÁO, LẮP MỘT SỐ CỤM CƠ BẢN 62

4.4.1 Quy trình tháo 62

4.4.2 Quy trình lắp 68

KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng cho hànhkhách và hàng hoá đối với các ngành kinh tế nước nhà, đồng thời đã trở thànhphương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển

Ở nước ta, số lượng ô tô tư nhân, đặc biệt ô tô du lịch đang gia tăng về sốlượng cùng với sự tăng trưởng kinh tế của đất nước, mật độ ô tô lưu thông ngàycàng nhiều Song song với sự gia tăng số lượng ô tô thì số vụ tai nạn giao thôngđường bộ do ô tô gây ra cũng tăng với những con số báo động Trong các nguyênnhân gây ra tai nạn giao thông đường bộ do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuậtthì nguyên nhân do mất an toàn hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn Hiện nay, hệ thốngphanh trang bị trên ô tô ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và

sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ

Đối sinh viên ngành cơ khí ôtô em nhận thấy nghiên cứu, khảo sát và tínhtoán hệ thống phanh là việc rất bổ ích cho kiến thức sau này Nhằm đi sâu tìm hiểukết cấu, nguyên lý làm việc, các đặc tính làm việc của hệ thống phanh Từ đó, đề ranhững phương án thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăngtính năng ổn định và tính năng dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc vớimục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ô tô

Với mục đích đó, em chọn đề tài "KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH XE

FORD EVEREST"

Đồ án tốt nghiệp gồm các nội dung chính như sau:

Mở đầu.

Chương 1: Giới thiệu chung về xe Ford Everest(FE)

Chương 2: Đặc điểm kết cấu hệ thống phanh xe FE

Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe FE

Chương 4: Các biện pháp nâng cao độ tin cậy khi khai thác hệ thống phanh

xe FE

Kết luận

Qua thời gian hơn 3 tháng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Nguyễn HuySơn và các thầy trong bộ môn ô tô quân sự, em đã hoàn thành nội dung đồ án đượcgiao Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên đồ án của em sẽ không tránh khỏinhững thiếu sót Em rất mong sự chỉ bảo của các thầy để đề tài tốt nghiệp của emđược hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn!

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE FORD EVEREST(FE) 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE FE

FE là loại ô tô du lịch, là dòng xe Suv FE được sản xuất từ năm 2000 tại nhàmáy ôtô Ford- Mỹ FE tham gia thị trường Việt từ năm 2005 Trong giai đoạn2005-2006, Ford đã tiêu thụ được 3.625 chiếc xe này và trong năm 2007-2008,lượng Ford Everest bán ra tăng gần gấp đôi, đạt 6.827 chiếc.FE là sản phẩm chiếnlược của Ford tại thị trường châu Á, được phát triển dựa trên nghiên cứu nhu cầukhách hàng sâu rộng tại nhiều thị trường khác nhau trong khu vực châu Á TháiBình Dương

Hình 1.1 Xe Ford Everest

FE trên thị trường gồm các phiên bản:

FE 2.5L (4x2 - chuyền động cầu sau) động cơ diesel

FE 2.6L (4x2 - chuyền động cầu sau) động cơ xăng

FE 2.5L (4x4 - hai cầu chủ động) động cơ diesel

Chiếc xe FE hoàn toàn mới được trang bị động cơ khỏe mang lại sự hài lòng caonhất khi vận hành trong nhiều điều kiện đường xá và địa hình, nhưng lại rất tiếtkiệm nhiên liệu Xe FE 4x4 trung bình tiêu hao khoảng 8L/100 km

Thiết kế hoàn toàn mới, kiểu dáng ấn tượng mang đậm phong cách ford tạo sựnổi bật khi xuất hiện trên đường FE hoàn toàn mới thiết kế bắt mắt tạo ra sự nổibật khi xuất hiện trên đường phố Với thiết kế tổng thể mạnh mẽ, thân xe được sơn

2 tông màu, vành hợp kim nhôm đúc thể thao cộng với lốp béo tạo dáng nổi bật vàmạnh mẽ cho chiếc xe

Thêm vào đó, thiết kế gầm cao, nắp capo nhô kết hợp những đường gân tạodáng và phần đuôi xe được thiết kế dáng thể thao càng làm tôn thêm sự nổi bật của

xe Thiết kế đầu xe với cản trước lớn và nắp mui xe hoàn toàn mới, thanh cản mạcrôm cùng 2 nẹp ốp sườn xe được mạ crôm có tác dụng chống đá văng trong điềukiện địa hình phức tạp vừa làm tăng thêm hình ảnh của một chiếc xe sang trọngvừa thể hiện đậm nét phong cách Ford trong thiết kế tổng thể của xe Đầu xe sangtrọng được thiết kế với đèn trước Halogen vừa tạo dáng, vừa giúp người lái quansát tốt hơn trong điều kiện thời tiết xấu Thanh cản phía sau được thiết kế ôm sátđuôi xe vừa bảo vệ đuôi xe trong những va chạm nhỏ từ phía sau, vừa tiện dụngtrong trường hợp lên hoặc xuống hàng Thiết kế treo của lốp dự phòng phía đuôi xetạo dáng mạnh mẽ thể thao cho kiểu dáng tổng thể Ngoài sự mạnh mẽ và chắcchắn của dáng vẻ bề ngoài, thiết kế nội thất mới mẻ làm nổi bật tính đa dụng vừalàm tăng sự tính tiện nghi của chiếc FE Thiết kế sang trọng và bố trí chỗ ngồi hợp

lý với 3 dãy ghế, mang lại sự sảng khoái cho người ngồi trên xe, cũng như tăngtầm nhìn của hành khách

Hàng ghế thứ 3 trên xe thiết kế cho 2 người ngồi có thể gập đôi hai lần vànằm gọn sau hàng ghế thứ 2 hoặc dễ dàng tháo bỏ hoàn toàn thuận tiện trongtrường hợp chuyên chở nhiều hàng cồng kềnh

Thiết kế cửa sau của khoang hành lý, mở một cánh với khả năng mở tối đa tạo

sự tiện dụng khi đưa hàng lên và xuống

FE được thiết kế bình xăng lớn với dung tích chứa tới 71 lít cho phép cácchuyến đi dài mà không phải đổ xăng nhiều lần Dàn CD 1 đĩa tiêu chuẩn đối với

xe 4x2 và dàn CD 6 đĩa đối với xe 4x4, FE mang lại sự thư giãn tối đa trong cácchuyến đi giã ngoại cùng gia đình bạn bè hoặc các chuyến đi công tác xa

1.2 CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRÊN XE FE

1.2.1 Động cơ

FE được trang bị động cơ turbo diesel 2.5L TDCi Bốn xilanh thẳng hàng vớithứ tự nổ 1-3-4-2, với 2 trục cam, một cam nạp, một cam xả, 16 van, có hệ thốnglàm mát khí nạp intercooller, công nghệ phun nhiên liệu điện tử và sử dụng Turbotăng áp điều khiển cánh

Thân thiện với môi trường: Đạt tiêu chuẩn khí thải EURO II

Mức tiêu hao nhiên liệu 8L/100Km (trong điều kiện thử nghiệm)

Các thông số của động cơ:

- Dung tích xilanh(cc): 2499

-Đường kính xilanh(D)x hành trình(S) (mm): 93x92

-Công suất cực đại(Kw/vp): 105/3500

-Mômen xoắn cực đại(Nm/vp): 330/1800

1.2.2 Hệ thống làm mát

Dùng chất lỏng (nước) để làm mát động cơ Người ta sử dụng phương pháplàm mát tuần hoàn cưởng bức một vòng kín Nước từ két nước được bơm nước hútvào động cơ để làm mát Nước sau khi đi làm mát động cơ được đưa trở lại kétnước để làm mát

Bơm nước kiểu li tâm truyền động từ trục khuỷu qua dây đai hình thangQuạt gió có 8 cánh uốn cong được đặt sau két nước làm mát để hút gió, làmtăng lượng gió qua két làm mát nước

Két làm mát nước được đặt trước đầu của ôtô để tận dụng lượng gió qua két

Hệ thống lái xe FE bao gồm cơ cấu lái, dẫn động lái, và trợ lực lái

Cơ cấu lái loại bánh răng trụ thanh răng, trong đó thanh răng làm luôn chứcnăng của thanh lái ngang trong hình thang lái.

Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng,thanh lái ngang, cam quay và các khớp nối

Trợ lực lái gồm các bộ phận cơ bản: bơm dầu, van phân phối và xilanh lực

Bán kính vòng quay: Bán kính vòng quay tối thiếu 6,2 m

Phanh chân dùng để điều chỉnh tốc độ xe chạy trên đường.Hệ thống phanh chân códẫn dộng phanh thuỷ lực trợ lực chân không hai dòng chéo nhau

Phanh tay dùng để dừng xe tại chỗ

Cơ cấu phanh trước của xe là phanh đĩa

Cơ cấu phanh sau của xe là loại tang trống

1.2.9 Hệ thống treo

Hệ thống treo trước là hệ thống treo độc lập bằng lò xo trụ và ống giảm chấn

nó có ưu điểm khối lượng phần không được treo là nhỏ, đặc tính bám đường xe tốt

vì vậy êm dịu trong khi di chuyển và có tính ổn định tốt, do không có sự nối cứnggữa các bánh xe trái và bánh xe bên phải có thể hạ thấp sàn ô tô và vị trí lắp động

cơ do đó có thể hạ thấp trọng tâm

Tuy nhiên bố trí hệ thống treo kiểu này nó có hạn chế, kết cấu hệ thống treophức tạp hơn, các lò xo chỉ có tác dụng đỡ thân ô tô không có tác dụng định vịbánh xe do vậy phải có thanh liên kết

Hệ thống treo sau xe FE là hệ thống treo phụ thuộc nhíp với ống giảm chấn nó

có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, ít chi tiết vì thế dễ bảo dưỡng.Có độ cững vững caonên có thể chịu được tải nặng, khi xe đi vào đường vòng thân xe ít bị nghiêng.Định vị của các bánh xe ít thay đổi do chuyển động lên xuống của chúng, nhờ thế

mà các bánh xe ít bị mòn

Tuy nhiên nó có nhược điểm là khối lượng không được treo lớn nên tính emdịu của xe khi sử dụng kém, do chuyển động của bánh xe bên trái và bên phải cóảnh hưởng lẫn nhau nên dễ xuất hiện dao động và rung động

Điều kiện khai thác, trong quá trình chúng ta khai thác hai yếu tố này ảnhhưởng rất lớn đến hỏng hóc, tuổi thọ hệ thống treo Và Các hư hỏng có thể xảy ra

là giảm chấn không làm việc, giảm chấn bị chảy dầu ra ngoài, kém linh hoạt, kémchất lượng Thanh xoắn giữ ổn định hư hỏng hoăc tuột ra, thanh chống bị lỏng phát

ra tiếng kêu lách tách

1.2.10 Khung vỏ

FE là xe ô tô kiểu lữ hành, việt dã Thân được kết cấu có khung dầm và vỏ xeriêng biệt Xe được thiết kế hình dáng đẹp, ít gây sức cản gió Trên xe có các kínhgió, kính cửa, kính hậu lớn làm tăng tầm quan sát của lái xe

Khung xe là cơ cấu chịu lực chính của xe Khung xe FE kiểu hàn gồm hai dầmdọc có tiết diện hộp hở, hai dầm dọc được định hình teo ứng suất lực tối đa lênkhung Hai dầm dọc được liên kết bằng các dầm ngang trước và 5 dầm ngang sau.Dầm ngang trước dùng để đỡ hộp tời Dầm ngang sau thứ nhất dùng để đỡ hộp số.Các dầm ngang đều có kết cấu hộp hở ba mặt Trên các dầm tại một số vị trí chịuứng suất cao đều có thêm các tấm tăng cường làm hộp dầm tại đó có kết cấu kín

Vỏ xe hình thành từ niều chi tiết tôn dập tráng kẽm có độ dày khác nhau, đượcnối liền bằng công nghệ hàn điểm, các cụm chi tiêt chịu ứng suất cao được hànbằng hồ quang Các cụm chính của vỏ xe là mui xe, sàn xe, thành bên và nóc xe

1.3 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA XE FE

Các thông số kỹ thuật được thể hiện trong bảng sau [6]

5 Đường kính xilanh x Hành trình

piston

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE FE 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE FE

Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe tới vận tốcchuyển động nào đó, dừng hẳn hoặc giữ xe đỗ ở một vị trí nhất định

Bảo đảm cho ôtô chuyển động an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao đượcnăng suất vận chuyển

Hệ thống phanh gồm có cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xehoặc một trục nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơcấu phanh

Hệ thống phanh FE gồm có phanh chân (phanh chính) và phanh tay (phanh dừng).Phanh chính và phanh dừng có cơ cấu phanh và truyền động phanh hoàn toàn riêngrẽ

Phanh chính dùng chuyển động thủy lực có trợ lực chân không, và có lắp thêm vanđiều chỉnh lực phanh ở cầu sau

Phanh dừng kiểu tang trống lắp ở bánh sau và dùng dẫn động bằng cơ khí

2.2 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH CHÍNH XE FE

2.2.1 Nguyên lý hoạt động

Khi thôi phanh người lái thôi tác dụng lên bàn đạp phanh, lò xo hồi vị sẽ épdầu từ xilanh bánh xe, và xilanh phanh đĩa về xilanh chính.

Sự làm việc của dẫn động thủy lực dựa trên quy luật thủy tĩnh Áp suất trong

sơ đồ dẫn động được truyền đến các xilanh phanh bánh xe là như nhau, khi đó lựcđẩy lên guốc phanh sẽ phụ thuộc vào pittông xilanh công tác Khi tăng lực tác dụnglên bàn đạp phanh, và tất nhiên là tăng lực tác dụng lên pittông xilanh chính, ápsuất trong dẫn động và lực đẩy lên má phanh sẽ tăng lên Do vậy dẫn động phanhthủy lực đảm bảo được sự làm việc đồng thời của cơ cấu phanh, bảo đảm sự tỷ lệgiữa lực tác dụng lên bàn đạp và lực đẩy lên guốc phanh hay má phanh ở cơ cấuphanh đĩa

3 Phân tích ưu nhược điểm

a Ưu điểm

- Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc

giữa các má theo yêu cầu

- Hiệu suất cao

- Độ nhậy tốt, kết cấu đơn giản

- Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấuphanh

b Nhược điểm

- Không thể làm tỷ số truyền lớn hơn được vì thế phanh dầu không có cường hóachỉ dùng cho ô tô có trọng lượng toàng bộ nhỏ, lực tác dụng lên bàn đạp lớn

- Khi có chỗ nào bị hư hỏng thì cả hệ thống phanh đều không làm việc được

- Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp

2.2.2 Cơ cấu phanh

1 Cơ cấu phanh bánh trước

a Cấu tạo

25

10

8 7 6 5 4 3 9

Hình 2.2 Cơ cấu phanh trước

1 Đĩa phanh; 2.Chốt dẫn hướng ; 3 Xilanh; 4.Pitto 5.Bu lông xả khí;

6 Vòng làm kín; 7.Chụp bụi; 8.Má kẹp; 9.Má phanh; 10.Rãnh thông gió

Đĩa phanh được chế tạo bằng gang có xẻ rãnh thông gió và có bề dày 25 [mm]

Má kẹp: Được đúc bằng gang rèn

Xilanh thuỷ lực: Được đúc bằng hơp kim nhôm Để tăng tính chống mòn và giảm

ma sát, bề mặt làm việc của xilanh được mạ một lớp crôm Khi xilanh được chế tạobằng hợp kim nhôm, cần thiết phải giảm nhiệt độ đốt nóng dầu phanh Một trongcác biện pháp để giảm nhiệt độ dầu phanh là giảm diện tích tiếp xúc giữa pistonvới má 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 ma sát khoảng

12-16 % diện tích bề mặt đĩa nên điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi

Cơ cấu ép bằng xilanh thủy lực còn gọi là xilanh con hay xilanh bánh xe, có kếtcấu đơn giản, dễ bố trí Thân của xilanh được chế tạo bằng gang xám, bề mặt làmviệc được mài bóng Piston được chế tạo bằng hợp kim nhôm

b Nguyên lý làm việc

Khi phanh người lái đạp bàn đạp, dầu được đẩy từ xilanh chính đến bộ trợ lực,một phần trực tiếp đi đến các xilanh bánh xe để tạo lực phanh, một phần theo ốngdẫn đến mở van không khí của bộ trợ lực tạo độ chênh áp giữa hai khoang trong bộ

trợ lực Chính sự chênh áp đó nó sẽ đẩy màng của bộ trợ lực tác dụng lên pistontrong xilanh thủy lực tạo nên lực trợ lực hỗ trợ cho lực đạp của người lái Khi đólực bàn đạp của người lái cộng với lực trợ lực sẽ tác dụng lên piston thủy lực épdầu theo đường ống đến xilanh an toàn, rồi theo các đường ống dẫn độc lập đếncác xilanh bánh xe trước và sau Dầu có áp lực cao sẽ tác dụng lên piston trongxilanh bánh xe ép má phanh vào má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá trìnhphanh.

Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về vị trí ban đầu nhờ bộ đàn hồi của vòng làm kín

và độ đảo chiều trục của đĩa Khi nhả phanh các má phanh luôn được giữ cách mặtđĩa một khe hở nhỏ do đó tự động điều chỉnh khe hở

c Ưu, nhược điểm

Với kết cấu như vậy thì điều kiện làm mát tốt hơn, nhiệt độ làm việc của cơcấu phanh thấp Tuy nhiên kết cấu như vậy có độ cứng vững không cao Khi cácchốt dẫn hướng bị mòn biến dạng, mòn rỉ sẽ làm cho các má phanh mòn khôngđều, hiệu quả phanh giảm và gây rung động

2 Cơ cấu phanh bánh sau

a Cấu tạo

Hình 2.3 Cơ cấu phanh bánh sau

1.Xilanh bánh xe; 2.Guốc phanh; 3.Má phanh trống;

4.Lò xo phản hồi; 5.Pittông; 6.Cúppen Pittông

Cơ cấu phanh sử dụng loại một xilanh con có hai píttông

Cơ cấu phanh bánh sau là cơ cấu phanh loại tang trống kiểu tự tăng tăng cường với

cơ cấu tự điều chỉnh khe hở guốc phanh và tang trống Các guốc phanh được đặttrên các chốt lệch tâm Trên guốc phanh có dán các má phanh và được ép vào cácpíttông trong xilanh bánh xe nhờ lò xo hồi vị guốc

b Nguyên lý hoạt động

Khi người lái xe đạp bàn đạp phanh, thông qua cơ cấu dẫn động, đầu của guốcphanh tì vào xilanh phanh chuyển động gần về phía tang phanh Khi các bề mặttấm ma sát của guốc phanh sát vào mặt của tang phanh, lực ma sát suất hiện Nếubánh xe chuyển động thì lực ma sát này sinh ra mô men chống lại chiều chuyểnđộng của bánh xe, như vậy quá trình phanh thực hiện

Khi người lái xe nhả bàn đạp phanh, dưới tác dụng của các lò xo hồi vị, các bềmặt ma sát của guốc phanh được tách ra khỏi bề mặt của tang phanh, giữa máphanh và tang phanh không có lực lực ma sát do vậy không cản trở chuyển độngcủa bánh xe, quá trình phanh không xảy ra.

Tang phanh: được đúc bằng gang, dạng tang trống (được gọi là phanh tangtrống), bề mặt trong có hệ số ma sát cao và có khả năng thoát nhiệt tốt Tang phanh

có lỗ để lồng qua đầu trục và lỗ để bắt với moay ơ bánh xe Trên tang phanh có các

gờ để tăng độ cứng vững và khả năng thoát nhiệt

c Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

Hiệu quả phanh của cơ cấu phanh tạo ra sẽ là như nhau khi xe tiến và xe lùi

cơ cấu phanh này là đảm bảo các má phanh mòn đều

b Cấu tạo

Hình 2.4 Xilanh phanh chính hai dòng

1.Cúppen pít tông số 1; 2.Bu lông chặn; 3.Cúppen pít tông số 2; 4.Đường dầu đến phía trước; 5.Lò xo hồi số2; 6.Pít tông số 2; 7.Đường dầu đến phía sau; 8.Lò xo hồi số 1; 9.Cửa bù; 10.Cửa vào; 11.Pít tông số 1.

+ Xilanh phanh chính là xilanh kép (Tổng phanh), tức là trong xilanh phanh có haipít tông, tương ứng với chúng là hai khoang chứa dầu riêng biệt

+ Thân xilanh được đúc bằng gang, trên thân có gia công các lỗ bù, lỗ thông qua,đồng thời đây cũng là chi tiết để gá đặt các chi tiết khác

+ Pít tông: Mỗi buồng của xilanh chính có một pít tông Mỗi pít tông có một lò xohồi vị riêng Pít tông được chế tạo bằng nhôm đúc, phía đầu làm việc có gờ cố địnhgioăng làm kín, trên mỗi pít tông có khoan lỗ và có khoang chứa dầu để bù dầutrong hành trình trả Phía đuôi của pít tông khoang thứ nhất có hốc để chứa đầucần đẩy

+ Cúppen: Làm bằng cao su chịu dầu phanh, dịch chuyển trong xilanh cùng vớipittông có tác dụng làm kín khi dầu có áp suất cao ở hành trình nén

c Hoạt động

- Khi đạp bàn đạp phanh, lực đạp truyền qua cần đẩy vào xilanh chính để đẩypittông trong xilanh này Lực của áp suất thủy lực bên trong xilanh chính đượctruyền qua các đường ống dầu phanh đến từng xilanh phanh.

Các chế độ vận hành:

- Khi không tác động vào phanh: các cúppen của pittông số 1 và số 2 được đặt giữacửa vào (10) và cửa bù (9) tạo ra một đường đi giữa xilanh chính và bình chứa.Pittông số 2 được lò xo hồi vị số 5 đẩy sang bên phải, nhưng bu lông chặn (2)không cho nó đi xa hơn

- Khi đạp bàn đạp phanh: pít tông số 1 dịch chuyển sang bên trái và cúp pen của píttông này bịt kín cửa bù để chặn đường đi giữa xilanh này và bình chứa Khi píttông bị đẩy thêm, nó làm tăng áp suất thủy lực bên trong xilanh chính Áp suất nàytác động vào các xilanh phanh phía sau Vì áp suất này cũng đẩy pít tông số 2 nênpít tông số 2 cũng hoạt động giống hệt pít tông số 1 và tác động vào các xilanhphanh của bánh trước

Hình 2.5 Hoạt động của xilanh phanh khi đạp bàn đạp phanh

3.Cúppen pittông số 2; 6.pittông số 2; 9.Cửa bù; 11.Pittông số 1

Khi nhả bàn đạp phanh: các pittông bị đẩy trở về vị trí ban đầu của chúng do ápsuất thuỷ lực và lực của các lò xo phản hồi Tuy nhiên do dầu phanh từ các xilanhphanh không chảy về ngay, áp suất thuỷ lực bên trong xilanh chính tạm thời giảmxuống (độ chân không phát triển) Do đó, dầu phanh ở bên trong bình chứa chảy

và xilanh chính qua cửa vào, và nhiều lỗ ở đỉnh pittông và quanh chu vi củacúppen pittông Sau khi pittông đã trở về vị trí ban đầu của nó, dầu phanh dần dần

chảy từ xilanh phanh về xi lanh chính rồi chảy và bình chứa qua các cửa bù Cửa

bù này còn khử các thay đổi về thể tích của dầu phanh có thể xảy ra ở bên trongxilanh do nhiệt độ thay đổi Điều này tránh cho áp suất thuỷ lực tăng lên khi không

sử dụng các phanh

Hình 2.6 Hoạt động của xilanh phanh khi nhả bàn đạp phanh

3.Cúppen pittông số 2; 9.Cửa bù; 10.Cửa vào; 12.Các lỗ ở đỉnh pittông

2 Bộ chia

a Nhiệm vụ

Bộ chia của cơ cấu dẫn động phanh là một bộ phận dùng để phân dẫn động rahai dòng độc lập, nhằm tăng tính an toàn trong trường hợp các phần tử của bánh xetrước hoặc bánh xe sau bị hư hỏng, tức là để ngắt (cắt) dòng khi bộ phận của cơcấu dẫn động của dòng đó bị hư hỏng

b Cấu tạo

3 Bộ trợ lực chân không

a Nhiệm vụ

Xilanh phanh phanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạpphanh thành áp suất thủy lực Xilanh chính có hai buồng chứa hai pittông tạo ra ápsuất thủy lực trong đường ống phanh của hai hệ thống Sau đó, áp suất thủy lực nàytác động lên càng phanh đĩa hoặc các xilanh phanh của phanh tang trống

b Cấu tạo

Hình 2.8 Bộ trợ lực chân không

1.Chân không; 2.Van một chiều; 3.Buồng áp suất không đổi; 4 Màng; 5.Pittông trợ lực; 6.Đĩa phản lực; 7.Thân van không khí; 8.Cần điều khiển van; 9.Lọc khí; 10.Phớt thân van; 11.Buồng áp suất thay đổi; 12.lò xo màng; 13.Thân trợ lực; 14 Cần đẩy; 15.phớt thân trợ lực; 16 Xilanh chính.

Bên trong bộ trợ lực phanh được nối với đường ống góp nạp qua van

một chiều (2) Van một chiều (2) được thiết kế chỉ cho không khí đi từ trợ lực vào

động cơ chứ không thể đi ngược lại được Vì vậy nó đảm bảo độ chân không lớnnhất sinh ra trong bộ trợ lực phanh nhờ động cơ.

Trợ lực phanh được chia bởi màng (4) thành hai phần, buồng áp suất khôngđổi (3) và buồng áp suất thay đổi (11) Vòng trong của màng (4) Được gắn lên thânvan (7) cùng với pittông trợ lực (5) Pittông trợ lực (5) và thân van (7) được lò xomàng (12) đẩy sang phải Cần điều khiển van được nối với bàn đạp phanh Các chitiết chuyển động tương đối (thân trợ lực và thân van, thân trợ lực và cần đẩy) đượclắp các phớt bao kín để đảm bảo độ chân không bên trong trợ lực

c Hoạt động

Khi không tác động phanh:

Hình 2.9 Hoạt động của bộ trợ lực khi không tác động phanh

1.Chân không; 2.Van một chiều; 3.buồng áp suất không đổi; 5.pittông 7.Van chân không; 8.Cần điều khiển van; 9.Lọc khí; 17.Van chân không mở; 18.Van điều khiển; 19.Lò xo van điều khiển; 20.Lò xo hồi vị van khí; 21.Van khí; A- cửa A; B- Cửa B

Van khí (21) được nối với cần điều khiển van (8) và bị kéo sang phải do lò

xo hồi van khí (20) Van điều khiển (18) bị đẩy sang trái bởi lò xo van điều khiển(19) Nó làm cho van khí (21) tiếp xúc với van điều khiển (18) Vì vậy không khíbên ngoài sau khi đi qua lọc khí (9) bị chặn lại không vào được buồng áp suất thayđổi (11)

Lúc này, van chân không (17) của thân van (7) bị tách ra khỏi van điều khiển (18)làm thông giữa cửa A và cửa B Do đó luôn có độ chân không trong buồng áp suấtkhông đổi (3), nên cũng có độ chân không trong buồng áp suất thay đổi (11) Kếtquả là pittông bị đẩy sang phải bởi lò xo màng

- Khi đạp phanh:

Hình 2.10 Hoạt động của bộ trợ lực khi tác động phanh

Khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van không khí làm nó dịchchuyển sang bên trái Lò xo van điều chỉnh cũng đẩy van không khí dịch chuyểnsang bên trái cho đến khi nó tiếp xúc với van chân không Chuyển động này bịt kínlối thông giữa lỗ A và lỗ B Khi van không khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái,

nó càng rời xa van điều chỉnh, làm cho không khí bên ngoài lọt vào buồng áp suấtbiến đổi qua lỗ B (sau khi qua lới lọc không khí) Độ chênh áp suất giữa buồng ápsuất không đổi và buồng áp suất biến đổi làm cho pittông dịch chuyển về bêntrái, làm cho đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên trái và làm tăng lực phanh

-Trạng thái giữ phanh:

Hình 2.11 Hoạt động của bộ trợ lực khi giữ phanh

nếu đạp bàn đạp phanh nửa chừng, cần điều khiển van và van không khí ngừngdịch chuyển nhưng pittông vẫn tiếp tục di chuyển sang bên trái do độ chênh ápsuất Lò xo van điều khiển làm cho van này vẫn tiếp xúc với van chân không,nhưng nó dịch chuyển theo pittông Vì van điều khiển dịch chuyển sang bên trái vàtiếp xúc với van không khí, không khí bên ngoài bị chặn không vào được buồng ápsuất biến đổi, nên áp suát trong buồng áp suất biến đổi vẫn ổn định Do đó, có một

độ chênh áp suất không thay đổi giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suấtbiến đổi Vì vậy, pittông ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh này

-Trợ lực tối đa:

Hình 2.12 Hoạt động của bộ trợ lực khi trợ lực tối đa

nếu đạp bàn đạp phanh xuống hết mức, van không khí sẽ dịch chuyển hoàn toàn rakhỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi được nạp đầy không khí từ bên ngoài,

và độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi làlớn nhất Điều này tạo ra tác dụng cường hoá lớn nhất lên pittông Sau đó dù cóthêm lực tác động lên bàn đạp phanh, tác dụng cường hoá lên pittông vẫn giữnguyên, và lực bổ sung chỉ tác động lên cần đẩy bộ trợ lực và truyền đến xilanh chính

- Khi không có chân không:

Hình 2.13 Hoạt động của bộ trợ lực khi không có chân không

nếu vì lý do nào đó, chân không không tác động vào bộ trợ lực phanh, sẽ không có

sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi(vì cả hai sẽ được nạp đầy không khí từ bên ngoài) Khi bộ trợ lực phanh ở vịtrí“off” (ngắt), pittông được lò xo màng ngăn đẩy về bên phải Tuy nhiên, khi đạpbàn đạp phanh, cần điều khiển van tiến về bên trái và đẩy van không khí, đĩa phảnhồi và cần đẩy bộ trợ lực Điều này làm cho pittông của xilanh chính tác động lựcphanh lên phanh Đồng thời van không khí đẩy vào chốt chặn van lắp trong thânvan Do đó, pittông cũng thắng lực của lò xo màng ngăn và dịch chuyển về bêntrái Do đó các phanh vẫn duy trì hoạt động kể cả khi không có chân không tácđộng vào bộ trợ lực phanh Tuy nhiên, vì bộ trợ lực phanh không làm việc, nên

sẽ cảm thấy bàn đạp phanh nặng

2.2.4 Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS(Antilock Bracking System)

1 Giới thiệu về cấu tạo và chức năng của ABS

ABS là một hệ thống phanh điều khiển áp suất dầu xilanh phanh của tất cả 4bánh xe khi phanh đột ngột và phanh trên đường trơn trượt , để ngăn cản việc hãmcứng các bánh xe

Các Thành Phần Cơ Bản Của Hệ Thống ABS:

DLC3

Hình 2.14 Sơ đồ hệ thống phanh ABS

1.Cụm má phanh; 2.Đĩa phanh; 3.Đường ống dẫn dầu; 4.Xilanh phanh chính;

5 Công tắc báo mức dầu phanh; 6 Bầu trợ lực chân không; 7.Công tắc đèn phanh; 8 Bàn đạp phanh; 9.Guốc phanh; 10.Xilanh phanh bánh sau; 11.Cảm biên tốc độ bánh sau; 12.Đồng hồ táp lô; 13.Bộ chấp hành phanh; 14.ECU điều khiển trượt; 15.Giắc cắm kết nối dữ liệu; 16.Cảm biến tốc độ bánh trước

Hệ thống ABS có các bộ phận sau đây

- Cảm biến tốc độ bánh xe:Được đặt tại các bánh xe,thu nhận và gởi các tín hiệu vềtình trạng của bánh xe đến bộ điều khiển trung tâm Ngoài ra còn có một số thiết bịcảm biến khác như: cảm biến gia tốc, cảm biến trọng lực…

- Bộ Điều Khiển Trung Tâm: Tiếp nhận, xử lý thông tin từ các thiết bị cảm biến và ralệnh tăng hoặc giảm áp lực phanh (bộ điều khiển này ngày nay là điện tử)

- Bộ điều khiển thuỷ lực:Thực hiện các lệnh do bộ điều khiển trung tâm gởi đến (bộđiều khiển trung tâm thường là thuỷ lực -điện từ)

- Đồng hồ táp lô:

(1) Đèn báo của ABS: khi ECU phát hiện thấy sự trục trặc ở ABS

hoặc hệ thống hỗ trợ phanh, đèn này bật sáng để báo cho người lái.

2) Đèn báo hệ thống phanh: khi đèn này sáng lên đồng thời với đèn báo

của ABS, nó báo cho người lái biết rằng có trục trặc ở hệ thống ABS và EBD.

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các bộ phận

a Bộ điều khiển trung tâm ECU(Electronic Control Unit)

Dựa vào tín hiệu của các cảm biến tốc độ, ECU điều khiển trượt cảm nhận tốc

độ quay của các bánh xe cũng như tốc độ của xe Trong khi phanh, mặc dù tốc độquay của các bánh xe giảm xuống, mức giảm tốc sẽ thay đổi tuỳ theo cả tốc độ của

xe trong khi phanh và các tình trạng của mặt đường, như mặt đường nhựa khô, ướthoặc có nước, …

Nói khác đi, ECU đánh giá mức trượt giữa các bánh xe và mặt đường từ sựthay đổi tốc độ quay của bánh xe trong khi phanh và điều khiển các van điện từcủa bộ chấp hành của phanh theo 3 chế độ: giảm áp suất, giữ áp suất và tăng ápsuất để điều khiển tối ưu tốc độ của các bánh xe

ECU liên tục nhận được các tín hiệu tốc độ của bánh xe từ 4 cảm biến tốc độ,

và ước tính tốc độ của xe bằng cách tính toán tốc độ và sự giảm tốc của mỗi bánh

xe Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thuỷ lực trong mỗi xilanh ở bánh xe bắt đầutăng lên, và tốc độ của bánh xe bắt đầu giảm xuống Nếu bất kỳ bánh xe nàodường như sắp bị bó cứng, ECU sẽ giảm áp suất thuỷ lực trong xilanh của bánh xeđó

Nếu ECU điều khiển trượt phát hiện một sự cố trong hệ tín hiệu hoặc trong rơle,dòng điện chạy đến bộ chấp hành từ ECU sẽ bị ngắt Do đó, hệ thống phanh vẫnhoạt động mặc dù ABS không hoạt động, nhờ vậy đảm bảo được các chức năngphanh bình thường.

b Cảm biến tốc độ bánh xe

*) Nhiệm vụ

Cảm biến tốc độ bánh xe có nhiệm vụ nhận biết sự thay đổi của tốc độ bánh xe vàgởi tín hiệu về ECU, từ đó ECU nhận biết, xử lý thông tin và điều khiển các bộphận chống hãm cứng bánh xe

Các cảm biến tốc độ được bố trí ở mỗi bánh xe để nhận biết tốc độ của bánh

xe dựa trên tốc độ quay của cầu xe

Hình 2.15 Cảm biến tốc độ

*) Cấu tạo

Hình 2.16 cấu tạo cảm biến

1.Dây dẫn điện nối giữa cảm biến và ECU; 2.Nam châm vĩnh cửu; 3.Vỏ cảm biến; 4.Cuộn dây, 5.Trục cảm biến làm bằng thép từ; 6.Vòng răng cảm biến có nhiệm

vụ thay đổi tư trường qua cuộn dây tạo ra xung điện áp gởi về ECU.

*) Nguyên lý làm việc

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

xe quay thì vòng răng cũng quay cùng tốc độ Các răng trên vòng răng cắt các từtrường của châm làm thay đổi từ trường qua các cuộn dây Do đó từ thông qua cáccuộn dây cũng thay đổi làm xuất hiện dòng điện tự cảm trong cuộn dây Vì vậy ởhai đầu cuộn dây xuất hiện một điện áp xoay chiều Điện áp này thay đổi theo tốc

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

c Bộ phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic brakeforce distribution)

Khi xe được trang bị ABS có nghĩa là chức năng EBD cũng có sẵn Chứcnăng này thay thế van điều tải trọng (LAV) được dùng thay trong các hệ thốngphanh thường

Chức năng EBD là phần mềm được đưa thêm vào chương trình ABS truyềnthống Không đòi hỏi thêm bộ phận nào

Chức năng EBD cho phép kiểm soát nhạy hơn các bánh xe sau Điều này cũng

có thể có hiệu quả trong khi phanh ở trạng thái bình thường không có kiểm soátABS

Ngược lại với LAV, với kiểm soát EBD lực phanh được quyết định bởi sựtrượt bánh xe chứ không phải do áp lực phanh hay tải trọng xe

Phân phối lực phanh điện tử cho phép giảm áp lực phanh cho phanh của bánhsau phụ thuộc vào sự trượt của bánh xe này Điều này cải thiện tình trạng ổn địnhkhi lái so với hệ thống truyền động

Việc giảm áp lực phanh cho các bánh sau được quy định bởi cách thức của cácpha giữ áp lực nào đó Sự bó cứng các bánh xe sau được ngăn ngừa với sự trợ giúpcủa việc điều chỉnh điện tử đặc biệt

Động cơ bơm không chạy khi EBD hoạt động.Tuy nhiên, nếu bánh xe có liênquan vẫn có khuynh hướng bị bó cứng thì kiểm soát ABS được khởi động và mô-

tơ bơm hoạt động

Trong khi kiểm soát EBD hoạt động thì mạch dầu phanh sau được kích hoạtcùng nhau

Đèn cảnh báo của hệ thống phanh EBD sẽ sáng lên trong trường hợp có sự cố

hệ thống EBD Kiểm soát EBD không được còn tác dụng

Kiểm soát EBD bị hỏng không có nghĩa là chức năng EBD cũng bị hỏng

3 Nguyên lý làm viêc hệ thống phanh ABS trên xe Ford Everest

a Khi không phanh

Không có lực tác dụng lên bàn đạp phanh nhưng cảm biến tốc độ luôn đo tốc

độ của bánh xe và gửi về khối điều khiển ECU khi xe hoạt động

b Khi phanh thường

Trong khi phanh bình thường, tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt khôngđược đưa vào Vì vậy các van điện từ giữ và giảm ngắt, cửa (a) ở bên van điện từgiữ áp suất mở, còn cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp suất đóng Khi đạp bàn đạpphanh, dầu từ xilanh chính chảy qua cửa (a) ở phía van điện từ giữ và được truyền

trực tiếp tới xilanh ở bánh xe Lúc này hoạt động của van một chiều (2) ngăn cảndầu phanh truyền đến phía bơm

Hình 2.19 Hoạt động của bộ chấp hành khi phanh bình thường

c Khi phanh khẩn cấp

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

Hình 2.20 Hoạt động của bộ chấp hành ở chế độ giảm áp suất

Hình 2.21 Hoạt động của bộ chấp hành ở chế độ giữ

*) Chế độ tăng áp suất

Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt ngắt các van điện từ giữ và giảm ápsuất bằng cách mở cửa (a) ở phía van điện từ giữ áp suất và đóng cửa (b) ở phíavan điện từ giảm áp giống như trong khi phanh bình thường Điều này làm cho ápsuất thuỷ lực từ xilanh chính tác động vào xilanh ở bánh xe, làm cho áp suất thuỷlực của xilanh ở bánh xe tăng lên