Luận Văn Phân tích đặc điểm cấu tạo, hoạt động và khai thác các bài thực hành Mô hình của hệ thống phanh chốn

Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Phân tích đặc điểm cấu tạo, hoạt động và khai thác các bài thực hành Mô hình của hệ thống phanh chống bó KFZ- 2004D trang bị tại phòng mô phỏng và kết nối máy tính với các thiết bị năng lượng


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .2
LỜI NÓI ĐẦU 3
Chương 1:
GIỚI THIỆU CHUNG .5
1.1. TỔNG QUAN VỀHỆTHỐNG PHANH ÔTÔ .5
1.1.1. Chức năng, yêu cầu của hệthống phanh. 5
1.1.2. Phân loại. .5
1.1.3.Sơ đồcấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệthống phanh cơbản 8
1.2. CÁC CHỈTIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA QUÁ TRÌNH
PHANH .14
1.2.1. Hiệu quảphanh. .14
1.2.2. Tính ổn định của ôtô khi phanh. 18
1.3. CƠSỞLÝ THUYẾT CỦA HỆTHỐNG PHANH CHỐNG HÃM
CỨNG BÁNH XE (ANTILOCK BRAKING SYSTEM - ABS) 21
1.3.1. Đặt vấn đề. .21
1.3.2. Lịch sửphát triển của ABS 22
1.3.3. Ưu nhược điểm của ABS .22
1.3.4. Hệsốbám và hệsốtrượt. 23
1.3.5. Nguyên lý điều chỉnh của ABS. 27
1.4. SƠ ĐỒCẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ABS, CÁC SƠ ĐỒ
ABS SỬDỤNG TRÊN ÔTÔ. .31
1.4.1. Sơ đồcấu tạo 31
1.4.2. Nguyên lý hoạt động 32
1.4.3. Các sơ đồABS được sửdụng trên ôtô. .33
1.4.4. Các dạng hưhỏng của hệthống phanh ABS. 36
Chương 2:
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG MÔ HÌNH CỦA
HỆTHỐNG PHANH CHỐNG BÓ KFZ- 2004D. .40
2.1. SƠ ĐỒNGUYÊN LÝ VÀ CÁC THÀNH PHẦN CƠBẢN CỦA MÔ
HÌNH KFZ- 2004D. .40
2.2. CẢM BIẾN TỐC ĐỘBÁNH XE. .42
2.2.1. Chức năng. .42
2.2.2. Đặc điểm cấu tạo. 42
2.2.3. Nguyên lý cảm biến. 45
2.2.4. Chú ý khi sửdụng. .49
2.3. BỘ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM (ABSECU). 50
2.3.1. Chức năng. .50
2.3.2. Đặc điểm cấu tạo. 54
2.3.3. Tín hiệu đầu vào, tín hiệu đầu ra và sơ đồmạch điện và nguyên lý hoạt
động của ABSECU. .58
2.4. BỘTHỰC HIỆN. .63
2.4.1. Van điện .64
2.4.2. Bơm điện (bơm piston). .66
2.4.3. Nguyên lý hoạt động của bộthực hiện. .67
2.5. DẪN ĐỘNG PHANH. 71
2.5.1. Đặc điểm cấu tạo. 71
2.5.2. Nguyên lý hoạt động 72
2.6. CƠCẤU PHANH. 73
2.6.1. Đĩa phanh .74
2.6.2. Calíp .75
2.6.3. Tấm ma sát .76
2.6.4. Xylanh bánh xe. .77
2.6.5. Cơcấu tự động điều chỉnh khe hởcủa má phanh và đĩa phanh. .77
2.7. CƠCẤU DẪN .79
2.8. DẦU PHANH. .79
2.9. HOẠT DỘNG CỦA MÔ HÌNH HỆTHỐNG PHANH CHỐNG BÓ
CỨNG KFZ- 2004D .80
Chương 3:
KHAI THÁC CÁC BÀI THỰC HÀNH MÔ HÌNH CỦA HỆTHỐNG PHANH
CHỐNG BÓ KFZ- 2004D 83
3.1. HƯỚNG DẪN SỬDỤNG PHẦN MỀM ABS. 83
3.1.1. Cấu trúc phần mềm ABS. 83
3.1.2. Yêu cầu cấu hình máy tính. .83
3.1.3. Hướng dẫn cài đặt chương trình. .84
3.1.4. Khởi động phần mền ABS .84
3.2. KHAI THÁC CÁC BÀI THỰC HÀNH CỦA MÔ HÌNH KFZ- 2004D. 85
Bài 1: KIỂM TRA TÌNH TRẠNG CÁC BỘPHẬN TRÊN MÔ HÌNH. .86
1. Mục đích yêu cầu .86
2. Dụng cụsửdụng. .86
3. Quy trình tiến hành. .86
4. Kết luận và so sánh 89
Bài 2: KHẢO SÁT ĐƯỜNG ĐẶC TUYẾN PHANH ABS 89
1. Mục đích yêu cầu .89
2. Dụng cụsửdụng. .90
3. Quy trình tiến hành. .90
4. Kết luận và so sánh. .92
Bài 3: KIỂM TRA TÌNH TRẠNG CẢM BIẾN TỐC ĐỘBÁNH XE. 93
1. Mục đích yêu cầu .93
2. Dụng cụsửdụng. .93
3. Quy trình tiến hành. .93
4. Kết luận và so sánh. .95
Bài 4: SỬDỤNG PHẦN MỀM HỆTHỐNG PHANH ABS .96
1. Cấu trúc bài giảng “Hệthống phanh ABS”. 96
2. Tổchức thực hiện bài giảng trên lớp. 99
3. Ví dụthực hiện một nội dung của bài giảng 99
KẾT LUẬN VÀ ĐỀXUẤT Ý KIẾN 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO 103


LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, với sựphát triển mạnh mẽcủa khoa học và kỹthuật
đã tạo điều kiện cho ngành công nghiệp ôtô phát triến và ngày càng hoàn thiện hơn
với những hệthống hiện đại, tiên tiến nhất. Nhằm nâng cao chất lượng đào tạo, giúp
sinh viên có thểtiếp cận với những công nghệmới, bộmôn KỹThuật Ô Tô được
trang bịphòng thực tập mô phỏng với những mô hình mới. Đây là những mô hình
học tập hiện đại nhất Việt Nam hiện nay, nó được kết hợp giữa các bộphận của
tổng thành ôtô và máy tính do đó không những ta có thểquan sát trực tiếp trên mô
hình mà còn có thểkhảo sát, chẩn đoán các bộphận đó qua máy tính.
Mô hình của hệthống phanh chống bó cứng bánh xe KFZ- 2004D là một trong
các mô hình được trang bịtại phòng thực tập mô phỏng. Mô hình này thực sựgiúp
ích cho việc tìm hiểu và nghiên cứu vềhệthống phanh ABS với cơsởlý thuyết,
khảo sát hoạt động của các bộphận, quan sát trực quan sựlàm việc trên mô hình
tương tựnhưkhi bánh xe làm việc trên đường. Ngoài ra mô hình còn cho ta có thể
tìm hiểu chung vềhệthống phanh trên ô tô.
Với mục đích khai thác và đưa vào sửdụng mô hình của hệthống phanh chống
bó KFZ- 2004D, sau quá trình học tập tôi được nhà trường giao thực hiện đềtài tốt
nghiệp” Phân tích đặc điểm cấu tạo, hoạt động và khai thác các bài thực hành
Mô hình của hệthống phanh chống bó KFZ- 2004D trang bịtại phòng mô phỏng
và kết nối máy tính với các thiết bịnăng lượng”.
Sau thời gian nghiên cứu và tiếp xúc trực tiếp với mô hình, được sựhướng dẫn
tận tình của thầy Nguyễn Thanh Tuấn cùng các thầy trong bộmôn KỹThuật Ôtô -
Khoa Cơkhí tôi đã hoàn thành đềtài với nội dung gồm bốn phần:
Phần1: Giới thiệu chung.
Phần 2: Phân tích đặc điểm cấu tạo và hoạt động Mô hình của hệthống
phanh chống bó KFZ- 2004D.
Phần 3: Khai thác các bài thực hành mô hình của hệthống phanh chống
bó KFZ- 2004D.
Phần 4: Kết luận và đềxuất ý kiến.


Chương 1:
GIỚI THIỆU CHUNG.
1.1. TỔNG QUAN VỀHỆTHỐNG PHANH ÔTÔ.
1.1.1. Chức năng, yêu cầu của hệthống phanh.
Hệthống phanhlà một bộphận của tổng thành ôtô, nó được trang bịnhằm
đảm bảo các chức năng sau đây:
- Giảm tốc độchuyển động của xe tới vận tốc chuyển động nào đó.
- Giảm tốc độchuyển động của xe tới khi dừng hẳn.
- Giữxe ởmột vịtrí nhất định trên đường dốc.
Nhờcó hệthống phanh mà người lái có thểnâng cao vận tốc chuyển động
trung bình của ôtô, đảm bảo an toàn khi xe chuyển động ởtốc độcao do đó mà có
thểnâng cao được năng suất vận chuyển.
Hệthống phanh là một hệthống đảm bảo an toàn chuyển động cho ô tô. Do vậy
phải đảm bảo các yêu cầu nhưsau:
- Đảm bảo nhanh chóng dừng xe trong bất kỳtình huống nào.
- Quãng đường phanh ngắn nhất.
- Đảm bảo tính dẫn hướng của ôtô khi phanh.
- Điều khiển nhẹnhàng, êm dịu.
- Đảm bảo độtin cậy khi sửdụng, hạn chếhưhỏng.
1.1.2. Phân loại.
Hệthống phanh ôtô rất đa dạng, tùy thuộc vào loại xe, thời kỳ, mục đích sử
dụng mà người ta có thểgọi hoặc trang bịtrên xe những loại phanh khác nhau.
Một cách tổng quát ta có thểphân loại hệthống phanh nhưsau:
STT Tiêu chí phân loại Phân loại
1 Theo cách điều khiển ã Phanh điều khiển bằng chân (phanh chân).
ã Phanh điều khiển bằng tay (phanh tay).
ã Phanh điều khiển tự động.
Bảng 1-1. Phân loại tổng quát hệthống phanh
6
2 Theo kết cấu của cơcấu
phanh
ã Phanh tang trống.
ã Phanh đĩa.
ã Phanh đai.
3 Theo phương thức dẫn
động phanh
ã Phanh cơkhí.
ã Phanh thủy lực.
ã Phanh khí nén.
ã Phanh điện.
4 Theo vịtrí đặt cơcấu
phanh
ã Phanh hãm bánh xe.
ã Phanh hãm trục truyền động.
5 Theo mức độhoàn thiện
của hệthống phanh
ã Phanh thường.
ã Phanh trợlực.
ã Phanh có bộ điều hòa lực phanh (LSPV).
ã Phanh chống hãm cứng bánh xe (ABS).
6
- Phanh chân(phanh chính): Được dùng đểchủ động giảm tốc độcủa xe. Phanh
chân là phanh chính được dùng trong suốt quá trình xe chuyển động. Phanh chân có
thể được dẫn động bằng thuỷlực hoặc khí nén, nó thường sửdụng cơcấu phanh
dạng tang trống hoặc đĩa.
- Phanh tay (phanh phụ):Thường được dùng đểgiữxe ởmột vịtrí nhất định hoặc
dựtrữcho phanh chân khi phanh chân bịhỏng. Phanh tay thường được dẫn động
bằng cơkhí với cơcấu phanh dạng tang trống một sốtrường hợp dùng cơcấu phanh
đĩa.
- Phanh điều khiển tự động: Hệthống phanh này thường được trang bịtrên các
đoàn xe (xe kéo rơmooc) đểphanh các rơmooc khi nó bịtách ra vì một nguyên nhân
nào đó. Phanh điều khiển tự động thường hoạt động dưới tác dụng của lực quán tính
hoặc trọng lượng của rơmooc.
7
- Phanh tang trống: Lực phanh sinh ra ởcác bánh xe nhờsựma sát giữa bốphanh
(tấm ma sát) và trống phanh. Trong hệthống phanh tang trống thì bốphanh được cố
định còn trống phanh quay cùng bánh xe.
- Phanh đĩa: Trong hệthống phanh đĩa, lực phanh sinh ra ởcác bánh xe nhờlực ép
giữa các tấm ma sát vào đĩa phanh. Đểtạo ra được lực phanh thì các tấm ma sát
được gắn cố định trên một giá (calip) còn đĩa phanh quay cùng với các bánh xe.
- Phanh đai: Hệthống phanh này thường được trang bịtrên máy kéo, lực phanh
sinh ra nhờsựma sát giữa tấm ma sát (dạng đai) và một chi tiết quay nào đó.
- Phanh cơkhí: Hệthống phanh này được dẫn động bằng cơkhí. Lực phanh được
truyền từcơcấu điều khiển đến cơcấu phanh thông qua các đòn, khớp cơkhí. Hệ
thống phanh dẫn động bằng cơkhí thường là hệthống phanh tay.
- Phanh thuỷlực: Lực điều khiển phanh từbàn đạp phanh sẽtạo ra dầu phanh có
áp suất, thông qua các đường ống dầu có áp suất này sẽlàm cho cơcấu phanh hoạt
động tạo ra lực phanh. Hệthống phanh điều khiển bằng thuỷlực thường có ởphanh
chính.
- Phanh khí nén: Lực phanh sinh ra nhờáp suất khí nén tác dụng nên cơcấu phanh.
Phanh khí nén thường được trang bịcho các xe tải cỡnhỏhoặc trung bình, trong cả
phanh chính và phanh phụ.
- Phanh điện: Trong hệthống phanh điện, dẫn động phanh là điện từ. Khi tác động
lên cơcấu điều khiển phanh sẽtạo ra một lực điện từ đểphanh bánh xe.
- Phanh hãm bánh xe: Lực phanh được sinh ra nhờsựma sát trong cơcấu phanh
đặt ởbánh xe. Trong phanh hãm bánh xe cơcấu phanh thường dùng là dạng tang
trống hoặc đĩa, chúng được gắn cùng với moay ơcủa bánh xe.
- Phanh hãm trục truyền động: Cơcấu phanh của hệthống phanh hãm trục truyền
động được gắn ngay ở đầu ra của hộp sốtrên trục truyền động. Hệthống phanh này
thường dùng đểcho xe dừng hẳn lại hoặc đứng yên tại chỗtrên đường dốc.
- Phanh thường: Trong hệthống phanh thường, lực phanh tạo ra trên cơcấu phanh
đơn thuần được dẫn động bằng thuỷlực, khí nén hoặc cơkhí áp suất dầu do bàn
đạp phanh tạo ra điều khiển trực tiếp cơcấu phanh.
8
- Phanh trợlực: Hệthống phanh trợlực có dẫn động phanh loại liên hợp (thuỷlực-khí nén, thuỷlực- chân không). Với hệthống phanh trợlực người lái chỉcần một
tác đông nhẹlên cơcấu điều khiển cũng đảm bảo tạo đủáp suất tác dụng lên cơcấu
phanh.
- Phanh có bộ điều hoà lực phanh: Áp suất dẫn động phanh do bàn đạp tạo ra sẽ
được điều chỉnh sao cho phù hợp với tải trọng đặt lên cầu xe do đó lực phanh được
điều hòa tránh hiện tượng bó cứng bánh xe.
- Phanh chống hãm cứng bánh xe (ABS): Hệthống phanh chống bó cứng bánh xe
điều chỉnh cho các bánh xe khi phanh không xảy ra hiện tượng trượt lết, đảm bảo
hiệu quảphanh tối ưu, tính ổn định và khảnăng dẫn hướng của ôtô khi phanh.
1.1.3.Sơ đồcấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệthống phanh cơbản.
1.1.3.1. Hệthống phanh thuỷlực.
- Sơ đồcấu tạo:
Hệthống phanh thuỷlực có sơ đồcấu tạo nhưhình vẽ:
- Nguyên lý họat động:
Trong quá trình phanh người lái xe tác dụng lên bàn đạp phanh (1), qua cần
điều khiển làm dầu trong xy lanh chính (2) bị đẩy tới bộchia (3). Dầu có áp lực cao
H. 1- 1: Sơ đồcấu tạo hệthống phanh thủy lực.
1.Bàn đạp phanh; 2. Xy lanh chính; 3. Bộchia dầu; 4. Đường dẫn dầu;
5. Cơcấu phanh.
1
2
3
4
5
9
H. 1- 2: Cơcấu phanh tang trống.
1. Má phanh; 2. Chốt; 3. Cam; 4. Kẹp; 5,8. Guốc phanh;6. Lò xo trảvề;
7. Xylanh con.
từbộchia (3) thông qua các đường dẫn dầu (4) được đưa tới cơcấu phanh (5), tại
đây nhờáp lực cao của dầu tác dụng làm ép má phanh trong cơcấu phanh vào trống
phanh hoặc đĩa phanh thực hiện quá trình phanh.
Khi không phanh chỉcần nhảbàn đạp (1) nhờcơcấu trảvềtrong cơcấu
phanh (lò xo trảvề) mà dầu được ép hồi về, nhảmá phanh và kết thúc quá trình
phanh.
Trong hệthống phanh thủy lực thường sửdụng hai loại cơcấu phanh cơbản
là cơcấu phanh loại tang trống và cơcấu phanh loại đĩa phanh.
ã Cơcấu phanh tang trống:
Đây là loại cơcấu phanh sửdụng khá phổbiến trên ôtô. Cơcấu phanh tang
trống có cấu tạo nhưhình vẽ:
Khi phanh, dầu từxylanh chính qua ống dẫn đến xylanh bánh xe (7). Nhờáp
suất dầu cao tác dụng vào xylanh bánh xe đẩy hai má phanh (1) ra ôm chặt tang
trống đang quay cùng bánh xe thực hiện quá trình phanh. Khi thôi phanh do không
tác dụng vào bàn đạp phanh nên lò xo trảvề(6) sẽkéo má phanh ra, kết thúc quá
trình phanh.
ã Cơcấu phanh loại đĩa phanh.
Trong hệthống phanh thủy lực, cơcấu phanh đĩa thường được trang bịtrên hai


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Hải Triều- Hàn Trung Dũng- Đặng Tiến Hòa- Nông Văn Vìn (2001), Ô Tô-
Máy Kéo, NXB Khoa học và kỹthuật. HN.
2. Dương Văn Đức (2006), Ô Tô, NXB Xây dựng. HN.
3. ĐỗDũng (2004), Trang Bị Điện Và Điện TửTrên Ô Tô Hiện Đại, NXB
4. Nguyễn Tất Tiến- GVC. ĐỗXuân Kính (2004), Giáo Trình KỹThuật Sửa Chữa
Ô Tô, Máy Nổ, NXB Giáo Dục.
5. Nguyễn Thanh Trì- Châu Ngọc Thạch (2002), HệThống Thắng Trên Xe Ô Tô,
NXB Trẻ, tp. HCM.
6. Nguyễn Hữu Cẩn- DưQuốc Thịnh- Phạm Minh Thái- Nguyễn Văn Tài-
Lê ThịVàng (2005), Lý Thuyết Ô Tô Máy Kéo.NXB Khoa học và Kỹthuật, HN.
7. Nguyễn Hữu Cẩn (2004), Phanh Ô Tô CơSởKhoa Học Và Thành Tựu Mới,
NXB Khoa học và kỹthuật. HN.
8. Nguyễn Khắc Trai (2000), Cấu Tạo Gầm Xe Con,NXB Giao thông vận tải, tp.
HCM.
9. Nguyễn Oanh (2004), Khung Gầm BệÔ Tô,NXB Tổng hợp, tp. HCM.
10. Nguyễn Cung Thông (2000), KỹThuật Sửa Chữa Và Bảo Trì Xe Hơi,NXB Đà
Nẵng.
11. Phạm Quang Huy- Phạm Phương Hoa- Phùng ThịNguyệt (2005), Thiết KếCơ
Khí Trên Máy Tính- Lắp Ráp Mô Phỏng Với SolidWorks 2004, NXB Giao thông
vận tải.
12. Quang Long- Ánh Tuyết- Quang Huy (2005), Lập Trình Tương Tác Làm Mô
Hình Dạy Học Với Macromedia Flash Mx 2004, NXB Giao thông vận tải.
13. Võ Tấn Đông (2002) Hướng Dẫn SửDụng Xe Toyota, NXB Khoa học và Kỹ
thuật. HN.
104
14. Công Ty ÔTô Toyota Việt Nam (1998), Toyota Tài Liệu Đào Tạo Giai đoạn 3-
HệThống PhanhABS Và Điều Khiển Lực Kéo.
15. Jame D. Halderman (2001), Automotive Brake Systems, Upper Saddle River,
New Jersey Columbus, Ohio.
16. Mc Grauhill (2004), Automotive Excellence.
17. William H. Crouse- Donal L. Anglin (2004), Automotive Mechanics.
18. www.Auto.net.vn
19. www.Otoxemay.com.
20. www. Automotive101.com