Đồ án: Khảo sát và tính toán hệ thống phanh ABS trên xe Ford Focus 2.0L TDCi

Đồ án hệ thống phanh ABS xe Ford Focus 2.0L TDCi. Phân tích chi tiết nguyên lý, kết cấu, tính toán kiểm nghiệm. Tải miễn phí kèm file CAD.

• Chuyên ngành: Cơ khí động lực
• Đề tài: KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CÓ ABS TRÊN XE FORD FOCUS 2.0L TDCi
• Loại tài liệu: Graduation project

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Hệ Thống Phanh ABS Ford Focus 2

Hệ thống phanh ABS trên Ford Focus 2.0L TDCI là một hệ thống phanh dẫn động thủy lực hiện đại, được thiết kế để đảm bảo an toàn tối đa khi vận hành xe. Hệ thống phanh ABS (Anti-lock Braking System) giúp ngăn chặn bánh xe bị khóa cứng khi phanh gấp, từ đó duy trì độ bám đường và khả năng điều khiển xe. Đây là tính năng quan trọng trong các tình huống khẩn cấp, giúp giảm quãng đường phanh và tăng hiệu quả an toàn cho người lái. Hệ thống phanh trên Ford Focus 2 kết hợp giữa công nghệ truyền thống và các cảm biến hiện đại, tạo nên một giải pháp phanh toàn diện. Việc hiểu rõ cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống này là cần thiết để đảm bảo bảo dưỡng và sửa chữa đúng cách.

1.1. Công Dụng Và Ý Nghĩa Của Hệ Thống Phanh ABS

Hệ thống phanh ABS trên Ford Focus 2.0L TDCI có công dụng chính là giảm tốc độ xe từ vận tốc cao xuống tốc độ cần thiết hoặc dừng hoàn toàn. Ngoài ra, hệ thống còn giữ cho xe đứng yên trên các mặt đường dốc. Chức năng chống khóa bánh của ABS đặc biệt quan trọng, giúp tài xế duy trì khả năng điều khiển xe ngay cả khi phanh gấp, giảm thiểu nguy hiểm tai nạn giao thông.

1.2. Yêu Cầu Kỹ Thuật Của Hệ Thống Phanh

Hệ thống phanh phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt: hoạt động bền vững và tin cậy, có hiệu quả phanh cao trong trường hợp khẩn cấp, phanh êm dịu trong điều kiện bình thường. Hệ thống ABS Ford Focus cần đảm bảo hoạt động ổn định ở mọi chế độ, từ phanh nhẹ đến phanh tối đa, và phải hoạt động chính xác trong các điều kiện khí hậu khác nhau.

II. Cấu Trúc Và Nguyên Lý Hoạt Động Hệ Thống Phanh

Hệ thống phanh Ford Focus 2.0L TDCI được cấu tạo từ nhiều bộ phận chính hoạt động liên kết với nhau. Bộ phận chính bao gồm trợ lực phanh, phanh trước kiểu dải, phanh sau kiểu trống-guốc, và bộ điều khiển ABS. Dẫn động thủy lực là phương thức truyền lực từ bàn đạp phanh đến các cơ cấu phanh tại bánh xe. Khi tài xế nhấn bàn đạp, lực được truyền qua chất lỏng phanh (dầu phanh) đến các xi lanh bánh và cơ cấu phanh. Cảm biến tốc độ bánh xe liên tục giám sát vận tốc của mỗi bánh, gửi thông tin tới bộ điều khiển ABS để kích hoạt hệ thống ngăn chặn khóa bánh khi cần thiết.

2.1. Sơ Đồ Hệ Thống Phanh Ford Focus 2

Sơ đồ hệ thống phanh gồm bàn đạp phanh, trợ lực phanh thủy lực, bơm chính phanh, bộ điều khiển ABS, các ống dẫn phanh, và cơ cấu phanh tại bánh. Cảm biến ABS được lắp tại mỗi bánh xe để phát hiện sự quay của bánh. Sơ đồ này cho phép phanh hiệu quả và an toàn trong mọi điều kiện vận hành.

2.2. Nguyên Lý Hoạt Động Hệ Thống ABS

Khi phanh thường, hệ thống ABS không can thiệp, hoạt động như phanh thủy lực bình thường. Khi phanh khẩn cấp và phát hiện bánh sắp khóa, bộ điều khiển ABS tự động điều chỉnh áp suất dầu phanh, giảm áp lực một cách nhịp nhàng để ngăn chặn bánh bị khóa, cho phép bánh tiếp tục quay và xe duy trì khả năng lái.

III. Tính Toán Và Kiểm Nghiệm Hiệu Suất Phanh

Quá trình tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh Ford Focus 2.0L TDCI bao gồm các bước xác định mômen phanh yêu cầu và so sánh với mômen phanh thực tế có thể tạo ra. Gia tốc chậm dần, thời gian phanh, và quãng đường phanh là các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá hiệu quả. Lực tác dụng lên bàn đạp được đo đạc và so sánh với hành trình bàn đạp để xây dựng đường đặc tính phanh. Đối với phanh trước, cần tính toán mômen phanh dựa trên diện tích ma sát và hệ số ma sát của vật liệu má phanh. Tương tự, phanh sau được tính toán riêng để đảm bảo cân bằng lực phanh giữa hai trục. Kết quả tính toán này giúp xác định xem hệ thống phanh có đáp ứng tiêu chuẩn an toàn hay không.

3.1. Xác Định Mômen Phanh Yêu Cầu

Mômen phanh yêu cầu được tính dựa trên khối lượng xe, hệ số ma sát đường, và gia tốc chậm dần mong muốn. Đối với phanh trước và phanh sau, mômen được phân bổ theo tỷ lệ nhất định để đảm bảo phanh cân bằng. Công thức tính toán mômen phanh phụ thuộc vào áp suất dầu phanh và diện tích xa piston trong xi lanh bánh.

3.2. Chỉ Tiêu Hiệu Suất Phanh Ford Focus

Gia tốc chậm dần là tỷ lệ thay đổi vận tốc trên thời gian phanh, thường được tính bằng m/s². Quãng đường phanh là khoảng cách xe di chuyển từ lúc nhấn bàn đạp đến khi xe dừng hoàn toàn. Thời gian phanh là khoảng thời gian từ khi bắt đầu phanh đến khi xe dừng. Các chỉ tiêu này được so sánh với tiêu chuẩn kỹ thuật để đánh giá chất lượng hệ thống phanh.

IV. Bảo Dưỡng Sửa Chữa Và Kiểm Tra Hệ Thống Phanh ABS

Bảo dưỡng hệ thống phanh Ford Focus 2.0L TDCI là công việc cần thiết để đảm bảo xe luôn trong tình trạng an toàn. Các công việc bảo dưỡng định kỳ bao gồm kiểm tra độ dày má phanh, kiểm tra dầu phanh, và kiểm tra các ống dẫn dầu. Sửa chữa hư hỏng có thể liên quan đến thay thế má phanh, sửa chữa xi lanh bánh, hoặc thay thế bộ điều khiển ABS nếu cần. Kiểm tra tổng hợp khi xe đứng yên bao gồm kiểm tra áp suất dầu phanh, kiểm tra hành trình bàn đạp, và kiểm tra độ dày má. Kiểm tra khi xe chạy giúp xác định hiệu quả phanh thực tế. Kiểm tra hệ thống ABS sử dụng thiết bị chẩn đoán để phát hiện các lỗi cảm biến hoặc bộ điều khiển.

4.1. Công Việc Bảo Dưỡng Định Kỳ

Bảo dưỡng hệ thống phanh cần được thực hiện theo chu kỳ định kỳ. Kiểm tra dầu phanh mỗi tháng để đảm bảo mức độ đủ, thay thế dầu phanh theo khuyến cáo nhà sản xuất (thường 2 năm). Kiểm tra má phanh hàng tháng, thay thế khi độ dày còn 3-5mm. Kiểm tra ống dẫn dầu vì nứt hoặc rò rỉ. Làm sạch cảm biến ABS để duy trì hoạt động chính xác.

4.2. Kiểm Tra Và Chẩn Đoán Hỏng Hóc

Kiểm tra hệ thống phanh bao gồm kiểm tra độ cứng bàn đạp, không có rò rỉ dầu, và bàn đạp trở lại bình thường sau khi nhả. Kiểm tra ABS sử dụng thiết bị chẩn đoán để đọc mã lỗi từ bộ điều khiển. Kiểm tra cảm biến tốc độ bằng vôn kế để đảm bảo hoạt động đúng. Các hỏng hóc thường gặp bao gồm cảm biến bẩn, rò rỉ dầu, và ma sát má phanh không đều.

Trích đoạn nội dung tài liệu

KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CÓ ABS TRÊN XE FORD FOCUS 2.0L TDCi MỤC LỤC 1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ. Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống phanh.1 Loại phanh trống – guốc .3 Loại phanh dải .3 Dẫn động phanh .1 Dẫn động thủy lực.2 Dẫn động khí nén .3 Phanh dừng và phanh phụ .4 Giới thiệu về hệ thống ABS sử dụng trên ô tô.1 Chức năng, nhiệm vụ.

Nguyên lý làm việc. GIỚI THIỆU VỀ CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE FORD FOCUS 2. Sơ đồ tổng thể xe. Giới thiệu chung về động cơ lắp trên xe Focus 2.

Các hệ thống khác trên xe Focus 2. Các thông số kỹ thuật chính của xe Ford Focus 2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH CÓ ABS TRÊN XE FOCUS 2. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động hệ thống phanh xe Focus 2.

Sơ đồ hệ thống phanh. Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh. Kết cấu các bộ phận chính của hệ thống phanh. Dẫn động phanh.

Trợ lực phanh. Nguyên lý hoạt động hệ thống ABS trên xe Focus 2. Khi không phanh. Khi phanh thường (ABS chưa làm việc) .43 Trang 1 KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CÓ ABS TRÊN XE FORD FOCUS 2.

Khi phanh khẩn cấp (ABS hoạt động). TÍNH TOÁN VÀ KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH. Xác định mômen phanh yêu cầu. Ðối với cơ cấu phanh trước.

Ðối với cơ cấu phanh sau. Xác định mômen phanh mà các cơ cấu phanh có thể sinh ra. Đối với cơ cấu phanh trước. Đối với cơ cấu phanh sau.

Xây dựng đường đặc tính phanh. Lực tác dụng lên bàn đạp. Hành trình bàn đạp. Tính toán các chỉ tiêu phanh.

Gia tốc chậm dần khi phanh. Thời gian phanh. Quãng đường phanh. NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC.

Những công việc bảo dưỡng cần thiết. Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết các bộ phận chính. Kiểm tra hệ thống phanh xe Ford Focus 2. Kiểm tra tổng hợp khi xe đứng.

Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy. Kiểm tra hệ thống ABS. Kiểm tra hệ thống chẩn đoán. Kiểm tra bộ chấp hành.

Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe.73 Trang 2 KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CÓ ABS TRÊN XE FORD FOCUS 2. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI. Ngày nay, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng cho hành khách và hàng hoá đối với các ngành kinh tế nước nhà, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Ở nước ta, số lượng ô tô tư nhân, đặc biệt ô tô du lịch đang gia tăng về số lượng cùng với sự tăng trưởng kinh tế của đất nước, mật độ ô tô lưu thông ngày càng nhiều.

Song song với sự gia tăng số lượng ô tô thì số vụ tai nạn giao thông đường bộ do ô tô gây ra cũng tăng với những con số báo động. Trong các nguyên nhân gây ra tai nạn giao thông đường bộ do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật thì nguyên nhân do mất an toàn hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn. Hiện nay, hệ thống phanh trang bị trên ô tô ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ. Đối sinh viên ngành cơ khí động lực em nhận thấy nghiên cứu, khảo sát và tính toán hệ thống phanh là việc rất bổ ích cho kiến thức sau này.

Nhằm đi sâu tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, các đặc tính làm việc của hệ thống phanh. Từ đó, đề ra những phương án thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính năng ổn định và tính năng dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ô tô. Với mục đích đó, em chọn đề tài "KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CÓ ABS TRÊN XE FORD FOCUS 2. Hệ thống phanh xe FORD FOCUS 2.0L TDCi là hệ thống phanh dẫn động thủy lực có sử dụng ABS.

Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề tìm hiểu kết cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh, ngoài ra em còn tìm hiểu về các nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục các hư hỏng. Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung nhất để giúp người sử dụng tự tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, cũng như cách khắc phục các hỏng hóc nhằm sử dụng và bảo dưởng hệ thống phanh một cách tốt nhất để đảm bảo an toàn cho người và tài sản. Trang 3 KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CÓ ABS TRÊN XE FORD FOCUS 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ.

Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống phanh.1 Công dụng: 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 giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt đường dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang. Với công dụng như vậy hệ thống phanh là hệ thống đặc biệt quan trọng. Nó đảm bảo cho ô tô máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc. Nhờ đó mới có khả năng phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và khả năng vận chuyển của ô tô.2 Yêu cầu: * 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. - Ðảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô và máy kéo khi phanh.

- Không có hiện tượng tự siết phanh khi 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. - Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng trên bàn đạp hay đòn điều khiển phải nhỏ.

* Ðể có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng có tối thiểu ba loại phanh là : - Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, sử dụng thường xuyên ở tất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điền khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là phanh chân. - Phanh dự trữ: Dùng để phanh trong trường hợp phanh chính bị hỏng. - Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ xe đứng yên tại chỗ khi Trang 4 KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CÓ ABS TRÊN XE FORD FOCUS 2.0L TDCi dừng xe hoặc khi không làm việc và thường được điều khiển bằng tay nên gọi là phanh tay. - Phanh chậm dần : Trên các ô tô - máy kéo tải trọng lớn như xe tải có trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách có trọng lượng toàn lớn hơn 5 tấn hoặc xe làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải có phanh thứ tư là phanh chậm dần.

Phanh chậm dần được dùng để phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô và máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc hoặc là để giảm dần tốc độ của ô tô và máy kéo trước khi dừng hẳn. Các loại phanh dừng trên có thể có bộ phận chung và kiêm nghiệm chức năng của nhau. Nhưng phải có ít nhất là hai bộ điều khiển và dẫn động độc lập. * Ðể có hiệu quả phanh cao thì phải yêu cầu: - Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.

- Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh. - Trong trường hợp cần thiết, có thể dùng bộ phận trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng lượng toàn bộ lớn. * Ðể quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác điều khiển được đúng cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cơ cấu đảm bảo tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe, đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh. * Ðể đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô - máy kéo khi phanh, sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện sau : - Lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng.

- Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% giá trị lực phanh lớn nhất. - Không xảy ra hiện tượng tự khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì khi phanh: Các bánh xe trước trượt trước thì xe sẽ bị trượt ngang, mất tính điều khiển.

Các bánh xe sau trượt trước xe sẽ bị quay đầu, mất tính ổn định. Ngoài ra các bánh xe bị trượt sẽ gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám. Ðể đảm bảo các yêu cầu này, trên các xe hiện đại, người ta dùng các bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking System - ABS ). Trang 5 KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CÓ ABS TRÊN XE FORD FOCUS 2.0L TDCi Yêu cầu về điều khiển nhẹ nhàng và thuận tiện được đánh giá bằng lực lớn nhất cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển và hành trình tương ứng của chúng.3 Phân loại: Hệ thống phanh gồm các cơ cấu để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trục nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh.

- Tùy theo tính chất điều khiển mà chia ra : Phanh chân và phanh tay. - Tùy theo cách bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực mà chia ra : Phanh bánh xe và phanh truyền lực. - Theo bộ phận tiến hành phanh, cơ cấu phanh còn chia ra : Phanh đĩa: theo số lượng đĩa còn chia ra loại 1 đĩa và loại nhiều đĩa.