Khoa Cơ khí Động lực NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN VĂN NHƠN Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 1 Khoa Cơ khí Động lực MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Hệ thống phanh là một hệ thống quan trọng bởi hệ thống không chỉ quan trọng đối với ô tô trong quá trình điều khiển mà còn giữ an toàn cho người trên xe ,giường Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 2 Khoa Cơ khí Động lực như nó là linh hồn của câu nói ‘an toàn là bạn, tai nạn là thù’ muốn vậy hệ thống phanh phải có chất lượng trong suốt quá trình sử dụng xe vì vậy việc bảo dưỡng sửa chữa là cực kỳ cần thiết. Với đề tài “ Xây dựng quy trình bảo dưỡng , sửa chữa hệ thống phanh ABS có EBD và TRC “ mà chúng em được giao là đáp ứng được vấn đề trên . Với sự lỗ lực của nhóm cùng sự hướng dẫn của thầy giáo chúng em đã hoàn thành được đồ án này song do đây là hệ thống phanh hiện đại và do tài liệu còn hạn chế nên đồ án hoàn thành còn nhiều chỗ khiếm khuyết .Chúng em rất mong có sự đóng góp ý kiến quý báu của các thầy giáo để đồ án được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Nhơn người trực tiếp hướng dẫn cùng các thầy trong bộ môn ôtô, Khoa Cơ Khí Động Lực - Trường ĐHSPKT Hưng Yên đã giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hưng yên, ngày 12 tháng12 năm 2009 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 3 Khoa Cơ khí Động lực Làm đồ án giúp cho sinh viên không những tổng quát lại phần lý thuyết của mình mà còn dần tiếp cận với những vấn đề thực tiễn điều đó là rất cần thiết cho sinh viên và chúng em cũng như bao bạn sinh viên khác được giao đồ án là một cơ hội tốt để kiểm tra lại mình. Đề tài đồ án là “ Xây dựng quy trình bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống ABS có EBD và TRC ” có tính thực tế rất cao bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh là một công việc cần thiết giúp cho xe và người trên xe an toàn trong khi di chuyển . 1.2. Ý nghĩa của đề tài Với đề tài trang bị cho chúng em cả những kiến thức cơ bản về lý thuyết đến những kiến thức về thực hành để chúng em có thể làm được công việc bảo dưỡng sửa chữa với hệ thống phanh hiện đại này. 1.3. Mục tiêu của đề tài - Trình bày những kiến thức cơ bản về lý thuyết của hệ thống ABS có EBD và TRC. - Đưa ra được quy trình tháo lắp bảo dưỡng , sửa chữa hệ thống này. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 2.1. Đặt vấn đề. Cơ cấu phanh là cơ cấu an toàn chủ động của ô tô, dùng để giảm tốc độ hay dừng và đỗ ôtô trong những trường hợp cần thiết. Nó là một trong những cụm tổng thành chính và đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển ô tô trên đường. Chất lựơng của một cơ cấu phanh trên ô tô được đánh giá thông qua tính hiệu quả phanh (thể hiện qua các chỉ tiêu như quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, thời gian phanh và lực phanh), đồng thời đảm bảo tính ổn định chuyển động của ô tô khi phanh. Đây là vấn đề luôn được quan tâm và nghiên cứu của các nhà khoa học, các chuyên gia kỹ thuật trong ngành công nghiệp ôtô. Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 4 Khoa Cơ khí Động lực Nền công nghiệp ôtô đang ngày càng phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng nhanh, mật độ lưu thông trên đường ngày càng lớn. Các xe ngày càng được thiết kế với công suất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh hơn thì yêu cầu đặt ra với cơ cấu phanh cũng càng cao và nghiêm ngặt hơn. Một ô tô có cơ cấu phanh tốt, có độ tin cậy cao thì mới có khả năng phát huy hết công suất, xe mới có khả năng chạy ở tốc độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an toàn và hiệu quả vận chuyển của ô tô. Một vấn đề lớn và cũng là bài toán quan trọng cần phải giải quyết đối với hoạt động của cơ cấu phanh, đó là khi ô tô phanh gấp hay phanh trên các loại đường có hệ số bám thấp như đường trơn, đường đóng băng, tuyết thì dễ xảy ra hiện tượng sớm bị hãm cứng bánh xe, tức hiện tượng xe bị trựơt lết trên đường khi phanh. Khi đó quãng đường phanh sẽ kéo dài hơn, tức hiệu quả phanh thấp đi, đồng thời dẫn đến tình trạng mất ổn định hướng và khả năng điều khiển của ô tô. Nếu các bánh xe trước sớm bị bó cứng làm cho xe không thể chuyển hướng theo sự điều khiển được, nếu các bánh sau bị bó cứng, do sự khác nhau về hệ số bám giữa bánh trái và bánh phải với mặt đường nên làm đuôi xe bị lạng, xe bị trượt ngang của các bánh xe dễ dẫn đến các hiện tượng quay vòng thừa làm mất tính ổn định khi xe quay vòng. Để giải quyết bài toán về vấn đề hiệu quả và tính ổn định khi phanh này, phần lớn các ô tô hiện đại đều được trang bị. Cơ cấu cơ cấu chống hãm cứng bánh xe khi phanh, gọi là hệ thống:ABS có EBD và TRC trong đó ABS là chữ viết tắt của “ anti- lock brake system”, EBD là chữ viết tắt của “ electronic brake- force distribution”, TRC là chữ viết tắt của “traction control system” . Cơ cấu hoạt động chống hiện tượng bị hãm cứng của bánh xe bằng cách điều khiển thay đổi áp suất dầu tác dụng lên các cơ cấu phanh ở các bánh xe ngăn không cho nó bị hãm cứng khi phanh trên đường trơn hoặc khi phanh gấp, đảm bảo tính hiệu quả và tính ổn định của ô tô trong quá trình phanh. Ngày nay, ABS đã giữ vai trò quan trọng không thể thiếu trong các cơ cấu phanh hiên đại, đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc đối với phần lớn các nước trên thế giới. Ở thị trường Việt Nam, ngoài một phần lớn các xe nhập cũ đã qua sử dụng, một số loại xe được lắo ráp trong nướccũng trang bị cơ cấu này Để sử dụng và khai thác có hiệu quả tất cả các tính năng ưu việt của cơ cấu ABS nói riêng và của ô tô nói chung, việc thực hiện đề tài xây dựng quy trình kiểm tra, sửa chữa Hệ thống phanh ABS là hết sức quan trọng cần đặt lên hàng đầu. 2.2. Sơ lược về nội dung và các thiết bị, mô hình về hệ thống ABS ở nước ta trong thời gian qua. Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 5 Khoa Cơ khí Động lực Nhờ sự phát triển nhanh về khoa học kỹ thuật, trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về cơ cấu phanh ABS và đưa vào ứng dụng có hiệu quả, ngày càng cải tiến và tối ưu hoá quá trình điều khiển của cơ cấu. Theo đó nội dung chương trình và công nghệ chế tạo mô hình để phục vụ cho công tác giảng dạy cũng được làm rất tốt. Những kết quả mới, cơ cấu mới được đưa ra sử dụng bên ngoài cũng đều được đưa lên mô hình để giảng dạy. Các mô hình cơ cấu phanh ABS thường được chế tạo dựa trên các chi tiết thật của ô tô và có các dạng: Mô hình các cụm chi tiết rời, mô hình cắt các chi tiết, mô hình cấu tạo của cơ cấu và mô hình làm việc. Các mô hình làm việc của cơ cấu ABS do các công ty chuyên sản xuất thiết bị dạy học ở các nước sản xuất được thiết kế trên xa bàn và bố trí đầy đủ như một cơ cấu thật trên xe, có thể xem như một cơ cấu phanh trên xe thu nhỏ lại, giá thành của các mô hình như vậy là rất cao. CHƯƠNG 3 :CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CỤM CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG ABS CÓ EBD VÀ TRC 3.1. Giới thiệu chung. Cơ cấu ABS được thiết kế dựa trên cấu tạo của một cơ cấu phanh thường. Ngoài ra các cụm bộ phận chính của một cơ cấu phanh như cụm xy lanh chính, bầu trợ lực, cơ cấu phanh bánh xe, các van điều hoà lực phanh.Để thực hiện chức năng chống hãm Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 6 Khoa Cơ khí Động lực cứng bánh xe khi phanh, thì cơ cấu ABS cần trang bị thêm các bộ phận như : cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc cảm biến gia tốc ngang, hộp diều khiển điện tử (ECU), bộ chấp hành thuỷ lực cho cả EBD và TRC, bộ chẩn đoán, báo lỗi. Một cơ cấu ABS bao gồm 3 cụm bộ phận chính : - Cụm tín hiệu vào gồm các cảm biến tốc độ bánh xe, công tắc báo phanh, …có nhiệm vụ gửi thông tin tốc độ bánh xe, tín hiệu phanh về hộp điều khiển điện tử (ECU), dưới dạng tín hiệu điện. - Hộp điều khiển điện tử (ECU) có chức năng nhận và xử lý các tín hiệu vào, đưa tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực, điều khiển quá trình phanh chống bó cứng bánh xe. - Bộ phận chấp hành gồm có bộ điều khiển thuỷ lực cho cả EBD và TRC, bộ phận hiển thị đèn báo phanh ABS, EBD, TRC, bộ phận kiểm tra, chẩn đoán. Trong đó : + Bộ điều khiển thuỷ lực nhận tín hiệu điều khiển từ ECU thực hiện quá trình phân phối áp suất dầu đến các cơ cấu phanh bánh xe. + Bộ phận hiển thị đèn báo phanh và bộ phận kiểm tra chẩn đoán có chức năng báo cho người lái xe biết khi cơ cấu ABS gặp sự cố, dưới dạng các xung điện hoặc là tín hiệu nhấp nháy của đèn báo. Trên các xe đời mới hiện nay, thường ECU được lắp tích hợp chung,thành một cụm với bộ điều khiển thủy lực. Điều này giúp giảm xác suất hư hỏng về đường dây điện và dễ kiểm tra sửa chữa. Hình 1: Sơ đồ khối các cụm chức năng của hệ thống ABS. Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 7 Khoa Cơ khí Động lực Hình 2: Sơ đồ điều khiển hệ thống phanh thường. 1: Bàn đạp phanh. 4: Ống dẫn dầu. 2: Bình đựng dầu. 5, 6: Má phanh. 3: Xylanh chính Hình 3: Sơ đồ điều khiển của hệ thống ABS. Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 8 Khoa Cơ khí Động lực Nguyên tắc điều khiển cơ bản của cơ cấu ABS như sau: - Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của các bánh xe và gửi tín hiệu về ECU dưới dạng các xung điện áp xoay chiều. - ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ xe và sự thay đổi tốc độ bánh xe, xác định mức trượt dựa trên tốc độ các bánh xe. - Khi phanh gấp hay phanh trên những đường ướt, trơn trượt có hệ số bám thấp, ECU điều khiển bộ chấp hành thuỷ lực cung cấp áp suất dầu tối ưu cho mỗi xy lanh phanh bánh xe theo các chế độ tăng áp, giữ áp hay giảm áp để duy trì độ trượt nằm trong giới hạn tốt nhất, tránh bị hãm cứng bánh xe khi phanh. EBD EBD là chữ viết tắt “Electronic brake-force distribution” phân bố lực phanh bằng điện tử có chức năng là phân phối lực phanh giữa các bánh xe trước và sau và các bánh bên phải và bên trái một cách phù hợp với trạng thái của xe bằng bộ điều khiển phanh ABS bằng thủy lực .Trong khi phanh để quay vòng , nó cũng điều khiển các lực phanh của bánh xe bên phải và bên trái giúp duy trì sự ổn định của xe TRC Khi chuyển động trên đường đôi khi bàn đạp ga bị ấn quá nhiều hoặc tăng tốc trên bề mặt trơn trượt ……tạo ra mô mem dư thừa làm cho các bánh xe chuyển động quay trượt khiến xe bị mất khả năng chuyển bánh tăng tốc và khả năng điều khiển lái . Việc điều khiển áp suất thủy lực của phanh bánh dẫn động và điều chỉnh công suất của động cơ bằng cách giảm nhiên liệu xẽ hạ thấp lực dẫn động khi nhẫn bàn đạp ga . Như vậy TRC có tác dụng đảm bảo khả năng chuyển bánh , tăng tốc và điều khiển lái. 3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm viêc của các cụm chi tiết và cả hệ thống ABS có EBD và TRC 3.2.1. Cảm biến tốc độ bánh xe. Cảm biến tốc độ bánh xe dùng để đo vận tốc góc của bánh xe và gửi về ECU dưới dạng các tín hiệu điện. Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 9 Khoa Cơ khí Động lực Hình 4: Vị trí lắp cảm biến. Hình 5: Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ. Tuỳ theo cách điều khiển khác nhau, các cảm biến tốc độ bánh xe thường được gắn ở mỗi bánh xe để đo riêng rẽ từng bánh hoặc được gắn ở vỏ bọc của cầu chủ động, đo tốc độ trung bình của hai bánh xe dựa vào tốc độ của bánh răng vành chậu. Ở bánh xe, cảm biến tốc độ được gắn cố định trên các giá đỡ của các bánh xe, vành răng cảm biến được gắn trên đầu ngoài của bán trục hay trên cụm moay ơ bánh xe, đối diện và cách cảm biến tốc độ một khe hở nhất định gọi là khe hở từ. Cảm biến tốc độ bánh xe có hai loại : Cảm biến điện từ và cảm biến HALL. Trong đó loại cảm biến điện từ được sử dụng phổ biến hơn. 3.2.1.1 Cấu tạo: Gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây quấn quanh lõi từ, hai đầu cuộn dây được nối với ECU (hình 5) 3.2.1.2 Nguyên lý làm việc. Khi bánh xe quay, vành răng quay theo, khe hở A giữa hai đầu lõi từ và vành răng thay đổi, từ thông biến thiên làm xuất hiện trong cuộn dây một sức điện động xoay chiều dạng hình sin có biên độ và tần số thay đổi tỉ lệ theo tốc độ góc của bánh xe(hình 6). Tín hiệu này liên tục được gửi về ECU. Tuỳ theo cấu tạo của cảm biến, Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 10 [...]... và giảm tốc từ tín hiệu ở mỗi cảm biến tốc độ bánh xe gửi về Nếu bánh trước quay với tốc độ lớn hơn so với tốc độ của xe thì hệ thống TCS bắt đầu hoạt động Bộ điều khiển trung tâm ABS sẽ cho van này hoạt động ở trạng thái đóng cắt dòng dầu giữa xylanh phanh chính và xylanh phanh bánh xe của phanh trước, dầu phanh được đưa tới xylanh phanh bánh xe của bánh trước qua van HSV(hydarulic Shuttle Valve)... phanh gấp) - ABS hoạt động ngay trước Bộ điều hành Hỏng khi dừng trong quá trình phanh ABS bình thường ECU Hỏng 71, 72, 73, 74 71, 72, 73, 74 răng 75, 76, 77, 78 - - Chân phanh rung không bình thường trong khi ABS hoạt động ABS hoạt động khó Công tắc đèn Hở hay ngắn phanh mạch Công tắc phanh Hở hay ngắn tay mạch Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 33 Khoa Cơ khí Động lực 4.1.4 Bảng mã chẩn đoán về hệ. .. bánh xe Dầu phanh không vào được bơm bởi van một chiều số 1 gắn trong mạch bơm Khi nhả chân phanh, dầu hồi từ xylanh bánh xe về xylanh chính qua cửa C đến cửa A và van một chiều số 3 trong van điện 3 vị trí Hình 15: Chế độ phanh thường (ABS không hoạt động) Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 19 Khoa Cơ khí Động lực b Khi phanh gấp (ABS hoạt động) Nếu có bất kỳ bánh xe nào có xu hướng bị bó cứng khi phanh. .. bơm Thêm vào đó bộ điều khiển trung tâm ABS sẽ đưa tín hiệu đến bộ điều khiển trung tâm động cơ để thực hiện giảm momem động cơ Sau khi bật khóa điện sẽ chẩn đoán lỗi hệ thống , nếu lỗi hệ thống được phát hiện bộ điều khiển trung tâm ABS sẽ báo cho người lái là hệ thống bị lỗi thông qua đèn báo của TCS • Van HS(hydraulic shuttle) Hình 21 : sơ đồ van HS Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 24 Khoa Cơ... tốc khi xe chạy 3.3.3 Chức năng chẩn đoán Nếu có hư hỏng xảy ra trong bất cứ hệ thống tín hiệu nào, đèn báo ABS trên bảng đồng hồ sẽ bật sáng để báo cho lái xe biết hư hỏng đã xảy ra, ECU cũng sẽ lưu mã chẩn đoán của bất kỳ hư hỏng nào (hình 28) Hình 29: Đèn báo ABS • Mạch đèn báo của hệ thống điều khiển lực kéo Hình 30: Đèn báo của TRC hayTCS của hãng Kia Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 29 Khoa... trượt - Bộ chấp hành phanh - Cảm biến tốc độ xe - Cảm biến giảm tốc xe - Công tắc đèn phanh chân - Đồng hồ táp lô - Cảm biến góc xoay vô lăng - Cảm biến gia tốc ngang Ví dụ về hệ thống điều khiển lưc kéo của hãng Kia TCS là viết tắt của ’traction control system’ hệ thống điều khiển lực kéo , hệ thống này điều chỉnh lực kéo của bánh xe bằng motor bơm Bộ điều khiển trung tâm ABS tính toán tốc độ xe sự tăng... tích áp chứa dầu hồi về từ xylanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm áp suất dầu ở xylanh phanh bánh xe 3.2.5.2 Nguyên lý hoạt động Sơ đồ (hình14) thể hiện sự hoạt động của một bộ chấp hành thuỷ lực loại 4 van điện 3 vị trí Hai van điện điều khiển độc lập hai bánh trước trong khi hai van còn lại điều khiển đồng thời hai bánh sau Vì vậy cơ cấu này gọi là ABS 3 kênh Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 18... lực phanh Hình 31:Đèn báo của bộ phân phối lực phanh EBD của hãng Kia 3.3.4 Chức năng an toàn Khi có hư hỏng trong cơ cấu truyền tín hiệu đến ECU, dòng điện từ ECU đến bộ chấp hành thuỷ lực bị ngắt Kết quả là hệ thống phanh làm việc giống như ABS không hoạt động, do đó đảm bảo được chức năng phanh thường, tránh các ứng xử không đúng của cơ cấu CHƯƠNG 4 HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC CỦA CƠ HỆ THỐNG PHANH. .. là các van địên từ hoặc động cơ nên trước khi sửa chữa ABS thì trước tiên phải xác định xem hư hỏng là trong ABS hay trong cơ cấu phanh Về cơ bản, do cơ cấu ABS trang bị chức năng dự phòng, nếu hư hỏng xảy ra trong ABS, ECU dừng hoạt động của ABS ngay lập tức và chuyển sang cơ cấu phanh thông thường Do ABS có chức năng chẩn đoán, đèn báo ABS bật sáng để báo cho người lái biết khi có hư hỏng xảy ra Nên... không 2 Chỉ có một phanh hoạt động hay bó phanh - Kiểm tra má phanh mòn không đều hay tiếp xúc không đều - Kiểm tra xem xylanh phanh chính có hỏng không Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 31 Khoa Cơ khí Động lực - Kiểm tra xy lanh bánh xe có hỏng không - Kiểm tra sự điều chỉnh hay hồi vị kém của phanh tay - Kiểm tra xem van điều hoà lực phanh có hỏng không 3 Chân phanh rung (khi ABS không hoạt động) . của hệ thống ABS. Đồ án môn học - Sửa chữa ôtô Trang 7 Khoa Cơ khí Động lực Hình 2: Sơ đồ điều khiển hệ thống phanh thường. 1: Bàn đạp phanh. 4: Ống dẫn dầu. 2: Bình đựng dầu. 5, 6: Má phanh. 3:. vậy hệ thống phanh phải có chất lượng trong suốt quá trình sử dụng xe vì vậy việc bảo dưỡng sửa chữa là cực kỳ cần thiết. Với đề tài “ Xây dựng quy trình bảo dưỡng , sửa chữa hệ thống phanh ABS. với hệ thống phanh hiện đại này. 1.3. Mục tiêu của đề tài - Trình bày những kiến thức cơ bản về lý thuyết của hệ thống ABS có EBD và TRC. - Đưa ra được quy trình tháo lắp bảo dưỡng , sửa chữa hệ