CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH 1. Lịch sử hình thành hệ thống phanh Hình 1.1 Lịch sử hình thành hệ thống phanh Một thử nghiệm hệ thống phanh đã diễn ra vào năm 1902 trên một con đường không trải nhựa ở thành phố New York có tên gọi là Riverside Drive. Olds để kiểm tra hệ thống phanh mới so sánh với hệ thống phanh lốp trang bị trên xe kéo bốn ngựa và hệ thống phanh loại tang trống kín trang bị trên xe vận chuyển của tiểu bang Victoria. Đây là loại phanh tang trống hở bao gồm một đai phanh bằng thép không gỉ, bọc quanh tang trống lắp trên trục sau xe.
Khi đạp phanh sẽ kéo đai phanh thép kẹp sát vào tang trống. Việc thử nghiệm hệ thống phanh mới này tạo một ấn tượng lớn với các nhà sản xuất khác và năm 1903 phần lớn họ đã đồng ý sử dụng hệ thống phanh này. Năm 1904, hầu như tất cả các nhà sản xuất xe hơi đã chế tạo xe trang bị phanh tang trống hở trên mỗi bánh xe phía sau. Cùng lúc đó trong quá trình sử dụng hàng ngày, hệ thống phanh hở đã xuất hiện một số sai sót nghiêm trọng.
Ví dụ khi xe dừng trên dốc, không đạp phanh xe sẽ trôi đi sau vài giây. Một lái xe sẽ không đủ may mắn để dừng mà xe không bị trôi ngược lại. Vì lý do này, các xe phải trang bị thêm đòn chêm bánh. Hình ảnh thông thường lúc đó là thấy một hành khách hối hả ra ngoài xe xe với một khúc gỗ trong tay của mình để chặn bánh xe.
Có một nhược điểm nữa của phanh tang trống hở. Nó không có khả năng chắn bụi đất bắn vào, như vậy đai phanh và trống phanh bị hư hỏng rất nhanh. Tuổi thọ hệ thống phanh khoảng 200-300 dặm lúc đó đã được coi là bình thường. 1 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN HỮU TOÀN Những vấn đề bất lợi liên quan đến hệ thống phanh hở đã được khắc phục bằng loại phanh kín.
Khi guốc phanh còn giữ được áp lực, nó vẫn giữ trống phanh để giữ xe không bị trôi khi dừng trên dốc. Và, khi các bộ phận của phanh nằm bên trong trống phanh và được bảo vệ khỏi bụi đất, xe có thể đi hơn 1.000 dặm mới cần phải đại tu hệ thống phanh. Sử dụng phanh tang trống đã trở thành phổ biến ở Hoa Kỳ. Đĩa phanh được sử dụng nhiều hơn trên xe ô tô châu Âu trong thập niên 50, và khoảng 20 năm trước, vào năm 1973 các nhà sản xuất ở Mỹ bắt đầu sử dụng.
Nhiệm vụ và phân loại hệ thống phanh 1.Nhiệm vụ Nhiệm vụ của phanh (phanh đạp) là để giảm tốc độ của xe, để duy trì nó ở tốc độ không đổi (ví dụ trên đường dốc) và để dừng xe. Đây là hệ thống làm việc trong quá trình hoạt động bình thường của xe. Nó điều khiển một cách chính xác lực phanh tới tất cả bốn bánh xe. Phân loại hệ thống phanh * Theo mục đích sử dụng: - Hệ thống phanh chính - Hệ thống phanh phụ - Hệ thống phanh đỗ.
* Theo nguyên lý hoạt động: - Hệ thống phanh cơ khí - Hệ thống phanh có trợ lực - Hệ thống trợ lực phanh. * Theo cấu tạo: - Hệ thống phanh mạch đầu đơn - Hệ thống phanh mạch đầu kép. • Hệ thống phanh đỗ + Hệ thống phanh đỗ có thể được coi là chức năng phanh thứ ba. + Nó có nhiệm vụ duy trì chiếc xe trong trạng thái tĩnh, ngay cả trên mặt đường dốc và khi không có lái xe.
+ Về khía cạnh an toàn hệ thống đỗ phải có tính năng kết nối cơ khí liên tục giữa cơ cấu điều khiển và phanh bánh xe, ví dụ như liên kết thanh hoặc cáp. Phanh đỗ 2 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN HỮU TOÀN xuất phát từ vị trí ghế ngồi của lái xe, thông thường sử dụng phanh tay kiểu đòn bẩy hoặc bàn đạp. + Hệ thống phanh này được thiết kế nhằm đáp ứng yêu cầu phanh liên tục. Nó chỉ hoạt động trên một trục bánh xe.
• Hệ thống phanh cơ khí + Loại hệ thống này được trang bị trên xe ô tô du lịch và xe hai bánh. + Lực cơ khí tác động lên bàn đạp hay tay phanh được truyền đến các phanh thông qua một cơ cấu cơ khí (thanh liên kết hoặc cáp) hoặc hệ thống hỗ trợ thủy lực (xi- lanh chính, xi-lanh bánh xe). • Hệ thống phanh có trợ lực + Trợ lực hệ thống phanh được trang bị trên xe ô tô du lịch và xe thương mại hạng nhẹ. + Loại phanh này sử dụng một bộ tích lực phanh để bổ sung lực phanh cơ bằng năng lượng tạo ra bởi chân không hoặc áp suất thuỷ lực.
• Hệ thống phanh bổ trợ + Năng lượng cơ được sử dụng cho việc kiểm soát hệ thống phanh. Việc giảm tốc độ xe được tạo ra bởi một lực bên ngoài. Sơ đồ cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh 1. Sơ đồ cấu tạo chung Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo của hệ thống phanh 3 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN HỮU TOÀN - Một hệ thống phanh điển hình bao gồm phanh đĩa phía trước và phanh đĩa hoặc phanh trống ở phía sau, được nối với nhau bằng một hệ thống ống liên kết các cụm phanh tại mỗi bánh xe tới xilanh phanh chính.
- Các hệ thống khác được kết nối với hệ thống phanh bao gồm phanh đỗ, bộ trợ lực phanh và trong một số loại xe có thêm hệ thống Chống bó cứng phanh (Antilock Brake System - ABS) hoặc hệ thống Điều hòa lực phanh điện tử (Electronic Stability Program - ESP). - Trên một số mẫu xe khác cũng trang bị hệ thống Điều khiển cân bằng (Traction Control System - TCS) được kết hợp với hệ thống ABS và ESP trong hộp điều khiển thủy lực điện tử (HECU).Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh - Lực từ bàn đạp phanh ấn vào piston trong xylanh chính tạo ra áp suất thủy lực. - Áp suất này tác động lên các ống dẫn và tạo nên lực ép. - Việc truyền năng lượng thủy lực thường được thực hiện với tỷ số truyền.
- Các lực tác động lẫn nhau tương tự như các tiết diện của piston, có nghĩa là ở tiết diện càng lớn thì lực càng lớn. - Trái lại, quãng đường di chuyển của piston tỷ lệ nghịch với lực. - Phanh thủy lực có thể làm việc với áp suất cao lên đến khoảng 180bar. - Điều này dẫn đến các bộ phận thủy lực có kích thước nhỏ này không cần bảo dưỡng trong một thời gian dài vì dầu phanh hầu như không thể nén và khe hở không khí nhỏ, nên chỉ một lượng dầu nhỏ được chuyển động.
- Áp suất tăng nhanh và phanh đáp ứng một cách nhanh chóng. 4 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN HỮU TOÀN CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE KIA CERATO 2016 2. Giới thiệu xe Kia Cerato 2016 2.Giới thiệu Hình 2.1 Xe Kia Cerato 2016 - Vào tháng 7 năm 2016, Kia Việt Nam giới thiệu mẫu xe KIA CERATO mới đến với người dùng Việt Nam. Đây chính là bản nâng cấp facelift 2016 của chiếc K3 hiện tại và sẽ được bán ra với 3 phiên bản 1.
- Những thay đổi trên Cerato mới chủ yếu đến từ ngoại thất và nội thất trong khi trang bị và động cơ gần như không có nâng cấp nào. - Trên phiên bản 2016, Cerato/K3 được thiết kế lại khá nhiều ở đầu và đuôi xe cho cảm giác chắc chắn hơn, ấn tượng hơn: + Phần đầu được thiết kế lại hoàn toàn với lưới tản nhiệt mới, đèn pha mới và cản trước mới. + Lưới tản nhiệt trên Cerato 2016 mang hình dáng vuông vắn hơn, đèn pha cũng được thiết kế ăn nhập hơn với lưới tản nhiệt. + Ở phía sau, đuôi xe cũng được thiết kế lại nhưng chủ yếu nằm ở cụm đèn hậu, các chi tiết khác không có nhiều khác biệt so với K3.
5 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN HỮU TOÀN + Cụm đèn hậu vẫn mang hình dáng giọt nước nhưng bố cục bên trong được sắp xếp lại trông hài hòa hơn. + Hai đèn báo rẽ và đèn lùi giờ đây nằm ở mép dưới đèn hậu. - Về khả năng vận hành, Cerato 2016 có 3 chế độ lái Normal, Sport và Eco cho phép người lái tùy chỉnh theo từng điều kiện vận hành. + Trợ lực tay lái cũng có thể điều chỉnh với 3 chế độ Comfort, Normal và Sport.
+ Những trang bị nổi bật bao gồm 6 túi khí, hệ thống kiểm soát hành trình Cruise Control, gương chống chói, ghế chỉnh điện 10 hướng 2 vị trí nhớ và điều hòa tự động 2 vùng. - Về sức mạnh, Cerato 2016 vẫn có hai tùy chọn động cơ 1.0 giống như K3 trước đây.6 có công suất cực đại 128 mã lực, mô-men xoắn cực đại 157 Nm và có hai tùy chọn hộp số tay 6 cấp hoặc tự động 6 cấp.0 có công suất cực đại 159 mã lực và mô-men xoắn cực đại 194 Nm và sử dụng hộp số tự động 6 cấp. Các thông số khung gầm của xe Kia Cerato 2016 Bảng 2.1: Thông số khung gầm 1.0 AT Hệ thống treo Kiểu McPherson trước Hệ thống treo sau Thanh xoắn Phanh trước x sau Đĩa x Đĩa Cơ cấu lái Trợ lực điện Lốp xe 205/55R16 215/45R17 215/45R17 Mâm xe Mâm đúc hợp kim nhôm 2. Hệ thống phanh ABS trên xe Kia Cerato 2016 2.
Nhiệm vụ - yêu cầu – phân loại 2. Nhiệm vụ - Hệ thống ABS điều khiển áp suất dầu tác dụng lên các xy lanh bánh xe để ngăn không cho bánh xe bị bó cứng khi phanh trên đường trơn hay khi phanh gấp. - Đảm bảo tính ổn định dẫn hướng trong quá trình phanh, để xe có thể điều khiển được bình thường. 6 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN HỮU TOÀN 2.
Yêu cầu Một hệ thống ABS hoạt động tối ưu, đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng phanh của ôtô phải thỏa mãn đồng thời các yêu cầu sau: - Trước hết, ABS phải đáp ứng được các yêu cầu về an toàn liên quan đến động lực học phanh và chuyển động của ô tô. - Hệ thống phải làm việc ổn định và có khả năng thích ứng cao, điều khiển tốt trong suốt dải tốc độ của xe và ở bất kỳ loại đường nào (thay đổi từ đường bê tông khô có sự bám tốt đến đường đóng băng có sự bám kém). - Hệ thống phải khai thác một cách tối ưu khả năng phanh của các bánh xe trên đường, giữ tính ổn định điều khiển và giảm quãng đường phanh. Điều này không phụ thuộc vào việc phanh đột ngột hay phanh từ từ của người lái xe.