Đồ án hệ thống phanh abs ô tô

Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục

NHẪN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG GIÁM KHẢO
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn cơng nghê, giáo dục

LỜI NĨI ĐẦU
Sản xuất ô tô trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành
phương tiện quan trọng về hành khách và hàng hóa cho các ngành kinh tế quốc dân,
đồng thời trở thành phương tiện tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. ngay ở
nước ta số ô tô tư nhân cùng phát triển cùng với sự tăng trưởng kinh tế, mật độ xe
trên đường ngày càng tăng.
Mỹ và Nhật là hai nước sản xuất ô tô nhiều nhất thế giới hàng năm mỗi nước
sản xuất khoảng 12 đến 13 triệu chiếc.
Do mật độ ô tô trên đường ngày càng tăng và tốc độ chuyển động ngày càng
cao cho lên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết hàng đầu luôn
phải quan tâm. ở nước ta chỉ trong hai năm 1998 đến 2000 mỗi năm có 20.000 vụ tai
nạn giao thơng làm 7100 người chết và 30772 người bị thương. Năm 2002 xẩy ra
27420 vụ tai nạn giao thông, làm 12998 người bị chết và hơn 30.000 người bị
thương. Đến năm 2006 có 42000 vụ tai nạn giao thơng làm hơn 20.000 người chết.
Nó khơng những gây thiệt hại lớn về người mà còn gây thiệt hại lớn về tài sản của
nhà nước và của công dân. Một trong những nguyên nhân đó là do con người gây ra
( như lái xe say riệu, mệt mỏi, buồn ngủ....). Do hư hỏng máy móc trục trặc về kỹ
thuật và đương xá qúa xấu.
Trong nguyên nhân hư hỏng máy móc trục trặc kỹ thuật thì tỉ lệ tai nạn giao
thơng do hệ thống phanh là 52.2 % đến 74.4%. Từ số liệu trên thấy rằng tai nạn do hệ
thống phanh chiếm tỉ lệ lớn nhất vì thế mà hiện nay hệ thống phanh càng được cải
tiến, tiêu chuẩn về thiết kế, chế tạo và sử dụng nghiêm ngặt và chặt chẽ nhằm tăng
hiệu quả phanh tính ổn định hướng, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo
an tồn chuyển động của ơ tơ.

Trong những cải tiến đó thì có hệ thống phanh trang bị ABS. No còn được gọi
là hệ thống phanh chống bó cứng bánh là một trong những hệ thống phanh có ưu
điển vượt trội nhất hiện nay. Nó đảm bảo cho người và phương tiện trên các loại
đường làm cho người lái chủ động được tốc độ.
Trong đồ án này của em tìm hiểu về hệ thống phanh, để hiểu rõ về công dụng
và cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống từ đó tìm ra cách sử dụng tốt nhất, cách

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
bảo dưỡng và chuẩn đoán hư hỏng và đưa ra biện pháp sử lý. Do hệ thống ABS mới
được biết đến tại việt nam nên trong quá trình làm đồ án gặp một số khó khăn về tiếp
xúc thực tế và tài liệu tham khảo. Cùng với sự giúp đõ của thầy hướng dẫn Đặng
Tiến Hịa và các thầy trong khoa cơ khí động lực. Mặc dù vậy trong đồ án không
tranh khỏi những thiếu sót chưa thể hồn chỉnh được. Mong các thầy và các bạn góp
ý để đồ án được hồn thiện tốt hơn.
Hà Nội .ngày..tháng 06 năm 2010.
Sinh viên thực hiện
ĐẶNG VĂN MINH
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Hà Nội.Ngày.. tháng 06 năm
2010.
Giáo viên hướng dẫn

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS

Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục

MỤC LỤC
1. Lý do chọn đề tài..........................................................................................2
1. Sự phát triển chung của công nghệ ô tô trên thế giới và Việt Nam................3
Tình hình nghiên cứu chống bó cứng bánh xe ở Việt Nam....8
2. Sự phát triển ứng dụng công nghệ thông tin trong ô tơ,điều khiển các hệ
thống trên ơ tơ.............................................................................................................8
3. Q trình phát triển của hệ thống phanh trên ô tô.........................................8
Chương II. Cơ sở lý thuyết và nghiên cứu..............................................................10
1. Yêu cầu cơ bản đối với hệ thống phanh ô tô...................................................10
2. Các cơ sở lý thuyết của q trình phanh ơ tơ.................................................11
2.1.Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh...............................................................11
2.2. Các chỉ tiêu đánh giá tính ổn định khi phanh.................................................15
2.3.Đặt vấn đề............................................................................................................18
2.4.Hệ số bám.....................................................................................................19
3. Cơ sở lý thuyết phanh ABS..............................................................................19
3.1. Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS (Anti- lock
Bracking System)..............................................................................................19
3.1.2. Sơ lược về nội dung và các thiết bị,mơ hình cơ cấu ABS
ở nước ta thời gian qua ...............................................................................19
3.1.3. Mục tiêu của cơ cấu ABS.................................................................20
4. Quá trình hoạt động hệ thống phanh ABS.....................................................22
4.1. Các trạng thái làm việc của ABS......................................................................23
4.1.2. Trạng thái phanh thường...............................................................................23
4.1.3. Trạng thái giảm áp lực phanh:......................................................................24
4.1.4. Trạng thái giữ áp lực phanh...........................................................................24
4.1.5. Trạng thái tăng áp lực phanh.........................................................................24

4.2. Ưu khuyết điểm của hệ thống phanh ABS.......................................................24
Chương III. Kết cấu và quá trình làm việc của hệ thống phanh ABS.................25
1.Sơ đồ chung của hệ thống phanh ABS.................................................................25
1.1. Các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh ABS.............................................25
1.1.2. Cụm điều khiển điện tử..................................................................................26
1.2. Hệ thống các cảm biến.......................................................................................27
1.2.1. Cảm biến tốc độ bánhxe.................................................................................27
1.2.2. Vị trí các cảm biến tốc độ trên bánh xe.........................................................28
2) Nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ.............................................................30
2.3. Cảm biến gia tốc.................................................................................................30
1.2.4. Cảm biến trọng lực (G)..................................................................................31
1.2.5. Bộ điều khiển thủy lực....................................................................................32
1.3. Bộ điều khiển thuỷ lực thực hiện nhiệm vụ chống trượt lê........................32
1.4. Van điện...............................................................................................................32
1.5. Bơm điện ABS....................................................................................................36
1.7. Nguyên tắc bố trí chung các hệ thống chống hãm cứng trên ơ tơ..................37
2. Các phương án bố trí của hệ thống ABS.........................................................38

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
3.Những hư hỏng thường gặp và phương pháp xác định hư hỏng.......................40
3.2. Những lưu ý khi sửa chữa hệ thống phanh ABS và những hư hỏng thường
gặp và cách khắc phục..............................................................................................41
3.2.1. Những lưu ý trong kiểm tra sữa chữa hệ thông phanh ABS.......................41
3.2.2. Các sự cố thường gặp cho hệ thống phanh ABS..........................................43
3.2.2.1.Các sự cố về điện...........................................................................................43

3.2.2.2. Các sự cố về cơ khí của cảm biến tốc độ....................................................43
3.2.2.3. Bảng hư hỏng và cách khắc phục...............................................................44
3.4 Sửa chữa sự cố của ABS và sự tự chẩn đoán....................................................48
3.5. Cách kiểm tra về điện hệ thống ABS bằng hộp đầu nối.................................50
3.6. Kiểm tra áp suất thủy lực..................................................................................52
3.7. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN CÁC BỘ PHẬN
CỦA HỆ THỐNG ABS BẰNG MÃ ÁNH SÁNG...................................................53
3.7.1. Kiểm tra hệ thống chẩn đoán.........................................................................53
3.7.2. Kiểm tra độ chấp hành ABS:.........................................................................59
3.7.3. Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe.................................................................60
Chương IV. Xây dựng mơ hình hệ thống phanh....................................................61
1...................................................................................................................................69
2. Q trình lựa chọn thiết bị...............................................................................69
3. Q trình lắp mơ hình......................................................................................69
4. Q trình khảo sát quá trình làm việc............................................................69
Chương V. Phần cá nhân thực hiện.........................................................................69

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục

GIỚI THIỆU CHUNG

1. Lý do chọn đề tài
Cơ cấu phanh là cơ cấu an tồn chủ động của ơ tơ, dùng để giảm tốc độ hay dừng và
đỗ ôtô trong những trường hợp cần thiết.
Nền công nghiệp ô tô đang ngày càng phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng

nhanh, mật độ lưu thông trên đường ngày càng lớn. Các xe ngày càng được thiết
kế với công suất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh hơn thì yêu cầu đặt ra với
cơ cấu phanh cũng càng cao và nghiêm ngặt hơn. Một ô tô có cơ cấu phanh tốt,
có độ tin cậy cao thì mới có khả năng phát huy hết cơng suất, xe mới có khả
năng chạy ở tốc độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an tồn và hiệu quả vận
chuyển của ô tô.
10% số vụ tai nạn xảy ra trong trường hợp cần dừng khẩn cấp, tài xế đạp
phanh mạnh đột ngột làm xe bị rê bánh và trượt đi, dẫn đến mất lái. Hệ thống
ABS giúp khắc phục tình trạng này khơng phụ thuộc vào kỹ thuật phanh của
người lái.
Ở VN tai nạn giao thông ngày một gia tăng cả về số vụ và tính chất nguy hiểm
Năm
Số vụ tai nạn

2005
15000

2006
15500

2007
16060

2008
16700

Số người
chết( người )

11200

12300

14600

15740

Số người bị thương(
người )

11840

12140

12410

12780

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
Trên thế giới cũng có nhiều diễn biến hết sức phức tạp,số vụ tai nạn ngày càng tăng
nên tính cấp thiết là phải nâng cao kỹ thuật cho xe cơ giới nói chung và cho ơ tơ nói
riêng
Báo cáo năm 2004 của WHO cho biết mỗi ngày trên thế giới, hơn 3000 người chết do tai
nạn giao thông. Trong số này, cá c nước có thu nhập thấp và trung bình chiếm đến 85%
số ca tử vong. Do tầm quan trọng của hệ thống phanh trên ơ tơ về sự an tồn giao thơng

trong quá trình hoạt động mà việc nghiên cứu để nâng cao kỹ thuật sử lí cho hệ thống
phanh.mà nhà trường đã giao cho em tìm hiểu về hệ thống phanh ABS

2.Bố cục của đồ án.
*Đồ án gồm 5 chương :
- Chương I. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu.
- Chương II. Cơ sở lý thuyết và nghiên cứu
- Chương III. Kết cấu và quá trình làm việc của hệ thống phanh ABS
- Chương IV. Xây dựng mơ hình hệ thống phanh
- Chương V. Phần cá nhân thực hiện

Chương I. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu.
1. Sự phát triển chung của công nghệ ô tô trên thế giới và Việt Nam.
Chiếc xe ô tô chạy bằng động cơ xăng (động cơ Otto) được Karl Benz phát minh ra ở
Đức năm 1885. Mặc dù Karl Benz được công nhận là người sáng tạo ra chiếc ô tô
hiện đại, nhiều kỹ sư người Đức khác cũng đã làm việc để chế tạo ra những chiếc ô
tô khác trong cùng thời gian. Các nhà phát minh đó là: Karl Benz, người được cấp
một bằng sáng chế ngày 29 tháng 1 năm 1886 ở Mannheim cho chiếc ô tô ông chế
tạo năm 1885, Gottlieb Daimler và Wilhelm Maybach ở Stuttgart năm 1886 (cũng là
những nhà phát minh ra chiếc xe mô tô đầu tiên), và năm 1888/89 nhà phát minh
người Đức-Áo Siegfried Marcus ở Viên, mặc dù Marcus không đạt tới giai đoạn thực
nghiệm.
Hoạt hình của động cơ đốt trong bốn kỳNăm 1806 Fransois Isaac de Rivaz, một
người Thuỵ Sỹ, đã thiết kế ra chiếc động cơ đốt trong (hiện nay thỉnh thoảng được
viết tắt là "ICE") đầu tiên. Sau đó, ơng dùng nó để phát triển ra loại phương tiện đầu
tiên trên thế giới chạy bằng động cơ sử dụng một hỗn hợp hydro và oxy để phát ra
năng lượng. Thiết kế này không thành công lắm, cũng giống như trường hợp nhà
phát minh người Anh Samuel Brown, và nhà phát minh người Mỹ, Samuel Morey,
những người đã chế tạo ra những phương tiện có động lực từ các động cơ đốt trong
kềnh càng vào khoảng năm 1826.

Etienne Lenoir đã chế tạo thành công một động cơ đốt trong đứng yên năm 1860, và
trong vòng vài năm, khoảng bốn trăm chiếc như vậy đã hoạt động ở Paris. Khoảng
tới năm 1863, Lenoir đã lắp cái động cơ của ông lên một chiếc xe. Có lẽ động cơ của
nó dùng nhiên liệu từ các bình gas thắp đèn thành phố, và Lenoir đã nói rằng nó
“chạy chậm hơn một người đi bộ, và ln luôn gặp trục trặc”. Trong bằng sáng chế
năm 1860 của mình, Lenoir đã thêm vào một cái chế hồ khí (carburettor), nhờ thế
nhiên liệu lịng có thể được dùng để thay thế cho khí gas, đặc biệt cho các mục đích
chuyển động của phương tiện. Lenoir được cho rằng đã thử nghiệm nhiên liệu lỏng,
như cồn, vào các động cơ đứng n của mình; nhưng khơng có vẻ rằng ơng đã dùng

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn cơng nghê, giáo dục
các động cơ đó để lắp lên xe của mình. Nếu ơng làm thế, chắc chắn ơng khơng dùng
xăng, bởi vì nó chưa tiện dụng vào lúc ấy và bị coi là một sản phẩm phụ bỏ đi.
Cải tiến tiếp sau xảy ra cuối thập kỷ 1860, với Siegfried Marcus, một người Đức làm
việc ở Viên, Áo. Ông đã phát triển ý tưởng sử dụng xăng làm nhiên liệu cho động cơ
đốt trong hai kỳ. Năm 1870, sử dụng một xe đẩy tay đơn giản, ơng đã chế tạo một
phương tiện thơ khơng có chỗ ngồi, thiết bị lái, hay phanh, nhưng nó rất đáng chú ý ở
một điểm: nó là phương tiện lắp động cơ đốt trong đầu tiên trên thế giới sử dụng
nhiên liệu xăng. Nó được đem ra thử nghiệm ở Viên tháng 9, 1870 và bị xếp xó. Năm
1888 hay 1889, ông chế tạo một cái ô tô thứ hai, cái này có ghế ngồi, phanh và thiết
bị lái và được lắp một động cơ đốt trong bốn kỳ do chính ơng thiết kế. Thiết kế này
có thể đã được đem ra thử nghiệm năm 1890. Mặc dù ơng có được các bằng sáng chế
cho nhiều phát minh của mình, ông không bao giờ xin cấp bằng phát minh cho các
thiết kế ở thể loại này.
Động cơ đốt trong bốn thì đã được thu thập tài liệu và đưa ra xin cấp bằng phát minh

vào năm 1862 bởi một người Pháp là Beau de Rochas trong một cuốn sách mỏng và
dài dịng. Ơng đã in khoảng ba trăm bản sách đó và chúng được đem phân phát ở
Paris, nhưng khơng mang lại điều gì, và bằng sáng chế này cũng nhanh chóng hết
hạn sau đó – cịn cuốn sách thì hoàn toàn bị lãng quên. Trên thực tế, sự hiện diện của
nó khơng được biết tới và Beau de Rochas không bao giờ chế tạo một động cơ riêng
biệt.
Đa số các nhà sử học đồng ý rằng Nikolaus Otto người Đức đã chế tạo ra chiếc động
cơ bốn thì đầu tiên dù bằng sáng chế của ông bị bác bỏ. Ơng khơng hề biết gì về bằng
sáng chế hay ý tưởng của Beau de Rochas và hồn tồn tự mình nghĩ ra ý tưởng đó.
Thực tế ơng đã bắt đầu suy nghĩ về khái niệm này năm 1861, nhưng đã bỏ rơi nó cho
tới giữa thập kỷ 1870.
Có một số bằng chứng, dù chưa được xác định, rằng Christian Reithmann, một người
Áo sống ở Đức, đã chế tạo ra một chiếc động cơ bốn thì hồn tồn dựa trên ý tưởng
của mình năm 1873. Reithmann đã thực nghiệm các động cơ đốt trong ngay từ đầu
năm 1852.
Năm 1883, Edouard Delamare-Deboutteville và Leon Malandin nước Pháp đã lắp
một động cơ đốt trong dùng nhiên liệu là một bình khí gas đốt đèn thành phố lên một
chiếc xe ba bánh. Khi họ thử nghiệm thiết bị này, chiếc vịi bình gas bị hở, gây ra một
vụ nổ. Năm 1884, Delamare-Deboutteville và Malandin chế tạo và xin cấp bằng sáng
chế cho một phương tiện thứ hai. Chiếc xe này gồm một động cơ bốn thì dùng nhiên
liệu lỏng lắp trên một cái xe ngựa bốn bánh cũ. Bằng sáng chế, và có lẽ cả chiếc xe,
chứa nhiều cải tiến, và một số cải tiến đó cịn được ứng dụng trong nhiều thập kỷ tiếp
theo. Tuy nhiên, trong lần thử nghiệm đầu tiên, cái khung rời ra, và chiếc xe “rung
lắc và rời ra từng mảnh” theo đúng nghĩa đen, theo lời thuật lại của Malandin. Hai
người này không chế tạo tiếp các xe khác nữa. Dự án kinh doanh của họ hồn tồn
khơng được nhắc tới và bằng sáng chế cũng không được sử dụng. Những kinh
nghiệm và kết quả thực nghiệm của họ bị lãng quên trong nhiều năm sau.
Có lẽ, cuối thập kỷ 1870, một người Italia tên là Murnigotti đã xin cấp bằng phát

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
minh cho ý tưởng lắp đặt một đông cơ đốt trong lên trên một loại phương tiện, dù
khơng có bằng chứng là đã từng chế tạo được một thứ như thế. Năm 1884, Enrico
Bernardi, một người Italia khác đã lắp một động cơ đốt trong lên chiếc xe ba bánh
của con ơng. Dù nó đơn giản chỉ là một thứ đồ chơi, có thể nói rằng về mặt nào đó nó
đã hoạt động khá thành công, nhưng một số người cho rằng động cơ quá yếu để có
thể làm chiếc xe di chuyển được.
Tuy nhiên, nếu tất cả những cuộc thực nghiệm trên không diễn ra, có lẽ sự phát triển
của xe hơi sẽ khơng thể nhanh chóng như vậy bởi vì có nhiều cuộc thực nghiệm
không được biết tới và chúng không bao giờ tiến tới được giai đoạn thử nghiệm. Ơ tơ
dùng động cơ đốt trong thực sự có thể cho là đã bắt đầu ở Đức với Karl Benz năm
1885, và Gottlieb Daimler năm 1889, vì những chiếc xe của họ thành cơng nên họ có
thể đưa vào sản xuất hàng loạt, và họ bị ảnh hưởng lẫn nhau.
Karl Benz
Mẫu của Benz Patent Motorwagen được xây năm 1885Karl Benz bắt đầu xin những
bằng phát minh mới về động cơ năm 1878. Ban đầu ông tập trung nỗ lực vào việc tạo
ra một động cơ hai thì dùng nhiên liệu gas dựa trên thiết kế của Nikolaus Otto về loại
động cơ bốn thì. Một bằng sáng chế về thiết kế của Otto đã bị bác bỏ. Karl Benz
hoàn thành chiếc động cơ của mình vào đêm giao thừa và được cấp bằng phát minh
cho nó năm 1879. Karl Benz chế tạo chiếc ô tô ba bánh đầu tiên của mình năm 1885
và nó được cấp bằng ở Mannheim, đề ngày tháng 1, 1886. Đây là -“chiếc ô tô đầu
tiên được thiết kế và chế tạo theo đúng nghĩa”- chứ không phải là một cái xe ngựa,
tàu, hay xe kéo được chuyển đổi. Trong số những thiết bị mà Karl Benz phát minh
cho xe hơi có chế hồ khí, hệ thống điều chỉnh tốc độ cũng được gọi là chân ga, đánh
lửa sử dụng các tia lửa điện từ một ắc quy, bugi, khớp ly hợp, sang số, và làm mát
bằng nước. Ông đã chế tạo thêm các phiên bản cải tiến năm 1886 và 1887 – đưa vào

sản xuất năm 1888 - chiếc xe đầu tiên trên thế giới được đưa vào sản xuất. Gần hai
nhăm chiếc đã được chế tạo ra trước năm 1893, khi chiếc xe bốn bánh của ông được
đưa ra giới thiệu. Chúng được lắp các động cơ bốn thì theo thiết kế của riêng ơng.
Emile Roger nước Pháp, đã chế tạo các động cơ của Benz dưới bằng phát minh của
ông, và lúc ấy cũng đưa ô tơ của Benz vào dây chuyền sản xuất của mình. Bởi vì
Pháp là nơi có thái độ chấp nhận hơn với những chiếc ơ tơ đầu tiên, nói chung ơ tô
được chế tạo và bán ở Pháp qua Roger nhiều hơn số lượng của Benz lúc ban đầu ở
chính nhà máy của ông ở Đức.
Gottlieb Daimler, năm 1886, lắp động cơ bốn thì của mình lên một chiếc xe ngựa ở
Stuttgart. Năm 1889, ơng chế tạo hai chiếc xe có thể coi là những chiếc ô tô với rất
nhiều cải tiến. Từ 1890 đến 1895 khoảng ba mươi chiếc đã được Daimler và người
trợ lý sáng tạo của ông là Wilhelm Maybach, chế tạo ở cả các xưởng của Daimler hay
tại Hotel Hermann, nơi họ lập ra một phân xưởng sau khi những người hỗ trợ rút lui.
Hai người Đức đó, Benz và Daimler, dường như khơng biết tới cơng việc của nhau
và làm việc độc lập. Daimler chết năm 1900. Trong thời chiến tranh thế giới thứ nhất,
Benz đề xuất hợp tác giữa hai công ty do hai người lập ra, nhưng mãi tới năm 1926
hai công ty mới hợp nhất dưới cái tên Daimler-Benz với cam kết sẽ cùng tồn tại dưới
tên này cho tới tận năm 2000.

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
Năm 1890, Emile Levassor và Armand Peugeot nước Pháp bắt đầu sản xuất hàng loạt
các phương tiện gắn động cơ của Daimler, và từ đó mở ra nền tảng ban đầu cho cơng
nghiệp ơ tô ở Pháp. Chúng đều bị ảnh hưởng từ chiếc Stahlradwagen của Daimler
năm 1889, từng được triển lãm ở Paris năm 1889.
Chiếc ô tô Hoa Kỳ đầu tiên bằng động cơ đốt trong chạy nhiên liệu gas có lẽ đã được

thiết kế năm 1877 bởi George Baldwin Selden ở Rochester, New York, ông đã xin
cấp một bằng sáng chế cho một chiếc ô tô năm 1879. Selden không hề chế tạo một
chiếc ô tô riêng biệt cho tới tận năm 1905, khi ông bị bắt buộc phải làm thế, theo luật.
Selden nhận được bằng phát minh của mình và sau đó kiện Ford Motor Company vì
vi phạm bằng phát minh của mình. Henry Ford hiển nhiên là chống đội lại hệ thống
cấp bằng sáng chế Hoa Kỳ và trường hợp của Selden kiện Ford đã phải đưa lên Toà
án tối cao, toà phán quyết rằng Ford, và bất kỳ người nào khác, tự do chế tạo ô tô mà
không cần trả tiền cho Selden, bởi vì cơng nghệ ơ tơ đã phát triển mạnh từ khi Selden
được cấp bằng và khơng ai cịn chế tạo ơ tơ theo thiết kế của ông ta nữa.
Trong lúc ấy, những cải tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng hơi nước ở
Birmingham, England bởi Lunar Society đã xảy ra. Cũng chính ở nước Anh, thuật
ngữ sức ngựa được đem ra sử dụng lần đầu tiên. Và cũng chính ở Birmingham những
chiếc xe ơ tô bốn bánh chạy bằng dầu được chế tạo lần đầu năm 1895 bởi Frederick
William Lanchester. Lanchester cũng được cấp bằng phát minh ra phanh đĩa tại thành
phố này. Các phương tiện chạy điện được một số nhỏ những công ty chế tạo.
Ford Model T, 1927Bằng sáng chế ô tô đầu tiên ở Hoa Kỳ được trao cho Oliver
Evans năm 1789 cho chiếc "Amphibious Digger" (Máy xúc chạy trên cạn và dưới
nước) của ơng. Nó là một chiếc xà lan dùng động cơ hơi nước được lắp thêm bánh.
Năm Evans trưng bày phương tiện tự hành thành công đầu tiên của mình, nó khơng
chỉ là chiếc xe hơi đầu tiên ở Mỹ mà còn là chiếc xe lội nước đầu tiên, vì khi nó dùng
bánh xe để chạy trên mặt đất, và bánh guồng trên mặt nước. Chiếc xe không mang lại
thành công và bị dỡ ra bán.
Chiếc Benz Motorwagen, chế tạo năm 1885, được trao bằng sáng chế ngày 29 tháng
1, 1886 của Karl Benz là chiếc xe đầu tiên sử dụng động cơ đốt trong. Năm 1888,
diễn ra một đột phá mới trong lĩnh vực xe hơn với lần lái xe lịch sử của Bertha Benz.
Bà đã lái chiếc xe do chồng mình chế tạo vượt khoảng cách hơn 106 km hay năm
mươi dặm. Sự kiện này chứng tỏ khả năng áp dụng vào thực tế của ô tô và gây được
tiếng vang trong dư luận, bà cho rằng đây là sự quảng cáo cần thiết cho phát để thúc
đẩy thêm các phát minh. Chiếc xe của Benz là ôtô đầu tiên được đưa vào sản xuất và
bán thương mại. Lần lái xe lịch sử của Bertha Benz hàng năm vẫn được coi là ngày

lễ tại Đức, với các cuộc diễu hành xe hơi cổ.
Ngày 5 tháng 11, 1895, George B. Selden được trao bằng ságn chế của Hoa Kỳ cho
một động cơ ơ tơ hai thì (Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 549160). Bằng sáng chế này gây
trở ngại nhiều hơn là góp phần phát triển ơtơ ở Mỹ. Các ôtô dùng động cơ hơi nước,
điện và xăng đã cạnh tranh với nhau trong nhiều thập kỷ, cuối cùng động cơ xăng đốt
trong đã giành ưu thế áp đảo trong thập niên 1910.

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục

Ransom E. Olds, người sáng tạo ra Dây chuyền lắp rápDây chuyền sản xuất ô tô lớn
bắt đầu được Oldsmobile đưa ra năm 1902, sau này được Henry Ford phát triển thêm
trong thập kỷ 1910. Kỹ thuật ơ tơ phát triển nhanh chóng, một phần nhờ sự cạnh
tranh lẫn nhau giữa hàng trăm nhà sản xuất nhỏ nhằm giành được sự quan tâm của
thế giới. Những phát triển quan trọng gồm hệ thống đánh lửa và tự khởi động điện
(cả hai đều của Charles Kettering, cho loại xe củaCadillac Motor Company năm
1910-1911), bộ treo độc lập và phanh bốn bánh.
Xe hơi không chỉ đơn thuần là một cơng cụ cơ khí được hồn thiện; kể từ những năm
1920 gần như tất cả đã được sản xuất hàng loạt để đáp ứng nhu cầu thị trường, do
vậy các dự án tiếp thị và sản xuất đáp ứng thị trường thường thống lĩnh việc thiết kế
xe hơi. Chính Alfred P. Sloan là người thiết lập ý tưởng nhiều kiểu xe được sản xuất
bởi một hãng, để người mua có thể "vươn lên" khi họ trở nên giàu lên. Những kiểu
khác nhau này dùng chung một số linh kiện do vậy số lượng sản xuất nhiều sẽ làm
giảm giá thành cho từng mệnh giá khác nhau. Ví dụ, vào năm 1950s, Chevrolet dùng
chung phần trước xe, của, mái xe và của sổ với Pontiac; LaSalle của những năm
1930, bán ra bởi Cadillac, sử dụng những linh kiện cơ khí rẻ hơn được sản xuất bởi

phân xưởng của Oldsmobile.
Tình hình nghiên cứu chống bó cứng bánh xe ở Việt Nam.
Những kết quả nghiên cứu về về hệ thống chống bó cứng bánh xe trên ơ tơ ở
việt nam đến nay cịn rất nhiều hạn chế,chưa có cơng trình chuyên sâu nghiên
cứu tổng thể về hệ thống .Một số cơng trình đã được thực hiện ở Việt Nam
hoặc ở nước ngoài của các tác giả Việt Nam chủ yếu đi sâu vào nghiên cứu
một phần trong hệ thống như hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh
như:
Đề tài: Nghiên cứu hệ thống phanh ABS trên cơ sở hệ thống thử nghiệm
tương đương, thực hiện năm 2005; Đề tài : Mô phỏng hệ dẫn động phanh dầu
sử dụng trợ lực chân không, thực hiện năm 2005; Đề tài: Thiết kế chế tạo mơ
hình hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe, thực hiện năm 2006; Đề tài
“Tổng hợp bộ điều khiển điện tử và mơ phỏng hệ thống phanh
có ABS trên ô tô du lịch” của tác giả anh Vũ. v.v.
Nhìn chung với các hiểu biết chưa nhiều ở nước ta, đề tài mong muốn tham gia
một phần trong mảng nghiên cứu chống trượt quay bánh xe giúp ô tô tăng khả
năng tăng tốc trên đường đặc biệt là đường có hệ số bám thấp. Đây là vấn đề
liên quan đến an tồn giao thơng khi điều kiện đường xá nước ta còn chưa phát
triển và tạo điều kiện cho xe có khả năng tăng tốc tốt khi điều kiện thời tiết xấu.
Để khắc phục những hiện tượng đó, phần lớn các ơ tơ con sang trọng hiện nay

NHĨM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
đều được trang bị hệ thống chống trượt quay bánh xe, gọi tắt là ASR (Traction
Control
System). Tại thị trường ô tô Việt Nam rất ít hãng trang bị hệ thống này trên

ơtơ chỉ có vài hãng như: BMW, GM Daewoo,Toyota.

2. Sự phát triển ứng dụng công nghệ thông tin trong ô tô,điều khiển các hệ
thống trên ơ tơ.
3. Q trình phát triển của hệ thống phanh trên ô tô.
Với sự hiểu biết đơn giản và kinh nghiệm, tránh hiện tượng các bánh xe bị hãm
cứng trong quá trình phanh khi lái xe trên đường trơn trượt, người lái xe đạp phanh
bằng cách nhấn liên tục lên bàn đạp phanh để duy trì lực bám ngăn không cho bánh xe
bị trượt lết và đồng thời có thể điều khiển được hướng chuyển động của xe. Về cơ bản
chức năng của cơ cấu phanh ABS cũng giống như vậy nhưng hiệu quả, độ chính xác
và an toàn cao hơn.
Cơ cấu ABS được sử dụng lần đầu tiên trên các máy bay thương mại vào năm
1949, chống hiện tượng trượt ra khỏi đường băng khi máy bay hạ cánh. Với
cơng nghệ thời đó, kết cấu của cơ cấu ABS cịn cồng kềnh, hoạt động khơng
tin cậy và khơng tác động đủ nhanh trong mọi tình huống. Trong quá trình phát
triển ABS đã được cải tiến từ loại cơ khí sang loại điện và hiện nay là loại điện tử.
Vào thập niên 60, nhờ kỹ thuật điện tử phát triển, các vi mạch điện tử ra đời,
giúp cơ cấu ABS lần đầu tiên được lắp trên ô tô vào năm 1969, sau đó cơ cấu
ABS được nh iều công ty sản suất ô tô nghiên cứu và đưa vào ứng dụng vào
năm 1970. Công ty toyota sử dụng lần đầu tiên cho các xe tại Nhật Bản vào
năm 1971 đây là cơ cấu ABS một kênh điều khiển đồng thời hai bánh sau. Nhưng
phải đến thập niên 80 cơ cấu này mới được phát triển mạnh nhờ cơ cấu điều
khiển kĩ thuật số, vi xử lý thay cho các cơ cấu điều khiển tương tự đơn giản
trước đó.
Lúc đầu cơ cấu ABS chỉ được lắp ráp trên các xe du lịch mới, đắt tiền, được trang
bị theo yêu cầu và theo thị trường. Dần dần cơ cấu này được đưa vào sử dụng
rộng rãi hơn, đến nay ABS gần như trở thành tiêu chuẩn bắt buộc cho tất cả các
loại xe du lịch và cho phần lớn các loại xe hoạt động ở những vùng có đường
băng, tuyết dễ trơn trượt, ngày nay cơ cấu ABS không chỉ được thiết kế trên các
cơ cấu phanh thuỷ lực mà còn ứng dụng rộng rãi trên các cơ cấu phanh khí nén

của các xe tải và xe khách lớn.
Nhằm nâng cao tính ổn định và tính an tồn của xe trong mọi chế độ hoạt động
như khi xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, khi đi vào đường vòng với t ốc độ
cao,khi phanh trong những trường hợp khẩn cấp … Cơ cấu ABS cịn được thiết

NHĨM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
kế kết hợp với nhiều cơ cấu khác.
Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu kiểm soát lực kéo Traction Control (hay ASR)
làm giảm bớt công suất động cơ và phanh các bánh xe để tránh hiện tượng các
bánh xe bị trượt lăn tại chỗ khi xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, bởi điều này
làm tổn hao vơ ích một phần cơng suất của động cơ và mất tính ổn định chuyển
động của ô tô. Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu phân phối lực phanh bằng điện tử
EBD (Electronic Break force Distribution) nhằm phân phối áp suất dầu
phanh đến các bánh xe phù hợp với các chế độ tải trọng và các chế độ chạy của
xe.
Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu BAS ( Break Assist System) làm tăng
thêmựlc
phanh ở các bánh xe để quãng đường phanh là ngắn nhất trong trường hợp phanh
khẩn cấp.
Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu ổn định ô tô bằng điện tử (ESP) khơng chỉ có
tác dụng trong khi dừng xe, mà cịn can thiệp vào cả q trình tăng tốc và
chuyển động quay vịng của ơ tơ, giúp nâng cao hiệu quả chuyển động của ô tô
trong mọi trường hợp.
Ngày nay với sự phát triển vượt bậc và hỗ trợ rất lớn của kĩ thuật điện tử của
ngành điều khiển tự động và các phần mềm tính tốn, lập trình đã cho phép nghiên

cứu và đưa vào ứng dụng các phương pháp điều khiển mới trong ABS như điều
khiển mờ, điều khiển thơng minh, tối ưu hố q trình điều khiển ABS.

Chương II. Cơ sở lý thuyết và nghiên cứu.
1. Yêu cầu cơ bản đối với hệ thống phanh ô tô.
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:
- Làm việc bền vững, tin cậy.
- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp
nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn
cho hành khách và hàng hố.
- Giữ cho ơ tơ máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế.
- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô máy kéo khi phanh.

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn cơng nghê, giáo dục
- Khơng có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và
khi quay vòng.
- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điều
kiện sử dụng.
- Có khả năng thốt nhiệt tốt.
- Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay địn
điều khiển nhỏ.
- Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ
thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh là:
Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở tất

cả mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là
phanh chân.
Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính
hỏng.
Phanh dừng: Cịn gọi là phanh phụ, dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại
chổ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng
tay đòn nên gọi là phanh tay.

Ngồi ra cịn có phanh chậm dần: Trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như xe
tải, trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách- lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở
vùng đồi núi,thường xuyên phải chuyển động lên xuống các dốc dài cịn phải có loại
phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để.
Phanh liên tục, giữ cho tốc độ của ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho
phép khi xuống dốc.
Để giảm dần tốc độ của ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn.
Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của
nhau. Nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận điều khiển và dẫn động độc lập.
Ngoài ra, để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính cịn được phân thành
các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dịng cịn lại vẫn làm việc
bình thường.
Để có hiệu quả phanh cao:

NHĨM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
- Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.
- Phân phối mơ men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn

bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh. Muốn vậy, lực phanh trên các bánh xe phải tỷ
lệ thuận với phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên chúng.
- Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động
khí nén hoặc bơm thuỷ lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe cói trọng lượng
tồn bộ lớn.
2. Các cơ sở lý thuyết của q trình phanh ơ tơ.
Tính năng phanh hay chất lượng q trình phanh được định lượng thơng qua 2 nhóm
chỉ tiêu : Hiệu quả phanh và Tính ổn định khi phanh.
Hiệu quả phanh đánh giá mức độ giảm tốc độ của ôtô khi người lái tác động lên cơ
cấu điều khiển phanh trong trường hợp phanh khẩn cấp.
Tính ổn định khi phanh đánh giá khả năng duy trì quỹ đạo của ôtô theo ý muốn của
người lái trong quá trình phanh.

2.1.Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh.
gia tốc chậm dần lớn nhất jmax , quảng đường phanh nhỏ nhất Smin và lực phanh hoặc
lực phanh riêng. Để đánh giá hiệu quả phanh có thể dung một trong những chỉ tiêu
sau: thời gian phanh nhỏ nhất tmin ,
a) Thời gian phanh
Thời gian phanh là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh.
Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt.
Trong trường hợp tổng quát ta có :

dt 

dv
jp

v2

dv

t p 
j
v1 p
Trong trường hợp phanh khẩn cấp :

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục

dt 

dv
j p. max



j
dv
 g

v1

t p. min

j
j
  .dv 

 v1  v2 

.
g


g
v2

(2.1)

Khi ô tô phanh đến lúc dừng hẳn thì v2= 0, do dó:

tmin 

v1. j

(2.2 )

 .g

trong đó :
v1 - vận tốc của xe tại thời điểm bắt đầu phanh,
v2 - vận tốc của xe tại thời điểm kết thúc phanh.
Công thức (2.2) cho thấy, thời gian phanh sẽ dài khi vận tốc bắt đầu phanh lớn,
thời gian phanh sẽ ngắn khi hệ số bám lớn. Thời gian phanh trong trường hợp ly hợp
vẫn đóng (j > 1) thì thời gian phanh sẽ dài hơn so với trường hợp mở ly hợp.
b ) Gia tốc chậm dần phanh :
Gia tốc chậm dần đều khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh
giá chất lượng phanh và là đại lượng đặc trưng cho mức độ giảm tốc độ của ơtơ trong

q trình phanh. Khi phân tích các lực tác dụng lên ơtơ, có thể viết phương trình cân
bằng lực kéo khi phanh ôtô như sau:

Pj Pp Pf  P  P Pi

( 2.3 )

Trong đó: Pj : Lực quán tính sinh ra khi phanh ơtơ.
Pp: Lực phanh sinh ra ở các bánh xe.
Pf: Lực cản lăn.
Pω: Lực cản không khí.
Pi: Lực cản lên dốc.
Pη: Lực để thắng tiêu hao cho ma sát cơ khí.

NHĨM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
Thực nghiệm chứng tỏ rằng các lực cản lại chuyển động của ơtơ có giá trị rất bé
so với lực phanh. Vì thế có thể bỏ qua các lực cản Pf ; Pω ; Pη và khi phanh trên
đường nằm ngang có phương trình:
Pj = P p
Khi đó lực phanh lớn nhất Pp max sinh ra tại bánh xe được xác định theo biểu
thức :

Pp max = Pj max
Theo điều kiện bám nên ta có : Pp max  P G

 .G 

 j .G
. j p max
g

nên ta có:
( 2.4 )

Trong đó:
j

: Hệ số tính đến ảnh hưởng của các trọng khối quay của ôtô.

jpmax: Gia tốc chậm dần khi phanh.
g: Gia tốc trọng trường.
Từ biểu thức (2.4) có thể xác định gia tốc chậm dần cực đại khi phanh:

 .G
j p max 
j

(2.5)

Nhận xét: Để tăng gia tốc chậm dần khi phanh cần phải giảm hệ số

j

. Vì

vậy khi phanh đột ngột người lái cần tắt ly hợp để tách động cơ ra khỏi hệ thống
truyền lực lức đó δj sẽ giảm còn jpmax tăng. Gia tốc chậm dần cực đại khi phanh còn
phụ thuộc vào hệ số bám  của lốp với mặt đường (mà giá trị của hệ số bám lớn nhất
 max 0,75 0,8 trên đường nhựa tốt)

c ) Quãng đường phanh :
Quãng đường phanh (Sp) là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng
phanh của ôtô. Vì vậy trong tớnh năng kỹ thuật của ơ tơ, các nhà chế tạo 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, dễ dàng tạo điều kiện cho người lái xe xử lý tốt trong khi phanh
ôtô trên đường.

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
Để xác định quãng đường phanh nhỏ nhất, có thể sử dụng biểu thức sau:

j p. max 

dv  g

dt
j

Rồi nhân cả 2 vế phương trình trên với dSp ta có :

dv
 g
dS p 
dS p
dt
j
hay

v dv 

 g
dS p
j

v2



S p. min   j v dv  j  v12  v22
 g
2 g
v1





Khi phanh ơtơ đến dừng hẳn thì v2 = 0, ta có:

S p. min 

j
v12
2 g

(2.6 )

Từ biểu thức trên ta thấy quãng đường phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào:
- Vận tốc chuyển động của ôtô lúc bắt đầu phanh v1.
- Hệ số bám  .
- Hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng quay δj .
Muốn giảm quãng đường phanh thì ta cần phải giảm δi. Vì vậy nếu người lái
cắt ly hợp trước khi phanh thì quãng đường phanh sẽ ngắn hơn. Ta thấy ở biểu thức
trên Smin phụ thuộc vào hệ số bám, mà hệ số bám phụ thuộc vào tải trọng tác dụng
lên bánh xe.
Do vậy Smin phụ thuộc vào trọng lượng toàn bộ của ơtơ G.
Ta có đồ thị thể hiện sự thay đổi của quãng đường phanh nhỏ nhất theo vận tốc
bắt đầu phanh v1 và theo giá trị hệ số bám như sau:

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
S

p

[ m

]

120

80

40

0
5 ,5

1 1 ,1

1 6 ,6

2 2 ,2 v

1

[m /s]

H. 2.1. Đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhất theo tốc độ bắt đầu
phanh v1 và hệ số bám
Từ đồ thị thấy rằng: Ở vận tốc bắt đầu phanh v1 càng cao thì quãng đường
phanh S càng lớn vì quãng đường phanh phụ thuộc bậc 2 vào v1 và hệ số bám càng
cao thì quãng đường phanh S càng giảm.
d) Lực phanh và lực phanh riêng:
Lực phanh và lực phanh riêng cũng là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh.
Chỉ tiêu này được dùng thuận lợi nhất là khi thử phanh ôtô trên bệ thử. Lực phanh

sinh ra ở bánh xe được xác định theo biểu thức sau:

Pp 

Mp

r

( 2.7 )

b

Trong đó: Pp là lực phanh của ơtơ.
Mp là mơ men của các cơ cấu phanh

NHĨM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
Và rb là bán kính làm việc trung bình của bánh xe.
Lực phanh riêng P là lực phanh được tính trên một đơn vị trọng lượng tồn bộ
G của ơtơ:

P

Pp
G

(2.8 )

Lực phanh riêng P lớn nhất khi lực phanh Pp cực đại :

P. max 

Pp max  G


G
G

( 2.9 )

Khi đánh giá chất lượng phanh của ơtơ có thể sử dụng một trong bốn chỉ tiêu
trên. Trong đó quãng đường phanh là đặc trưng nhất, vì nó cho phép người lái hình
dung được vị trí xe sẽ dừng trước một chướng ngại vật mà họ phải xử lý để tránh
khỏi xẩy ra tai nạn khi người lái phanh ở một vị trí nào đấy. Do đó chỉ tiêu này
thường dùng để đánh giá hiệu quả tác động của phanh. Lực phanh và lực phanh riêng
thuận lợi khi đánh giá chất lượng phanh trên bệ thử.

2.2. Các chỉ tiêu đánh giá tính ổn định khi phanh
Tính ổn định phanh là khả năng đảm bảo quỹ đạo chuyển động của ôtô theo ý
muốn của người lái trong quá trính phanh. Tính ổn định khi phanh được đánh giá
bằng 2 chỉ tiêu: Góc quay khi phanh (p) và hành lang phanh (Bp).
1) Góc quay khi phanh (p)

Trong q trình phanh ơtơ thì trục dọc của ơtơ bị nghiêng đi một góc  nào
đấy so với hướng của quỹ đạo đang chuyển động. Đó là do tổng các lực phanh sinh
ra ở các bánh xe bên phải khác với tổng các lực phanh sinh ra ở các bánh xe bên trái

và tạo thành mômen quay vũng Mq quanh trục thẳng đứng Z đi qua trọng tâm A của
ôtô .

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục

H. 2.2. Sơ đồ lực tác dụng lên ôtô khi phanh mà bị quay ngang
Khi phanh mà ơtơ bị quay đi một góc q mức quy định sẽ ảnh hưởng đến an
toàn chuyển động trên đường. Vậy tính ổn đinh khi phanh là khả năng ôtô giữ được
quỹ đạo chuyển động như ý muốn của người lái trong q trình phanh.
Giả sử ơtơ chuyển động theo hướng trục X nhưng sau khi phanh ôtô bị lệch đi
một góc . Trong khi phanh thì ở các bánh xe bên phải có các lực phanh Fp.ph1 ở trục
trước và Fp.ph2 ở trục sau, còn các bánh xe bên trái có các lực phanh Fp.tr1 ở trục trước
và Fp.tr2 ở trục sau.
Tổng các lực phanh ở các bánh xe bên phải là:
Fp.ph = Fp.ph1 + Fp.ph2

(2.10)

Tổng các lực phanh ở các bánh xe bên trái là :
Fp.tr = Fp.tr1 + Fp.tr2

(2.11)

Giả sử rằng tổng các lực phanh bên phải Fp.ph lớn hơn tổng các lực phanh bên
trái Fp tr thì ơtơ quay vịng theo chiều mũi tên như hình vẽ quanh trọng tâm A của ơtơ.

mơmen quay vịng Mq được xác định theo biểu thức:

NHĨM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục

B
B
M q Fp. ph  Fp.tr  Fp. ph  Fp.tr .
2
2

(2.12 )

Do có sự ma sát giữa bánh xe và mặt đường cho nên khi xuất hiện mơmen
quay vịng Mq thì các bánh xe ở trục trước sẽ có phản lực Ry1 tác dụng từ mặt đường
theo phương ngang và ở các bánh xe sau sẽ có phản lực Ry2 tác dụng.
Phương trình chuyển động của ôtô đối với trọng tâm A được viết
dưới dạng sau :

I Z . M q  R y1.a  R y 2 .b

( 2.13 )

Vì ơtơ bị xoay đi một góc  tức là mơmen quay vịng lớn hơn rất nhiều so với
các mômen khác do các lực Ry1 và Ry2 sinh ra, để đơn giản bớt ta có thể viết lại như
sau:

I Z . M q

hoặc  

Mq

( 2.14 )

IZ

Với: Iz – mơmen qn tính của ôtô quanh trục Z đi qua trọng tâm A
lấy tích phân hai lần phương trình (2.14) ta được :



Mq
2I Z

t2 C

( 2.15 )

Với: t- thời gian phanh
Để tìm giá trị của C ta sử dụng điều kiện ban đầu khi t=0 thì =0 và đưa vào
phương trình ( 2.15) ta có C=0. Từ đó rút ra được biểu thức cuối cùng để xác định
góc lệch  do mơmen quay vịng gây nên. Mà mômen này là do sự chênh lệch lực
phanh bên phải và bên trái gây nên:



Mq
2I Z

t2

(2.16)

Qua biểu thức trên ta thấy  tỷ lệ thuận với Mq, với bình phương thời gian
phanh t và tỷ lệ nghịch với mơmen qn tính Iz của ơtơ quanh trục Z đi qua trọng
tâm của nó. Theo yêu cầu của nhà chế tạo thì khi ơtơ xuất xưởng thì phải bảo đảm

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
lực phanh ở các bánh xe trên cùng một trục là như nhau và độ chênh lệch lực phanh ở
các bánh xe trên cùng một trục không vượt quá 15% so với giá trị lực phanh cực đại
ở các bánh xe ở trục này.
Giả sử rằng các bánh xe ở phía bên phải có lực phanh lớn nhất Fp.ph max theo
điều kiện bám giữa bánh xe với mặt đường, thì lực phanh thấp nhất giữa các bánh xe
ở phía bên trái cho phép là:
Fp.tr.min=0.85.Fp.ph max

(2.17)

Lúc này mômen cực đại Mq.max được xác đinh như sau:

M q max  Fp. ph. max  Fp.tr . min 

B
2

Hay:

M q max  F p. ph. max  0,85.Fp. ph. max 

Từ đó ta có :

M q. max 0,075..B.Fp. max

B
2
( 2.18 )

Lấy giá trị Mq.max từ biểu thức (2.18) thay vào biểu thức (2.16) ta tìm được góc
lệch cực đại max:

 max

0,075.B.F ' p. max 2

t
2.I Z

( 2.19 )

Ở biểu thức (2.19) thành phần Fp.max cần phải hiểu là lực phanh cực đại ở một phía

(có thể bên trái hay bên phải) tuỳ theo điều kiện bám.
Lực phanh cực đại:

G
F ' p. max   max
2

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

( 2.20 )

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS


Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục
Thay giá trị của biểu thức (2.19) vào (2.20) cuối cùng ta biểu thức xác định

max sau đây:

 max

B.G.t 2
0,019
 max
IZ

( 2.21

Góc lệch cực đại max cho phép khi phanh không vượt quá 8 hoặc khi phanh
thì ơtơ khơng vượt ra ngồi hành lang có chiều rộng 3,5m.

2.3.Đặt vấn đề.

Một vấn đề lớn và cũng là bài toán quan trọng cần phải giải quyết đối với hoạt
động
của cơ cấu phanh, đó là khi ơ tơ phanh gấp hay phanh trên các loại đường có
hệ số bám thấp như đường trơn, đường đóng băng, tuyết thì dễ xảy ra hiện
tượng sớm bị hãm cứng bánh xe, tức hiện tượng bánh xe bị trượt lết trên đường
khi phanh. Khi đó quãng đường phanh sẽ kéo dài hơn, tức hiệu quả phanh thấp
đi, đồng thời dẫn đến tình trạng mất ổn định và khả năng điều khiển của xe. Nếu
các bánh trước bị hãm cứng sẽ làm cho xe không thể chuyển hướng theo sự điều
khiển được, nếu các bánh sau bị hãm cứng do sự khác nhau về hệ số bám giữa
bánh trái và bánh phải với mặt đường nên làm cho đuôi xe bị lạng, xe bị trượt
ngang và chuyển động lệch hướng so với trước lúc bắt đầu phanh. Trong trường
hợp xe phanh khi quay vòng, hiện tượng trượt ngang của các bánh xe dễ dẫn
tới hiện tượng quay vòng thiếu hay quay vòng thừa làm mất tính ổn định khi
xe quay vịng.
Để giải quyết bài tốn về vấn đề hiệu quả và tính ổn định khi phanh, phần lớn các
xe
ô tô hiệ n nay đều trang bị cơ cấu chống hãm cứng bánh xe khi phanh, tức là
chống hiện tượng trượt lết của bánh xe, gọi là “Anti-Lock Braking System’’
và thường được viết và gọi tắt là ABS.
Cơ cấu ABS hoạt động chống hãm cứng bánh xe khi phanh bằng cách điều
khiển thay đổi áp suất dầu tác dụng lên các xylanh bánh xe để ngăn khơng cho
nó bị hãm cứng khi phanh trên đường trơn hay khi phanh gấp, đảm bảo tính hiệu
quả và tính ổn định của ơ tơ trong q trình phanh.
Hệ số bám và lực bám có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo an toàn
chuyển động của ơ tơ, nó có liên quan chặt chẽ đến tính chất động lực học của ô
tô, đến hiệu quả phanh và độ ổn định khi phanh, tính năng dẫn hướng … Cơ
cấu ABS được thiết kế dựa trên cơ sở phân tích và xử lý đã đạt được các giá trị

NHÓM SINH VIEN THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH ABS