Giáo trình Hệ thống phanh

g tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2 MÃ TÀI LIỆU: MĐ 37 LỜI GIỚI THIỆU Để giảm tốc độ của một xe đang chạy và dừng xe, cần thiết phải tạo ra một lực làm cho các bánh xe quay chậm lại. Phanh là hệ thống an toàn chủ động hết sức quan trọng nên luôn được các nhà thiết kế ô tô quan tâm, không ngừng nghiên cứu hoàn thiện và nâng cao hiệu quả. Bên cạnh đó sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phanh cũng là một công việc hết sức quan trọng. Với mong muốn đó giáo trình được biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm bốn bài: Bài 1. Tổng quan về hệ thống phanh trên ô tô Bài 2. Hệ thống phanh dẫn động thủy lực Bài 3. Hệ thống phanh khí nén Bài 4. Hệ thống phanh ABS Bài 5. Hệ thống phanh thủy khí Bài 6: Hệ thống phanh tay Kiến thức trong giáo trình được biên soạn theo chương trình Tổng cục Dạy nghề, sắp xếp logic từ nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cụm chi tiết trong hệ thống truyền lực, đến cách phân tích các hư hỏng, phương pháp kiểm tra và quy trình thực hành sửa chữa. Do đó người đọc có thể hiểu một cách dễ dàng. Xin chân trọng cảm ơn Tổng cục Dạy nghề, khoa Động lực trường Cao đẳng Cơ điện Hà Nội cũng như sự giúp đỡ quý báu của đồng nghiệp đã giúp tác giả hoàn thành giáo trình này. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp của người đọc để lần xuất bản sau giáo trình được hoàn thiện hơn. Hà Nội, ngày..tháng. năm 20 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Lê Tuấn Tài 3 MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: ....................................................................................... 1 LỜI GIỚI THIỆU ........................................................................................................ 2 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THÔNG PHANH TRÊN Ô TÔ ................................. 5 BÀI 2: HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG THỦY LỰC ........................................ 12 BÀI 3: HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN .................................................................. 30 BÀI 4: HỆ THỐNG PHANH ABS ........................................................................... 47 BÀI 5: HỆ THỐNG PHANH THỦY KHÍ ............................................................... 68 4 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: HỆ THỐNG PHANH Mã mô đun: MĐ 37 Thời gian thực hiện mô đun: 120 giờ; (Lý thuyết:30 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 85giờ; Kiểm tra: 5giờ) VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT MÔ ĐUN Mô đun được bố trí dạy sau các môn học/ mô đun: MĐ 20, MĐ 21, MĐ 22, MĐ 23, MĐ 24, MĐ 25, MĐ 26, MĐ 27, MĐ 28, MĐ 29, MĐ30, MĐ 31 - Tính chất: Mô đun chuyên môn nghề bắt buộc. MỤC TIÊU MÔ ĐUN + Trình bày đầy đủ các yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hệ thống phanh trên ô tô + Giải thích được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh dẫn động thủy lực, phanh dẫn động khí nén và hệ thống phanh ABS cùng các hệ thống hỗ trợ trên ô tô. + Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận (dẫn động phanh và cơ cấu phanh bánh xe) của hệ thống phanh dẫn động thủy lực, phanh khí nén và hệ thống phanh ABS + Phân tích được những hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng chung và của các bộ phận hệ thống phanh dẫn động thủy lực, phanh dẫn động khí nén và hệ thống phanh ABS trên ô tô + Trình bày được phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra và sữa chữa được những hư hỏng của các bộ phận hệ thống phanh + Tháo, lắp; Kiểm tra; Bảo dưỡng; Sửa chữa; Điều chỉnh cơ cấu, bộ phận, hệ thống phanh đúng trình tự, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Sử dụng đúng các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an toàn + Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô + Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. NỘI DUNG MÔ ĐUN 5 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THÔNG PHANH TRÊN Ô TÔ Mã bài: 37 - 01 Mục tiêu: - Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hệ thống phanh trên xe ô tô - Giải thích được cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phanh - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. Nội dung chính 1.Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại. 1.1. Nhiệm vụ Hệ thống phanh ô tô dùng để điều khiển giảm tốc độ và dừng xe theo yêu cầu của người lái trên đường bằng hoặc dốc để đảm bảo an toàn giao thông khi vận hành trên đường. 1.2. Yêu cầu - Quãng đường phanh ngắn nhất. - Thời gian phanh nhỏ nhất. - Điều khiển nhẹ nhàng êm dịu trong mọi trường hợp, độ nhạy cao. - Phân bố mô men đều trên các bánh xe phù hợp với tải trọng lực bám. - Không có hiện tượng bó. - Thoát nhiệt tốt. - Kết cấu gọn nhẹ. 1.3. Phân loại * Theo cấu tạo dẫn động phanh (đặc điểm truyền lực): - Phanh khí nén (phanh hơi). - Phanh thủy lực (phanh dầu). - Phanh thủy lực điều khiển bằng khí nén. (thủy khí) - Phanh cơ khí. * Theo cấu tạo cơ cấu phanh: - Phanh tang trống. - Phanh đĩa. - Phanh đai. * Theo kết cấu của cơ cấu điều khiển gồm có: - Hệ thống phanh không có trợ lực. - Hệ thống phanh có trợ lực. 2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc chung của hệ thống phanh thủy lực 2.1. Sơ đồ hệ thống: Cấu tạo chia là hai phần chính * Dẫn động phanh bao gồm: 6 - Bàn đạp phanh, dẫn động ty đẩy và có lò xo hồi vị. - Xi lanh chính, có bình chứa dầu phanh, bên trong lắp lò xo, pít tông. - Xi lanh phanh bánh xe lắp trên mâm phanh, bên trong có lò xo, pít tông * Cơ cấu phanh bánh xe bao gồm: - Mâm phanh được lắp chặt với trục bánh xe, trên mâm phanh có lắp xi lanh bánh xe . - Guốc phanh và má phanh được lắp trên mâm phanh nhờ hai chốt lệch tâm, lò xo hồi vị luôn kéo hai guốc phanh rời khỏi tang trống. Ngoài ra còn có các cam lệch tâm hoặc chốt điều chỉnh. 2.2. Nguyên lý làm việc - Trạng thái phanh xe: Khi người lái đạp bàn đạp phanh, thông qua ty đẩy làm cho pít tông chuyển động nén lò xo và dầu trong xi lanh chính làm tăng áp suất dầu (áp suất dầu lớn nhất 8,0 MPa) và đẩy dầu trong xi lanh chính đến các đường ống dầu và xi lanh của bánh xe. Dầu trong xi lanh bánh xe đẩy các pít tông và guốc phanh ép chặt má phanh vào tang trống tạo nên lực ma sát, làm cho tang trống và moayơ bánh xe giảm dần tốc độ quay hoặc dừng lại theo yêu cầu của người lái. - Trạng thái thôi phanh: 7 Khi người lái rời chân khỏi bàn đạp phanh, áp suất trong hệ thống dầu phanh giảm nhanh nhờ lò xo hồi vị, kéo các guốc phanh, má phanh rời khỏi tang trống, lò xo guốc phanh hồi vị kéo hai pít tông của xi lanh bánh xe về gần nhau, đẩy dầu hồi theo ống trở về xi lanh chính và bình dầu. Khi cần điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống, tiến hành điều chỉnh xoay hai chốt lệch tâm (hoặc chốt điều chỉnh) của hai guốc phanh và hai cam lệch tâm trên mâm phanh. 3. Hệ thống phanh khí nén 3.1. Sơ đồ hệ thống Hệ thống phanh khí nén 1. Máy nén khí. 7. Đòn dẫn động phanh. 2. Bình chứa khí nén. 8. Quả đào. 3. Bàn đạp phanh. 9. Trống phanh. 4. Tổng phanh. 10. Má phanh. 5. ống dẫn khí. 11. Lò xo 6. áp phanh. 12. Chốt lệch tâm. Cấu tạo: Hệ thống phanh bằng hơi phức tạp hơn hệ thống phanh bằng dầu, nó bao gồm máy nén khí, bình chứa khí nén, van điều chỉnh áp suất, van an toàn và van phân phối. - Máy nén khí: dùng để cung cấp cấp khí nén cho bình chứa khí nén được hoạt động nhờ hệ thống dẫn động từ động cơ. - Van điều chỉnh áp suất: dung để điều chỉnh áp suất khí nén trong bình ở mức độ nhất định, thông thường từ 7-7.5 kg/cm2. - Van an toàn: dùng để đảm bảo an toàn áp suất khí nén ở một giới hạn cho phép trong trường hợp van điều chỉnh áp suất bị hỏng. - Van phân phối: phân phối hơi tới các bánh xe khi phanh - Bát phanh: dùng để truyền lực đẩy của khí nén tới các Guốc phanh của cơ cấu phanh. 8 - Cơ cấu phanh hơi cũng có dạng má phanh tang trống tương tự như cơ cấu phanh thủy lực, chỉ khác ở bộ phận nhận lực đẩy. Nếu ở cơ cấu phanh thủy lực là xi lanh phanh bánh xe thì ở cơ cấu phanh hơi là trục và cam phanh. Việc điều chỉnh khe hở má phanh cũng đưược thực hiện tại hai vị trí đó là cam phanh và chốt lệch tâm. 3.2. Nguyên lý làm việc Khi động cơ làm việc, máy nén khí nén vào bình chứa. - Khi phanh: Khi tác dụng lên bàn đạp phanh, tổng phanh làm việc , khí nén theo ống dẫn đến các bát phanh ép tấm cao su lại và thông qua đòn dẫn động làm quả đào xoay đi một góc, ép má phanh vào trống phanh, phanh bánh lại. - Khi thôi phanh: tổng phanh đóng lại, khí nén trong các ống dẫn sẽ thoát ra ngoài, các lò xo kéo về sẽ kéo má phanh về vị trí ban đầu. 4. Hệ thống phanh tay 4.1. Sơ đồ hệ thống Hệ thống phanh tay 1-Tay phanh 2-Bánh răng rẽ quạt 3- Càng kéo 4-Cần điều chỉnh 5-Quả đào 6-Má phanh 7-Trống phanh 8-Lò xo 9-Chốt lệch tâm 4.2. Nguyên lý làm việc Phanh tay có tác dụng phanh trục các đăng lại, giữ cho xe đứng yên trên dốc nhất định hoặc đứng yên tại chỗ. -Khi phanh: Khi kéo phanh tay về vị trí làm việc, thông qua càng kéo và cần điều chỉnh làm quả đào xoay đi đẩy 2 má khanh đi ra ép sát vào trống phanh, phanh trục các đăng lại . - Khi thôi phanh: dưới tác dụng lực của lò xo kéo về 2 má phanh trở về vị trí ban đầu, không phanh trục các đăng nữa. 9 Bánh răng rẻ quạt dựng để giữ không cho phanh tay dịch chuyển. Khi nhả phanh ngời lái phải bóp mạnh vào tay hãm (hoặc chốt hãm) tay phanh mới dịch chuyển được. 5. Hệ thống chống bó cứng xe khi phanh (ABS) 5.1. Sơ đồ hệ thống Cấu tạo: - Hệ thống ABS ngày nay bố trí trên xe rất đa dạng, mỗi hãng xe đều có cách thiết kế riêng. Chính vì vậy mà mỗi loại xe có cách bố trí và cấu tạo hệ thống ABS cũng rất khác nhau. Các cụm chính của hệ thống phanh ABS gồm có: Bàn đạp phanh, bộ cường hoá lực phanh, xi-lanh chính, cơ cấu phanh ở bánh xe Đó là các cụm giống như hệ thống phanh chung. Ngoài ra còn có thêm - Cụm điều khiển điện tử (ECU: electronic control unit): Được xem như một bộ não của hệ thống ABS. Tiếp nhận thông tin từ hệ thống các cảm biến tức là xác định được tốc độ của bánh xe hoặc gia tốc chậm dần khi phanh do các cảm biến gởi đến từ đó xử lý thông tin và gởi tín hiệu đến bộ điều khiển thuỷ lực (HCU). - Cụm điều khiển thuỷ lực (HCU: hydraulic control unit ) nhận tín hiệu từ ECU gởi đến, HCU đóng mở mạch dầu để tăng, giảm hay giữ áp lực phanh đến các bánh xe cho phù hợp nhằm thực hiện chức năng chống hãm cứng. - Hệ thống các cảm biến (sensor): nhận tín hiệu gởi về ECU, từ đó ECU có thông tin để điều khiển quá trình chống hãm cứng. Thông thường trên xe có trang bị một số loại cảm biến sau: - Cảm biến tốc độ bánh xe (wheel speed sensor). - Cảm biến gia tốc khi phanh (acceleration sensor ). - Cảm biến trọng lực G (force sensor). - Cảm biến hành trình pedal phanh (brake pedal travel switch). - Cảm biến mức dầu ( fuild level switch ). Thông thường chỉ cần cảm biến tốc độ bánh xe là đủ nhưng để tăng tính ưu việt của hệ thống phanh một số xe còn trang bị thêm cảm biến gia tốc (acceleration sensor) hay cảm biến trọng lực G (force sensor). 10 5.2. Nguyên lý làm việc Quá trình điều khiển của hệ thống ABS được thực hiện theo một chu trình kín (như hình vẽ). Các cụm của chu trình bao gồm: - Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của các bánh xe và gửi tín hiệu về ABS ECU dưới dạng các xung điện áp xoay chiều. - ABS ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ xe và sự thay đổi tốc độ bánh xe, xác định mức độ trượt dựa trên tốc độ các bánh xe. - Khi phanh gấp hay phanh trên những đường ướt, trơn trượt có hệ số bám thấp, ECU điều khiển bộ chấp hành thủy lực cung cấp áp suất dầu tối ưu cho mỗi xy lanh phanh bánh xe theo các chế độ tăng áp, giữ áp hay giảm áp để duy trì độ trượt nằm trong giới hạn tốt nhất, tránh bị hãm cứng bánh xe khi phanh. 11 1 - Bộ chấp hành thủy lực; 2 - Xy lanh phanh chính; 3 - Xy lanh làm việc; 4 - Bộ điều khiển (ECU); 5 - Cảm biến tốc độ bánh xe. 12 BÀI 2: HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG THỦY LỰC Mã bài: 37 - 02 Mục tiêu: - Giải thích được cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phanh dẫn động thủy lực - Giải thích được hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh dẫn động thủy lực - Tháo lắp, nhận dạng được các bộ phận của hệ thống phanh dẫn động thủy lực - Thực hành kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh dẫn động thủy lực - Điều chỉnh được các thông số của hệ thống phanh dẫn động thủy lực đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. Nội dung chính 1. Xylanh chính (tổng phanh) 1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại 1.1.1. Nhiệm vụ Xilanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thuỷ lực sau đó áp suất thuỷ lực này tác động lên các càng phanh đĩa hoặc xilanh phanh của kiểu phanh tang trống thực hiện quá trình phanh. 1.1.2. Yêu cầu Cấu tạo đơn giản, độ nhạy cao, ngọn nhẹ, dễ dàng tháo lắp kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa. 1.1.3. Phân loại Xilanh phanh chính bao gồm một số kiểu cơ bản là: Xilanh kiểu đơn: sử dụng cho HTP loại 1 dòng Xilanh kiểu kép : sử dụng cho HTP loại 2 dòng 1.2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc 1.2.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc loại tổng phanh 1 dòng a. Cấu tạo: 13 - Cấu tạo của xy lanh chính gồm có vỏ xy lanh được chia làm hai khoang: Khoang dưới là khoang làm việc có tiết diện hình trụ tròn, khoang trên là khoang chứa dầu.Hai khoang này được thông với nhau bởi hai lỗ a và b gọi là lỗ thông dầu và lỗ điều hòa hay (lỗ nạp dầu và lỗ bù dầu) - Trong khoang làm việc của xy lanh có lắp đặt piston 9, ở mặt đầu của piston 9 nơi tiếp xúc với đế của phớt làm kín có sáu lỗ nhỏ và được che kín bởi tấm chắn hình sao sáu cạnh bằng thép lá mỏng. - Ở cửa ra của xy lanh chính người ta có bố trí van một chiều kép. - Lò xo 12 vừa có tác dụng hồi vị cho piston 9 vừa có tác dụng giữ van một chiều kép để tạo một áp suất dư của dầu trong đường ống từ sau xylanh chính đến các xylanh bánh xe. - Piston được giữ trong xylanh bởi vòng chặn 7 và phanh hãm 6. - Thanh đẩy 3 có thể điều chỉnh được độ dài một đầu tác động với piston và một đầu liên kết với bàn đạp 1 bằng khớp bản lề. b. Nguyên lý làm việc: - Khi chưa đạp bàn đạp phanh: Khi chưa đạp bàn đạp phanh lò xo ép van dầu về 14 đóng lại, đồng thời ép piston dịch chuyển tận cùng sang trái tỳ vào vòng chặn 7. Đầu của piston nằm giữa lỗ điều hòa và lỗ thông dầu - Khi đạp bàn đạp phanh: Piston được dẫn động bằng cần đẩy nối trực tiếp với bàn đạp. Dưới tác dụng của cần đẩy piston dịch chuyển sang phải. Khi đầu piston và cúppen 11 đi qua lỗ thông điều hòa (b) làm dầu trong xy lanh bị nén, sinh ra áp suất cao mở van dầu ra, dầu đi theo các ống dẫn dầu tới các xy lanh con (xy lanh bánh xe) để thực hiện qúa trình phanh. Khi nhả bàn đạp phanh: áp suất trong xy lanh chính giảm, dầu từ xy lanh con và đường ống sẽ trở về xy lanh chính qua van dầu hồi 14. - Khi nhả đạp bàn đạp phanh đột ngột: 14 + Khi nhả bàn đạp phanh đột ngột: lò so đẩy piston chuyển động rất nhanh sang bên trái. Dầu từ đường ống chưa kịp hồi về nên trong xy lanh có thể tạo độ chân không lớn. + Khi đó dầu từ khoang B của piston qua lỗ ở đầu piston ấn cong vành mép của cúppen để điền đầy cho xy lanh, tránh được độ chân không trong xy lanh để ngăn chặn không khí chui vào, đồng thời có thể nhanh chóng phanh tiếp lần sau với lực phanh lớn hơn. + Dầu từ buồng chứa qua lỗ thông dầu (a) để bổ xung cho khoang B của piston. Quá trình này diễn ra cho đến khi piston dịch chuyển tận cùng sang trái tỳ vào vòng chặn 7, cúp pen 11 qua lỗ điều hòa(b) lượng dầu từ đường ống tiếp tục hồi về xy lanh qua lỗ diều hòa(b) về buồng chứa. 1.2.2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc loại tổng phanh 2 dòng a. Cấu tạo: 1.Thanh đẩy, 2.Piston số 1, 3.Lò xo hồi vị, 4.Buồng áp suất số1, 5.Piston số 2, 6.Lò xo hồi vị, 7.Buồng áp suất số 2, 8.Cửa bù số 1, 9.Của bù số 2, 10.Bình dầu phanh - Xilanh phanh chính kép có hai piston số 1 và số 2, hoạt động ở cùng một nòng xilanh. - Thân xilanh được chế tạo bằng gang hoặc bằng nhôm, piston số 1 hoạt động do tác động trực tiếp từ thanh đẩy, piston số 2 hoạt động bằng áp suất thủy lực do piston số 1 tạo ra. - Thông thường áp suất ở phía trước và sau piston số 2 là như nhau Ở mỗi đầu ra của piston có van một chiều kép để đưa dầu phanh tới các xilanh bánh xe, thông qua các ống dẫn dầu bằng kim loại. b. Nguyên lý làm việc: - Khi đạp bàn đạp phanh, thanh đẩy của bàn đạp sẽ tác dụng trực tiếp vào piston số 1. Do áp suất dầu ở hai buồng áp suất cân bằng nên áp lực dầu ở 15 phía trước piston số 1 sẽ tạo áp lực đẩy piston số 2 cùng chuyển động. Khi cuppen của piston số 1và số 2 bắt đầu đóng các cửa bù thì áp suất phía trước chúng tăng dần và áp suất phía sau chúng giảm dần. Phía trước dầu được nén còn phía sau chúng dầu được điền vào theo cửa nạp. Khi tới một áp suất nhất định thì áp suất dầu sẽ thắng được sức căng của lò xo van hai chiều bố trí ở hai đầu ra của hai van và đi đến các xilanh phanh bánh xe thông qua các đường ống dẫn bằng kim loại để thực hiện quá trình phanh. - Khi nhả phanh, do tác dụng của lò xo hồi vị piston sẽ đẩy chúng ngược trở lại, lúc đó áp suất dầu ở phía trước hai piston giảm nhanh, cuppen của hai piston lúc này cụp xuống, dầu từ phía sau hai cuppen sẽ đi tới phía trước của hai piston. Khi hai cuppen của piston bắt đầu mở cửa bù thì dầu từ trên bình chứa đi qua cửa bù điền đầy vào hai khoang phía trước hai piston cấp để cân bằng áp suất giữa các buồng trong xilanh. Lúc này quá trình phanh trở về trạng thái ban đầu. - Trường hợp xảy ra sự cố: + Rò rỉ dầu phanh ở phía sau: Trong trường hợp này piston số 1 có một thanh nối ở phía trước, khi áp lực dầu bị mất ở buồng số 1. Thanh nối này sẽ được đẩy vào tác động lên piston số 2. Lúc này piston số 2 sẽ được vận hành bằng cơ khí và thực hiện quá trình phanh hai bánh trước. + Rò rỉ dầu phanh ở phía trước: Tương tự như piston số 1, piston số 2 cũng có một thanh nối ở phía trước. Khi buông áp suất số 2 bị mất áp lực piston số 2 sẽ dịch chuyển cho tới khi thanh nối đi tới chạm vào đầu nòng xilanh, lúc này piston số 1 hoạt động bình thường và thực hiện quá trình phanh hai bánh sau. 1.3. Trình tự tháo xy lanh chính tổng phanh TT NỘI DUNG CÔNG VIỆC DỤNG CỤ YÊU CẦU KỸ THUẬT I Chuẩn bị: - Kê chèn các bánh xe - Mở nắp capô, Phủ tấm tai xe Giá chữ V Chắc chắn, an toàn II Tháo xy lanh chính ra khỏi xe: - Tháo đầu cáp ắc qui (+) - Tháo bảng đồng hố, nắp cột tay lái. - Tháo dầu phanh Clê 12-14 Tô vít Búa Clê 10- 12 Xả hết dầu vào khay Đánh dấu vị trí lắp gép 16 TT NỘI DUNG CÔNG VIỆC DỤNG CỤ YÊU CẦU KỸ THUẬT - Tháo hai đường ống dầu ra - Tháo bình chứa dầu ra khỏi xilanh chính - Tháo xilanh chính ra khỏi xe Kìm Tròng 14 An toàn III Tháo rời xy lanh chính - Tháo bu lông hạn chế hành trình của pít tông - Tháo vòng hãm - Tháo 2 pít tông cùng với 2 lò xo, cúp pen Tròng 8 Kìm nhọn Không làm xước xilanh, cúp pen 1.4. Kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa và điều chỉnh 1.4.1. Hư hỏng, nguyên nhân, tác hại  Cặp piston, xi lanh bị mòn, xước.  Lỗ điều hoà tắc bẩn.  Lò so hồi vị yếu, gẫy  Bát cao su (cúp ben) bị mòn, rách, xước, trương nở.  Cụm van liên hợp mòn hỏng, lò xo van yếu gẫy Nguyên nhân: Do ma sát, sử dụng lâu ngày, dầu có nhiều cặn bẩn, tạp chất và dầu không đúng chủng loại Tác hại: Hậu quả phanh kém, chảy dầu, bó phanh. 1.4.2. Trình tự kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa * Kiểm tra: Tháo rời các chi tiết rửa sạch bằng nước sau đó dùng khí nén thổi khô ( tuyệt đối không được dùng xăng, dầu Diêzen để rửa)  Quan sát xem cúp ben bị hỏng, piston bị cào xước, lỗ điều hoà bị tắc bẩn không.  Kiểm tra độ mòn của piston và xi lanh bằng panme và thước cặp.  Kiểm tra đàn tính của lò xo bằng lực kế. * Sửa chữa:  Xi lanh mòn ít không quá 0,05 mm, vết xước nhỏ thì dùng giấy nháp mịn đánh bóng. Nếu mòn lớn hơn 0,05 mm, vết xước sâu thì doa rộng và thay piston mới hoặc thay cặp piston, xi lanh mới.  Van một chiều, bát phanh (cúp ben) hỏng phải thay mới. Lò xo yếu, gẫy thay mới. 17  Chú ý khi lắp: Lắp đúng chiều cúp ben, bôi một lớp dầu phanh vào xi lanh, piston và các chi tiết khác. 1.4.3. Trình tự lắp và điều chỉnh * Trình tự lắp: Ngược với trình tự tháo. Yêu cầu: - Các chi tiết phải sạch sẽ, lắp đúng vị trí. - Khi lắp pít tông, cúp pen bôi một lớp dầu phanh vào xy lanh, cúp pen. - Lắp cúp pen đúng chiều. Khi lắp xong thử các chi tiết hoạt động linh hoạt. - Đổ dầu đúng chủng loại, đúng qui định. - Các vị trí không chảy dầu, hệ thống làm việc linh hoạt. * Điều chỉnh: Xả khí trong tổng phanh Đổ đầy dầu phanh đúng loại vào bình ( không để dầu phanh chẩy và dính vào sơn) - Tháo các đường phanh tới các bánh xe. Từ từ đạp bàn đạp phanh và giữ nguyên. - Dùng ngón tay bịt các lỗ dầu ra các bánh xe( một số có vít xả không khí) - Lặp lại các bước trên vài lần sau đó giữ nguyên bàn đạp ở vị trí đạp và lắp các ống dẫn tới các bánh xe. 2. Cơ cấu phanh bánh xe 2.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại 2.1.1. Nhiệm vụ Dùng lực ép ma sát giữa các má phanh với đĩa phanh (phanh đĩa) hoặc trống phanh (phanh trống) để giảm tấc độ của xe hoặc dừng hẳn xe theo ý muốn của người lái. 2.1.2. Yêu cầu Đơn giản, gọn nhẹ, dễ tháo lắp bảo dưỡng và sửa chữa nhưng phải đảm bảo hệ số phanh cao và an toàn trong mọi điều kiện mặt đường. 2.1.3. Phân loại Trên ô tô hiện nay thường sử dụng hai dạng cơ cấu phanh đó là cơ cấu phanh dạng đĩa và cơ cấu phanh dạng trống. - Cơ cấu phanh dạng trống guốc phanh có các loại sau: + Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục + Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm + Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa - Cơ cấu phanh dạng đĩa có các loại sau: + Loại giá đỡ cố định. 18 + Loại di động. 2.2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc 2.2.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc cơ cấu hãm bánh xe kiểu đĩa a. Cấu tạo: Cơ cấu phanh đĩa 1. Má phanh. 2. Giá đỡ xilanh. 3. Bu lông. 4. Vít xả. 5. Giá đỡ má phanh 6. Lò xo chống rít b. Nguyên lý làm việc: Phanh đĩa đẩy piston bằng áp suất thuỷ lực truyền qua đường dẫn dầu phanh từ xilanh chính làm cho các má phanh đĩa kẹp cả hai bên rôto phanh đĩa làm cho bãnh xe dừng lại. Trong quá trình phanh do má phanh và rôto phanh ma sát phát sinh nhiệt nhưng do rôto phanh và than phanh để hở lên nhiệt dễ dàng triệt tiêu. 2.2.2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc cơ cấu hãm bánh xe kiểu tang trống a. Cấu tạo: Cấu tạo cơ cấu phanh tang trống 1. Trống phanh; 2. Má phanh; 3. Lò xo kéo má phanh; 4. Xy lanh phanh bánh; 5. Ốc xả e; 6. Đường dầu từ tổng phanh đến; 7. Bộ phận điều chỉnh; 8. Chốt liên kết; 9,11. Guốc phanh; 19 10. Lò xo gữ má phanh b. Nguyên lý làm việc: Trong trường hợp dẫn động thuỷ lực áp suất chất lỏng trong xilanh tác dụng lên các piston và đẩy các guốc phanh ép vào tang trống thực hiện quá trình phanh. Đối với dẫn động khí nén, áp suất khí tạo nên lực trên ty đẩy và thông qua đòn dẫn động làm quay cam đẩy các guốc phanh ép vào tang trống. Khe hở giữa các guốc phanh được điều chỉnh thường xuyên trong quá trình sử dụng. Các cơ cấu điều chỉnh sử dụng hiện nay rất phong phú, trong đó có các phương pháp điều chỉnh tự động. 2.3. Trình tự tháo cơ cấu phanh bánh xe TT NỘI DUNG CÔNG VIỆC DỤNG CỤ YÊU CẦU KỸ THUẬT I Chuẩn bị: - Kê kích xe - Tháo các bánh xe Giá, trụ đỡ Chắc chắn, an toàn II Tháo cơ cấu phanh trước: - Tháo ống dẻo dẫn dầu phanh - Tháo cụm xilanh, gông phanh - Tháo 2 bạc trượt khỏi cụm xi lanh - Tháo các chụp chắn bụi - Tháo vòng cố định và vòng cau su pít tông - Tháo pít tông ra khỏi xy lanh - Tháo 2 má phanh, tấm chống ồn - Tháo tấm báo độ mòn má phanh - Tháo 4 mảnh giữ má phanh - Tháo đĩa phanh ra khỏi moay ơ Clê12-14 Tô vít Búa Tô vít Khí nén Tròng 14 Xả hết dầu vào khay An toàn Đánh dấu vị trí lắp gép III Tháo cơ cấu phanh sau - Tháo tang trống phanh - Tháo guốc phanh sau và lò Tròng 8 Không làm xước xilanh, cúp pen 20 TT NỘI DUNG CÔNG VIỆC DỤNG CỤ YÊU CẦU KỸ THUẬT xo, chốt - Tháo guốc phanh trước cùng cơ cấu điều chỉnh. - Tháo cáp phanh tay Ra khỏi guốc phanh - Tháo cơ cấu điều khiển ra khỏi guốc phanh - Tháo đường ống dâu phanh - Tháo xy lanh con - Tháo chụp chắn bụi, cúp pen, lò xo. Kìm nhọn Tô vít Clê 10-12 Tròng 14 Tô vít Hứng dầu I V Sau khi tháo xong cần kiểm tra, bảo dưỡng sạch xẽ sau đó phân loại chi tiết đẻ sửa chữa, thay thế Bằng mắt, dụng cụ chuyên dùng Đảm bảo các thông số kỹ thuật 2.4. Kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa và điều chỉnh 2.4.1. Hư hỏng, nguyên nhân, tác hại * Hư hỏng: - Má phanh mòn nhô đinh tán, bị nứt, vỡ, dính dầu mỡ. - Lò xo kéo má phanh yếu, gẫy. - Tang trống mòn tạo nên côn, ôvan, xước sâu. - Bạc lệch tâm và cam lệch tâm mòn. - Bộ phận điều chỉnh khe hở má phanh bị kẹt. Nguyên nhân : Do lực ma sát giữa má phanh và tang trống khi phanh, do sử dụng lâu ngày, vật liệu bị mỏi, do lực phanh tác dụng đột ngột. Tác hại: Gây hiệu quả phanh kém hoặc bó phanh, chảy dầu lãng phí và không an toàn. 2.4.2. Trình tự kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa * Kiểm tra:  Kiểm tra độ mòn côn và ô van của tang trống phanh bằng thước cặp  Kiểm tra má phanh: Dùng thước lá xác định độ mòn của tấm ma sát, độ thụt sâu của đinh tán không nhỏ hơn 1 mm  Kiểm tra đàn tính của lò xo bằng lực kế  Quan sát sự hư hỏng nứt, vỡ, mòn trơ đinh tán, dính dầu, mỡ của má phanh. 21 * Sửa chữa:  Lò xo hồi vị bạc lệch tâm mòn thay mới.  Tang trống phanh mòn, xước nhỏ hơn 0,3 mm thì dùng giấy nháp hay đá mài đánh bóng rồi dùng tiếp. Nếu mòn xước lớn hơn 0,3 mm thì láng khử hết độ côn, ô van và vết xước. Tang trống phanh mòn hơn 1 mm thì thay mới.  Kiểm tra má phanh nếu mòn ít, độ thụt sâu của đinh tán còn lớn hơn 1 mm, chỉ dính dầu mỡ thì dùng xăng để rửa và lấy giấy nháp đánh sạch rồi dùng tiếp. Nếu má phanh mòn, nứt, vỡ, độ thụt sâu của đinh tán nhỏ hơn 1 mm phải thay tấm ma sát mới. Quy trình thay tấm ma sát mới: + Chọn má phanh cùng loại. + Tháo bỏ má phanh cũ ra (tương tự như tháo bỏ tấm ma sát ở đĩa ly hợp). + Khoan lỗ và tán tấm ma sát mới ( tương tự như tán tấm ma sát mới ở đĩa ly hợp ) Yêu cầu sau khi tán tấm ma sát mới: + Má phanh phải kín khít với guốc phanh (xương phanh) và không bị nứt, vỡ. + Gõ có tiếng kêu chắc, không bị rè. + Độ thụt sâu của đinh tán hơn 3  5 mm + Kiểm tra diện tích tiếp xúc giữa má phanh và tang trống : Lấy tay đưa má phanh vào tang trống phanh, miết và xoay theo cung tang trống vài lần rồi lấy ra xem vết tiếp xúc, yêu cầu vết tiếp xúc lớn hơn 75% tổng diện tích má phanh và đều. Nếu nhỏ hơn ta phải cạo rà bằng lưỡi cưa sắt hoặc dũa. 2.4.3. Trình tự lắp và điều chỉnh * Trình tự lắp: Ngược với qui trình tháo. Yêu cầu: - Các chi tiết phải sạch sẽ, lắp đúng vị trí. - Khi lắp pít tông, cúp pen, vòng cau su bôi một lớp dầu phanh vào xy lanh - Lắp cúp pen đúng chiều. Khi lắp xong thử các chi tiết hoạt động linh hoạt. - Độ vênh đảo của đĩa phanh không quá 0,1mm - Các vị trí không chảy dầu, hệ thống làm việc linh hoạt. * Điều chỉnh: Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống phanh Để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh có thể thực hiện bằng tay hoặc tự động. Qua các bước sau: 1. Kích và kê từng bánh xe. 2. Điều chỉnh: a. Điều chỉnh bằng tay: 22 - Tháo nắp đậy lỗ điều chỉnh( với loại điều chỉnh bằng bánh răng). Dùng tuốc lơvít hoặc clê nới vành răng hoăc cam điều chỉnh chốt lệch tâm ra cho đến khi bánh xe quay trơn: Số nấc nới vành răng ra 5  6 tách.(5  6 răng). Tương ứng ta có khe hở giữa má phanh và tang trống phanh là 0,15  0,2 mm.Các bánh xe khác cũng làm tương tự. - Với loại điều chỉnh bằng đào lệch tâm: Để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh người ta thường bố trí cơ cấu điều chỉnh ở hai vị trí: vị trí thứ nhất trên chốt quay cố định của guốc phanh; vị trí thứ hai nằm sát phần trên của guốc phanh (hình 30.3.12, chi tiết 13 và 11). Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cam lệch tâm 11. Khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới và phía trên là khác nhau. Thường khe hở phía dưới nhỏ hơn khe hở phía trên một nửa. Hình 30.3.13 b. Điều chỉnh tự động: Việc điều chỉnh bằng tay đôi khi thiếu chính xác vì phụ thuộc vào trình độ của người thợ điều chỉnh, hơn nữa việc điều chỉnh nhiều khi không kịp thời nên khe hở tăng quá tiêu chuẩn, điều đó làm giảm hiệu quả phanh. Để khắc phục nhược điểm trên, hiện nay ở một số ôtô người ta sử dụng cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở má phanh và trống phanh. Chúng ta thường gặp một số cơ cấu tự động điều chỉnh như sau: c. Điều chỉnh bằng dẫn động phanh chân: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu tự động điều chỉnh bằng dẫn động phanh chân được mô tả trên hình 31.3.14. 23 a b c Hình 31.3.14 Trong pittông của xi lanh bánh xe người ta lắp một bulông điều chỉnh. Bulông này ăn ren với lõi pittông đầu còn lại có rãnh để tì vào đầu guốc phanh (hình 31.3.14.a). Một cơ cấu tự động điều chỉnh bao gồm một bánh xe điều chỉnh, một thanh nối, một cần điều chỉnh và một chốt quay. Toàn bộ các chi tiết này được gá trên vỏ xi lanh bánh xe (hình 31.3.14.b). Vị trí không phanh gờ ngoài của pittông luôn tựa vào mặt đầu của xi lanh. Cần điều chỉnh có thể quay quanh một chốt cố định trên vỏ xi lanh. Một đầu cần điều chỉnh ăn khớp với răng trên bánh xe điều chỉnh còn một đầu liên kết với thanh nối. Thanh nối được nối từ cần điều chỉnh tới mặt đầu của pittông. Một lò xo kéo luôn giữ thanh nối với cần điều chỉnh. Mỗi lần đạp phanh pittông dịch chuyển đi ra tì vào thanh nối kéo cần điều k...ơ khí có cấu tạo một ống dẹt hình dấu hỏi. Đầu bịt kín được liên kết mềm với một đầu của bánh răng. Phần còn lại có lò so, kim đồng hồ. Bên trong mặt đồng hồ chia độ đo, bên ngoài mặt được bảo vệ bằng chất liệu khác nhau như nhựa và kính. - Trong quá trình làm việc có áp suất lưu thể giúp ống co giãn. Nhờ chuyển động của bánh răng làm kim đồng hồ quay chỉ áp suất tương ứng. Nếu áp suất lưu thể yếu sẽ không làm ống đồng giãn nở ra thì kim đồng hồ sẽ trở về vị trí ban đầu. Đồng hồ báo áp suất khí nén 6.2. Hư hỏng, kiểm tra, sửa chữa - Tần số dao động của kim chỉ thi cao. Sự cố này hay xảy ra với dạng đồng hồ đo áp suất chất khí, vì trong quá trình hoạt động được hệ thống sử dụng liên tục là khí thì áp suất tại ống dẫn biến đổi đột ngột. Việc làm quá tải này dẫn tới kim của đồng hồ ,cả bánh răng hoạt động liên tục. Hậu quả kết quả đo áp suất không được chính xác và bánh răng mòn dần. Cách khắc phục : sử dụng đồng hồ đo áp suất có dầu , hay thêm dầu vào trong đồng hồ đo áp suất để sự rung và va đập giảm tối đa - Trường hợp áp suất có biên độ lớn . Hệ thống đo áp suất khi áp suất thay đổi đột ngột trong ống, áp tăng giảm với chu kỳ cao làm hư hỏng đồng hồ, hệ thống bánh rang bị mòn. Cách khắc phục: để hạn chế áp tăng giảm đột ngột đó ta lắp thêm 1 ống hẹp. - Nhiệt độ cũng làm ảnh hưởng tới đồng hồ Trong môi trường khắc nghiệt nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp làm cho hở các khớp kim loại, đồng hồ đổ mồ hôi. Dẫn tới kết quả của đồng hồ đo không chính xác hay hư hỏng đồng hồ. Cách khắc phục : thêm ống tản nhiệt và loại màng cách nhiệt tốt cho đồng hồ. - Đồng hồ bị quá áp suất Đồng hồ đo áp suất quá áp sẽ làm hư hỏng đồng hồ. Hậu quả là làm biến dạng ống, vỡ các cảm biến áp suất. 46 Cách khắc phục : đồng hồ sẽ lắp đặt thêm thiết bị quá áp. - Dung môi ăn mòn đồng hồ. Dung môi mà đồng hồ cần đo áp suất có các hóa chất gây ra sự ăn mồn làm hư hỏng đồng hồ. Cách khắc phục : lắp thêm lớp màng cách ly, lưu ý phải chọn lớp màng với chất liệu phù hợp tránh tình trạng ăn mòn cả màng , dựa trên tích chất hóa học để lựa chọn màng phù hợp. 47 BÀI 4: HỆ THỐNG PHANH ABS Mã bài: 37 - 04 Mục tiêu: - Trình bày đúng các yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hệ thống phanh trong ô tô - Giải thích được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS trong ô tô. - Nhận dạng được các bộ phận của hệ thống ABS. - Phân tích được những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của các bộ phận hệ thống phanh ABS trong ô tô. - Trình bày được phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra và sữa chữa những sai hỏng của các bộ phận hệ thống phanh. - Sử dụng đúng các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an toàn. - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô. - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. Nội dung chính 1. Tổng quan hệ thống phanh chống bó cứng bánh xe( ABS) 1.1. Khái niệm “Anti-lock Braking System” viết tắt là ABS. ABS là hệ thống chống hiện tượng bị hãm cứng của bánh xe khi phanh bằng cách điều khiển thay đổi áp suất dầu tác dụng lên các cơ cấu phanh ở các bánh xe để ngăn không cho chúng bị hãm cứng khi phanh trên đường trơn hay khi phanh gấp, đảm bảo tính hiệu quả và tính ổn định của ôtô trong quá trình phanh. 1.2. Lịch sử phát triển - Phanh ABS được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1960 trên các máy baythương mại. Điểm bất lợi của máy tính thập niên 60 là rất lớn và cồng kềnh. - năm 1969 hệ thống ABS lần đầu tiên được lắp trên ôtô. - năm 1970 hệ thống ABS đã được nhiều công ty sản xuất ôtô nghiên cứu và đưa vào ứng dụng. - năm 1971 Công ty Toyota sử dụng lần đầu tiên cho các xe tại Nhật đây là hệ thống ABS 1 kênh điều khiển đồng thời hai bánh sau. - 1980 hệ thống này phát triển mạnh nhờ hệ thống điều khiển kỹ thuật số, vi xử lý (digital microprocessors/ microcontrollers) thay cho các hệ thống điều khiển tương tự (analog) đơn giản trước đó. 48 - Ngày nay, với sự hỗ trợ rất lớn của kỹ thuật điện tử đã cho phép nghiên cứu và đưa vào ứng dụng các phương pháp điều khiển mới trong ABS như điều khiển mờ, điều khiển thông minh, tối ưu hóa quá trình điều khiển ABS. - Lúc đầu hệ thống ABS chỉ được lắp trên các xe du lịch cao cấp, đắt tiền, được trang bị theo yêu cầu riêng. - Hiện nay, hệ thống ABS đã giữ một vai trò quan trọng không thể thiếu trong các hệ thống phanh hiện đại, đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc đối với phần lớn các nước trên thế giới. 1.3. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại a. Nhiệm vụ Hệ thống ABS điều khiển áp suất dầu tác dụng lên các xy lanh bánh xe để ngăn không cho bánh xe bị bó cứng khi phanh trên đường trơn hay khi phanh gấp. Đảm bảo tính ổn định dẫn hướng trong quá trình phanh, để xe có thể điều khiển được bình thường. b. Yêu cầu Một hệ thống ABS hoạt động tối ưu, đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng phanh của ô tô phải thỏa mãn đồng thời các yêu cầu sau: - Hệ thống phải làm việc ổn định và có khả năng thích ứng cao, điều khiển tốt trong suốt dải tốc độ của xe và ở bất kỳ loại đường nào (thay đổi từ đường bê tông khô có sự bám tốt đến đường đóng băng có sự bám kém). - Hệ thống phải khai thác một cách tối ưu khả năng phanh của các bánh xe trên đường, giữ tính ổn định điều khiển và giảm quãng đường phanh. Điều này không phụ thuộc vào việc phanh đột ngột hay phanh từ từ của người lái xe. - Khi phanh xe trên đường có các hệ số bám khác nhau thì momen xoay xe quanh trục đứng đi qua trọng tâm của xe là luôn luôn xảy ra không thể tránh khỏi, nhưng với sự hỗ trợ của hệ thống ABS, sẽ làm cho nó tăng rất chậm để người lái xe có đủ thời gian bù trừ momen này bằng cách điều chỉnh hệ thống lái một cách dễ dàng. - Phải duy trì độ ổn định và khả năng lái khi phanh trong lúc đang quay vòng. - Hệ thống phải có chế độ tự kiểm tra, chẩn đoán và dự phòng, báo cho lái xe biết hư hỏng cũng như chuyển sang làm việc như một hệ thống phanh bình thường. c. Phân loại * Phân loại theo chất tạo áp suất phanh: Phanh khí, phanh thủy lực * Theo phương pháp điều khiển: + Điều khiển theo ngưỡng trượt 49 + Điều khiển độc lập hay phụ thuộc + Điều khiển theo kênh 1.4. Cấu tạo, nguyên lý làm việc a. Các phương pháp bố trí hệ thống ABS - Loại 1 kênh: Hai bánh sau được điều khiển chung (ở thế hệ đầu, chỉ trang bị ABS cho hai bánh sau vì dễ bị hãm cứng hơn hai bánh trước khi phanh). - Loại 2 kênh: Một kênh điều khiển chung cho hai bánh xe trước, một kênh điều khiển chung cho hai bánh xe sau. Hoặc một kênh điều khiển cho hai bánh chéo nhau. - Loại 3 kênh: Hai kênh điều khiển độc lập cho hai bánh trước, kênh còn lại điều khiển chung cho hai bánh sau. - Loại 4 kênh: Bốn kênh điều khiển riêng rẽ cho 4 bánh. Hiện nay loại ABS điều khiển theo 3 và 4 kênh được sử dụng rộng rãi. b. Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc * Sơ đồ cấu tạo: Sơ đồ cấu tạo của hệ thốnh phanh ABS 1. Cảm biến tốc độ bánh xe 2. Bộ điều khiển thuỷ lực ( bo chap hanh) 3. Bộ điều khiển trung tâm(ECU) 4. Xi-lanh chính 5. Đèn báo Hệ thống ABS ngày nay bố trí trên xe rất đa dạng, mỗi hãng xe đều có cách thiết kế riêng. Chính vì vậy mà mỗi loại xe có cách bố trí và cấu tạo hệ thống ABS cũng rất khác nhau. Các cụm chính của hệ thống phanh ABS gồm có: Bàn đạp phanh, bộ cường hoá lực phanh, xi-lanh chính, cơ cấu phanh ở bánh xe Đó là các cụm giống như hệ thống phanh chung. Ngoài ra còn có thêm - Cụm điều khiển điện tử (ECU: electronic control unit): Được xem như một bộ não của hệ thống ABS. Tiếp nhận thông tin từ hệ thống các cảm biến tức là xác định được tốc độ của bánh xe hoặc gia tốc chậm dần khi phanh do các cảm biến gởi đến từ đó xử lý thông tin và gởi tín hiệu đến bộ điều khiển thuỷ lực (HCU). 50 - Cụm điều khiển thuỷ lực (HCU: hydraulic control unit ) nhận tín hiệu từ ECU gởi đến, HCU đóng mở mạch dầu để tăng, giảm hay giữ áp lực phanh đến các bánh xe cho phù hợp nhằm thực hiện chức năng chống hãm cứng. - Hệ thống các cảm biến (sensor): nhận tín hiệu gởi về ECU, từ đó ECU có thông tin để điều khiển quá trình chống hãm cứng. Thông thường trên xe có trang bị một số loại cảm biến sau: + Cảm biến tốc độ bánh xe (wheel speed sensor). + Cảm biến gia tốc khi phanh (acceleration sensor ). + Cảm biến trọng lực G (force sensor). + Cảm biến hành trình pedal phanh (brake pedal travel switch). + Cảm biến mức dầu ( fuild level switch ). Thông thường chỉ cần cảm biến tốc độ bánh xe là đủ nhưng để tăng tính ưu việt của hệ thống phanh một số xe còn trang bị thêm cảm biến gia tốc (acceleration sensor) hay cảm biến trọng lực G (force sensor). * Nguyên lý: Quá trình điều khiển của hệ thống ABS được thực hiện theo một chu trình kín (như hình vẽ). Các cụm của chu trình bao gồm: - Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của các bánh xe và gửi tín hiệu về ABS ECU dưới dạng các xung điện áp xoay chiều. - ABS ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ xe và sự thay đổi tốc độ bánh xe, xác định mức độ trượt dựa trên tốc độ các bánh xe. - Khi phanh gấp hay phanh trên những đường ướt, trơn trượt có hệ số bám thấp, ECU điều khiển bộ chấp hành thủy lực cung cấp áp suất dầu tối ưu cho mỗi xy lanh phanh bánh xe theo các chế độ tăng áp, giữ áp hay giảm áp để duy trì độ trượt nằm trong giới hạn tốt nhất, tránh bị hãm cứng bánh xe khi phanh. 51 2. ECU và các bộ cảm biến 2.1. Bộ điều khiển trung tâm (ECU) ABS 2.1.1. Sơ đồ cấu tạo Cấu tạo của ECU là một tổ hợp các vi xử lý, được chia thành 4 cụm chính đảm nhận các vai trò khác nhau - Phần xử lý tín hiệu; - Phần logic; - Bộ phận an toàn; - Bộ chẩn đoán và lưu giữ mã lỗi a/ Phần xử lý tín hiệu Trong phần này các tín hiệu được cung cấp đến bởi các cảm biến tốc độ bánh xe sẽ được biến đổi thành dạng thích hợp để sử dụng cho phần logic điều khiển. Để ngăn ngừa sự trục trặc khi đo tốc độ các bánh xe, sự giảm tốc của xe, có thể phát sinh trong quá trình thiết kế và vận hành của xe, thì các tín hiệu vào được lọc trước khi sử dụng. Các tín hiệu được xử lý xong được chuyển qua phần logic điều khiển. b/ Phần logic điều khiển Dựa trên các tín hiệu vào, phần logic tiến hành tính toán để xác định các thông số cơ bản như gia tốc của bánh xe, tốc độ chuẩn, ngưỡng trượt, gia tốc ngang. Các tín hiệu ra từ phần logic điều khiển các van điện từ trong bộ chấp hành thủy lực, làm thay đổi áp suất dầu cung cấp đến các cơ cấu phanh theo các chế độ tăng, giữ và giảm áp suất. c/ Bộ phận an toàn Một mạch an toàn ghi nhận những trục trặc của các tín hiệu trong hệ thống cũng như bên ngoài có liên quan. Nó cũng can thiệp liên tục vào trong quá trình điều khiển của hệ thống. Khi có một lỗi được phát hiện thì hệ thống ABS được ngắt và được báo cho người lái thông qua đèn báo ABS được bật sáng. 52 Mạch an toàn liên tục giám sát điện áp bình accu. Nếu điện áp nhỏ dưới mức qui định (dưới 9 hoặc10V) thì hệ thống ABS được ngắt cho đến khi điện áp đạt trở lại trong phạm vi qui định, lúc đó hệ thống lại được đặt trong tình trạng sẵn sàng hoạt động. Mạch an toàn cũng kết hợp một chu trình kiểm tra được gọi là BITE (Built In Test Equipment). Chu trình này kiểm tra khi xe bắt đầu chạy với tốc độ từ 5 đến 8 km/h, mục tiêu kiểm tra trong giai đoạn này là các tín hiệu điện áp từ các cảm biến tốc độ bánh xe. d/ Bộ chẩn đoán và lưu giữ mã lỗi Để giúp cho việc kiểm tra và sửa chữa được nhanh chóng và chính xác, ECU sẽ tiến hành kiểm tra ban đầu và trong quá trình xe chạy của hệ thống ABS, ghi và lưu lại các lỗi hư hỏng trong bộ nhớ dưới dạng các mã lỗi hư hỏng. Một số mã lỗi có thể tự xóa khi đã khắc phục xong lỗi hư hỏng, nhưng cũng có những mã lỗi không tự xóa được kể cả khi tháo cực bình accu. Trong trường hợp này, sau khi sửa chữa xong phải tiến hành xóa mã lỗi hư hỏng theo qui trình của nhà chế tạo. 2.1.2. Nguyên lý làm việc: Quá trình điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh ECU điều khiển các van điện trong bộ chấp hành thủy lực đóng mở các cửa van, thực hiện các chu kỳ tăng, giữ và giảm áp suất ở các xylanh làm việc các bánh xe, giữ cho bánh xe không bị bó cứng bằng các tín hiệu điện. Có hai phương pháp điều khiển: Điều khiển bằng cường độ dòng điện cấp đến các van điện, phương pháp này sử dụng đối với các van điện 3 vị trí (3 trạng thái đóng mở của van điện). Phần lớn hiện nay đang điều khiển ở 3 mức của cường độ dòng điện: 0, 2 và 5A tương ứng với các chế độ tăng, giữ và giảm áp suất. Điều khiển bằng điện áp 12 V cấp đến các van điện, phương pháp này sử dụng đối với các van điện 2 vị trí. Mặc dù tín hiệu đến van điện là khác nhau đối với từng loại xe, nhưng việc điều khiển tốc độ các bánh xe về cơ bản là như nhau 2.1.3. Hư hỏng, kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa Bảo dưỡng bên goài của ECU 2.2. Các cảm biến 2.2.1. Cảm biến tốc độ a. Sơ đồ cấu tạo 53 Cấu tạo cảm biến tốc độ bánh xe 1- Dây dẫn điện nối giữa cảm biến và ECU, 2 - Nam châm vĩnh cửu, 3 - Vỏ cảm biến, 4 - Cuộn dây, 5- Trục cảm biến làm bằng thép từ, 6 - Vòng răng cảm biến có nhiệm vụ thay đổi tư trường qua cuộn dây tạo ra xung điện áp gởi về ECU b. Nguyên lý làm việc Khi bánh xe quay, vành răng quay theo, khe hở A giữa đầu lõi từ và vành răng thay đổi, từ thông biến thiên làm xuất hiện trong cuộn dây một sức điện động xoay chiều dạng hình sin có biên độ và tần số thay đổi tỉ lệ theo tốc độ góc của bánh xe (hình vẽ). Tín hiệu này liên tục được gởi về ECU. Tùy theo cấu tạo của cảm biến, vành răng và khe hở giữa chúng, các xung điện áp tạo ra có thể nhỏ dưới 100V ở tốc độ rất thấp của xe, hoặc cao hơn 100V ở tốc độ cao. Khe hở không khí giữa lõi từ và đỉnh răng của vành răng cảm biến chỉ khoảng 1mm và độ sai lệch phải nằm trong giới hạn cho phép. Hệ thống ABS sẽ không làm việc tốt nếu khe hở nằm ngoài giá trị tiêu chuẩn 2.2.2. Cảm biến giảm tốc 54 a. Sơ đồ cấu tạo Cảm biến giảm tốc bao gồm hai cặp đèn LED và photo transitor, một đĩa xẻ rãnh và một mạch biến đổi tín hiệu. Cảm biến giảm tốc nhận biết mức độ giảm tốc độ bánh xe và gửi các tín hiệu về ABS ECU. b. Nguyên lý làm việc Khi mức độ giảm tốc của xe thay đổi, đĩa xẻ rãnh lắc theo chiều dọc xe tương ứng với mức độ giảm tốc độ. Các rãnh trên đĩa cắt ánh sáng từ đèn LED đến photoTransitor và làm phototransitor đóng, mở. Người ta sử dụng 2 cặp đèn LED và phototransitor. Tổ hợp tạo bởi các phototransitor này tắt và bật, chia mức độ giảm tốc làm 4 mức và gửi về ABS ECU dưới dạng tín hiệu. 2.2.3. Hư hỏng, kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa a. Hiện tượng – nguyên nhân hư hỏng: - Hiện tượng: Phanh bị lệch. Nguyên nhân: Lắp đặt sai cảm biến tốc độ và rô to. - Hiện tượng: Phanh không hiệu quả. Nguyên nhân: Cảm biến tốc độ và rô to bị bẩn. - Hiện tượng: ABS hoạt động khi phanh bình thường. Nguyên nhân: Gẫy răng rô to. 55 - Hiện tượng: Đèn báo ABS sáng không có lý do. Nguyên nhân: Cảm biến tốc độ và rô to, cảm biến giảm tốc bị hỏng. b. Phương pháp kiểm tra – sửa chữa: + Kiểm tra: - Tháo giắc cảm biến tốc độ, đo điện trở giữa các cực: Bánh trước: 0,8 – 1,3 KΩ Bánh sau: 1,1 – 1,7 KΩ - Quan sát phần răng cưa của cảm biến: không bị bẩn, gẫy răng. + Sửa chữa: - Làm sạch các bộ phận của cảm biến. - Thay thế cảm biến nếu điện trỏ bị đứt, rô to bị gãy răng. 3. Bộ phận chấp hành ABS 3.1.Nhiệm vụ, yêu cầu a. Nhiệm vụ Bộ chấp hành thủy lực có nhiệm vụ cung cấp một áp suất dầu tối ưu đến các xi lanh phanh bánh xe theo sự điều khiển của ABS ECU, tránh hiện tượng bị bó cứng bánh xe khi phanh b. Yêu cầu 3.2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc a. Sơ đồ cấu tạo Cấu tạo của một bộ chấp hành thủy lực gồm có các bộ phận chính sau: các van điện từ, mô tơ điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bình tích áp. * Van điện từ Van điện từ trong bộ chấp hành có hai loại, loại 2 vị trí và 3 vị trí. Cấu tạo chung của một van điện từ gồm có một cuộn dây điện, lõi van, các cửa van và van một chiều. Van điện từ có chức năng đóng mở các cửa van theo sự điều khiển của ECU để điều chỉnh áp suất dầu đến các xy lanh bánh xe. Trong hệ thống phanh chống hãm cứng thông thường được trang bị hai loại van điện: 56 - Van điện hai vị trí điều khiển áp lực phanh từ xi-lanh chính đến xi-lanh bánh xe chỉ tăng hoặc giảm mà thôi. - Van điện ba vị trí điều khiển áp lực phanh từ xi lanh chính đến xi-lanh bánh xe ngoài tăng và giảm còn có thêm trường hợp giữ áp lực phanh trong các xi- lanh con không đổi. Về mặt cấu tạo thì van điện hai vị trí và van điện ba vị trí không có gì khác nhau chúng bao gồm các bộ phận chính sau: + Cuộn dây: dùng tạo ra lực từ đóng mở các van dầu khi nhận được sự điều khiển của ECU. + Lõi thép từ và cơ cấu các lò xo để đóng mở các mạch dầu. * Bơm dầu và mô tơ điện Nhiệm vụ: đưa ngược dầu từ bình tích áp về xi lanh chính trong các chế độ giảm và giữ áp Cấu tạo: Gồm phần dẫn động và phần bơm dầu - Phần dẫn động gồm một mô-tơ điện một chiều có thành phần rô-tô và sta-to dùng dẫn động bơm làm việc. - Phần bơm dầu gồm một đường vào và một đường ra. Bơm hoạt động nhờ vào sự điều khiển từ ECU * Bình tích áp: Chứa dầu hồi về từ xi lanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm áp suất dầu ở xi lanh phanh bánh xe. b. Nguyên lý làm việc: của một bộ chấp hành thủy lực loại 4 van điện 3 vị trí 57 1, 3, 8, 10- Van điện từ 3 vị trí 2- Xy lanh bánh xe trước bên trái 4- Xy lanh bánh xe sau bên phải 5- Bầu tích năng 6- Mô tơ bơm 7- Xy lanh bánh xe sau bên trái 9- Xy lanh bánh xe trước bên phải 11- Van phân phối 12- Xy lanh chính * Giại đoạn tăng áp suất, (phanh bình thường): - Trong giai đoạn này hệ thống phanh làm việc như một hệ thống phanh bình thường không có ABS. - Giai đoạn này còn gọi là giai đọan tạo áp suất. Người lái hoàn toàn điều khiển áp suất cung cấp cho các xi lanh bánh xe và các thiết bị liên quan khác. - Sơ đồ làm việc của hệ thống như trên hình : Người lái tác dụng lên bàn đạp phanh ép dầu từ xi lanh chính đi qua cửa “A” (đang mở) rồi qua cửa “C” đến xy lanh bánh xe (cửa “B” đóng), ép má phanh vào đĩa phanh để thực hiện quá trình phanh. Van một chiều (7) (thường đóng) ngăn không cho dầu đi đến bơm. Khi người lái nhả phanh, dầu đi từ xy lanh bánh xe qua cửa “C” rồi qua cửa “A“ và van một chiều (6) hồi về xy lanh chính. * Giai đoạn giảm áp suất (khi phanh gấp và ABS hoạt động) Khi một bánh xe gần bị bó cứng, ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn solenoid của van điện, làm sinh ra một lực từ mạnh. Van điện 3 vị trí chuyển động lên phía trên để đóng cửa “A” và mở cửa “B” cho chất lỏng từ xi lanh bánh xe đi vào bộ tích năng (1) thoát về vùng áp suất thấp của hệ thống, do vậy áp suất trong dẫn động phanh được giảm xuống tránh cho các bánh xe khỏi bị hãm cứng. Cùng lúc đó, môtơ bơm hoạt động nhờ tín hiệu từ ECU, dầu phanh được hồi trả về xy lanh phanh chính từ bình chứa. Mặt khác van một chiều 6 và cửa “A” đóng ngăn không cho dầu phanh từ xy lanh chính vào van điện 3 vị trí. Kết quả là áp suất dầu bên trong xy lanh bánh xe giảm, ngăn không cho bánh xe bị bó cứng. * Giai đoạn giữ áp suất Khi áp suất bên trong xy lanh bánh xe giảm hay tăng, cảm biến tốc độ gửi tín hiệu báo rằng tốc độ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn, ECU cấp 58 dòng điện 2A đến cuộn dây của van điện để giữ áp suất trong xy lanh bánh xe không đổi. Khi dòng điện cung cấp cho cuộn Solenoid giảm từ 5A (ở chế độ giảm áp) xuống 2A (ở chế độ giữ) thì lực từ phát ra trong cuộn Solenoid cũng giảm xuống, lúc này dưới tác dụng của lực lò xo viên bi bị ép chặt trên đế van làm cho cửa “A” và cửa “B” đóng lại. Các van một chiều (6) và (7) chịu tác dụng của áp suất do lực đạp phanh cũng đóng lại. Nhờ đó mà áp suất trong dẫn động phanh được giữ không đổi mặc dù người lái vẫn tiếp tục đạp phanh. d. Giai đoạn tăng áp suất Khi cần tăng áp suất trong xy lanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt dòng điện cấp cho van điện. Vì vậy cửa “A” của van điện 3 vị trí mở, và cửa “B” đóng. Nó cho phép dầu trong xy lanh phanh chính chảy qua cửa “C” trong van điện 3 vị trí đến xy lanh bánh xe. Mức độ tăng áp suất dầu được điều khiển nhờ lặp lại các chế độ “tăng áp” và “giữ áp”. Trong quá trình ABS làm việc, thông qua công tắc cảm biến hành trình của bàn đạp phanh, bộ điều khiển điện tử cũng đồng thời truyền tín hiệu kích hoạt cụm bơm môtơ (10) làm việc để bù lại lượng dầu xả về bình chứa, để giữ hành trình bàn đạp không bị tăng lên. Chu trình cứ thế lặp đi lặp lại giữ cho bánh xe được phanh ở giới hạn trượt cục bộ tối ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn. c. Hư hỏng, kiểm tra, sửa chữa * Hiện tượng - nguyên nhân hư hỏng: - Hiện tượng: Đèn báo ABS sáng không lý do. Nguyên nhân: + Rơ le van điện bị hở hay ngắn mạch. + Rơ le bơm bị hở hay ngắn mạch. + Van điện từ bị hỏng. + Bơm bộ chấp hành bị hỏng. * Phương pháp kiểm tra – sửa chữa: + Kiểm tra: - Kiểm tra các cuộn dây của rơ le, bơm bằng đồng hồ vạn năng. - Kiểm tra bằng thiết bị, đèn báo cảnh báo ABS. + Sửa chữa: - Làm sạch các bộ phận của bộ chấp hành. - Thay thế. 4. Đèn cảnh báo ABS 4.1. Sơ đồ mạch điện, nguyên lý làm việc 59 a. Sơ đồ mạch điện KÝ HIỆU CHÂN HỘP ECU ABS: ECU – Electronic Control Unit ABS – Anti-lock Brakes System BATT – Battery : chân dương bình STP – Stop : Tín hiệu công tắc đèn phanh PKB – Parking Brake : Tín hiệu phanh tay và tín hiệu báo mực dầu thắng W – warning : Chân đèn báo check IG – igniton : Chân dương sau công tắc máy MR – Motor Relay : Chân điều khiển Rơle bơm MT – Motor Test : Chân kiểm tra bơm AST – Actuator Solenoid Test :Chân kiểm tra bộ chấp hành SFR – Solenoid Front Right : Cuộn Solenoild trước phải SFL – Solenoid Front Left : Cuộn Solenoild trước trái SRR – Solenoid Rear Right : Cuộn Solenoild sau phải SRL – Solenoid Rear left : Cuộn Solenoild sau trái SR – Solenoid Relay : Chân điều khiển Rơle Cuộn dây bộ chấp hành R– Relay : Chân “ - ” điều khiển rơle FR+ – Front Right : Chân dương cảm biến tốc độ trước phải 60 FR- – Front Right : Chân âm cảm biến tốc độ trước phải FL+ – Front Left : Chân dương cảm biến tốc độ trước trái FL- – Front Left : Chân âm cảm biến tốc độ trước trái RR+ – Rear Right : Chân dương cảm biến tốc độ sau phải RR- – Rear Right : Chân âm cảm biến tốc độ sau phải RL+ – Rear Left : Chân dương cảm biến tốc độ sau trái RL- – Rear Left : Chân âm cảm biến tốc độ sau trái GND – ground : Mass hộp ECU ABS TC : Chân chẩn đoán TS : Chân chẩn đoán KÝ HIỆU ĐƯỜNG DẦU BỘ CHẤP HÀNH: R – Rear : Đường dầu sau từ xylanh chính đến F – Front : Đường dầu trước từ xylanh chính đến FR – Front Right : Đường dầu đến bánh trước phải FL – Front Left : Đường dầu đến bánh trước trái RR – Rear Right : Đường dầu đến bánh sau phải RL – Rear Left : Đường dầu đến bánh sau trái b. Nguyên lý làm việc 4.2. Hư hỏng, kiểm tra, sửa chữa Trước khi tiến hành kiểm tra hoạt động của đèn báo, ta quan sát những đầu mối dây có bị lỏng không, quan sát mức dung dịch và sự rò rĩ dung dịch trong hệ thống. Các bước kiểm tra trình tự hoạt động của đèn báo: a. Để công tắc khởi đông xe ở vị trí “OFF” ít nhất 15 giây, rồi xoay qua vị trí “RUN” nếu đèn sáng trong 30 giây hoặc ít hơn lập lại bước này. b. Xoay công tắc qua vị trí “START” và khởi động động cơ. c. Ngay khi động cơ khởi động. Xoay công tắc sang vị trí “RUN”. d. Lái xe chạy một khoảng ngắn với tốc độ tối thiểu. e. Thắng dừng xe f. Đặt cần số ở vị trí “PARK” và để động cơ chạy không tải trong vài giây. Trong suốt thời gian này trình tự sáng tắt của đèn phải như trong hình dưới đây: Trạng thái xe Bước 1 Bước 2 Bước 3 Bước 4 Bước 5 Bước 6 Động cơ ngừng công Động cơ được Động cơ hoạt Xe chạy. Xe ngừng. Xe ngừng, động cơ 61 tác ở vị trí “ON”. khởi động. động. hoạt động. Trạng thái của đèn Đèn màu đỏ (*). Sáng Tắt Tắt Tắt Tắt Đèn hổ phách sáng 3 đến 6 giây. Sáng Sáng 3 – 6s Tắt Tắt Tắt (*) Đèn sáng trong 30 s hoặc ít hơn. 5. Hệ thống phanh ABS kết hợp với hệ thống EBD, TRC và BAS 5.1. Hệ thống ABS kết hợp với hệ thống EBD - Hệ thống ABS làm nhiệm vụ chống hiện tượng hãm cứng bánh xe khi phanh. - Hệ thống EBD sẽ phân phối lực phanh đến các bánh xe phù hợp với sự phân bố tải trọng và các chế độ lái xe. - Hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp giúp tạo ra một lực phanh lớn để dừng gấp xe trong trường hợp phanh khẩn cấp. a. Sơ đồ cấu tạo Sơ đồ hệ thống ABS với EBD b. Nguyên lý làm việc Dựa trên các tín hiệu nhận được từ 4 cảm biến tốc độ bánh xe. Hộp ECU tính toán tốc độ và sự giảm tốc ở từng bánh xe. Trường hợp bánh xe bị 62 hãm cứng và trượt, hộp ECU sẽ điều khiển các van giảm áp và giữ áp điều chỉnh áp suất dầu cung cấp cho các bánh xe theo 3 chế độ giảm áp, giữ áp và tăng áp giống như trong hệ thống ABS bình thường. Sơ đồ hoạt động của ABS với EBD Bả ng: Các chế độ hoạt động của hệ thống ABS với EBD c. Bảo dưỡng 5.2. ABS kết hợp với TRC: (Traction Control system) Không hoạt động Phanh bình thường -- -- Hoạt động Chế độ tăng áp Chế độ giữ áp Chế độ giảm áp Van giữ áp (Cửa E,F,G,H) OFF (Mở) ON (Đóng) ON (Đóng) Van giảm áp (Cửa I,J,K,L) OFF (Đóng) OFF (Đóng) ON (Mở) Ap suất dầu xilanh bánh xe Tăng áp Giữ áp Giảm áp 63 TRC (traction control system) là hệ thống điều khiển lực kéo được thiết kế để ngăn ngừa sự trượt quay của bánh xe chủ động. a. Sơ đồ cấu tạo Các bộ phận của hệ thống ABS + TRC Sơ đồ tổng quát hệ thống TRC và ABS b. Nguyên lý làm việc Điều khiển tốc độ xe: ECU liên tục nhận được tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe và nó cũng liên tục tính tốc độ của từng bánh xe. Cùng lúc đó nó ước lượng tốc độ xe trên cơ sở tốc độ của 2 bánh trước và đặt ra một ra một tốc độ điều khiển tiêu chuẩn. Nếu đạp ga đột ngột trên đường trơn và các bánh sau (bánh chủ động) bắt đầu trượt quay, tốc độ bánh sau sẽ vượt quá tốc độ tiêu chuẩn. Vì vậy ECU gửi tín hiệu đóng bướm ga phụ đến bộ chấp hành bướm ga phụ. Cùng lúc đó nó gửi tín hiệu đến bộ chấp hành phanh TRC và để cấp dầu phanh đến xylanh bánh sau. Van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS được chuyển chế độ áp suất bánh sau vì vậy bánh sau không bị trượt quay c. Bảo dưỡng 5.3. Hệ thống ABS kết hợp với hệ thống EBD và BAS Trên một số xe hiện nay, các van điều hòa lực phanh bằng cơ khí đã được thay thế bỡi một hệ thống phân phối lực phanh bằng điện tử (EBD). Việc phân phối lực phanh bằng điện tử này cho độ chính xác và hiệu quả cao hơn. Trong trường hợp phanh khẩn cấp như gặp chướng ngại vật đột ngột, người lái xe - đặc biệt là những người thiếu kinh nghiệm, thường hoang mang, phản ứng không kịp thời nên đạp chân lên bàn đạp phanh không đủ mạnh, do đó không tạo đủ lực phanh để dừng xe. Đồng thời lực tác dụng của người lái xe lên bàn đạp cũng yếu dần đi trong quá trình phanh, làm lực phanh giảm đi. Bằng cách nhận biết tốc độ và lực tác dụng lên bàn đạp phanh của người lái xe, một hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp (BAS) sẽ tự động cung cấp thêm một lực phanh lớn hơn nhiều so với lực phanh do người lái tạo ra để 64 dừng gấp xe. Hình (5-34) so sánh lực phanh tạo ra trong hai trường hợp có và không có trợ lực phanh khẩn cấp. Các hệ thống EBD và BAS được thiết kế trên cơ sở kết hợp với hệ thống ABS. Cấu tạo của cả hệ thống cũng gồm 3 cụm bộ phận chính như của hệ thống ABS. Hệ thống EBD làm việc cũng dựa trên các tín hiệu vào của ABS như cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc, cảm biến gia tốc ngang, và chức năng xử lý của ECU. a. Sơ đồ cấu tạo Sơ đồ hệ thống ABS với EBD và BAS. Sơ đồ hoạt động của ABS với EBD và BAS. b. Nguyên lý làm việc - Để nhận biết trường hợp phanh khẩn cấp, một cảm biến áp suất dầu xy lanh phanh chính được lắp thêm trong bộ chấp hành thủy lực. Cảm biến này nhận biết được trường hợp phanh gấp thông qua sự gia tăng áp suất dầu. Trên một vài kiểu xe của châu Âu, một cảm biến gia tốc được gắn trong bầu trợ lực chân không, đo gia tốc của cần đẩy xy lanh phanh chính để nhận biết trường hợp phanh gấp thay cho cảm biến áp suất dầu. Sơ đồ hệ thống ABS kết hợp với các hệ thống EBD và BAS như hình bên trái và thực hiện đồng thời các chức năng sau: - Hệ thống ABS làm nhiệm vụ chống hiện tượng hãm cứng bánh xe khi phanh. - Hệ thống EBD sẽ phân phối lực phanh đến các bánh xe phù hợp với sự phân bố tải trọng và các chế độ lái xe. - Hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp giúp tạo ra một lực phanh lớn để dừng gấp xe trong trường hợp phanh khẩn cấp. Sơ đồ hoạt động của bộ chấp hành thủy lực như hình bên phải cũng tương tự như một bộ chấp hành thông thường loại van điện hai vị trí, gồm :4 van giữ áp (5,6,7,8), 4 van giảm áp (9,10,11,12), các bơm dầu, bình tích áp. 65 Ngoài ra còn có thêm 2 van cắt xy lanh chính (1,4) và hai van hút dầu (2,3) sử dụng trong trợ lực phanh khẩn cấp. c. Bảo dưỡng 5.4. Hệ thống ổn định xe bằng điện tử (ESP) - Chương trình ổn định xe bằng điện tử (Electronic Stability Program - ESP) là một hệ thống an toàn chủ động cải thiện tính ổn định của xe trong tất cả mọi tình huống chuyển động. Hệ thống này được trang bị trên các xe hiện nay như Mercedes, BMW - Hệ thống ESP (hình 5-54) làm việc bằng cách can thiệp vào hệ thống phanh, có thể tác động riêng rẽ trên một hoặc nhiều bánh xe trên cầu trước hoặc cầu sau. ESP giúp ổn định xe khi phanh, khi quay vòng, khi khởi hành và tăng tốc. Để tăng cường cho việc điều khiển phanh có hiệu quả, thì ESP cũng tác động đến cả động cơ và hộp số. - Hệ thống ESP bao gồm sự liên kết và tích hợp các hệ thống và chức năng sau: - Hệ thống ABS chống hãm cứng bánh xe khi phanh, vì vậy duy trì khả năng lái và tính ổn định của xe trong lúc giảm tốc. - Ví dụ: nếu có một bánh xe nào đó có xu hướng bị hãm cứng (hiện tượng trượt lết của bá