ĐỒ ÁN KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE ISUZU D - MAX LS 2002

Mã đồ án	OTTN000000022
Đánh giá:	5.0
Mô tả đồ án	Đồ án có dung lượng 350MB. Bao gồm đầy đủ các file như: File bản vẽ cad 2D (Bản vẽ tổng thể xe ISUZU, bản vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh, bản vẽ dẫn động phanh, bản vẽ sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh, bản vẽ kết cấu xylanh chính và bầu trợ lực, bản vẽ kết cấu phanh trước và phanh sau, bản vẽ sơ đồ các cơ cấu phanh đĩa, bản vẽ đặc tính phanh, bản vẽ chèn thuyết minh...); file word (Bản thuyết minh, nhiệm vụ đồ án, bản trình chiếu Powerpoint…). Ngoài ra còn cung cấp rất nhiều các tài liệu chuyên ngành, các tài liệu phục vụ cho thiết kế đồ án, các video mô phỏng........... KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE ISUZU D - MAX LS 2002.
Giá:	850,000 VND

Nội dung tóm tắt

MỤC LỤC

MỤC LỤC..................................................................................................1

MỞ ĐẦU...................................................................................................2

1. Tổng quan......................................................................................................................... 3

1.1. Mục đích, ý nghĩa đề tài ............................................................................................. 3

1.2. Lý thuyết về hệ thống phanh trên ô tô....................................................................... 3

1.2.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại................................................................................ 3

1.2.2. Kết cấu hệ thống phanh chính................................................................................. 6

1.2.2.1. Cơ cấu phanh.......................................................................................................... 6

1.2.2.2. Các loại dẫn động phanh....................................................................................... 16

1.3. Giới thiệu tổng thể xe ISUZU D-MAX...................................................................... 25

1.3.1. Sơ đồ tổng thể............................................................................................................ 25

1.3.2. Động cơ....................................................................................................................... 26

1.3.3. Hệ thống lái................................................................................................................ 27

1.3.4. Hệ thống treo............................................................................................................. 27

1.3.5. Hệ thống truyền lực................................................................................................... 28

2. Hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX.................................................................... 29

2.1. Cơ cấu phanh................................................................................................................ 29

2.1.1. Cơ cấu phanh trước................................................................................................... 30

2.1.2. Cơ cấu phanh sau...................................................................................................... 31

2.2. Dẫn động phanh.......................................................................................................... 32

2.2.1. Dẫn động thủy lực..................................................................................................... 32

2.2.2. Bộ phận trợ lực chân không..................................................................................... 33

2.3. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống ABS....................................................... 37

2.3.1. Sơ lược về ABS........................................................................................................... 37

2.3.2. Sơ đồ của hệ thống ABS trên xe Isuzu D-max....................................................... 44

2.3.3. Nguyên lý làm việc.................................................................................................... 44

2.4. Bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD).................................................................... 48

3. Tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX ........................ 49

3.1. Xác định momen phanh yêu cầu................................................................................ 49

3.1.1. Ðối với cơ cấu phanh trước..................................................................................... 51

3.1.2. Ðối với cơ cấu phanh sau......................................................................................... 51

3.2. Xác định momen mà cơ cấu phanh có thể sinh ra.................................................. 52

3.2.1. Đối với cơ cấu phanh trước..................................................................................... 52

3.2.2. Đối với cơ cấu phanh sau......................................................................................... 54

3.3. Lực tác dụng lên bàn đạp phanh............................................................................... 57

3.4. Tính toán các chỉ tiêu phanh...................................................................................... 59

3.4.1. Gia tốc chậm dần khi phanh.................................................................................... 59

5.4.2. Thời gian phanh......................................................................................................... 60

5.4.3. Quãng đường phanh................................................................................................. 61

4. Các hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống phanh xe ISUZU D-MAX.......... 62

4.1. Những công việc bảo dưỡng cần thiết...................................................................... 64

4.2. Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính................................................... 64

4.3. Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX.................................. 65

4.3.1. Kiểm tra tổng hợp khi xe đứng................................................................................ 65

4.3.2. Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy................................................................................ 66

4.4. Kiểm tra ABS................................................................................................................. 66

4.4.1. Kiểm tra hệ thống chẩn đoán.................................................................................. 67

4.4.2. Kiểm tra bộ chấp hành............................................................................................. 73

4.4.3. Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh................................................................................ 74

5. Kết luận............................................................................................................................. 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................. 76

MỞ ĐẦU

Sản xuất ôtô trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ôtô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và 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 ôtô tư nhân cũng đang phát triển cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ôtô lưu thông trên đường ngày càng cao. Do mật độ ôtô trên đường ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng cao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết luôn phải quan tâm.

Ở nước ta, số vụ tai nạn giao thông đang trong tình trạng báo động. Theo tài liệu thống kê. Năm 2013 cả nước để xảy ra 14.442 vụ tai nạn giao thông làm chết hơn 11.449 người chết và bị thương xấp xỉ 10.633 người.

Đối với sinh viên ngành ôtô việc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. để 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 toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển củaôtô. Đó là lý do em được giao và nhận đề tài làm đồ án tốt nghiệp với đề tài “KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE ISUZU D-MAX LS 2002”. Làm đề tài đồ án tốt nghiệp.

1. Tổng quan:

1.1. Mục đích, ý nghĩa đề tài:

Sản xuất ô tô trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và 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 ô tô tư nhân cũng đang phát triển cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trên đường ngày càng cao.

Do mật độ ôtô trên đường ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng cao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết luôn phải quan tâm.

Ở nước ta, số vụ tai nạn giao thông đang trong tình trạng báo động. Theo thống kê của các nước thì trong tai nạn giao thông đường bộ 60 ÷ 70 % do con người gây ra 10 ÷ 15 % do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật và 20 ÷ 30% là do đường sá quá xấu. Trong nguyên nhân do hư hỏng máy móc, trục trặc về kỹ thuật thì theo thống kê cho thấy tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn (52 ÷ 75%). 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 thông việc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. 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 toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ô tô. Ðó là lý do em chọn đề tài “KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE ISUZU D - MAX LS 2002”.

Hệ thống phanh xe ISUZU D-MAX LS 2002 là hệ thống phanh dẫn động thủy lực có sử dụng ABS. Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề tìm hiểu kết cấu và nguyên lý hoạt động của các chi tiết trong hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh, ngoài ra em còn tìm hiểu về các nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục các hư hỏng.

Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung nhất để giúp người sử dụng tự tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, cũng như cách khắc phục các hỏng hóc nhằm sử dụng và bảo dưỡng hệ thống phanh một cách tốt nhất để đảm bảo an toàn cho người và tài sản.

1.2. Lý thuyết về hệ thống phanh:

1.2.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại:

1.2.1.1. Công dụng:

Hệ thống phanh dùng để:

- Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho dến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó.

- Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.

Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng. Nó đảm bảo cho ô tô máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc. Nhờ thế ô tô máy kéo mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển.

1.2.1.2. Yêu cầu:

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 hóa.

- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế.

- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển khi phanh.

- Không 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 dịnh trong mọi điều kiện sử dụng.

- Có khả năng thoát nhiệt tốt.

- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn 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:

- Phanh làm việc: phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn được gọi là phanh chân.

- Phanh dữ trữ: dùng phanh ô tô máy kéo khi phanh chính hỏng.

- Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn nên còn được gọi là phanh tay.

- 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, trọng lượng lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải có loại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để:

+ Phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc.

+ Để giảm dần tốc độ 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 là điều khiển và dẫn động độc lập.

Ngoài ra còn để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bình thường.

Để có hiệu quả phanh cao:

- Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.

- Phân phối mômen 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 mặt 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 thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng lượng lớn.

Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính: gia tốc chậm dần và quãng đường phanh.Ngoài ra cũng có thể sử dụng các chỉ tiêu khác, như: lực phanh hay thời gian phanh.

Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng hiệp hội qui định riêng dựa vào nhiều yếu tố, như: nguồn gốc và chủng loại các ô tô đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bị kiểm tra…

Đối với hệ thống phanh chính, giá trị các chỉ tiêu được cho tương ứng với ba dạng thử khác nhau, [4]:

-Thử “O”: Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh còn nguội và thường tiến hành cho hai trường hợp: động cơ được tách và không tách khỏi hệ thống truyền lực.

-Thử “I”: Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh đã làm việc nóng lên. Dạng thử này bao gồm hai giai đoạn:

+ Thử sơ bộ: Để cho các cơ cấu phanh nóng lên.

+ Thử chính: Để xác định hiệu quả phanh.

-Thử “II”: Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi ô tô máy kéo chuyển động xuống các dốc dài.

Khi phanh bằng phanh dữ trữ hoặc bằng các hệ thống khác thực hiện chức năng của nó, gia tốc chậm dần cần phải đạt 3m/s² đối với ô tô khách và 2,8m/s² đối với ô tô tải.

Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lực phanh thực tế mà các cơ cấu phanh của nó tạo ra. Khi thử (theo cả hai chiều: đầu xe hướng xuống dốc và ngược lại) phanh dừng phải giữ được ô tô máy kéo chở đầy tải và động cơ tách khỏi hệ thống truyền lực, đứng yên trên mặt dốc có độ nghiêng không nhỏ hơn 25%.

Hệ thống phanh chậm dần phải đảm bảo cho ô tô máy kéo khi chuyển động xuống các dốc dài 6km, độ dốc 7%, tốc độ không vượt quá 30±2 km/h, mà không cần sử dụng các hệ thống phanh khác. Khi phanh bằng phanh này, gia tốc chậm dần của ô tô máy kéo thường đạt khoảng 0,6÷2,0 m/s².

Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái được cảm giác, điều khiển được đúng cường độ phanh, dẫn động phanh cần phải có cơ cấu đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe. Đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh.

Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển cảu ô tô máy kéo khi phanh, sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện sau:

-Lực phanh trên các bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% lực phanh lớn nhất.

-Không xảy ra hiện tượng khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì: các bánh xe trước trượt sẽ làm cho ô tô máy kéo bị trượt ngang; các bánh xe sau trượt có thể làm ô tô máy kéo mất tính điều khiển, quay đầu xe. Ngoài ra các bánh xe bị trượt còn gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám.

Để đảm bảo yêu cầu này, trên ô tô máy kéo hiện đại người ta sử dụng các bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking System-ABS).

1.2.1.3. Phân loại:

- Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh, phanh chia ra các loại: phanh bánh xe và phanh truyền lực.

- Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra: phanh guốc, phanh đĩa và phanh dải.

- Theo loại dẫn động, phân chia ra: phanh cơ khí, phanh thủy lực, phanh khí nén, phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau).

Hình 1-1 Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính

a-Phanh trống-guốc; b-Phanh đĩa; c- Phanh dải.

1.2.2. Kết cấu hệ thống phanh chính:

Để thực hiện nhiệm vụ của mình, hệ thống phanh luôn phải có hai phần kết cấu chính sau:

- Cơ cấu phanh: là bộ phận trực tiếp tạo lực cản. Trong quá trình phanh động năng của ô tô máy kéo được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường.

- Dẫn động phanh: để điều khiển các cơ cấu phanh.

1.2.2.1. Cơ cấu phanh:

Là bộ phận trực tiếp tạo lực cản và làm việc theo nguyên lý ma sát, kết cấu cơ cấu phanh bao giờ cũng có hai phần chính là: các phần tử ma sát và cơ cấu ép.

Ngoài ra cơ cấu phanh còn có một số bộ phận phụ khác, như: bộ phận điều chỉnh khe hở giữa các bề mặt ma sát, bộ phận để xả khí đối với dẫn động thủy lực…

Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: trống-guốc,đĩa hay dải. Mỗi dạng có đặc điểm kết cấu riêng biệt.

Loại trống-guốc:

Thành phần cấu tạo:

Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất. Cấu tạo gồm:

- Trống phanh: là một trống quay hình trụ gắn với may ơ bánh xe.

- Các guốc phanh: trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh).

- Mâm phanh: là một đĩa cố định, bắt chặt với dầm cầu. Là nơi lắp đặt và định vị hầu hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh.

- Cơ cấu ép: khi phanh, cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực ma sát phanh bánh xe lại.

- Bộ phận điều chỉnh khe hở và xả khí (chỉ có đối với dẫn động thủy lực).

Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá:

Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh (Hình 1-2). Các sơ đồ này khác nhau ở chỗ:

- Dạng và số lượng cơ cấu ép.

- Số bậc tự do của các guốc phanh.

- Đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép.

Và do vậy khác nhau ở:

- Hiệu quả làm việc.

- Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc.

- Giá trị các lực tác dụng lên ổ trục của bánh xe.

- Mức độ phức tạp của kết cấu.

Hiện nay, đối với hệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhất là các sơ đồ trên hình 1-3a và 1-3b. Tức là sơ đồ với loại guốc phanh một bậc tự do, quay quanh hai điểm quay cố định đặt cùng phía và một cơ cấu ép. Sau đó là đến các sơ đồ trên hình 1-3c và 1-3d.

Để đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta sử dụng ba chỉ tiêu riêng, đặt trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là tính thuận nghịch, tính cân bằng và hệ số hiệu quả.

- Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mômen phanh do nó tạo ra không phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức chiều chuyển động của ô tô máy kéo.

- Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực tác dụng từ guốc phanh lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ lên cụm ổ trục của bánh xe.

- Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa momen phanh tạo ra và tích

của lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh.

Sơ đồ tác dụng lên các guốc phanh trên hình 1-3 là sơ đồ biểu diễn đã được đơn giản hóa nhờ các giả thiết sau:

- Các má phanh bố trí đối xứng với đường kính ngang của cơ cấu.

- Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (fN) đặt ở giữa vòng cung của má phanh trên bán kính r_t.

Từ sơ đồ ta thấy rằng:

- Lực ma sát tác dụng lên các guốc trước (tính theo chiều chuyển động của xe) có xu hướng phụ thêm với lực dẫn động, ép guốc phanh vào trống phanh, nên các guốc này được gọi là guốc tự siết.

- Đối với các guốc sau, lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép, nên các guốc này được gọi là guốc tự tách. Hiện tượng tự tách và tự siết là một đặc điểm đặc trưng của cơ cấu phanh guốc.

Sơ dồ trên hình 1-3a có cơ cấu ép cơ khí, dạng cam đối xứng. Vì thế độ dịch chuyển của các guốc luôn bằng nhau, và bởi vậy áp lực tác dụng lên các guốc và mômen phanh do chúng tạo ra có giá trị như nhau:

N₁=N₂=N và M_P1=M_P2=M

Do hiện tượng tự siết nên khi N₁=N₂ thì P₁2. Đây là cơ cấu phanh vừa thuận nghịch vừa cân bằng. Nó thường được dùng với dẫn động khí nén nên thích hợp với các loại ô tô tải và khách cỡ trung bình và cỡ lớn.

Sơ đồ hình 1-3b dùng cơ cấu ép thủy lực nên lực dẫn động hai guốc bằng nhau: P₁=P₂=P. Tuy vậy do hiện tượng tự siết nên áp lực N₁>N₂và M_p1>M_P2.do vậy áp suất trên bề mặt má phanh của guốc trước lớn hơn của guốc sau, làm cho các guốc mòn không đều. Để khắc phục hiện tượng đó, ở một số kết cấu đôi khi người ta làm má phanh của guốc tự siết dài hơn hoặc dùng xilanh ép có đường kính khác nhau, phía guốc tự siết đường kính xilanh nhỏ hơn.

Cơ cấu phanh loại này là cơ cấu phanh thuận nghịch nhưng không cân bằng. Nó thường được sử dùng trên các ô tô tải cỡ nhỏ và vừa trên các bánh sau của ô tô du lịch.

Về mặt hiệu quả phanh, nếu thừa nhận hiệu quả phanh của sơ đồ 1.3a: K_hq=∑M_P/(P₁+P₂)r_t=100%, thì hệ số hiệu quả của cơ cấu phanh dùng cơ cấu ép thủy lực (1.7b) sẽ là 116% ÷ 122% khi có cùng cá kích thước chính và hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh: f= 0,30 ÷ 0,33.

Để tăng hiệu quả phanh theo chiều tiến của xe, người ta sử dụng cơ cấu phanh với hai xilanh riêng lẻ. Mỗi guốc phanh quay quanh một điểm cố định bố trí khác phía, sao cho khi xe chạy tiến thì hai guốc đều tự siết (hình 1-3c). Hiệu quả phanh trông trường hợp này có thể tăng được 1,6 ÷ 1,8 lần so với cách bố trí bình thường. Tuy nhiên khi xe chạy lùi hiệu quả phanh sẽ thấp. Cơ cấu phanh không có tính thận nghịch.

Cơ cấu phanh loại này dùng kết hợp với các kết cấu bình thường dặt ở các bánh sau, cho phép dễ dàng nhận được quan hệ phân phối lực phanh cần thiết P_Pt> P_Pstrong khi các chi tiết của các phanh trước và sau có cùng kích thước. Vì thế nó thường được sử dụng ở cầu trước của các ô tô du lịch và tải nhỏ.

Hình 1-2 Các sơ đồ phanh trống guốc

Để nhận được hiệu quả phanh cao khi chuyển động cả tiến và lùi, người ta dùng cơ cấu phanh thuận nghịch và cân bằng loại bơi như trên hình 1-3d. Các guốc phanh của sơ đồ này có hai bậc tự do và không điểm quay cố định. Cơ cấu ép gồm hai xilanh làm việc tác dụng đòng thời lên hai đàu trên và dưới của các guốc phanh. Với kết cấu như vậy guốc phanh đều tự siết dù cho trống phanh quay theo chiều nào. Tuy nhiên nó có nhược điểm là kết cấu phức tạp.

Để nâng hiệu quả phanh hơn nữa, người ta còn dùng các cơ cấu phanh tự cường hóa. Tức là cơ cấu phanh mà kết cấu của nó cho phép lợi dụng lực ma sát giữa một má phanh và trống phanh để cường hóa- tăng lực ép. Tăng hiệu quả phanh cho má kia: sơ đồ hình 1-4 hay các sơ đồ VI đến IX trên hình 1-2.

Các cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số hiệu quả có thể đạt 360% so với các cơ cấu phanh bình thường dùng cam ép.

Nhưng mômen kém ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân bằng kém và làm việc không êm nên ít được sử dụng. Xu hướng hiện nay là: sử dụng cơ cấu phanh loại bình thường với các guốc có điểm quay cố định , cùng phía. Trường hợp cần thiết thì sử dụng thêm các bộ trợ lực để tăng lực dẫn động và tăng hiệu quả phanh.

Để đánh giá mức độ tự cường hóa, người ta sử dụng hệ số tự cường hóa:

K_c= ∑N/∑N_o

Trong đó:

∑N và ∑N_otương ứng là tổng các lực pháp tuyến tác dụng lên má phanh khi trống phanh quay và khi trống phanh đứng yên.

Cơ cấu phanh với cơ cấu ép bằng cam hay chêm và các guốc một bậc tự do không có tính chất tự cường hóa (nên K_c = 1). Cơ cấu phanh với sơ đồ I và II trên H1-2 có mức tự cường hóa nhỏ (K_c = 1,2 ¸ 1,4). Các sơ đồ III, X, XI có mức tự cường hóa trung bình (K_c = 1,8 ¸ 2,2). Các sơ đồ VI đến IX với các guốc tự cường hóa có hệ số tự cường hóa cao (K_c = 4,0 ¸ 4,5).

Loại đĩa:

Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ôtô du lịch (chủ yếu ở các bánh trước) và máy kéo. Gần đây loại phanh này bắt đầu được sử dụng trên một số ôtô vận tải và chở khách.

Phanh đĩa có các loại: kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay, vòng ma sát quay. Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rãnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép hai kim loại khác nhau.

Trên ôtô sử dụng chủ yếu loại một đĩa quay dạng hở, ít khi dùng loại vỏ quay. Trên máy kéo còn dùng loại vỏ và đĩa cố định, vòng ma sát quay.

Trên hình 1-5 là sơ đồ nguyên lý của cơ cấu phanh dạng đĩa quay hở. Cấu tạo của cơ cấu phanh gồm: đĩa phanh gắn với moay ơ bánh xe, má kẹp trên đó đặt các xi lanh thủy lực. Các má phanh gắn tấm ma sát đặt hai bên đĩa phanh. Khi đạp phanh, các piston của xi lanh thủy lực đặt trên má kẹp sẽ ép các má phanh tỳ sát vào đĩa phanh, phanh bánh xe lại.

Có hai phương án lắp ghép má kẹp: lắp cố định và lắp tùy động kiểu bơi. Phương án lắp cố định (H1-5) 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.

Vị trí bố trí má kẹp đối với đường kính thẳng đứng của bánh xe ảnh hưởng nhiều đến giá trị tải trọng thẳng đứng tác dụng lên các ổ trục của nó. Trên hình 1.5b là hai phương án bố trí má kẹp. Rõ ràng:

R_G1= R_Z + 2fNcosq ; R_G2= R_Z - 2fNcosq . Tức là R_G2 < R_G1 hay: bố trí má kẹp ở phía sau tâm bánh xe (tính theo chiều chuyển động) sẽ giảm được tải trọng thẳng đứng tác dụng lên ổ trục.

Hình 1-5 Sơ đồ nguyên lý của phanh đĩa

Các sơ đồ kết cấu phanh đĩa thường dùng trên ô tô:

Hình 1-6 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định.

1- Má phanh; 2- Má kẹp; 3- Piston;4- Vòng làm kín; 5- Đĩa phanh

Hình 1-7 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động - xi lanh cố định.

1- Đĩa phanh; 2- Má kẹp; 3- Đường dầu; 4- Piston; 5- Thân xi lanh; 6- Má phanh.

Hình 1-8 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động- xi lanh bố trí trên má kẹp.

1- Má kẹp; 2- Piston; 3- Chốt dẫn hướng; 4- Đĩa phanh; 5- Má phanh.

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 thông gió dày 16 ¸ 25 mm. Đĩa ghép có thể có lớp lõi bằng nhôm hay đồng còn lớp mặt ma sát - bằng gang xám.

Hình 1-9 Kết cấu đĩa phanh có xẻ rãnh thông gió của hãng Rockwell

+ Má kẹp: được đúc bằng gang rèn.

+ Các xi lanh thủy lực: được đúc bằng hợp kim nhôm. Để tăng tính chống mòn 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 nhôm, 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.

Trên hình 1.10a, minh hoạ sự biến dạng của vòng làm kín tương ứng với cùng một áp suất p và ba giá trị khe hở J₁, J₂ và J₃ khác nhau: Với khe hở lớn như J₃, vòng làm kín có thể bị ép tụt ra khỏi rãnh lắp trên xi lanh. Với khe hở như J₂, vòng làm kín sẽ hư hỏng sau một thời gian ngắn do biến dạng quá lớn. Khe hở với giá trị J₁ là vừa phải, với khe hở này, khi áp suất thôi tác dụng, vòng làm kín sẽ trở về trạng thía ban đầu.

Nhờ độ đàn hồi của các vòng làm kín 7 (H1-10c) và độ đảo chiều trục của đĩa, khi nhả phanh các má phanh luôn được giữ lại cách mặt đĩa một khe hở nhỏ. Do đó không đòi hỏi phải có cơ cấu tách các má phanh và điều chỉnh khe hở đặc biệt nào. Tuy vậy, trên một số xe kích cỡ lớn có thể có trang bị thêm cơ cấu điều chỉnh khe hở tự động.

Hình 1-10 Biến dạng đàn hồi của vòng làm kín.

a- Biến dạng của vòng làm kín tương ứng với các khe hở J₁, J₂, J₃ khác nhau và áp suất p bằng nhau; b, c- Trạng thái chưa làm việc và đang chịu áp suất; 1- Piston; 2- Vòng làm kín; 3- Xilanh.

Ưu nhược điểm:

Qua phân tích nguyên lý làm việc và đặc điểm kết cấu, ta thấy phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống - guốc như sau:

- Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ 0,05 ¸ 0,15 mm nên rất nhạy, giảm được thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động.

- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều.

- Bảo dưỡng đơn giản do không 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 không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn.

- Điều kiện làm mát tốt hơn.

Tuy vậy, phanh đĩa còn một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là:

- 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.

Loại dải:

Loại phanh này chủ yếu được sử dụng trên máy kéo xích. Vì nó dùng phối hợp với ly hợp chuyển hướng tạo được một kết cấu rất đơn giản và gọn (Hình 1-11).

Để tạo nên cơ cấu phanh chỉ cần dùng một dải phanh (4) bao ngoài trống (3) của ly hợp chuyển hướng là đủ.

Phanh dải có một số loại (Hình 1-12), khác nhau ở phương pháp nối các đầu dải phanh và do đó khác nhau ở hiệu quả phanh.

Hình 1-12a là sơ đồ phanh dải đơn giản không tự siết. Khi tác dụng lực, cả hai đầu dải phanh được rút lên siết vào trống phanh. Ưu điểm của sơ đồ này là không có hiện tượng tự siết, nên phanh êm dịu, hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay. Nhược điểm là hiệu quả phanh không cao.

Hình 1-12b là sơ đồ phanh dải đơn giản tự siết một chiều. Nhờ có một đầu được nối cố định nên hiệu quả phanh theo chiều tự siết cao hơn chiều ngược lại tới gần 6 lần. Tuy vậy khi phanh thưòng dễ bị giật, không êm.

Hình 1-12c là sơ đồ phanh dải loại kép. Kết cấu của nó giống như ghép hai phanh dải loại đơn có chung một đầu cố định. Bất kỳ trống phanh quay theo chiều nào thì hiệu quả phanh của nó cũng không đổi và luôn luôn có một nhánh tự siết.

Hình 1-12d là sơ đồ phanh dải loại bơi. Nó làm việc tương tự như phanh dải đơn giản tự siết, nhưng hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay.

Tất cả các loại phanh dải đều có chung nhược điểm là áp suất trên bề mặt ma sát phân bố không đều. Nên má phanh mòn không đều và tải trọng hướng kính tác dụng lên trục lớn.

Hình 1-11 Ly hợp chuyển hướng và cơ cấu phanh của máy kéo xích.

1- Ly hợp chuyển hướng; 2- Bánh sao chủ động; 3- Trống phanh; 4- Dải phanh.

Hình 1-12 Sơ đồ các loại phanh dải.

a) Phanh dải đơn giản không tự siết; b) Phanh dải tự siết một chiều; c) Phanh dải loại kép; d) Phanh dải loại bơi.

1.2.2.2. Các loại dẫn động phanh:

Đối với hệ thống phanh làm việc của ô tô, người ta sử dụng chủ yếu hai loại dẫn động là: thủy lực và khí nén.

Dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng, vì: Hiệu suất thấp (h=0,4¸0,6) và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe.

Dẫn động điện chỉ dùng cho đoàn xe kéo moóc, nhưng cũng rất hiếm. Trên các xe và đoàn xe tải trọng lớn và rất lớn sử dụng nhiều loại phanh liên hợp thủy khí.

Đối với máy kéo, ngược lại, thường dùng dẫn động cơ khí, vì: nó có kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy. Dẫn động cơ khí, tuy hiệu suất thấp, độ chính xác kém và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe. Nhưng ở máy kéo các đường dẫn động không dài, tốc độ chuyển động thấp nên các nhược điiểm đó ít nghiêm trọng.

Dẫn động thủy lực hầu như không dùng cho máy kéo nhưng lại thường dùng để dẫn động phanh của rơ moóc kéo theo sau. Trên các máy kéo cỡ lớn thường sử dụng dẫn động khí nén.

Các sơ đồ phân dòng chính:

Dẫn động hệ thống phanh làm việc, với mục đích tăng độ tin cậy, cần phải có ít nhất là hai dòng dẫn động độc lập. Trong trường hợp một dòng bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn được ôtô máy kéo với một hiệu quả xác định nào đó. Hiện nay phổ biến nhất là các dẫn động hai dòng với sơ đồ phân dòng như trên hình 1-13. Để phân chia các dòng có thể sử dụng bộ phận điều khiển kép, như: van khí nén hai khoang, xi lanh chính kép hay bộ chia.

Mỗi sơ đồ đều có các ưu khuyết điểm riêng. Vì vậy, khi chọn sơ đồ phân dòng phải tính toán kỹ dựa vào ba yếu tố chính là:

- Mức độ giảm hiệu quả phanh khi một dòng bị hỏng

- Mức độ bất đối xứng lực phanh cho phép

- Mức độ phức tạp của dẫn động

Thường sử dụng nhất là sơ đồ phân dòng theo các cầu (H1-13a). Đây là sơ đồ đơn giản nhất nhưng hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều khi hỏng dòng phanh cầu trước.

Khi dùng các sơ đồ b,c và d hiệu quả phanh giảm ít hơn. Hiệu quả phanh đảm bảo không thấp hơn 50% khi hỏng một dòng nào đó. Tuy vậy khi dùng sơ đồ b và d, lực phanh sẽ không đối xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu một trong hai dòng bị hỏng. Sơ đồ e là sơ đồ hoàn thiện nhất nhưng cũng phức tạp nhất.

Để đảm bảo những yêu cầu chung đặt ra đối với hệ thống phanh, dẫn động phanh phải đảm bảo những yêu cầu cụ thể sau:

- Đảm bảo sự tỷ lệ giữa mômen phanh sinh ra với lực tác dụng lên bàn đạp và hành trình của nó;

- Thời gian chậm tác dụng khi phanh không được vượt quá 0,6 s, khi nhả phanh - không được lớn hơn 1,2 s;

- Phải có ít nhất hai dòng độc lập và khi một dòng hỏng, hiệu quả phanh phải còn tối thiểu là 50%;

- Khi kéo moóc, nếu moóc tuột khỏi xe kéo thì phải được tự động phanh lại.

Hình 1-13 Các sơ đồ phân dòng

Dẫn động thủy lực:

Ưu nhược điểm:

Dẫn động thủy lực có ưu điểm quan trọng là:

- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ (dưới 0,2 ¸ 0,4 s)

- Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dẫn động chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh đã ép sát trống phanh

- Hiệu suất cao (h=0,8 ¸ 0,9)

- Kết cấu đơn giản, kích thước, khối lượng, giá thành nhỏ

- Có khả năng dùng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh.

Nhược điểm của dẫn động thủy lực là:

- Yêu cầu độ kín khít cao. Khi có một chỗ nào đó bị dò rỉ thì cả dòng dẫn động không làm việc được.

- Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường phải sử dụng các bộ trợ lực để giảm lực đạp, làm cho kết cấu phức tạp

- Sự dao động áp suất của chất lỏng làm việc có thể làm cho các đường ống bị rung động và mô men phanh không ổn định

- Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp.

Phạm vi sử dụng:

Với các đặc điểm đó, dẫn động thủy lực được sử dụng rộng rãi trên các ôtô du lịch, ôtô tải cỡ nhỏ hoặc cỡ đặc biệt lớn.

Các loại và sơ đồ dẫn động:

Theo loại năng lượng sử dụng, dẫn động phanh thuỷ lực có thể chia thành ba loại:

1) Dẫn động tác dụng trực tiếp: Cơ cấu phanh được điều khiển trực tiếp chỉ bằng lực tác dụng của người lái.

2) Dẫn động tác dụng gián tiếp: Cơ cấu phanh được dẫn động một phần nhờ lực người lái, một phần nhờ các bộ trợ lực lắp song song với bàn đạp.

3) Dẫn động dùng bơm và các bộ tích năng: Lực tác dụng lên các cơ cấu phanh là áp lực của chất lỏng cung cấp từ bơm và các bộ tích năng thủy lực. Người lái chỉ điều khiển các van, qua đó điều chỉnh áp suất và lưu lượng chất lỏng đi đến các cơ cấu phanh tùy theo cường độ phanh yêu cầu.

Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp:

Sơ đồ và nguyên lý làm việc: (hình 1-14)

Hình 1-14 Dẫn động phanh thủy lực tác động trực tiếp.

1,8 - Xylanh bánh xe; 3,4 - Piston trong xylanh chính; 2,7-Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe; 5-Bàn đạp phanh; 6-Xylanh chính.

Nguyên lý làm việc:

Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh 5, piston 4 trong xylanh chính 6 sẽ dịch chuyển, áp suất trong khoang A tăng lên đẩy piston 3 dịch chuyển sang trái. Do đó áp suất trong khoang B cũng tăng lên theo. Chất lỏng bị ép đồng thời theo các ống 2 và 7 đi đến các xylanh bánh xe 1 và 8 để thực hiện quá trình phanh.

Khi người lái nhả bàn đạp phanh 5 thì dưới tác dụng của các lò xo hồi vị, các piston trong xylanh của bánh xe 1 và 8 sẽ ép dầu trở về xylanh chính 6, kết thúc một lần phanh.

Dẫn động tác động gián tiếp.

Dẫn động thủy lực dùng bầu trợ lực chân không.

Bộ trợ lực chân không là bộ phận cho phép lợi dụng độ chân không trong đường nạp của động cơ để tạo lực phụ cho người lái. Vì vậy, để đảm bảo hiệu quả trợ lực, kích thước của các bộ trợ lực chân không thường phải lớn hơn và chỉ thích hợp với các xe có động cơ xăng cao tốc.

Sơ đồ dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không: (hình 1-15)

Hình 1-15 Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực chân không

1,2-Ðường ống dẫn dầu phanh đến xylanh bánh xe; 3-Xylanh chính; 4-Ðường nạp động cơ; 5-Bàn đạp; 6-Lọc; 7-Van chân không; 8-Cần đẩy; 9-Van không khí; 10-Vòng cao su của cơ cấu tỷ lệ; 11-Màng (hoặc piston) trợ lực; 12-Bầu trợ lực chân không.

Nguyên lý làm việc:

Bầu trợ lực chân không 12 có hai khoang A và B được phân cách bởi piston 11 (hoặc màng). Van chân không 7, làm nhiệm vụ: Nối thông hai khoang A và B khi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh. Van không khí 9, làm nhiệm vụ: cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mở đường thông của khoang A khi đạp phanh. Vòng cao su 10 là cơ cấu tỷ lệ: Làm nhiệm vụ đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.

Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với đường nạp động cơ 4 qua van một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không.

Khi nhả phanh: van chân không 7 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang B qua van này và có cùng áp suất chân không.

Khi phanh: người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần 8 dịch chuyển sang phải làm van chân không 7 đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van không khí 9 mở ra cho không khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A. Ðộ chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) của bầu trợ lực và qua đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên các piston trong xylanh chính 3, ép dầu theo các ống dẫn (dòng 1 và 2) đi đến các xylanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh. Khi lực tác dụng lên piston 11 tăng thì biến dạng của vòng cao su 10 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần 8, làm cho van không khí 9 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực không đổi. Muốn tăng lực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần 8 lại dịch chuyển sang phải làm van không khí 9 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A. Ðộ chênh áp tăng lên, vòng cao su 10 biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước so với cần 8, làm cho van không khí 9 đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp. Khi lực phanh đạt cực đại thì van không khí mở ra hoàn toàn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị cực đại.

Bộ trợ lực chân không có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các ô tô du lịch và tải nhỏ.

Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén.

Bộ trợ lực khí nén là bộ phận cho phép lợi dụng khí nén để tạo lực phụ, thường được lắp song song với xylanh chính, tác dụng lên dẫn động hỗ trợ cho người lái. Bộ trợ lực phanh loại khí có hiệu quả trợ lực cao, độ nhạy cao, tạo lực phanh lớn cho nên được dùng nhiều ở ô tô tải.

Sơ đồ và nguyên lý làm việc: (hình 1.16)

Hình 1-16 Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực khí nén

1-Bàn đạp; 2-Ðòn đẩy ; 3-Cụm van khí nén ; 4-Bình chứa khí nén; 5-Xylanh lực; 6-Xylanh chính; 7-Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe; 8-Xylanh bánh xe; 9-Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe; 10-Xylanh bánh xe.

Nguyên lý làm việc:

Bộ trợ lực gồm cụm van khí nén 3 nối với bình chứa khí nén 4 và xylanh lực 5. Trong cụm van 3 có các bộ phận sau:

Cơ cấu tỷ lệ: đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.

Van nạp: cho khí nén từ bình chứa đi vào khi đạp phanh.

Van xả: cho khí nén trong dòng dẫn động thoát ra ngoài khí quyển khi nhả phanh.

Khi tác dụng lên bàn đạp 1, qua đòn 2, lực sẽ truyền đồng thời lên các cần của xylanh chính 6 và của cụm van 3. Van 3 dịch chuyển: Mở đường nối khoang A của xylanh lực với bình chứa khí nén 4. Khí nén từ bình chứa 4 sẽ đi vào khoang A tác dụng lên piston của xylanh trợ lực, hỗ trợ cho người lái ép các piston trong xylanh chính 6 dịch chuyển đưa dầu đến các xylanh bánh xe. Khi đi vào khoang A, khí nén đồng thời đi vào khoang phía sau piston của van 3, ép lò xo lại, làm van dịch chuyển lùi sang trái. Khi lực khí nén cân bằng với lực lò xo thì van dừng lại ở vị trí cân bằng mới, đồng thời đóng luôn đường khí nén từ bình chứa đến khoang A duy trì một áp suất không đổi trong hệ thống, tương ứng với lực tác dụng và dịch chuyển của bàn đạp. Nếu muốn tăng áp suất lên nữa thì phải tăng lực đạp để đẩy van sang phải, mở đường cho khí nén tiếp tục đi vào. Như vậy cụm van 3 đảm bảo được sự tỷ lệ giữa lực tác dụng, chuyển vị của bàn đạp và lực phanh.

Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm và các bộ tích năng.

Bơm thủy lực: Là nguồn cung cấp chất lỏng cao áp cho dẫn động. Trong dẫn động phanh chỉ dùng loại bơm thể tích, như: bánh răng, cánh gạt, piston hướng trục. Bơm thủy lực cho tăng áp suất làm việc, cho phép tăng độ nhạy, giảm kích thước và khối lượng của hệ thống. Nhưng đồng thời, yêu cầu về làm kín về chất lượng đường ống cũng cao hơn.

Bộ tích năng thủy lực: Ðể đảm bảo áp suất làm việc cần thiết của hệ thống trong trường hợp lưu lượng tăng nhanh ở chế độ phanh ngặt, bên cạnh bơm thủy lực cần phải có các bộ tích năng có nhiệm vụ: tích trữ năng lượng khi hệ thống không làm việc và giải phóng nó cung cấp chất lỏng cao áp cho hệ thống khi cần thiết.

Sơ đồ và nguyên lý làm việc (hình 1-17):

Hình 1-17 Dẫn động phanh thủy lực dùng bơm và các tích năng.

1-Bàn đạp; 2-Xylanh chính; 3-Van phanh; 4-Van phanh; 5- Xylanh bánh xe; 6-Xylanh bánh xe; 7-Bộ tích năng; 8-Bộ điều chỉnh tự động kiểu áp suất rơle; 9-Bộ tích năng; 10–Van an toàn; 11-Bơm.

Nguyên lý làm việc:

Trên các ô tô tải trọng cực lớn thường sử dụng dẫn động thủy lực với bơm và các bộ tích năng 3 và 4 là hai khoang của van phanh được điều khiển từ xa nhờ dẫn động thủy lực hai dòng với xylanh chính 2. Khi tác dụng lên bàn đạp 1, dầu tác dụng lên các van 3 và 4, mở đường cho chất lỏng từ các bộ tích năng 7 và 9, đi đến các xylanh bánh xe 5 và 6. Lực đạp càng lớn, áp suất trong các xylanh 5 và 6 càng cao. Bộ điều chỉnh tự động áp suất kiểu rơle 8 dùng để giảm tải cho bơm 11 khi áp suất trong các bình tích năng 7 và 9 đã đạt giá trị giới hạn trên, van an toàn 10 có tác dụng bảo vệ cho hệ thống khỏi bị quá tải.

Dẫn động khí nén

Ưu nhược điểm:

Dẫn động khí nén có các ưu điểm quan trọng là:

- Điều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ

- Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có dò rỉ nhỏ, hệ thống vẫn có thể tiếp tục làm việc được, tuy hiệu quả phanh giảm)

- Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác, như: phanh rơ moóc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén, ...

- Dễ cơ khí hóa, tự động hóa quá trình điều khiển dẫn động

Tuy vậy dẫn động khí nén có các nhược điểm là:

- Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn

- Do bị hạn chế bởi điều kiện dò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn của chất lỏng trong dẫn động thủy lực tới 10 ¸ 15 lần. Nên kích thước và khối lượng của dẫn động lớn.

- Số lượng các cụm và chi tiết nhiều.

- Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn.

Phạm vi sử dụng: Với các đặc điểm đó, dẫn động khí nén hiện nay được sử dụng rộng rãi trên các ôtô máy kéo cỡ trung bình và lớn, cũng như trên các đoàn xe kéo moóc.

Các sơ đồ chính:

Dẫn động phanh khí nén có ba sơ đồ điển hình, tương ứng với ba trường hợp là:

- Xe ôtô đơn không kéo moóc

- Xe kéo moóc dẫn động phanh rơ moóc một đường

- Xe kéo moóc dẫn động phanh rơ moóc hai đường

Chú ý: Dẫn động phanh rơ moóc một đường và hai đường phân biệt nhau ở số lượng đường ống nối giữa xe kéo và rơ moóc:

Dẫn động một đường có một đường ống nối giữa xe kéo và rơ moóc. Dẫn động hai đường có hai đường ống nối giữa xe kéo và rơ moóc.

Dẫn động liên hợp: gồm các loại: dẫn động liên hợp thuỷ khí, dẫn động liên hợp điện khí nén.

1.3. Giới thiệu tổng thể xe ISUZU D-MAX LS:

1.3.1. Sơ đồ tổng thể xe:

Hình 1-18 Sơ đồ tổng thể xe ISUZU DMAX

Bảng 1-1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe ISUZU DMAX

Thông Số	Ký Hiệu	Giá trị	Ðơn Vị
Trọng lượng bản thân xe	G₀	1820	KG
Trọng lượng toàn bộ	G_t	2850	KG
Chiều cao lớn nhất	H_a	1830	mm
Chiều rộng lớn nhất	B_a	1800	mm
Chiều dài lớn nhất	L_a	5190	mm
Chiều dài cơ sở	L	3050	mm
Bán kính vòng quay tối thiểu	R	6,2	m
Dung tích thùng nhiên liệu		76	lit
Số chỗ ngồi		05
Lốp xe trước / sau		245/70R16
Dung tích xilanh		2999	cc
Công suất cực đại		100/3400	kw/rpm
Mômen xoắn cực đại		294/1400-3000	KGm/rpm

1.3.2. Động cơ:

Động cơ ô tô ISUZU DMAX có những đặc điểm kết cấu và những thông số kỹ thuật như sau:

Với công nghệ đỉnh cao i- TEQ SUPER COMMON RAIL áp dụng vào động cơ phun trực tiếp, tiết kiệm đến 26% nhiên liệu. Nhiên liệu tiết kiệm đến mức hoàn hảo nhưng công suất động cơ vẫn tăng 5%, giảm thiểu tiếng ồn và khí thải CO₂ trong mọi điều kiện vận hành. (So sánh với động cơ cũ 4JH1-TC).

Loại động cơ: ISUZU 4JJ1-TC

Động cơ Diezen 4 kỳ

Loại động cơ thẳng hàng 4 xilanh, động cơ Tubo Diezen với hệ thống làm mát khí nạp.

Đường kính piston: D = 95 [mm].

Hành trình piston: S = 105 [mm].

Dung tích xylanh: 2.999 cc

Công suất cực đại: Ne_max = 100(kw)/3400(v/p).

Momen cực đại: Me_max = 294(KG)/1400-3000(v/p).

Tiêu chuẩn khí thải EURO 2.

Hệ thống phun nhiên liệu: phun nhiên liệu trực tiếp, điều khiển bằng điện tử.

1.3.3. Hệ thống lái:

Hệ thống lái trên xe Isuzu D-max là hệ thống lái có cường hóa, được dẫn động bằng thủy lực. Áp suất dầu được tạo ra nhờ bơm cánh gạt.

Hình 1-19 Sơ đồ cường hóa lái

1-Tay lái; 2-Cơ cấu lái; 3-Bộ phận phân phối; 4-Xilanh lực; 5-Hình thang lái.

Cơ cấu lái loại liên hợp trục vít- êcu bi- thanh răng- cung răng.

1.3.4. Hệ thống treo:

Isuzu- Dmax được trang bị giảm sóc thế hệ mới và hiện đại. Phía trước được trang bị hệ thống treo độc lập, dùng đòn kép, thanh xoắn. Với một loạt ưu điểm là tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, tăng độ êm dịu chuyển động. Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng momen con quay; tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.

Phía sau là nhíp lá hợp kim, kiểu bán nguyệt. Với kết cấu này ở đầu các lá nhíp giảm được ứng suất tiếp xúc so với kiểu hình chữ nhật.

Hình 1-20 Sơ đồ hệ thống treo trước.

Hình 1-21 Dạng đầu các lá nhíp

1.3.5. Hệ thống truyền lực:

Trên hệ thống truyền lực được trang bị hộp số tự động cho phép xe hoạt động tối ưu nhất theo điều kiện đường xá và tốc độ động cơ, với bốn số tự động.

Ưu điểm so với hộp số thường:

Làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường xuyên chuyển số

Chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái xe

Tránh cho động cơ và dòng dẫn động khỏi bị quá tải, do nó nối chúng bằng thủy lực (qua biến mô) tốt hơn so với nối chúng bằng cơ khí.

Hộp số tự động gồm các bộ phận chính sau:

+ Bộ biến mô

+ Bộ bánh răng hành tinh

+ Bộ điều khiển thuỷ lực

+ Bộ truyền động bánh răng cuối cùng

+ Các thanh điều khiển

Hệ dẫn động: 1 cầu

Số tốc độ: 4 số

Hình 1-22 Cấu tạo hộp số tự động.

1- Bộ biến mô; 2- Bánh xích dẫn động truyền lực chính; 3- Bộ truyền hành tinh.

2. Hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX:

2.1. Cơ cấu phanh:

Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản và làm việc theo nguyên lý ma sát. Trong quá trình phanh động năng của ôtô được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường bên ngoài.

Kết cấu cơ cấu phanh gồm hai phần chính: Các phần tử ma sát và cơ cấu ép.

Trên xe Isuzu D-max, phần tử ma sát của cơ cấu phanh trước có dạng đĩa; phần tử ma sát của cơ cấu phanh sau dạng trống- guốc.

Phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động với cơ cấu ép bằng xilanh thủy lực.

Má kẹp làm tách rời với xilanh bánh xe.

Với kết cấu như vậy thì điều kiện làm mát tốt hơn, nhiệt độ làm việc của cơ cấu phanh thấp.Tuy nhiên kết cấu như vậy có độ cứng vững không cao.

Khi các chốt dẫn hướng bị mòn biến dạng, mòn rỉ sẽ làm cho các má phanh mòn không đều, hiệu quả phanh giảm và gây rung động.

Phanh trống-guốc với cơ cấu ép là xilanh thủy lực kép, mỗi guốc phanh quay quanh một điểm cố định nằm cùng phía. Cơ cấu phanh loại này là cơ cấu phanh thuận nghịch nhưng không cân bằng.

2.1.1. Cơ cấu phanh trước:

Thông số kỹ thuật và kết cấu:

Đường kính ngoài * chiều dày đĩa phanh: 264 * 26 [mm]

(Đĩa phanh có xẻ rãnh thông gió)

Bề dày má phanh : 10 [mm]

Đường kính xilanh lực : Æ64 [mm]

Hình 2-1 Cơ cấu phanh trước

1-Má kẹp, 2-Piston, 3-Chốt dẫn hướng, 4-Đĩa Phanh, 5-Má phanh.

2.1.2. Cơ cấu phanh sau:

Thông số kỹ thuật và kết cấu:

Đường kính tang trống : 295 [mm]

Bề rộng má phanh : 44 [mm]

Đường kính xilanh lực : Æ26 [mm]

Hình 2-2 Cơ cấu phanh sau

1-Trống phanh; 2-Xilanh bánh xe; 3-Guốc phanh; 4-Má phanh.

Nguyên lý làm việc:

Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp, thông qua cơ cấu đòn và các van của bầu trợ lực chân không trợ lực cho người lái. Piston trong xilanh chính dịch chuyển theo chiều tăng áp suất dầu phanh trong xilanh chính. Dầu được đẩy từ xilanh chính đến van phân phối, phân dòng đến các xilanh bánh xe thực hiện quá trình phanh.

Khi nhả phanh: các chi tiết trở về vị trí ban đầu nhờ các lò xo hồi vị, má phanh tách ra khỏi đĩa phanh (đối với cơ cấu phanh trước) và trống phanh (đối với cơ cấu phanh sau).

Bộ phận điều chỉnh khe hở: Nhờ độ đàn hồi của vòng làm kín và lò xo trên chốt dẫn hướng, cộng với độ đảo chiều trục của đĩa, khi nhả phanh các má phanh luôn được giữ cách mặt đĩa một khe hở nhỏ. Do đó tự động điều chỉnh khe hở. Đối với cơ cấu phanh sau có thể điều chỉnh khe hở một cách tự động nhờ kết cấu của xilanh con, hoặc điều chỉnh bằng tay nhờ thanh ren và lò xo liên kết hai guốc phanh.

Má kẹp: Được đúc bằng gang rèn.

Xilanh thuỷ lực: Được đúc bằng hợp kim nhôm, bề mặt làm việc của xilanh được mạ một lớp crôm. Khi xilanh được chế tạo bằng hợp kim nhôm, cần thiết phải giảm nhiệt độ đốt nóng dầu phanh. Do vậy để giảm nhiệt độ dầu phanh người ta giảm diện tích tiếp xúc giữa piston với guốc phanh và 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 có diện tích ma sát khoảng 12-16 % diện tích bề mặt đĩa, do vậy điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi.

2.2. Dẫn động phanh:

2.2.1. Dẫn động thủy lực:

Dẫn động thủy lực gồm: cụm xilanh chính kép, các đường ống dẫn dầu riêng rẽ đến các xilanh bánh xe trước và bánh xe sau.

Xilanh chính: xilanh chính dùng trên xe ISUZU D-MAX là loại xilanh chính kép.

Công dụng: Xilanh chính là bộ phận quan trọng nhất và không thể thiếu trong dẫn động thủy lực.

Nhiệm vụ: Tạo áp suất làm việc hay áp suất điều khiển cần thiết và đảm bảo lượng dầu cung cấp cho toàn bộ hay một phần của hệ thống.

Thông số kỹ thuật của xilanh chính:

Ðường kính xilanh chính: dc = 24 [mm]

Xilanh chính được đúc bằng gang, bề mặt làm việc được mài bóng.

Piston xilanh chính được làm bằng hợp kim nhôm.

Nguyên lý làm việc:

Khi phanh, người lái đạp bàn đạp phanh, dưới tác dụng của cần đẩy, đẩy piston với cupben di chuyển vào phía trong che kín lỗ thông làm dầu trong xylanh chính sinh ra một áp suất đẩy dầu đi theo đường ống để tạo ra lực phanh.

Khi nhả phanh, các chi tiết trở về vị trí ban đầu dưới tác dụng của các lò xo hồi vị.

Hình 2-3 Xilanh chính trên xe Isuzu D-max.

1-Bình chứa dầu; 2- Lò xo trụ; 3- Lỗ bù dầu; 4,5- Piston; 6- Vòng chặn; 7- Thân xilanh; 8- Chốt chặn; 9- Cụm van ngược.

Nếu khi nhả phanh đột ngột, do piston lùi lại rất nhanh thì phía trước piston sinh ra độ chân không, do dầu từ dòng dẫn động không kịp điền đầy, dưới tác dụng của độ chân không, dầu từ khoang trống sau piston đi qua các lỗ nhỏ ở đáy piston và uốn cong mép cao su vào khoang trống phía trước piston điền đầy khoảng trống đó và loại trừ không khí lọt vào hệ thống phanh.

2.2.2. Bộ phận trợ lực chân không:

· Bơm chân không:

Các thông số kỹ thuật và kết cấu của bơm:

Thể tích công tác: 110 [cm³/vòng]

Số vòng quay lớn nhất cho phép: 7200 [vòng/phút]

Thể tích bình chứa chân không: 22 [lít]

Phần quay của bơm với 4 cánh chuyển động.

Bơm chân không được nối phía sau trục máy phát điện của ôtô và được

dẫn động thông qua máy phát điện.

Nguyên lý làm việc:

Bơm chân không được nối phía sau trục máy phát điện của ôtô và được dẫn động thông qua máy phát điện.

Bơm gồm có hai phần: Phần quay (roto) 6 đặt lệch tâm trong phần vỏ cố định 7 (stato).

Hình 2-4 Bơm chân không

1- Ốc hãm; 2- Chốt thẳng; 3- Tấm chặn sau; 4- Vòng đệm; 5- Cánh bơm;

6- Phần quay (roto); 7- Vỏ bơm (stato); 8- Vòng chặn dầu; 9- Cụm nối với van kiểm tra; 10- Ống dẫn; 11- Trục dẫn động .

A - Lỗ dầu vào bôi trơn

B - Cửa hút khí từ bầu chứa chân không

C - Cửa xả khí và dầu

Khi máy phát điện hoạt động, thông qua trục dẫn động thì phần roto của bơm quay. Khi phần roto quay với vận tốc đủ lớn, dưới tác dụng của lực ly tâm các cánh 5 vừa chuyển động quay vừa chuyển động tịnh tiến trong rãnh của roto và tỳ sát vào mặt trụ trong của vỏ bơm 7. Không khí được hút từ bình chứa chân không qua cửa hút B. Do roto và stato đặt lệch tâm nên khi cánh 5 rời khỏi cửa hút thì quá trình đẩy được bắt đầu, thể tích chứa khí giảm dần và áp suất tăng dần. Khi cánh 5 quay đến cửa thải C thì không khí được thải ra ngoài qua cửa thải C. Như vậy mỗi vòng quay của roto bơm thực hiện bốn quá trình hút và bốn quá trình thải.

· Van hạn chế:

Áp lực để mở van là 35 [mmHg].

Hình 2-5 Van hạn chế

1 - Lò xo; 2 - Thân van; 3 - Nắp van; 4 - Vòng khóa

A - Ðến bơm chân không; B - Từ bình chứa chân không đến.

Nguyên lý làm việc:

Khi bơm chân không làm việc, không khí sẽ được hút từ bình chứa chân không đến B, qua van hạn chế và ra khỏi van theo đường A. Khi bơm chân không không hoạt động, van có nhiệm vụ đóng đường dẫn không cho không khí đi ngược từ A vào B. Khi có hiện tượng rò rỉ không khí sẽ đi từ A đến B, trường hợp này phải thay van hạn chế.

· Bình chứa chân không:

Thể tích chứa: 22 [lít]

Áp suất tối đa: 500 [mm.Hg]

· Bầu lọc khí:

Bầu lọc khí có nhiệm vụ lọc sạch các bụi bẩn lẫn trong không khí. Bụi bẩn lẫn trong không khí sẽ làm tăng độ mài mòn của các bề mặt ma sát và làm giảm lượng không khí hút vào bầu trợ lực.

· Bộ trợ lực chân không:

Bộ trợ lực chân không là bộ phận rất quan trọng, giúp người lái giảm lực đạp mà hiệu quả phanh vẫn cao. Trong bầu trợ lực có các piston và van dùng để điều khiển sự làm việc của hệ thống trợ lực và đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.

Hình 2-6 Bầu trợ lực

1-Piston; 2-Van chân không; 3-Van không khí; 4-Vòng cao su; 5-Cần đẩy; 6- Phần tử lọc; 7-Vỏ.

Nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không:

Bầu trợ lực chân không có hai khoang A và B được phân cách bởi piston 1 (hoặc màng). Van chân không 2, làm nhiệm vụ: Nối thông hai khoang A và B khi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh. Van không khí 3, làm nhiệm vụ: cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mở đường thông của khoang A khi đạp phanh. Vòng cao su 4 là cơ cấu tỷ lệ: Làm nhiệm vụ đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.

Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với bình chứa chân không qua van một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không.

Khi nhả phanh: van chân không 2 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang B qua van này và có cùng áp suất chân không.

Khi phanh: người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần 5 dịch chuyển sang phải làm van chân không 2 đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van không khí 3 mở ra cho không khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A. Ðộ chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) của bầu trợ lực và qua đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên các piston trong xylanh chính, ép dầu theo các ống dẫn đi đến các xylanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh. Khi lực tác dụng lên piston 1 tăng thì biến dạng của vòng cao su 4 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần 5, làm cho van không khí 3 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực không đổi. Muốn tăng lực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần 5 lại dịch chuyển sang phải làm van không khí 3 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A. Ðộ chênh áp tăng lên, vòng cao su 4 biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước so với cần 5, làm cho van không khí 3 đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp. Khi lực phanh đạt cực đại thì van không khí mở ra hoàn toàn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị cực đại.

Bộ trợ lực chân không có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các ô tô du lịch và tải nhỏ.

2.3. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống ABS trên xe Isuzu D-max:

2.3.1. Sơ lược về ABS:

2.3.1.1. Chức năng nhiệm vụ:

Các bộ điều chỉnh lực phân bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suất trong dẫn động phanh đến các bánh xe trước và sau, có thể đảm bảo:

Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng được triệt để trọng lượng bám và tránh quay xe khi phanh).

Hoặc hãm cứng các bánh xe trước → trước (để đảm bảo điều kiện ổn định).

Tuy nhiên quá trình phanh như vậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và an toàn nhất, vì:

Khi phanh ngặt, các bánh xe vẫn có thể bị hãm cứng và trượt dọc. Các bánh xe trượt lết trên đường sẽ làm mòn lốp và giảm hệ số bám. Nghiên cứu đã cho thấy hệ số bám dọc có giá trị cao nhất (Hình 2-7) khi bánh xe chịu lực dọc và trượt cục bộ trong giới hạn hệ số trượt:

Ở đây:

V_a - Tốc độ chuyển động tịnh tiến của ôtô.

ω_b - Tốc độ gốc của bánh xe.

r_b- Bán kính lăn của bánh xe.

Còn ôtô, khi phanh với tốc độ 180 km/h trên đường khô, bề mặt lốp có thể bị mòn vẹt đị một lớp dày tới 6mm.

Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, còn mất khả năng tiếp nhận lực ngang và không thể thực hiện quay vòng khi phanh trên đọan đường cong hoặc đổi hướng để tránh chướng ngại vật (Hình 2-8), đặc biệt là các đoạn đường có độ bám thấp. Do đó dễ gây ra tai nạn nguy hiểm khi phanh.

Hình 2-7 Sự thay đổi hệ số bám dọc φ_x và hệ số bám ngang φ_y theo độ trượt tương đối λ của bánh xe.

Vì thế, để đảm bảo đồng thời điệu quả phanh và tính ổn định cao. Ngoài ra còn giảm mài mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp, cần tiến hành quá trình phanh ở trong một giới hạn nhất định, nghĩa là đảm bảo sao cho các bánh xe trong quá trình phanh không bị trượt lê hoàn toàn mà chỉ trượt cục bộ trong giới hạn λ= (15-30)%. Đó chính là chức năng và nhiệm vụ của hệ thống chống hãm cứng bánh xe.

Để cho các bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh ngặt, cần phải điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe với mặt đường nằm trong giới hạn hẹp quanh giá trị tối ưu. Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh có thể sử dụng các nguyên lý điều chỉnh khác nhau, như:

Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh.

Theo giá trị độ trượt cho trước.

Theo tỷ số vận tốc góc của bánh xe và gia tốc chậm dần của nó.

Như vậy hệ thống chống hãm cứng bánh xe là một trong các hệ thống an toàn chủ động của một ôtô hiện đại. Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn nguy hiểm nhờ điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu.

Hình 2-8 Quá trình phanh có và không có ABS trên đọc đường cong.

2.3.1.2. Nguyên lý làm việc:

Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) thực chất là một bộ điều chỉnh lực phanh có mạch liên hệ ngược. Sơ đồ khối điển hình của một ABS có dạng như trên hình 2.9, gồm:

Bộ phận cảm biến 1, bộ phận điều khiển 2, bộ phận chấp hành hay cơ cấu thực hiện 3 và nguồn năng lượng 4.

Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số được chọn để điều khiển (thường là tốc độ góc hay gia tốc chậm dần của bánh xe hoặc giá độ trượt) và truyền tín hiệu điện đến bộ phận điều khiển 2. Bộ phận 2 sẽ xử lý tín hiệu và truyền lệnh đến cơ cấu thực hiện 3 để tiến hành giảm hoặc tăng áp sất trong dẫn động phanh.

Chất lỏng được được truyền từ xilanh chính (hay tổng van khí nén) 5 qua 3 đến các xilanh bánh xe (hay bầu phanh) 6 để ép các phần tử và thực hiện quá trình phanh.

Hình 2-9 Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe.

1-Cảm biến tốc độ; 2- Bộ phận điều khiển; 3- Cơ cấu thực hiện;

4- Nguồn năng lượng; 5- Xilanh chính hoặc tổng van khí nén;

6- Xilanh bánh xe hoặc bầu phanh.

Điều hiểu được nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe, ta khảo sát quá trình phanh bánh xe như trên hình 2.10.

Nếu bỏ qua mô men cản lăn rất nhỏ và để đơn giản coi Zbx =const, thì phương trình cân bằng mômen tác dụng lên bánh xe đối với trục quay của nó khi phanh, có dạng:

(2-1)

Ở đây:

M_p – Mômen phanh tạo nên bởi cơ cấu phanh;

Mφ – Mômen bám của bánh xe với đường;

J_b – Mômen quán tính của bánh xe;

ω_b - Tốc độ của bánh xe.

Từ đó ta có gia tốc chậm dần cả bánh xe khi phanh:

(2-2)

Hình 2-10 Các lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh.

Sự thay đổi M_p, M_φ và ε_b theo độ trượt thể hiện trên hình 2.11.

Đoạn O-1-2 biểu hiện quá trình tăng M_p khi đạp phanh. Hiệu (M_p-M_φ) tỷ lệ với gia tốc chậm dần ε_b của bánh xe. Hiệu trên tăng nhiều khi đường Mφ đi qua cực đại. Do đó sau thời điểm này, gia tốc ε_b bắt đầu tăng nhanh. Sự tăng đột ngột của ε_b được sử dụng làm tín hiệu để giảm áp suất trong dẫn động. Do có độ chậm tác dụng nhất định nào đó (phụ thuộc tính chất hệ thống), sự giảm áp suất thực tế được bắt đầu ở điểm 2.

Do M_p giảm, ε_b giảm theo và bằng không ở điểm 3 (khi M_p-M_φ). Vào thời điểm tương ứng với điểm 4 – Mômen phanh có giá trị cực tiểu không đổi.

Trên đoạn từ điểm 3 đến điểm 6, mômen phanh nhỏ hơn mômen bám, nên xảy ra sự tăng tốc bánh xe. Sự tăng gia tốc bánh xe được sử dụng làm tín hiệu vào thứ hai để điều khiển tăng áp suất trong hệ thống phanh (điểm 5).

Khi tốc độ bánh xe tăng lên, độ trượt giảm và bởi vậy φ cũng như M_φ tăng lên.

Tiếp theo, chu trình lặp lại. Như vậy, trong quá trình điều khiển, bánh xe lúc thì tăng tốc lúc thì giảm tốc và buộc M_p thay đổi theo chu trình kín 1-2-3-4-5-6-1, giữ cho độ trượt của bánh xe dao động trong giới hạn λ₁-λ₂ (Hình 2-11), đảm bảo cho hệ số bám có giá trị gần với giá trị cực đại nhất.

Hình 2-13a cho thấy, quá trình phanh với ABS nói chung có 3 giai đoạn (3pha): tăng áp suất (1→2), giảm áp suất (2→4) và duy trì (giữ) áp suất (4→5). ABS làm việc với 3 giai đoạn như vậy gọi là ABS 3 pha. Một số ABS có thể không có pha duy trì áp suất- gọi là ABS 2 pha.

Hình 2-11 Sự thay đổi các thông số khi phanh có ABS

Trên hình 2-12 là đồ thị biểu diễn quá trình thay đổi áp suất trong dẫn động và gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh có ABS theo thời gian.

Hình 2-12. Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của bánh xe (b) khi phanh có ABS.

Với các hệ thống chống hãm cứng bánh xe hiện nay, hệ số trượt thay đổi trong khoảng λ₁-λ₂= (15-30) %. Tần số thay đổi áp suất trong dẫn động khí nén khoảng (3-8) dfHz còn trong dẫn động thủy lực đến 20Hz.

Để thấy rõ vai trò của ABS có thể tham khảo số liệu trong bảng 2.1 nhận được khi thử nghiệm xe du lịch trong hai trường hợp có và không có ABS và đồ thị quá trình phanh trên hình 2-13; 2-14.

Bảng 2-1 Kết quả thí nghiệm khi phanh ôtô du lịch có trang bị ABS (mỗi bánh xe có một cảm biến và điều khiển riêng).

Loại đường

Tốc độ bắt đầu phanh V(m/s)

Quãng đường phanh S_p(m)

Mức tăng hiệu quả phanh (%)

Có ABS

Không ABS

Đường bêtông khô

Đường bêtông ướt

13,88

10,6

18,7

13,1

23,7

19,1

21,1

Đường bêtông khô

Đường bêtông ướt

27,77

41,1

62,5

50,0

100,0

17,8

37,5

Hình 2-13 Quá trình phanh điển hình trên mặt đường trơn của ô tô có trang bị ABS

Hình 2-14 Quá trình phanh điển hình của ô tô có trang bị ABS.

2.3.2. Sơ đồ của hệ thống ABS trên xe Isuzu D-max:

Đường dầu phanh

Đường dây điện

Hình 2-15 Sơ đồ hệ thống ABS trên xe

1- Xilanh bánh xe; 2- Guốc phanh; 3-Má phanh; 4- Xilanh chính; 5- Bầu trợ lực chân không; 6- Bàn đạp phanh; 7- Công tắc; 8- Đĩa phanh; 9,16- Các cảm biến; 10- Dòng dẫn động phanh trước; 11- Đèn báo phanh; 12- Đèn báo ABS; 13- Bộ thủy lực và máy tính; 14- Bánh răng; 15- Dòng dẫn động phanh trước.

2.3.3. Nguyên lý làm việc:

2.3.3.1. Khi không phanh:

Khi không phanh, không có lực tác dụng lên bàn đạp phanh nhưng cảm biến tốc độ luôn đo tốc độ bánh xe và gửi về khối điều khiển ECU khi xe hoạt động.

2.3.3.2. Khi phanh thường (ABS chưa làm việc):

Khi người lái đạp phanh, rà phanh mà lực phanh chưa đủ lớn để xảy ra hiện tượng trượt bánh xe quá giới hạn cho phép, dầu phanh với áp suất cao sẽ đi từ tổng phanh đến lỗ nạp thường mở của van nạp để đi vào và sau đó đi ra khỏi cụm thủy lực mà không hề bị cản trở bởi bất kỳ một chi tiết nào trong cụm thủy lực. Dầu phanh sẽ được đi đến các xilanh bánh xe hoàn toàn giống với hoạt động của phanh thường không có ABS.

Hình 2-16 Khi phanh bình thường.

1-Tổng phanh; 2-Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4-Cuộn dây; 5-Van điện; 6-Bơm dầu; 7-Van điện; 8-Bình chứa dầu; 9-Cơ cấu phanh; 10-Cảm biến tốc độ; 11-Roto cảm biến; 12-Nguồn điện; 13-Van nạp; 14-Van xả; 15-Khối ECU.

Khi phanh các xilanh bánh xe sẽ ép các má phanh vào trống phanh hay đĩa phanh tạo ra lực ma sát phanh làm giảm tốc độ của bánh xe và của xe. Ở chế độ này bộ điều khiển ECU không gửi tín hiệu đến bộ chấp hành cụm thủy lực, mặc dù cảm biến tốc độ vẫn luôn hoạt động và gửi tín hiệu đến ECU.

2.3.3.3. Khi phanh khẩn cấp (ABS hoạt động):

Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh đủ lớn sẽ gây nên hiện tượng trượt. Khi hệ số trượt vượt quá giới hạn quy định (1030%) thì ABS sẽ bắt đầu làm việc và chế độ làm việc của ABS gồm các giai đoạn sau:

a. Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất:

Khi phát hiện thấy sự giảm nhanh tốc độ của bánh xe từ tín hiệu của cảm biến tốc độ và cảm biến gia tốc gửi đến, bộ điều khiển ECU sẽ xác định xem bánh xe nào bị trượt quá giới hạn quy định.

Hình 2-17 Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất

Sau đó, bộ điều khiển ECU sẽ gữi tín hiệu đến bộ chấp hành hay là cụm thuỷ lực, kích hoạt các rơle điện từ của van nạp hoạt động để đóng van nạp (13) lại --> cắt đường thông giữa xylanh chính và xylanh bánh xe. Như vậy áp suất trong xilanh bánh xe sẽ không đổi ngay cả khi người lái tiếp tục tăng lực đạp. Sơ đồ làm việc của hệ thống trong giai đoạn này như trên hình 2-17.

b. Giai đoạn giảm áp suất:

Nếu đã cho đóng van nạp mà bộ điều khiển nhận thấy bánh xe vẫn có khả năng bị hãm cứng (gia tốc chậm dần quá lớn), thì nó tiếp tục truyền tín hiệu điều khiển đến rơle van điện từ của van xả (14) để mở van này ra, để cho chất lỏng từ xilanh bánh xe đi vào bộ tích năng (8) và thoát về vùng có áp suất thấp của hệ thống --> nhờ đó áp suất trong hệ thống được giảm bớt (hình 2-18).

c. Giai đoạn tăng áp suất:

Khi tốc độ bánh xe tăng lên (do áp suất dòng phanh giảm), khi đó cần tăng áp suất trong xilanh để tạo lực phanh lớn, khối điều khiển điện tử ECU ngắt dòng điện cung cấp cho cuộn dây của các van điện từ, làm cho van nạp mở ra và đóng van van xả lại --> bánh xe lại giảm tốc độ ... (hình 2.19)

Hình 2-18 Giai đoạn giảm áp

Chu trình giữ áp, giảm áp và tăng áp cứ thế được lặp đi lặp lại, giữ cho xe được phanh ở giới hạn trượt cục bộ tối ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn.

Hình 2-19 Giai đoạn tăng áp

2.4. Bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD).

Khi xe được trang bị ABS có nghĩa là chức năng EBD cũng có sẵn. Chức năng này thay thế van điều tải trọng (LAV) được dùng thay trong các hệ thống phanh thường.

Chức năng EBD là phần mềm được đưa thêm vào chương trình ABS truyền thống. Không đòi hỏi thêm bộ phận nào.

Chức năng EBD cho phép kiểm soát nhạy hơn các bánh xe sau. Điều này cũng có thể có hiệu quả trong khi phanh ở trạng thái bình thường không có kiểm soát ABS.

Ngược lại với LAV, với kiểm soát EBD lực phanh được quyết định bởi sự trượt bánh xe chứ không phải do áp lực phanh hay tải trọng xe.

Phân phối lực phanh điện tử cho phép giảm áp lực phanh cho phanh của bánh sau phụ thuộc vào sự trượt của bánh xe này. Điều này cải thiện tình trạng ổn định khi lái so với hệ thống truyền động.

Việc giảm áp lực phanh cho các bánh sau được quy định bởi cách thức của các pha giữ áp lực nào đó. Sự bó cứng các bánh xe sau được ngăn ngừa với sự trợ giúp của việc điều chỉnh điện tử đặc biệt.

Động cơ bơm không chạy khi EBD hoạt động.Tuy nhiên, nếu bánh xe có liên quan vẫn có khuynh hướng bị bó cứng thì kiểm soát ABS được khởi động và mô-tơ bơm hoạt động.

Trong khi kiểm soát EBD hoạt động thì mạch dầu phanh sau được kích hoạt cùng nhau.

Đèn cảnh báo của hệ thống phanh EBD sẽ sáng lên trong trường hợp có sự cố hệ thống EBD. Kiểm soát EBD không được còn tác dụng.

Kiểm soát EBD bị hỏng không có nghĩa là chức năng EBD cũng bị hỏng.

3. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe ISUZU D-MAX:

3.1. Xác định momen phanh yêu cầu.

Mômen phanh cần sinh ra được xác định từ điều kiện đảm bảo hiệu quả phanh lớn nhất, tức sử dụng hết lực bám để tạo lực phanh. Muốn đảm bảo điều kiện đó, lực phanh sinh ra cần phải tỷ lệ thuận với các phản lực tiếp tuyến tác dụng lên bánh xe.

Hình 3-1 Sơ đồ lực tác dụng lên ôtô khi phanh

Momen phanh ở cơ cấu phanh trước:

Theo [1] ta có:

(3-1)

(3-2)

Mômen của cơ cấu phanh sau:

(3-3)

(3-4)

(3-5)

Trong đó:

M_p1 - Mômen ở cơ cấu phanh trước

P_p1 - Lực phanh tác dụng lên cơ cấu phanh trước

M_p2 - Mômen ở cơ cấu phanh sau

P_p2 - Lực phanh tác dụng lên cơ cấu phanh sau

Z₁ - Phản lực của mặt đường tác dụng cầu trước

- Hệ số bám giữa lốp với mặt đường khi phanh

Trọng lượng toàn bộ của xe: Ga = 2850 [KG] = 28500 [N]

Phân bố cầu trước : G1= 1150 [KG] = 11500 [N]

Phân bố cầu sau : G2= 1700 [KG] = 17000 [N]

Chiều dài cơ sở : Lo= 3050 [mm]

r_bx - Bán kính làm việc của bánh xe, theo [5]:

r_bx = 245 [mm]

a, b và h_g - Toạ độ trọng tâm của xe

Toạ độ trọng tâm của xe. Theo [1] ta có:

a =

a = 1819 [mm]

b = L₀ - a

b = 3050 - 1819

b = 1231 [mm]

hg - Ðược xác định sơ bộ theo các kích thước S1 (vết bánh xe của trục trước).

h_g= (0.7- 0.8).S₁ với S₁ =1480 [mm]

h_g= (10361184) [mm]

Chọn h_g = 1100 [mm]

3.1.1. Ðối với cơ cấu phanh trước:

Mômen phanh của mỗi bánh xe cầu trước M_p1:

Thay giá trị vào các công thức (3-2) ta được:

M_p1=.(1,231 +.1,100).0,245

M_p1=1409,1j + 1259,1j² (3-6)

3.1.2. Ðối với cơ cấu phanh sau:

Mô men phanh của mỗi bánh xe cầu sau M_p2:

Thay các giá trị trên vào công thức (3 - 4) ta được:

M_p2 =.(1,819 -.1,1).0,245

M_p2 = 2082,2j - 1259,1j² (3-7)

Thay giá trị vào các công thức (3-6) và (3-7) ứng với các giá trị hệ số bám giữa lốp với mặt đường j (0,1- 0,8) ta có quan hệ mômen phanh lý thuyết giữa cầu trước và sau được tính ở bảng 3-1 và biểu diễn trên đồ thị đặc tính phanh xe Isuzu D-max như trên hình 3-1.

Bảng 3-1 Quan hệ mômen phanh giữa cầu trước và cầu sau với hệ số bám.

j	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
Mp1	153.5	332.2	536.1	756.1	1019.3	1298.7	1603.3	1933.1
Mp2	195.6	366.1	511.3	631.4	726.3	796.1	840.6	859.9

Qua bảng trên ta thấy:

Hệ số bám của bánh xe với đường tỷ lệ thuận với mômen phanh sinh ra ở các cầu

Với hệ số bám j< 0,2 thì mô men phanh cầu trước nhỏ hơn mômen phanh sinh ra ở cầu sau.

Khi hệ số bám của bánh xe với đường có giá trị lớn hơn thì mômen phanh sinh ra ở cầu trước lớn hơn mômen phanh sinh ra ở cầu sau.

Mômen phanh sinh ra tỷ lệ thuận với lực phanh trên các cầu.

Do vậy khi không có bộ điều chỉnh lực phanh các bánh xe sau sẽ bị hãm cứng và trượt trước làm giảm hiệu quả phanh, làm mất tính ổn định và điều khiển của xe.

Để đạt hiệu quả phanh cao khi phanh với cường độ lớn với hệ số bám cao hơn thì phải lắp bộ điều chỉnh lực phanh cho xe.

Hình 3-2 Ðồ thị quan hệ mômen phanh của xe ISUZU D-MAX.

3.2. Xác định momen phanh mà cơ cấu phanh có thể sinh ra.

Ðể đạt được mục đích của đường đặc tính lý tưởng nêu trên trong thực tế là không thể thực hiện được; vì mô men phanh do cơ cấu phanh sinh ra thường tỷ lệ bậc nhất với áp suất dầu trong hệ thống. Do vậy quan hệ giữa mômen do cơ cấu phanh tạo ra đối với cầu sau và cầu trước cũng là tỷ lệ bậc nhất (tuyến tính). Ðể thấy rõ tính chất này, ta xét mômen phanh thực tế do các cơ cấu phanh sinh ra cho bánh xe.

3.2.1. Đối với cơ cấu phanh trước:

Giả sử rằng có lực P tác dụng lên vòng ma sát với bán kính trong là R₁ và bán kính ngoài là R₂, lúc đó áp suất trên vòng ma sát sẽ là:

q = (3-8)

Trên vòng ma sát ta xét một vòng phần tử nằm cách tâm O bán kính R với chiều dày dR. Mômen lực ma sát tác dụng trên vòng phần tử đó là:

dM_ms= m.q.2.pR.dR.R =m.q.2.p .R².dR (3-9)

Mômen các lực ma sát tác dụng trên toàn vòng ma sát là:

(3-10)

Cuối cùng ta có mô men phanh mà cơ cấu phanh trước có thể sinh ra là:

M_pt = mP (3-11)

Hình 3-3 Sơ đồ để tính toán bán kính trung bình của đĩa ma sát

Trong đó:

m -hệ số ma sát. m = 0,3.

R₁-bán kính trong của đĩa ma sát, R₁ = 0,082 [m]

R₂-bán kính ngoài của đĩa ma sát, R₂ = 0,132 [m]

P -lực ép lên đĩa má phanh [N]

Xác định lực ép lên đĩa má phanh:

P = (3-12)

Với: i- số lượng xi lanh, i = 1.

d- đường kính xi lanh bánh xe, d = 64 [mm].

p- áp suất dầu, p = 10,5.10⁶ [N/m²]

Thay số vào (3.11):

P = 33761,28 [N]

Vậy mô men phanh mà cơ cấu phanh trước có thể sinh ra là:

M_pt = 0,3.33761,28.

= 1103,457 [N.m]

3.2.2. Đối với cơ cấu phanh sau:

Hiện nay để xác định quan hệ giữa lực dẫn động và momen phanh tạo ra có ba phương pháp khác nhau là: đồ thị, đồ - giải và giải tích. Phương pháp thứ ba phổ biến và ưu việt hơn cả vì nó đơn giản, có độ chính xác cao và thuận tiện khi cần phân tích ảnh hưởng của các thông số. Bởi vậy ở đây chúng ta sẽ sử dụng phương pháp này.

Xét cân bằng guốc phanh với các giả thiết sau:

- Áp suất phân bố đều theo chiều rộng má phanh.

- Quy luật phân bố áp suất theo chiều dài má phanh không phụ thuộc vào giá trị lực ép tác dụng lên guốc và có dạng tổng quát:

q = q_maxY₍_a₎ (3-13)

Ở đây: q_max - Áp suất max trên má phanh;

Y₍_a₎-Hàm phân bố áp suất.

- Hệ số ma sát m giữa trống và má phanh không phụ thuộc vào chế độ phanh.

Hình 3-4 Sơ đồ tính toán guốc phanh.

Khi phanh, phần tử vô cùng bé (da) sẽ chịu tác dụng của lực pháp tuyến (dN = qbrda) và lực ma sát (dF_T = mdN = mqbrda) từ phía trống phanh. Lực ma sát tạo ra một mô men phanh:

dM_p = dF_T.r = mqbr²da, hay

dM_p = mq_maxbr²Y₍_a₎ da (3-14)

Tích phân biểu thức (3-14) từ a₀ đến a₁ ta được mô men phanh tổng cho các guốc phanh tương ứng tạo ra (guốc tự siết có chỉ số 1, guốc không tự siết - chỉ số 2):

(3-15)

Để xác định q_max, ta viết phương trình cân bằng mô men đối với điểm quay (C) của guốc:

(3-16)

Thế các biểu thức của dF_T và dN vào (3-16) và chú ý rằng l = (r - scosa), thì sau khi biến đổi chúng ta có:

(3-17)

Thế biểu thức (3-17) vào phương trình (3-15) rồi chia tử và mẫu cho chúng ta nhận được phương trình để xác định mô men phanh của mỗi guốc theo lực ép:

(3-18)

Ở đây: (3-19)

Dấu (-) ở mẫu số của biểu thức (3-18) tương ứng với guốc tự siết, còn dấu (+) - tương ứng với guốc không tự siết. Như vậy mô men tổng của cả hai guốc phanh sẽ là:

(3-20)

Các phương trình từ (3-17) đến (3-20) đúng với tất cả các cơ cấu phanh guốc: loại bơi (2 bậc tự do) cũng như loại có điểm quay cố định (1 bậc tự do). Để áp dụng cho loại cơ cấu phanh cụ thể cần xác định thêm hàm phân bố áp suất y₍_a₎. Quy luật phân bố áp suất theo chiều dài má phanh phụ thuộc rất nhiều yếu tố, trong đó có độ cứng vững và nhiệt độ các chi tiết của cơ cấu phanh. Ở những cơ cấu phanh mà các chi tiết của nó có độ cứng vững cao, đối với guốc một bậc tự do: y₍_a₎ = sina và áp suất q_max tác dụng ở điểm có a = 90^o (Hình 3-5a). Ở những cơ cấu phanh mà các chi tiết của nó có độ cứng vững thấp, áp suất phân bố theo chiều dài má phanh gần như đều (Hình 3-5b), tức là y₍_a₎ =1.

Hình 3-5 Biểu đồ phân bố áp suất trên má phanh

Sau khi tích phân các biểu thức (3.19) ta nhận được:

- Với y₍_a₎ = sina: (3-21)

(3-22)

- Với y₍_a₎ = 1: (3-23)

(3-24)

Kết quả tính toán mô men phanh thực nghiệm cho thấy: sai lệch giữa hai trường hợp y₍_a₎= sina và y₍_a₎ = 1 không lớn (không vượt quá 5%) nên ta tính A, B theo trường hợp y₍_a₎ = 1. Tức tính A, B theo (3-23), (3-24). (Với kết quả khảo sát đo được: r=147,5 mm; s =100 mm; α₀=22⁰ ;α₁=126⁰; h=98 mm).

A =-0,5558

B =0,7285

Các guốc đối xứng nên P₁ = P₂ = P; A₁ = A₂ = A; B₁ = B₂ = B và h₁ = h₂ = h, nên theo công thức (3-20) ta có:

(3-25)

Xác định lực ép lên guốc phanh:

P = (3-26)

Với: i - số lượng xi lanh, i = 1.

d - đường kính xi lanh bánh xe, d = 26 [mm].

p - áp suất dầu, p = 10,5.10⁶ [N/m²]

Thay số vào (3-26):

P = 5572 [N]

Thay các kết quả vào (3-25), ta được mômen phanh tổng của cơ cấu phanh sau:

[N.m]

3.3. Lực tác dụng lên bàn đạp phanh:

Ðể tạo ra áp suất dầu trong xilanh công tác dẫn động phanh dầu xe ISUZU D-MAX sử dụng xilanh chính kép dùng trợ lực chân không. Kết cấu đã được giới thiệu ở phần trước.

Lực bàn đạp phanh khi không có trợ lực:

Ta có phương trình cân bằng lực bàn đạp:

P_bđ .i_dđ. η_dđ =π (3-28)

Trong đó:

P_bđ- Lực bàn đạp phanh

Tỷ số truyền dẫn động bàn đạp phanh i_dđ

i_dđ = 3,8 (theo catalog)

η_dđ - Hiệu suất dẫn động

η_dđ = 0.8

p_d - Áp suất dầu trong hệ thống

p_d = 10,5.10⁶ [N/m²]

d_c - Ðường kính xilanh chính

d_c = 24 [mm]

Từ (3-28) ta suy ra:

P_bđ = (3-29)

P_bđ =

= 1561,74 [N]

Lực bàn đạp phanh khi có trợ lực:

Lực do bầu trợ lực chân không sinh ra:

P_tl = (3-30)

Trong đó:

Dp_max: Ðộ chênh lệch áp suất giữa hai khoang.

Dp_max= 265 [mmHg] = 34205,92 [N/m²]

S_p(m): Diện tích hiệu dụng của màng của bầu trợ lực

d_m: Đường kính màng, d_m= 205 [mm]

S_p(m) =

=0,033 [m²]

Thay số vào ta được:

P_tl = [N]

Lực đạp phanh khi có trợ lực:

P_btl = P_bđ- P_tl

= 1561,74 – 1128,795

= 432,94 [N]

Theo [2], [P_bđl] < 500[N]

Từ các khảo sát trên ta nhận thấy khi bộ trợ làm việc tốt thì lực đạp phanh chỉ cần nhỏ, giúp người lái đỡ mất sức trong việc điều khiển phương tiện mà hiệu quả phanh lại cao hơn so với khi bộ trợ lực không làm việc.

Trong trường hợp bộ trợ lực không làm việc thì hiệu quả phanh sẽ không cao vì sức khỏe của người bình thường không đạt được lực đạp phanh tối đa như trên.

3.4. Tính toán các chỉ tiêu phanh:

Giản đồ phanh nhận được bằng thực nghiệm và qua giản đồ phanh có thể phân tích và thấy được bản chất của quá trình phanh.

Hình 3-6 Giản đồ phanh

Trong đó:

t₁: là thời gian chậm tác dụng của dẫn động phanh tức là từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh cho đến khi má phanh ép sát vào đĩa phanh. Thời gian này đối với phanh dầu là t₁ = 0,3s.

t₂: thời gian tăng lực phanh hoặc tăng gia tốc chậm dần. Thời gian này đối với phanh dầu t₂ = (0,5 - 1)s. Ta chọn t₂ = 0,7 s.

t_pmin: thời gian phanh hoàn toàn ứng với lực phanh cực đại.Trong thời gian này lực phanh hoặc gia tốc chậm dần không đổi.

3.4.1. Gia tốc chậm dần khi phanh.

Gia tốc chậm dần khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh ôtô. Ta có:

j_pmax = (3-31)

Trong đó: - hệ số tính đến ảnh hưởng các trọng khối quay của ôtô. Theo tài liệu [1] ta chọn ~1.

Thay các số liệu vào (3-31) ta được:

j_pmax = j.g = 0,8.9,81/1 = 7,848 [m/s²]

5.4.2. Thời gian phanh:

Thời gian phanh cũng là một trong các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh. Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt. Ðể xác định thời gian phanh ta có:

j_pmax = =

Þ dt =

Tích phân trong giới hạn từ thời điểm ứng với vận tốc phanh ban đầu v₁ tới thời điểm ứng với vận tốc v₂ ở cuối quá trình phanh:

t_pmin = =

Khi phanh ôtô đến lúc dừng hẳn thì v₂ = 0. Do đó:

t_pmin = (3-32)

Trong đó:

v₁ - Vận tốc của ôtô ứng với thời điểm bắt đầu phanh.

Mặt khác ta có:

dv = j.dt

v₁ - v_o =

(3-33)

v_o= 30[km/h] = 8,33 [m/s]

Thay các số liệu vào ta được:

v₁ =

v₁ = 5,2332 [m/s]

Thay các số liệu vào (3-32) ta được:

t_pmin =

t_pmin = 0,6668 [s]

Thời gian phanh thực tế là:

t_p = t₁ + t₂ + t_pmin = 0,3 + 0,7 + 0,6668

t_p = 1,6668 [s]

5.4.3. Quãng đường phanh:

Quãng đường phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh của ôtô. Cũng vì vậy mà trong tính năng kỹ thuật của ôtô, các nhà chế tạo thường cho biết quãng đường phanh của ôtô ứng với vận tốc bắt đầu phanh đã định.

Quãng đường phanh ứng với vận tốc từ v_ođến v₁.

Ta có:

Tích phân hai vế ta được:

s₁ - s_o =

s₁ = s_o + v_o.t₂ -

s₁ = v_o.t₁ + v_o.t₂ - (3-34)

Thay các số liệu vào ta được:

s₁ = 8,33.0,3 + 8,33.0,7 -

s₁ = 5,365 [m]

Quãng đường phanh ứng với vận tốc từ v₁ đến thời điểm ứng với vận tốc cuối quá trình phanh: v₂ = 0.

Tương tự như quãng đường phanh ứng với vận tốc v_o đến v₁ ta được:

s₂ =

s₂ = 1,744 [m]

Quãng đường phanh thực tế là:

s_p = s₁ + s₂

s_p = 5,365 + 1,744

s_p = 7,109 [m]

So với bảng tiêu chuẩn về hiệu phanh cho phép ôtô lưu hành trên đường (Bộ GTVT Việt Nam qui định 1995) đối với xe du lịch có số chỗ ngồi nhỏ hơn 8 thì quãng đường phanh không lớn hơn 7,2[m], [2].

Từ những kết quả trên ta nhận thấy quãng đường phanh của xe ISUZU D-MAX là 7,109[m] nằm trong giới hạn cho phép nên đảm bảo được những chỉ tiêu đối với xe du lịch.

Như vậy các tiêu chuẩn để đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh chính đều thoả mản tiêu chuẩn đối với xe du lịch với số chỗ ngồi < 8 người. Tuy nhiên để nâng hiệu quả phanh cao hơn nữa trên xe ISUZU D-MAX còn trang bị bộ điều chỉnh lực phanh điện tử (EDB) và hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS. Với hệ thống này lực phanh cung cấp cho các bánh xe luôn đạt tối ưu bất kể điều kiện tải trọng của xe và tình trạng mặt đường và làm giảm lực đạp phanh cần thiết đặc biệt khi xe có tải nặng hay chạy trên đường có hệ số ma sát cao.

4. Các hư hỏng và biên pháp khắc phục hệ thống phanh chính ISUZU D-MAX:

Hệ thống phanh trên xe giữ vai trò rất quan trọng. Nó dùng để giảm tốc độ chuyển động, dừng và giữ xe ở trạng thái đứng yên. Vì vậy bất kỳ một hư hỏng nào cũng làm mất an toàn và có thể gây ra tai nạn khi xe vận hành. Trong quá trình sử dụng ôtô hệ thống phanh có thể phát sinh những hư hỏng như: phanh không ăn, phanh ăn không đều, phanh nhả kém hoặc bị kẹt.

Phanh không ăn thì không giảm được được tốc độ ôtô kịp thời trong những điều kiện bình thường trong tình huống phức tạp thì sẽ là nguyên nhân gây ra tai nạn.

Nguyên nhân phanh không ăn có thể là do ở phần dẫn động thủy lực không kín để không khí lọt vào hoặc trong hệ thống thiếu dầu, bộ phận điều chỉnh của cơ cấu truyền động và cơ cấu phanh bị hỏng. Ngoài ra còn do má phanh và đĩa phanh bị mòn hoặc dính dầu.

Có thể phát hiện các mối nối bị hở căn cứ vào sự rò chảy của dầu ở phần truyền động thủy lực. Nếu trong phần dẫn động thủy lực có không khí lọt vào thì khi đạp phanh không thấy sức cản rõ rệt. Vì khi đạp phanh áp suất không truyền vào dầu do còn không khí lọt vào hệ thống thì bị nén, áp suất của nó truyền vào cơ cấu ép không đủ ép má phanh vào đĩa phanh.

Ðể khắc phục hiện tượng này ta phải tiến hành xả không khí ra khỏi hệ thống truyền động thủy lực. Tuy nhiên cần kiểm tra dầu ở xy lanh phanh chính nếu cần thì đổ thêm dầu vào. Khi thay dầu ở hệ thống truyền động thủy lực phải tháo rời rửa và thổi sạch xilanh phanh chính, các xilanh bánh xe và các ống dẫn đầu. Ðổ dầu mới vào hệ thống tiến hành trình tự như khi xả không khí. Dầu có thể lọt vào má phanh và tang trống qua vòng chắn dầu bị hỏng. Vòng chắn dầu hỏng phải thay mới dùng xăng rửa sạch má phanh và đĩa phanh các tấm đệm của má phanh thì dùng dũa hoặc bàn chải sắt đánh sạch. Nếu má phanh bị mòn thì thay mới chú ý đặt đinh tán sao cho đầu đinh thấp hơn bề mặt của má phanh theo yêu cầu.

Phanh không ăn đều giữa các má phanh có thể do sự điều chỉnh cơ cấu truyền động hoặc cơ cấu phanh bị hỏng các ống dẫn bị tắc các chi tiết dẫn động bị kẹt. Ðể khắc phục ta cần có sự điều chỉnh cơ cấu truyền động bôi trơn các chi tiết và thông ống dẫn.

Phanh bó là do bị kẹt nguyên nhân có thể là lò xo hồi vị guốc phanh bị gẫy má phanh bị dính cứng với đĩa phanh, vòng làm kín bị nở piston bị kẹt trong các xylanh bánh xe.

Khi phanh phải tăng lực đạp lên bàn đạp thì đó là dấu hiệu chủ yếu về hư hỏng của bộ trợ lực.

Những hư hỏng chính của bộ trợ lực chân không:

Ống dẫn từ buồng chân không tới bộ trợ lực bị hỏng.

Van không khí không hoạt động

Bình lọc bộ trợ lực bị tắc.

Ngoài ra, bộ trợ lực làm việc không tốt nếu điều chỉnh chạy ralăngti không đúng.

4.1. Những công việc bảo dưỡng cần thiết:

Hàng ngày cần phải kiểm tra trình trạng và độ kín khít các ống dẫn.kiểm tra hành trình tự do và hành trình làm việc của bàn đạp phanh nếu cần thiết phải điều chỉnh. Kiểm tra cơ cấu truyền động và hiệu lực của phanh tay xả cặn bẩn khỏi các bầu lọc khí.

Kiểm tra sự hoạt động của xilanh chính.

Kiểm tra mức dầu ở bầu chứa của xy lanh chính. Kiểm tra và nếu cần thì điều chỉnh khe hở giữa đĩa phanh và má phanh.

Cũng có thể kiểm tra hiệu lực của phanh khi ôtô chuyển động. Trong trường hợp này cần tăng tốc độ của ôtô lên tới 30 (km/h) và đạp phanh hãm ôtô để kiểm tra.

Phanh tay được coi là tốt nếu ôtô dừng trên đường dốc 16% mà không bị trôi.

4.2. Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính:

Các công việc sửa chữa, bảo dưỡng phanh bao gồm:

Châm thêm dầu phanh.

Làm sạch hệ thống thủy lực.

Tách khí khỏi hệ thống thủy lực.

Sửa chữa hoặc thay thế xylanh chính hay các xilanh bánh xe.

Thay má phanh.

Sửa chữa hoặc thay thế bộ phận trợ lực phanh

Ngoài ra còn có: Sửa chữa hoặc thay thế đường ống dầu phanh công tắc hoặc các van.

Thay thế má phanh:

Cốt má phanh: Bề mặt cốt sắt để tán má phanh nếu bị vênh quá 0,40[mm] thì phải sửa chữa lỗ để lắp đệm lệch tâm không được mòn quá (0,10-0,12)mm các đầu đinh tán phải chắc chắn không lỏng má phanh không nứt và cào xướt mặt đầu của các đinh tán phải cao hơn bề má phanh ít nhất là 2.5[mm].

Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh điều chỉnh theo yêu cầu đầu trên má phanh trước và sau là 0,25 [mm] đầu dưới má phanh trước và sau là 0,12 [mm] khe hở giữa trục quay má phanh với vòng đồng lệch tâm cho phép là: (0,06 – 0,15) [mm] lớn nhất là 0,25[mm]. Cùng một cầu xe má phanh hai bên bánh trái và bánh phải đồng chất không được dùng loại khác nhau má phanh cũ có dính dầu phải dùng xăng hoặc dầu hỏa để rửa không được dùng madút hoặc xút.

Thay thế má phanh đĩa lau chùi bụi và tra dầu mỡ moayơ kiểm tra các vòng phốt xem có rò dầu không ….việc sửa chửa bảo dưỡng phanh đĩa đơn giản hơn phanh trống guốc.

Xilanh chính và xylanh bánh xe thường có những hư hỏng như: Bề mặt xylanh bị cào xước, xylanh bị côn, méo các lò xo hồi vị bị gẫy mất đàn hồi, các vòng làm kín bị nở, các răng ốc nối các ống dẫn dầu bị tua.

Theo yêu cầu thì bề mặt xilanh phải nhẵn bóng không có vết rỗ xước sâu quá 0,5[mm]. Ðường kính xy lanh không được côn méo quá 0,05[mm] so với đường kính tiêu chuẩn, các lò xo hồi vị phải đủ tiêu chuẩn về lực đàn hồi.

Ðối với những hư hỏng trên thì phải tiến hành sửa chữa hoặc thay mới chứ không thể điều chỉnh được. Các vòng làm kín, lò xo hồi vị nếu kiểm tra không đạt yêu cầu thì nên thay mới. Các piston, xylanh bị côn hoặc méo thì phải tiến hành gia công trở lại. Chú ý khi gia công khe hở giữa xilanh và piston không được vượt quá giá trị cho phép tối đa là (0,030 – 0,250) mm độ côn và méo của xy lanh bánh xe sau khi gia công cho phép tối đa là 0,5 [mm] độ bóng phải đạt Ñ9.

Ðối với bầu trợ lực cần phải kiểm tra piston màng nếu có hiện tượng rạng rách thì phải thay thế để đảm bảo hiệu quả phanh.

4.3. Kiểm tra tổng hợp hệ thống phanh xe ISUZU D-MAX.

4.3.1. Kiểm tra tổng hợp khi xe đứng:

- Kiểm tra hệ thống cần bẩy chuyển động có dễ dàng không, không được vướng các nắp tôn ở buồng lái.

- Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp (đối với phanh tay) và tay kéo (đối với phanh dừng) có đúng tiêu chuẩn không.

- Kiểm tra các khe hở của các bạc và trục của hệ thống đòn.

- Kiểm tra các chốt hãm, chốt chẻ...đã đầy đủ chưa.

- Kiểm tra các đường ống dẫn dầu và chứa hơi có bị hở không.

- Kiểm tra áp lực dầu có phanh không và đủ áp suất không 6-7 [kg/cm²].

- Ðạp bàn đạp phanh khi đã có dầu, giữ nguyên bàn đạp xem áp xuất dầu ở đồng hồ có xuống không. Nếu có tức là hệ thống có chỗ hở, cần phát hiện và sửa chữa kịp thời.

- Sau khi kiểm tra kỹ lưỡng hệ thống phanh khi xe đứng rồi và thấy các yêu cầu kỹ thuật đã bảo đảm thì mới tiến hành kiểm tra hệ thống phanh bằng cách cho xe chạy.

4.3.2. Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy:

Trước khi cho xe chạy chính thức trên mặt đường để điều chỉnh và thử hệ thống phanh cần cho xe chạy chậm (tốc độ 10 – 15[km]/hệ thống phanh) đạp thử phanh chân bỏ hờ tay lái xem hệ thống phanh chân có ăn tốt không hệ thống tay lái có làm lệch xe khi phanh không.

Sau khi hai yêu cầu trên đã đảm bảo rồi tiến hành thử xe trên mặt đường.

Kiểm tra hệ thống phanh chân:

Cho xe chạy một quãng dài khoảng 15 - 20 km rồi từ từ dừng lại (không sử dụng phanh chân). Xuống sờ các đĩa phanh nếu thấy nóng tức là điều chỉnh khe hở bị bó sát cần điều chỉnh lại khe hở giữa má phanh và đĩa phanh.

Cho xe chạy với tốc độ 35 - 40 [km/h] rồi phanh đột ngột hãm xe nếu xe dừng lại hẳn với khoảng cách 5 - 8 [m] hai bánh sau ăn cháy mặt đường độ dài cháy 1- 2[m] và đều nhau hai bánh trước cũng ăn đều nhau nhưng mờ hơn.

Kiểm tra hệ thống phanh tay:

Cho xe chạy lên dốc dùng phanh chân hãm cho xe dừng lại trả về số không, kéo phanh tay, nhả phanh chân nếu xe không bị trôi xuống dốc thì đạt yêu cầu.

Ðể kiểm tra lại cho xe xuống dốc dùng phanh chân hãm cho xe dừng lại trả về số không kéo phanh tay và nhả phanh chân nếu xe không bị trôi xuống dốc là bảo đảm yêu cầu.

4.4. Kiểm tra hệ thống ABS:

4.4.1. Kiểm tra hệ thống chẩn đoán:

* Chức năng kiểm tra ban đầu

Kiểm tra tiếng động làm việc của bộ chấp hành

- Nổ máy và lái xe với tốc độ lớn hơn 6 km/h.

- Kiểm tra xem có nghe thấy tiếng động làm việc của bộ chấp hành không.

Lưu ý: ABS ECU tiến hành kiểm tra ban đầu mổi khi nổ máy và tốc độ ban đầu vượt qua 6 km/h. Nó cũng kiểm tra chức năng của van điện 3 vị trí và bơm điện trong bộ chấp hành . Tuy nhiên, nếu đạp phanh, kiểm tra ban đầu sẽ không được thực hiện nhưng nó xẽ bắt đầu khi nhả chân phanh.

Nếu không có tiếng động làm việc, chắc chắn rằng bộ chấp hành đã được nối. Nếu không có gì trục trặc, kiểm tra bộ chấp hành.

* Chức năng chẩn đoán:

- Đọc mã chẩn đoán

+ Kiểm tra điện áp ắc quy: kiểm tra điện áp ác quy khoảng 12 V.

- Kiểm tra đèn báo bật sáng:

+ Bật khoá điện.

+ Kiểm tra rằng đèn ABS bật sáng trong 3 giây, nếu không kiểm tra và sửa chữa hay thay thế cầu chì, bóng đèn báo hay dây điện

- Đọc mã chẩn đoán:

+ Bật khoá điện ON

+ Rút giắc sửa chữa.

+ Dùng SST, nối chân Tc và E1 của giắc kiểm tra.

+ Nếu hệ thống hoạt động bình thường (không có hư hỏng), đèn báo sẽ nháy 0,5 giây 1 lần

+ Trong trường hợp có hư hỏng, sau 4 giây đèn báo bắt đầu nháy. Đêm số lần nháy --> Xem mã chẩn đoán (số lần nháy đầu tiên sẽ bằng chữ số đầu của chẩn đoán hai số. Sau khi tạm dừng 1,5 giây đèn lại nháy tiếp, số lần nháy ở lần thứ hai sẽ bằng chữ số sau của mã chẩn đoán. Nếu có hai mã chẩn đoán hay nhiều hơn, sẽ có khoảng dừng 2,5 giây giữa hai mã và việc phát mã lại lặp lại từ đầu sau 4 giây tạm dừng. Các mã sẽ phát thứ tự tăng dần từ mã nhỏ nhất đến mã nhỏ nhất)

+ Sửa chữa hệ thống

+ Sau khi sửa chữa chi tiết bị hỏng, xóa mã chẩn đoán trong ECU

+ Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra.

+ Nối giắc sửa chữa.

+ Bật khoá diện ON. Kiểm tra rằng đèn ABS tắc sau khi sáng trong 3 giây

- Xoá mã chẩn đoán:

+ Bật khoá điện on.

+ Dùng SST, nối chân Tc với E1 của giắc kiểm tra.

+Xoá mã chẩn đoán chứa trong ECU bằng cách đạp phanh 8 lần hay nhiều hơn trong vòng 3giây.

+ Kiểm tra rằng đèn báo chỉ mã bình thường.

+ Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra.

+ Kiểm tra rằng đèn báo ABS tắc.

Hình 4-1 Đèn báo ABS

Hình 4-2 Giắc kiểm tra

Bảng 4-1 Mã chẩn đoán:

11	Hở mạch trong mạch rơ le van điện.	- Mạch bên trong của bộ chấp hành. - Rơle điều khiển. -Dây điện và giắc nối của mạch rơle van điện
12	Chập mạch trong rơ le van điện
13	Hở mạch trong mạch rơ le môtơ bơm.	- Mạch bên trong của bộ chấp hành. - Rơle điều khiển. -Dây điện và giắc nối của mạch rơle môtơ bơm
14	Hở mạch trong mạch rơ le môtơ bơm.
21	Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe trước phải.	- Van điện bộ chấp hành. - Dây điện và giắc nốicủa mạch van điện bộ chấp hành.
22	Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe trước trái.
23	Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe sau phải.
24	Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe sau trái.
31	Cảm biến tốc độ bánh xe trước phải bị hỏng.	- Cảm biến tốc độ bánh xe. - Rôto cảm biến tốc độ bánh xe - Dây điện, giắc nối của cảm biến tốc độ bánh xe
32	Cảm biến tốc độ bánh xe trước trái bị hỏng.
33	Cảm biến tốc độ bánh xe sau phải bị hỏng.
34	Cảm biến tốc độ bánh xe sau trái bị hỏng.
35	Hở mạch cảm biến tốc độ bánh xe sau phải hay trước trái.
36	Hở mạch cảm biến tốc độ bánh xe sau trái hay trước phải.
37	Hỏng cả hai rôto cảm biến tốc độ	- Rôto cảm biến tốc độ bánh xe
41	Điện ắc quy không bình thường (<9,5 V hay >16 V)	- Ắc quy - Bộ tiết chế
51	Môtơ bơm của bộ chấp hành bị kẹt hay hở mạch môtơ bơm của bộ chấp hành .	- Môtơ bơm, ắc quy và rơle - Dây điện ,giắc nối và bulông tiếp mát hay mạch môtơ bơm của bộ chấp hành
Luôn bật	ABS ECU hỏng	- ECU

*Chức năng kiểm tra của cảm biến:

- Chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ

+ Kiểm tra ắc quy kiểm tra rằng điện áp ắc quy khoảng 12 V

- Kiểm tra đèn báo ABS.

+ Bật khoá điện ON

+ Kiểm tra rằng đèn báo ABS sáng trong vòng 3 giây. Nếu không, kiểm tra và sửa chửa hay thay cầu chì, bóng đèn hay dây điện.

+ Kiểm tra rằng đèn ABS tắc

+ Tắc khoá điện.

+ Dùng SST, nối chân E1 với chân Tc và Ts của giắc kiểm tra .

+ Kéo phanh tay và nổ máy.

+ Kiểm tra rằng đèn ABS nháy trong khoảng 4 lần /giây

- Kiểm tra mức tín hiệu cảm biến

+ Lái xe chạy thẳng ở tốc độ 4-6 km/h và kiểm tra xem đèn ABS có bật sáng sau 1 giây không.

+ Nếu đèn sáng nhưng không nháy khi tốc độ xe không nằm trong khoảng tiêu chuẩn, dừng xe và đọc mã chẩn đoán, sau đó sửa các chi tiết hỏng.

+ Nếu đèn bật sáng trng khi tốc độ xe từ 4 -6 km/h, việc kiểm tra đã hoàn thành. Khi tốc độ xe vượt quá 6 km/h, đèn ABS nháy lại. Ở trạng thái này cảm biến tốc độ tốt.

- Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ thấp.

+ Lái xe chạy thẳng với tốc độ 45-55 km/h và kiểm tra xem đèn ABS có sáng sau khi tạm ngừng 1 giây không.

+ Nếu đèn báo bật sáng mà không nháy khi tốc độ xe nằm ngoài khoảng tiêu chuẩn. Dừng xe và đọc mã chẩn đoán. Sau đó sửa các chi tiết hỏng.

+ Nếu đèn báo bật sáng mà không nháy khi tốc độ xe nằm trong khoảng tiêu chuẩn, việc kiểm tra đã hoàn thành. Khi tốc đọ xe nằm trong dải tiêu chuẩn, đèn ABS lại nháy.Ở trạng thái này roto cảm biến tốc độ tốt.

- Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ cao

+ Kiểm tra như trên ở tốc độ khoảng 110 đến 130 km/h

+ Đọc mã chẩn đoán

+ Dừng xe, đèn báo sẽ bắt đầu nháy

+ Đếm số lần nháy (Xem mã chẩn đoán)

- Sửa các chi tiết hỏng

- Sửa hay thay thế các chi tiết bị hỏng

- Đưa hệ thống về trạng thái bình thường

+ Tắc khoá điện OFF.

+ Tháo SST ra khỏi cực E1, Tc và Ts của giác kiểm tra.

Bảng 4-2 Mã chẩn đoán

Mã	Các kiểu nháy	Chẩn đoán	Phạm vi hư hỏng
	Sáng Tắt	Tất cả các cảm biến tốc độ và rôto cảm biến đều bình thường
71		Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên phải thấp	- Cảm biến tốc độ trước phải. - Lắp đặt cảm biến
72		Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên trái thấp	- Cảm biến tốc độ trước bên trái. - Lắp đặt cảm biến
73		Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên phải thấp.	- Cảm biến tốc độ sau bên phải. - Lắp đặt cảm biến
74		Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên trái.	- Cảm biến tốc độ trước sau bên trái. - Lắp đặt cảm biến.
75		Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên phải	- Rôto cảm biến tốc độ phía trước bên phải
76		Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên trái.	- Rôto cảm biến tốc độ phía trước bên trái.
77		Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên trái.	- Rôto cảm biến tốc độ phía sau bên trái.
78		Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên phải.	- Rôto cảm biến tốc độ phía sau bên phải.

4.4.2. Kiểm tra bộ chấp hành.

- Kiểm tra điện áp ắc quy: kiểm tra điện áp ắc quy khoảng 12 V.

- Tháo vỏ bộ chấp hành.

- Tháo 4 giắc nối ra khỏi bộ chấp hành và rơ le điều khiển.

- Nối thiết bị kiểm tra bộ chấp hành (SST) vào bộ chấp hành.

+ Nối thiết bị kiểm tra bộ chấp hành (SST) vào rơ le điều khiển bộ chấp hành và dây điện phía thân xe qua dây điện phụ (SST) như hình vẽ.

+ Nối dây đỏ của thiết bị kiểm tra với cực dương ắc quy và dây đen với cực âm hay mass thân xe.

+ Đặt phiếu A (SST) lên thiết bị kiểm tra.

- Kiểm tra sự hoạt động của bộ chấp hành.

+ Nổ máy và cho chạy với tốc độ không tải.

+ Bật công tắc lựa chọn thiết bị kiểm tra đến vị trí “FRONT RH”.

+ Nhấn và giữ công tắc môtơ trong vài dây.

+ Đạp phanh và giữ nó.

+ Nhấn công tắc POWER và kiểm tra rằng bàn đạp phanh không đi xuống.

+ Nhả công tắc POWER và kiểm tra rằng bàn đạp phanh đi xuống.

+ Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây sau đó kiểm tra rằng chân phanh đã về vị trí cũ.

+ Nhả chân phanh.

+ Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây.

+ Đạp phanh và giữ nó trong khoảng 10 giây. Khi đang giữ chân phanh, ấn công tắc motor trong vài giây. Kiểm tra rằng chân phanh không bị rung.

- Kiểm tra các bánh xe khác.

+ Xoay công tắc lựa chọn đến vị trí “FRONT LH”.

+Lặp lại từ bước (3) đến bước (6) của mục trên.

+ Kiểm tra các bánh sau với công tắc lựa chọn ở vị trí “REAR RH” và “REAR LH”, theo quy trình tương tự.

- Nhấn công tắc motor

+ Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây.

- Tháo thiết bị kiểm tra (SST) ra khỏi bộ chấp hành.

+ Tháo phiếu A (SST) và ngắt thiết bị kiểm tra (SST) và bộ dây điện phụ (SST) ra khỏi bộ chấp hành, rơle điều kiển và dây điện phía thân xe.

- Nối các giắc bộ chấp hành

Nối 4 giắc vào bộ chấp hành và rơle điều khiển.

- Lắp các giắc nối

Lắp các giắc nối lên giá đỡ bộ chấp hành.

- Lắp vỏ bộ chấp hành.

- Xoá mã chẩn đoán.

4.4.3. Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe.

- Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe.

+ Tháo giắc cảm biến tốc độ.

+ Đo điện trở giữa các điện cực.

Điện trở: 0,8 - 1,3 k( cảm biến tốc độ bánh trước)

Điện trở: 1,1 - 1.7 k( cảm biến tốc độ bánh sau )

+ Nếu điện trở không như tiêu chuẩn, thay cảm biến.

+ Không có sự thông mạch giữa mỗi chân của cảm biến và thân cảm biến. Nếu có thay cảm biến.

+ Nối lại các giắc cảm biến tốc độ.

- Kiểm tra sự lắp cảm biến.

+ Chắc chắn rằng bu lông lắp cảm biến được xiết đúng.

+ Phải không có khe hở giữa cảm biến và giá đỡ cầu.

- Quan sát phần răng của rôto cảm biến.

+ Tháo cụm moayơ (sau) hay bán trục (trước).

+ Kiểm tra các răng của rôto cảm biến xem có bị nứt, vặn hay mất răng.

+ Lắp cụm moayơ hay bán trục.

5. Kết luận.

Sau thời gian hơn 3 tháng làm đồ án với đề tài “Khảo sát hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS 2002” em đã cơ bản hoàn thành đề tài với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn:…………… và các thầy trong khoa.

Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu tính năng hoạt động của hệ thống phanh, nguyên lý làm việc của các bộ phận đến các chi tiết chính trong hệ thống phanh. Phần đầu đồ án em giới thiệu chung về hệ thống phanh từ các loại cơ cấu phanh đến các loại dẫn động phanh của hệ thống phanh. Tiếp theo em trình bày tổng thể về xe ISUZU D-MAX và các hệ thống trên xe. Và phần trọng tâm của đồ án là em đi sâu vào hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX, bao gồm: Cơ cấu phanh trước (phanh đĩa), cơ cấu phanh sau (phanh trống), dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không, xylanh chính, van an toàn, bộ trợ lực chân không, bơm chân không... Đồng thời tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX. Tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống phanh thường gặp.

Tuy nhiên do thời gian hạn chế nhiều phần chưa được trang bị trong thời gian học tập tại trường, tài liệu tham khảo hạn chế và chưa cập nhật đầy đủ các tài liệu về xe nên không tránh khỏi những thiếu sót mong các thầy chỉ dẫn thêm. Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức chuyên ngành về các hệ thống ôtô và đặc biệt là hệ thống phanh. Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em cũng nâng cao được những kiến thức về công nghệ thông tin: Word, Excel, AutoCAD… phục vụ cho công tác sau này. Đồng thời qua đó bản thân em cần phải cố gắng học hỏi hơn nữa để đáp ứng yêu cầu của người cán bộ kỹ thuật ngành động lực.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Hữu Cẩn - Dư Quốc Thịnh - Phạm Minh Thái

Nguyễn Văn Tài - Lê Thị Vàng.

“Lý thuyết ô tô, máy kéo”. NXB khoa học và kỹ thuật. Hà Nội, 1998.

[2]. Nguyễn Hoàng Việt.

“Kết cấu và tính toán ô tô” - Tài liệu lưu hành nội bộ của khoa cơ khí Giao Thông. Đại Học Đà Nẵng. Đà Nẵng, 1998.

[3]. Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Đình Kiên.

“Thiết kế và tính toán ô tô, máy kéo”. NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp. Hà Nội, 1985.

[4]. Nguyễn Hoàng Việt.

“Chuyên đề ô tô: Bộ điều chỉnh lực phanh và hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh”. Tài liệu lưu hành nội bộ của khoa cơ khí Giao Thông. Đại Học Đà Nẵng. Đà Nẵng, 2003.

[5]. “Catolog ISUZU D-MAX”. Công ty ô tô ISUZU Việt Nam.

[6]. Http://www.isuzu-vietnam.com.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"

Các đồ án/ tài liệu liên quan

	ĐỒ ÁN XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẨN ĐOÁN CÁC CỤM CHI TIẾT TRÊN Ô TÔ
	ĐỒ ÁN KHAI THÁC HỆ THỐNG TREO TRÊN XE HYUNDAI COUNTY
	ĐỒ ÁN KHAI THÁC HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC MT TRÊN XE ISUZU TROOPER
	ĐỒ ÁN XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA VỪA HỆ THỐNG PHANH XE MAZ-537
	ĐỒ ÁN THIẾT KẾ GARA BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA Ô TÔ BUÝT
	ĐỒ ÁN KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS
	ĐỒ ÁN KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ TRÊN ĐỘNG CƠ G4KA LẮP TRÊN XE HUYNDAI
	ĐỒ ÁN KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU HÀO KHÔNG KHÍ TRÊN XE FORD TRANSIT
	ĐỒ ÁN KHẢO SÁT HỆ THỐNG NẠP - THẢI TRÊN ĐỘNG CƠ 1NZ-FE LẮP TRÊN XE VIOS
	ĐỒ ÁN KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ YC4G170-20 LẮP TRÊN XE BUS THACOJB86L

Ngân hàng Techcombank	Ngân hàng Vietcombank
Số tài khoản: 190.2999.4998.012 Chủ tài khoản: Lê Văn Hùng Chi nhánh: Hoàng Quốc Việt - Hà Nôi	Số tài khoản: 0491.0000.93308 Chủ tài khoản: Lê Văn Hùng Chi nhánh: Thăng Long - Hà Nôi

ĐỒ ÁN KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE ISUZU D - MAX LS 2002

Ưu nhược điểm:

Loại dải:

1.2.2.2. Các loại dẫn động phanh:

Các sơ đồ phân dòng chính:

Dẫn động thủy lực:

Phạm vi sử dụng:

Các loại và sơ đồ dẫn động:

Hình 1-15 Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực chân không

Hình 1-16 Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực khí nén

Các sơ đồ chính:

Hoàn cảnh ra đời

Tầm nhìn phát triển

Đội ngũ thành viên

Tuyển dụng

Đồ án cơ khí

Đồ án ô tô

Đồ án điện & tự động hóa

Đồ án xây dựng

Báo cáo thực tập

Tài liệu

Thiết kế 2d, 3d

Bóc tách bản vẽ

Làm đồ án, luận văn

Hướng dẫn bảo vệ đồ án, luận văn