Nghiên cứu xây dựng dữ liệu bằng hình ảnh quy trình kiểm tra, chẩn đoán điều chỉnh hệ thống lái, phanh và dẫn hướng ô tô phục vụ đào tạo

`
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG



Nguyễn Anh Nhật
51OT


NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG DỮ LIỆU BẰNG HÌNH ẢNH
QUY TRÌNH KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN ĐIỀU CHỈNH HỆ THỐNG
LÁI, PHANH VÀ DẪN HƯỚNG Ô TÔ
PHỤC VỤ ĐÀO TẠO.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Cán bộ hướng dẫn: TS. Lê Bá Khang

NHA TRANG - 7/2013
i
`
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ, tên sinh viên: NGUYỄN ANH NHẬT Lớp: 51OT
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô Mã số: D510205
Tên đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu xây dựng dữ liệu bằng hình quy trình ảnh
kiểm tra, chẩn đoán điều chỉnh hệ thống lái, phanh và dẫn hướng ô tô phục vụ
đào tạo.”

Số trang: 115 Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 6
Hiện vật: 03 quyển báo cáo, 02 DVD.
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
Kết luận:
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
Nha trang, ngày…… tháng…… năm 2013
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)


ii
`
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Họ, tên sinh viên: NGUYỄN ANH NHẬT Lớp: 51OT
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô Mã số: D510205
Tên đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu xây dựng dữ liệu bằng hình ảnh quy trình
kiểm tra, chẩn đoán điều chỉnh hệ thống lái, phanh và dẫn hướng ô tô phục vụ
đào tạo.”
Số trang: 115 Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 6
Hiện vật: 03 quyển báo cáo, 02 DVD.
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
Điểm phản biện

Nha trang, ngày…… tháng…… năm 2013
CÁN BỘ PHẢN BIỆN
(Ký, ghi rõ họ tên)


Nha trang, ngày…… tháng…… năm 2013
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký, ghi rõ họ tên)

ĐI
Ể
M PH
Ả
N BI
Ệ
N


Bằng số Bằng chữ

ĐI
Ể
M
CHUNG

Bằng số Bằng chữ
iii
`
LỜI CẢM ƠN

- Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến bà nội, bố, mẹ và em gái trong gia đình đã
luôn ủng hộ về mặt tinh thần và vật chất trong qua trình thực hiện đồ án tốt
nghiệp suốt thời gian qua.
- Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn TS. Lê Bá Khang đã tận tình giúp đỡ
trong quá trình thực hiện đề tài.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Trần Ngọc Anh đã giúp đỡ em rất
nhiều trong việc thực hiện phần mềm.
- Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến anh Phạm Văn Đông và các anh nhân
viên kỹ thuật công ty TNHH Toyota 151A Lý Thường Kiệt - Quận Tân Bình -
Tp.HCM đã giúp đỡ và chỉ bảo rất nhiều trong thời gian thực tập đề tài tốt
nghiệp. Và xin cảm ơn tất cả những người bạn đã luôn động viên cổ vũ tinh thần
trong thời gian qua.
Xin chân thành cảm ơn!
iv
`
MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN i
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP ii
DANH MỤC BẢNG viii
DANH MỤC HÌNH ix
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG PHANH, LÁI VÀ DẪN HƯỚNG.
Error! Bookmark not defined.
1.1. SỰ PHANH Ô TÔ. Error! Bookmark not defined.

1.1.1. LỰC PHANH SINH RA Ở BÁNH XE Error! Bookmark not defined.
1.1.2. ĐIỀU KIỆN ĐẢM BẢO SỰ PHANH TỐI ƯU. Error! Bookmark not
defined.
1.1.3. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA QUÁ TRÌNH PHANH
Error! Bookmark not defined.
1.1.3.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. Error! Bookmark not defined.
1.1.3.2. Thời gian phanh. Error! Bookmark not defined.
1.1.3.3. Quãng đường phanh. Error! Bookmark not defined.
1.1.3.4. Lực phanh và lực phanh riêng. Error! Bookmark not defined.
1.2. TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ. Error! Bookmark not defined.
1.2.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TÍNH ỔN ĐỊNH. Error! Bookmark not
defined.
1.2.2. TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ. Error! Bookmark not defined.
1.2.2.1. TÍNH ỔN ĐỊNH DỌC CỦA Ô TÔ. Error! Bookmark not defined.
1, Tính ổn định dọc tĩnh. Error! Bookmark not defined.
2, Tính ổn định dọc động. Error! Bookmark not defined.
1.2.2.2. TÍNH ỔN ĐỊNH NGANG CỦA Ô TÔ BÁNH XE. 20
1.3. TÍNH NĂNG DẪN HƯỚNG CỦA Ô TÔ 26
1.3.1. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC QUAY VÒNG CỦA Ô TÔ. Error!
Bookmark not defined.
v
`
1.3.2. ẢNH HƯỞNG ĐỘ ĐÀN HỒI CỦA LỐP TỚI TÍNH NĂNG QUAY
VÒNG CỦA Ô TÔ. Error! Bookmark not defined.
1.3.3. TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA CÁC BÁNH XE DẪN HƯỚNG. 34
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÁY CHẨN ĐOÁN, KIỂM TRA HỆ
THỐNG PHANH, LÁI VÀ DẪN HƯỚNG Ô TÔ. 40
2.1. Máy thử lực phanh ALTUS9001L. 40
2.1.1. Cấu tạo: 40
2.1.2. Cách sử dụng 40

2.2. Máy chẩn đoán INTELLIGENT TESTER II (IT-II). 42
2.2.1. Cấu tạo 42
2.2.2. Quy trình kiểm tra hư hỏng bằng máy chẩn đoán. 44
2.3. Máy cân chỉnh góc đặt HUNTER. 56
2.4. Máy cân bằng động bánh xe G1201. 57
CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG DỮ LIỆU VÀ THỬ NGHIỆM, ĐIỀU CHỈNH. 61
3.1. TRẮC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HIỂU BIẾT LÝ THUYẾT. 61
3.1.1. HỆ THỐNG PHANH. 61
3.1.2. HỆ THỐNG LÁI. 67
3.1.3. DẪN HƯỚNG. 72
3.2. KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA. 76
3.2.1. TRIỆU CHỨNG, KHU VỰC NGHI NGỜ VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG
PHANH. 76
3.2.1.1. HỆ THỐNG PHANH THƯỜNG. 76
1, BÀN ĐẠP BỊ THẤP HOẶC BỊ HẪNG. 77
2, BÓ PHANH. 81
3, LỆCH PHANH. 83
4, ĐẠP CHẮC BÀN ĐẠP PHANH NHƯNG PHANH VẪN KHÔNG ĐẠT HIỆU
QUẢ. 83
5, TIẾNG ỒN TỪ PHANH. 84
3.2.1.2. PHANH TAY. 85
vi
`
3.2.1.3. BÃNG MÃ DTC HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG. 85
1, MÃ DTC C0200/31 (LỖI TÍN HIỆU CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE PHÍA
TRƯỚC BÊN PHẢI). 86
2, MÃ DTC C0205/32 (LỖI CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE PHÍA TRƯỚC BÊN
TRÁI). 93
3, MÃ DTC C0210/33 (LỖI CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE PHÍA SAU BÊN
PHẢI). 93

4, MÃ DTC C0210/33 (LỖI CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE PHÍA SAU BÊN
TRÁI). 94
5, MÃ DTC C0226/21 (MẠCH VAN ĐIỆN TỪ SFR). 94
6, MÃ DTC C0236/22 (MẠCH VAN ĐIỆN TỪ SFL). 94
7, MÃ DTC C0246/23 (MẠCH VAN ĐIỆN TỪ SRR). 94
8, MÃ DTC C0273/13 (HỞ MẠCH TRONG MẠCH RƠLE MÔTƠ ABS). 94
9, MÃ DTC C0274/14 (NGẮN MẠCH B+ TRONG MẠCH RƠLE MÔTƠ ABS).
94
10, MÃ DTC C0278/11 (HỞ MẠCH TRONG MẠCH RƠLE ĐIỆN TỪ ABS). 94
11, MÃ DTC C0279/12 (NGẮN MẠCH VỚI B+ TRONG MẠCH RƠLE VAN
ĐIỆN TỪ ABS). 94
12, MÃ DTC C1235/35 (CÓ VẬT THỂ LẠ DÍNH VÀO ĐẦU CỦA CẢM BIẾN
TỐC ĐỘ TRƯỚC PHẢI). 95
13, MÃ DTC C1236/36 (CÓ VẬT THỂ LẠ DÍNH VÀO ĐẦU CỦA CẢM BIẾN
TỐC ĐỘ BÁNH XE PHÍA TRƯỚC BÊN TRÁI). 95
14, MÃ DTC C1237/37 (LỖI DO ĐƯỜNG KÍNH CỦA CÁC LỐP KHÁC NHAU).
95
15, MÃ DTC C1238/38 (CÓ VẬT THỂ LẠ DÍNH VÀO ĐẦU CỦA CẢM BIẾN
TỐC ĐỘ BÁNH XE PHÍA SAU BÊN PHẢI). 95
16, MÃ DTC C1239/39 (CÓ VẬT THỂ LẠ DÍNH VÀO ĐẦU CỦA CẢM BIẾN
TỐC ĐỘ BÁNH XE PHÍA SAU BÊN TRÁI). 95
vii
`
17, MÃ DTC C1241/41 (ĐIỆN ÁP DƯƠNG CỦA ẮC QUY THẤP HOẶC ĐIỆN
ÁP DƯƠNG ẮC QUY CAO BẤT THƯỜNG) 95
18, MÃ DTC C1249/49 (HỞ MẠCH TRONG MẠCH CÔNG TẮC ĐÈN PHANH) .
95
19, MÃ DTC C1251/51 (HỞ MẠCH TRONG MẠCH MÔTƠ BƠM) 96
3.2.2. TRIỆU CHỨNG, KHU VỰC NGHI NGỜ VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG
LÁI 96

1, LÁI NẶNG 97
2, TRẢ LÁI KÉM. 97
3, ĐỘ RƠ QUÁ LỚN. 103
4, TIẾNG KÊU BẤT THƯỜNG. 103
5, RUNG VÔ LĂNG. 103
3.2.3. TRIỆU CHỨNG, KHU VỰC NGHI NGỜ VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG
DẪN HƯỚNG. 103
3.2.3.1. VỎ LỐP MÒN KHÔNG ĐỀU. 103
1, Kiểm tra điều kiện tiêu chuẩn. 104
2, Quy trình thực hiện và điều chỉnh. 106
3, Chạy thử. 112
3.2.3.2. LỆCH VÔ LĂNG. 112
3.2.3.3. TRẢ LÁI KÉM. 112
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 113
4.1. Kết luận. 113
4.2. Đề xuất. 114
TÀI LIỆU THAM KHẢO 115


viii
`
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh cho phép ô tô lưu hành trên đường Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3-1. Triệu chứng, khu vực nghi ngờ hệ thống phanh thường. 76
Bảng 3-2. Bảng mã DTC hệ thống phanh chống bó cứng 85
Bảng 3-3. Triệu chứng, khu vực nghi ngờ hệ thống lái. 96
Bảng 3-4. Áp suất lốp tiêu chuẩn khi lốp nguội. 97
Bảng 3-5. Kiểm tra và điều chỉnh cân bằng các bánh xe. 98
Bảng 3-6. Thông số lực lái tiêu chuẩn: 101

Bảng 3-7. Triệu chứng và khu vực nghi ngờ hệ thống dẫn hướng. 103
Bảng 3-8. Giá trị tiêu chuẩn áp suất lốp (kgf/cm
2
). 104


ix
`
DANH MỤC HÌNH

Hình 1-1. Sơ đồ lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh. Error! Bookmark
not defined.
Hình 1-2. Độ trượt giữa bánh chủ động và đường. Error! Bookmark not defined.
Hình 1-3. Lực tác dụng lên ô tô khi phanh. Error! Bookmark not defined.
Hình 1-4. Tải trọng thẳng đứng trên bánh xe. Error! Bookmark not defined.
Hình 1-5. Đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhất Error! Bookmark
not defined.
Hình 1-6. Sơ đồ mômen và lực phanh tác dụng lên ô tô khi bánh hơi đứng yên.
Error! Bookmark not defined.
Hình 1-7. Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô bánh xe khi chuyển động lên dốc. Error!
Bookmark not defined.
Hình 1-8. Lực tác dụng lên ô tô khi chuyển động ở tốc độ cao. Error! Bookmark
not defined.
Hình 1-9. Hình dáng ô tô chuyển động với tốc độ cao. Error! Bookmark not
defined.
Hình 1-10. Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô bánh xe khi chuyển động . Error! Bookmark
not defined.
Hình 1-11. Trình bày sơ đồ lực và mômen tác dụng lên ô tô bánh xe khi chuyển
động quay vòng trên đường nghiêng ngang. 23
Hình 1-12. Sơ đồ lực tác dụng lên bánh chủ động khi có lực ngang tác dụng. . Error!

Bookmark not defined.
Hình 1-13. Sơ đồ động học quay vòng của ôtô-máy kéo có hai bánh xe dẫn hướng
phía trước Error! Bookmark not defined.
Hình 1-14. Đồ thị lý thuyết và thực tế về mối quan hệ giữa các góc quay vòng của
hai bánh xe dẫn hướng. Error! Bookmark not defined.
Hình 1-15. Sơ đồ quay vòng của ô tô máy kéo có 4 bánh dẫn hướng. Error!
Bookmark not defined.
x
`
Hình 1-16. Sơ đồ bánh xe lăn khi lốp bị biến dạng dưới tác động của lực bên. Error!
Bookmark not defined.
Hình 1-17. Đồ thị quan hệ giữa lực bên Y
b
và góc lệch bên δ của lốp. 31
Hình 1-18. Sơ đồ chuyển động quay vòng của ô tô khi lốp bị biến dạng bên 32
Hình 1-19. Sơ đồ chuyển động 33
Hình 1-20. Sơ đồ chuyển động của ô tô có tính năng quay vòng thừa. 34
Hình 1-21. Góc nghiêng của trục quay đứng trong mặt phẳng ngang 35
Hình 1-22. Sơ đồ phân tích phản lực của đường tạo nên mô men ổn định 35
Hình 1-23. Góc nghiêng của trụ quay đứng trong mặt phẳng dọc của xe. 36
Hình 1-24. Biểu đồ phân bố các phản lực bên ở vết tiếp xúc của lốp với đường. 37
Hình 1-25. Góc doãng của bánh xe dẫn hướng phía trước 38
Hình 1-26. Góc chụm (độ chụm) của các bánh xe dẫn hướng phía trước. 39
Hình 2-1. Cấu tạo máy thử lực phanh ALTUS9001L. 40
Hình 2-2. Chế độ 4x4 .40
Hình 2-3. Chế độ 2x2. 40
Hình 2-4. Kiểm tra lực trượt ngang . 41
Hình 2-5. Lực trượt ngang. 41
Hình 2-6. Kiểm tra lực phanh bánh trước 41
Hình 2-7. Lực phanh bánh trước. 41

Hình 2-8. Kiểm tra lực phanh tay 41
Hình 2-9. Bảng lực phanh tay. 41
Hình 2-10. Bảng lực phanh bánh sau. 42
Hình 2-11. Máy chẩn đoán IT-II . 42
Hình 2-12. Đèn báo hư hỏng hệ thống ABS. 42
Hình 2-13. Cấu tạo máy chẩn đoán IT-II. 43
Hình 2-14. Cấu trúc màn hình cảm ứng máy chẩn đoán IT-II. 43
Hình 2-15. Cấu tạo phím điều khiển máy chẩn đoán IT-II. 44
Hình 2-16. Quy trình khởi động máy chẩn đoán IT-II. 45
Hình 2-17. Quy trình khởi đầu chức năng chẩn đoán. 45
xi
`
Hình 2-18. Cách chọn hệ thống chẩn đoán. 46
Hình 2-19. Các bước kiểm tra hư hỏng. 46
Hình 2-20. Các bước xoá dữ liệu mã DTC. 47
Hình 2-21. Các bước ghi lưu dữ liệu mã DTC. 48
Hình 2-22. Màn hình dữ liệu tức thời. 48
Hình 2-23. Màn hình dữ liệu đa thời. 49
Hình 2-24. Màn hình danh mục dữ liệu. 50
Hình 2-25. Các thông số. 50
Hình 2-26. Các đồ thị dạng đường. 51
Hình 2-27. Các đồ thị dạng cột. 52
Hình 2-28. Cách ghi, lưu đoạn chụp nhanh. 53
Hình 2-29. Cách thiết lập hoạt động ghi nhanh. 53
Hình 2-30. Chọn hạng mục thử kích hoạt. 54
Hình 2-31. Thử kích hoạt. 55
Hình 2-32. Các bước khởi động chức năng tiện ích. 55
Hình 2-33. Máy cân chỉnh góc đặt HUNTER. 56
Hình 2-34. Các bộ phận cơ bản của máy cân chỉnh góc đặt HUNTER. 56
Hình 2-35. Trạng thái lúc cân chỉnh góc đặt bánh xe. 57

Hình 2-36. Thông số góc đặt bánh xe. 57
Hình 2-37. Máy cân bằng động bánh xe 57
Hình 2-38. Bảng điều khiển . 57
Hình 2-39. Nhập khoảng cách. 58
Hình 2-40. Đường kính vành. 58
Hình 2-41. Nhập đường kính. 59
Hình 2-42. Nhập chiều rộng vành. 59
Hình 2-43. Nguyên lý hoạt động máy cân bằng động bánh xe. 59
Hình 2-44. Đóng chì phía trong và ngoài vành. 60
Hình 2-45. Bấm chì phía giữa vành. 60
Hình 2-46. Giá trị độ lệch của bánh xe bằng “0”. 60
xii
`
Hình 3-1. Cấu tạo xi lanh phanh chính. 61
Hình 3-2. Bộ trợ lực phanh. 61
Hình 3-3. Van điều hòa lực phanh. 62
Hình 3-4. Phanh ô tô. 62
Hình 3-5. Hệ thống lực đạp phanh. 63
Hình 3-6. Cấu tạo phanh đĩa. 63
Hình 3-7. Cấu tạo phanh tang trống. 63
Hình 3-8. Hệ thống phanh chống bó cứng ABS. 64
Hình 3-9. Cảm biến. 65
Hình 3-10. Phanh đĩa. 66
Hình 3-11. Phanh tang trống. 66
Hình 3-12. Hệ thống lái. 67
Hình 3-13. Cơ cấu hấp thụ va đập. 68
Hình 3-14. Hệ thống lái trợ lực thủy lực. 68
Hình 3-15. Bơm trợ lực lái 69
Hình 3-16. Kết cấu thanh dẫn động lái. 69
Hình 3-17. Cơ cấu khóa tay lái. 70

Hình 3-18. Kết cấu trợ lực thủy lực. 70
Hình 3-19. Hệ thống lái. 71
Hình 3-20. Van điều chỉnh lưu lượng 72
Hình 3-21. Cơ cấu nghiêng/trượt tay lái. 72
Hình 3-22. Góc đặt bánh xe. 73
Hình 3-23. Đo áp suất lốp xe . 74
Hình 3-24. Kiểm tra độ rơ của thanh nối. 74
Hình 3-25. Kiểm tra khoảng lệch trục. 74
Hình 3-26. Lốp bị trượt về một bên . 74
Hình 3-27. Lốp bị mòn mặt phía trong. 74
Hình 3-28. Ảnh hưởng của chấn động . 74
Hình 3-29. Lốp bị mòn mặt phía ngoài. 74
xiii
`
Hình 3-30. Góc đặt bánh xe. 75
Hình 3-31. Đèn báo mức dầu phanh . 77
Hình 3-32. Xilanh chính 77
Hình 3-33. Đường dầu trong hệ thống phanh. 78
Hình 3-34. Xả khí khỏi xi lanh chính. 78
Hình 3-35. Xả khí ra khỏi than van cảm nhận tải. 78
Hình 3-36. Xả khí ra khỏi đường ống phanh. 79
Hình 3-37. Tháo và thay cuppen piston 80
Hình 3-38. Kiểm tra lắp đặt chi tiết. 80
Hình 3-39. Kiểm tra sự sai lệch giữa các đường kính. 80
Hình 3-40. Cấu tạo xi lanh phanh chính. 81
Hình 3-41. Quy trình điều chỉnh cần đẩy trợ lực phanh. 81
Hình 3-42. Giắc nối S2 của ECU điều khiển trượt. 87
Hình 3-43. Dạng đồ thị sóng tín hiệu. 88
Hình 3-44. Cảm biến tốc độ phía trước. 88
Hình 3-45. Kiểm tra điện trở cảm biến tốc độ phía trước. 89

Hình 3-46. Giắc nối S2 của ECU và giắc nối S5 của cảm biến tốc độ 89
Hình 3-47. Giắc nối S2 của ECU điều khiển trượt. 90
Hình 3-48. Dạng đồ thị sóng tín hiệu 90
Hình 3-49. Tình trạng lắp ráp cảm biến tốc độ bánh xe phía trước bên phải. 91
Hình 3-50. Kiểm tra đầu cảm biến tốc độ 92
Hình 3-51. Kiểm tra Rôto cảm biến. 93
Hình 3-52. Đo độ đảo của lốp bằng đồng hồ so. 97
Hình 3-53. Quy trình đảo lốp. 98
Hình 3-54. Máy cân bằng bánh xe. 98
Hình 3-55. Kiểm tra độ rơ moay-ơ cầu xe. 98
Hình 3-56. Kiểm tra độ rơ trục cầu xe 98
Hình 3-57. Kiểm tra độ lệch moay-ơ cầu xe 100
Hình 3-58. Kiểm tra độ lệch trục cầu xe. 100
xiv
`
Hình 3-59. Cụm trục lái. 100
Hình 3-60. Đo lực lái vô lăng. 101
Hình 3-61. Cấu tạo thanh dẫn động lái. 102
Hình 3-62. Các vòng bi van điều khiển trợ lực lái. 102
Hình 3-63. Phớt dầu làm kín. 103
Hình 3-64. Hiện tượng vỏ lốp mòn không đều 104
Hình 3-65. Kiểm tra sự mòn đều bánh xe 104
Hình 3-66. Kiểm tra độ đảo của lốp. 105
Hình 3-67. Kiểm tra độ rơ khớp cầu. 105
Hình 3-68. Kiểm tra độ rơ thanh nối. 105
Hình 3-69. Kiểm tra độ rơ ổ bi trước. 106
Hình 3-70. Đưa xe vào vị trí. 106
Hình 3-71. Chèn bánh xe sau. 107
Hình 3-72. Lắp target vào mâm xe. 107
Hình 3-73. Yêu cầu lăn bánh xe của máy tính. 107

Hình 3-74. Đánh vô lăng theo yêu cầu của máy. 108
Hình 3-75. Chèn vô lăng tại vị trí trung gian. 108
Hình 3-76. Kích cầu nâng lên cao. 109
Hình 3-77. Giá trị thực trước khi cân chỉnh. 109
Hình 3-78. Giá trị sau khi tiến hành chỉnh về Zero 109
Hình 3-79. Vị trí điều chỉnh Camber. 109
Hình 3-80. Vị trí điều chỉnh độ chụm. 110
Hình 3-81. Điều chỉnh camber. 110
Hình 3-82. Xiết chặt đai ốc hãm. 111
Hình 3-83. Điều chỉnh thanh nối. 111
Hình 3-84. Xiết chặt đai ốc hãm. 112

xv
`
LỜI NÓI ĐẦU

Trường Đại Học Nha Trang đang tích cực đổi mới phương pháp giảng dạy
nhằm nâng cao chất lượng đào tạo. Là một sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật ô
tô, em có mong muốn góp sức nhỏ bé của mình vào công việc này. Vì vậy em đã
quyết định chọn và được khoa Kỹ thuật Giao thông giao thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu xây dựng dữ liệu bằng hình ảnh quy trình kiểm tra, chẩn đoán điều chỉnh hệ
thống lái, phanh và dẫn hướng ô tô phục vụ đào tạo.”
Nội dung đề tài gồm 4 chương:
Chương 1. Cơ sở lý thuyết về hệ thống phanh, lái và dẫn hướng ô tô.
Chương 2. Tổng quan về một số thiết bị kiểm tra, chẩn đoán.
Chương 3. Xây dựng dữ liệu và thử nghiệm, điều chỉnh.
Chương 4. Kết luận và đề xuất.
Trong quá trình thực hiện đề tài em đã cố gắng và nỗ lực hết mình nhưng do
một phần khó khăn trong việc đi lại, phần nữa do kiến thức hiểu biết hạn chế nên
còn nhiều sai xót mong các thầy và các bạn đóng góp thêm ý kiến để hoàn thiện đề

tài một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn đề TS. Lê Bá Khang đã tận tình
giúp đỡ trong quá trình thực hiện đề tài. Bên cạnh đó, em xin chân thành cảm ơn
anh Phạm Văn Đông và các anh nhân viên kỹ thuật công ty TNHH Toyota 151A Lý
Thường Kiệt -Quận Tân Bình - Tp.HCM đã giúp đỡ và chỉ bảo rất nhiều trong thời
gian thực tập đề tài tốt nghiệp.
Sinh viên
Nguyễn Anh Nhật
1
`
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG PHANH, LÁI VÀ DẪN HƯỚNG.
1.1. SỰ PHANH Ô TÔ.
Trên ô tô có trang bị hệ thống phanh nhằm mục đích giảm vận tốc hoặc dừng
hẳn khi cần thiết. Lúc đó người lái giảm lượng nhiên liệu cung cấp vào động cơ,
đồng thời phanh để hãm xe lại. Nhờ có hệ thống phanh mà người lái có thể nâng
cao vận tốc chuyển động trung bình của ô tô và đảm bảo an toàn khi chuyển động.
Do vận tốc chuyển động ngày càng cao cho nên việc đi sâu nghiên cứu để hoàn
thiện sự làm việc của hệ thống phanh nhằm đảm bảo an toàn chuyển động của ô tô
ngày càng cấp thiết.
1.1.1. LỰC PHANH SINH RA Ở BÁNH XE.
Trên hình 1-1 trình bày lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh.
Khi người lái tác dụng vào bàn đạp phanh thì ở cơ cấu phanh sẽ tạo ra
mômen ma sát còn gọi là mômen phanh M
p
nhằm hãm bánh xe lại. Lúc đó ở bánh
xe xuất hiện phản lực tiếp tuyến P
p
ngược với chiều chuyển động (hình 1-1). Phản
lực tiếp tuyến này được gọi là lực phanh và xác định theo biểu thức:

P
p
=
b
p
r
M
(1-1)
Ở đây:
M
p
– mômen phanh tác dụng lên bánh xe;
P
p
– lực phanh tác dụng tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường;
r
b
– bán kính làm việc của bánh xe.
Lực phanh lớn nhất bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt đường,
nghĩa là:
P
pmax
= P
φ
= Z
b
. φ (1-2)
Ở đây:
P
pmax

– lực phanh cực đại có thể sinh ra từ khả năng bám của bánh xe
với mặt đường;
P
φ
– lực bám giữa bánh xe với mặt đường;
2
`
Z
b
– phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe;
φ – hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường.

Hình 1-1. Sơ đồ lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh.
Khi phanh thì bánh xe chuyển động với gia tốc chậm dần, do đó trên bánh xe
sẽ có mômen quán tính M
jb
tác dụng, mômen này cùng với chiều chuyển động của
bánh xe; Ngoài ra còn có mômen cản lăn M
f
tác dụng, mômen này ngược với chiều
chuyển động và có tác dụng hãm bánh xe lại. Như vậy trong khi phanh bánh xe thì
lực hãm tổng cộng P
po
sẽ là:
P
po
=
b
jbf
p

b
jbfp
r
MM
P
r
MMM





Trong quá trình phanh ô tô, mômen phanh sinh ra ở cơ cấu tăng lên, đến một
lúc nào đấy sẽ dẫn đến sự trượt lê bánh xe. Khi bánh xe bị trượt lê hoàn toàn thì hệ
số bám φ có giá trị thấp nhất (xem đồ thị ở hình 1-2), cho nên khi bánh xe bị trượt lê
hoàn toàn thì lực phanh sinh ra giữa bánh xe và mặt đường là nhỏ nhất, nếu các
bánh xe, dẫn tới hiệu quả phanh thấp nhất. Không những thế, nếu các bánh xe trước
bị trượt lê sẽ làm mất tính dẫn hướng khi phanh, còn nếu các bánh xe sau bị trượt lê
sẽ làm mất tính ổn định khi phanh.

3
`

Hình 1-2. Độ trượt giữa bánh chủ động và đường.
Vì vậy để tránh hiện tượng trượt lê hoàn toàn bánh xe (tức là không để bánh
xe bị hãm cứng khi phanh) thì trên ô tô hiện đại có đặt bộ chống hãm cứng bánh xe
khi phanh.
Từ biểu thức (1-2) thấy rằng muốn có lực phanh lớn không những cần có hệ
số bám φ có giá trị cao mà còn phải có phản lực pháp tuyến Z
b

lớn. Cũng vì vậy để
sử dụng được hết toàn bộ trọng lượng bám của ô tô cần phải bố trí cơ cấu phanh ở
tất cả các bánh xe của ô tô.
Trong quá trình phanh xe, động năng hoặc thế năng (khi ô tô chuyển động
xuống dốc) của xe bị tiêu hao cho ma sát giữ trống phanh và má phanh, giữa lốp và
mặt đường cũng như để khắc phục sức cản lăn, sức cản không khí, ma sát trong hệ
thống truyền lực, ma sát trong động cơ. Năng lượng bị tiêu hao trong quá trình
phanh phụ thuộc vào chế độ phanh của xe.
Mômen phanh càng tăng thì cơ năng biến thành nhiệt năng giữa trống phanh
và má phanh cũng như sự trượt lê giữa lốp và mặt đường càng tăng, còn năng lượng
để khắc phục các sức cản khác tương đối nhỏ. Khi các bánh xe bị hãm cứng hoàn
toàn thì công ma sát giữa trống phanh và má phanh cũng như sự cản lăn hoàn toàn
không có nữa, tất cả năng lượng hầu như biến thành nhiệt ở khu vực tiếp xúc giữa
4
`
lốp và mặt đường. Sự trượt lê sẽ làm giảm hiệu quả phanh, tăng độ trượt dọc ảnh
hưởng xấu đến tính ổn định ngang của xe.
1.1.2. ĐIỀU KIỆN ĐẢM BẢO SỰ PHANH TỐI ƯU.
Để xét điều kiện đảm bảo phanh tối ưu (phanh có hiệu quả nhất) chúng ta
dùng sơ đồ ở hình 1-3 trình bày các lực tác dụng lên ô tô khi phanh ở trường hợp xe
không kéo moóc trên mặt phẳng nằm ngang.

Hình 1-3. Lực tác dụng lên ô tô khi phanh.
Khi phanh sẽ có những lực sau tác dụng lên ô tô: trọng lượng ô tô G đặt tại
trọng tâm, lực cản lăn P
f1
và P
f2
ở các bánh xe trước và sau, phản lực thẳng góc lên
các bánh xe trước và sau (Z

1
và Z
2
), lực phanh ở các bánh xe trước và sau P
p1
và
P
p2
, lực cản không khí P
ω
, lực quán tính P
j
sinh ra do khi phanh sẽ có gia tốc chậm
dần.
Lực phanh P
p1
và P
p2
đặt tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường và
ngược với chiều chuyển động của ô tô, còn lực quán tính P
j
đặt tại trọng tâm và
cùng với chiều chuyển động của ô tô.
Lực quán tính Pj được xác định theo biểu thức sau:
P
j
=
p
j
g

G
. (1-3)
Ở đây:
g - gia tốc trọng trường (g = 9,81 m/s
2
);
j
p
- gia tốc chậm dần khi phanh.
5
`
Khi phanh thì lực cản không khí P
ω
và lực cản lăn P
f1
và P
f2
không đáng kể,
có thể bỏ qua. Sự bỏ qua này chỉ gây sai số khoảng 1,5 ÷ 2%.
Bằng cách lập các phương trình cân bằng mômen của các lực tác dụng lên ô
tô khi phanh đối với các điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường A và B, ta có
thể xác định các phản lực thẳng góc Z
1
và Z
2
như sau:
Z
1
=
;

L
hPGb
gj

(1-4)
Z
2
=
L
hPGa
gj

. (1-5)
Ở đây:
a, b, h
g
– tọa độ trọng tâm của ô tô;
L – chiều dài cơ sở của ô tô.
Thay giá trị P
j
từ công thức (1-3) vào (1-4) và (1-5) ta được:
Z
1
=
).(
g
hj
b
L
G

gp

(1-6)
Z
2
=
).(
g
hj
a
L
G
gp

(1-7)
Để sử dụng hết trọng lượng bám của ô tô thì cơ cấu phanh được bố trí ở các
bánh xe trước và sau và lực phanh lớn nhất đối với toàn bộ xe là:
P
pmax
= G.φ . (1-8)
Sự phanh có hiệu quả nhất là khi lực phanh sinh ra ở các bánh xe tỷ lệ thuận
với tải trọng tác dụng lên chúng, mà tải trọng tác dụng lên các bánh xe trong quá
trình phanh lại thay đổi do có lực quán tính P
j
tác dụng (xem biểu thức 1-4 và 1-5).
Trong trường hợp phanh có hiệu quả nhất thì tỷ số giữa các lực phanh ở các
bánh xe trước và lực phanh ở các bánh xe sau sẽ là:

2
1

2
1
2
1
.
.
Z
Z
Z
Z
P
P
p
p



(1-9)
Lắp các biểu thức (1-4) và (1-5) vào (1-9) ta được:

gj
gj
p
p
hPGa
hPGb
P
P




2
1
(1-10)
6
`
Trong quá trình phanh thì lực cản lăn P
f1
và P
f2
không đáng kể, có thể bỏ
qua, do đó có thể viết:
P
j
= P
p1
+ P
p2

và P
jmax
= P
max
= G.φ (1-11)
Lắp giá trị P
jmax
từ biểu thức (1-11) vào (1-10) ta có:

g
g

p
p
ha
hb
P
P
.
.
2
1





(1-12)
Biểu thức (1-12) chính là điều kiện để đảm bảo sự phanh có hiệu quả nhất,
nghĩa là muốn phanh đạt hiệu quả nhất (quãng đường phanh nhỏ nhất, hoặc gia tốc
chậm dần lớn nhất, hoặc thời gian phanh nhỏ nhất) thì trong quá trình phanh quan
hệ giữa lực phanh ở các bánh xe trước P
p1
và lực phanh ở các bánh xe sau P
p2
phải
luôn thỏa mãn biểu thức (1-12).
Từ biểu thức (1-12) thấy rằng, trong điều kiện sử dụng của ô tô thì tọa độ
trọng tâm luôn thay đổi do chất tải khác nhau và hệ số bám φ cũng thay đổi do ô tô
có thể chạy trên các loại đường khác nhau, do vậy tỷ số P
p1
/P

p2
luôn thay đổi trong
điều kiện sử dụng. Nghĩa là để đảm bảo hiệu quả phanh tốt cần phải có lực phanh
P
p1
và P
p2
thích hợp để thỏa mãn điều kiện nêu ở biểu thức (1-12). Muốn vậy phải
thay đổi được mômen phanh M
p1
và M
p2
sinh ra ở các cơ cấu phanh trước và phanh
sau. Trong điều kiện đối với cơ cấu phanh đã thiết kế thì mômen phanh của cơ cấu
phanh có thể thay đổi bằng cách thay đổi áp suất dầu hoặc áp suất khí nén dẫn đến
các xylanh bánh xe hoặc dẫn đến bầu phanh (phanh khí). Đa số các xe sản xuất
trước kia thường có áp suất dầu hoặc khí nén dẫn động ra cơ cấu phanh trước và cơ
cấu phanh sau như nhau, như vậy không đảm bảo được điều kiện (1-12) ở các
trường hợp sử dụng khác nhau. Vì thế để thỏa mãn tốt hơn điều kiện (1-12) nhằm
tăng hiệu quả phanh thì ngày nay trên nhiều loại xe đã có bố trí bộ điều hòa lực
phanh hoặc bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh. Các cơ cấu này sẽ tự động điều
chỉnh lực phanh ở các bánh xe bằng cách thay đổi quan hệ áp suất dẫn động ra cơ
cấu phanh trước và cơ cấu phanh sau.
7
`
1.1.3. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA QUÁ TRÌNH
PHANH.
Để đánh giá chất lượng của quá trình phanh có thể dụng các chỉ tiêu sau:
quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, thời gian phanh, lực phanh. Chúng ta sẽ lần
lượt xem xét các chỉ tiêu nói trên.

1.1.3.1. Gia tốc chậm dần khi phanh.
Gia tốc chậm dần khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh
giá chất lượng phanh ô tô. Khi phân tích các lực tác dụng lên ô tô có thể viết
phương trình cân bằng lực kéo khi phanh ô tô như sau:
P
j
= P
p
+ P
f
+ P
ω
+ P
η
± P
i
(1-13)
Ở đây:
P
j
– lực quán tính sinh ra khi phanh ô tô;
P
p
– lực phanh sinh ra ở các bánh xe;
P
f
– lực cản lăn;
P
ω
– lực cản không khí;

P
η
– lực để thắng tiêu hao cho ma sát cơ khí (ma sát ở ổ bi v.v.);
P
i
– lực cản lên dốc.
Khi phanh trên đường nằm ngang thì lực cản lên dốc P
i
= 0.
Thực nghiệm chứng tỏ rằng các lực P
f
, P
ω
, P
η
cản lại sự chuyển động của ô tô
có giá trị rất bé so với lực phanh P
p
. Lực phanh P
p
chiếm 98% của tổng các lực có
xu hướng cản sự chuyển động của ô tô. Vì thế cho nên có thể bỏ qua các lực P
f
, P
ω
,
P
η
trong phương trình (1-13) và khi ô tô phanh trên đường nằm ngang (P
i

= 0), ta có
phương trình sau:
P
j
= P
p
(1-14)
Lực phanh lớn nhất P
pmax
được xác định theo điều kiện bám khi các bánh xe
bị phanh hoàn toàn và đồng thời theo biểu thức:
P
pmax
= φ.G
Từ đó, phương trình (1-14) có thể viết như sau:
8
`
Gj
g
G
pi
.
max

 (1-15)
Ở đây:
δ
i
– hệ số tính đến ảnh hưởng các trọng khối quay của ô tô.
Từ biểu thức (1-15) có thể xác định gia tốc chậm dần cực đại khi phanh:

j
pmax
=
i
g


.
(1-16)
Để tăng gia tốc chậm dần khi phanh cần phải giảm hệ số δ
i
. Vì vậy khi phanh
đột ngột người lái cần cắt ly hợp để tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực, lúc đó
δ
i
sẽ giảm và j
max
sẽ tăng.
Gia tốc chậm dần cực đại phụ thuộc vào hệ số bám φ giữa lốp và mặt đường
mà giá trị của hệ số bám lớn nhất φ
max
= 0,75 ÷ 0,8 trên đường nhựa tốt. Nếu coi
δ
i
≈ 1 và gia tốc trọng trường g ≈ 10 m/s
2
thì gia tốc chậm dần cực đại của ô tô khi
phanh có thể đạt trị số j
pmax
đến 7,5 ÷ 8 m/s

2
.
Trong quá trình ô tô làm việc, thường phanh với gia tốc chậm dần thấp hơn
nhiều, phanh đột ngột (phanh gấp) chỉ xảy ra trong những lúc cấp thiết.
1.1.3.2. Thời gian phanh.
Thời gian phanh cũng là một trong các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng
phanh. Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt. Để xác định thời
gian phanh có thể sử dụng biểu thức (1-16) viết ở dạng sau:

i
g
dt
dv
j


.

(1-17)
Từ biểu thức (1-17) có thể viết:
dv
g
dt
i
.



Muốn xác định thời gian phanh nhỏ nhất cần tích phân dt trong giới hạn từ
thời điểm ứng với vận tốc phanh ban đầu v

1
tới thời điểm ứng với vận tốc v
2
ở cuối
quá trình phanh:
)(

21min
1
2
vv
g
dv
g
t
i
v
v
i







9
`
Khi phanh ô tô đến lúc dừng hẳn thì v
2

= 0, do đó:

g
v
t
i
.
.
1
min


 (1-18)
Ở đây: v
1
– vận tốc của ô tô ứng với thời điểm bắt đầu phanh.
Từ biểu thức (1-18) ta thấy rằng thời gian phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào vận
tốc bắt đầu phanh của ô tô, phụ thuộc vào hệ số δ
i
và hệ số bám φ giữa bánh xe với
mặt đường. Để cho thời gian phanh nhỏ cần phải giảm δ
i
, vì vậy người lái xe nên
cắt ly hợp khi phanh.
1.1.3.3. Quãng đường phanh.
Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh
của ô tô. Cũng vì vậy mà trong tính năng kỹ thuật của ô tô, các nhà máy chế tạo
thường cho biết quãng đường phanh của ô tô ứng với vận tốc bắt đầu phanh đã định.
So với các chỉ tiêu khác thì quãng đường phanh là chỉ tiêu mà người lái xe có
thể nhận thức được một cách trực quan và dễ dàng tạo điều kiện cho người lái xe xử

trí tốt trong khi phanh ô tô trên đường.
Để xác định quãng đường phanh nhỏ nhất, có thể sử dụng biểu thức (1-17)
bằng cách nhân hai vế với dS (dS – vi phân của quãng đường), ta có:

dS
g
dS
dt
dv
i


.


hay là:
dS
g
vdv
i


.

(1-19)
Quãng đường phanh nhỏ nhất được xác định bằng cách tích phân dS trong
giới hạn từ thời điểm ứng với tốc độ bắt đầu phanh v
1
đến thời điểm ứng với vận tốc
cuối quá trình phanh v

2
. Ta có:



1
2
1
2

min
v
v
i
v
v
i
vdv
g
vdv
g
S





)(
2
2

2
2
1min
vv
g
S
i



(1-20)
Khi phanh đến lúc ô tô dừng hẳn v
2
= 0 :