- KÈM BẢN VẼ CAD (nếu giao dịch qua zalo 0985655837) ĐỒ ÁN HỆ THỐNG PHANH TRÊN ISUZU DMAX LS 2020Đối sinh viên ngành công nghệ ôtô em nhận thấy nghiên cứu, khảo sát và tínhtoán hệ thống phanh là việc rất bổ ích cho kiến thức sau này. Nhằm đi sâu tìmhiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, các đặc tính làm việc của hệ thống phanh. Từđó, đề ra những phương án thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệuquả phanh, tăng tính năng ổn định và tính năng dẫn hướng khi phanh, tăng độtin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quảvận chuyển của ô tô.Với mục đích đó, em chọn đề tài KHAI THÁC, TÍNH TOÁN KIỂMNGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE ISUZU DMAX LS 2020
TỔNG QUAN
Mục đích, ý nghĩa đề tài
Sản xuất ô tô toàn cầu hiện nay đang gia tăng mạnh mẽ, biến ô tô thành phương tiện vận chuyển thiết yếu cho hành khách và hàng hóa trong các ngành kinh tế quốc dân Đồng thời, ô tô cũng trở thành phương tiện giao thông cá nhân phổ biến ở các quốc gia phát triển Tại Việt Nam, số lượng ô tô tư nhân đang tăng trưởng theo sự phát triển của nền kinh tế, dẫn đến mật độ lưu thông ô tô trên đường ngày càng cao.
Mật độ ôtô và tốc độ di chuyển ngày càng cao đã làm gia tăng tai nạn giao thông, đặc biệt tại Việt Nam, nơi mà số vụ tai nạn đang ở mức báo động Theo thống kê, khoảng 60-70% tai nạn giao thông do con người gây ra, 10-15% liên quan đến hư hỏng máy móc và 20-30% do đường sá kém chất lượng Trong số các nguyên nhân kỹ thuật, tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn (52-75%), dẫn đến việc cải tiến hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt Đối với sinh viên ngành ôtô, việc nghiên cứu hệ thống phanh là rất quan trọng Hiểu rõ nguyên lý hoạt động và cấu trúc của hệ thống phanh sẽ giúp thiết kế và cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả phanh, tính ổn định và độ tin cậy, từ đó đảm bảo an toàn khi di chuyển và tăng hiệu quả vận chuyển Đây là lý do em chọn đề tài “KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE ISUZU D-MAX LS”.
Hệ thống phanh của xe ISUZU D-MAX LS sử dụng công nghệ dẫn động thủy lực kết hợp với ABS, giúp nâng cao hiệu quả phanh Bài viết này sẽ tập trung vào việc phân tích cấu trúc và nguyên lý hoạt động của các thành phần trong hệ thống phanh Ngoài ra, tôi cũng sẽ thực hiện các tính toán kiểm nghiệm để đánh giá hiệu suất của hệ thống phanh, đồng thời tìm hiểu thêm về các nguyên lý liên quan.
Tìm hiểu hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục các hư hỏng
Chúng tôi hy vọng rằng tài liệu này sẽ là nguồn thông tin hữu ích giúp người dùng hiểu rõ về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh, cũng như cách khắc phục các sự cố thường gặp Việc nắm vững kiến thức này sẽ góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng và bảo dưỡng hệ thống phanh, từ đó đảm bảo an toàn cho cả người và tài sản.
Lý thuyết về hệ thống phanh
1.2.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại:
Hệ thống phanh dùng để:
- Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho dến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó
- Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang
Hệ thống phanh đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho ô tô máy kéo trong mọi chế độ làm việc Nhờ vào chức năng này, ô tô máy kéo có thể phát huy tối đa khả năng động lực, từ đó nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển.
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:
- Làm việc bền vững, tin cậy
- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm
- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách và hàng hóa
- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế
- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển khi phanh
- Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng
- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn dịnh trong mọi điều kiện sử dụng
- Có khả năng thoát nhiệt tốt
Hệ thống phanh của ô tô máy kéo cần đảm bảo độ tin cậy cao và an toàn trong mọi tình huống, do đó phải được trang bị tối thiểu ba loại phanh Việc điều khiển nhẹ nhàng và thuận tiện, cùng với lực tác dụng nhỏ lên bàn đạp hay đòn điều khiển, là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất hoạt động của phương tiện.
Phanh làm việc, hay còn gọi là phanh chân, là loại phanh chính được sử dụng thường xuyên trong mọi chế độ chuyển động của phương tiện Phanh này thường được điều khiển bằng bàn đạp, giúp đảm bảo an toàn và kiểm soát tốt khi lái xe.
- Phanh dữ trữ: dùng phanh ô tô máy kéo khi phanh chính hỏng
Phanh dừng, hay còn gọi là phanh phụ, là hệ thống phanh được sử dụng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi dừng xe hoặc không hoạt động Loại phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn, nên còn được biết đến với tên gọi phanh tay.
Phanh chậm dần là một loại phanh thiết yếu trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn như xe tải (trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn) và xe khách (trọng lượng lớn hơn 5 tấn), đặc biệt khi hoạt động ở vùng đồi núi và thường xuyên di chuyển xuống các dốc dài Loại phanh này giúp đảm bảo an toàn và kiểm soát tốc độ trong những điều kiện khó khăn.
+ Phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc
+ Để giảm dần tốc độ ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn
Các loại phanh có thể chia sẻ một số bộ phận và chức năng, nhưng cần đảm bảo có ít nhất hai bộ phận riêng biệt là điều khiển và dẫn động độc lập.
Để nâng cao độ tin cậy, hệ thống phanh chính được chia thành các dòng độc lập, đảm bảo rằng nếu một dòng gặp sự cố, các dòng còn lại vẫn hoạt động bình thường Điều này giúp tăng hiệu quả phanh một cách tối ưu.
- Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn
Tìm hiểu hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS
Để tối ưu hóa hiệu quả phanh, việc phân phối mômen phanh trên các bánh xe cần phải tận dụng toàn bộ trọng lượng bám, đảm bảo rằng lực phanh trên từng bánh xe tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến từ mặt đường.
Trong trường hợp cần thiết, các bộ trợ lực như dẫn động khí nén hoặc bơm thủy lực có thể được sử dụng để cải thiện hiệu quả phanh cho xe có trọng lượng lớn Để đánh giá hiệu quả phanh, hai chỉ tiêu chính được xem xét là gia tốc chậm dần và quãng đường phanh Bên cạnh đó, các chỉ tiêu khác như lực phanh và thời gian phanh cũng có thể được áp dụng để có cái nhìn tổng quan hơn về khả năng phanh của xe.
Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh được xác định bởi từng quốc gia hoặc hiệp hội, dựa trên nhiều yếu tố như nguồn gốc và chủng loại ô tô, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật và trang thiết bị kiểm tra Đối với hệ thống phanh chính, các chỉ tiêu hiệu quả được thiết lập tương ứng với ba dạng thử nghiệm khác nhau.
Để đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh chính, cần thực hiện thử nghiệm “O” khi các cơ cấu phanh vẫn còn nguội Thử nghiệm này thường được tiến hành trong hai trường hợp: khi động cơ được tách khỏi hệ thống truyền lực và khi không tách.
-Thử “I”: Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh đã làm việc nóng lên Dạng thử này bao gồm hai giai đoạn:
+ Thử sơ bộ: Để cho các cơ cấu phanh nóng lên
+ Thử chính: Để xác định hiệu quả phanh
-Thử “II”: Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi ô tô máy kéo chuyển động xuống các dốc dài
Khi sử dụng phanh dữ trữ hoặc các hệ thống phanh khác, ô tô khách cần đạt gia tốc chậm dần 3m/s², trong khi ô tô tải yêu cầu 2,8m/s² Hiệu quả của hệ thống phanh dừng được đánh giá qua tổng lực phanh thực tế mà các cơ cấu phanh tạo ra Trong quá trình thử nghiệm, phanh dừng phải giữ cho ô tô máy kéo chở đầy tải đứng yên trên mặt dốc có độ nghiêng tối thiểu 25% khi động cơ được tách khỏi hệ thống truyền lực.
Hệ thống phanh chậm dần của ô tô máy kéo cần hoạt động hiệu quả khi di chuyển xuống dốc dài 6km với độ dốc 7% và tốc độ không vượt quá 30±2 km/h mà không cần sử dụng phanh khác Gia tốc chậm dần đạt khoảng 0,6÷2,0 m/s², đảm bảo quá trình phanh êm dịu và cho phép người lái điều khiển đúng cường độ phanh Cần có cơ cấu dẫn động phanh đảm bảo tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp và lực phanh ở bánh xe, đồng thời tránh hiện tượng tự siết khi phanh Để duy trì tính ổn định và khả năng điều khiển của ô tô máy kéo, phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý và đáp ứng các điều kiện cụ thể.
-Lực phanh trên các bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% lực phanh lớn nhất
Để ngăn chặn hiện tượng khóa cứng và trượt bánh xe khi phanh trên ô tô máy kéo, việc này rất quan trọng vì bánh xe trước trượt có thể gây trượt ngang và bánh xe sau trượt có thể làm mất tính điều khiển, dẫn đến quay đầu xe Ngoài ra, trượt bánh xe còn gây mòn lốp và giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám Để đảm bảo an toàn, các ô tô máy kéo hiện đại được trang bị hệ thống điều chỉnh lực phanh và hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking System - ABS).
- Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh, phanh chia ra các loại: phanh bánh xe và phanh truyền lực
- Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra: phanh guốc, phanh đĩa và phanh dải
Tìm hiểu hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS
- Theo loại dẫn động, phân chia ra: phanh cơ khí, phanh thủy lực, phanh khí nén, phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau) a) b) c)
Hình 1-1 Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính a-Phanh trống-guốc; b-Phanh đĩa; c- Phanh dải
1.2.2 Kết cấu hệ thống phanh chính: Để thực hiện nhiệm vụ của mình, hệ thống phanh luôn phải có hai phần kết cấu chính sau:
Cơ cấu phanh là bộ phận chịu trách nhiệm tạo ra lực cản khi xe hoạt động Khi thực hiện phanh, động năng của ô tô hoặc máy kéo được chuyển hóa thành nhiệt năng trong cơ cấu phanh và sau đó được giải phóng ra môi trường.
- Dẫn động phanh: để điều khiển các cơ cấu phanh
Giới thiệu tổng thể xe ISUZU D-MAX LS
1.3.1 Sơ đồ tổng thể xe:
Hình 1-18 Sơ đồ tổng thể xe ISUZU DMAX
Tìm hiểu hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS
Bảng 1-1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe ISUZU DMAX
Thông Số Ký Hiệu Giá trị Ðơn Vị
Trọng lượng bản thân xe G0 1820 KG
Trọng lượng toàn bộ Gt 2850 KG
Chiều cao lớn nhất Ha 1830 mm
Chiều rộng lớn nhất Ba 1800 mm
Chiều dài lớn nhất La 5190 mm
Chiều dài cơ sở L 3050 mm
Bán kính vòng quay tối thiểu
Dung tích thùng nhiên liệu 76 lit
Công suất cực đại 100/3400 kw/rpm
Mômen xoắn cực đại 294/1400-3000 KGm/rp m
1.3.2 Động cơ: Động cơ ô tô ISUZU DMAX có những đặc điểm kết cấu và những thông số kỹ thuật như sau:
Công nghệ i-TEQ SUPER COMMON RAIL tiên tiến cho động cơ phun trực tiếp giúp tiết kiệm đến 26% nhiên liệu, đồng thời tăng công suất động cơ lên 5% Công nghệ này không chỉ giảm thiểu tiếng ồn mà còn giảm khí thải CO2 trong mọi điều kiện vận hành, so với động cơ cũ 4JH1-TC.
Loại động cơ: ISUZU 4JJ1-TC Động cơ Diezen 4 kỳ
Loại động cơ thẳng hàng 4 xilanh, động cơ Tubo Diezen với hệ thống làm mát khí nạp Đường kính piston: D = 95 [mm]
Công suất cực đại: Nemax = 100(kw)/3400(v/p)
Momen cực đại: Memax = 294(KG)/1400-3000(v/p)
Tiêu chuẩn khí thải EURO 2
Hệ thống phun nhiên liệu: phun nhiên liệu trực tiếp, điều khiển bằng điện tử
Hệ thống lái của xe Isuzu D-max sử dụng công nghệ lái có cường hóa và được điều khiển bằng thủy lực, với áp suất dầu được cung cấp bởi bơm cánh gạt.
Hình 1-19 Sơ đồ cường hóa lái
1-Tay lái; 2-Cơ cấu lái; 3-Bộ phận phân phối; 4-Xilanh lực; 5-Hình thang lái
Cơ cấu lái loại liên hợp trục vít- êcu bi- thanh răng- cung răng
Isuzu D-Max được trang bị hệ thống giảm sóc thế hệ mới và hiện đại, với hệ thống treo độc lập phía trước sử dụng đòn kép và thanh xoắn Điều này mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm tăng cường độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, đồng thời cải thiện độ êm ái khi di chuyển.
Hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS giúp dịu chuyển động và giảm hiện tượng dao động ở các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng momen con quay Nhờ đó, khả năng bám đường được cải thiện, tăng cường tính điều khiển và ổn định cho xe.
Nhíp lá hợp kim kiểu bán nguyệt có cấu trúc giúp giảm ứng suất tiếp xúc ở đầu các lá nhíp, mang lại hiệu quả vượt trội so với nhíp hình chữ nhật.
Hình 1-20 Sơ đồ hệ thống treo trước
Hình 1-21 Dạng đầu các lá nhíp
Hệ thống truyền lực với hộp số tự động giúp xe hoạt động hiệu quả nhất theo điều kiện đường xá và tốc độ động cơ, với bốn cấp số tự động So với hộp số thường, hộp số tự động mang lại nhiều ưu điểm vượt trội.
Làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường xuyên chuyển số
Chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái xe
Việc kết nối động cơ và dòng dẫn động bằng thủy lực thông qua biến mô giúp tránh tình trạng quá tải, mang lại hiệu suất tốt hơn so với kết nối cơ khí.
Hộp số tự động gồm các bộ phận chính sau:
+ Bộ biến mô + Bộ bánh răng hành tinh + Bộ điều khiển thuỷ lực + Bộ truyền động bánh răng cuối cùng + Các thanh điều khiển
Hình 1-22 Cấu tạo hộp số tự động
1- Bộ biến mô; 2- Bánh xích dẫn động truyền lực chính; 3- Bộ truyền hành
Tìm hiểu hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS
HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE ISUZU D-MAX
Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh là bộ phận chính tạo ra lực cản cho ôtô, hoạt động dựa trên nguyên lý ma sát Khi phanh, động năng của xe được chuyển hóa thành nhiệt năng trong cơ cấu phanh và sau đó được tỏa ra môi trường xung quanh.
Kết cấu cơ cấu phanh gồm hai phần chính: Các phần tử ma sát và cơ cấu ép
Trên xe Isuzu D-max, phần tử ma sát của cơ cấu phanh trước có dạng đĩa; phần tử ma sát của cơ cấu phanh sau dạng trống- guốc
Hệ thống phanh gồm các thành phần chính như bàn đạp phanh, công tắc bàn đạp phanh, trợ lực phanh, xilanh phanh chính, đĩa phanh, pittông phanh, càng phanh, cảm biến tốc độ, bộ chấp hành ABS và ECU điều khiển trượt Sơ đồ bố trí này giúp hiểu rõ cách thức hoạt động và tương tác của từng bộ phận trong hệ thống phanh.
Phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động với cơ cấu ép bằng xilanh thủy lực
Má kẹp làm tách rời với xilanh bánh xe
Cấu trúc này giúp cải thiện điều kiện làm mát, từ đó hạ thấp nhiệt độ làm việc của cơ cấu phanh Tuy nhiên, độ cứng vững của cấu trúc này lại không cao.
Khi các chốt dẫn hướng bị mòn biến dạng, mòn rỉ sẽ làm cho các má phanh mòn không đều, hiệu quả phanh giảm và gây rung động
Phanh trống-guốc sử dụng cơ cấu ép bằng xilanh thủy lực kép, trong đó mỗi guốc phanh quay quanh một điểm cố định ở cùng phía Đây là loại phanh thuận nghịch nhưng không có sự cân bằng.
Thông số kỹ thuật và kết cấu: Đường kính ngoài * chiều dày đĩa phanh: 264 * 26 [mm] (Đĩa phanh có xẻ rãnh thông gió)
Bề dày má phanh : 10 [mm] Đường kính xilanh lực : 64 [mm]
Hình 2-1 Cơ cấu phanh trước
1-Má kẹp, 2-Piston, 3-Chốt dẫn hướng, 4-Đĩa Phanh, 5-Má phanh
Tìm hiểu hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS
Thông số kỹ thuật và kết cấu: Đường kính tang trống : 295 [mm]
Bề rộng má phanh : 44 [mm] Đường kính xilanh lực : 26 [mm]
Hình 2-2 Cơ cấu phanh sau
1-Trống phanh; 2-Xilanh bánh xe; 3-Guốc phanh; 4-Má phanh
Khi phanh, người lái tác động lên bàn đạp, kích hoạt cơ cấu đòn và các van của bầu trợ lực chân không, giúp tăng cường lực phanh Piston trong xilanh chính di chuyển, làm tăng áp suất dầu phanh Dầu phanh sau đó được đẩy từ xilanh chính đến van phân phối, phân chia dòng chảy đến các xilanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh hiệu quả.
Khi nhả phanh, các chi tiết sẽ trở về vị trí ban đầu nhờ vào lò xo hồi vị, khiến má phanh tách ra khỏi đĩa phanh ở cơ cấu phanh trước và tách ra khỏi trống phanh ở cơ cấu phanh sau.
Bộ phận điều chỉnh khe hở hoạt động nhờ vào độ đàn hồi của vòng làm kín và lò xo trên chốt dẫn hướng, cùng với sự đảo chiều trục của đĩa, giúp các má phanh tự động điều chỉnh khe hở khi nhả phanh Đối với cơ cấu phanh sau, khe hở có thể được điều chỉnh tự động thông qua cấu trúc của xilanh con hoặc bằng tay thông qua thanh ren và lò xo kết nối hai guốc phanh.
Má kẹp: Được đúc bằng gang rèn
Xilanh thuỷ lực được chế tạo từ hợp kim nhôm và có bề mặt làm việc được mạ crôm Để giảm nhiệt độ đốt nóng dầu phanh, cần giảm diện tích tiếp xúc giữa piston và guốc phanh, đồng thời 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 có diện tích ma sát khoảng 12-16
% diện tích bề mặt đĩa, do vậy điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi.
Dẫn động phanh
Dẫn động thủy lực gồm: cụm xilanh chính kép, các đường ống dẫn dầu riêng rẽ đến các xilanh bánh xe trước và bánh xe sau
Xilanh chính: xilanh chính dùng trên xe ISUZU D-MAX là loại xilanh chính kép
Công dụng: Xilanh chính là bộ phận quan trọng nhất và không thể thiếu trong dẫn động thủy lực
Nhiệm vụ chính là tạo ra áp suất làm việc hoặc áp suất điều khiển cần thiết, đồng thời đảm bảo cung cấp đủ lượng dầu cho toàn bộ hoặc một phần của hệ thống.
Thông số kỹ thuật của xilanh chính: Ðường kính xilanh chính: dc = 24 [mm]
Xilanh chính được đúc bằng gang, bề mặt làm việc được mài bóng
Piston xilanh chính được làm bằng hợp kim nhôm
Khi phanh, người lái đạp bàn đạp phanh, dưới tác dụng của cần đẩy,
Tìm hiểu hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS trong xylanh chính sinh ra một áp suất đẩy dầu đi theo đường ống để tạo ra lực phanh
Khi nhả phanh, các chi tiết trở về vị trí ban đầu dưới tác dụng của các lò xo hồi vị
Hình 2-3 Xilanh chính trên xe Isuzu D-max
1-Bình chứa dầu; 2- Lò xo trụ; 3- Lỗ bù dầu; 4,5- Piston; 6- Vòng chặn; 7-
Thân xilanh; 8- Chốt chặn; 9- Cụm van ngược
Khi nhả phanh đột ngột, piston lùi lại nhanh chóng tạo ra độ chân không phía trước, khiến dầu từ dòng dẫn động không kịp điền đầy Để bù đắp cho độ chân không này, dầu từ khoang trống sau piston sẽ chảy qua các lỗ nhỏ ở đáy piston, làm uốn cong mép cao su vào khoang trống phía trước, từ đó lấp đầy khoảng trống và ngăn không cho không khí xâm nhập vào hệ thống phanh.
2.2.2 Bộ phận trợ lực chân không:
Các thông số kỹ thuật và kết cấu của bơm:
Thể tích công tác: 110 [cm 3 /vòng]
Số vòng quay lớn nhất cho phép: 7200 [vòng/phút]
Thể tích bình chứa chân không: 22 [lít]
Phần quay của bơm với 4 cánh chuyển động
Bơm chân không được nối phía sau trục máy phát điện của ôtô và dẫn động thông qua máy phát điện
Bơm chân không được nối phía sau trục máy phát điện của ôtô và được dẫn động thông qua máy phát điện
Bơm gồm có hai phần: Phần quay (roto) 6 đặt lệch tâm trong phần vỏ cố định 7 (stato)
1- Ốc hãm; 2- Chốt thẳng; 3- Tấm chặn sau; 4- Vòng đệm; 5- Cánh bơm; 6- Phần quay (roto); 7- Vỏ bơm (stato); 8- Vòng chặn dầu; 9- Cụm nối với van kiểm tra; 10- Ống dẫn; 11- Trục dẫn động
A - Lỗ dầu vào bôi trơn
B - Cửa hút khí từ bầu chứa chân không
C - Cửa xả khí và dầu
Hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS hoạt động thông qua các cánh 5, vừa quay vừa di chuyển tịnh tiến trong rãnh của roto và tiếp xúc với mặt trụ trong của vỏ bơm Không khí được hút từ bình chứa chân không qua cửa hút B Do roto và stato được đặt lệch tâm, khi cánh 5 rời khỏi cửa hút, quá trình đẩy bắt đầu, làm giảm thể tích chứa khí và tăng áp suất Khi cánh 5 quay đến cửa thải C, không khí được thải ra ngoài qua cửa này.
C Như vậy mỗi vòng quay của roto bơm thực hiện bốn quá trình hút và bốn quá trình thải
Van hạn chế: Áp lực để mở van là 35 [m B mHg]
1 - Lò xo; 2 - Thân van; 3 - Nắp van; 4 - Vòng khóa
A - Ðến bơm chân không; B - Từ bình chứa chân không đến
Khi bơm chân không hoạt động, không khí được hút từ bình chứa chân không đến điểm B qua van hạn chế và thoát ra qua đường A Khi bơm không hoạt động, van sẽ đóng để ngăn không khí từ A quay trở lại B Nếu xảy ra hiện tượng rò rỉ, không khí sẽ di chuyển từ A đến B, và trong trường hợp này, cần thay thế van hạn chế.
Bình chứa chân không: và lực phanh 4 5 6
Thể tích chứa: 22 [lít] Áp suất tối đa: 500 [mm.Hg]
Bầu lọc khí có chức năng quan trọng trong việc loại bỏ bụi bẩn có trong không khí Sự hiện diện của bụi bẩn không chỉ làm tăng độ mài mòn cho các bề mặt ma sát mà còn giảm hiệu suất hút không khí vào bầu trợ lực.
Bộ trợ lực chân không:
Bộ trợ lực chân không đóng vai trò quan trọng trong việc giúp người lái giảm lực đạp phanh mà vẫn đảm bảo hiệu quả phanh cao Bên trong bầu trợ lực, các piston và van được sử dụng để điều khiển hoạt động của hệ thống trợ lực, đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và hiệu suất phanh.
1-Piston; 2-Van chân không; 3-Van không khí; 4-Vòng cao su; 5-Cần đẩy;
Nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không:
Bầu trợ lực chân không có hai khoang A và B được phân cách bởi piston
1 (hoặc màng) Van chân không 2, làm nhiệm vụ: Nối thông hai khoang A và
B khi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh Van không khí
3, làm nhiệm vụ: cắt đường thông của khoang A với khí
Hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS hoạt động hiệu quả khi nhả phanh và mở đường thông của khoang A khi đạp phanh Vòng cao su 4 đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh, giúp tăng cường hiệu suất phanh và đảm bảo an toàn khi lái xe.
Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với bình chứa chân không qua van một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không
Khi nhả phanh: van chân không 2 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang B qua van này và có cùng áp suất chân không
Khi người lái phanh, áp lực lên bàn đạp làm cần 5 dịch chuyển sang phải, đóng van chân không 2 và mở van không khí 3, cho phép không khí vào khoang A Sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B tạo áp lực lên piston của bầu trợ lực, hỗ trợ lực phanh Khi lực tác dụng lên piston 1 tăng, vòng cao su 4 biến dạng, khiến piston dịch chuyển về phía trước, đóng van không khí 3 và giữ chênh lệch áp suất không đổi Để tăng lực phanh, người lái cần đạp mạnh hơn, làm van không khí 3 mở ra thêm không khí vào khoang A Khi đó, chênh lệch áp suất tăng, vòng cao su 4 tiếp tục biến dạng, giữ cho lực trợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp Khi lực phanh đạt cực đại, van không khí mở hoàn toàn và chênh lệch áp suất cũng đạt giá trị tối đa.
Bộ trợ lực chân không có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các ô tô du lịch và tải nhỏ.
Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống ABS trên xe Isuzu D-max
Các bộ điều chỉnh lực phân phân phối áp suất trong hệ thống phanh đến các bánh xe trước và sau, giúp đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu và an toàn cho xe.
Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng được triệt để trọng lượng bám và tránh quay xe khi phanh)
Hoặc hãm cứng các bánh xe trước → trước (để đảm bảo điều kiện ổn định)
Tuy nhiên quá trình phanh như vậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và an toàn nhất, vì:
Khi phanh gấp, bánh xe có thể bị hãm cứng và trượt, dẫn đến hiện tượng lết trên đường Sự trượt này không chỉ làm mòn lốp mà còn giảm hệ số bám Nghiên cứu cho thấy hệ số bám dọc đạt giá trị cao nhất khi bánh xe chịu lực dọc và trượt cục bộ trong giới hạn hệ số trượt.
Va - Tốc độ chuyển động tịnh tiến của ôtô ωb - Tốc độ gốc của bánh xe rb - Bán kính lăn của bánh xe
Còn ôtô, khi phanh với tốc độ 180 km/h trên đường khô, bề mặt lốp có thể bị mòn vẹt đị một lớp dày tới 6mm
Khi bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, chúng mất khả năng tiếp nhận lực ngang và không thể quay vòng khi phanh trên đoạn đường cong hoặc đổi hướng để tránh chướng ngại vật, đặc biệt là trên các đoạn đường có độ bám thấp Điều này dễ dẫn đến những tai nạn nguy hiểm khi phanh.
Tìm hiểu hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS
Hình 2-7 Sự thay đổi hệ số bám dọc φ x và hệ số bám ngang φ y theo độ trượt tương đối λ của bánh xe
Để đảm bảo hiệu quả phanh và tính ổn định cao, cần thực hiện quá trình phanh trong giới hạn nhất định, nhằm tránh tình trạng trượt hoàn toàn của bánh xe Điều này có nghĩa là bánh xe chỉ nên trượt cục bộ trong khoảng λ = (15-30)% Hệ thống chống hãm cứng bánh xe đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh, giúp duy trì độ trượt của bánh xe với mặt đường ở mức tối ưu Các hệ thống này có thể áp dụng nhiều nguyên lý điều chỉnh khác nhau để đạt được hiệu quả phanh tối đa.
Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh
Theo giá trị độ trượt cho trước
Theo tỷ số vận tốc góc của bánh xe và gia tốc chậm dần của nó
Hệ thống chống hãm cứng bánh xe là một trong những công nghệ an toàn chủ động quan trọng của ôtô hiện đại, giúp giảm thiểu tai nạn nghiêm trọng bằng cách tối ưu hóa quá trình phanh.
Hình 2-8 Quá trình phanh có và không có ABS trên đọc đường cong
Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) là một bộ điều chỉnh lực phanh với mạch liên hệ ngược, giúp ngăn chặn hiện tượng bó cứng bánh xe khi phanh Sơ đồ khối điển hình của ABS thể hiện cấu trúc và chức năng của hệ thống này.
Bộ phận cảm biến 1, bộ phận điều khiển 2, bộ phận chấp hành hay cơ cấu thực hiện 3 và nguồn năng lượng 4
Bộ phận cảm biến 1 đóng vai trò quan trọng trong việc phản ánh sự thay đổi của các thông số được lựa chọn để điều khiển, thường là tốc độ góc hoặc gia tốc chậm dần của bánh.
Tìm hiểu hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS
Bộ phận 2 sẽ xử lý tín hiệu và truyền lệnh đến cơ cấu thực hiện 3 để tiến hành giảm hoặc tăng áp sất trong dẫn động phanh
Chất lỏng được truyền từ xilanh chính (hay tổng van khí nén) đến các xilanh bánh xe (hay bầu phanh) để ép các phần tử và thực hiện quá trình phanh.
Hình 2-9 Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe
Hệ thống chống hãm cứng bánh xe bao gồm các thành phần chính như cảm biến tốc độ, bộ phận điều khiển, cơ cấu thực hiện, nguồn năng lượng, xilanh chính hoặc tổng van khí nén, và xilanh bánh xe hoặc bầu phanh Để hiểu rõ nguyên lý làm việc của hệ thống này, chúng ta cần khảo sát quá trình phanh bánh xe như được minh họa trong hình 2.10.
Khi bỏ qua mô men cản lăn và giả định Zbx = const, phương trình cân bằng mô men tác dụng lên bánh xe khi phanh sẽ có dạng cụ thể.
Mp – Mômen phanh tạo nên bởi cơ cấu phanh;
Mφ – Mômen bám của bánh xe với đường;
Jb – Mômen quán tính của bánh xe; ωb - Tốc độ của bánh xe
Hình 2-10 Các lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh
Sự thay đổi của Mp, Mφ và εb theo độ trượt được thể hiện trong hình 2.11 Đoạn O-1-2 cho thấy quá trình tăng Mp khi phanh, với hiệu (Mp - Mφ) tỷ lệ thuận với gia tốc chậm dần εb của bánh xe Hiệu này gia tăng rõ rệt khi Mφ đạt cực đại, dẫn đến gia tốc εb tăng nhanh chóng sau thời điểm đó Sự gia tăng đột ngột của εb được sử dụng làm tín hiệu để giảm áp suất trong hệ thống dẫn động Tuy nhiên, do có độ trễ nhất định phụ thuộc vào tính chất của hệ thống, sự giảm áp suất thực tế chỉ bắt đầu tại điểm 2.
Do Mp giảm, εb giảm theo và bằng không ở điểm 3 (khi Mp-Mφ) Vào thời điểm tương ứng với điểm 4 – Mômen phanh có giá trị cực tiểu không đổi
Trong đoạn từ điểm 3 đến điểm 6, mômen phanh thấp hơn mômen bám dẫn đến việc bánh xe tăng tốc Sự gia tăng tốc độ của bánh xe được sử dụng như tín hiệu thứ hai để điều chỉnh áp suất trong hệ thống phanh tại điểm 5.
Khi tốc độ bánh xe tăng lên, độ trượt giảm và bởi vậy φ cũng như Mφ tăng lên
Trong quá trình điều khiển, bánh xe sẽ có sự tăng tốc và giảm tốc, yêu cầu Mp phải điều chỉnh theo chu trình kín 1-2-3-4-5-6-1 Điều này giúp duy trì độ trượt của bánh xe trong giới hạn λ1-λ2, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định.
11), đảm bảo cho hệ số bám có giá trị gần với giá trị cực đại nhất
Tìm hiểu hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS
Quá trình phanh với hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) bao gồm ba giai đoạn chính: tăng áp suất (1→2), giảm áp suất (2→4) và duy trì áp suất (4→5), được gọi là ABS 3 pha Một số hệ thống ABS có thể không có giai đoạn duy trì áp suất, được gọi là ABS 2 pha.
Hình 2-11 Sự thay đổi các thông số khi phanh có ABS
Hình 2-12 minh họa quá trình thay đổi áp suất trong hệ thống dẫn động và sự gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh có trang bị ABS theo thời gian.
Hình 2-12 Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của
Bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD)
Khi xe được trang bị hệ thống phanh ABS, chức năng EBD cũng được tích hợp sẵn Chức năng EBD thay thế van điều tải trọng (LAV) trong các hệ thống phanh thông thường, giúp cải thiện hiệu suất phanh và tăng cường an toàn cho người lái.
Chức năng EBD là phần mềm được đưa thêm vào chương trình ABS truyền thống Không đòi hỏi thêm bộ phận nào
Chức năng EBD giúp kiểm soát tốt hơn độ nhạy của các bánh xe sau, mang lại hiệu quả đáng kể khi phanh trong điều kiện bình thường mà không cần sử dụng hệ thống ABS.
Ngược lại với LAV, với kiểm soát EBD lực phanh được quyết định bởi sự trượt bánh xe chứ không phải do áp lực phanh hay tải trọng xe
Tìm hiểu hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX LS
Phân phối lực phanh điện tử giúp giảm áp lực phanh cho bánh sau dựa trên mức độ trượt của bánh xe, từ đó nâng cao sự ổn định khi lái xe so với các hệ thống truyền động truyền thống.
Việc giảm áp lực phanh cho các bánh sau phụ thuộc vào cách thức duy trì áp lực trong các pha khác nhau Để ngăn ngừa hiện tượng bó cứng ở bánh xe sau, hệ thống điều chỉnh điện tử đặc biệt được áp dụng Khi EBD hoạt động, động cơ bơm không hoạt động Tuy nhiên, nếu bánh xe vẫn có xu hướng bị bó cứng, hệ thống kiểm soát ABS sẽ được kích hoạt và động cơ bơm sẽ hoạt động.
Khi kiểm soát EBD hoạt động, mạch dầu phanh sau sẽ được kích hoạt đồng thời Nếu có sự cố xảy ra với hệ thống EBD, đèn cảnh báo sẽ sáng lên, cho thấy rằng chức năng kiểm soát EBD không còn hiệu lực.
Kiểm soát EBD bị hỏng không có nghĩa là chức năng EBD cũng bị hỏng
