Tài liệu Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh abs trên xe toyota corolla altis 20

Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo theo mọi hoạt động ừong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người. Do đó song song với sự phát triển của mọi ngành nghề thì công nghệ ôtô cũng có sự thay đổi khá lớn. Nhu cầu của con người dần dần được đáp ứng về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, ... trong đó vấn đề an toàn được đặt lên hang đầu. ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đã đạt được, các nhà sản xuất bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh ABS YỚi những tính năng ưu việt: chống bó cứng bánh xe khi phanh, ổn định hướng, ... nhằm hạn chế những tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra. Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0". Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên ừong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Việt cùng các thầy cô giáo ừong bộ môn cùng các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này. Đà nẵng, ngày.........tháng........ năm 2010 Sinh viên thực hiện PHAN TRỌNG TUẤN 1 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 1. Mục đích, ý nghĩa đề tài. Hiện nay ô tô ừở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và vận chuyển hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã ừở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Ở nước ta, số người sử dụng ô tô ngày càng nhiều cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, giao thông vận tải, cho nên mật độ ô tô lưu thông ừên đường ngày càng cao dẫn đến tai nạn giao thông ngày càng nhiều. Do đó để đảm bảo tính an toàn yấn đề tai nạn giao thông là một trong những hướng giải quyết cần thiết nhất, luôn được quan tâm của các nhà thiết kế và chế tạo ôtô mà hệ thống phanh đóng vai trò rất quan ừọng. Phanh sử dụng ABS là một ừong hai công nghệ bổ sung cho hệ thống phanh hữu dụng nhất của ngành công nghiệp ôtô thời gian gần đây. Yai trò chủ yếu của ABS là giúp tài xế duy trì khả năng kiểm soát xe trong những tình huống phanh gấp, giữ cho các bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh ngặt. Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn nguy hiểm nhờ điểu khiển quá trình phanh một cách tối ưu. Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh 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 với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. Đó là lý do em chọn đề tài “KHẢO SÁT YÀ TÍNH TOÁN KIÉM TRA HỆ THỐNH PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0”. Đe giải quyết vấn đề này thì trước hết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kết cấu các chi tiết, bộ phận ừong hệ thống phanh. Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhàm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả chuyển động của ô tô. Hệ thống phanh xe TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0 là hệ thống phanh dẫn động thủy lực sử dụng ABS, hiện nay đang sử dụng rộng rải cho các đời xe hiện nay. 2 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 2. Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh trên xe ô tô. 2.1. Công dụng. Hệ thống phanh dùng để: - Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho dến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó. - Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang. Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một 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 ô tô máy kéo mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe máy. 2.2. 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 yà hàng hóa. - Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế. - Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ôtô máy kéo khi phanh. - Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng. - Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn dịnh trong mọi điều kiện sử dụng. - Có khả năng thoát nhiệt tốt. - Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ. Đe 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 phải có tối thiểu ba loại phanh: 3 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 - Phanh làm việc: phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn được gọi là phanh chân. - Phanh dự trữ: dùng phanh ô tô máy kéo khi phanh chính hỏng. - Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn nên còn được gọi là phanh tay. - Phanh chậm dần: trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như: xe tải, trọng lượng toàn bộ lớn hom 12 tấn; xe khách, trọng lượng lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải có loại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để: + Phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc. + Để giảm dần tốc độ ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn. Các loại phanh ừên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của nhau nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận là điều khiển yà dẫn động độc lập. Ngoài ra còn để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bình thường. Đe có hiệu quả phanh cao: - Dan động phanh phải có độ nhạy lớn. - Phân phối mômen phanh ừên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh. Muốn vậy lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng. - Trong trường hợp càn thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối YỚi các xe có trọng lượng lớn. Đe đảnh giả hiệu quả phanh người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính: gia tốc chậm dần và quãng đường phanh.Ngoàỉ ra cũng có thể sử dụng các chỉ tiêu khác, như: lực phanh hay thời gian phanh. Cắc chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng hiệp hội qui định riêng dựa vào nhiều yếu tố, như: nguồn gốc và chủng loại các ô tô 4 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bị kiểm tra... Khi phanh bằng phanh dữ trữ hoặc bằng các hệ thống khác thực hiện chức năng của nó, gia tốc chậm dần cần phải đạt 3m/s2 đối với ô tô khách và 2,8m/s2 đối với ô tô tải. Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lực phanh thực tế mà các cơ cấu phanh của nó tạo ra. Khi thử (theo cả hai chiều: đầu xe hướng xuống dốc và ngược lại) phanh dừng phải giữ được ô tô máy kéo chở đầy tải và động cơ tách khỏi hệ thống truyền lực, đứng yên trên mặt dốc có độ nghiêng không nhỏ hơn 25%. Hệ thống phanh chậm dần phải đảm bảo cho ô tô máy kéo Khi chuyển động xuống các dốc dài 6km, độ dốc 7%, tốc độ không vượt quá 30±2 km/h, mà không cần sử dụng các hệ thống phanh khác. Khi phanh bằng phanh này, gia tốc chậm dần của ô tô máy kéo thường đạt khoảng 0,6^-2,0 m/s2. Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái được cảm giác, điều khiển được đúng cường độ phanh, dẫn động phanh cần phải có cơ cấu đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển YỚi lực phanh tạo ra ở bánh xe. Đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh. Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển cảu ô tô máy kéo khi phanh, sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải họp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện sau: -Lực phanh ừên các bánh xe phải và ừái của cùng một cầu phải bằng nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% lực phanh lớn nhất. -Không xảy ra hiện tượng khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì: các bánh xe trước trượt sẽ làm cho ô tô máy kéo bị trượt ngang; các bánh xe sau trượt có thể làm ô tô máy kéo mất tính điều khiển, quay đầu xe. Ngoài ra các bánh xe bị trượt còn gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám. Để đảm bảo yêu cầu này, trên ô tô máy kéo hiện đại người ta sử dụng các bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking SystemABS). 2.3. Phân loại hệ thống phanh. Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh, phanh chia ra các loại: phanh bánh xe và phanh truyền lực. 5 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 - Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phàn tử ma sát), phanh chia ra: phanh guốc, phanh đĩa và phanh dải. - Theo loại dẫn động, phân chia ra: phanh cơ khí, phanh thủy lực, phanh khí nén, phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau). »1114 a) b) Hình 2-1 Sơ đồ các loại phanh chính a-Phanh trống-guổc; b-Phanh đĩa; c- Phanh dải. 6 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 3. Cơ sở lý thuyết về hệ thống phanh trang bị ABS. 3.1. Chức năng nhiệm vụ và nguyên lỷ làm việc. 3.1.1. Chức năng nhiệm vụ. Các bộ điều chỉnh lực phanh, bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suất trong dẫn động phanh các bánh xe trước và sau, có thể đảm bảo: - Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng triệt để trọng lượng bám và tránh quay xe khi phanh). - Hoặc hãm cứng các bánh xe trước » trước (để đảm bảo điều kiện ổn định). Tuy nhiên quá trình phanh như yậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và an toàn nhất, vì: Ă = V “ ~ ( ° b -r b K Ở đây: Va 100% = (15 30)% - Tốc độ chuyển động tịnh tiến của ôtô. Cừb - Tốc độ góc của bánh xe. rb - Bán kính lãn của bánh xe. - Còn ôtô, khi phanh YỚi tốc độ 180km/h trên đường khô, bề mặt lốp có thể bị mòn vẹt đi một lớp dày tới 6mm. - Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, còn mất khả năng tiếp nhận lực ngang, và không thể thực hiện quay vòng khi phanh ừên đoạn đường cong hoặc đổi hướng để tránh chướng ngại vật, đặc biệt là ừên các mặt đường có hệ số bám thấp. Do đó dễ gây ra những tai nạn nguy hiểm khi phanh. Hình 3-1 Sự thay đổi hệ số bám dọc và ngang theo độ trượt tương đối của bánh xe 7 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 Vì thế để đảm bảo đồng thời hiệu quả phanh và tính ổn định cao. Ngoài ra còn giảm mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp, cần tiến hành quá trình phanh ở giới hạn bắt đầu hãm các bánh xe, nghĩa là đảm bảo sao cho các bánh xe ừong quá trình phanh không bị trượt lê hoàn toàn mà chỉ trượt cục bộ trong giới hạn x=( 15-K30)%. Đó chính là chức năng và nhiệm vụ của hệ thống chống hãm cứng bánh xe. Để giữ cho các bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh ngặt, cần phải điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe YỚi mặt đường thay đổi trong giới hạn hẹp quanh giá trị tối ưu. Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh có thể sử dụng các nguyên lý điều chỉnh khác như: - Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh. - Theo độ trượt cho trước. - Theo tỷ số vận tốc góc của bánh xe và gia tốc chậm dần của nó. Như vậy hệ thống chống hãm cứng bánh xe là một trong các hệ thống an toàn chủ động của một ôtô hiện đại. Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn nguy hiểm nhờ điều khiển quá tìn h phanh một cách tối ưu. Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe đã đuợc nghiên cứu nhiều ở Đức ngay từ những năm đầu thế kỷ XX. Tiếng Đức lúc đó gọi là AntiBlockỉer System và viết tắt là A.B.S, sau này tiếng Anh gọi là Antilock Braking System cũng viết tắt là A.B.S hay ABS. Hình 3-2 Quá trình phanh có và không có ABS trên đoạn đường cong 8 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 3.1.2. Nguyên ỉỷ làm việc. Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) thực chất là một bộ điều chỉnh lực phanh, có mạch liên, hệ ngược. Sơ đồ khối đim hình, của một ABS có dạng như trên hình vẽ 3-3 dưới đây, gồm: - Bộ phận cảm biến 1, bộ phận điều khiển 2, bộ phận chấp hành hay cơ cấu thực hiện 3 và nguồn năng lượng 4. - Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số được chọn để điều khiển (thường là tốc độ góc hay gia tốc chậm đần của bánh, xe hoặc giá trị độ trượt) và truyền tín hiệu đến bộ điều khiển 2. Bộ phận 2 sẽ xử lý tín hiệu và truyền lệnh đến cơ cấu thực hiện 3 để tiến hành giảm hoặc tăng áp suất trong dẫn động phanh. - Chất lỏng được truyền từ xylanh chính (hay tổng van khí nén) 5 qua 3 đến các xylanh bánh xe (hay bầu phanh) 6 đề ép guốc phanh và thực hiện quá trình phanh. Hình 3-3 Sơ đồ tổng quát của một hệ thống chống hãm cứng bánh, xe 1- Cảm biến tốc độ; 2- Bộ phận điều khiển; 3- Cơ cấu thực hiện; 4- Nguồn năng lượng; 5- Xylanh chính hoặc tổng van khí nén; 6- Xylanh bánh xe hoặc bầu phanh. Để hiểu được nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe, ta khảo sát quá trình phanh xe như trên hình 3.4. 9 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 Mj = Jb(dcob/dT) I Hình 3-4 Các lực và mômen tác dụng lên bánh, xe khi phanh. Nếu bỏ qua mômen cản lăn rất nhò và để đơn giản coi Zbx = const, thì phương trình cân bằng mô men tác dụng lên bánh xe đối với trục quay của nó khi phanh, có dạng: ả ị ở đây: Mp - Mô men phanh tạo nên bởi cơ cấu phanh. Mẹ Jb - MÔ men bám cùa bánh xe với đường. - Mô men quán tính, của báũh xe. (0b - Tốc độ góc của bánh xe. Từ đó ta có gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh: _ ảú)b _ £b " d, " (M p - M p) Jb 10 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 Hình 3-5 Sự thay đổi các thông số khi phanh có ABS Sự thay đổi Mp, M(p, và sb theo độ trượt được thể hiện trên hình 3-5. - Đoạn 0 - 1 - 2 biểu diễn quá trình tăng Mp khi đạp phanh. Hiệu (Mp - M(p) tỷ lệ với gia tốc chậm dần sb của bánh xe. Hiệu trên tăng nhiều khi đường Mv đi qua điểm cực đại. Do đó sau thời điểm này, gia tốc sb bắt đầu tăng nhanh. Sự tăng đột ngột của gia tốc £b chứng tỏ bánh xe sắp bị hãm cứng và được sử dụng làm tín hiệu vào thứ nhất để điều khiển làm giảm áp suất ừong dòng dẫn động. Do có độ chậm tác dụng nhất định nào đó (phụ thuộc vào tính chất hệ thống), sự giảm áp suất thực tế bắt đầu từ điểm 2. - Do Mp giảm, Eb giảm theo yà bằng không ở điểm 3 (khi Mp - M(p). Vào thời điểm tương ứng với điểm 4 - mô men phanh có giá trị cực tiểu không đổi. - Trên đoạn từ điểm 3 đến điểm 6, mô men phanh nhỏ hơn mô men bám, nên xảy ra sự tăng tốc bánh xe. Sự tăng gia tốc góc bánh xe được sử dụng làm tín hiệu vào thứ hai để điều khiển tăng áp suất ừong hệ thống phanh (điểm 5). - Khi tốc độ góc bánh xe tăng lên, độ trượt giảm và bởi vậy (p và M,p cũng tăng lên. - Tiếp theo, chu trình lặp lại. Như yậy, trong quá trình điều khiển, bánh xe lúc thì tăng tốc lúc thì giảm tốc và buộc M,p phải thay đổi theo chu trình kín 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 1 , giữ cho độ trượt của bánh xe dao động trong giới hạn (hình 3-5), đảm bảo cho hệ số bám có giá trị gần với cực đại nhất. Trên hình 3-6 là đồ thị biểu diễn quá trình thay đổi áp suất ừong dẫn động và gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh có ABS theo thời gian. 11 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 Hình 3-6 Sự thay đổi áp suất ừong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của bánh xe (b) khi phanh, có ABS Hình 3-6 a cho thấy, quá trình phanh với ABS nói chung có 3 giai đoạn (3pha): tăng áp suất(l—>2), giảm áp suất (2—>4) và duy trì (giữ) áp suất (4—>5). ABS làm việc với 3 giai đoạn như vậy gọi là ABS 3 pha. Một số ABS có thể không có pha duy trì áp suất- gọi là ABS 2 pha. Với các hệ thống chống hãm cứng bánh xe hiện nay, hệ số trượt thay đổi trong khoảng Xi -ỉ- x2 = (15 -ỉ- 30)%. Tần số thay đổi áp suất trong dẫn động khí nén khoảng (3 8) Hz còn trong dẫn động thủy lực đến 20Hz. Để thấy rõ vai trò của ABS có thể tham khảo số liệu trong bảng 1.1 nhận được khi thử nghiệm xe du lịch trong hai trường họp có và không có ABS và đồ thị quá trình phanh trên hình 3-7; 3-8. Bảng 3-1 Kết quả thí nghiệm khỉ phanh ôtô du lịch có trang bị ABS (Mỗi bánh xe có một cảm biến và điều khiển riêng) Loại đường Tốc độ bắt đầu phanh V(m/s) Quảng đường phanh Sp(m) Có ABS Không ABS Mức tăng hiệu quả phanh (%) Đường bêtông khô 13,88 10,6 13,1 19,1 Đường bêtông ướt 13,88 18,7 23,7 21,1 Đường bêtông khô 27,77 41,1 50,0 17,8 Đường bêtông ướt 27,77 62,5 100,0 37,5 12 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 Bánh xc bị h ãm cứ n g và tiượi Hình 3 -7 Quá trình phanh điển hình trên mặt đường trơn không có ABS 3.2. Phân loại ABS. Mặc dù có chung một nguyên lý làm việc, nhưng các ABS có thể được thiết kế theo nhiều sơ đồ kết cấu và biện pháp điều chinh áp suất khác nhau. Hệ thống ABS được phân loại theo các phương pháp sau: Theo phương pháp điều khiển, ABS có thể chia thành hai nhóm lớn: điều khiển bàng cơ khí và điều khiển điện tử. Hình 3-9 dưới đây là sơ đồ phân loại hệ thống ABS đã được các hãng trên thế giới chế tạo: 13 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 Hình 3-9 Sơ đồ phân loại hệ thống ABS 14 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 Hình 3-10 Các phương pháp điều chỉnh áp suất phanh a- Dùng bơm hồi dầu; b- Xả dầu về đường hồi; C-Dùng pỉston đối áp 1- Bơm dầu; 2- Bình tích năng; 3- Xi lanh chính; 4- Van nạp; 5- Van xả; 6- Cơ cấu phanh; 7- Đường hồi dầu; 8- Van điện từ chính. - Theo thành, phần kết cấu, các ABS điều khiển điện tử cầia ra: •Loại dùng kết hợp với xi lanh chính của ầệ thống phanh cổ điển (còn gọi là loại không tích hợp). •Loại bán tích hợp. •Loại tích hơp. - Theo phương pháp điều chỉnh (giảm) áp suất, chia ra: 15 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 •Dùng bình tích năng và bơm hồi dầu. •Dùng van xả dầu về bình chứa. •Dùng piston đối áp. Ngoài ra các ABS còn có thể phân loại theo số lượng cảm biến và số dòng dẫn động điều khiển riêng rẽ. 3.3. Một số sơ đồ điển hình. Sau đây sẽ giới thiệu một số sơ đồ ABS phổ biến dùng với dẫn động thủy lực, điều khiển bằng điện từ. ABS 1 kênh - RWAL (Rear Wheel Antilock) hay RABS ( Rear Antilock Braking System) là những hệ thống chống hãm cứng hai bánh sau, điều khiển áp suất dòng dẫn động đi đến đồng thời cả hãi phanh bánh sau, nó chỉ là những hệ thống đơn giản được thiết kế cho các loại xe thể thao, xe tải nặng, vi các loại xe này rất dễ bị hãm cứng bánh sau khi phanh trong trường hçrp non hoặc không tải. Hình 3-11 Sơ đồ ABS 1 kênh 1 cảm biến 1- Cảm biến tốc độ; 2- Xy lanh chính; 3- Khối thủy lực; 4- Cơ cấu cung cấp năng lượng; 5- Bơm cao áp; 6- Rơle điện ; 7- Xy lanh bánh xe. Sơ đồ hình 3-11 sử dụng một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt trên bánh răng vành chậu của bộ vi sai cầu sau. Sơ đồ này hai bánh sau được điều khiển chung theo modun chọn thấp (select low mode), tức là bánh xe nào có khả năng bám thấp sẽ quyết định áp lực phanh chung cho cả cầu sau. 16 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 Hình 3-12 Sơ đồ ABS 3 kênh 3 cảm biến Sơ đồ hình 3-12 sử dụng hai cảm biến tốc độ bánh xe đặt ở các bánh xe cầu trước và một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt trên bánh răng vành chậu của bộ vi sai cầu sau. Hình 3-13 Sơ đồ ABS 3 kênh 4 cảm biến Trên hình 3-13 là sơ đồ ABS 3 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4 van điều khiển. Phương án này hai bánh trước được điều khiển độc lập, hai bánh sau được điều khiển chung theo modul thấp (select low mode), tức là bánh xe nào có khả năng bám thấp sẽ quyết định áp lực phanh chung cho cả cầu sau. Phương án này sẽ loại bỏ được mô men quay vòng cưỡng bức trên cầu sau tính ổn định tăng nhưng hiệu quả phanh giảm bớt. Hầu hết các xe có bánh sau chủ động yà nhiều xe bánh trước chủ động sử dụng ABS 3 kênh. ABS 4 kênh điều khiển phanh 4 bánh xe một cách riêng biệt. Đây là hệ thống hoàn chỉnh nhưng đắt tiền nhất và yêu cầu mỗi bánh xe phải có một cảm biến tốc độ riêng. 17 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 Hình 3-14 Sơ đồ ABS 4 kênh 4 cảm biến Trên hình 3-14 là sơ đồ ABS 4 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4 van điều khiển độc lập (sử dụng phổ biến cho xe động cơ đặt trước bánh trước chủ động).VỚi phương án này các bánh xe đều được tự động điều chỉnh lực phanh sao cho luôn nằm ừong vùng có khả năng bám cực đại nên hiệu quả phanh là lớn nhất. Tuy nhiên khi phanh ừên đường có hệ số bám trái và phải không đều thì mô men quay vòng cưỡng bức lớn tính ổn định giảm. 18 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 4. Giói thiệu tổng quan về xe TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0. - Corolla Altis 2.0 là một ừong ba mẫu sedan chủ lực của hảng Toyota: Camry, Altis, Vios. - Toyota Corolla Altis 2.0 mang phong cách thiết kế của dòng Corolla thế hệ thứ 10, được sản xuất vào năm 2008. Corolla Altis 2.0 được trang bị động cơ xăng 3ZR-FE, dung tích 2 lít, đi kèm với hộp số tự động 4 cấp và ứng dụng nhiều công nghệ mới nên tăng cường cho xe khả năng vận hành mạnh mẽ những lúc cần bức phá tốc độ, và vẫn đảm bảo độ êm dịu tiện nghi cho người ngồi trên xe. - Thiết kế nội và ngoại thất mới của xe mang phong cách thể thao trẻ trung với nhiều điểm nhấn sang trọng và cao cấp hơn. Bên cạnh đó xe được trang bị nhiều hệ thống an toàn và tiện nghi: hệ thống túi khí, hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS nên xe Toyota Corolla Alits 2.0 là một ừong những mẫu xe hiện đang được ưa chuộng trên thế giới. - Dưới đây là một số hình ảnh giới thiệu xe Toyota Corolla Altis 2.0. Hình 4-1 là sơ đồ tổng thể chung của xe và hình 4-2 là hình ảnh thực tế của xe. Hình 4-1 Sơ đồ tổng thể xe Toyota Corolla Altis 19 Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 ío /ỉo iìS JLJ~( S ì t ỉ ' A rff tỉ.’ " Ỉ7t f 3 >m #■ Hình. 4-3 Hình ảnh tổng thể xe 4.1. Các thông số kỹ thuật chỉnh. Dưới đây là bảng các thông sổ kỹ thuật chính của xe Toyota Corolla Altis 2.0. Bảng 4-1 Các thông số kỹ thuật chính của Toyota Corolla Altis 2.0 TT Thông số Ký hỉệu Đơn vị Giá trị 01 Kích thước bao xe Lax Bax Ha mm 4540 X1760 X1465 02 Kích thước cơ sở L XB mm 2600 X 1520 03 vết lốp : Trước /sau S1/S2 mm 1520/1520 04 Công thức bánh xe 05 Số người chở 06 Trọng lượng không tải/đầy tải 07 Khoảng sáng gầm xe 4x2 Go/Ga Người 04 Kg 1240/1300 mm 150 3ZR-FE - Kiểu động cơ 08 - Dung tích - Công suất cực đại/số vòng quay 09 Vận tốc cực đại 10 Cỡ lốp Vv max Cc 1987 Hp/rpm 139/5600 Km/h 210 Inch 205/55 RI 6 20