ph©n tÝch c¬ së lý thut vµ ®Ỉc ®iĨm cÊu
t¹o cđa hƯ thèng phanh chèng trỵt lª
(Antilock Braking System - ABS)
Néi dung :
1) Tỉng quan vỊ hƯ thèng phanh cđa «t«
2) C¬ së lý thut cđa hƯ thèng phanh chèng trỵt lª
3) §Ỉc ®iĨm cÊu t¹o cđa ABS
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên : Lê Quang Tạo
Lớp: 43DLOT
Ngành
: Cơ khí động lực Ơtơ
Mãngành: 18.2.10
Tên đề tài
: Phân tích cơ sở lý thuyết, đặc điểm cấu tạo và
ngun lý hoạt động của hệ thống phanh chống trượt lê(ABS) trên ơtơ.
–Số trang: 83
Số chương: 3
Số tài liệu tham khảo: 7
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
Ln v¨n tèt nghiƯp
-
2005
PHIEU ẹANH GIA CHAT LệễẽNG LVTN
H v tờn sinh viờn: Lờ Quang To
Lp: 43DLOT
Ngnh:
C khớ ng lc ụtụ
Mó ngnh: 18.02.10
Tờn ti:
Phõn tớch c s lý thuyt c im cu to v
nguyờn lý hot ng ca h thng phanh chng trt lờ(ABS) trờn ụtụ.
S trang: 83
Hin vt: 1 a CD
S chng: 3
S ti liu tham kho: 7
NHN XẫT CA CN B PHN BIN
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
im phn bin
Nha Trang, ngy thỏng nm 2005
CN B HNG DN
(Ký v ghi rừ h, tờn)
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, điện tử và
tin học đã giúp nghành công nghiệp ôtô thiết kế chế tạo thành công các
hệ thống phanh chống trượt lê với độ chính xác cao, an toàn, hiệu quả,
nhỏ gọn…vì vậy mà tính ổn định của ôtô và hiệu quả của ôtô cao hơn
nhiều so với hệ thông phanh thường.
Ở nước ta nghành ôtô đang đà phát triển mạnh nên trên các xe ôtô
thì việc trang bị hệ thống phanh chống trượt lê sẽ dần trở thành một tiêu
chuẩn bắt buộc trên các xe ôtô.
Với mục đính củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn, đồng
thời làm quen với công tác nghiên cứu khoa học góp phần nâng cao hiệu
quả sử dụng phanh trên ôtô. Tôi đã đựơc giao thực hiện luận văn tốt
nghiệp với đề tài:
“Phân tich cơ sở lý thuyết, đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt
động của hệ thống phanh chống trượt lê(ABS) trên ôtô”. Với sự
hướng dẫn của thầy PSG-TS. Nguyễn Văn Nhận.
Đề tài bao gồm những nội dung chính sau:
Chương1: Tổng quan về hệ thống phanh của ôtô.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
Chương 2: Cơ sở lý thuyết của hệ thống phanh chống trượt lê
Chương 3............................................................................................................. 57
ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH
CHỐNG HÃM CỨNG (ABS) TRÊN ÔTÔ..............................................................57
3.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG ABS....................................58
3.2. CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS..............59
3.3.2. VỊ TRÍ CÁC CẢM BIẾN TỐC ĐỘ TRÊN XE Ô-TÔ.......................64
3.4. BỘ ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC HCU....................................................69
3.5. NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ CHUNG CÁC HỆ THỐNG CHỐNG HÃM
CỨNG TRÊN ÔTÔ.......................................................................................75
3.6 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH CHỐNG
HÃM CỨNG ABS.........................................................................................77
3.7. CÁC TRẠNG THÁI LÀM VIỆC CỦA ABS........................................78
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
-5-
Chơng 1
loại lực cản nhân tạo - lực phanh (Fp) - trong những trờng hợp cần thiết.
Quá trình tạo ra và duy trì lực phanh đợc gọi là quá trình phanh. Căn cứ
vào mục đích phanh, có thể phân biệt các quá trình phanh :
Phanh chậm dần - còn gọi là hãm ôtô - đợc sử dụng để dừng xe
ở một vị trí đã định hoặc giảm từ từ vận tốc của xe. Trong quá trình phanh
chậm dần, động năng của xe đợc tiêu hao bởi cả 2 loại lực cản : lực cản
tự nhiên (F, Fw, Fms) và lực cản nhân tạo (Fp).
Quá trình phanh chậm dần có thể đợc thực hiện nhờ hệ thống
phanh chính hoặc hệ thống phanh hãm chuyên dụng. Hệ thống phanh
hãm chuyên dụng thờng đợc trang bị cho các loại xe tải cỡ lớn để hãm ôtô
khi chuyển động xuống dốc trên đoạn đờng dốc dài nhằm tránh phải sử
dụng hệ thống phanh chính và đảm bảo hệ thống phanh chính luôn trong
tình trạng kỹ thuật tốt, sẵn sàng cho sử dụng trong những trờng hợp
phanh khẩn cấp. Trên các loại ôtô tải trọng nhỏ và trung bình, thông thờng hệ thống phanh chính đảm nhiệm luôn chức năng của hệ thống
phanh hãm. Ngoài ra, ngời điều khiển còn có thể sử dụng động cơ và hộp
Lê Quang Tạo - CK43DLOT
-
Luận văn tốt nghiệp
-
2005
-6-
số nh một hệ thống phanh phụ. Phơng pháp phanh ôtô bằng động cơ đợc
thực hiện khi không cắt ly hợp, lực phanh đợc hình thành trên các bánh xe
Môi chất và cách thức
truyền động phanh
Lê Quang Tạo - CK43DLOT
Hệ thống phanh chính (phanh chân)
Hệ thống phanh phụ (phanh tay)
Hệ thống phanh hãm
Hệ thống phanh tự động
Hệ thống phanh cơ khí
Hệ thống phanh thuỷ lực
Hệ thống phanh khí nén
Phanh điện
Hệ thống phanh không có trợ lực
Thiết bị cung cấp năng lợng
cho hệ thống phanh
Hệ thống phanh có trợ lực
Hệ thống phanh trọng lực
Hệ thống phanh cơ bản
Hệ thống có điều hoà lực phanh
Hệ thống phanh chống hãm cứng
Mức độ hoàn thiện
Hệ thống phanh quán tính
1) Hệ thống phanh chính - còn gọi là phanh chân - là hệ thống
phanh đợc ngời lái sử dụng trong những tình huống thông thờng khi thực
hiện quá trình phanh. Hệ thống phanh chính đợc sử dụng phổ biến hiện
-8-
6) Hệ thống phanh hãm - là hệ thống phanh có chức năng giảm
hoặc duy trì tốc độ xe ở một trị số nhất định mà không cần dừng xe lại. Hệ
thống phanh hãm thờng đợc trang bị cho những xe có trọng tải lớn và đợc
sử dụng trong trờng hợp xe chạy xuống dốc trong thời gian dài thay vì
phải sử dụng hệ thống phanh chính nhằm đảm bảo tình trạng kỹ thuật tốt
cho hệ thống phanh chính. Hệ thống phanh hãm thờng dùng là phanh
điện hoặc phanh thuỷ lực (xem mục 1.3.4)
7) Hệ thống phanh tang trống và hệ thống phanh đĩa - Hệ thống
phanh tang trống là hệ thống phanh đợc trang bị cơ cấu phanh kiểu tang
trống. Hệ thống phanh đĩa - cơ cấu phanh kiểu đĩa.
8) Hệ thống phanh không có trợ lực và hệ thống phanh có trợ
lực - ở hệ thống phanh không có trợ lc, toàn bộ năng lợng cần thiết để
tạo ra lực phanh là do ngời lái xe phát ra. ở hệ thống phanh có trợ lực, chỉ
một phần năng lợng cần thiết để tạo ra lực phanh là xuất phát từ ngòi lái
xe, phần còn lại do bộ trợ lực phanh tạo ra. Đa số ô tô hiện nay đợc trang
bị hệ thông phanh có trợ lực.
9) Hệ thống phanh có điều hoà lực phanh - Phanh có bộ điều
hoà lực phanh là hệ thống phanh mà áp suất trong dẫn động phanh có bộ
điều chỉnh nhằm tận dụng trọng lợng bám khi tải trên các bánh trớc và
các bánh sau thay đổi, việc điều chỉnh đó nhờ bộ điều hoà lực phanh.
10) Hệ thống phanh chống trợt lê - Hệ thống phanh chống hãm
cứng bánh xe là hệ thống phanh có nhiệm vụ ngăn cản sự trợt lết của
bánh xe giữ cho các bánh xe không bị hãm cng trong quá trình phanh.
Ngày nay hệ thống ABS đợc trang bị hầu hết trên các ô tô hiện đại đời
mới các ô tô có tính năng cao và một số ô tô 12 chỗ, hệ thống ABS tuy
giá thành cao nhng hiệu quả nên khá thông dụng.
1.2. các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh ôtô
Hệ thống phanh của ôtô đợc cấu thành từ những bộ phận cơ bản
-9-
B ộ p h ậ n đ iề u k h iể n
C ơ cấu phanh
D ẫn động phanh
B ộ phận cung cấp
năng l ợng phanh
B ộ p h ậ n p h ụ trợ
trê n re m o rq u e
H. 1.1. Sơ đồ cấu trúc hệ thống phanh ôtô
1.2.1. Bộ phận điều khiển phanh
Parts of a braking system which initiate the operation and control
the effect of this braking system. The control signal can be conveyed
within the control device by, Ex. mechanical, pneumatic, hydraulic or
electronic means, including the use of auxiliary or non-muscular energy.
The control device can be operated :
by direct action of an individual either by hand or foot,
by indirect action of the driver or without any action (only in the case of
towed vehicle),
by variation of the pressure in a connecting pipe, or of the electric
current in a cable, between the towing and the towed vehicle at the
time of operation of one of the braking systems of the towing vehicle,
or in the case of a failure,
by the inertia of the vehicle or by its weight or that of one of its main
constituent elements.
1.2.2. Bộ phận cung cấp năng lợng phanh
Khi tác động lên píttông 2, píttông cùng phớt cao su 4 dịch chuyển
về phía trước sẽ bịt lại lỗ bù 8, ép lò xo hồi vị 9 tạo áp suất trong buồng B
đẩy dầu ép dầu chui qua van 1 chiều dầu chảy đến các xylanh con tại
bánh xe.
Khi thôi tác động, dưới tác dụng của lực lò xo hồi vị 9 đưa phớt cao
su áp suất 4 về vị trí ban đầu. Thể tích buồng B lớn nhanh, do đó tạo một
độ chân không trong nó, làm cho dầu phanh ở buồng A chảy qua lỗ cấp 6
bẻ cong vành mép cao su chảy vào buồng B làm điền đầy khoảng chân
không vừa tạo nên, đến lúc này dầu từ xylanh con nơi bánh xe mới hồi
về lại xylanh chính 1 bằng lực ép của lò xo nơi bánh xe. Vì buồng B kín
và đã đầy dầu, cho nên lượng dầu này được trở về bình chứa qua lỗ dầu
hồi 8. Kết thúc quá trình phanh.
Xylanh chính loại hai dòng.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 11 -
H.1.3. Xylanh chính - hai dòng.
a. Hình tổng quát
-
2005
- 12 -
được chảy qua các lỗ dầu hồi (18 – 21) trở về bình chứa. Kết thúc quá
trình phanh.
Trường hợp đường ống bị hở (vỡ ):
Khi đường ống phía trước của xylanh chính bị vỡ (hở), dầu sẽ
chảy sạch ra ngoài, do đó bên trong buồng (16) không tạo được áp suất
cao, vì vậy mà cụm Pittông (2) phải chạy thêm một đoạn nữa mới tác
động trực tiếp vào Pittông (7) và Pittông (7) lúc này làm việc mới hiệu
quả. Quá trình cũng giống như trên.
Xylanh con.
H.1.4. Xylanh con.
a. Loại 1 piston
b. Loại 2 piston không bằng nhau
bằng nhau.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
c. Loại 2 piston
2005
- 14 -
H.1.5. Tổng van khí nén.
Bầu phanh khí nén.
·
Loại 1 tầng.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 15 -
H. 1.6. Bầu phanh khí nén loại 1 tầng.
1. Nắp trên của bầu phanh 2. Lỗ lắp ống dẫn khí nén đến buồng phía
dưới được tạo bởi chi tiết 1 và 3 3. Bát cao su 4. Cây dù 5. Lò xo 6.
H.1.7. Bầu phanh khí nén loại 2 tầng.
A. Ngõ khí nén vào thường trực B. Ngõ khí nén vào khi có sự cung cấp
của người điều khiển.
1. Nắp trên 3. Bu lông 4. lò xo 5. Bát cao su 6. Cây dù trên 7. Cây dù
giữa 8. Cây dù dưới 9. Chữ U 10. Nắp dưới 11. Bát cao su 12. lò xo 13.
Thân bầu phanh 14. lò xo.
a. Trường hợp 1: Hệ thống cung cấp làm việc của khí nén tốt,
đường ống không bị rò khí quá mức qui định.
Lúc này khí nén luôn luôn có trong đường ống A, làm cho thể tích
của buồng được tạo bởi bát cao su (5) với thân bầu phanh (13) là lớn
nhất làm nén lò xo (4) lại và đẩy cây dù trên (6) lên phía trên. Lúc này,
cây dù giữa (7) và cây dù dưới (8) được nâng lên nhờ vào lực của các lò
xo (12 – 14) làm cho thể tích của buồng chứa khí nén được tạo bởi bát
cao su (11) với thân bầu phanh (13) là nhỏ nhất. Như vậy, hệ thống
phanh này không còn bị bó cứng, ôtô hoạt động bình thường.
Khi người điều khiển tác động lên bàn đạp phanh, khí nén cung
cấp vào ngõ B làm tăng thể tích giữa bát cao su (11) và caây dù (8), tất
cả đều dịch chuyển về phía dưới. Quá trình phanh được tiến hành.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 17 -
Luận văn tốt nghiệp
-
2005
- 18 -
1.2.4.1. Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống là một loại cơ cấu phanh ma sát, trong đó
bộ phận chuyển động quay trong cặp ma sát có hình dáng của một tang
trống.
Hỡnh III.33. Kt cu chung c cu phanh loi tang trng.
1. Mỏ phanh 2. Cht lch tõm 3. Cam lch tõm 4. Tm kp 5. Guc
phanh 6. Lũ xo 7. Xylanh con
C cu phanh ny gm cú a c gn lờn mt bớch ca dm
cu. Cỏc guc phanh c t trờn cỏc cam lch tõm 3 v mt u c
xoay trờn cht lch tõm 2. Di tỏc dng ca lũ xo 7 cỏc mỏ phanh 1
c lp bng cỏc inh tỏn vo guc phanh 5 v chỳng c ộp cht
vo cỏc cam lch tõm 3 v ộp cỏc cht ta lm cỏc pớttụng trong
Lê Quang Tạo - CK43DLOT
-
Luận văn tốt nghiệp
-
- 20 -
H.1.9. Các loại guốc phanh trên phanh loại tang trống.
(1) Má phanh, (2) Đinh tán, (3) Lỗ liên kết với đĩa phanh, (4) Guốc phanh,
(5) Lỗ móc lò xo hồi vị, (6) Chốt, (7) Con lăn, (8) thanh đẩy.
Guốc phanh (4) được chế tạo bằng phương pháp hàn, dập hoặc
đúc, guốc phanh thường chế tạo bằng gang, ít khi chế tạo bằng hợp kim
nhôm. Trên bề mặt guốc phanh có đặt má phanh.
Nếu guốc phanh nhận lực trực tiếp từ cam quay (đối với truyền
động phanh bằng cơ khí hoặc bằng khí) thì một đầu của guốc phanh có
con lăn (7) liên kết với guốc phanh bằng chốt (6). Để bề mặt tựa ít bị
mòn, người ta có thể đặt tấm thép đặc biệt đầu cuối guốc phanh.
Nếu guốc phanh nhận lực từ xylanh con như ở truyền động thủy
lực thì đầu cuối dài ra ở guốc phanh để tì vào đáy pittông của xylanh con,
có khi giữa pittông và guốc phanh có đặt thanh đẩy. Để guốc phanh áp
sát vào mặt tựa của píttông, trong xylanh con thường được nối với guốc
phanh cò lại bằng lò xo qua lỗ (5) và lắp guốc phanh đĩa phanh bằng lỗ
(3) bằng các chốt lệch tâm.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
H.1.10. Các dạng cơ cấu loại phanh trống.
1. Thanh trung gian 2. Con lăn 3. Cam xoay. 4. Chốt con lăn
Loại sử dụng một xylanh con có hai piston.
H.1.10.a trình bày các loại guốc phanh được dùng trong truyền
động phanh bằng thủy lực.
Cơ cấu phanh loại này gồm có đĩa chứa đựng các cụm chi tiết của
cơ cấu phanh được gắn lên mặt bích của dầm cầu. Các guốc phanh
được đặt trên các chốt lệch tâm. Dưới tác dụng của lò xo, các má phanh
được lắp bằng các đinh tán vào guốc phanh và chúng được ép chặt vào
các cam lệch tâm và ép các chốt tựa làm các các píttông ở trong xylanh
con sát lại gần nhau để các píttông luôn luôn áp sát vào các guốc phanh,
tấm kẹp là để giữ cho các guốc phanh luôn luôn có một hướng.
Trong quá trình sử dụng, các má phanh sẽ hao mòn, do đó khe hở
giữa má phanh và trống phanh sẽ tăng lên. Muốn giữ cho khe hở trở lại
bình thường phải điều chỉnh khe hở ở phía trên má phanh bằng cách
xoay cam lệch tâm và ở phía dưới bằng cách xoay chốt lệch tâm.
Khi người điều khiển tác dụng vào bàn đạp phanh, chất lỏng từ
xylanh chính với áp suất cao truyền đến xylanh con tạo nên lực ép trên
các pittông của xylanh con và đẩy guốc phanh ép sát vào trống phanh, do
đó quá trình phanh được tiến hành.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
So với cơ cấu phanh loại một xylanh có hai píttông bằng nhau thì
momen phanh (hiệu quả phanh) của cơ cấu phanh này tăng được từ 1,6
– 1,8 lần khi trống phanh quay theo chiều tiến của ôtô.
Loại cơ cấu phanh này thường đặt ở bánh trước của ô tô du lịch
khi cần đạt hiệu quả nhanh lớn với kích thước cơ cấu phanh nhỏ.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
Copyright: Tài liệu đại học ©