Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda civic 2020
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.26 MB, 91 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ
CHUN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỀ TÀI:
KHẢO SÁT, TÍNH TỐN VÀ KIỂM NGHIỆM HỆ
THỐNG PHANH PHANH ABS TRÊN XE HONDA
CIVIC 2020
Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Số thẻ sinh viên:
Lớp:
TS. LÊ VĂN TỤY
LÊ TRƯƠNG LAI
103160108
16C4B
Đà Nẵng, 01/2021
TĨM TẮT
Tên đề tài: Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiêm hệ thống phanh ABS trên xe Honda
Civic 2020
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Số thẻ sinh viên: 103160108
Lớp: 16C4B
Đồ án tốt nghiệp gồm:
➢ Nội dung bản thuyết minh gồm 5 chương:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh trên oto
Chương 2: Giới thiệu xe Honda Civic 2020
Chương 3: Tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2020
Chương 4: Hệ thống ABS sử dụng trên xe Civic 2020
Chương 5: Kiểm tra, chẩn đoán và sữa chữa hệ thống phanh trên xe Honda Civic
2020
➢ 10 bản vẽ A3 bao gồm:
Bản vẽ sơ đồ tổng thể của Honda Civic 2020
Bản vẽ kết cấu các loại phanh đĩa trên ô tô
Bản vẽ kết cấu cơ cấu phanh trước xe Honda Civic
Bản vẽ kết cấu cơ cấu phanh sau xe Honda Civic
Bản vẽ kết cấu xi lanh chính
Bản vẽ kết cấu bộ phận trợ lực chân không
Bản vẽ sơ đồ dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không
Bản vẽ sơ đồ hệ thống phanh chính, phanh ABS
Bản vẽ sơ đồ các giai đoạn của hệ thống phanh ABS
Đồ thị biểu diễn mối quan hệ trong hệ thống phanh
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Lê Trương Lai
Lớp: 16C4B
Khoa: Cơ Khí Giao Thơng
Số thẻ sinh viên: 103160108
Ngành: Kỹ thuật cơ khí
1. Tên đề tài đồ án: “Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiêm hệ thống phanh ABS trên xe
Honda Civic 2020”
2. Đề tài thuộc diện: ☒ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Các thông số kỹ thuật chính của xe và của các bộ phận trong hệ thống phanh trên
xe ô tô Civic từ tài liệu do nhà chế tạo cung cấp.
Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh trên ôtô
Chương 2: Giới thiệu xe Honda Civic 2020
Chương 3: Tính tốn, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2020
Chương 4: Hệ thống ABS sử dụng trên xe Honda Civic 2020
Chương 5: Kiểm tra, chẩn đoán và sữa chữa hệ thống phanh trên xe Honda Civic 2020
4. Các bản vẽ, đồ thị:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nội dung bản vẽ
Bản vẽ sơ đồ tổng thể của Honda Civic 2020
Bản vẽ kết cấu các loại phanh đĩa trên ô tô
Bản vẽ kết cấu cơ cấu phanh trước xe Honda Civic
Bản vẽ kết cấu cơ cấu phanh sau xe Honda Civic
Bản vẽ kết cấu xi lanh chính
Bản vẽ kết cấu bộ phận trợ lực chân không
Bản vẽ sơ đồ dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không
Bản vẽ sơ đồ hệ thống phanh chính, phanh ABS
Bản vẽ sơ đồ các giai đoạn của hệ thống phanh ABS
Đồ thị biểu diễn mối quan hệ trong hệ thống phanh
Tổng
Số lượng/Loại
1/A3
1/A3
1/A3
1/A3
1/A3
1/A3
1/A3
1/A3
1/A3
1/A3
10/A3
5. Họ tên người hướng dẫn:
TS. Lê Văn Tụy
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
7. Ngày hoàn thành đồ án:
Phần/ Nội dung:
Tồn bộ nội dung bản thuyết minh, tính tốn và các bản vẽ
Đà Nẵng, ngày 05 tháng 01 năm 2021
Trưởng bộ môn
PGS.TS Dương Việt Dũng
Người hướng dẫn
TS. Lê Văn Tụy
LỜI NĨI ĐẦU
Giao thơng vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt
là đối với các nước có nền kinh tế phát triển. Có thể nói rằng mạng lưới giao thơng vận
tải là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải phát
triển mạng lưới giao thông vận tải. Trong hệ thống giao thông vận tải của chúng ta ngành
giao thơng đường bộ đóng vai trị chủ đạo và phần lớn lượng hàng và người được vận
chuyển trong nội địa bằng ôtô. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành
ôtô ngày càng phát triển hơn. Những chiếc ôtô ngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn,
an toàn hơn, tiện nghi hơn…để theo kịp với xu thế của thời đại. Song song với việc phát
triển nghành ơtơ thì vấn đề bảo đảm an tồn cho người và xe càng trở nên cần thiết, nó
đảm bảo tính mạng, của cải và vật chất cho con người. Do đó trên ơtơ hiện nay xuất hiện
rất nhiều cơ cấu bảo đảm an toàn như: cải tiến cơ cấu phanh, dây đai an tồn, túi
khí…trong đó cơ cấu phanh đóng vai trị quan trọng nhất. Cho nên sau khi kết thúc khóa
học tại trường em đã chọn đề tài “Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh
ABS trên xe Honda Civic 2020”.
Để có thể hồn thành tốt đề tài tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn
chân thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy đã dành những
phần thời gian quý báu để chỉ bảo tận tình, giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt thời
gian thực hiện đồ án. Và em cũng xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy, cô đang giảng
dạy trong khoa cơ khí giao thơng trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng đã truyền đạt lại
những kiến thức quý báu từ cơ bản đến chun mơn để em có thể vận dụng và hoàn
thành được đồ án này.
Tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp, chưa tiếp xúc được nhiều với thực tiễn cũng
như các tài liệu tham khảo còn quá ít trong khi đó thời gian thực hiện cũng có hạn nên
trong đồ án khơng tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những lời chỉ dẫn
thêm từ các thầy.
Đà Nẵng, ngày 05 tháng 01 năm 2021
Sinh viên thực hiện
Lê Trương Lai
i
CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những nội dung trong tập đồ án này là do chính tơi thực hiện
và được sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Lê Văn Tụy. Các nội dung, kết quả trong đề
tài này là trung thực và chưa cơng bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây.
Những số liệu có trong nội dung được thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ
trong phần tài liệu tham khảo.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về nội
dung đồ án của mình.
Sinh viên thực hiện
Lê Trương Lai
ii
MỤC LỤC
TÓM TẮT ........................................................................................................................
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ..............................................................................
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................. i
CAM ĐOAN ...................................................................................................................ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ .......................... 2
1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài ..................................................................................... 2
1.2. Công dụng, phân loại, yêu cầu của hệ thống phanh. ................................................ 2
1.2.1. Công dụng ..................................................................................................... 2
1.2.2. Phân loại ....................................................................................................... 2
1.2.3. Yêu cầu ......................................................................................................... 3
1.3. Cơ cấu các loại phanh loại đĩa .................................................................................. 3
1.4. Một số nguyên nhân dẫn đến mất phanh và hậu quả................................................ 8
1.4.1. Nguyên nhân ................................................................................................. 8
1.4.2 Hậu quả ........................................................................................................ 10
Chương 2: GIỚI THIỆU XE HONDA CIVIC 2020 ................................................ 12
2.1. Giới thiệu chung về xe Honda Civic 2020 ............................................................. 12
2.2. Tổng quan về Honda Civic ..................................................................................... 13
2.2.1. Tổng thể về xe ôtô Honda Civic ................................................................. 13
2.2.2. Đặc tính kỹ thuật của xe ............................................................................. 13
Chương 3: TÍNH TOÁN, KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE
HONDA CIVIC............................................................................................................ 18
3.1. Mục đích, nội dung tính tốn kiểm nghiệm............................................................ 18
3.2. Tính tốn và kiểm nghiệm cơ cấu phanh ................................................................ 18
3.2.1. Tính tốn mơmen phanh u cầu ở các cơ cấu phanh ................................ 20
3.2.2. Xác định momen phanh mà cơ cấu phanh có thể sinh ra. .......................... 24
iii
3.2.3. Điều kiện đảm bảo phanh tối ưu. ................................................................ 25
3.2.4. Hành trình dịch chuyển của piston xy lanh ................................................ 30
3.2.5. Hành trình và tỷ số truyền bàn đạp phanh .................................................. 31
3.2.6. Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh khi chưa có trợ lực ................... 32
3.2.7. Lưc cần thiết tác dụng lên bàn đạp khi có trợ lực....................................... 32
3.2.8. Tính tốn kiểm tra cơng trượt riêng và nhiệt độ hình thành ở cơ cấu phanh
............................................................................................................................... 33
3.2.9. Tính tốn các chỉ tiêu phanh ....................................................................... 35
Chương 4: HỆ THỐNG PHANH ABS SỬ DỤNG TRÊN XE HONDA CIVIC
2020 ............................................................................................................................... 40
4.1. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh trên xe ...................................................... 40
4.2. Sơ đồ và nguyên lí làm việc của hệ thống ABS ..................................................... 40
4.2.1. Sự hình thành của hệ thống ABS ................................................................ 40
4.2.2. Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh.................................................................. 41
4.2.3. Các giai đoạn của hệ thống phanh ABS ..................................................... 44
4.3. Kết cấu và và các bộ phận chính ............................................................................ 48
4.3.1. Cơ cấu phanh .............................................................................................. 48
4.3.2. Xi lanh chính ............................................................................................... 52
4.3.3. Hệ thống phanh dừng .................................................................................. 53
4.3.4. Bầu trợ lực phanh........................................................................................ 54
4.3.5. Bộ điều khiển trung tâm(ECU) ................................................................... 57
4.3.6. Cảm biến tốc độ bánh xe ............................................................................ 59
4.3.5. Đồng hồ táp lô............................................................................................. 61
4.3.6. Công tắt đèn phanh ..................................................................................... 61
Chương 5: KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH
TRÊN XE HONDA CIVIC ......................................................................................... 62
5.1. Những lưu ý khi sử dụng hệ thống phanh .............................................................. 62
5.2. Kiểm tra tổng hợp hệ hống phanh xe honda civic .................................................. 62
5.2.1. Kiểm tra tổng hợp xe .................................................................................. 62
iv
5.2.2. Một số triệu chứng thường gặp ................................................................... 63
5.3. Kiểm tra hệ thống abs ............................................................................................. 64
5.3.1. Kiểm tra bằng hệ thống chẩn đoán ............................................................. 64
5.3.2. Chức năng kiểm tra ban đầu ....................................................................... 65
5.3.3. Một số mã lổi thương gặp ở hệ thống phanh ABS ..................................... 66
5.3.4. Phân tích các nội dung cơ bản .................................................................... 67
5.4. Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết bộ phận chính ................................................... 70
5.5. Quy trình tháo một số chi tiết của cơ cấu phanh .................................................... 71
5.5.1. Quy trình tháo cơ cấu phanh tay ................................................................. 71
5.5.2. Quy trình tháo bộ trợ lực phanh.................................................................. 72
5.5.2. Quy trình tháo dẫn động phanh thủy lực .................................................... 73
5.5.3. Quy trình tháo xilanh phanh chính ............................................................ 74
5.5.4 Quy trình tháo thay má phanh đĩa phanh ..................................................... 74
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 77
v
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
Danh sách bảng
Bảng 2. 1 : Bảng thông số kỹ thuật và trang thiết bị của xe Honda Civic 2020 ...........13
Bảng 3. 2 : Một số thơng số phanh đo được trong q trình thực tập tại Honda ..........19
Bảng 3. 3 : Quan hệ giữa Mbx1 và Mbx2 với 𝜑𝑏𝑥 .......................................................27
Bảng 3. 4 : Quan hệ giữa pd1 và pd2 với 𝜑𝑏𝑥 .............................................................. 28
Bảng 3. 5 : Quan hệ giữa áp suất làm việc trong hệ thống phanh theo lý thuyết- thực tế
.......................................................................................................................................29
Bảng 5. 1 :Một số loại triệu chứng hư hỏng của hệ thống phanh..................................63
Bảng 5. 2 : Một số mã lổi thương gặp ở hệ thống phanh ABS .....................................66
Danh sách hình vẽ
Hình 1. 1 :Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định. ................................................4
Hình 1. 2 :Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động – xi lanh cố định. ..................5
Hình 1. 3 :Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động – xi lanh bố trí trên má kẹp. .6
Hình 1. 4 : Dầu phanh trong dẫn động thủy lực .............................................................. 8
Hình 1. 5 : Đèn báo áp suất dầu ở mức thấp ...................................................................9
Hình 1. 6 : Khi bộ điều khiển ABS bị lỗi đèn sẽ cảnh báo..............................................9
Hình 1. 7 : Xe đổ dốc trên đường đèo ...........................................................................10
Hình 1. 8 : Xe buýt mất phanh đâm hang chục xe máy ................................................10
Hình 1. 9 : Hiện trường vụ tai nạn xe Container đâm hàng loạt xe máy ở Long An ....11
Hình 2. 1 :Hình dáng bên ngồi xe Honda Civic 2020 .................................................12
Hình 2. 2 : Sơ đồ tổng thể xe ơ tơ Honda Civic ............................................................ 13
Hình 2. 3 : Động cơ trên Honda Civic 2020 ..................................................................14
Hình 2. 4 : Hệ thống lái sử dụng trợ lực điện tử ESP ....................................................15
Hình 2. 5 : Dèn báo phanh khẩn cấp khi xe dừng đột ngột giúp hạn chế va chạm .......16
Hình 2. 6 : Khung gầm và hệ thống theo trên xe Honda Civic 2020 ............................ 17
Hình 3. 1 : Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh .........................................................20
Hình 3. 2: Đồ thị quan hệ giữa mơ men phanh theo hệ số bám ....................................27
Hình 3. 3: Sự phụ thuộc áp suất phanh sau Pd2 và áp suất phanh trước Pd1 theo hệ số
bám ................................................................................................................................ 28
vi
Hình 3. 4: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên áp suất phanh sau P2 theo áp suất dòng phanh
trước P1 .........................................................................................................................29
Hình 3. 5: Giản đồ phanh .............................................................................................. 36
Hình 4. 1 : Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên xe Honda Civic .......................................40
Hình 4. 2 : Sơ đồ hệ thống phanh chính phanh ABS trên xe Honda Civic ...................41
Hình 4. 3 : Sơ đồ cụm điều khiển thủy lực ....................................................................42
Hình 4. 4 : Sơ đồ hệ thống ABS khi phanh bình thường ..............................................44
Hình 4. 5 : Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống ABS (Giai Đoạn Giảm Áp Suất) ........45
Hình 4. 6 : Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống ABS (Giai Đoạn Giữ Áp Suất) ...........46
Hình 4. 7 : Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống ABS (Giai Đoạn Tăng Áp Suất) .........47
Hình 4. 8 : Cơ cấu phanh trước Honda Civic. ............................................................... 49
Hình 4. 9 : Cơ cấu phanh sau Honda Civic. ..................................................................51
Hình 4. 10 : Kết cấu xi lanh chính .................................................................................52
Hình 4. 11 : Cơ cấu phanh dừng Honda Civic. ............................................................. 54
Hình 4. 12 : Bộ trợ lực chân khơng ...............................................................................55
Hình 4. 13 : Sơ đồ của khối điều khiển ABS với các tín hiệu đầu vào, đầu ra. ............58
Hình 4. 14 : Vị trí lắp cảm biến tốc độ ..........................................................................59
Hình 4. 15 : Cảm biến tốc độ .........................................................................................60
Hình 4. 16 : Dạng xung điện áp ở hai đầu cuộn dây cảm biến tốc độ ........................... 60
Hình 4. 17 : Đèn báo ABS ............................................................................................. 61
Hình 5. 1 :Thiết bị chẩn đốn của Honda ......................................................................65
Hình 5. 2 :Máy chẩn đốn của Honda kết nối với xe ....................................................65
Hình 5. 3 : Kiểm tra mức dầu phanh .............................................................................67
Hình 5. 4 :Cơ cấu phanh trước ......................................................................................68
Hình 5. 5 : Tháo má phanh ............................................................................................ 68
Hình 5. 6 :Độ dày má phanh trước ................................................................................68
Hình 5. 7 :Đạp chậm chân phanh và giữ .......................................................................69
Hình 5. 8 :Bịt đường ra của xi lanh phanh chính và nhả đạp phanh ............................. 69
Hình 5. 9 :Xả khí ...........................................................................................................69
Hình 5. 10 : Xả khí cum điều khiển thủy lực ................................................................ 70
Hình 5. 11 : Tháo rời bộ trợ lực chân khơng ............................................................... 72
Hình 5. 12 : Cấu tạo bơm chân không ...........................................................................73
vii
viii
Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020
MỞ ĐẦU
Ngành công nghiệp ô tơ – máy kéo chiếm một vị trí rất quan trọng trong nền kinh
tế Quốc dân nói chung và giao thơng vận tải nói riêng. Nó quyết định một phần không
nhỏ về tốc độ phát triển kinh tế của một quốc gia. Ngày nay, trên ô tô đã áp dụng những
công nghệ tiên tiến như công nghệ điện tử, điều khiển tự động, vật liệu mới… làm cho
ô tô ngày càng trở lên đa dạng và có những tiến bộ vượt bậc về công nghệ.
Tuy nhiên, dù ở giai đoạn nào của sự phát triển, khi kỹ thuật ngày càng hồn thiện
thì sự an tồn vẫn được đặt lên hàng đầu nhằm bảo vệ tính mạng con người và giảm thiệt
hại về vật chất. Và đây cũng chính là nhiệm vụ và yêu cầu mà hệ thống phanh trên ô tô
cần thực hiện được.
Ngày nay, hệ thống phanh trên ô tơ cũng có những tiến bộ đáng kể, như phải kể
đến là hệ thống chống bó cứng bánh xe (ABS), hệ thống cân bằng điện tử…giúp cho ơtơ
có được sự an tồn cao nhất có thể.
Dựa trên u cầu trong sự phát triển chung hiện nay, em đã lựa chọn đề tài: “Khảo
sát, tính tốn và kiểm nghiêm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020” để làm
đề tài cho đồ án tốt nghiệp của mình. Đề tài được thực hiện dựa trên cơ sở số liệu của
xe Honda Civic cùng với các tài liệu tham khảo và hướng dẫn tính tốn.
Ngồi các mục đích chính đã được nêu ở trên, thì đề tài cịn giúp bạn đọc hiểu rõ
hơn hệ thống phanh trên ô tô, đặc biệt là hệ thống phanh đĩa dẫn động thủy lực trên ô tô
hiện nay.
Đà Nẵng, ngày 05 tháng 01 năm 2021
Sinh viên thực hiện
Lê Trương Lai
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
1
Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN ƠTƠ
1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài
Hiện nay ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và vận
chuyển hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện
giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Ở nước ta, số người sử dụng ô
tô ngày càng nhiều cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trên
đường ngày càng cao dẫn đến tai nạn giao thơng ngày càng nhiều. Do đó để đảm bảo
tính an tồn vấn đề tai nạn giao thơng là một trong những hướng giải quyết cần thiết
nhất, luôn được quan tâm của các nhà thiết kế và chế tạo ôtô mà hệ thống phanh đóng
vai trị rất quan trọng. Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh 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.
Ðối với sinh viên ngành cơ khí giao thơng việc khảo sát, kiểm ngiệm về hệ thống
phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. Ðó là lý do em chọn đề tài “Khảo sát, tính tốn
và kiểm nghiêm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020”. Ðể giải quyết vấn đề
này thì trước hết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kết cấu các chi tiết, bộ phận
trong hệ thống phanh. Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm
tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin
cậy làm việc với mục đích đảm bảo an tồn chuyển động và tăng hiệu quả chuyển động
của ô tô.
1.2. Công dụng, phân loại, yêu cầu của hệ thống phanh.
1.2.1. Công dụng
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một
tốc độ nào đấy. Ngoài ra hệ thống phanh cũng đảm bảo giữ cố định xe trong thời gian
dừng xe, đặc biệt là khi dừng xe ở đoạn đường dốc. Đối với ô tô, hệ thống phanh là một
trong những hệ thống quan trọng nhất, bởi vì nó đảm bảo cho ơ tơ chuyển động an toàn
ở tốc độ cao, cho phép lái xe điều chỉnh được tốc độ chuyển động hoặc dừng xe trong
tình huống nguy hiểm, nhờ vậy mà nâng cao được năng suất vận chuyển và an tồn cho
người và hàng hóa trong quá trình vận hành xe.
1.2.2. Phân loại
-
Phân loại theo công dụng:
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
2
Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020
+ Hệ thống phanh chính
-
+ Hệ thống phanh dừng
Phân loại theo vị trí đặt cơ cấu phanh
+ Phanh ở bánh xe
+ Phanh ở trục truyền động (sau hộp số)
-
Phân loại theo kết cấu của cơ cấu phanh
+ Phanh guốc
+ Phanh đải
+ Phanh đĩa
-
Phân loại theo phương thức dẫn động
+ Dẫn động phanh bằng cơ khí
+ Dẫn động phanh bằng thuỷ lực
+ Dẫn động phanh bằng khí nén (hơi)
+ Dẫn động phanh liên hợp (thuỷ lực + khí nén)
+ Dẫn động phanh có trợ lực
1.2.3. u cầu
Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của ô tô đảm nhận các chức năng “an
toàn chủ động” vì vậy hệ thống phanh phải thoả mãn các yêu cầu sau đây:
+
Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp
+ Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe ô tô khi phanh
+ Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái
+ Có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm
+ Cơ cấu phanh khơng có hiện tượng tự xiết
+ Cơ cấu phanh phải có khả năng thốt nhiệt tốt
+ Có hệ số ma sát cao và ổn định
+ Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh
ra ở cơ cấu phanh
+ Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền tuổi thọ cao
+ Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng
1.3. Cơ cấu các loại phanh loại đĩa
Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ô tô du lịch (chủ yếu ở các bánh
trước). Gần đây loại phanh này bắt đầu được sử dụng trên một số loại ô tô vận tải và
chở khách.
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
3
Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020
Phanh đĩa có các loại: kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay, vịng ma
sát quay.
Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rãnh thơng gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép
hai kim loại khác nhau. Trên ô tô sử dụng chủ yếu loại đĩa quay dạng hở, ít khi dùng
loại vỏ quay.
Có hai phương án lắp ghép má kẹp: lắp cố định và lắp tùy động kiểu bơi. Phương
án lắp cố định có độ cứng vững cao, cho phép sử dụng lực dẫn động lớn. Tuy vậy điều
kiện làm mát kém, nhiệt độ làm việc của cơ cấu phanh cao hơn.
Hình 1. 1 :Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định.
1-Má phanh;
5- Chốt dẫn hướng;
2.1- Má kẹp cố định;
6- Cần định vị;
3- Piston;
7- Đĩa phanh;
4- Vịng làm kín;
8- Vịng đệm giảm chấn.
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
4
Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020
Để khắc phục có thể dùng kiểu má kẹp tùy động. Má kẹp có thể làm tách hay liền
với xi lanh bánh xe và trượt trên các chốt dẫn hướng cố định. Kết cấu như vậy có độ
cứng vững thấp. Khi các chốt dẫn hướng bị biến dạng, mòn rỉ sẽ làm cho các má phanh
mịn khơng đều, hiệu quả phanh giảm và gây rung động. Tuy vậy nó chỉ có một xi lanh
thủy lực với chiều dài lớn gấp đôi, nên điều kiện làm mát tốt hơn, dầu phanh ít nóng
hơn, nhiệt độ làm việc có thể giảm được 30 ÷50 ˚C. Ngồi ra nó cịn cho phép dịch sâu
cơ cấu phanh vào bánh xe. Nhờ đó giảm được cánh tay địn tác dụng của lực cản lăn đối
với trụ quay đứng của các bánh xe dẫn hướng.
Hình 1. 2 :Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động – xi lanh cố định.
1-Má phanh
5- Chốt dẫn hướng
2-Má kẹp
6- Cần định vị
3-Piston
7- Đĩa phanh;
4-Vịng làm kín
8- Vịng đệm giảm chấn.
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
5
Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020
Hình 1. 3 :Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động – xi lanh bố trí trên má kẹp.
1- Má phanh
4- Vịng làm kín
2- Má kẹp
5- Đường dầu thủy lực
3- Piston
6- Chiều dịch chuyển Piston và má kẹp
7- Chốt dẫn hướng
9- Đĩa phanh
8- Rãnh thơng gió;
- Ưu điểm của cơ cấu phanh đĩa so với cơ cấu phanh trống-guốc
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
6
Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020
+ Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ 0,05 ÷ 0,15 mm nên rất nhạy cảm, giảm
được thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền động.
+ Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mịn đều.
+ Bảo dưỡng đơn giản do khơng phải điều chỉnh khe hở.
+ Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng nên cho phép tăng giá trị của
chúng để đạt hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện
biến dạng của kết cấu. Vì thế phanh đĩa có kích thước nhỏ gọn và dễ bố trí
trong bánh xe.
+ Hiệu quả phanh khơng phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn.
+ Điều kiện làm mát tốt hơn, nhất là với loại đĩa quay.
-
Nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa so với cơ cấu phanh trống-guốc:
+ Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín.
+ Các đĩa phanh loại hở dễ bị oxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh.
+ Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt, xước.
+ Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên
khi động cơ không làm việc hiệu quả dẫn động phanh thấp và khó sử dụng
-
chúng để kết hợp làm phanh dừng.
Đặc điểm kết cấu các chi tiết và bộ phận chính:
+ Đĩa phanh: thường được chế tạo bằng gang. Đĩa đặc có chiều dày 8 - 13 mm.
Đĩa xẻ rãnh thơng gió dày 16 - 25 mm. Đĩa ghép có thể có lớp lõi bằng nhơm
hay đồng cịn lớp mặt ma sát – bằng gang xám.
+ Má kẹp: thường được đúc bằng gang rèn.
+ Các xi lanh thủy lực: được đúc bằng hợp kim nhơm. Để tăng tính chống mịn
và giảm ma sát, bề mặt làm việc của xi lanh được mạ một lớp crôm. Khi xi
lanh được chế tạo bằng hợp kim nhơm, cần thiết phải giảm nhiệt độ đốt nóng
dầu phanh. Một trong các biện pháp để giảm nhiệt độ của dầu phanh là giảm
diện tích tiếp xúc giữa piston với guốc 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 bề mặt
khoảng 12 - 16% diện tích bề mặt đĩa, nên điều kiện làm mát đĩa rất thuận
lợi
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
7
Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020
1.4. Một số nguyên nhân dẫn đến mất phanh và hậu quả
1.4.1. Nguyên nhân
Một trong những nguyên nhân phổ biến nhất của tai nạn “mất phanh” là mất áp
suất dầu phanh. Phanh hoạt động được nhờ áp suất thủy lực bên trong hệ thống. Do đó,
nếu có sự rị rỉ dầu phanh trong đường ống dẫn dầu phanh hay xi lanh phanh thì hệ thống
phanh sẽ khơng có đủ áp lực để thực hiện việc giảm tốc. Khi xảy ra rò rỉ nghiêm trọng,
đèn báo lỗi phanh sẽ sáng lên để cảnh báo cho bạn và chiếc xe sẽ khơng an tồn khi vận
hành trong tình trạng này.
Kiểm tra bình chứa dầu phanh, nếu mực dầu q thấp nghĩa là đã có rị rỉ dầu phanh
nghiêm trọng, cần kiểm tra lại toàn bộ hệ thống phanh để tìm ra nơi bị rị rỉ và khắc phục.
Rị rỉ có nhiều ngun nhân nhưng nếu mực dầu phanh quá thấp chứng tỏ phớt cao su
làm kín trong hệ thống phanh bị vỡ hoặc đường ống dẫn dầu bị gỉ.
Hình 1. 4 : Dầu phanh trong dẫn động thủy lực
Các đường ống phanh được làm bằng đồng và có thể bị ăn mịn nhanh ở một số
chỗ đặc biệt, sau một thời gian sẽ bị mài mòn và có chất lượng kém hơn những chỗ khác
trên ống dầu, do đó dầu phanh sẽ bị rị rỉ và xe có thể bị mất phanh.
Nếu đạp phanh nhưng tác dụng khơng mấy hiệu quả thì có thể là có khơng khí
trong hệ thống. Lúc này cần xả gió hệ thống phanh để loại bỏ các bọt khí. Đơi khi cũng
có thể là do piston bên trong xi lanh chính bị hỏng.
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
8
Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020
Hình 1. 5 : Đèn báo áp suất dầu ở mức thấp
Nguyên nhân khác có thể gây mất phanh là do bộ điều khiển ABS bị lỗi. Do sự rò
rỉ nên áp suất bên trong giảm và không thể truyền hết được áp lực phanh khi đạp phanh.
Chất bẩn bên trong dầu phanh cũng có thể đi vào bộ điều khiển và ngăn không cho van
nạp-xả đóng mở khiến cho phanh bị hỏng.
Hình 1. 6 : Khi bộ điều khiển ABS bị lỗi đèn sẽ cảnh báo
Nguyên nhân mất phanh cũng có thể do tài xế gây ra, đó là đạp phanh liên tục trong
thời gian dài (thường xảy ra khi xe đổ dốc trên đường đèo) làm cho bố phanh bị cháy
dẫn đến phanh hoạt động kém hiệu quả. Để tránh điều này, người lái không nên rà phanh
trong một thời gian dài, thay vào đó có thể sử dụng động cơ để giảm tốc độ của xe (bằng
cách gài về số thấp).
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
9
Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020
Hình 1. 7 : Xe đổ dốc trên đường đèo
1.4.2 Hậu quả
Một số vụ tai nạn không mong muốn liên quan đến mất phanh, mất lái
Hình 1. 8 : Xe buýt mất phanh đâm hang chục xe máy
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
10
Khảo sát, tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS trên xe Honda Civic 2020
Hình 1. 9 : Hiện trường vụ tai nạn xe Container đâm hàng loạt xe máy ở Long An
Phanh là bộ phận giúp xe giảm tốc tiến tới giảm hẳn chuyển động. Tuy nhiên, sau
nhiều vụ tai nạn, câu hỏi thường đặt ra, vì sao phanh mất tác dụng? Do người lái hay do
chất lượng xe?
Về lý thuyết, xe có thể khơng được bảo dưỡng đúng kỳ, gặp lỗi kỹ thuật như thiếu
dầu phanh, dầu đầy trong xi-lanh chính, trục bánh xe bị rơ, khí lọt vào dầu phanh... dẫn
tới tình trạng phanh khơng ăn hoặc mất hoàn toàn tác dụng.
Song đối với người lái xe, thói quen xuống dốc hoặc lên đèo cao, tài xế rà phanh
không đúng kỹ thuật, xuống dốc trôi ga... để giảm tốc độ lại cực kỳ nguy hiểm. Điều
này khiến cho hệ thống má phanh, dầu phanh nóng lên. Nhiệt độ cao có thể làm mềm
gioăng tại xi-lanh dẫn làm dầu phanh thốt ra ngồi khi tài xế đạp phanh. Điều này khiến
hệ thống phanh mất tác dụng hay nói cách khác là mất phanh.
Ðể giải quyết vấn đề này thì trước hết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động,
kết cấu các chi tiết, bộ phận trong hệ thống phanh. Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế,
cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn
hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an tồn chuyển động
và tăng hiệu quả chuyển động của ơ tơ. Chính vì những lí do như vậy nên em đã chọn
đề tài này.
Sinh viên thực hiện: Lê Trương Lai
Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Tụy
11
