Bài 17 hệ thống phanh

CHẨN ĐOÁN TRẠNG THÁI
KỸ THUẬT Ô TÔ
Bài 6
Chẩn đoán Hệ thống phanh

Trình bày : Đỗ Tiến Minh


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
6.1 Đặc điểm kết cấu và các hư hỏng
6.1.1 Đặc điểm kết cấu
• Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ ô tô, dừng hẳn và
giữ xe ở một vị trí cố định
• Sự phanh ô tô diễn ra khi có ma sát giữa má phanh và trống
(hay đĩa phanh)
• Quá trình phanh do hiện tượng ma sát dẫn đến mài mòn và
nung nóng các chi tiết. Nếu không phát hiện kịp thời sẽ làm
hỏng hệ thống phanh, giảm hiệu quả phanh và mất an toàn
trong vận hành xe.
a. Phân loại hệ thống phanh
• Hệ thống phanh thủy lực (dùng trên xe con và xe tải có tổng
tải trọng < 12 tấn) gồm có:
- Phanh thủy lực đơn giản có: bàn đạp, xy lanh chính, cơ
cấu xy lanh bánh xe


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
- Phanh thủy lực có trợ lực: Trợ lực thủy lực, chân không,
điện từ, khí nén
- Phanh thủy lực có điều chỉnh lực phanh: Điều hòa, ABS

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
• Hệ thống phanh khí nén (thường dùng trên xe tải, xe bus
loại vừa và lớn) gồm có:
- Phanh khí nén đơn giản có: bàn đạp, van phanh, máy nén
khí, bình chứa khí nén, cơ cấu phanh bánh xe
- Phanh khí nén có điều chỉnh lực phanh có: bộ điều chỉnh
đơn giản và ABS


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
• Hệ thông phanh thủy lực-khí nén (thường gặp trên ô tô tải
nhẹ và trung bình – tổng trọng tải < 12 tấn)
- Hệ thống này dùng khí nén tạo ra áp lực phanh và dầu
thủy lực điều khiển cơ cấu phanh bánh xe
- Kết cấu này tận dụng được ưu điểm của cả hai hệ thống
phanh thủy lực và khí nén


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
b. Phân loại cơ cấu phanh
• Cơ cấu phanh guốc (thường dùng trên xe tải, xe bus và một
số xe con)


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
• Cơ cấu phanh đĩa (thường dùng trên xe con) có loại một
pittông và loại hai pittông.

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
6.1.2 Hư hỏng trong hệ thống phanh
6.1.2.1 Hư hỏng trong cơ cấu phanh
a. Mòn cơ cấu phanh
• Mòn cơ cấu phanh là do ma sát trong quá trình phanh
• Sự mài mòn này làm tăng khe hở giữa má phanh và trống
phanh (hay đĩa phanh). Kết quả là tăng quãng đường
phanh, thời gian phanh và giảm gia tốc chậm dần khi
phanh
• Sự mài mòn má phanh có thể làm bong tróc liên kết giữa
má phanh và guốc phanh (keo, đinh tán) dẫn đến kẹt
cứng cơ cấu phanh
• Sự mài mòn trống phanh có thể gây cào xước bề mặt
hoặc méo tang trống làm biến động mô men phanh
• Sự mài mòn không đều giữa các cơ cấu phanh làm lệch
quĩ đạo xe khi phanh do lực phanh sinh ra không đều
Tóm lại: Mòn cơ cấu phanh sẽ làm giảm hiệu quả phanh ô
tô


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
b. Mất ma sát trong cơ cấu phanh
• Các cơ cấu phanh ngày nay thường dùng ma sát khô. Vì
vậy nếu bị dính dầu mỡ hay nước thì hệ số ma sát giữa
má phanh và trống phanh (đĩa phanh) sẽ bị giảm đi
• Khi hệ số ma sát giảm, dẫn đến giảm mô men phanh và
do đó làm tăng quãng đường phanh
• Nếu hệ số ma sát giảm không đều giữa các cơ cấu
phanh sẽ làm lệch quĩ đạo chuyển động của xe khi
phanh do lực phanh (mô men phanh) giữa các bánh xe

khác nhau
Tóm lại: Mất ma sát trong cơ cấu phanh làm giảm hiệu quả
phanh ô tô


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
c. Bó kẹt cơ cấu phanh
• Bó kẹt cơ cấu phanh là do:
- bong tấm ma sát guốc phanh
- hư hỏng cơ cấu hồi vị guốc phanh
- vật lạ rơi vào không gian làm việc
- hiện tượng tự siết (do thiết kế sai)
• Sự bó kẹt cơ cấu phanh gây ra:
- mòn các chi tiết không theo qui luật dẫn đến phá hỏng
kết cấu
- nóng các chi tiết và giảm hệ số ma sát giữa má phanh
và trống phanh (đĩa phanh) dẫn đến giảm hiệu quả
phanh
• giảm khả năng chuyển động của ô tô ở tốc độ cao
Tóm lại: Bó kẹt cơ cấu phanh làm giảm hiệu quả phanh và
năng suất vận chuyển của xe


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
6.1.2.2 Hư hỏng dẫn động điều khiển phanh
a. Hư hỏng dẫn động phanh thủy lực
• Khu vực xy lanh chính có:
- Thiếu dầu phanh
- Dầu phanh lẫn nước
- Rò rỉ dầu phanh qua gioăng, phớt bao kín bên trong

- Dầu bẩn nhiều cặn làm tắc các lỗ cấp dầu từ bầu dầu
tới xy lanh chính
- Sai lệch vị trí pittông dầu do điều chỉnh không đúng
- Nát hỏng các van dầu
- Cào xước hay rỗ bề mặt làm việc của xy lanh chính
• Đường ống dẫn dầu (bằng kim loại hay cao su) có:
- Tắc, kẹt bên trong đường ống
- Thủng, nứt gây rò rỉ tại chỗ nối


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
• Khu vực xy lanh bánh xe có:
- Rò rỉ dầu phanh qua các phớt và gioăng làm kín bên
trong
- Xước hay rỗ bề mặt làm việc của xy lanh
- Tắc lỗ cấp dầu từ đường ống cung cấp
- Tắc lỗ xả air
• Khu vực cụm trợ lực có:
- Nguồn năng lượng trợ lực (tùy thuộc nguồn năng
lượng trợ lực là chân không, khí nén, thủy lực, điện, vv)
- Van điều khiển trợ lực: bề mặt van bị mòn nát, không
kín khít hoặc bị tắc
- Xy lanh trợ lực không kín khít, sai lệch vị trí, mòn rách
màng trợ lực
- Hỏng mối liên kết giữa phần trợ lực và phần dẫn động
điều khiển


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
• Hư hỏng trong cụm điều hòa lực phanh có:

- mòn nát các bề mặt van
- sai lệch vị trí, không kín khít hoặc tắc hoàn toàn lỗ van
• Hư hỏng trong cụm ABS có:
- cảm biến bị hỏng do bụi bẩn, va đập
- van điện từ và bơm thủy lực bị hỏng do tắc kẹt
Tóm lại hư hỏng bộ phận điều khiển thủy lực của hệ thống
phanh làm tăng lực bàn đạp, cảm nhận lực bàn đạp thất
thường không chính xác, lọt khí vào hệ thống dẫn động,
gây bó kẹt và giảm hiệu quả phanh


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
b. Hư hỏng dẫn động phanh khí nén
• Khu vực máy nén khí và van điều áp có
- mòn buồng nén khí do pittông, xy lanh và vòng găng
- mòn hỏng bạc trục khuỷu máy nén khí
- thiếu dầu bôi trơn
- mòn hở van một chiều
- chùng dây đai kéo
- kẹt van điều áp của hệ thống
• Khu vực đường ống và bình chứa khí nén có:
- Tắc đường ống dẫn
- Dầu và nước đọng quá nhiều trong bình chứa khí nén
• Khu vực van phân phối, van ba ngả và các đầu nối có:
- Kẹt các van làm mất hiệu quả dẫn khí
- Nát hỏng các màng cao su
- Sai lệch vị trí làm việc


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

• Cụm bầu phanh tại bánh xe:
- Thủng các bát cao su
- Gãy lò xo hồi vị bát cao su
- Sai lệch vị trí làm việc
• Cụm cam quay cơ cấu phanh
- Bó kẹt cơ cấu do va chạm hay thiếu mỡ bôi trơn
- Sai lệch vị trí liên kết
- Mòn biên dạng cam
Tóm lại: Hư hỏng trong dẫn động phanh khí nén làm giảm
hay mất tính điều khiển hệ thống phanh, giảm hiệu quả
phanh, mất an toàn trong vận hành ô tô


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
6.1.3 Các thông số chẩn đoán và một số tiêu chuẩn cơ bản
trong kiểm tra hiệu quả phanh
a. Các thông số chẩn đoán cơ bản
• Giảm hiệu quả phanh: Tăng quãng đường phanh, thời
gian phanh, và giảm gia tốc chậm dần trung bình khi
phanh
• Lực phanh (hay mô men phanh) ở bánh xe không đảm
bảo.Tăng hành trình tự do bàn đạp phanh
• Phanh trên đường thẳng nhưng xe bị lệch quĩ đạo
chuyển động
• Bánh xe không lăn trơn khi không phanh (bó phanh)


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
b. Các yêu cầu cơ bản khi kiểm tra hệ thống phanh
• Phải đảm bảo dừng xe trong mọi tình huống (S pmin và

Jpmax)
• Phải đảm bảo phanh giảm tốc độ xe trong mọi tình huống
• Phanh êm dịu, lực phanh tỷ lệ với lực bàn đạp và hành
trình bàn đạp
• Sai khác lực phanh trên các bánh xe ở cùng một cầu nằm
trong phạm vi cho phép để đảm bảo ổn định quĩ đạo
chuyển động của ô tô khi phanh.
• Tối thiểu trên ô tô phải có hai hệ thống phanh là phanh
chính và phanh dự phòng (phanh chân và phanh tay). Hai
hệ thống phải luôn sẵn sàng làm việc khi cần thiết. Phanh
tay phải có khả năng thay thế phanh chân khi có sự cố.
Phanh tay dùng để giữ xe trên đường phẳng hay trên dốc
theo thiết kế.
• Lực điều khiển không quá lớn và điều khiển dễ dàng, nhẹ
nhàng kể cả điều khiển bằng chân hay tay


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
• Hành trình bàn đạp phanh hoặc phanh tay phải thích
hợp và nằm trong phạm vi điều khiển của người sử
dụng
• Hệ thống phanh phải có độ nhạy cao, hiệu quả phanh
không thay đổi nhiều giữa các lần phanh. Độ chậm tác
dụng trong hệ thống phanh nhỏ và có thể làm việc
nhanh chóng và tạo hiệu quả phanh ngay khi vừa thôi
phanh
• Khi hư hỏng trợ lực thì hệ thống phanh vẫn còn khả
năng điều khiển
• Độ tin cậy được bảo đảm với từng chi tiết và cả hệ
thống

• Cơ cấu phanh phanh phải thoát nhiệt tốt, không truyền
nhiệt xa ảnh hưởng tới các chi tiết và cơ cấu xung
quanh như moay-ơ, lốp xe
• Dễ dàng lắp ráp điều chỉnh, sửa chữa và thay thế


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
c. Một số tiêu chuẩn cơ bản trong kiểm tra
• Tiêu chuẩn châu ÂU ECE-R13


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
• Tiêu chuẩn Việt nam 22-TCVN-224-2000


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
6.2 Phương pháp và thiết bị chẩn đoán
6.2.1 Xác định hiệu quả phanh
a. Đo quãng đường phanh trên đường
• Qui trình đo được tiến hành như sau:
- Chọn đoạn đường thẳng, phẳng, dài và có hệ số bám
cao, không có chướng ngại vật
- Trên 1/3 quãng đường cắm cọc tiêu chỉ thị thời điểm
bắt đầu đặt chân lên bàn đạp phanh
- Cho xe gia tốc tới tốc độ qui định và duy trì cho đến vị
trí cọc tiêu bắt đầu phanh
- Tại vị trí cọc tiêu, ngắt ly hợp và đạp phanh (phanh
ngặt)
- Trong quá trình phanh, giữ yên vị trí bàn đạp, giũ vô
lăng ở vị trí đi thẳng cho đến khi xe dừng hẳn

- Đo khoảng cách từ cọc tiêu đến vị trí xe dừng
• Phương pháp này đơn giản, không cần nhiều thiết bị
nhưng độ chính xác không cao và nguy hiểm


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
b. Đo gia tốc chậm dần và thời gian phanh trên đường
• Phương pháp đo giống như đo quãng đường phanh
nhưng cần dụng cụ đo là gia tốc kế và đồng hồ bấm giây
• Gia tốc kế có độ chính xác ±0.1 m/s2
• Đồng hồ bấm giây có độ chính xác 1/10 giây
c. Đo lực phanh và mô men phanh trên bệ thử
• Thiết bị đo gồm 3 bộ phận chính là: bệ đo, tủ điều khiển
và đồng hồ chỉ thị


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
• Qui trình đo:
- Cho xe không tải, sau khi đã kiểm tra áp suất lốp lên
bệ thử, qua bàn đo trọng lượng, vào giá đỡ tang trống.
Để động cơ hoạt động, tay số ở vị trí trung gian
- Khởi động động cơ bệ thử kéo bánh xe của ô to quay
đến tốc độ qui định
- Người lái đạp phanh nhanh, đều cho đến khi bánh xe
dừng quay và kim đồng hồ bệ thử không tăng nữa.
- Quá trình đo lực phanh bánh trước kết thúc và người
lái tiếp tục cho bánh xe cầu sau lên bệ thử.
- Kết hợp đo phanh tay khi đo lực phanh của các bánh
xe cầu sau

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
• Kết quả đo bao gồm:
- trọng lượng của ô tô trên các bánh xe
- lực phanh tại các điểm tiếp xúc của bánh xe theo thời
gian
• Các tính toán xử lý số liệu
- Sai lệch tương đối và tuyệt đối của trọng lượng hai bên
- Sai lệch tương đối và tuyệt đối của lực phanh hai bên
- Lực phanh đơn vị (là lực phanh chia cho trọng lượng
từng bánh xe)
- Tốc độ góc của từng bánh xe theo thời gian
- Độ trượt của từng bánh xe theo thời gian


Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô
• Kêt quả tính toán và hiển thị bao gồm:
- Trọng lượng ô tô đặt lên các bánh xe, sai lệch tương
đối và tuyệt đối giữa hai bên
- Lực phanh trên các bánh xe thuộc cùng một cầu, sai
lệch tương đối và tuyệt đối giữa hai bên
- Quá trình lực phanh theo thời gian
- Sự không đồng đều của lực phanh sinh ra trong một
vòng quay bánh xe tính bằng % (độ méo của tang trống)
- Giá trị lực cản bánh xe khi không phanh (độ không lăn
trơn) đồng thời chỉ ra hiện tượng bánh xe bị bó cứng khi
phanh
- Lực phanh trên các bánh xe cầu sau khi dùng phanh
tay
- Tỷ lệ lực phanh và trọng lượng một bánh xe %

- Giá trị sai lệch về lực phanh trên các bánh xe thuộc
cùng một cầu
• Kết quả cho biết chât lượng tổng thể của hệ thống
phanh nhưng không chỉ ra cụ thể khu vực hư hỏng