MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC VIẾT TẮT 3
6
LỜI NÓI ĐẦU 6
7
CHƯƠNG I: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN 8
1.1. L ch s hình th nh v phát tri n c a hãng xe Hyundai.ị ử à à ể ủ 8
1.2. Gi i thi u chung v dòng xe Hyundai i30 2010.ớ ệ ề 11
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE Ô TÔ 16
2.1. Ch c n ng, phân lo i, yêu c u.ứ ă ạ ầ 16
2.1.1. Ch c n ng.ứ ă 16
2.1.2. Phân lo i.ạ 16
2.1.3. Yêu c u.ầ 16
2.2. H th ng phanh d u (Phanh th y l c).ệ ố ầ ủ ự 17
2.2.1. S c u t o v nguyên lý l m vi c c a phanh d u.ơ đồ ấ ạ à à ệ ủ ầ 17
2.2.2. C c u phanh.ơ ấ 18
2.2.3. Các c m c a h th ng d n ng phanh.ụ ủ ệ ố ẫ độ 19
2.2.4. Tr l c phanh. ợ ự 22
2.3. H th ng phanh ABS.ệ ố 24
2.3.1. C u t o: ấ ạ 24
2.3.2. L c v momen tác d ng lên bánh xe khi phanh.ự à ụ 24
2.3.3. Mô t h th ng ABS: ả ệ ố 27
2.3.3. i u khi n c a ABS:Đ ề ể ủ 31
2.4. ESP h th ng ch ng trình n nh i n t .ệ ố ươ ổ đị đ ệ ử 34
2.4.1. C u t o.ấ ạ 34
2.4.2. Ho t ng.ạ độ 35
2.4.3. Ch ho t ng ESP. ế độ ạ độ 36
CHƯƠNG III: HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE HYUNDAI i30 2010 41
3.1. Thông tin chung 41
3.1.1. B ng tri u ch ng h h ng.ả ệ ứ ư ỏ 42
3.1.2. B ng mã ch n oán.ả ẩ đ 43
3.2. Ki m tra các b ph n trong h th ng.ể ộ ậ ệ ố 44
3.2.1. B tr l c phanh.ộ ợ ự 45
3.2.2. ng chân không (ki m tra van).Ố ể 45
3.2.3. B n p chân phanh v i u ch nh:à đạ à đ ề ỉ 46
1
3.2.4. H nh trình b n p phanh.à à đạ 46
3.3. Quy trình tháo l p ki m tra các b ph n c a h th ng.ắ ể ộ ậ ủ ệ ố 48
3.3.1. B tr l c phanh.ộ ợ ự 48
3.3.2.Xi lanh phanh chính. 50
3.3.3. ng d u.Đườ ầ 53
3.3.4. B n p phanh.à đạ 55
3.3.5. a phanh.Đĩ 57
3.3.6. Phanh tay 62
3.3.9. Các c m bi n.ả ế 74
3.3.10. C m bi n gia t c v c m bi n G.ả ế ố à ả ế 76
3.4. M t s mã l i c a h th ng.ộ ố ỗ ủ ệ ố 77
100
K t Lu n.ế ậ 101
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 102
[1]. Hyundai Technical training 102
[2]. GSW content viewer 102
[3]. T i li u v c u t o ô tô – i h c SPKT H ng Yên.à ệ ề ấ ạ Đạ ọ ư 102
[4]. Nguy n H u C n - D Qu c Th nh - Ph m Minh Thái - Nguy n V n ễ ữ ẩ ư ố ị ạ ễ ă . .102
T i - Lê Th V ng.“Lý thuy t ôtô máy kéo”. NXB khoa h c v k thu t à ị à ế ọ à ỹ ậ 102
- H N i; 1998. à ộ 102
[5]. Nguy n Ho ng Vi t. “B i u ch nh l c phanh -h th ng ch ng hãm ễ à ệ ộ đ ề ỉ ự ệ ố ố 102
c ng bánh xe khi phanh ABS”. Khoa c khí Giao Thông; Ð i H c Ð N ng; Ð ứ ơ ạ ọ à ẵ à
N ng 2003.ẵ 102
[7]. WWW.OTO-HUI.COM 102
Ph l c:ụ ụ 103
2
DANH MỤC VIẾT TẮT.
Stt Từ viết tắt Ý nghĩa
1. ABS Anti-lock Braking System : Hệ thống chống bó
cứng phanh.
2. ESP Trương trình ổn định điện tử
3. ECU Cụm điều khiển điện tử
4. EBD Đèn cảnh báo ABS
5. AYS Cảm biến chệch hướng lái
6. TSC Trương trình kiểm soát trượt bánh xe
7. IGN Khóa điện
8. DTC Mã lỗi
9. GDS Hệ thông cung cấp điện trên xe
10. DLC Công cụ quét chẩn đoán
11. WSS Cảm biến tốc độ bánh xe
3
DANH MỤC HÌNH VẼ.
DANH MỤC HÌNH VẼ 4
Hình 1.1. Logo hãng xe Hyundai 8
Hình 1.2. Hyundai Pony 1975 8
Hình 1.3. Hyundai Exce 1986l 9
Hình 1.4. Hyundai Sonata 2008 9
Hình 1.6. Hyundai Genesis Coupe 2009 10
Hình 1.7. Hyundai Elantra Touring 2009 11
Hình 1.8. Hyundai i30 12
Hình 1.9. Nội thất Hyundai i30 12
Hình 1.10. Ngoại thất xe Hyundai i30 13
Hình 1.11. Đuôi xe Hyndai i30 13
Hình 2.1. Hệ thống phanh 16
Hình 2.4. Cấu tạo cơ cấu phanh 18
tang trống 18
Hình 2.6 . Càng phanh cố định 19
Hình 2.7. Càng phanh di động 19
Hình 2.10. Xilanh bánh xe 21
Hình 2.11. Sơ đồ cấu tạo bộ trợ lực 22
chân không 22
Hình 2.12. Hoạt động của bộ trợ lực 23
chân không( trạng thái không phanh) 23
Hình 2.13. Hoạt động của bộ trợ lực 23
chân không (trạng thái đạp phanh.) 23
Hình 2.14. Hoạt động của bộ trợ lực chân không (trạng thái giữ phanh) 23
Hình 2.15.Hệ thống phanh ABS 24
Hình 2.16. Sơ đồ lực và mô men tác dụng lên bánh xe khi
phanh 25
Hình 2.17. Sự thay đổi hệ số bám dọc và hệ số bám ngang theo độ trượt tương đối khi
phanh 26
Hình 2.18. Sơ đồ bố trí các cảm biến và đèn báo phanh của ABS 27
Hình 2.19. Bộ chấp hành thuỷ lực 28
4
Hình 2.20. Sơ đồ mạch của bộ chấp hành thủy lực 29
Hình 2.21. Sơ đồ chân rắc cắm của bộ chấp hành thủy lực 29
Hình 2.22. Hoạt động bình thường khi không phanh 31
Hinh 2.23. Khi ABS giảm áp 32
Hinh 2.24. Khi ABS giữ áp 33
Hình 2.25. Khi ABS tăng áp 34
Hình 2.26. Hệ thống ESP 34
Hình 2.27. Sơ đồ mô tả ESP 35
Hình 2.28. ESP hoạt động bình thường khi không phanh 37
Hình 2.29. Khi ESP tăng áp 37
Hình 2.30. Khi ESP giữ áp 37
Hình 2.31. Khi ESP giảm áp 37
Hình 2.32. Sơ đồ chân giắc cắm của ESP 38
Hình 2.33. Cảnh báo đèn phanh trên xe 39
Hình 3.1. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh 41
Hình 3.2. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh 42
Hình 3.1. Bộ trợ lực phanh 45
Hình 3.2.Chốt hãm đĩa phanh 48
Hình 3.3.Xy lanh phanh chính 50
Hình 3.4.Bàn đạp phanh 55
Hình 3.5.Công tắc đèn phanh 56
Hình 3.6. Cấu tạo đĩa phanh 57
Hình 3.7. Đĩa phanh trước 57
Hinh 3.8. Kiểm tra độ dày đĩa phanh 60
Hình 3.9. Kiểm tra má phanh 60
Hình 3.10. Chạy kiểm tra má phanh 60
Hình 3.11.Phanh tay 63
Hình 3.12.Cấu tạo đĩa phanh tay 63
Hình 3.13 công cụ quét 68
Hình 3.14. Kiểm tra mạch điện nguồn 70
Hình 3.15. Kiểm tra mạch điện cung cấp 71
Hình 3.16. Kiểm tra mạch cơ bản 71
Hình 3.17. Cơ cấu điều khiển ABS 73
Hình 3.18. Thiết bị đầu cuối 74
Hinh 3.19.Cảm biến tộc độ bánh trước 74
5
Hình 3.20.Cảm biến tốc độ bánh xe phía sau 75
Hình 3.21. Sơ đồ kiểm tra cảm biến 75
Hinh 3.22. Điện áp đầu ra 75
Hình 3.23 Cảm biến gia tốc 76
Hình 3.25. Sơ đồ mạch cảm biến gia tốc và G 76
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay ô tô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện đi lại thông dụng, các
trang thiết bị, bộ phận trên ô tô ngày càng hoàn thiện hơn và hiện đại đóng vai trò quan
trọng đối với việc đảm bảo độ tin cậy, an toàn cho người vận hành và chuyển động
của ô tô.
Là những sinh viên được đào tạo tại trường ĐHSPKT Hưng Yên em được các
thầy cô trang bị cho những kiến thức cơ bản về chuyên môn. Để tổng kết và đánh giá
quá trình học tập và rèn luyện tại trường em được giao đề tài tốt nghiệp: “Khai thác
kết cấu, tính năng kỹ thuật và quy trình kiểm tra, chẩn đoán sửa chữa hệ thống
phanh trên xe HuynDai I30”. Em rất mong rằng khi đề tài của chúng em được hoàn
thành sẽ đóng góp một phần nhỏ vào công tác giảng dạy và học tập của môn này.
Đồng thời có thể là tài liệu tham khảo cho các bạn học sinh – sinh viên chuyên ngành
ô tô và các bạn sinh viên học tại các chuyên ngành khác thích tìm hiểu về kỹ thuật ô
tô.
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, do trình độ và sự hiểu biết còn hạn
chế. Nhưng được sự chỉ bảo của các thầy (cô) trong khoa đặc biệt là thầy hướng dẫn :
Trần Văn Thoan, nay đề tài của em đã được hoàn thành đúng thời hạn. Tuy vậy đề tài
còn nhiều thiếu sót, kính mong các thầy (cô) đóng góp ý kiến để đề tài của em được
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hưng Yên, ngày tháng năm 2013
Sinh viên thực hiện:
6
Bùi Văn Quân
7
CHƯƠNG I: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN.
1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của hãng xe Hyundai.
Hyundai Motor Company - thuộc Hyundai Kia Automotive Group - là hãng sản
xuất ôtô lớn nhất Hàn Quốc và đứng thứ 5 thế giới về doanh số bán hàng năm. Đặt trụ
sở chính ở Seoul, Hyndai điều hành nhà máy sản xuất ôtô lớn nhất thế giới tại Ulsan
với công suất lên tới 1.6 triệu xe/năm. Biểu tượng logo của Hyundai, chữ “H” được
viết cách điệu, tượng trưng cho hình ảnh công ty và khách hàng đang bắt tay nhau.
Trong tiếng Hàn, Hyundai có nghĩa là “hiện đại”.
Hình 1.1. Logo hãng xe Hyundai.
Năm 1947, Chung Ju-yung đã sáng lập ra Công ty xây dựng và cơ khí Hyundai.
Phải đến năm 1967, Công ty ôtô Hyundai mới được thành lập. Năm 1968, Hyundai
hợp tác với Ford Motor Company cho ra đời model đầu tiên của công ty là Corttina.
Pony, chiếc xe Hàn Quốc đầu tiên xuất xưởng vào năm 1975, được thiết kế bởi
Giorgio Giugiaro theo phong cách Ý, với công nghệ dẫn động do Mitsubishi Motors
cung cấp. Những năm sau đó, sản phẩm của Hyndai được xuất khẩu sang Ecuado và
nhanh chóng tiếp cận thị trường các nước Benelux(Belgium, Netherlands,
và Luxembourg). Năm 1991, Hyundai đã mở đường độc quyền công nghệ cho mình
khi phát triển thành công động cơ xăng, I4 Alpha và có hộp truyền động.
Hình 1.2. Hyundai Pony 1975.
Đến năm 1986, xe của Hyundai bắt đầu được bán tại Mỹ. Nhờ giá cả phải
chăng, model Excel đã lọt vào top “10 xe được ưa chuộng nhất” do tạp chí Fortune
8
bình chọn. Năm 1988, công ty bắt đầu sản xuất các model với công nghệ của riêng
mình, khởi đầu là chiếc Sonata loại midsize đến nay vẫn còn được sản xuất.
Hình 1.3. Hyundai Exce 1986l.
Năm 1996, Hyundai Motors india Limited được thành lập, đặt xưởng sản xuất
tại Irrungattukatoi gần Chennai, Ấn Độ.
Năm 1998, Hyndai bắt đầu nỗ lực xây dựng hình ảnh của mình như một thương
hiệu toàn cầu. Một năm sau, Chung Ju Yung quyết định trao quyền lãnh đạo Hyndai
Motor cho con trai mình là Chung Mong Koo. Hyundai Motor Group, công ty mẹ của
Hyundai đã đầu tư rất nhiều vào việc phát triển chất lượng, mẫu mã, trợ lực sản xuất
và nghiên cứu dài hạn cho ngành ôtô nói riêng. Tập đoàn đã tăng thời gian bảo hành
lên tới 10 năm hay 160.000 km đối với xe bán tại Mỹ, đồng thời phát động chiến dịch
marketing quy mô lớn.
Hình 1.4. Hyundai Sonata 2008.
Trong cuộc khảo sát về chất lượng xe hơi của tổ chức J.D. Power and
Associates năm 2004, Hyundai đã vượt qua nhiều đối thủ tiếng tăm và giữ vị trí thứ 2.
Hiện nay Hyundai nằm trong top 100 thương hiệu ôtô lớn nhất thế giới. Từ năm 2002
Hyundai cũng là một trong những nhà tài trợ chính thức cho giải World Cup của FIFA.
9
Sự xuất hiện của model midsize SUV Santa Fe năm 2007 đã đem đến cho
Hyundai thành công vang dội và giành giải thưởng “2007 Top Safety Pick” của IIHS.
Hình 1.5. Hyundai Santa Fe 2007.
Vào năm 1998, sau cuộc biến động mạnh mẽ của nghành công nghiệp ôtô Hàn
Quốc do tham vọng mở rộng thị trường cũng như ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng tài
chính Châu Á, Hyundai đã mua lại được công ty đối thủ Kia Motors. Năm 2000,
Hyundai thiết lập mối quan hệ liên minh chiến lược với DaimlerChrysler. Kết quả của
liên minh này là sự ra đời của Daimler–Hyundai Truck Corporation vào năm 2001.
Tuy nhiên, đến năm 2004, DaimlerChrysler đã rút lợi tức của mình khỏi công ty bằng
cách bán 10,5% vốn cổ phần để lấy 900 triệu USD. Hyundai tiếp tục đầu tư vào các
xưởng sản xuất đặt tại Bắc Mỹ, Trung Quốc, Pakistan, Ấn Độ, Thổ Nhĩ Kì cũng như
các trung tâm nghiên cứu và phát triển ở Châu Âu, Bắc Mỹ, và Nhật Bản.
Hình 1.6. Hyundai Genesis Coupe 2009.
10
Năm 2004, doanh thu của Hyundai tại thị trường trong nước lên tới 57,2 tỉ USD
và trở thành công ty ôtô lớn thứ hai Hàn Quốc. Doanh số bán trên toàn thế giới của
hãng trong năm 2005 là 2.533.695 xe, tăng 11% so với cùng kì năm ngoái. Mục tiêu
năm 2006 của Hyndai là doanh số toàn cầu đạt 2,7 triệu xe.
Những chiếc xe mang thương hiệu Hyundai được bán tại 193 quốc gia thông
qua 5.000 đại lý và showroom. Theo nghiên cứu mới đây của Automotive News về
doanh số toàn cầu của các hãng thì Hyundai xếp thứ 6, vượt qua cả Nissan, Honda và
nhiều thương hiệu nổi tiếng khác với 3.715.096 xe trong năm 2005.
Hình 1.7. Hyundai Elantra Touring 2009.
Sức mạnh thương hiệu của Hyundai ngày càng lớn khi đứng thứ 72 trong danh
sách Các thương hiệu tốt nhất thế giới năm 2007 theo khảo sát của Interbrand and
BusinessWeek với trị giá thương hiệu ước tính là 4,5 tỉ USD. Để được người tiêu ưa
chuộng, Hyundai đã phải nỗ lực không ngừng trong việc nghiên cứu cải tiến chất
lượng sản phẩm và những thành công đạt được là kết quả tất yếu của những nỗ lực
này.
1.2. Giới thiệu chung về dòng xe Hyundai i30 2010.
Hyundai i30 là một chiếc xe gia đình nhỏ được sản xuất bởi nhà sản xuất ôtô
Hàn Quốc Công ty Hyundai Motor từ năm 2007. Hyundai i30 là chiếc xe đầu tiên
khai sinh ra phân khúc i-series của Hyundai, sau đó là sự suất hiện lần lượt của i10,
i20 và mới nhất là i40 tất cả đều là những mẫu Hatchback,toàn bộ gia đình i-series của
Hyundai đều sử hữu thiết kế “điêu khắc dòng chảy” (fluidic sculpture). Ấn tượng đầu
tên với ngoại thất Xe Hyundai i30 gợi nhớ đến “người anh em” Kia Cee’d. Với chiều
rộng 1.775 mm và cao 1.480 mm cùng thiết kế đèn trước và lưới tản nhiệt góc cạnh
giúp cho i30 khá “hoành tráng” khi nhìn trực diện.
11
Hình 1.8. Hyundai i30.
Có thể nói, i30 là mẫu xe cỡ nhỏ đầu tiên của gia đình Hyundai được trang bị
túi khí đầu gối cho người lái, đèn pha thích ứng, cụm đồng hồ với màn hình TFT LCD
độ phân giải lớn và phanh đỗ xe điều khiển điện. Bên cạnh đó là một số tùy chọn khác
như cửa sổ trời Panorama, hệ thống định vị tích hợp với màn hình màu 7 inch và
camera chiếu hậu.
Hình 1.9. Nội thất Hyundai i30.
12
Bên trong xe, Hyundai i30 mới vẫn tuân thủ ngôn ngữ thiết kế dòng chảy, với
các dải inox tạo hình chạy dài trên taleau, bảng điều khiển và từng cánh cửa. Đó là
chưa kể các chi tiết nhỏ cũng được trau chuốt, như viền mặt đồng hồ chính, nẹp hai
bên tay lái và cả các đường nẹp cửa sổ… Xe được trang bị hệ thống điều hòa tự động
hai vùng, cửa gió phía sau cùng bộ lọc khí i-on. Nội thất ghế da có khả năng gập
13
Ở đuôi xe, đèn hậu của Hyundai i30 được kéo dài theo chiều ngang, khá giống
phong cách của Ford Focus thế hệ mới. Bề mặt thân xe hiện rõ đường gân chạy dọc
từ trước ra sau.
Hình 1.11. Đuôi xe Hyndai i30.
Ngoại thất xe Hyundai i30 trông thể thao và cá tính với lưới tản nhiệt rộng
hình lục giác, đèn pha góc cạnh , đèn LED ban ngày cùng đường gân nổi dọc thân xe.
Kính chắn gió được thiết kế với góc nghiêng.
Hình 1.10. Ngoại thất xe Hyundai i30.
ltrongh hoạt giúp mở rộng khoang hành lý, ghế lái điều chỉnh điện, vô-lăng điều chỉnh
đa hướng, cảm biến mưa, hệ thống âm thanh 6 loa với có các phím điều khiển âm
thanh tích hợp trên vô-lăng.
14
Bảng thông số kỹ thuật xe Hyundai i30:
Thông số Giá trị
Kích thước tổng thế (DxRxC)(mm) 4.330 x 1.780 x 1.480
Chiều dài cơ sở (mm) 2.650
Công suất cực đại(ml/v.ph) 130/6.300
Dung tích bình nhiên liệu (l) 53 lít
Động cơ 2.0
Khả năng tăng tốc từ 0 - 100 Km/h(giây) 7,2
Khả năng tăng tốc từ 60 - 100 Km/h(giây) 4,4
Nhiên liệu Xăng
Hộp số Số tự động
Tiêu thụ nhiên liệu 8 lít/100 Km
Số cửa 5 cửa
Số chỗ ngồi 5 chỗ
Màu ngoại thất và nội thất Đỏ/Đen
15
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE Ô TÔ.
2.1. Chức năng, phân loại, yêu cầu.
2.1.1. Chức năng.
Hệ thống phanh có nhiệm vụ làm
giảm tốc độ của ôtô hoặc làm dừng hẳn
sự chuyển động của ôtô. Hệ thống phanh
còn đảm bảo giữ cố định xe trong thời
gian dừng. Đối với ôtô hệ thống phanh
là một trong những hệ thống quan trọng
nhất vì nó đảm bảo cho ôtô chuyển động
an toàn ở chế độ cao, cho phép người lái
có thể điều chỉnh được tốc độ chuyển
động hoặc dừng xe trong tình huống
nguy hiểm.
Hình 2.1. Hệ thống phanh.
2.1.2. Phân loại.
- Phân loại theo tính chất điều khiển chia ra phanh chân và phanh tay.
- Phân loại theo vị trí đặt cơ cấu phanh mà chia ra: phanh ở bánh xe và phanh ở
trục chuyển động.
- Phân loại theo kết cấu của cơ cấu phanh: phanh guốc, phanh đai, phanh đĩa
- Phân loại theo phương thức dẫn động có: Dẫn động phanh bằng cơ khí, chất lỏng,
khí nén hoặc liên hợp.
2.1.3. Yêu cầu.
- Phải nhanh chóng dừng xe trong bất khì tình huống nào, khi phanh đột ngột xe
phải được dừng sau quãng đường phanh ngắn nhất, tức là có gia tốc phanh cực đại.
- Hiệu quả phanh cao kèm theo sự phanh êm dịu để đảm bảo phanh chuyển động
với gia tốc chậm dần đều giữ ổn định chuyển động của xe.
- Lực điều khiển không quá lớn, điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng cả bằng chân và
tay.
- Hệ thống phanh cần có độ nhạy cao, hiệu quả phanh không thay đổi giữa các lần
phanh.
- Đảm bảo tránh hiện tượng trượt lết của bánh xe trên đường, phanh chân và phanh
tay làm việc độc lập không ảnh hưởng đến nhau.
16
- Các cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt, không truyền nhiệt ra các khu vực làm
ảnh hưởng tới sự làm việc của các cơ cấu xung quanh, phải dễ dàng điều chỉnh thay
thế chi tiết hư hỏng.
2.2. Hệ thống phanh dầu (Phanh thủy lực).
2.2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của phanh dầu.
+ Cấu tạo:
Hình 2.3. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh thủy lực dẫn động hai dòng.
1. Bàn đạp phanh 4. Bình chứa dầu
2. Bộ trợ lực chân không 5. Cơ cấu phanh
3. Xy lanh phanh chính 6. Bộ điều hòa lực phanh
7. Cơ cấu phanh
+ Hoạt động:
- Khi đạp phanh, lực đạp được truyền từ bàn đạp qua cần đẩy vào xilanh chính để
đẩy piston trong xilanh.
- Lực của áp suất thuỷ lực bên trong xilanh chính được truyền qua các đường ống
dẫn dầu đến các xilanh bánh xe thực hiện quá trình phanh.
- Khi nhả phanh, người lái bỏ chân khỏi bàn đạp phanh lúc này piston xilanh
chính trở lại vị trí không làm việc và dầu từ các xilanh bánh xe theo đường ống hồi về
xilanh chính vào buồng chứa, đồng thời tại các bánh xe lò xo hồi vị kéo hai guốc
phanh tách khỏi trống phanh và kết thúc quá trình phanh.
17
2.2.2. Cơ cấu phanh.
a. Cơ cấu phanh tang trống.
+ Cấu tạo:
Cơ cấu phanh trống gồm có trống
phanh quay cùng với các bánh xe, các guốc
phanh lắp với phần không quay là mâm
phanh, trên guốc có lắp các má phanh, một
đầu của guốc phanh quay quanh chốt tựa,
đầu còn lại tỳ vào piston của xilanh công tác
nếu là dẫn động thuỷ lực, hoặc là cam ép
nếu là dẫn động khí nén. Trong trường hợp
dẫn động thuỷ lực áp suất chất lỏng trong
xilanh tác dụng lên các piston và đẩy các
guốc phanh ép vào tang trống thực hiện quá
trình phanh.
Hình 2.4. Cấu tạo cơ cấu phanh
tang trống.
Đối với dẫn động khí nén, áp suất khí tạo nên lực trên ty đẩy và thông qua đòn
dẫn động làm quay cam đẩy các guốc phanh ép vào tang trống. Khe hở giữa các guốc
phanh được điều chỉnh thường xuyên trong quá trình sử dụng. Các cơ cấu điều chỉnh
sử dụng hiện nay rất phong phú, trong đó có các phương pháp điều chỉnh tự động.
Phanh tang trống có nhiều loại khác nhau tuỳ thuộc vào sự kết hợp của hai guốc
phanh và mục đích sử dụng.
b. Cơ cấu phanh đĩa.
Phanh đĩa thường được sử dụng phổ biến trên các xe có vận tốc cao, đặc biệt hay
gặp ở cầu trước. Phanh đĩa ngày nay được sử dụng rộng dãi cho cả cầu trước và cầu
sau .
• Đặc điểm của cơ cấu phanh đĩa
- Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn, tổng khối lượng các chi tiết không treo
nhỏ, nâng cao tính êm dịu và bám đường của xe.
- Khả năng thoát nhiệt ra môi trường dễ dàng.
- Dễ dàng trong sủa chữa và thay thế tấm ma sát.
- Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định khi hệ số ma sát thay đổi, điều
này gúp cho các bánh xe làm việc ổn định nhất là ở tốc độ cao.
18
- Loại càng phanh cố định:
Gồm hai xilanh công tác đặt hai
bên, số xilanh có thể là bốn đặt đối
xứng nhau hoặc ba xilanh trong đó hai
xilanh bé một bên và một xilanh lớn
một bên.
Hình 2.6 . Càng phanh cố định.
- Loại càng phanh di động:
Sử dụng một xilanh, giá đỡ xilanh
được di động trên trục dẫn hướng. Khi
phanh má phanh bị đẩy càng phanh
trượt theo chiều ngược lại và đẩy rôto
phanh từ cả hai bên.
Cấu tạo bao gồm:
Hình 2.7. Càng phanh di động.
• Má phanh
Hầu hết các má phanh có lưng đỡ là một tấm đệm phẳng bằng kim loại. Các má
phanh của loại cố định và má phanh phía trong của của loại di động thường được thiết
kế để giảm khe hở giữa các mặt tiếp giáp. Khe hở chỉ vừa đủ cho sự chuyển động khi
phanh hoặc nhả.
Má phanh ở phanh đĩa cơ bản giống má phanh ở phanh tang trống. Thông
thường, ở các xe dẫn động bằng bánh trước thì má phanh có trộn bột kim loại để tăng
nhiệt độ làm việc. Má phanh được gắn với lưng đế bằng cách tán rivê, dán hoặc kết
dính bằng cách đúc. Bề mặt các má phanh phẳng, đầu trước má phanh theo chiều quay
rô to hay còn gọi là đầu dẫn hướng sẽ luôn nóng hơn đầu bên kia, vì thế sẽ mòn nhanh
hơn.
2.2.3. Các cụm của hệ thống dẫn động phanh.
a. Xilanh phanh chính.
19
Xilanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp
suất thuỷ lực sau đó áp suất thuỷ lực này tác động lên các càng phanh đĩa hoặc xilanh
phanh của kiểu phanh tang trống thực hiện quá trình phanh.
Xilanh phanh chính kép có hai piston số 1 và số 2, hoạt động ở cùng một nòng
xilanh. Thân xilanh được chế tạo bằng gang hoặc bằng nhôm, piston số 1 hoạt động do
tác động trực tiếp từ thanh đẩy, piston số 2 hoạt động bằng áp suất thủy lực do piston
số 1 tạo ra. Thông thường áp suất ở phía trước và sau piston số 2 là như nhau. Ở mỗi
đầu ra của piston có van hai chiều để đưa dầu phanh tới các xilanh bánh xe, thông qua
các ống dẫn dầu bằng kim loại.
• Hoạt động.
Khi đạp bàn đạp phanh, thanh đẩy của bàn đạp sẽ tác dụng trực tiếp vào piston
số 1. Do áp suất dầu ở hai buồng áp suất cân bằng nên áp lực dầu ở phía trước piston
số 1 sẽ tạo áp lực đẩy piston số 2 cùng chuyển động. Khi cuppen của piston số 1và số
2 bắt đầu đóng các cửa bù thì áp suất phía trước chúng tăng dần và áp suất phía sau
chúng giảm dần. Phía trước dầu được nén còn phía sau chúng dầu được điền vào theo
cửa nạp. Khi tới một áp suất nhất định thì áp suất dầu sẽ thắng được sức căng của lò xo
van hai chiều bố trí ở hai đầu ra của hai van và đi đến các xilanh phanh bánh xe thông
qua các đường ống dẫn bằng kim loại để thực hiện quá trình phanh.
Khi nhả phanh, do tác dụng của lò xo hồi vị piston sẽ đẩy chúng ngược trở lại,
lúc đó áp suất dầu ở phía trước hai piston giảm nhanh, cuppen của hai piston lúc này
cụp xuống, dầu từ phía sau hai cuppen sẽ đi tới phía trước của hai piston. Khi hai
cuppen của piston bắt đầu mở cửa bù thì dầu từ trên bình chứa đi qua cửa bù điền đầy
20
Hình 2.8. Sơ đồ cấu tạo xilanh phanh chính.
1.Thanh đẩy,2.Piston số 1, 3.Lò xo hồi vị, 4.Buồng áp suất số1, 5.Piston 2
6.Lò xo hồi vị, 7.Buồng áp suất số 2, 8.Cửa bù số 1, 9.Của bù số 2,
10.Bình dầu phanh.
vào hai khoang phía trước hai piston cấp để cân bằng áp suất giữa các buồng trong
xilanh. Lúc này quá trình phanh trở về trạng thái ban đầu.
b. Xilanh bánh xe.
Xilanh bánh xe được bắt chặt trên mâm phanh, nó có nhiệm vụ tạo ra lực điều
khiển để ép guốc phanh vào tang trống. Hầu hết các xilanh bánh xe đều sử dụng nòng
phẳng với cuppen làm kín và piston ở hai đầu, mỗi piston tác dụng lực như nhau lên
mỗi guốc phanh. Tuỳ theo loại kết cấu phanh mà xilanh bánh xe sử dụng có thể là kiểu
xilanh đơn nghĩa là chỉ có một piston và một cuppen được sử dụng ở một đầu còn đầu
kia hàn kín hoặc có một số ít xe sử dụng xilanh bánh xe có đường kính bậc tức là hai
piston và hai cuppen có đường kính khác nhau được dùng ở hai đầu xilanh, nó sẽ tạo
ra lực tác động khác nhau lên guốc phanh.
• Cấu tạo.
Piston của xilanh bánh xe được chế
tạo bằng nhôm đúc hoặc nhựa dẻo, phía
trong của piston phẳng và nhẵn bóng. Thân
xilanh được chế tạo bằng nhôm đúc, gang
hoặc bằng nhựa dẻo.
Áp suất thủy lực truyền từ xilanh
chính qua đường dầu vào đẩy piston đi ra
tác động vào cần đẩy ép guốc phanh vào
trống phanh thực hiện quá trình phanh bánh
xe. Khi nhả bàn đạp phanh, áp suất ở buồng
áp suất mất đi, lò xo kéo piston về vị trí ban
Hình 2.10. Xilanh bánh xe.
21
Hình 2.9. Nguyên lí hoạt động
xi lanh phanh chính.
phanh chính
đầu.
Hầu hết các xilanh bánh xe đều có dạng nòng phẳng với cuppen làm kín và piston
ở hai đầu, mỗi piston tác dụng lực như nhau lên mỗi guốc phanh. Cá biệt có loại chỉ
một piston và một cuppen ở một đầu xilanh còn đầu còn lại được hàn kín hoặc có
xilanh bánh xe được thiết kế đường kính bậc, nòng xilanh với hai piston và hai cuppen
có đường kính khác nhau.
2.2.4. Trợ lực phanh.
Để giảm nhẹ lực tác động của người lái trong quá trình sử dung phanh, đồng thời
tăng hiệu quả sử dụng phanh trong trường hợp phanh gấp ở hệ thống phanh trang bị
thêm bộ trợ lực phanh. Trợ lực phanh có hai dạng cơ bản là trợ lực bằng chân không
và trợ lực bằng thuỷ lực (trợ lực dầu).
Bộ trợ lực chân không: hoạt động dựa vào độ chênh lệch chân không của động cơ
và của áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh mức thuận với lực ấn của bàn đạp
phanh. Nguồn chân không có thể lấy ở đường nạp động cơ hoặc dùng bơm chân không
riêng làm việc nhờ động cơ.
Bộ trợ lực thuỷ lực dùng một bơm có môtơ để tạo ra một áp suất thuỷ lực đủ lớn
để giảm lực đạp phanh cần thiết.
a. Bộ trợ lực chân không.
• Hoạt động
Hầu hết bộ trợ lực chân không có
ba trạng thái hoạt động là: nhả phanh,
đạp phanh và duy trì phanh. Những trạng
thái này được xác định bởi độ lớn của áp
suất trên thanh đẩy.
Hình 2.11. Sơ đồ cấu tạo bộ trợ lực
chân không.
22
+ Khi không phanh:
Khi không đạp phanh, cửa chân
không mở và cửa không khí đóng. Áp
suất giữa hai buông A và B cân bằng
nhau, lò xo hồi vị đẩy piston về bên phải,
không có áp suất trên thanh đẩy.
Hình 2.12. Hoạt động của bộ trợ lực
chân không( trạng thái không phanh).
+ Đạp phanh:
Khi phanh, cần đẩy dịch sang trái
làm cửa chân không đóng, cửa khí quyển
mở. Buồng A thông với buồng khí nạp
động cơ, buồng B có áp suất bằng áp
suất khí quyển. Buồng A thông với
buồng khí nạp động cơ, buồng B có áp
suất bằng áp suất khí quyển.
Hình 2.13. Hoạt động của bộ trợ lực
chân không (trạng thái đạp phanh.)
+ Giữ phanh:
Ở trạng thái giữ phanh, cả hai cửa đều
đóng, do đó áp suất ở phía phải của
màng không đổi, áp suất trong hệ thống
được duy trì.
Khi nhả phanh lò xo hồi vị đẩy piston
và màng ngăn về vị trí ban đầu. Trong
trường hợp bộ trợ lực bị hỏng, lúc này
cần đẩy sẽ làm việc như một trục liền.
Do đó khi phanh người lái cần phải tác
động một lực lớn hơn để thắng lực đẩy
của lò xo và lực ma sát của cơ cấu.
Hình 2.14. Hoạt động của bộ trợ lực chân
không (trạng thái giữ phanh).
23
2.3. Hệ thống phanh ABS.
2.3.1. Cấu tạo:
Hình 2.15.Hệ thống phanh ABS.
1.Cảm biến tốc độ bánh xe trước bên trái
2. ABS điều khiển (HECU)
3. Cảm biến tốc độ bánh xe phía trước
bên phải
4. Ống dẫn
5.Cảm biến tốc độ bánh xe bên phải phía
sau
6. Cảm biến tốc độ bánh xe bên trái phía
sau
2.3.2. Lực và momen tác dụng lên bánh xe khi phanh.
Khi người lái tác dụng lực vào bàn đạp phanh thì ở cơ cấu phanh sẽ tạo ra mô
men ma sát còn gọi là mô men phanh M
p
nhằm hãm bánh xe lại. Lúc đó ở bánh xe
xuất hiện phản lực tiếp tuyến P
p
ngược chiều với chiều chuyển động của ôtô. Phản lực
tiếp tuyến này được gọi là lực phanh P
p
nó được xác định theo biểu thức:
24
Hình 2.16. Sơ đồ lực và mô men tác dụng
lên bánh xe khi phanh.
Trong đó:
P
M
: Mô men phanh tác dụng lên bánh xe
p
p
: Lực phanh tác dụng tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với đường.
b
r
: Bán kính làm việc của bánh xe
Lực phanh lớn nhất P
pmax
bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt
đường:
P
pmax
= P
ϕ
= Z
b
.ϕ
= G
b
.ϕ
Trong đó:
P
pmax:
lực phanh lớn nhất có thể sinh ra từ khả năng bám của xe với mặt
đường.
P
ϕ
:
Lực bám giữa bánh xe với mặt đường.
Z
b:
Phản lực tiếp tuyến tác dụng lên bánh xe.
G
b :
Trọng lượng tác dụng lên bánh xe.
ϕ : Hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường.
Thực tế hệ số bám
ϕ
của bánh xe so với mặt đường ngoài việc phụ thuộc vào
điều kiện đường xá và tình trạng mặt đường nó còn phụ thuộc khá nhiều vào độ trượt
tương đối giữa bánh xe với mặt đường trong quá trình phanh được thể hiên như đồ thị
dưới đây.
25
b
p
p
r
M
P =