TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ
Tổng quan về hệ thống phanh
Ngành ô tô đang phát triển mạnh mẽ cùng với sự tiến bộ của các ngành công nghiệp, đặc biệt là về kỹ thuật Ngày nay, ô tô không chỉ phục vụ mục đích di chuyển nhanh chóng và chuyên chở, mà còn đáp ứng những yêu cầu cao hơn từ người tiêu dùng như tính kinh tế, hiệu quả, công nghệ tiên tiến, tiện nghi, và giảm thiểu khí thải ô nhiễm Đặc biệt, an toàn cho người và tài sản ngày càng trở thành yếu tố quan trọng trong thiết kế và sản xuất ô tô hiện đại.
Hệ thống phanh là một trong những bộ phận quan trọng nhất đảm bảo an toàn cho ô tô khi di chuyển Nó giúp xe vận hành an toàn, kiểm soát tốc độ phanh và dừng lại kịp thời khi cần thiết Bằng cách kiểm soát quá trình phanh, hệ thống này góp phần giảm thiểu nguy cơ tai nạn nghiêm trọng trong quá trình di chuyển.
Ngày nay, việc ứng dụng công nghệ tiên tiến vào hệ thống an toàn ngày càng trở nên hiện đại, đặc biệt là hệ thống chống bó cứng bánh xe (ABS), giúp người sử dụng cảm thấy yên tâm hơn khi vận hành Phanh sử dụng ABS là một trong hai công nghệ quan trọng nhất của ngành công nghiệp ô tô trong thời gian gần đây Vai trò chính của ABS là hỗ trợ tài xế duy trì khả năng kiểm soát xe trong các tình huống phanh gấp.
Hệ thống phanh ô tô ngày càng được cải tiến với tiêu chuẩn và thiết kế chế tạo ngày càng nghiêm ngặt, nhằm nâng cao hiệu quả phanh, cải thiện tính ổn định và dẫn hướng khi phanh Những cải tiến này không chỉ tăng độ tin cậy trong quá trình làm việc mà còn đảm bảo an toàn cho chuyển động và nâng cao hiệu suất hoạt động của xe.
Công dụng, yêu cầu hệ thống phanh
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 có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang
Hệ thống phanh đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho ô tô và máy kéo trong mọi chế độ làm việc Nhờ có hệ thống này, xe có thể hoạt động hiệu quả, phát huy tối đa khả năng động lực và năng suất vận chuyển.
Hệ thống phanh ô tô bao gồm các bộ phận chính như cơ cấu phanh và dẫn động phanh Hiện nay, để nâng cao hiệu quả phanh, hệ thống này còn được trang bị thêm các công nghệ tiên tiến như ABS (công nghệ chống bó cứng phanh) và EBD (công nghệ phân bố lực phanh điện tử).
Cơ cấu phanh được lắp đặt gần bánh xe, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra mô men hãm thông qua các cơ cấu ma sát, giúp giảm tốc độ và dừng lại an toàn cho ô tô khi phanh.
Dẫn động phanh là hệ thống bao gồm các bộ phận kết nối từ cơ cấu điều khiển (bàn đạp phanh, cơ cấu phanh) đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh Chức năng của dẫn động phanh là truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điều khiển phanh đến các chi tiết điều khiển, đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống phanh.
Hệ thống phanh cần đảm bảo 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 hoá
- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế
- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô máy kéo khi phanh
- Không có hiện tượng tự phanh khi khi các 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
Hệ thống phanh của ô tô máy kéo cần đảm bảo độ tin cậy và an toàn trong mọi tình huống, vì vậy luôn yêu cầu tối thiểu ba loại phanh Điều này giúp người lái dễ dàng điều khiển với lực tác dụng nhẹ nhàng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển.
Phanh làm việc là loại phanh chính, được sử dụng phổ biến trong mọi chế độ chuyển động và thường được điều khiển bằng bàn đạp, do đó còn được gọi là phanh chân.
Phanh dự trữ: dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính hỏng
Phanh dừng, hay còn gọi là phanh phụ, là thiết bị giúp giữ cho ô tô hoặc máy kéo đứng yên khi dừng lại hoặc không hoạt động Phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn, vì vậy còn được gọi là phanh tay.
Phanh chậm dần là loại phanh cần thiết cho các ô tô máy kéo tải trọng lớn, như xe tải có trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn và xe khách lớn hơn 5 tấn, đặc biệt khi hoạt động ở vùng đồi núi và thường xuyên di chuyển lên xuống các dốc dài Loại phanh này giúp đảm bảo an toàn và kiểm soát tốc độ khi xe di chuyển trên địa hình khó khăn.
+ Phanh liên tục, giữ cho tốc độ động cơ không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc
+ Để giảm dần tốc độ của ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn
Các loại phanh có thể chia sẻ bộ phận chung và thực hiện chức năng lẫn nhau, tuy nhiên, mỗi loại phanh cần phải có ít nhất hai bộ phận điều khiển và dẫn động độc lập để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
Để nâng cao độ tin cậy của hệ thống phanh chính, các dòng phanh được phân chia thành các dòng độc lập Điều này đảm bảo rằng nếu một dòng bị hỏng, các dòng còn lại vẫn hoạt động bình thường, từ đó tăng cường hiệu quả phanh.
+ Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao
+ Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh
Hiệu quả của hệ thống phanh được đánh giá qua hai chỉ tiêu chính là gia tốc chậm dần và quãng đường phanh Bên cạnh đó, các chỉ tiêu bổ sung như lực phanh và thời gian phanh cũng có thể được xem xét để đánh giá hiệu suất phanh một cách toàn diện.
Các tiêu chí về hiệu quả phanh được quy định riêng bởi từng quốc gia hoặc hiệp hội, dựa trên nhiều yếu tố như nguồn gốc và loại ô tô đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật và các trang thiết bị kiểm tra.
Khi sử dụng phanh dự trữ hoặc các hệ thống khác, ô tô khách cần đạt gia tốc chậm dần 3m/s² và ô tô tải là 2,8m/s² Hiệu quả của hệ thống phanh dừng được đánh giá qua tổng lực phanh mà các cơ cấu phanh tạo ra Trong quá trình thử nghiệm, phanh dừng phải giữ cho ô tô hoặc máy kéo chở tải đứng yên trên mặt dốc có độ nghiêng tối thiểu 25%, cả khi đầu xe hướng xuống dốc và ngược lại.
Hệ thống phanh chậm dần phải đảm bảo cho tô tô máy kéo khi chuyển động xuống các dốc dài 6km, độ dốc 7%, tốc độ không vượt quá
Để ô tô máy kéo phanh hiệu quả ở tốc độ 30±2 km/h mà không cần hệ thống phanh bổ sung, phanh gia tốc thường đạt khoảng 0,6 ÷ 2,0 m/s² Quá trình phanh cần phải êm dịu, giúp người lái cảm nhận và điều khiển đúng cường độ phanh Do đó, cơ cấu dẫn động phanh phải đảm bảo mối quan hệ tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp và lực phanh tại bánh xe, đồng thời không xảy ra hiện tượng tự siết khi phanh Để đảm bảo tính ổn định và khả năng điều khiển của ô tô máy kéo, việc phân bố lực phanh giữa các bánh xe cần hợp lý, thỏa mãn các điều kiện cụ thể.
Lực phanh trên các bánh xe phải và trái cùng một cầu phải bằng nhau Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% lực phanh lớn nhất
Không xảy ra hiện tượng khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh Vì:
Bánh xe trước trượt có thể khiến ô tô máy kéo bị trượt ngang, trong khi bánh xe sau trượt có thể làm mất tính điều khiển và quay đầu xe Ngoài ra, hiện tượng trượt bánh còn gây mòn lốp và giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám Để khắc phục vấn đề này, các ô tô máy kéo hiện đại thường được trang bị bộ điều chỉnh lực phanh và hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS).
Phân loại hệ thống phanh
1.3.2 Theo cơ cấu phanh (phần tử ma sát) phanh chia ra
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục bao gồm hai guốc phanh đối xứng với trục thẳng đứng Cấu tạo chung của loại phanh này có hai chốt định vị được bố trí bạc lệch tâm, cho phép điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới Khe hở ở phía trên được điều chỉnh bằng trục cam ép hoặc cam lệch tâm, đảm bảo hiệu suất phanh ổn định và an toàn.
Hình 1.1: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục
1- Guốc phanh , 2- má phanh , 3- tang trống , 4- chốt phanh , 5- xy lanh phanh sau
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thiết kế với hai chốt guốc phanh và hai xy lanh hoàn toàn giống nhau, đối xứng qua tâm trên mâm phanh Mỗi guốc phanh được cố định và có chốt bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh Một phía của piston luôn tiếp xúc với xy lanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh, trong khi khe hở phía trên giữa guốc phanh và trống phanh được điều chỉnh tự động qua cơ cấu trong piston của xy lanh bánh xe.
Hình 1.2: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm
1- Guốc phanh , 2- má phanh , 3- tang trống , 4- chốt phanh , 5- xy lanh phanh sau
Hình 1.3: Cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di động
Phanh đĩa có kết cấu đa dạng và nhiều chức năng, bao gồm cơ cấu liên động với phanh tay, tự động điều chỉnh khe hở má phanh và cảm biến tốc độ bánh xe Những hư hỏng thường khó nhận biết, do đó việc phân tích và chẩn đoán kỹ thuật cần nắm rõ kết cấu của phanh Cấu tạo của phanh đĩa bao gồm một đĩa phanh gắn với moay ơ bánh xe, một giá đỡ cố định trên dầm cầu chứa các xylanh bánh xe, cùng hai má phanh phẳng nằm hai bên đĩa phanh được điều khiển bởi các xylanh Có hai loại giá đỡ: giá đỡ di động và giá đỡ cố định.
Theo dẫn động phanh chia ra:
Phanh thủy lực là hệ thống phanh có ưu điểm là phanh êm dịu và độ nhạy cao nhờ vào việc dầu không chịu nén Tuy nhiên, tỷ số truyền của hệ thống dẫn động dầu thường thấp, nên thường được sử dụng trên ô tô con và ô tô tải nhẹ Hệ thống phanh thủy lực đơn giản bao gồm bàn đạp, xy lanh phanh chính và xy lanh bánh xe, trong đó có hai loại: phanh dẫn động thủy lực không có trợ lực và phanh dẫn động thủy lực có trợ lực.
Hình 1.4: Phanh dẫn động thủy lực
1- Xylanh tổng , 2- bàn đạp phanh , 3 – phanh tang trống , 4 – đĩa phanh
Hình 1.5: Phanh dẫn động khí nén
1- Máy nén khí , 2- Bầu lọc khí , 3- Bộ điều chỉnh áp suất , 4 – đồng hồ đo áp suất , 5 – bàn đạp phanh , 6 – Van an toàn , 7 – Bình chứa khí , 8 – Van phân phối , 9 – Bầu phanh , 10 – cam phanh , 11 – lò xo cơ cấu phanh , 12 – guốc phanh
Phanh tay hiện nay chủ yếu được sử dụng để giữ cho xe đỗ ở đúng vị trí, đặc biệt trên các đoạn đường dốc, bằng cách khóa bánh xe để ngăn không cho xe lăn Đối với xe số tự động, khi cần số ở vị trí P, một chốt hãm sẽ khóa các bánh răng lại Tuy nhiên, nhiều lái xe vẫn chỉ sử dụng chế độ P mà không kéo phanh tay khi đỗ xe trên đường nghiêng, dẫn đến việc toàn bộ trọng lượng của xe đè lên chốt hãm, có thể gây hư hỏng hộp số nếu xe chịu lực tác động mạnh Do đó, phanh tay cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hộp số Vì vậy, hãy hình thành thói quen đạp phanh chân, kéo phanh tay rồi mới chuyển về số P.
Hệ thống phanh dừng được sử dụng khi xe đứng yên và người lái rời khỏi xe, bao gồm hai bộ phận chính: cơ cấu dẫn động phanh và cơ cấu phanh Cơ cấu phanh có thể được bố trí kết hợp với các bánh xe sau hoặc trên trục ra của hộp số Dẫn động phanh chủ yếu là cơ khí, hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay, do đó còn được gọi là phanh tay.
Mỗi loại phanh tay có nguyên lý hoạt động riêng, trong đó phanh tay cơ khí hoạt động bằng cách kéo dây cáp kết nối với hai bánh sau của xe ô tô Nếu xe sử dụng phanh đĩa ở bánh sau, phanh tay thường áp dụng cơ cấu này để tăng tính linh hoạt trong hoạt động.
Phanh tay cơ khí thường gặp tình trạng kéo phanh nhưng không có hiệu quả, chủ yếu do khe hở phanh quá lớn hoặc cơ cấu phanh bị bào mòn trong quá trình sử dụng Ngoài ra, phanh cơ khí cũng có thể bị kẹt ngay cả khi đã nhả phanh.
Phanh tay điện tử mang lại sự gọn nhẹ và an toàn hơn trong quá trình sử dụng Hệ thống phanh điện tử được trang bị mô-tơ điện một chiều cho hai bánh sau, cho phép hộp điều khiển phanh xử lý tín hiệu từ người lái và truyền lệnh đến mô-tơ điện để hoạt động hiệu quả.
1.3.5 Một số sơ đồ điển hình hệ thống phanh ABS
Bộ phận cảm biến (1) có vai trò quan trọng trong việc phản ánh sự thay đổi của các thông số điều khiển, thường là tốc độ góc hoặc gia tốc chậm dần của bánh xe, và truyền tín hiệu đến bộ phận điều khiển (2) Sau đó, bộ phận điều khiển (2) sẽ xử lý tín hiệu này và gửi đến cơ cấu thực hiện (3) để điều chỉnh áp suất trong hệ thống phanh, nhằm tăng hoặc giảm hiệu quả phanh.
- Chất lỏng được truyền từ xi lanh chính (hay tổng van khí nén) (5) qua
(3) đến các xi lanh bánh xe (hay bầu phanh) (6) để ép các guốc phanh và thực hiện quá trình phanh
- Sơ đồ nguyên lý làm việc
Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS là một bộ điều chỉnh lực phanh với mạch liên hệ ngược, giúp cải thiện hiệu suất phanh và tăng cường an toàn cho xe Sơ đồ khối điển hình của hệ thống ABS thể hiện cấu trúc và chức năng của nó trong việc điều khiển lực phanh một cách hiệu quả.
Hình 1.6: Sơ đồ tổng quan 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
- Một số sơ đồ điển hình
Sau đây sẽ giới thiệu một số sơ đồ ABS phổ biến dùng với dẫn động thủy lực, điều khiển bằng điện tử
Hình 1.7: Sơ đồ ABS kênh một cảm biến
1- Cảm biến tốc độ; 2- Xy lanh chính; 3- Khối thủy lực; 4- Cơ cấu cung cấp năng lượng; 5- Bơm cao áp; 6- Rơle điện ; 7- Xy lanh bánh xe
Sơ đồ hình 1.7 mô tả việc sử dụng cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến gắn trên bánh răng vành chậu của bộ vi sai cầu sau Trong sơ đồ này, hai bánh sau được điều khiển chung theo chế độ chọn thấp (select low mode), nghĩa là bánh xe có độ bám thấp hơn sẽ quyết định áp lực phanh cho toàn bộ cầu sau.
Hệ thống ABS, bao gồm RWAL (Rear Wheel Antilock) và RABS (Rear Antilock Braking System), là những công nghệ chống hãm cứng cho hai bánh sau, giúp điều khiển áp suất phanh đồng thời cho cả hai bánh Các hệ thống này được thiết kế đơn giản, chủ yếu dành cho xe thể thao và xe tải nặng, nhằm ngăn chặn tình trạng hãm cứng bánh sau khi phanh, đặc biệt trong điều kiện tải nhẹ hoặc không tải.
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HỆ THỐNG PHANH
Cấu tạo
- Phanh chân: là hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực có trợ lực chân không Cơ cấu phanh ở cả bánh trước và sau là cơ cấu phanh đĩa
- Phanh tay: dẫn động cơ khí tác dụng lên bánh sau
- Hệ thống chống bó cứng phanh bằng điện tử ABS
Hệ thống phanh của xe bao gồm nhiều chi tiết quan trọng như bàn đạp phanh chân, cần phanh tay, bộ trợ lực chân không, xi lanh phanh chính và van phân phối dầu phanh Ngoài ra, bơm dầu, đường ống dẫn dầu, cơ cấu phanh đĩa, ECU điều khiển ABS, các cảm biến tốc độ bánh xe, roto cảm biến và dây cáp dẫn động phanh tay cũng đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo hiệu suất phanh an toàn và hiệu quả.
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật xe Toyota Vios 2018
STT Tên thông số Chỉ số
1 Loại động cơ 2NR - FE (1.5L)
2 Dung tích xi lanh 1496 cm3
3 Công suất cực đại 107 mã lực tại 6000 vòng/phút
4 Mô men xoắn cực đại (N.m) 140 Nm tại 4200 vòng/phút
5 Ly hợp Đĩa khô, đơn
7 Hệ thống phanh Trước: Đĩa thông gió
Trước: Độc lập Macpherson Sau: Dầm xoắn
2.1.1 Chức năng nhiệm vụ ABS
Công nghệ ABS (Hệ thống chống bó cứng phanh) là giải pháp điện tử tiên tiến thay thế phương pháp phanh truyền thống, đặc biệt hiệu quả trên các bề mặt đường trơn trượt Thay vì phải đạp và nhả pê-đan liên tục để cảm nhận tình trạng rê bánh, ABS tự động điều chỉnh áp suất phanh thông qua các cảm biến gắn trên bánh xe Hệ thống này bao gồm bộ xử lý điện tử CPU và thiết bị điều áp, giúp nâng cao hiệu suất phanh và đảm bảo an toàn cho người lái.
Trong trường hợp phanh gấp, hệ thống ABS sẽ tự động giảm áp suất tác động lên đĩa phanh nếu CPU phát hiện một hoặc nhiều bánh xe quay chậm hơn so với các bánh còn lại Quá trình này thông qua bơm và van thủy lực nhằm ngăn chặn hiện tượng hãm cứng, hay còn gọi là "bó", giúp duy trì sự ổn định và an toàn cho phương tiện.
Nếu một trong các bánh xe quay quá nhanh, hệ thống máy tính sẽ tự động tác động lực trở lại để đảm bảo quá trình hãm an toàn Để thực hiện điều này, hệ thống phanh sẽ ép - nhả má phanh trên phanh đĩa khoảng 15 lần mỗi giây, thay vì chỉ tác động một lần mạnh mẽ như trên các xe không có ABS, giúp ngăn chặn hiện tượng bánh xe bị "chết".
Các bộ điều chỉnh lực phanh, bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suất trong dẫn động phanh các bánh xe trước và sau, có thể đảm bảo:
- Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng triệt để trọng lượng bám và tránh quay xe khi phanh)
Để đảm bảo sự ổn định, cần phải hãm cứng các bánh xe trước Tuy nhiên, phương pháp phanh này vẫn chưa đạt hiệu quả cao và an toàn nhất.
Khi phanh gấp, bánh xe có thể bị khóa cứng và trượt trên mặt đường, dẫn đến tình trạng trượt lết Hiện tượng này không chỉ gây mòn lốp mà còn làm giảm hệ số bám, ảnh hưởng đến khả năng kiểm soát xe.
Khi bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, chúng mất khả năng nhận lực ngang và không thể thực hiện quay vòng khi phanh trên đường cong hoặc khi cần đổi hướng để tránh chướng ngại vật Tình trạng này đặc biệt nguy hiểm trên các mặt đường có hệ số bám thấp, dễ dẫn đến tai nạn khi phanh.
Hệ thống phanh ABS có mục tiêu chính là giữ cho bánh xe có độ trượt thay đổi trong giới hạn hẹp trong quá trình phanh, nhằm tối ưu hóa hiệu quả phanh với lực phanh đạt giá trị cực đại Điều này không chỉ cải thiện tính ổn định và khả năng dẫn hướng của xe mà còn đáp ứng yêu cầu cơ bản của hệ thống phanh, bao gồm việc rút ngắn quảng đường phanh và nâng cao khả năng điều khiển lái khi phanh.
Tính ổn định chuyển động và ổn định hướng được duy trì nhờ khả năng bám ngang cao, giúp cải thiện độ ổn định khi phanh và giảm độ trượt Tuy nhiên, sự khác biệt về tải trọng và hệ số bám giữa các bánh xe, cùng với việc điều khiển độc lập, dẫn đến lực phanh không đồng đều Sự chênh lệch này giữa các bánh xe bên trái và bên phải tạo ra mô men quay vòng quanh trục thẳng đứng, ảnh hưởng đến khả năng điều khiển của xe.
Mô men quay vòng cưỡng bức có thể làm lệch hướng chuyển động của xe khi phanh, dẫn đến giảm ổn định Đối với xe du lịch, mô men quán tính nhỏ và vận tốc đâm xe lớn có thể gây nguy hiểm khi phanh Thêm vào đó, trạng thái trượt của các bánh xe ở các cầu khác nhau cũng ảnh hưởng đến đặc tính quay vòng khi phanh Nếu độ trượt của bánh xe cầu trước lớn hơn cầu sau, xe sẽ có xu hướng quay vòng thiếu Ngược lại, nếu độ trượt của bánh xe sau lớn hơn bánh xe trước, xe sẽ có xu hướng quay vòng thừa.
Mối quan hệ giữa lực phanh và tỉ số trượt được thể hiện rõ qua đồ thị, giúp người đọc dễ dàng nhận diện và hiểu rõ mối liên hệ này.
Lực phanh không nhất thiết phải cân đối với tỷ số trượt, vì vậy để đạt được lực phanh tối đa, tỷ số trượt cần nằm trong vùng dung sai của hệ thống ABS.
Kết quả phân tích lý thuyết và thực nghiệm cho thấy hiệu quả phanh và ổn định phanh của hệ thống ABS phụ thuộc chủ yếu vào sơ đồ phân phối các mạch điều khiển và mức độ độc lập trong việc điều khiển lực phanh tại các bánh xe Việc đạt được đồng thời hai chỉ tiêu này là một thách thức phức tạp và đang là đề tài nghiên cứu của các chuyên gia.
Các hệ thống hãm cứng bánh xe khi phanh có thể sử dụng nguyên lý điều chỉnh sau đây:
- Theo gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh
- Theo giá trị độ trượt cho trước
Theo giá trị của tỷ số vận tốc góc của bánh xe và gia tốc chậm dần, trên các loại đường nhựa khô, hệ số bám dọc vẫn cao nhưng hệ số bám ngang lại nhỏ, dẫn đến việc xe mất tính ổn định khi phanh Do đó, trang bị hệ thống ABS trên xe là rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả phanh tốt nhất Thực nghiệm cho thấy rằng việc có hệ thống ABS giúp cải thiện đáng kể khả năng phanh của xe.
● Đường nhựa khô: hiệu quả phanh đạt khoảng 115% (tăng 15% so với không có ABS)
● Đường đóng băng: hiệu quả phanh đạt khoảng 150% (tăng 50% so với không có ABS)
Tóm lại khi có trang bị hệ thống ABS:
- Lợi về hiệu quả phanh (lực phanh lớn hơn do hệ số bám luôn ở phạm vi giá trị φmax)
- Lợi về tính ổn định ngang do φy còn đủ lớn giúp cho xe ổn định ngang
Hệ thống ABS, mặc dù hoạt động theo nguyên lý chung, nhưng có thể được thiết kế với nhiều cấu trúc và phương pháp điều chỉnh áp suất khác nhau Các hệ thống ABS được phân loại dựa trên các phương pháp thiết kế và điều chỉnh áp suất.
-Theo phương pháp điều khiển, ABS có thể chia thành hai nhóm lớn: điều khiển bằng cơ khí và điều khiển điện tử
Hình 2.1: Sơ đồ phân loại hệ thống ABS
- Theo thành phần kết cấu, các ABS điều khiển điện tử chia ra:
•Loại dùng kết hợp với xi lanh chính của hệ thống phanh cổ điển (còn gọi là loại không tích hợp)
- Theo phương pháp điều chỉnh (giảm) áp suất, chia ra:
•Dùng bình tích năng và bơm hồi dầu
•Dùng van xả dầu về bình chứa
- Ngoài ra các ABS còn có thể phân loại theo số lượng cảm biến và số dòng dẫn động điều khiển riêng rẽ
2.1.3 Sơ đồ nguyên lý làm việc
2.2.3.1 Sơ đồ nguyên lý làm việc
Nguyên lý làm việc
Khi không có lực tác dụng lên bàn đạp phanh, cảm biến tốc độ vẫn liên tục đo tốc độ của bánh xe và gửi thông tin về khối điều khiển ECU trong suốt quá trình hoạt động của xe.
2.2.2 Khi phanh ABS chưa làm việc
Khi người lái xe đạp phanh, nếu lực phanh chưa đủ lớn để gây trượt bánh xe, dầu phanh với áp suất cao sẽ từ tổng phanh đi qua lỗ nạp của van nạp vào cụm thủy lực mà không bị cản trở Dầu phanh sẽ được truyền đến các xilanh bánh xe giống như hoạt động của phanh thông thường mà không có hệ thống ABS.
Khi phanh, các xilanh bánh xe ép má phanh vào đĩa phanh, tạo ra lực ma sát giúp giảm tốc độ của bánh xe và xe Trong quá trình này, bộ điều khiển ECU không gửi tín hiệu đến bộ chấp hành cụm thủy lực, tuy nhiên, cảm biến tốc độ vẫn hoạt động liên tục và gửi tín hiệu về ECU.
Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống phanh ABS
1,5-Đĩa phanh; 2-Xi lanh chính; 3-Bầu trợ lực; 4-Bàn đạp; 6,9-Các cảm biến; 7-Dòng dẫn dầu phanh sau; 8-Dòng dẫn dầu phanh trước
2.2.3 Khi phanh ABS làm việc
Khi người lái tác động mạnh lên bàn đạp phanh, hiện tượng trượt có thể xảy ra Nếu hệ số trượt vượt quá giới hạn cho phép từ 10% đến 30%, hệ thống ABS sẽ được kích hoạt Chế độ làm việc của ABS sẽ bắt đầu với giai đoạn duy trì áp suất.
Khi phát hiện sự giảm tốc nhanh chóng của bánh xe từ tín hiệu của cảm biến tốc độ và cảm biến gia tốc, bộ điều khiển ECU sẽ xác định bánh xe nào bị trượt vượt quá giới hạn cho phép.
Bộ điều khiển ECU gửi tín hiệu đến bộ chấp hành, kích hoạt các rơle điện từ của van nạp để đóng van nạp lại, cắt đứt đường thông giữa xy lanh chính và xy lanh bánh xe Nhờ đó, áp suất trong xy lanh bánh xe giữ nguyên ngay cả khi người lái tiếp tục tăng lực đạp.
Hình 2.4: Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất
Hệ thống phanh bao gồm các thành phần quan trọng như tổng phanh, ống dẫn dầu, và van điện Cuộn dây và bơm dầu cũng đóng vai trò thiết yếu trong việc điều chỉnh áp suất Bình chứa dầu và cơ cấu phanh hỗ trợ quá trình phanh hiệu quả, trong khi cảm biến tốc độ và roto cảm biến giúp theo dõi tình trạng vận hành Nguồn điện cung cấp năng lượng cho hệ thống, cùng với van nạp và van xả để kiểm soát lưu lượng dầu Cuối cùng, khối ECU điều khiển toàn bộ hoạt động của hệ thống phanh trong giai đoạn giảm áp suất.
Khi van nạp được đóng nhưng bộ điều khiển vẫn phát hiện bánh xe có khả năng bị hãm cứng do gia tốc chậm dần quá lớn, nó sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến rơle van điện từ của van xả để mở van Điều này cho phép chất lỏng từ xy lanh bánh xe chảy vào bộ tích năng và thoát về vùng áp suất thấp của hệ thống, giúp giảm áp suất trong hệ thống.
Hình 2.5: Giai đoạn giảm áp
Hệ thống phanh bao gồm các thành phần quan trọng như tổng phanh, ống dẫn dầu, van điện, cuộn dây, bơm dầu, và bình chứa dầu Các van điện và cảm biến tốc độ cũng đóng vai trò thiết yếu trong việc điều chỉnh áp suất Roto cảm biến và nguồn điện hỗ trợ cho hoạt động của khối ECU, trong khi van nạp và van xả giúp quản lý dòng chảy của dầu Giai đoạn tăng áp suất là quá trình quan trọng để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu.
Hình 2.6: Giai đoạn tăng áp
Hệ thống phanh bao gồm các thành phần quan trọng như tổng phanh, ống dẫn dầu, và nhiều loại van điện Bơm dầu và bình chứa dầu đóng vai trò thiết yếu trong việc cung cấp dầu cho cơ cấu phanh Cảm biến tốc độ và roto cảm biến giúp theo dõi tình trạng hoạt động, trong khi nguồn điện cung cấp năng lượng cho toàn bộ hệ thống Cuối cùng, van nạp, van xả và khối ECU đảm bảo việc điều khiển và điều chỉnh hiệu quả của hệ thống phanh.
Khi tốc độ bánh xe tăng lên do áp suất dòng phanh giảm, cần tăng áp suất trong xilanh để tạo lực phanh lớn hơn Bộ điều khiển điện tử ECU sẽ ngắt dòng điện cung cấp cho cuộn dây của các van điện từ, khiến van nạp mở ra và van xả đóng lại, từ đó giúp bánh xe giảm tốc độ hiệu quả.
Chu trình giữ áp, giảm áp và tăng áp liên tục được lặp lại, giúp duy trì phanh xe ở giới hạn trượt cục bộ tối ưu mà không gặp phải hiện tượng hãm cứng hoàn toàn.
Kết cấu bộ phận chính
2.3.1.1 Cơ cấu phanh trước Đặc điểm kết cấu các chi tiết và bộ phận chính:
Hình 2.7: Kết cấu đĩa phanh có xẻ rãnh thông gió
Trong hệ thống phanh, các thành phần quan trọng bao gồm má phanh, nắp chặn, và vỏ bộ xylanh thắng, giúp đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu Tấm chắn và bu lông giữ đóng vai trò trong việc bảo vệ và cố định các bộ phận Vòng chặn dầu và nắp chụp chắn bụi ngăn ngừa sự xâm nhập của bụi bẩn và chất lỏng, trong khi vít xả khí và ống dầu giúp duy trì áp suất và hiệu quả của hệ thống Bu lông khóa và kẹp đỡ xylanh thắng hỗ trợ trong việc lắp đặt chắc chắn Đệm cao su làm kín, đĩa phanh, lỗ kiểm tra má phanh, và lỗ tản nhiệt đĩa phanh cũng là những yếu tố không thể thiếu để đảm bảo an toàn và hiệu suất phanh.
Hệ thống phanh xe TOYOTA VIOS gồm:
Hệ thống phanh chính, bao gồm phanh trước và phanh sau, sử dụng phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực với trợ lực chân không và được trang bị hệ thống chống hãm cứng ABS, đảm bảo hiệu suất phanh an toàn và ổn định.
Phanh dừng (phanh tay): phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau
Đĩa phanh thường được làm từ gang, với các loại đĩa đặc có độ dày từ 8 đến 13mm Đĩa xẻ rãnh thông gió có độ dày từ 16 đến 25mm, trong khi đĩa ghép có lớp lõi bằng nhôm hoặc đồng và lớp mặt ma sát bằng gang xám.
Hình 2.8: Cơ cấu phanh trước
1-Má kẹp, 2-Piston, 3-Chốt dẫn hướng, 4-Đĩa Phanh, 5-Má phanh
+ Má kẹp: được đúc bằng gang rèn
Các xi lanh thủy lực được chế tạo từ hợp kim nhôm và được mạ crôm để tăng cường khả năng chống mòn và giảm ma sát Để giảm nhiệt độ dầu phanh, cần giảm diện tích tiếp xúc giữa piston và guốc phanh hoặc sử dụng piston làm từ 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 có diện tích bề mặt khoảng 12-16% diện tích bề mặt đĩa, giúp tối ưu hóa điều kiện làm mát cho đĩa phanh.
Hình 2.9a minh hoạ sự biến dạng của vòng làm kín dưới áp suất p với ba khe hở khác nhau: J1, J2 và J3 Khe hở lớn J3 có thể khiến vòng làm kín bị ép tụt ra khỏi rãnh lắp trên xi lanh Trong khi đó, khe hở J2 sẽ dẫn đến hư hỏng vòng làm kín sau một thời gian ngắn do biến dạng quá mức Khe hở J1 là mức hợp lý, cho phép vòng làm kín trở về trạng thái ban đầu khi áp suất không còn tác dụng.
Hình 2.9 minh họa biến dạng đàn hồi của vòng làm kín với các khe hở J1, J2, J3 khác nhau dưới áp suất p đồng nhất Trong đó, các trạng thái của vòng làm kín được thể hiện qua hai tình huống: trạng thái chưa làm việc và trạng thái đang chịu áp suất Các thành phần chính bao gồm piston, vòng làm kín và xilanh.
Nhờ vào độ đàn hồi của các vòng làm kín và khả năng đảo chiều trục của đĩa, khi nhả phanh, các má phanh luôn được giữ cách mặt đĩa một khe hở nhỏ, giúp loại bỏ nhu cầu về cơ cấu tách các má phanh và điều chỉnh khe hở đặc biệt Tuy nhiên, trên một số xe kích cỡ lớn, có thể trang bị thêm cơ cấu điều chỉnh khe hở tự động.
Phanh đĩa sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với phanh trống - guốc, nhờ vào nguyên lý làm việc hiệu quả và cấu trúc thiết kế tối ưu.
- Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ 0,050,15mm nên rất nhạy, giảm được thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động
- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều
- Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở
Lực ép theo chiều trục và khả năng tự cân bằng cho phép tăng giá trị lực phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi biến dạng kết cấu Điều này giúp phanh đĩa có kích thước nhỏ gọn và dễ dàng bố trí trong bánh xe.
- Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn
- Điều kiện làm mát tốt hơn
Tuy vậy, phanh đĩa còn một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là:
- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín
- Các đĩa phanh loại hở dễ bị oxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh
- Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt, xước
Khi động cơ không hoạt động, hiệu quả của bộ trợ lực chân không trong việc dẫn động phanh sẽ giảm, dẫn đến khó khăn trong việc sử dụng chúng để thực hiện phanh dừng.
Phanh sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử dụng hệ thống chống hãm cứng ABS
Phanh dừng (phanh tay): phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau
Xy lanh kép là thiết bị an toàn quan trọng của xe, được thiết kế để đảm bảo rằng nếu một mạch dầu gặp sự cố, mạch dầu còn lại vẫn hoạt động, cung cấp lượng dầu tối thiểu cho hệ thống phanh Khi không hoạt động, các piston được đẩy về vị trí ban đầu nhờ vào lò xo hồi vị, trong khi các khoang phía trước piston được kết nối với bình chứa qua lỗ cung cấp dầu.
Khi phanh piston bị đẩy sang trái ép dầu phía trước piston đi đến xy lanh bánh xe
Khi nhả phanh đột ngột dầu phía sau piston chui qua lỗ bù, bù vào khoảng không gian phía trước đầu piston
Hình 2.10: Kết cấu xy lanh chính
1-Lỗ bù dầu; 2-Bình dầu phanh; 3- Cuppen; 4-Piston; 5- Vít điều chỉnh ;
Là 4 cảm biến riêng biệt cho từng bánh xe, nhận và truyền tín hiệu tốc độ của bánh xe về cho khối điều khển điện tử ECU
Cảm biến tốc độ bánh xe thực chất là một máy phát điện cỡ nhỏ Cấu tạo của nó gồm:
- Rotor: Có dạng vòng răng, được dẫn động quay từ trục bánh xe hay trục truyền lực nào đó
- Stator: Là một cuộn dây quấn trên thanh nam châm vĩnh cửu
Hình 2.11: Cảm biến tốc độ bánh xe trước
1- Nam châm vĩnh cửu; 2- Cuộn dây điện;3- Lõi từ;4-Rôto cảm biến;
Hình 2.12: Cảm biến tốc độ bánh xe sau
1- Nam châm vĩnh cửu; 2- Cuộn dây điện; 3- Lõi từ, 4-Cảm biến tốc độ
Bộ cảm biến làm việc như sau:
Khi mỗi răng của vòng răng đi qua nam châm, từ thông qua cuộn dây tăng lên, và khi răng đã đi qua, từ thông sẽ giảm Sự thay đổi này tạo ra suất điện động thay đổi trong cuộn dây, từ đó truyền tín hiệu đến bộ điều khiển điện tử.
Bộ điều khiển điện tử sử dụng tần số điện áp để đo tốc độ bánh xe, kiểm tra tín hiệu từ tất cả các cảm biến Khi phát hiện một hoặc nhiều cảm biến cho thấy bánh xe có nguy cơ hãm cứng, hệ thống điều khiển chống hãm cứng sẽ được kích hoạt.
Tần số và độ lớn của tín hiệu tỷ lệ thuận với tốc độ bánh xe; khi tốc độ bánh xe tăng, tần số và độ lớn tín hiệu cũng gia tăng, và ngược lại, khi tốc độ giảm, tần số và độ lớn tín hiệu cũng giảm theo.
Hình 2.13: Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe
2.3.4 Khối điều khiển điện tử (ECU)
ECU là não bộ, trung tâm điều khiển của hệ thống, gồm hai bộ vi xử lý và các mạch khác cần thiết cho hoạt động của nó
CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ THỐNG
Những công việc bảo dưỡng cần thiết
Hàng ngày, cần kiểm tra tình trạng và độ kín của các ống dẫn, đồng thời kiểm tra hành trình tự do và hành trình làm việc của bàn đạp phanh để điều chỉnh nếu cần Ngoài ra, cần kiểm tra cơ cấu truyền động và hiệu lực của phanh tay, đồng thời xả cặn bẩn khỏi các bầu lọc khí.
Kiểm tra sự hoạt động của xilanh chính
Kiểm tra mức dầu ở bầu chứa của xy lanh chính Kiểm tra và nếu cần thì điều chỉnh khe hở giữa đĩa phanh và má phanh
Để kiểm tra hiệu lực của phanh khi ôtô đang di chuyển, bạn cần tăng tốc độ lên 30km/h và sau đó đạp phanh để hãm ôtô.
Phanh tay được coi là tốt nếu ôtô dừng trên đường dốc 16% mà không bị trôi.
Các hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục trên hệ thống
Một số hư hỏng ,nguyên nhân và cách khắc phục chính thường gặp sau: a, Triệu chứng hư hỏng: Bàn đạp phanh thấp hoặc bị hẫng
Nguyên nhân của hiện tượng là do:
- Bị rò rỉ dầu phanh
- Có khí trong hệ thống phanh
- Phớt dầu trong xy lanh bị mòn hoặc bị hỏng
- Cụm xylanh phanh chính bị hỏng
- Sửa chữa hoặc thay thế đường ống
- Xả e trong hệ thống phanh
- Thay thế phớt dầu hư hỏng trong xylanh bánh xe
- Thay thế xylanh phanh chính b, Triệu chứng hư hỏng: Bó phanh
- Hành trình bàn đạp phanh không đủ
- Hành trình cần phanh đỗ điều chỉnh sai
- Khe hở guốc phanh điều chỉnh sai
- Má phanh bị nứt hoặc bị biến dạng
- Hệ Pistton trong xylanh bị kẹt
- Rò rỉ chân không trong hệ thống trợ lực
- Cụm xylanh phanh chính bị hở
- Điều chỉnh lại bàn đạp
- Điều chỉnh lại hành trình cần phanh đỗ
- Thay thế má phanh bị hư hỏng
- Thay thế pistton bị hư hỏng
- Sửa chữa hoặc thay thế trợ lực chân không c, Triệu chứng hư hỏng: Lệc phanh
- Má phanh bị dính dầu mỡ
- Má phanh bị nứt biến dạng
- Sửa chữa thay thế đĩa phanh bị hỏng
- Thay thế má phanh d, Triệu chứng hư hỏng: đạp phanh mạnh nhưng không hiệu quả (Không ăn)
- Rò rỉ dầu trong hệ thống phanh
- Có khí trong dầu phanh
- Rò rỉ chân không trong hệ thống trợ lực
- Sửa chữa thay thế đường ống
- Thay thế má phanh bị hỏng
- Sửa chữa thay thế bộ trợ lực e, Triệu chứng hư hỏng: tiếng ồn từ hệ thống phanh
- Má phanh bị nứt hoặc bị biến dạng
- Bu lông lắp xylanh bị lỏng
- Bu lông đỡ càng phanh bị lỏng
- Thay thế má phanh bị hỏng
- Xiết chặt hoặc thay thế bu lông, xiết chặt hoặc thay thế đĩa phanh
Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính
Các công việc sửa chữa, bảo dưỡng phanh bao gồm:
- Làm sạch hệ thống thủy lực
- Tách khí khỏi hệ thống thủy lực
- Sửa chữa hoặc thay thế xylanh chính hay các xilanh bánh xe
- 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
Cốt má phanh cần được kiểm tra kỹ lưỡng; nếu bề mặt cốt sắt vênh quá 0,40mm, cần sửa chữa lỗ để lắp đệm lệch tâm Đảm bảo rằng không có sự mòn quá mức (0,10-0,12mm) và các đầu đinh tán phải chắc chắn, không bị lỏng Ngoài ra, má phanh không được nứt và mặt đầu của các đinh tán phải cao hơn bề mặt má phanh ít nhất 2,5mm.
Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh cần được điều chỉnh theo yêu cầu, với đầu trên má phanh trước và sau là 0,25 mm, và đầu dưới là 0,12 mm Khe hở giữa trục quay má phanh với vòng đồng lệch tâm cho phép là từ 0,06 đến 0,15 mm, tối đa là 0,25 mm Đối với cùng một cầu xe, má phanh ở bánh trái và bánh phải phải đồng chất, không được sử dụng loại khác nhau Nếu má phanh cũ có dính dầu, cần sử dụng xăng hoặc dầu hỏa để rửa sạch.
Thay thế má phanh đĩa bao gồm việc lau chùi bụi và tra dầu mỡ cho moayơ, đồng thời kiểm tra các vòng phốt để phát hiện rò rỉ dầu Quá trình sửa chữa và bảo dưỡng phanh đĩa thường đơn giản hơn so với phanh trống guốc.
Xylanh chính và xylanh bánh xe thường gặp phải những hư hỏng như bề mặt bị cào xước, xylanh bị côn hoặc méo, các lò xo hồi vị bị gãy và mất đàn hồi, vòng làm kín bị nở, cùng với các răng ốc nối ống dẫn dầu bị tua.
Bề mặt xilanh cần phải nhẵn bóng, không có vết rỗ xước sâu quá 0,5 mm, và đường kính không được côn méo quá 0,05 mm so với tiêu chuẩn Các lò xo hồi vị phải đạt tiêu chuẩn về lực đàn hồi; nếu không, cần phải thay mới thay vì điều chỉnh Các vòng làm kín và lò xo hồi vị cũng nên được thay mới nếu không đạt yêu cầu Piston và xilanh bị côn hoặc méo cần gia công lại, với khe hở giữa xilanh và piston không vượt quá 0,030 – 0,25 mm Độ côn và méo của xilanh bánh xe sau gia công tối đa là 0,5 mm Đối với bầu trợ lực, cần kiểm tra piston màng; nếu có hiện tượng rạn nứt, phải thay thế để đảm bảo hiệu quả phanh.
Kiểm tra hệ thống ABS
Trước khi tiến hành sửa chữa hệ thống ABS, cần xác định rõ nguyên nhân hư hỏng là do ABS hay hệ thống phanh Hệ thống ABS được thiết kế với chức năng dự phòng; khi phát hiện sự cố, ECU của ABS sẽ ngay lập tức ngừng hoạt động và chuyển sang sử dụng hệ thống phanh thông thường.
Hệ thống ABS có chức năng tự chẩn đoán, và khi phát hiện hư hỏng, đèn báo ABS sẽ bật sáng để thông báo cho người lái Để xác định nguồn gốc của sự cố, nên sử dụng giắc sửa chữa.
Nếu hư hỏng xảy ra trong hệ thống phanh, đèn báo ABS sẽ không sang nên tiến hành những thao tác kiểm tra như sau
● Kiểm tra dầu phanh rò rỉ từ các đường ống hay lọt khí
● Kiểm tra xem độ rơ chân phanh có quá lớn không
● Kiểm tra chiều dày má phanh và xem có dầu hay mở dính trên má phanh không
● Kiểm tra trợ lực phanh xem có hư hỏng không
● Kiểm tra xy lanh phanh chính xem có hư hỏng không
* Chỉ có một phanh hoạt động:
● Kiểm tra má phanh mòn không đều hay tiếp xúc không đều
● Kiểm tra xem xy lanh phanh chính có hỏng không
● Kiểm tra sự điều chỉnh hay hồi vị kém của phanh tay
● Kiểm tra xem van điều hòa lực phanh có hỏng không
● Kiểm tra độ rơ đĩa phanh
● Kiểm tra độ rơ moayơ bánh xe
● Kiểm tra góc đặt bánh xe
● Kiểm tra các hư hỏng trong hệ thống treo
● Kiểm tra lớp mòn không đều
● Kiểm tra sự rơ lỏng của các thanh dẫn động lái
Trước tiên tiến hành các bước kiểm tra trên Chỉ sau khi chắc chắn rằng hư hỏng không xảy ra ở các hệ thống đó thì mới kiểm tra ABS
Khi kiểm tra hệ thống ABS, cần lưu ý những hiện tượng đặc biệt có thể xuất hiện trên xe Mặc dù những hiện tượng này không phải là dấu hiệu hỏng hóc, nhưng chúng có thể xảy ra ở các xe trang bị hệ thống ABS.
● Trong quá trình kiểm tra ban đầu, một tiếng động làm việc có thể phát ra từ bộ chấp hành Việc đó bình thường
Khi hệ thống ABS hoạt động, rung động và tiếng ồn phát ra từ thân xe và chân phanh là điều bình thường, cho thấy ABS đang hoạt động đúng cách.
Kiểm tra hệ thống chẩn đoán
* Chức năng kiểm tra ban đầu:
Để kiểm tra tiếng động làm việc của bộ chấp hành, trước tiên hãy nổ máy và lái xe với tốc độ lớn hơn 6 km/h Sau đó, lắng nghe để xác định xem có nghe thấy tiếng động làm việc của bộ chấp hành hay không.
Khi khởi động xe, ECU ABS sẽ thực hiện kiểm tra ban đầu khi tốc độ vượt quá 6 km/h, bao gồm việc kiểm tra chức năng của van điện 3 vị trí và bơm điện trong bộ chấp hành Tuy nhiên, nếu tài xế đạp phanh, quá trình kiểm tra này sẽ không diễn ra và chỉ bắt đầu khi chân phanh được nhả ra.
Nếu không có tiếng động làm việc, chắc chắn rằng bộ chấp hành đã được kết nối Nếu không có gì trục trặc, kiểm tra bộ chấp hành
1 Kiểm tra điện áp ác quy:
Kiểm tra điện áp ác quy khoảng 12 V
2 Kiểm tra đèn báo bật sáng: a) Bật khoá điện b) 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
3 Đọc mã chẩn đoán: a) Bật khoá điện ON b) Rút giắc sửa chữa c) Dùng SST, nối chân Tc và E1 của giắc kiểm tra d) Nếu hệ thống hoạt động bình thường (không có hư hỏng), đèn báo sẽ nháy 0,5 giây 1 lần e) 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 mã chẩn đoán hai số Sau khi tạm dừng 0,5 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 lớn nhất) f) Sửa chửa hệ thống g) Sau khi sửa chửa chi tiết bị hỏng, xoá mã chẩn đoán trong ECU h) Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra i) Nối giắc sửa chửa j) Bật khoá diện ON Kiểm tra rằng đèn ABS tắc sau khi sáng trong 3 giây
Bật khoá điện ON a) Dùng SST, nối chân Tc với E1 của giắc kiểm tra b) Kiểm tra rằng đèn báo ABS tắt
Để xóa mã chẩn đoán trong ECU, bạn cần đạp phanh ít nhất 8 lần trong vòng 3 giây Sau đó, kiểm tra xem đèn báo chỉ mã có hoạt động bình thường hay không Cuối cùng, tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra.
Bảng 3.1: Mã chẩn đoán chung
Mã Các kiểu nháy Chẩn đoán Phạm vi hư hỏng
11 Hở mạch trong mạch rơ le van điện
- Mạch bên trong của bộ chấp hành
-Dây điện và giắc nối của mạch rơle van điện
12 Chập mạch trong rơ le van điện
13 Hở mạch trong mạch rơ le môtơ bơm
- Mạch bên trong của bộ chấp hành
14 Chập mạch trong mạch rơ le môtơ bơm
-Dây điện và giắc nối của mạch rơle môtơ bơm
21 Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe trước phải
- Van điện bộ chấp hành
- Dây điện và giắc nối của mạch van điện bộ chấp hành
22 Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe trước trái
23 Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe sau phải
24 Hở mạch hay ngắn mạch van điện của bánh xe sau trái
31 Cảm biến tốc độ bánh xe trước phải bị hỏng - Cảm biến tốc độ bánh xe
- Rôto cảm biến tốc độ bánh xe
- Dây điện, giắc nối của cảm biến tốc độ bánh xe
32 Cảm biến tốc độ bánh xe trước trái bị hỏng
33 Cảm biến tốc độ bánh xe sau phải bị hỏng
34 Cảm biến tốc độ bánh xe sau trái bị hỏng
35 Hở mạch cảm biến tốc độ bánh xe sau phải hay trước trái
36 Hở mạch cảm biến tốc độ bánh xe sau trái hay trước phải
37 Hỏng cả hai rôto cảm biến tốc độ
- Rôto cảm biến tốc độ bánh xe
41 Điện ắc quy không bình thường
51 Môtơ bơm của bộ chấp hành bị kẹt hay hở mạch môtơ bơm của bộ chấp hành
- Môtơ bơm, ắc quy và rơle
- Dây điện ,giắc nối và bulông tiếp mát hay mạch môtơ bơm của bộ chấp hành
* Chức năng kiểm tra cảm biến:
- Chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ:
1 Kiểm tra điện áp ác quy:
Kiểm tra rằng điện áp ắc quy khoảng 12 V
2 Kiểm tra đèn báo ABS a) Bật khoá điện ON b) 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 c) Kiểm tra rằng đèn ABS tắt d) Tắt khoá điện e) Dùng SST, nối chân E1 với chân Tc và Ts của giắc kiểm tra f) Kéo phanh tay và nổ máy g) Kiểm tra rằng đèn ABS nháy trong khoảng 4 lần /giây
3 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 khi ngừng 1 giây không
Nếu đèn sáng nhưng không nháy khi tốc độ xe không đạt tiêu chuẩn, hãy dừng xe để kiểm tra mã chẩn đoán và tiến hành sửa chữa các bộ phận hỏng hóc.
Khi đèn ABS sáng trong khoảng tốc độ 4-6 km/h, điều này cho thấy quá trình kiểm tra đã hoàn tất Nếu tốc độ xe vượt quá 6 km/h, đèn ABS sẽ nháy, cho thấy cảm biến tốc độ hoạt động tốt.
4 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 sáng mà không nháy khi tốc độ xe không nằm trong khoảng tiêu chuẩn, hãy dừng xe và kiểm tra mã chẩn đoán Sau đó, tiến hành sửa chữa các chi tiết hỏng để đảm bảo xe hoạt động bình thường.
Khi đèn báo ABS bật sáng mà không nháy trong khoảng tốc độ tiêu chuẩn, điều này cho thấy quá trình kiểm tra đã hoàn thành Ngược lại, nếu đèn ABS nháy khi tốc độ xe nằm trong dải tiêu chuẩn, điều đó cho thấy rôto cảm biến tốc độ hoạt động tốt.
5 Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm bến ở tốc độ cao
Kiểm tra như trên ở tốc độ khoảng 110 km/h đến 130 km/h
Dừng xe, đèn báo sẽ bắt đầu nháy Đếm số lần nháy (Xem mã chẩn đoán)
7 Sửa các chi tiết hỏng
Sửa hay thay thế các chi tiết bị hỏng
8 Đưa hệ thống về trạng thái binh thường
Tháo SST ra khỏi cực E1, Tc và Ts của giác kiểm tra
Bảng 3-2 Mã chẩn đoán cảm biến
Mã Các kiểu nháy Chẩn đoán Phạm vi hư hỏng
Tất cả các cảm biến tốc độ và rôto cảm biến đều bình thường
71 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên phải thấp
- Cảm biến tốc độ trước phải
72 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên trái thấp
- Cảm biến tốc độ trước bên trái
73 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên phải thấp
- Cảm biến tốc độ sau bên phải
74 Điện áp của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên trái
- Cảm biến tốc độ trước sau bên trái
75 Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên phải
- Rôto cảm biến tốc độ phía trước bên phải
76 Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên trái
- Rôto cảm biến tốc độ phía trước bên trái
77 Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên trái
- Rôto cảm biến tốc độ phía sau bên trái
78 Thay đổi không bình thường của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên phải
- Rôto cảm biến tốc độ phía sau bên phải.
Kiểm tra hệ thống chấp hành
1 Kiểm tra điện áp ác quy: Điện áp ắc quy khoảng 12 V
2 Tháo vỏ bộ chấp hành
Tháo 4 giắc nối ra khỏ bộ chấp hành và rơ le điều khiển
4 Nối thiết bị kiểm tra bộ chấp hành vào bộ chấp hành: a) Nối thiết bị kiểm tra bộ chấp hành (SST) vào rơ le điều khiển bộ chấp hành và dây điện phía thân xe qua bộ dây điện phụ b) Nối dây đỏ của thiết bị kiểm tra với cực dương ắc quy và dây đen với cực âm Nối dây đen của bộ dây điện phụ vào cực âm ắc quy hay mát thân xe
5 Kiểm tra sự hoạt động của bộ chấp hành: a) Nổ máy và cho chay với tốc dộ không tải b) Bật công tắc lựa chọn của thiết bị kiểm tra đến vị trí “FRONT RH” c) Nhấn và giữ công tắc môtơ trong vài dây d) Đạp phanh và giữ nó đến khi hoàn thành bước (g) e) Nhấn công tắc POWER và kiểm tra rằng bàn đạp phanh không đi xuống (không nên giữ công tắc lâu hơn 10 giây) f) Nhả công tắc POWER và kiểm tra rằng bàn đạp phanh đi xuống g) Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây sau đó kiểm tra rằng chân phanh đã về vị trí cũ h) Nhả chân phanh i) Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây j) 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
6 Kiểm tra các bánh xe khác a) Xoay công tắc lựa chọn đến vị trí “FRONT LH” b) Lặp lại từ bước (c) đến bước (f) của mục trên c) Kiểm tra các bánh sau với công tắc lựa chọn ở vị trí “REAR RH” và
“REAR LH”, theo quy trình tương tự
Nhấn và giữ công tắc motor trong vài giây
8 Tháo thiết bị kiểm tra khỏi bộ chấp hành:
Tháo phiếu A (SST) và ngắt thiết bị kiểm tra (SST) cùng với bộ dây điện phụ (SST) khỏi bộ chấp hành, rơle điều khiển và dây điện phía thân xe.
9 Nối các giắc bộ chấp hành:
Nối 4 giắc vào bộ chấp hành và rơle điều khiển
Lắp các giắc nối lên giá đỡ bộ chấp hành
11 Lắp vỏ bộ chấp hành
3.6 Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe
1.Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe: a) Tháo giắc cảm biến tốc độ b) 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 đạt tiêu chuẩn, cần thay cảm biến Đảm bảo có sự thông mạch giữa mỗi chân của cảm biến và thân cảm biến; nếu không, cũng cần thay cảm biến Cuối cùng, hãy kiểm tra và nối lại các giắc cảm biến tốc độ.
2 Kiểm tra sự lắp cảm biến a) Chắc chắn rằng bu lông lắp cảm biến được xiết đúng b) Phải không có khe hở giữa cảm biến và giá đở cầu
3 Quan sát phần răng cưa của rotor cảm biến a) Tháo cụm moayơ (sau) hay bán trục (trước)
b) Kiểm tra các răng của rôto cảm biến xem có bị nứt, vặn hay mất răng.
