MỤC LỤC

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

1. MỤC ÐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ÐỀ TÀI......................................................................... 3

2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ.............................. 4

2.1. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI.............................................................. 4

2.1.1. Công dụng.................................................................................................................. 4

2.1.2. Yêu cầu....................................................................................................................... 4

2.1.3. Phân loại..................................................................................................................... 6

2.2. KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ............................................................. 8

2.2.1. Cơ cấu phanh............................................................................................................. 8

2.2.2. Dẫn động phanh........................................................................................................ 16

3. GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE MITSUBISHI GRANDIS................ 27

3.1. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE.............................................................................. 27

3.1.1. Sơ đồ tổng thể của xe:.............................................................................................. 27

3.1.2. Bảng thông số kỹ thuật:.......................................................................................... 27

3.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN XE.............................................. 28

3.2.1. Hệ thống bôi trơn..................................................................................................... 29

3.2.2. Hệ thống nhiên liệu.................................................................................................. 29

3.2.3. Sơ đồ hệ thống làm mát........................................................................................... 30

3.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH........................................................ 32

3.4. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI............................................................... 32

3.5. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO........................................................... 34

3.5.1. Hệ thống treo phía trước: ...................................................................................... 34

3.5.2. Hệ thống treo sau: ................................................................................................... 35

3.6. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC............................................ 36

3.6.1. Hộp số......................................................................................................................... 36

3.6.2. Các đăng :.................................................................................................................. 37

4. KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH XE MITSUBISHI GRANDIS.......................... 38

4.1. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH.................... 38

4.1.1. Sơ đồ:.......................................................................................................................... 38

4.1.2. Nguyên lý làm việc................................................................................................... 38

4.2. KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG PHANH........................ 40

4.2.1. Cơ cấu phanh............................................................................................................. 40

 4.2.2. Dẫn động phanh....................................................................................................... 44

4.3. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ABS............................... 50

4.3.1. Sơ lược về ABS.......................................................................................................... 50

4.3.2. Sơ đồ của hệ thống ABS trên xe MITSUBISHI GRANDIS.............................. 58

4.4. BỘ PHÂN PHỐI LỰC PHANH ĐIỆN TỬ (EBD) ..................................................... 63

5. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH

XE MITSUBISHI GRANDIS............................................................................................ 64

5.1. XÁC ÐỊNH MOMEN YÊU CẦU ................................................................................ 64

5.1.1. Ðối với cơ cấu phanh trước.................................................................................... 66

5.1.2.  Ðối với cơ cấu phanh sau ...................................................................................... 66

5.2. XÁC ÐỊNH MOMEN PHANH MÀ CƠ CẤU PHANH CÓ THỂ SINH RA............ 67

5.2.1: Đối với cơ cấu phanh trước.................................................................................... 67

5.2.2: Đối với cơ cấu phanh sau........................................................................................ 68

5.3. LỰC TÁC DỤNG LÊN BÀN ÐẠP PHANH............................................................... 70

5.4.TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU PHANH......................................................................... 72

5.4.1. Gia tốc chậm dần khi phanh.................................................................................. 73

5.4.2. Thời gian phanh........................................................................................................ 73

5.4.3. Quãng đường phanh................................................................................................. 74

6. CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ THỐNG PHANH

XE MITSUBISHI GRANDIS............................................................................................ 77

6.1. NHỮNG CÔNG VIỆC BẢO DƯỠNG CẦN THIẾT.................................................. 78

6.2. SỬA CHỮA HƯ HỎNG MỘT SỐ CHI TIẾT BỘ PHẬN CHÍNH............................ 78

6.3. KIỂM TRA HỆ THỐNG PHANH XE MITSUBISHI GRANDIS.............................. 80

6.4. KIÃØM TRA HÃÛ THÄÚNG ABS............................................................................ 81

7. KẾT LUẬN....................................................................................................................... 92

1. MỤC ÐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ÐỀ 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 tài liệu [1] thống kê, năm 2001 có 10.866 người chết vì tai nạn giao thông. Năm 2013 xảy ra 27.484 vụ tai nạn giao thông làm 12.989 người chết và 30.772 người bị thương.

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 và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe MITSUBISHI GRANDIS 2.4 MIVEC”.

Hệ thống phanh xe MITSUBISHI GRANDIS 2.4 MIVEC 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 dưởng hệ thống phanh một cách tốt nhất để đảm bảo an toàn cho người và tài sản.

2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ

2.1. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI

2.1.1. Công dụng

Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó, ngoài ra, hệ thống phanh còn giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chổ trên các mặt đường dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.

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

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.

- Ðảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô - máy kéo khi phanh.

            - Không có hiện tượng tự siết phanh khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng.       

- Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện sử dụng.

             - Có khả năng thoát nhiệt tốt.

             - Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng trên bàn đạp hay đòn điều khiển phải nhỏ.

* Ðể 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 có tối thiểu ba loại phanh là :

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

                         + Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô - máy kéo trong trường hợp phanh chính bị hỏng.

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

                         + Phanh chậm dần: Trên các ô tô - máy kéo tải trọng lớn như xe tải có trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách có trọng lượng toàn lớn hơn 5 tấn hoặc xe làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải có phanh thứ tư là phanh chậm dần. Phanh chậm dần được dùng để phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô - máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc hoặc là để giảm dần tốc độ của ô tô - máy kéo trước khi dừng hẳn.

            Các loại phanh dừng trên có thể có bộ phận chung và kiêm nghiệm chức năng của nhau. Nhưng phải có ít nhất là hai bộ điều khiển và dẫn động độc lập.

            * Ðể có hiệu quả phanh cao thì  phải yêu cầu:

                         + Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.

                         + Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh.

                        + Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng bộ phận trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng lượng toàn bộ lớn.

* Ðể quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác điều khiển được đúng cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cơ cấu đảm bảo 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.

             * Ðể đảm bảo tính ổn định và điều khiển của 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 tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng.

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

                          - Không xảy ra hiện tượng tự khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì khi phanh: Các bánh xe trước trượt trước thì xe sẽ bị trượt ngang, mất tính điều khiển. Các bánh xe sau trượt trước xe sẽ bị quay đầu, mất tính ổn định. Ngoài ra các bánh xe bị trượt sẽ gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám.

            * Ðể đảm bảo các 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).

Yêu cầu về điều khiển nhẹ nhàng và thuận tiện được đánh giá bằng lực lớn nhất cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển và hành trình tương ứng của chúng.

2.1.3. Phân loại.

Hệ thống phanh gồm có các cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trục nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh.

            Tùy theo tính chất điều khiển mà chia ra:

                         Phanh chân.

                         Phanh tay.

            Tùy theo cách bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực mà chia ra :

                         Phanh bánh xe.

                         Phanh truyền lực.

            Theo bộ phận tiến hành phanh, cơ cấu phanh còn chia ra:

                         Phanh đĩa : Theo số lượng đĩa quay còn chia ra:

Một đĩa quay.

Nhiều đĩa quay.

                         Phanh trống - guốc : Theo đặc tính cân bằng thì được chia ra :

Phanh cân bằng.

Phanh không cân bằng.

                Phanh dãi.

Theo đặc điểm hình thức dẫn động, truyền động phanh thì chia ra :

                         Phanh cơ khí.

                         Phanh thủy lực (phanh dầu)

                         Phanh khí nén (phanh hơi)

                         Phanh điện từ.

                         Phanh liên hợp.

            Phanh truyền động bằng cơ khí thì được dùng làm phanh tay và phanh chân ở một số ô tô trước đây. Nhược điểm của loại phanh này là đối với phanh chân, lực tác động lên bánh xe không đồng đều và kém nhạy, điều khiển nặng nề, nên hiện nay ít sử dụng. Riêng đối với phanh tay thì chỉ sử dụng khi ô tô dừng hẳn và hổ trợ cho phanh chân khi phanh gấp và thật cần thiết, nên hiện nay nó vẫn được sử dụng phổ biến trên ô tô.

            Phanh truyền động bằng thủy lực thì được dùng phổ biến trên ô tô du lịch và xe ô tô tải trọng nhỏ.

            Phanh truyền động bằng khí nén thì được dùng trên ô tô tải trọng lớn và ô tô hành khách. Ngoài ra nó còn dùng trên ô tô vận tải tải trọng trung bình có động cơ diesel cũng như trên các ô tô kéo đoàn xe.

            Phanh truyền động bằng điện thì được dùng trên các đoàn ô tô, ô tô kéo nhiều rơmoóc.

Phanh truyền động liên hợp thủy khí thì được dùng trên các ô tô và đoàn ô tô có tải trọng lớn và rất lớn.

2.2. KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ

2.2.1. 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_- máy kéo được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường bên ngoài.

Kết cấu của 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 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 một đặc điểm riêng biệt.

2.2.1.1. Loại trống - guốc

   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 moayơ 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 để phanh bánh xe lại.

- Bộ phận điều chỉnh khe hở: Khi nhả phanh, giữa trống phanh và má phanh cần phải có một khe hở tối thiểu nào đó, khoảng (0,2¸0,4)mm để cho phanh nhả được hoàn toàn. Khe hở này tăng lên khi các má phanh bị mài mòn, làm tăng hành trình của cơ cấu ép, tăng lượng chất lỏng làm việc cần thiết hay lượng tiêu thụ không khí nén, tăng thời gian chậm tác dụng,... Để tránh những hậu quả xấu đó, phải có cơ cấu để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh.

Có hai phương pháp để điều chỉnh: Bình thường bằng tay và tự động.

* Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá:

   Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh (hình 2.1).

Hình 2.1.  Sơ đồ các cơ cấu phanh thông dụng loại trống guốc và lực tác dụng.

a- Ép bằng cam; b- Ép bằng xi lanh thủy lực; c- Hai xi lanh ép, guốc phanh một bậc tự do; d- Hai xi lanh ép, guốc phanh hai bậc tự do; e- Cơ cấu phanh tự cường hóa.

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 lực tác dụng lên cụm 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 2.1a và 2.1b. Tức là sơ đồ với guốc phanh một bậc tự do, quay quanh hai điểm cố định đặt cùng phía và một cơ cấu ép. Sau đó đến các sơ đồ trên hình2.1c và 2.1d.

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 (đảo chiều), 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 là chiều chuyển động của ôtô­­­­_- máy kéo.

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

   Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa mômen phanh tạo ra và tích của lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh. (hay còn gọi một cách quy ước là mômen của lực dẫn động).

Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh trên hình 2.1 là sơ đồ biểu diễn đã được đơn giản hóa nhờ các giả thiết sau:

   -  Các má phanh được 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 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 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 siết, tự tách này là một đặc điểm đặt trưng của cơ cấu phanh trống_- guốc.

   Sơ đồ hình 2.1a có cơ cấu ép bằng cơ khí, dạng cam đối xứng. Vì thế độ dịch chuyển của các guốc luôn 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_p

   Do hiện tượng tự siết nên khi N₁ = N₂ thì P₁< P₂. Đây là cơ cấu vừa thuận nghịch vừa cân bằng. Nó thường được sử dụng với dẫn động khí nén nên thích hợp cho các ôtô tải và khách cỡ trung bình và lớn.

   Sơ đồ trên hình 2.1b dùng cơ cấu ép thủy lực, nên lực dẫn động của hai guốc bằng nhau P₁ = P₂ = P. Tuy vậy do hiện tượng tự siết nên áp lực N_­1 > N₂ và M_p1 > M_p2. Cũng do N₁ > N₂ nên áp suất trên bề mặt má phanh của guốc trước lớn hơn 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 xylanh ép có đường kính làm việc khác nhau: Phía trước tự siết có đường kính nhỏ hơn.

   Cơ cấu phanh loại này là cơ cấu phanh thuận nghịch nhưng không cân bằng. Nó thường sử dụng trên các ôtô tải cở nhỏ và vừa hoặc các bánh sau của ôtô du lịch.

   Về mặt hiệu quả phanh, nếu thừa nhận hệ số hiệu quả của sơ đồ hình 2.1a:

K_hq  = SM_p/(P₁+ P₂).r_t = 100%, thì hệ số hiệu quả của cơ cấu phanh dùng cơ cấu ép thủy lực hình 2.1b sẽ là 116% ¸122%, khi có cùng 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 dùng cơ cấu phanh với hai xylanh làm việc riêng rẽ. Mỗi guốc phanh quay quanh một điểm cố định bố trí khác phía, sao cho khi xe chạy tiến thì cả hai guốc đều tự siết (hình. 2.1c). Hiệu quả phanh trong 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, tức là cơ cấu phanh không có tính thuận nghịch.

Cơ cấu phanh loại này kết hợp với kiểu bình thường đặt ở các bánh sau, cho phép dễ dàng nhận được quan hệ phân phối lực phanh cần thiết P_pt > P_ps trong khi nhiều chi tiết của các phanh trước và sau có cùng kích thước. Vì thế nó thường được sử dụng ở cầu trước các ôtô du lịch và tải nhỏ.

   Để nhận được hiệu quả phanh cao cả khi chuyển động tiến và lùi, người ta dùng cơ cấu phanh thuận nghịch và cân bằng loại bơi như trên hình 2.1d. Các guốc phanh của sơ đồ này có hai bậc tự do và không có điểm quay cố định. Cơ cấu ép gồm hai xylanh làm việc tác dụng đồng thời lên đầu trên và dưới của các guốc phanh. Với kết cấu như vậy cả hai 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 cao hiệu quả phanh cao hơn nữa, người ta còn dùng các cơ cấu phanh tự cường hóa. Tức là các 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.

Cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số có thể đạt đến 360% so với cơ cấu phanh bình thường dùng cam ép. Nhưng mômen phanh kém ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân bằng kém và làm việc không êm nên ít được sử dụng. 

2.2.1.2. Loại đĩa

   Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ôtô du lịch.

   Phanh đĩa có các loại: Kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay và vòng ma sát quay.

   Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rảnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép hai kim loại khác nhau.

Phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống guốc như sau:

- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều và ít phải điều chỉnh.

- Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở.

- 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.

   - Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng, nên cho phép tăng giá trị của chúng để tăng hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạng của kết cấu. Vì thế phanh đĩa có kết cấu 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, nhất là đối với dạng đĩa quay.

Tuy vậy phanh đĩa còn có 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 ôxy 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 phanh dẫn động thấp và khó sử dụng chúng để kết hợp làm phanh dừng.

2.2.1.3.  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 nối rất đơn giản và gọn.

Phanh dải có một số loại, khác nhau ở phương pháp nối đầu dải phanh và do đó khác nhau ở hiệu quả phanh.

   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 loại này là phanh êm dịu, hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay. Nhược điểm là hiệu quả phanh không cao.

   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 thường dễ bị giật, không êm.

   Phanh dải loại kép: Là loại mà 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.

   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 2.3. 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.

2.2.2. Dẫn động phanh

            Dẫn động phanh là một hệ thống dùng để điều khiển cơ cấu phanh.

            Dẫn động phanh thường dùng hiện nay có ba loại chính : cơ khí, chất lỏng thủy lực và khí nén. Nhưng dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng vì hiệu suất thấp và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe. Nên đối với hệ thống phanh làm việc của ô tô được sử dụng chủ yếu hai loại dẫn động là : thủy lực và khí nén.

            Lực tác động lên bàn đạp phanh hoặc đòn điều khiển phanh cũng như hành trình bàn đạp và đòn điều khiển phanh phụ thuộc ở momen phanh cần sinh ra và các thông số dẫn động phanh.          

2.2.2.1. Dẫn động thủy lực

Dẫn động phanh bằng thủy lực được dùng nhiều cho xe ô tô du lịch, ô tô vận tải có tải trọng nhỏ và cực lớn, gồm các cụm chủ yếu sau: xylanh phanh chính, bộ trợ lực phanh, xylanh làm việc ở các bánh xe...

            Dẫn động phanh thủy lực có những ưu điểm là :

                        Ðộ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ.

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

                        Hiệu suất cao.

                        Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ, giá thành thấp.

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

            Nhược điểm của dẫn động thủy lực :

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

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

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

                        Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp và độ nhớt tăng.

* Các loại sơ đồ phân dòng dẫn động:

             Theo hình thức dẫn động phanh thủy lực có thể chia làm hai loại :

            Truyền động phanh một dòng: Truyền động phanh một dòng được sử dụng rộng rãi trên một số ô tô trước đây vì kết cấu của nó đơn giản.

Truyền động phanh nhiều dòng: Dẫn động hệ thống phanh làm việc nhằm mục đích tăng độ tin cậy, cần phải có ít nhất hai dòng dẫn động độc lập có cơ cấu điều khiển chung là bàn đạp phanh. Trong trường hợp một dòng bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn phanh được ô tô - máy kéo với một hiệu quả phanh nào đó.

Hiện nay phỗ biến nhất là các dẫn động hai dòng với sơ đồ phân dòng trên hình 2.1.

                    Hình 2.4 : Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh thuỷ lực.

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

                        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 dòng dẫn động.

            Thường sử dụng nhất là sơ đồ hình (2.4a ) sơ đồ phân dòng theo yêu cầu. Ðây là sơ đồ đơn giản nhất nhưng hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều khi hỏng dòng phanh cầu trước.

            Khi dùng các sơ đồ hình (2.4b, c và d )sơ đồ phân dòng chéo, sơ đồ phân 2 dòng cho cầu trước, 1 dòng cho cầu sau và sơ đồ phân dòng chéo cho cầu sau 2 dòng cho cầu trước thì 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 hình (2.4b và d) lực phanh sẽ không đối xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu một trong hai

dòng bị hỏng. Ðiều này cần phải tính đến khi thiết kế hệ thống lái (dùng cánh tay đòn âm).

            Sơ đồ hình 2 .4e là sơ đồ hoàn thiện nhất nhưng cũng phức tạp nhất.

* Các loại và sơ đồ dẫn động:

             Theo loại năng lượng sử dụng, dẫn động phanh thủy lực có thể chia làm 3 loại:

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

                         Dẫn động tác động 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.

                         Dẫn động dùng bơm và các bộ tích năng : lực tác dụng lên cơ cấu phanh là áp lực của chất lỏng cung cấp từ bơm và các bộ tích năng thủy lực.

              Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp.

Sơ đồ và nguyên lý làm việc: (hình 2.5)

Hình 2.5: Dẫn động phanh thuỷ 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 2.6)

                 Hình 2.6 : 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 2.7)

Hình 2.7 : 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 trí 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 2.8).

Hình 2.8: 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.

2.2.2.2. Dẫn động khí nén

        Dẫn động phanh bằng khí nén được dùng nhiều ở ô tô vận tải có tải trọng cỡ trung bình và lớn, gồm các cụm chủ yếu như : Máy nén khí, van điều chỉnh áp suất, bình chứa, van phân phối, bầu phanh....

       Ưu nhược điểm:

 - Ưu điểm:

   Ðiều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ.

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

Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác nhau, 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.

       - Nhược điểm:

   Ðộ nhạy thấp thời gian chậm tác dụng lớn

   Do bị hạn chế bởi điều kiện rò 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.

Sơ đồ dẫn động chính:

            Dẫn động phanh trên ôtô đơn.

Sơ đồ và nguyên lý làm việc :(hình 2.9).

Hình.2.9: Sơ đồ dẫn động ôtô đơn không kéo moóc

       1 - Máy nén khí                     2 - Van an toàn          3- Bộ điều chỉnh áp suất   

4 - Bộ lắng lọc và tách ẩm           5 - Van bảo vệ kép     6,10 - Các bình chứa khí nén

7,9 - Các bầu phanh xe kéo         8 - Tổng van phân phối

Nguyên lý làm việc :

Không khí nén dược nén từ máy nén 1 qua bộ điều chỉnh áp suất 3, bộ lắng lọc và tách ẩm 4 và van bảo vệ kép 5 vào các bình chứa 6 và 10. Van an toàn 2 có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống khi bộ điều điều chỉnh áp suất 3 có sự cố. Các bộ phận nói trên hợp thành phần cung cấp (phần nguồn) của dẫn động.

Từ bình chứa không khí nén đi đến các khoang của van phân phối 8. Ở trạng thái nhả phanh, van 8 đóng đường không khí nén từ bình chứa đến các bầu phanh và mở thông  các bầu phanh với khí quyển.

Khi phanh :  Người lái tác dụng lên bàn đạp, van 8 làm việc : Cắt đường thông các bầu phanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các bầu phanh 7 và 9, tác dụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát trống phanh, phanh các bánh lái xe lại.

2.2.3. Phanh dừng và phanh phụ

2.2.3.1. Phanh dừng

            Ðể đảm bảo an toàn khi chuyển động, trên ô tô ngoài hệ thống phanh chính (phanh chân) đặt ở các bánh xe, ô tô còn được trang bị thêm hệ thống phanh dừng để hãm ô tô khi đỗ tại chỗ, dừng hẳn hoặc đứng yên trên dốc nghiêng mà không bị trôi tự do, đồng thời hổ trợ cho hệ thống phanh chính khi thật cần thiết.

            Cơ cấu phanh dừng có thể dùng theo kiểu tang trống, đĩa hoặc dãi.

            Hệ thống phanh dừng có thể làm riêng rẽ, cơ cấu phanh lúc đó được đặt trên trục ra của hộp số với ô tô có một cầu chủ động hoặc hộp số phụ ở ô tô có nhiều cầu chủ động và dẫn động phanh là loại cơ khí. Loại phanh dừng này còn là phanh truyền lực vì cơ cấu phanh nằm ngay trên hệ thống truyền lực. Phanh truyền lực có thể là loại phanh đĩa hoặc phanh dãi.

            Trên một số ô tô du lịch và vận tải có khi cơ cấu phanh của hệ thống phanh dừng làm chung với cơ cấu phanh của hệ thống phanh chính. Lúc đó cơ cấu phanh được đặt ở bánh xe, còn truyền động của phanh dừng được làm riêng rẽ và thường là loại cơ khí, trên một số xe thì có thêm trợ lực.

2.2.3.2. Hệ thống phanh phụ         

            Mục đích của hệ thống phanh phụ là giảm được tốc độ ô tô khi phanh trên đường dài và liên tục. Bởi thế hệ thống phanh này còn gọi là phanh chậm dần.

            Hệ thống phanh phụ phải đảm bảo phanh được ô tô với hiệu quả phanh không lớn lắm trong thời gian dài.

            Hệ thống phanh này rất thích hợp khi ô tô chạy ở vùng đồi núi, vì trong điều kiện như thế hệ thống phanh chính bị nóng quá mức và hư hỏng.

            Nhờ có hệ thống phanh phụ mà ô tô làm việc an toàn hơn, tăng được tốc độ trung bình khi ô tô chạy ở đường dốc, giảm hao mòn cho hệ thống phanh chính, lốp và có khi là động cơ nữa. Ngoài ra hệ thống phanh phụ đảm bảo cho hệ thống phanh chính luôn luôn ở trạng thái sẵn sàng làm việc.

            Về mặt kết cấu hệ thống phanh phụ có thể có loại cơ khí, khí (không khí), thủy lực và điện động.

            Hệ thống phanh phụ được sử dụng ngày càng rộng rãi, chủ yếu trên ô tô hành khách và ô tô tải có tải trọng trung bình và lớn.

3. GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE MITSUBISHI GRANDIS

3.1. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE

3.1.1. Sơ đồ tổng thể của xe

Hình 3.1 : Sơ đồ tổng thể xe Mitsubishi Grandis

3.1.2. Bảng thông số kỹ thuật

Bảng 3.1. Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe MITSUBISHI GRANDIS 2.4 MIVEC.

3.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN XE

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

            Loại động cơ: MIVEC 16 VALVE.

            Động cơ Xăng 4 kỳ.

            Cách bố trí cam: SOHC.

            Số lượng van: 8 van xả, 8 van nạp

            Loại động cơ thẳng hàng 4 xylanh.

            Đường kính piston:  D = 87 [mm].

            Hành trình piston:    S = 100  [mm].

            Dung tich xylanh:     2.378 cc

            Tỷ số nén:                     e = 9,5.

            Công suất cực đại:     Ne_max = 178(kw)/6000(v/p)

             Momen cực đại:        Me_max = 23,5(Nm)/4000(v/p)

             Piston chế tạo bằng kim loại nhẹ.

            Trục khuỷu được rèn dập và có 5 ổ bạc.

            Thời gian đóng mở:

                        Góc mở sớm xupap nạp:        α₁  =20⁰

                        Góc đóng muộn xupap nạp:  α ₂  = 72⁰

                        Góc mở sớm xupap thải:       α ₃  = 54⁰

                        Góc đóng muộn xupap thải:  α ₄  = 21⁰

            Thứ tự nổ của động cơ:   1 - 3 - 4 – 2

            Hệ thống nhiên liệu: Phun nhiên liệu đa điểm điều khiển bằng điện tử

3.2.1. Hệ thống bôi trơn

            Hệ thống bôi trơn cưởng bức với dầu bôi trơn được lọc toàn phần

            Bơm dầu kiểu: Bánh răng dẫn động bởi trục khuỷu thông qua dây đai

            Van phân phối theo tải:   608 - 667 [Kpa].

            Làm mát dầu kiểu bằng nước.

            Dung tích dầu bôi trơn:       7,9        [lít].

                Dùng phương pháp bôi trơn cưỡng bức nhờ bơm dầu tạo ra áp lực để đưa dầu đi bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát.

            Bơm dầu: Dùng bơm bánh răng, được dẫn động từ trục cam động cơ

   Bầu lọc: Dùng bầu lọc li tâm hoàn toàn , bầu lọc được lắp nối tiếp với mạch dầu từ bơm dầu bơm lên. Do đó toàn bộ dầu nhờn do bơm dầu cung cấp điều đi qua bầu lọc. Một phần dầu nhờn phun qua lổ phun làm quay rôto của bầu lọc rồi về lại cacte còn phần lớn dầu nhờn được lọc sạch rồi đi theo đường dầu chính để đi bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát.

   Bộ tản nhiệt: Để làm mát dầu nhờn sau khi dầu nhờn đi bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát . Bộ tản nhiệt dạng ống , làm mát bằng không khí được lắp trước bộ tản nhiệt dùng nước. Dầu sau khi được làm mát được trở lại cacte động cơ.

3.2.2. Hệ thống nhiên liệu.

            Là hệ thống phun nhiên liệu đa điểm (MPI), mỗi xilanh có một vòi phun

            Hệ thống gồm các cảm biến xác định các điều kiện làm việc của động cơ, ECU điều khiển hệ thống dựa trên các tín hiệu từ những cảm biến và điều khiển các vòi phun để kiểm soát việc phun nhiên liệu, điều khiển tốc độ chạy không tải và thời điểm đánh lửa

            Thời gian dẫn động phun và thời gian phun được điều khiển sao cho hỗn hợp khí/ nhiên liệu tối ưu nhất, mỗi vòi phun đơn được gắn tại cổ góp từng xilanh, nhiên liệu được chuyển đi dưới áp suất từ thùng nhiên liệu bằng bơm nhiên liệu, áp suất này được điều chỉnh bằng bộ điều áp. Do đó nhiên liệu được điều áp được phân phối đến từng vòi phun

            Mỗi xilanh được phun nhiên liệu bình thường một lần trong mỗi hai vòng quay của trục cam với thứ tự đốt cháy là: 1-3-4-2

   Thùng nhiên liệu có dung tích 65 lít.

3.2.3. Sơ đồ hệ thống làm mát

            Dùng chất lỏng (nước) để làm mát động cơ. Người ta sử dụng phương pháp làm mát tuần hoàn cưởng bức một vòng kín. Nước từ két nước được bơm nước hút vào động cơ để làm mát. Nước sau khi đi làm mát động cơ được đưa trở lại két nước để làm mát.

      Bơm nước kiểu li tâm truyền động từ trục khuỷu qua dây đai hình thang.

      Quạt gió có 8 cánh uốn cong  được đặt sau két nước làm mát để hút gió, làm tăng lượng gió qua két làm mát nước.

            Két làm mát nước được đặt trước đầu của ôtô để tận dụng lượng gió qua két để làm mát nước.

Hình 3.2 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát .

3.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH

            Hệ thống phanh xe Mitsubishi Grandis gồm:

            Hệ thống phanh chính (phanh chân): Phanh trước và phanh sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, phân phối lực phanh bằng điện tử (EDB), có sử dụng hệ thống chống trượt ABS

            Phanh dừng (phanh tay): Phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau

            Xylanh chính: Loại kép, đường kính xylanh:      23,8[mm].

            Bầu trợ lực loại kép, chân không, đường kính có ích của xilanh: 205+230 [mm]

            Phanh trước:  Loại má kẹp tuỳ động, 1pittông

Đường kính có ích * độ dày đĩa [mm]: 241*26

Đường kính trong xilanh con [mm] : 60,3

Độ dày má phanh [mm]: 10

Điều chỉnh khe hở tự động.

Phanh sau: loại má kẹp tuỳ động, 1 pittông

Đường kính có ích * độ dày đĩa [mm]: 258*10

Đường kính trong xilanh con [mm] : 38,1

Độ dày má phanh [mm]: 10

Điều chỉnh khe hở tự động.

Dầu phanh : DOT 3 hoặc DOT 4

Hành trình tự do của bàn đạp: 3-8 [mm]

3.4. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI.

            Hệ thống lái xe Mitsubishi Grandis gồm các thông số sau:

            Đường kính ngoài của vô lăng:   380 [mm]

Số vòng quay tối đa: 3,4 [mm]

            Cột lái có thể điều chỉnh được, có cơ cấu giảm chấn và chỉnh nghiêng

            Trợ lực lái dạng liên động .

            Hình thang lái sau trục trước.

            Bơm dầu loại bơm cánh dẫn lượng cung cấp cơ sở : 9,6 [cm³/vòng], áp suất tràn : [9,8 cm³/vòng], bình chứa loại độc lập

            Cơ cấu lái loại bánh răng và thanh răng,

Hình 3.3: Sơ đồ lắp cơ cấu lái bánh răng-thanh răng

1. Khớp nối; 2.Thanh răng

Hình 3.4: Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng

Tỷ số hành trình (hành trình thanh răng/số vòng quay tối đa của vô lăng): 44,1

            Hành trình thanh răng: 152 [mm]

3.5. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO

3.5.1. Hệ thống treo phía trước:

Là loại thanh chống McPherson có lò xo ống,

Bộ giảm chấn thuỷ khí tác động kép

Lò xo với các thông số:  đường kính dây: 14 [mm], đường kính trung bình: 164-169 [mm], chiều dài tự do: 352 [mm]

Hình 3.5: Hệ thống treo trước.

Đây thực chất là kết cấu biến thể của loại hai đòn chiều dài khác nhau, với chiều dài đòn trên bằng không, trụ quay đứng hay thanh nối hai đòn được làm dưới dạng ống lồng thay đổi được độ dài để đảm bảo động học của xe, do vậy có thể bố trí luôn giảm chấn nhờ đó đơn giản được kết cấu, giảm được số lượng khâu khớp và giảm được khối lượng cũng như không gian bố trí hệ thống treo.

Tuy nhiên nhược điểm của chúng là chất lượng chế tạo ống trượt cao, thông số động học hơi kém

3.5.2. Hệ thống treo sau:

Là loại hệ thống treo đa liên kết, sử dụng lò xo trụ

            Giảm chấn thuỷ lực, xi lanh tác động kép

Hình 3.6: Hệ thống treo sau.

Lò xo trụ với các thông số: Đường kính dây: 15 [mm], đường kính trung bình: 115 [mm], chiều dài tự do: theo tiêu chuẩn  258 [mm], hệ thống treo cao 263 [mm].

Giảm chấn sử dụng trên hệ thống treo sau là loại giảm chấn thuỷ lực, tác động kép.

3.6. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC

3.6.1. Hộp số.

            Hộp số sử dụng trên xe là hộp số tự động FF (động cơ đặt trước- cầu trước chủ động) do vậy chúng được thiết kế gọn nhẹ, bộ vi sai lắp ở bên trong nên còn được gọi là “Hộp số có vi sai”

            Hộp số tự động giúp việc chuyển số lên xuống một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và tốc độ xe

            Uu 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 thuỷ 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.

                        Dầu hộp số tự động.

Hệ dẫn động: 1 cầu.

Số tốc độ : 4 số.

Tỷ số bánh răng truyền động cuối cùng: 4,406.

Tỷ số truyền bánh răng:

                                                Số I :     2,842                                    Số II:    1,529

                                                Số III:  1,000                          Số IV:  0,712

                                                Số lùi:  2,480

Hình 3.7: Cấu tạo hộp số tự động.

1. Bộ truyền hành tinh; 2. Bộ biến mô; 3. Bộ truyền động cuối cùng

3.6.2. Các đăng

        Các đăng được nối giữa hộp số và cầu chủ động sau. Trên các-đăng có 2 khớp nổi chử thập và một khớp nối bằng then hoa.

        Trong khớp nối chử thập có lắp các ổ bi kim. Khớp nối then hoa dùng để thay đổi chiều dài trục các đăng khi dầm cầu sau dao động tương đối so với khung xe.

4. KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH XE MITSUBISHI GRANDIS

4.1. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH

4.1.1. Sơ đồ

Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống phanh chính xe Mitsubishi Grandis

4.1.2. Nguyên lý làm việc

Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần dịch chuyển sang trái tác dụng vào bầu trợ lực chân không 4, trợ lực cho người lái thêm 1 lực tác dụng vào xi lanh chính 3. Xilanh chính trên xe là xi lanh chính loại kép, dầu phanh trong xilanh chính được ép theo các đường ống đến các xilanh công tác thực hiện quá trình phanh

Khi nhả phanh: Van chân không mở, cùng tác động của các lò xo hồi vị áp lực dầu trong các đường dẫn động giảm thực hiện quá trình nhả phanh

ABS đảm bảo được tính ổn định phương hướng và tính năng điều khiển trong quá trình phanh ngặt

Trong quá trình điều khiển ABS, những bánh xe liên quan được kiểm soát bởi tổng cộng 4 van dẫn nạp va 4 van xả ABS đặt trong bộ phận kiểm soát thuỷ lực.

Kiểm soát ABS được tác động riêng biệt lên từng bánh xe và bao gồm pha tạo áp lực ,giảm áp lực và được tạo ra với sự trợ giúp của cặp van dẫn nạp và một cặp van xả.

Thêm vào đó là bộ phận điều khiển thuỷ lực bao gồm một bơm hai pit-tông ,hai bộ phận tích áp áp  lực thấp, hai van tiết lưu và 2 khoang giảm tiếng ồn.

Ở vận tốc dưới 3 dặm /1giờ (5km/giờ) ABS không hoạt động. Đèn hiển thị ABS sáng lên để chỉ ra lỗi hư hỏng hệ thống.

* Phanh hoạt động không có sự kiểm soát của ABS

Khi phanh hoat động không có sư kiểm soát của ABS áp lực phanh được tạo ra qua tổng phanh và được truyền đến bánh xe tương ứng.

Lúc này, các van điện tử luôn luôn không họat động, có nghĩa rằng các van nạp thường mở và các van xả thường đóng.

        Trong tình trạng này hệ thống hoat động như là hệ thống phanh thường không có kiểm soát ABS.

Các van 1chiều được lắp đặt song song với các van nạp cho phép giảm áp lực phanh khi bàn đạp được nhả ra.

* Hoạt động phanh với ABS

- Pha giữ áp lực.

Khi lái xe tác động lên bàn đạp phanh đủ lớn sẽ gây hiện tượng trượt .ECU sẽ gởi  tín hiệu đến bộ chia dầu ngăn không cho xuất hiện sự trượt.Các kiểu ABS có thể có sự khác nhau đôi chút, nhưng có chung nguyên lý.

ECU sẽ xác định xem bánh xe nào bị khoá cứng (trượt).Quyết định này dựa trên tốc độ quay của bánh xe và mức độ quay của bánh xe và mức độ giảm tốc của của các bánh xe khác.

Sau đó, ECU sẽ gởi tín hiệu đến cảm biến trong khối thuỷ lực điều khiển trực tiếp van nạp cho mạch dầu của bánh xe bị trượt. Kết quả là mạch dầu này sẽ bị cô lập hoàn toàn với áp suất dầu từ tổng phanh .

Trong pha giữ áp lực van nạp được kích hoat bởi mô đun ABS.

Cổng áp lực được đóng ngăn chặn việc tăng thêm áp lực mạch dầu bánh xe.

- Pha giảm áp lực.

Nếu bánh xe có khuynh hướng bó cứng, áp lực phanh được làm cho nhỏ đi.

            Khi áp lực phanh giảm ,van xả được mở và  nôí mạch dầu phanhbánh xe này tới mạch dầu hồi.

                Áp lực phanh được xả vao bơm ABS và pittông của bộ tích áp áp lực thấp được duy chuyển.

Trong pha này mô bơm được mở, để đảm bảo giảm áp lực nhanh chóng .

Kết quả là áp suất dầu bị giảm nên bánh xe đó lại tiếp tục quay, lúc này ECU sẽ không điều khiển bộ chia dầu trong khối thuỷ lực nên các van nạp và xả trở về vị trí ban đầu (van nạp: Thường mở,van xả: Thường đóng). Dầu phanh lại tiếp tục được đưa đến các bánh xe lần nữa.

Quá trình này được lập đi lập lại nhiều lần cho đến khi các bánh xe không còn bị trượt. Chu kỳ  hoạt động của các van nạp và xả có thể thay đổi theo độ bám của bánh xe . Đối với mặt đường khô ráo các van chỉ hoạt động 1 hoặc 2lần/giây .Tuy nhiên , đối với mặt đường đóng băng, trơn trượt chu kỳ có thể  lên đến 12 [lần/giây].

- Pha tạo áp lực.

                       Tốc độ bánh xe tăng trở lại và và mô - đun ABS lệnh cho van nạp tương ứng tăng áp lực.

Van nạp mở ra sự kết nối giữa xilanh bánh và tổng phanh xy-lanh bơm dầu.

4.2. KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG PHANH

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

            Phần tử ma sát của cơ cấu phanh trước và sau trên xe Mitsubishi Grandis đều là dạng đĩa

            Cơ cấu ép: Ép bằng xylanh thủy lực              

            Phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động.

Má kẹp làm tách rời với xy lanh 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

4.2.1.1. Cơ cấu phanh trước

Thông số kỹ thuật và kết cấu:

Kích thước của đĩa phanh

Đường kính ngoài   * chiều dày :  241 * 26  [mm]

                        Bề dày má phanh                  :  10                    [mm]

                        Đường kính xilanh lực         :  Æ 60,3            [mm]

                        Điều chỉnh khe hở tự động

                                              Hình 4.2.Cơ cấu phanh trước.

        1 . Má Kẹp                        2. Piston                               3. chốt dẫn hướng

        4  . Đĩa Phanh                  5. má phanh

         Nguyên lý làm việc:

            Khi phanh: Người lái đạp bàn đạp, dầu được đẩy từ xylanh chính đến bộ trợ lực, một phần trực tiếp đi đến xylanh an toàn và đến các xylanh bánh xe để tạo lực phanh, một phần theo ống dẫn đến đẩy piston mở van không khí cho khí quyển vào buồng bên trái của bộ trợ lực, tạo độ chênh áp giữa hai khoang trong bộ trợ lực. Chính sự chênh áp đó nó sẽ đẩy màng tác dụng lên piston trong xylanh thủy lực tạo nên lực trợ lực hỗ trợ cho lực đạp của người lái. Khi đó lực bàn đạp của người lái cộng với lực trợ lực sẽ tác dụng lên piston thủy lực ép dầu theo đường ống đến xylanh an toàn, rồi theo các đường ống dẫn độc lập đến các xylanh bánh xe trước và sau . Dầu có áp lực cao sẽ tác dụng lên piston trong xilanh bánh xe thông qua chốt đẩy eïp maï phanh vaìo träúng phanh Đối với phanh tang trống phía sau, và ép má phanh vào đĩa phanh với phanh đĩa phía trước 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 trống phanh, vă đĩa phanh .

            Bäü pháûn âiãöu chènh khe håí: Nhờ bộ đàn hồi của vòng làm kín và 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

            Đĩa phanh được chế tạo bằng gang, đĩa đặc có chiều dày từ 10[mm]. Đĩa xẻ rãnh thông gió dày: 16 - 25 [mm].

            Má kẹp: Đựơc đúc bằng gang rèn.

            Xylanh thuỷ lực: Được đúc bằng hơp kim nhôm. Để tăng tính chống  mòn và giảm ma sát, bề mặt làm việc của xylanh được mạ một lớp crôm. Khi xilanh 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 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 ma sát khoảng 12-16 % diện tích bề mặt đĩa nên điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi.

Cơ cấu ép: Ép bằng xylanh thủy lực (xylanh bánh xe)

            Cơ cấu ép bằng xylanh thủy lực còn gọi là xylanh con hay xylanh bánh xe, có kết cấu đơn giản, dễ bố trí. Thân của xylanh được chế tạo bằng gang xám, bề mặt làm việc được mài bóng. Piston được chế tạo bằng hợp kim nhôm,

Xylanh bánh xe : Đường kính xylanh                   : Æ60,3    [mm]

4.2.1.2. Cơ cấu phanh sau

Cơ cấu phanh sau tương tự cơ cấu phanh trước

Thông số kỹ thuật và kết cấu :

Kích thước của đĩa phanh

Đường kính ngoài   * chiều dày : 258 * 10  [mm]

                        Bề dày má phanh                  :  10                [mm]

                        Đường kính xilanh lực         :  Æ 38,1         [mm]

                        Điều chỉnh khe hở tự động

                                              Hình 4.3. Cơ cấu phanh sau.

        1 . Má Kẹp                        2. Piston                               3. chốt dẫn hướng

        4  . Đĩa Phanh                  5. Má phanh

4.2.2. Dẫn động phanh

4.1.2.1. Dẫn động thủy lực

     Dẫn động thủy lực gồm: Cụm xylanh chính kép, bộ chia và các đường ống dẫn dầu riêng rẽ đến các xy lanh bánh xe trước và bánh xe sau.          

a. Xylanh chính

Xylanh chính dùng trên xe MITSUBISHI GRANDIS là loại xylanh chính kép

      Công dụng : Xylanh 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 kĩ thuật của xylanh chính:

            Ðường kính xylanh chính:        dc = 23,8             [mm]

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

            Piston xylanh chính được làm bằng hợp kim nhôm

                                                                              Hình 4.4:  Xylanh chính trên xe Mitsubishi Grandis.

            1 -bình chứa dầu; 2 -  Lò xo trả; 3- Lổ dầu bù; 4,5 - Piston;  6 - Vòng chặn

            7- Thân xylanh; 8 -  Chốt chặn; 9 - Cụm van ngược .

          Nguyên lý làm việc:

            Khi phanh, người lái đạp bàn đạp phanh, dưới tác dụng của cần đẩy, đẩy piston với cup ben di chuyển vào phía trong che kín lổ thông làm dầu trong xylanh chính sinh ra một áp suất đẩy dầu đi theo đường ống dẫn tới xylanh của bộ trợ lực.

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

            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 lổ 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. 

b. Bộ chia

Hình 4.5 : Bộ chia.

    1- Ðầu bít thân xylanh;  2- Miếng đệm mặt bích;  3-Xylanh  

4- Lò xo;   5- Piston;  6-Vít xả khí;   7- Vít đóng đường dầu       

A - Ðường dầu nối với các xylanh bánh xe    B - Ðường dầu vào từ bộ trợ lực

            Bộ chia của cơ cấu dẫn động phanh là một bộ phận dùng để phân dẫn động ra hai dòng độc lập, nhằm tăng tính an toàn trong trường hợp các phần tử của bánh xe trước hoặc bánh xe sau bị hư hỏng, tức là để ngắt (cắt) dòng khi bộ phận của cơ cấu dẫn động của dòng đó bị hư hỏng.

            Thông số kỹ thuật và kết cấu của xylanh an toàn:

            Ðường kính * Hành trình piston:  26*21  [mm]         

      Nguyên lý làm việc:

            Dầu từ bộ trợ lực vào bộ chia theo cửa B. Trong bộ chia có hai dòng dẫn động dầu riêng biệt đến hệ thống phanh trước và sau. Khi một trong hai dòng dẫn động có sự cố thì áp suất dầu trong bộ chia sẽ thắng lực lò xo 4 đẩy piston 5 đến đóng dòng dẫn đó lại nhưng vẫn cung cấp dầu đến dòng dẫn động còn lại. Thể tích công tác của một bộ chia phải lớn hơn thể tích dẫn động của các xylanh con trong một đường dẫn động phanh.

4.1.2.2. Bộ phận  trợ lực chân không

a. 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]

                  Bơm chân không tạo được thể tích bình chứa chân không : 22  [lít]

                  Áp suất dầu :       4,5 [kg/cm²] = 44.129925 [N/cm²]

                  Phần quay 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 4.6 : 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 một quá trình hút và một quá trình thải.

b. Van hạn chế: Áp lực để mở van : 35 [mmHg]

Hình 4.7: 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.

c. Bình chứa chân không

            Thể tích chứa :  22   [lít]

            Áp suất tối đa : 500              [mm.Hg]

d. 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.

e. Bộ trợ lực chân không

Bộ trợ lực chân không là bộ phận rất quan trọng, giúp người lái giảm lực đạp lên bàn 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 tỉ lệ giữa lực đạp và lực phanh.

Hình 4.8: 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 đường nạp động cơ 4 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 (dòng 1 và 2) 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.

4.3. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ABS

4.3.1. Sơ lược về ABS

4.3.1.1. Chức năng nhiệm vụ

Các bộ điều chỉnh lực phân bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suất trong dẫn động phân 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 sẻ làm mòn lốp và giảm hệ số bám. Nghiên cứu đã cho thấy hệ số bám dọc có giá trị cao nhất (Hình 4.9) 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 4.10),  đặc biệt là các đoạn đường có độ bám thấp. Do đó dễ gây ra tai nạn nguy hiểm khi phanh.

Hình 4.9 : 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 giới hạn đầu hãm các bánh xe, 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 gốc của bánh xe và gia tốc hậm 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 4.10. Quá trình  phanh có và không có ABS trên đọc đường cong.

4.3.1.2.  Nguyên lý làm việc:

Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) thực chất là một bộ điều khiển chỉnh lực phanh có mạch liên hệ ngược. Sơ đồ khối điển hình của một ABS có dạng như trên hình 4.11, 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 1.

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 đế  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 guốc phanh và thực hiện quá trình phanh.

Hình 4.11. 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 4.12.

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

                     (4.1)

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:

                       (4.2)

Hình 4.12. 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 4.13:

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 phanh. Sự tăng đột ngột của ε­_b làm giảm áp suất trong dẫn động. Do đó 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 giaím, 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 trịc cực tiểu không đổi.

Trên đoạn từ điểm 3 đến điểm 6, mômen phanh nhỏ hơn mômen bám, nên xay 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).

Hình 4.13. Sự thay đổi các thông số khi phanh có ABS.

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 1-2-3-4-5-5-1,  giữ cho độ trượt của bánh xe dao động trong giới hạn λ₁-λ₂ (hình 4.13), đảm bảo cho hệ số bám có giá trị gần với giá trị cực đại nhất.

Trên hình 4.14 là đồ thị biểu diễn quá trình thay đổi áp suất trong dẫn động và gia tốc chậm dầncủa bánh xe khi phanh có ABS theo thời gian.

Hình 4.14. Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và

gia tốc chậm dần của bánh xe(b) khi phanh có ABS.

Hình 4.14a 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.

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 4.1 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 4.15; 4.16

Bảng 4.1. Kết quả thí nghiệm khi phanh ôtô du lịch có trang bị ABS

(mỗi bánh xe có một cảm biến và điều khiển riêng)

Hình  4.15. Quá trình phanh điển hình trên mặt đường trơn của ôtô

có trang bị ABS.

Hình 4.16. Quá trình phanh điển hình của ôtô có trang bị ABS .

4.3.2. Sơ đồ của hệ thống ABS trên xe MITSUBISHI GRANDIS

Hình 4.17. Sơ đồ hệ thống ABS trên xe Mitsubishi Grandis

4.3.3. Nguyên lý làm việc

4.3.3.1. Khi không phanh

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

4.3.3.2. Khi phanh thường

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 xuất  cao sẽ đi từ tổng phanh đến lổ nạp thường mở của van nạp để đi vào và sau đó đi ra khỏi cụm thuỷ lực mà không hề bị cản trở bởi bất kỳ một chi tiêt nào trong cụm thuỷ lực. Dầu phanh sẽ được đi đến các xylanh bánh xe hoàn toàn giống với hệ thống phanh thường không có ABS.  

Hình 4.18.  Khi phanh bình thường.

Các xylanh 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 thuỷ lực, mặt dù cảm biến tốc độ vẩn luôn hoạt động và gửi tín hiệu đến ECU.

4.3.3.3. Khi phanh khẩn cấp (ABS hoạt động)

Khi người lái xe tác động lên bàn đạp phanh đủ lớn sẽ gây nên hiện tượng trượt . Khi hệ số trượt vượt quá giới hạn quy dịnh  (10  30 % ) thì ABS sẽ bắt đầu làm việc và chế độ làm việc của ABS gồm có các giai đoạn sau:

a. Giai đoạn duy trì (giữ) áp xuất:

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 4.19. Giai đoạn duy trì (giữ) áp xuất

Sau đó Sau đó, bộ điều khiển ECU sẽ gữi tín hiệu đến bộ chấp hành hay là cụm thuỷ lực cụm thuỷ lực, kích hoạt các rơle điện từ của van nạp hoạt động để đóng van nạp (6) lại --> cắt đường thông giữa xylanh chính và xylanh bánh xe. Như vậy áp suất trong xylanh 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.4.19.

b.  Giai đoạn giãm áp xuất :

Nếu đã cho đóng van nạp mà bộ điều khiển nhận thấy bánh xe vẩn có khả năng bị hãm cứng (gia tốc chậm dàn quá lớn), thì nó tiếp tục truyền tín hiệu điều khiển đến rơle van điện từ của van xã (4) để mở van này ra , để cho chất lỏng từ xylanh bánh xe đi vào bộ tích năng (3) và thoát về vùng có áp suất thấp của hệ thống --> nhờ đó áp suất trong hệ thống được giảm bớt (hinh 4.20)                                            

Hình 4.20. Giai đoạn giảm áp

            c. Giai đoạn tăng áp xuất:

            Khi tốc độ bánh xe tăng lên (do áp suất dòng phanh giảm), khi đó cần tăng áp suất trong xylanh 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 xã lại --> bánh xe lại giảm tốc độ ... (hình .4.21)

                   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 hảm cứng hoàn toàn.

                    Hình 4.21. Giai đoạn tăng áp

       4.4. 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 cưng 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 EBS 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 soat EBD không được còn tác dụng  .

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

5. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE MITSUBISHI GRANDIS

5.1. XÁC ÐỊNH MOMEN YÊU CẦU

         Mômen phanh cần sinh ra được xác định từ điều kiện đảm bảo hiệu quả phanh lớn nhất. Tức là 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 5.1 : Sơ đồ lực tác dụng lên ôtô khi phanh

Momen phanh ở cơ cấu phanh trước:

Theo [1] ta có:

                                                                                                   (5 _- 1)

                                            (5 _- 2)

Mômen của cơ cấu phanh sau:

                                                                                                  (5 _- 3)

                                           (5 _- 4)

                                                                                            (5 _- 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 = 2250 [kg]    =  22500  [N]

Phân bố cầu trước                    :  G1 =  950 [kg] = 9500  [N]

          Phân bố cầu sau                         :  G2 =  1300 [kg] = 13000  [N]

         Chiều dài cơ sở                        :  Lo =  2830                               [mm]

r_bx - Bán kính làm việc của bánh xe . theo [2]                            

                                    r_bx = 215        [mm]

                        a.b và hg - Toạ độ trọng tâm của xe

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

                                    a   =

                                    a   =

                          a   = 1635                                                        [mm]

                                    b   = L₀ - a

                                    b   = 2830 - 1635

                                    b   = 1195                                                      [mm]

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

            hg =  (0.7- 0.8) . S₁                          với S₁   =1470            [mm]              

            hg =  ( 1029   1176)                                                    [mm]

          Chọn              hg = 1100                                                   [mm]

5.1.1. Ðối với cơ cấu phanh trước

            Mô men phanh của mỗi bánh xe cầu trước M_p1:

            Thay giá trị vào các công thức (5-2) ta được:

                   M_p1 = .(1.195 +.1.1).0.215                                               

 M_p1 =  854.5.j.(1.195+ j.1.1)

 M_p1 =  1021.3.j + 939.95.j²                     (5.6)

5.1.2.  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 (5 - 4) ta được:

                        M_p2 = .(1.635 -.1.1).0.215

     M_p2 = 1397.4.j - 939.95.j²     (5.7)

            Thay giá trị vào các công thức (5.6) và (5.7) ứng với các giá trị hệ số bám giữa lốp với mặt đường j (0,1- 0,8) ta có quan hệ mô men phanh lý thuyết giữa cầu trước và sau được cho ở bảng 5-1 và biểu diễn trên đồ thị đặc tính phanh xe Mitsubishi Grandis  như trên hình 5-1.

Bảng 5.1. Quan hệ mômen phanh giữa cầu trước và cầu sau.

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.

Mô men 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 hảm 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 hoà lực phanh cho xe.

          Hình 5.2 : Ðồ thị quan hệ mômen phanh của xe MITSUBISHI GRANDIS

5.2. XÁC ÐỊNH 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 mô men 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 mô men phanh thực tế do các cơ cấu phanh sinh ra cho bánh xe.

5.2.1: 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 =

          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

Hình 5.3: Sơ đồ để tính toán bán kính trung bình của đĩa ma sát

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

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

                            M_pt   = mP                 (5.10)

Trong đó:

                    m - Hệ số ma sát: m = 0,3 .

                    R₁-Bán kính trong của đĩa ma sát: R₁ = 0,095 [m]

                    R₂- Bán kính ngoài của đĩa ma sát: R₂ = 0,146[m]

                    P - Lực ép lên đĩa má phanh [N]

Xác định lực ép lên đĩa má phanh :

                           P =                                 (5.11)

Với :           i - Số lượng xi lanh: i = 1.

                   d - Đường kính xi lanh bánh xe: d = 60,3 [mm ].

                     p - Áp suất dầu: p = 10,5.10⁶ [N]

thay số vào (5.11):

                             P = 29970,47       [N]

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

                            M_pt   = 0,3.29970,47.

                                      = 1099,605 [N.m]

5.2.1: Đối với cơ cấu phanh sau

          Tương tự như cơ cấu phân 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 =

          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

Hình 5.4: Sơ đồ để tính toán bán kính trung bình của đĩa ma sát

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

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

                            M_pt   = mP                 (5.12)

Trong đó :

                    m - Hệ số ma sát: m = 0,3 .

                    R₁- Bán kính trong của đĩa ma sát: R₁ = 0,095 [m]

                    R₂- Bán kính ngoài của đĩa ma sát: R₂ = 0,163[m]

                    P - Lực ép lên đĩa má phanh [N]

Xác định lực ép lên đĩa má phanh :

                           P =                                 (5.13)

Với :           i - Số lượng xi lanh: i = 1 .

                   d - Đường kính xi lanh bánh xe: d = 38,1[mm ].

                     p - Áp suất dầu: p = 10,5.10⁶[N]

thay số vào (5.13) :

                             P = 11964,895[N]

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

                            M_pt   = 0,3.11964,895.

                                      = 473,7635 [N.m]

5.3. LỰC TÁC DỤNG LÊN BÀN ÐẠP PHANH

            Ðể tạo ra áp suất dầu trong xy lanh công tác dẫn động phanh dầu xe MITSUBISHI GRANDIS sử dụng xy lanh kép dùng trợ lực chân không. Kết cấu đã được giới thiệu ở phần 1

   Lực bàn đạp phanh khi không có trợ lực:

            Ta có phương trình cân bằng lực bàn đạp:

            P_bđ .i_dđ. _dđ =          (5 .14)

            Trong đó :

P_bđ - Lực bàn đạp phanh

Tỷ số truyền dẫn động bàn đạp phanh i_dđ : 

          i_dđ =  3,8 (theo catalog)

_dđ - Hiệu suất dẫn động

_dđ = 0.8

p_d  - Áp suất dầu trong hệ thống

          p_d = 10,5.10⁶ [N]

dc - Ðường kính xylanh chính

d_c = 23,8 [mm]

Từ (5 .14) ta suy ra :

Pbđ =                (5.15)

P_bđ =     = 1535,82  [N]

   Lực bàn đạp phanh khi có trợ lực :

Lực do bầu trợ lực chân không sinh ra :

                 P_tl =

Trong đó :

Dp_max - Ðộ chênh lệch áp suất giữa hai khoang .

Dp_max= 165 [mmHg] = 21710,53 [N/m^2­]

i_bđ  - Tỷ số truyền của bàn đạp. được xác định:

             =  3,8                                   

            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) = =(m²)

Thay số vào ta được :

            P_tl = (N)  

Lực đạp phanh khi có trợ lực :

           P_btl = P_bđ- P_tl = 1535,82 – 1423,7 = 112,12 (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.

5.4.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 5.5 : 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.

5.4.1. 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 =                                                                 (5 _-16)

            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 (5 .16) ta được :

                                    j_pmax = j.g = 0,8.9,81 = 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 =                                                                                          (5 _- 17)

Trong đó :  

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

Mặt khác ta có:

                dv = j.dt

                v₁ - v_o =

                                                                                     (5 _- 18)

                  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 (5 .17) 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_o đến 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 -                           (5 .19)

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 = 

                                    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 chổ ngồi nhỏ hơn 8 thì quảng đường phanh không lớn hơn 7,2[m].[2]

Từ những kết quả trên ta nhận thấy quảng đường phanh của xe MITSUBISHI GRANDIS 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 chổ ngồi < 8 người. Tuy nhiên để nâng hiệu quả phanh cao hơn nữa trên xe MITSUBISHI GRANDIS còn trang bị bộ điều chỉnh lực phanh điện tử (EDB) và hệ thống chống hảm 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.

6. CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ THỐNG PHANH CHÍNH XE MITSUBISHI GRANDIS

            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 dừng được 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 rỏ rệt. Vì khi đạp phanh áp suất không truyền vào dầu 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 thỗi sạch xylanh phanh chính các xylanh phanh 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.

6.1. 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 xy lanh 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.

6.2. 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 xylanh 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.

            Xylanh 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 xylanh 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 xy lanh 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.

6.3. KIỂM TRA TỔNG HỢP HỆ THỐNG PHANH XE MITSUBISHI GRANDIS

6.3.1. 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 bẩy.

- 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.

6.3.2. 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.

6.4. KIỂM TRA HỆ THỐNG ABS

6.4.1. 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 chuẩn 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 chử số dầu 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 chử 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 chửa hệ thống

                 + Sau khi sửa chửa chi tiết bị hỏng, soá mã chẩn đoán trong ECU

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

                 + Nối giắc sửa chửa.

                  + 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 6.1. Đèn báo ABS.

Hình 6.2. Giắc kiểm tra.

Bảng 6.1. Mã chẩn đoán

*  Chức năng kiểm tra 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 đoạn.

            +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.

            + Tăc khoá điện OFF.

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

Bãng 6.2.  Mã chẩn đoán

6.4.2. Kiểm tra bộ chấp hành.

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

         - Tháo vỏ bộ chấp hành

         - Tháo các giắc nối: Tháo 4 giắc nối ra khỏ bộ chấp hành và rơ le điều khiển

          - Nối thiết bị kiểm tra bộ chấp hành (SS ) vào bộ cháp 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 qui và dây đen với cực âm. Nối dây đen của bộ dây điện phụ vào cực âm ắc qui hay mat thân xe.

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

  - Kiểm tra sự hoạt động của bộ châp hành

            + Nổ máy và cho chay với tốc dộ 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 đên khi hoàn thành bước (g)

            + Nhấn công tắc POWER và kiểm tra rằng bàn đạp phanh không đi xuống .(Không nên giữ công tắc lâu hơn 10 [giây])

            + 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 .

            + Nhã 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 (c) đến bước (f) 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 dâyđiện 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 kiển.

         - Lắp các giắc nối.

           Lắp các giắc nối lên giá đỡ bộ chấp hành.

         - Lắp võ bộ chấp hành.

         - Xoá mã chẩn đoán.

6.4.3. Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe. 

             - Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe.

            + Tháo giắc cảm biến tốc đô.

            + 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 đở 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.   

7. KẾT LUẬN.

   Sau thời gian hơn 3 tháng làm đồ án với đề tài “Khảo sát hệ thống phanh trên xe MITSUBISHI GRANDIS” em đã cơ bản hoàn thành đề tài với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn:..…………… và các thầy cô trong bộ môn động lực.

   Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu tính năng hoạt động của hệ thống phanh các nguyên lý làm việc của các bộ phận đến các chi tiết chính trong hệ thống phanh. Phần đầu đồ án giới thiệu chung về hệ thống phanh từ các loại cơ cấu phanh đến các loại dẫn động phanh của hệ thống phanh. Phần sau của đồ án trình bày tổng thể về xe MITSUBISHI GRANDIS và các hệ thống trên xe. Phần trung tâm của đồ án trình bày hệ thống phanh trên xe MITSUBISHI GRANDIS đi sâu tìm hiểu phần hệ thống phanh bao gồm: Cơ cấu phanh đĩa, dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không, xylanh chính, van an toàn, bộ trợ lực chân không và bơm chân không... đồng thời tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe MITSUBISHI GRANDIS. 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 cô chỉ dẫn và bày vẻ thêm. Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức chuyên nghành 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. Ðồng thời qua đó bản thân em cần phải cố gắng học hỏi tìm tòi 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 ôtô 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. Ðại Học Ðà Nẵng. Ðà Nẵng.1998.

3. Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Ðình Kiên

Thiết kế và tính toán ôtô máy kéo - NXB Ðại học và trung học chuyên nghiệp - Hà Nội - 1985.

4. Nguyễn Hoàng Việt bộ điều chỉnh lực phanh -hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh ABS.Tài liệu lưu hành nội bộ của khoa cơ khí Giao Thông. Ðại Học Ðà Nẵng. Ðà Nẵng.2003.

5. Catolog MITSUBISHI GRANDIS, Công ty sản xuất ô tô Ngôi Sao VINASTAR

6. Tài liệu sửa chữa xe MITSUBISHI GRANDIS

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"