Thuyết minh hệ thống phanh ABS Mazda CX5

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

Lời nói đầu...1

Chương 1. Giới thiệu chung về xe Mazda CX - 5...2

1.1. Giới thiệu chung về xe Mazda CX - 5...2

1.3. Các thông số kỹ thuật của xe Mazda CX - 5...8

1.4. Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên xe Mazda CX - 5...9

1.4.1. Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên xe Mazda CX - 5...9

1.4.2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên xe Mazda CX - 5...10

1.4.3. Hệ thống phanh dừng...35

Chương 2. Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mazda CX - 5...38

2.1. Mục đích tính tốn kiểm nghiệm...38

2.2. Xác định mô men phanh yêu cầu...39

2.2.1. Cơ cấu phanh trước...41

2.2.2. Cơ cấu phanh sau...42

2.3. Xác định mô men phanh mà cơ cấu phanh có thể sinh ra...43

2.3.1. Cơ cấu phanh trước...43

2.3.2. Cơ cấu phanh sau...45

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

2.4.1. Gia tốc chậm dần khi phanh...47

2.4.2. Thời gian phanh...48

2.4.3. Quãng đường phanh...49

2.5. Các thông số đánh giá khả năng làm việc của cơ cấu phanh...51

2.5.1. Tính tốn xác định cơng ma sát riêng...51

2.5.2. Tính tốn xác định áp suất trên bề mặt má phanh...52

2.5.3. Kiểm tra sự tăng nhiệt độ của trống phanh...53

Chương 3. Khai thác sử dụng hệ thống phanh trên xe Mazda CX - 5...54

3.1. Các chú ý đối với người sử dụng...54

3.2. Quy trình khai thác bảo dưỡng...55

3.2.1. Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh...55

3.2.2. Bảo dưỡng thường xuyên...56

3.2.3. Bảo dưỡng định kỳ cấp một...56

3.2.4. Bảo dưỡng định kỳ cấp hai...57

3.3. Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục...57

3.4. Quy trình tháo, lắp một số cụm cơ bản...62

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

Hình 1.1. Xe MAZDA CX-5...2

Hình 1.2. Hệ thống phanh thủy lực hai dịng...10

Hình 1.3. Cơ cấu phanh trước...12

Hình 1.4. Cơ cấu phanh sau...14

Hình 1.5. Xy lanh phanh chính hai dịng...16

Hình 1.6. Hoạt động của xy lanh khi đạp bàn đạp phanh...17

Hình 1.7. Hoạt động của xy lanh khi nhả bàn đạp phanh...18

Hình 1.8. Bộ chia...19

Hình 1.9. Bộ trợ lực chân khơng...20

Hình 1.10. Hoạt động của bộ trợ lực khi chưa tác động phanh...21

Hình 1.11. Hoạt động của bộ trợ lực khi tác động phanh...22

Hình 1.12. Hoạt động của bộ trợ lực khi giữ phanh...23

Hình 1.13. Hoạt động của bộ trợ lực khi trợ lực tối đa...24

Hình 1.14. Hoạt động của bộ trợ lực khi khơng có chân khơng...25

Hình 1.15. Sơ đồ hệ thống phanh ABS...26

Hình 1.16. Cảm biến tốc độ...28

Hình 1.17. Cấu tạo cảm biến tốc độ...28

Hình 1.18. Hoạt động của bộ chấp hành ABS khi phanh bình thường...31

Hình 1.19. Hoạt động của bộ chấp hành ABS ở các chế độ...32

Hình 1.20. Biểu diễn q trình phanh thường và có ABS………...34

Hình 1.21. Cơ cấu phanh dừng...35

Hình 1.22. Dẫn động phanh dừng...36

Hình 2.1. Sơ đồ lực tác dụng lên ơ tơ khi phanh...39

Hình 2.2. Đồ thị quan hệ mơ men phanh...43

Hình 2.3. Sơ đồ để tính tốn bán kính đĩa ma sát...44

Hình 2.4. Sơ đồ tính tốn guốc phanh theo Antonov...45

Hình 2.5. Giản đồ phanh...47

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

LỜI NĨI ĐẦU

Ngày nay, ơ tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng cho hành khách và hàng hoá đối với các ngành kinh tế nước nhà, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thơng 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 số lượng cùng với sự tăng trưởng kinh tế của đất nước, mật độ ô tô lưu thông ngày càng nhiều. Song song với sự gia tăng số lượng ơ tơ thì số vụ tai nạn giao thông đường bộ do ô tô gây ra cũng tăng với những con số báo động. Trong các nguyên nhân gây ra tai nạn giao thông đường bộ do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật thì ngun nhân do mất an toàn hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn. Hiện nay, hệ thống phanh 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 ô tơ em nhận thấy nghiên cứu, khảo sát và tính tốn hệ thống phanh là việc rất bổ ích cho kiến thức sau này. Nhằm đi sâu tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, các đặc tính làm việc của hệ thống phanh. Từ đó, đề ra những phương án thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính năng ổn định và tính năng dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an tồn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ơ tơ.

Qua đó, em được giao đề tài "KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA CX-5<small>"</small>

Qua thời gian gần 3 tháng với sự giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn Văn Tồn và các thầy trong khoa ơ tơ, em đã hồn thành nội dung đồ án được giao. Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên đồ án của em sẽ không tránh khỏi

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

những thiếu sót. Em rất mong sự chỉ bảo của các thầy để đề tài tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

CHƯƠNG 1.

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE MAZDA CX-5 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE MAZDA CX-5

CX-5 là loại ô tô du lịch, là dòng xe SUV. CX-5 được sản xuất từ năm 2000 tại nhà máy ôtô Mazda – Mexico. CX-5 tham gia thị trường Việt từ năm 2005. Trong giai đoạn 2005-2006, Mazda đã tiêu thụ được 3.625 chiếc xe này và trong năm 2007-2008, lượng MAZDA CX-5 bán ra tăng gần gấp đôi, đạt 6.827 chiếc.CX là sản phẩm chiến lược của Mazdatại thị trường châu Á, được phát triển dựa trên nghiên cứu nhu cầu khách hàng sâu rộng tại nhiều thị trường khác nhau trong khu vực châu Á Thái Bình Dương.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Chiếc xe CX-5 hoàn toàn mới được trang bị động cơ khỏe mang lại sự hài lòng cao nhất khi vận hành trong nhiều điều kiện đường xá và địa hình, nhưng

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

lại rất tiết kiệm nhiên liệu. Xe CX-5 4x4 trung bình tiêu hao khoảng 9,4L/100 km.

Thiết kế hoàn toàn mới, kiểu dáng ấn tượng mang đậm phong cách Mazda tạo sự nổi bật khi xuất hiện trên đường. CX-5 hoàn toàn mới thiết kế bắt mắt tạo ra sự nổi bật 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 và mạnh mẽ cho chiếc xe.

Thêm vào đó, thiết kế gầm cao, nắp capo nhô kết hợp những đường gân tạo dáng 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 hồn tồn mới, thanh cản mạ crơm cùng 2 nẹp ốp sườn xe được mạ crơm có tác dụng chống đá văng trong điều kiện địa hình phức tạp vừa làm tăng thêm hình ảnh của một chiếc xe sang trọng vừa thể hiện đậm nét phong cách Mazda trong thiết kế tổng thể của xe. Đầu xe sang trọng được thiết kế với đèn trước Halogen vừa tạo dáng, vừa giúp người lái quan sát tốt hơn trong điều kiện thời tiết xấu. Thanh cản phía sau được thiết kế ôm sát đuôi xe vừa bảo vệ đi xe trong những va chạm nhỏ từ phía sau, vừa tiện dụng trong trường hợp lên hoặc xuống hàng. Thiết kế treo của lốp dự phịng phía đi xe tạo dáng mạnh mẽ thể thao cho kiểu dáng tổng thể. Ngoài sự mạnh mẽ và chắc chắn của dáng vẻ bề ngoài, thiết kế nội thất mới mẻ làm nổi bật tính đa dụng vừa làm tăng sự tính tiện nghi của chiếc CX-5. 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 tăng tầm nhìn của hành khách.

Hàng ghế thứ 3 trên xe thiết kế cho 2 người ngồi có thể gập đơi hai lần và nằm gọn sau hàng ghế thứ 2 hoặc dễ dàng tháo bỏ hoàn toàn thuận tiện trong trường hợp chuyên chở nhiều hàng cồng kềnh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

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.

1.2. CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRÊN XE MAZDA CX-5

1.2.1. Động cơ

CX-5 được trang bị động cơ xăng SkyActiv - G 2.0L. Bốn xilanh thẳng hàng với thứ tự nổ 1-3-4-2, với 2 trục cam, một cam nạp, một cam xả, 16 van, có hệ thống làm mát khí nạp intercooller, công nghệ phun nhiên liệu điện tử và sử dụng Turbo tăng áp điều khiển cánh.

Các thông số của động cơ:

+ Dung tích xilanh(cc): 1998

+ Công suất cực đại(Kw/vp): 114/6000

+ Mômen xoắn cực đại(Nm/vp): 200/4000

1.2.2. Hệ thống làm mát

Dùng chất lỏng (nước) để làm mát động cơ. Người ta sử dụng phương pháp làm mát tuần hồn cưởng bức một vịng kín. Nước từ két nước được bơm nước hút vào động cơ để làm mát. Nước sau khi đi làm mát động cơ được đưa trở lại két nước để làm mát.

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

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

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

Loại 1 đĩa ma sát khơ, thường đóng , có lị xo ép hình đĩa, dẫn động thủy lực. Ở loại ly hợp này sử dụng lị xo dạng đĩa hình cơn từ đó có thể tận dụng kết cấu này để đóng mở ly hợp mà khơng cần phải có địn mở riêng. Mặt đáy của lị xo được tì trực tiếp vào đĩa ép, phần giữa của lò xo được liên kết với vỏ. Mặt đỉnh của lò xo sẽ được sử dụng để mở ly hợp khi bạc mở ép lên nó.

1.2.5. Hộp số

Hộp số tự động 6 cấp. 1.2.6. Các đăng

Các đăng được nối giữa hộp số và cầu chủ động sau. Trên các-đăng có 2 khớp nổi chử thập và một khớp nối bằng then hoa.

Trong khớp nối chử thập có lắp các ổ bi kim. Khớp nối then hoa dùng để thay đổi chiều dài trục các đăng khi dầm cầu sau dao động tương đối so với khung xe.

1.2.7. Hệ thống lái

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Hệ thống lái trên xe CX là hệ thống lái cơ khí với tay lái trợ lực thủy lực, giúp tay lái nhẹ hơn khi chạy xe ở tốc độ thấp và trở lại mức bình thường khi xe chạy ở tốc độ cao

Hệ thống lái xe MAZDA CX-5 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 ln chức năng 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 vịng quay: Bán kính vịng quay tối thiếu 5,6 m.

Phanh chân dùng để điều chỉnh tốc độ xe chạy trên đường.Hệ thống phanh chân có dẫn dộng phanh thuỷ lực trợ lực chân khơng hai dịng chéo nhau.

Phanh tay dùng để dừng xe tại chỗ.

Cơ cấu phanh trước của xe là phanh đĩa.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

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 khơng 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 khơng có sự nối cứng gữa các bánh xe trái và bánh xe bên phải có thể hạ thấp sàn ơ tơ 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 treo phức tạp hơn, các lị xo chỉ có tác dụng đỡ thân ơ tơ khơng có tác dụng định vị bánh xe do vậy phải có thanh liên kết

Hệ thống treo sau xe CX-5 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 cao nên 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 mịn.

Tuy nhiên nó có nhược điểm là khối lượng khơng được treo lớn nên tính êm dịu của xe khi sử dụng kém, do chuyển động của bánh xe bên trái và bên phải có ảnh 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 ảnh hưởng 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,

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

kém chất 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

MAZDA CX-5 là xe ô tô kiểu lữ hành, việt dã. Thân được kết cấu có khung dầm và vỏ xe riêng biệt. Xe được thiết kế hình dáng đẹp, ít gây sức cản gió. Trên xe có các kính gió, 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 MAZDA CX-5 kiểu hàn gồm hai dầm dọc có tiết diện hộp hở, hai dầm dọc được định hình teo ứng suất lực tối đa lên khung. 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 chịu ứng 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 tơn dập tráng kẽm có độ dày khác nhau, được nối liền bằng công nghệ hàn điểm, các cụm chi tiêt chịu ứng suất cao được hàn bằng hồ quang. Các cụm chính của vỏ xe là mui xe, sàn xe, thành bên và nóc xe.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

1.3. CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA XE MAZDA CX-5 Bảng 1.1: Các thông số kỹ thuật được thể hiện trong bảng sau

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

12 Chiều dài cơ sở 2700 mm

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

1.4. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE MAZDA CX-5 1.4.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA CX-5

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

Bảo đảm cho ơtơ chuyển động an tồn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển.

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

Hệ thống phanh CX-5 gồm có phanh chân (phanh chính) và phanh tay (phanh dừng). Phanh chính và phanh dừng có cơ cấu phanh và truyền động phanh hồn tồn riêng rẽ.

Phanh chính dùng dẫn động thủy lực có trợ lực chân khơng, và có lắp thêm van điều chỉnh lực phanh ở cầu sau.

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

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

1.4.2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE MAZDA CX-5

1.4.2.1. Nguyên lý hoạt động 1. Sơ đồ nguyên lý

<b>Hình 1.2. Hệ thống phanh thủy lực hai dòng</b>

<small>1.Cụm má phanh; 2.Đĩa phanh; 3.Đường ống dẫn dầu; 4.Xilanh phanh chính; 5. Cơng tắc báomức dầu phanh; 6.Bầu trợ lực chân không; 7.Công tắc đèn phanh; 8. Bàn đạp phanh; 9.Guốcphanh; 10. Xilanh phanh bánh sau; 11.Cảm biên tốc độ bánh sau; 12.Đồng hồ táp lô; 13.Bộchấp hành phanh; 14.ECU điều khiển trượt; 15.Giắc cắm kết nối dữ liệu; 16.Cảm biến tốc độbánh trước</small>

2. Nguyên lý hoạt động

Khi khơng phanh: lị xo hồi vị kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, dầu áp suất thấp nằm chờ trên đường ống.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

Khi người lái tác dụng vào bàn đạp, qua thanh đẩy sẽ tác động vào pittông nằm trong xilanh, ép dầu trong xilanh đi đến các đường ống dẫn. Chất lỏng với áp suất cao (khoảng 5-8 Mpa) sẽ tác dụng vào các pittông ở xilanh bánh xe và pittông ở cụm má phanh. Hai pittơng này thắng lực lị xo đẩy các guốc phanh ép sát vào trống phanh thực hiện phanh, hay ép sát má phanh vào đĩa phanh.

Khi thôi phanh người lái thơi tác dụng lên bàn đạp phanh, lị xo hồi vị sẽ ép dầu 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 lực đẩy lên guốc phanh sẽ phụ thuộc vào pittông xilanh công tác. Khi tăng lực tác dụng lên bàn đạp phanh, và tất nhiên là tăng lực tác dụng lên pittơng xilanh chính, áp suất trong dẫn động và lực đẩy lên má phanh sẽ tăng lên. Do vậy dẫn động phanh thủy lực đảm bảo được sự làm việc đồng thời của cơ cấu phanh, bảo đảm sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bàn đạp và lực đẩy lên guốc phanh hay má phanh ở cơ cấu phanh 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 ơ tô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

b. Nhược điểm

+ Không thể làm tỷ số truyền lớn hơn được vì thế phanh dầu khơng có cường hóa chỉ dùng cho ơ tơ có trọng lượng toàn 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.

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

1.4.2.2. Cơ cấu phanh 1. Cơ cấu phanh bánh trước

a. Cấu tạo

<b>Hình 1.3. Cơ cấu phanh trước</b>

<small>1.Miếng chêm; 2.Má phanh; 3. Khung đỡ; 4.Đĩa phanh; 5.Ốc xả khí</small>

<small>6.Càng phanh đĩa;7. Pit tông; 8. Phốt cao su</small>

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

+ Má kẹp: Được đúc bằng gang rèn.

+ Xilanh thuỷ lực: Được đúc bằng hơp kim nhơm. Để tăng tính chống mịn và giảm ma sát, bề mặt làm việc của xilanh được mạ một lớp crôm. Khi xilanh

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

được chế tạo bằng hợp kim nhôm, cần thiết phải giảm nhiệt độ đốt nóng dầu phanh. Một trong các biện pháp để giảm nhiệt độ dầu phanh là giảm diện tích tiếp xúc giữa piston với 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 kết cấu đơn giản, dễ bố trí. Thân của xilanh được chế tạo bằng gang xám, bề mặt làm việc 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 ống dẫn đến mở van khơng 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 piston trong xilanh thủy lực tạo nên lực trợ lực hỗ trợ cho lực đạp của người lái. Khi đó lực bàn đạp của người lái cộng với lực trợ lực sẽ tác dụng lên piston thủy lực ép dầu theo đường ống đến xilanh an toàn, rồi theo các đường ống dẫn độc lập đến các xilanh bánh xe trước và sau. Dầu có áp lực cao sẽ tác dụng lên piston trong xilanh bánh xe ép má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh.

Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về vị trí ban đầu nhờ bộ đàn hồi của vịng làm kín và độ đảo chiều trục của đĩa. Khi nhả phanh các má phanh luôn được giữ cách mặt đĩa một khe hở nhỏ do đó tự động điều chỉnh khe hở.

c. Ưu, nhược điểm

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Ưu điểm:

+ Hiệu quả phanh cao hơn nhiều so với phanh tang trống.

+ Thiết kế hở nên tản nhiệt tốt hơn, giúp duy trì hiệu quả phanh sau thời gian

+ Thiết kế hở nên các bề mặt ma sát dễ bị hỏng do bám bụi, cát,... khi vận hành. + Khơng có khả năng cường hố (phù hợp với ô tô con).

2. Cơ cấu phanh bánh sau

a. Cấu tạo

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<b>Hình 1.4. Cơ cấu phanh sau</b>

<small>1.Lị xo hồi vị guốc; 2. Xy lanh ; 3.Miếng ốp sau;</small>

<small>4.Đòn bẫy; 5.Neo giữ; 6.Má phanh; 7.Guốc kéo; 8.Đòn bẫy tùy chỉnh;</small>

<small>9.Guốc dẫn; 10.Trống phanh</small>

+ Cơ cấu phanh sử dụng loại một xilanh con có hai píttơng.

+ 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 đặt trên các chốt lệch tâm. Trên guốc phanh có dán các má phanh và được ép vào các píttơng trong xilanh bánh xe nhờ lị xo hồi vị guốc.

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

b. Nguyên lý hoạt động

Khi người lái xe đạp bàn đạp phanh, thông qua cơ cấu dẫn động, đầu của guốc phanh tì vào xilanh phanh chuyển động gần về phía tang phanh. Khi các bề mặt tấm ma sát của guốc phanh sát vào mặt của tang phanh, lực ma sát suất hiện. Nếu bánh xe chuyển động thì lực ma sát này sinh ra mô men chống lại chiều chuyển động 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 bề mặt ma sát của guốc phanh được tách ra khỏi bề mặt của tang phanh, giữa má phanh và tang phanh khơng có lực lực ma sát do vậy không cản trở chuyển động của bánh xe, q trình phanh khơng xảy ra.

c. Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

+ Chi phí lắp đặt, sửa chữa thấp hơn so với phanh đĩa.

+ Kết cấu đơn giản, tồn bộ thành phần được tích hợp bên trong tang trống, tạo thuận lợi cho việc bảo dưỡng, sửa chữa.

+ Thiết kế bao kín nên phù hợp nhiều điều kiện khí hậu, khó hỏng hơn. + Có khả năng cường hố (phù hợp với ơ tơ tải có khối lượng lớn).

Nhược điểm:

+ Hiệu quả phanh thấp hơn so với phanh đĩa.

+ Thiết kế bao kín nên làm mát kém hơn phanh đĩa -> sử dụng trong thời gian dài gây giảm khả năng phanh do sự giãn nở nhiệt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

+ Trọng lượng lớn hơn so với phanh đĩa.

1.4.2.3. Dẫn động phanh 1. Xilanh phanh chính a. Nhiệm vụ

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

b. Cấu tạo

<b>Hình 1.5. Xy lanh phanh chính hai dịng</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<small>1.Cúppen pít tơng số 1; 2.Bu lơng chặn; 3.Cúppen pít tơng số 2; 4.Đường dầu đến phía trước;5.Lị xo hồi số2; 6.Pít tơng số 2; 7.Đường dầu đến phía sau; 8.Lị xo hồi số 1; 9.Cửa bù;10.Cửa vào; 11.Pít tơng số 1.</small>

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

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

+ Pít tơng: Mỗi buồng của xilanh chính có một pít tơng. Mỗi pít tơng có một lị xo hồi vị riêng. Pít tơng được chế tạo bằng nhơm đúc, phía đầu làm việc có gờ cố định gioăng làm kín, trên mỗi pít tơng có khoan lỗ và có khoang chứa dầu để bù dầu trong hành trình trả. Phía đi của pít tơng khoang thứ nhất có hốc để chứa đầu cần đẩy.

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

Các chế độ vận hành:

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

+ Khi đạp bàn đạp phanh: pít tơng số 1 dịch chuyển sang bên trái và cúp pen của pít tơng này bịt kín cửa bù để chặn đường đi giữa xilanh này và bình chứa. Khi pít tơng bị đẩy thêm, nó làm tăng áp suất thủy lực bên trong xilanh chính. Áp suất này tác động vào các xilanh phanh phía sau. Vì áp suất này cũng đẩy pít

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

tơng số 2 nên pít tơng số 2 cũng hoạt động giống hệt pít tơng số 1 và tác động vào các xilanh phanh của bánh trước.

<b>Hình 1.6. Hoạt động của xy lanh khi đạp bàn đạp phanh</b>

<i><small>3.Cúppen pittông số 2; 6.pittông số 2; 9.Cửa bù; 11.Pittông số 1</small></i>

+ Khi nhả bàn đạp phanh: các pittơng bị đẩy trở về vị trí ban đầu của chúng do áp suất thuỷ lực và lực của các lò xo phản hồi. Tuy nhiên do dầu phanh từ các xilanh phanh không chảy về ngay, áp suất thuỷ lực bên trong xilanh chính tạm thời giảm xuống (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 của cúppen pittông. Sau khi pittơng 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 cịn khử các thay đổi về thể tích của dầu phanh có thể xảy ra ở bên trong xilanh do nhiệt độ thay đổi. Điều này tránh cho áp suất thuỷ lực tăng lên khi không sử dụng các phanh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<b>Hình 1.7. Hoạt động của xy lanh khi nhả bàn đạp phanh</b>

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

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

2. Bộ chia

a. Nhiệm vụ

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

b. Cấu tạo

<b>Hình 1.8. Bộ chia</b>

<small>1. Ðầu bít thân xilanh; 2. Miếng đệm mặt bích; 3. xilanh</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<small>4.Lị xo; 5.Piston; 6.Vít xả khí; 7.Vít đóng đường dầu</small>

<small>A - Ðường dầu nối với các xilanh bánh xe B - Ðường dầu vào từ bộ trợ lực</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

c. Hoạt động

Dầu từ bộ trợ lực vào bộ chia theo cửa B. Trong bộ chia có hai dịng dẫn động dầu riêng biệt đến hệ thống phanh trước và sau. Khi một trong hai dịng dẫn động có sự cố thì áp suất dầu trong bộ chia sẽ thắng lực lò xo 4 đẩy piston 5 đến đóng dịng dẫn đó lại nhưng vẫn cung cấp dầu đến dòng dẫn động cịn lại. Thể tích cơng tác của một bộ chia phải lớn hơn thể tích dẫn động của các xilanh con trong một đường dẫn động phanh.

3. Bộ trợ lực chân khơng

a. Nhiệm vụ

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

b. Cấu tạo

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<b>Hình 1.9. Bộ trợ lực chân khơng</b>

Bên trong bộ trợ lực phanh được nối với đường ống góp nạp qua van một chiều (13). Van một chiều (13) được thiết kế chỉ cho khơng khí đi từ trợ lực vào động cơ chứ không thể đi ngược lại được. Vì vậy nó đảm bảo độ chân khơng lớn nhất sinh ra trong bộ trợ lực phanh nhờ động cơ.

Trợ lực phanh được chia bởi màng (5) thành hai phần, buồng áp suất không đổi (12) và buồng áp suất thay đổi (11). Vòng trong của màng (5) Được gắn lên thân van (7) cùng với pít tơng trợ lực (3). Pít tơng trợ lực (3) và thân van (7) được lò xo màng (6) đẩy sang phải. Cần điều khiển van được nối với bàn đạp phanh. Các chi tiết chuyển động tương đối (thân trợ lực và thân van, thân trợ lực và cần đẩy) được lắp các phớt bao kín để đảm bảo độ chân không bên trong trợ lực.

c. Hoạt động

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

+ Khi khơng tác động phanh:

<b>Hình 1.10. Hoạt động của bộ trợ lực khi chưa tác động phanh</b>

Van khơng khí được nối với cần điều khiển van và bị lị xo phản hồi của van khơng khí kéo về bên phải. Van điều chỉnh bị lò xo van điều chỉnh đẩy sang trái.

Điều này làm cho van khơng khí tiếp xúc với van điều chỉnh. Do đó, khơng khí bên ngồi đi qua lưới lọc bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến đổi.

Trong điều kiện này van chân không của thân van bị tách khỏi van điều chỉnh, tạo ra một lối thông giữa lỗ A và lỗ B. Vì ln ln có chân không trong buồng áp suất không đổi, nên cũng có chân khơng trong buồng áp suất biến đổi vào thời điểm này. Vì vậy lị xo màng ngăn đẩy pittông sang bên phải.

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

+ Khi đạp phanh:

<b>Hình 1.11. Hoạt động của bộ trợ lực khi tác động phanh</b>

Khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van khơng khí làm nó dịch chuyển sang bên trái.

Lị xo van điều chỉnh cũng đẩy van khơng khí dịch chuyển sang bên trái cho đến khi nó tiếp xúc với van chân không. Chuyển động này bịt kín lối thơng giữa lỗ A và lỗ B.

Khi van khơng khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái, nó càng rời xa van điều chỉnh, làm cho khơng khí bên ngoài lọt vào buồng áp suất biến đổi qua lỗ B (sau khi qua lưới lọc khơng khí).

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

Độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi làm cho pittông dịch chuyển về bên trái, làm cho đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên trái và làm tăng lực phanh.

+ Trạng thái giữ phanh:

<b>Hình 1.12. Hoạt động của bộ trợ lực khi giữ phanh</b>

Nếu đạp bàn đạp phanh nửa chừng, cần điều khiển van và van khơng khí ngừng dịch chuyển nhưng pít tơng vẫn tiếp tục di chuyển sang bên trái do độ chênh áp suất. Lò xo van điều khiển làm cho van này vẫn tiếp xúc với van chân khơng, nhưng nó dịch chuyển theo pittơng.

Vì van điều khiển dịch chuyển sang bên trái và tiếp xúc với van khơng khí, khơng khí bên ngồi bị chặn khơng vào được buồng áp suất biến đổi, nên áp suát trong buồng áp suất biến đổi vẫn ổn định.

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

Do đó, có một độ chênh áp suất khơng thay đổi giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi. Vì vậy, pittơng ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh này.

+ Trợ lực tối đa:

<b>Hình 1.13. Hoạt động của bộ trợ lực khi trợ lực tối đa</b>

Nếu đạp bàn đạp phanh xuống hết mức, van khơng khí sẽ dịch chuyển hồn tồn ra khỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi được nạp đầy khơng khí từ bên ngồi, và độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi là lớn nhất. Điều này tạo ra tác dụng cường hố lớn nhất lên pittơng. Sau đó dù có thêm lực tác động lên bàn đạp phanh, tác dụng cường hố lên pittơng vẫn giữ nguyên, và lực bổ sung chỉ tác động lên cần đẩy bộ trợ lực và truyền đến xi lanh chính.

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

+ Khi khơng có chân khơng:

<b>Hình 1.14. Hoạt động của bộ trợ lực khi khơng có chân khơng</b>

Nếu vì lý do nào đó, chân khơng khơng tác động vào bộ trợ lực phanh, sẽ khơng 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 khơng khí từ bên ngồi). Khi bộ trợ lực phanh ở vị trí“off” (ngắt), pít tơng được lị xo màng ngăn đẩy về bên phải.

Tuy nhiên, khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van tiến về bên trái và đẩy van khơng khí, đĩa phản hồi và cần đẩy bộ trợ lực. Điều này làm cho pittông của xilanh chính tác động lực phanh lên phanh. Đồng thời van khơng khí đẩy vào chốt chặn van lắp trong thân van. Do đó, pít tơng cũng thắng lực của lò xo màng ngăn và dịch chuyển về bên trái.

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

Do đó các phanh vẫn duy trì hoạt động kể cả khi khơng có chân không tác động vào bộ trợ lực phanh. Tuy nhiên, vì bộ trợ lực phanh không làm việc, nên sẽ cảm thấy bàn đạp phanh nặng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

1.4.2.4. 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 4 bánh xe khi phanh đột ngột và phanh trên đường trơn trượt , để ngăn cản việc hãm cứng các bánh xe.

Các Thành Phần Cơ Bản Của Hệ Thống ABS:

<b>Hình 1.15. Sơ đồ hệ thống phanh ABS</b>

Bộ chấp hành ABS có các bộ phận sau đây:

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

+ Van điện từ đầu vào, đầu ra : điều chỉnh áp suất dầu phanh trong hệ thống theo tín hiệu.

+ Van điện từ kiểm sốt độ ổn định, van điện từ kiểm soát lực kéo : chuyển mạch thủy lực, điều khiển ABS và EBD, điều khiển TCS, DSC và điều khiển hỗ trợ phanh.

+ Bình dầu, bơm dầu và mô tơ bơm.

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 độ quay 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 khơ, ướt hoặc có nước, …

Nói khác đi, ECU đánh giá mức trượt giữa các bánh xe và mặt đường từ sự thay đổi tốc độ quay của bánh xe trong khi phanh và điều khiển các van điện từ của bộ chấp hành của phanh theo 3 chế độ: giảm áp suất, giữ áp suất và tăng áp suất 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 tốn 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 đầu tăng lên, và tốc độ của bánh xe bắt đầu giảm xuống. Nếu bất kỳ bánh xe nào dường như sắp bị bó cứng, ECU sẽ giảm áp suất thuỷ lực trong xilanh của bánh xe đó.

</div>