Đang tải...

Cơ bản Nghiên cứu chế tạo máy chẩn đoán các loại ECU điều khiển động cơ

Thảo luận trong 'Điện - Điện tử' bắt đầu bởi vancong, 24/12/09.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. vancong
    Offline

    Hết mình vì Ô hát!
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    18/3/09
    Số km:
    4,407
    Được đổ xăng:
    183
    Mã lực:
    426
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    4,828 lít xăng
    “Nghiên cứu chế tạo máy chẩn đoán các loại ECU điều khiển động cơ”
    HVTH: Hồ Hữu Chấn
    GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Dũng

    DẪN NHẬP
    1.1. Lý do chọn đề tài
    Hiện nay, ôtô là phương tiện giao thông cần thiết của con người mà không gì có thể thay
    thế được. Theo thống kê trên thế giới, số lượng người tham gia giao thông bằng ôtô chiếm tỉ
    lệ rất cao so với các phương tiện giao thông khác. Do đó, tỉ lệ tăng trưởng trong sản xuất và
    lắp ráp ôtô ngày càng tăng. Sản lượng ôtô trên thế giới hiện nay tập trung vào các công ty chế
    tạo và lắp ráp ôtô nổi tiếng như: Toyota, Nissan, Ford, Mitsubishi, Honda, General Motor…
    Để nâng cao tính kinh tế nhiên liệu của động cơ và giảm bớt tình trạng ô nhiễm môi
    trường do khí thải của ôtô gây ra, hầu hết các ôtô con hiện nay đều được trang bị động cơ
    phun xăng và đánh lửa được điều khiển bằng điện tử. Trên các động cơ này, bộ điều khiển
    điện tử (ECU-Electronic Control Unit) điều khiển lượng nhiên liệu phun và thời điểm đánh
    lửa tối ưu theo các chế độ vận hành của động cơ. Tuy nhiên, ôtô sau một thời gian sử dụng sẽ
    có các hỏng hóc, trục trặc trong quá trình vận hành chẳng hạn như động cơ không khởi động
    được, hoặc động cơ bị dư xăng, thiếu xăng…Các hiện tượng vừa kể trên có thể do hư hỏng
    của các bộ phận cơ khí trong động cơ, hoặc là do hỏng hóc từ hệ thống điều khiển phun xăng
    và đánh lửa, trong đó có bộ điều khiển điện tử ECU-Electronic Control Unit.
    Để có thể chẩn đoán được tình trạng kỹ thuật của ECU đòi hỏi phải có các thiết bị
    chuyên dùng đắt tiền và phải phù hợp cho từng kiểu động cơ, nhà chế tạo. Chỉ có các trạm sửa
    chữa lớn, trạm bảo hành của các công ty lắp ráp ôtô mới có thể có đầy đủ trang thiết bị phục
    vụ cho công việc chẩn đoán các hỏng hóc trong hệ thống điều khiển điện tử trên ôtô.
    Trong thực tế, công việc sửa chữa các pan trên ôtô hiện nay gặp nhiều khó khăn do
    thiếu các thiết bị chẩn đoán chuyên dùng để chẩn đoán trình trạng kỹ thuật của ECU. Từ vấn
    đề nêu trên, với sự hướng dẫn của thầy PGS.TS Đỗ Văn Dũng người nghiên cứu đã chọn đề
    tài “Nghiên cứu chế tạo máy chẩn đoán các loại ECU điều khiển động cơ”.
    1.2. Mục đích nghiên cứu
    Đề tài nghiên cứu chế tạo máy chẩn đoán các loại ECU có hai mục đích chính:
    • Dùng để kiểm tra các loại ECU điều khiển động cơ trên ôtô, phục vụ cho công việc sửa
    chữa.
    • Sử dụng làm mô hình giảng dạy về hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trên ôtô
    trong các trường dạy nghề.
    1.3. Đối tượng nghiên cứu và giới hạn của đề tài
    Chỉ tập trung nghiên cứu về hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trên các xe
    Toyota, Nissan, Mitsubishi và Ford. Thực nghiệm xác định thông số và dạng xung tín hiệu
    của các cảm biến cơ bản như cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP) hay còn gọi là tín hiệu NE và
    cảm biến vị trí trục cam (CMP) còn gọi là tín hiệu G trên các động cơ xe Toyota, Nissan,
    Mitsubishi, Ford. Thông qua các thông số thực nghiệm của các cảm biến này để nghiên cứu
    chế tạo mạch tạo các xung tín hiệu giả cho các xe đã khảo sát bằng vi điều khiển.
    Tùy thuộc vào từng đời xe, lựa chọn loại cảm biến để phát các xung tín hiệu giả thích
    hợp truyền vào bộ điều khiển điện tử (ECU), từ đó xác định các tín hiệu ra điều khiển phun
    xăng, đánh lửa của ECU thông qua sự hiển thị của các đèn LED và màn hình LCD. Từ các kết
    quả hiển thị này xác định được chức năng điều khiển của ECU và đánh giá kết quả kiểm tra
    ECU điều khiển động cơ, được thể hiện như sơ đồ sau:
    “Nghiên cứu chế tạo máy chẩn đoán các loại ECU điều khiển động cơ”
    HVTH: Hồ Hữu Chấn GVHD: PGS.TS Đỗ Văn Dũng
    2

    1.4. Phương pháp nghiên cứu
    Để thực hiện đề tài, người nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
    • Phương pháp nghiên cứu tài liệu.
    • Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
    • Phương pháp lập trình vi điều khiển.
    • Phương pháp thiết kế chế tạo mạch.
    Trên cơ sở các phương pháp nghiên cứu nêu trên, đề tài sẽ tập trung vào các lãnh vực
    nghiên cứu:
    • Lý thuyết về hệ thống điều khiển có lập trình cho động cơ xăng, các cảm biến tín hiệu
    ngõ vào, bộ điều khiển điện tử ECU, hoạt động điều khiển phun xăng và đánh lửa của
    ECU.
    • Nghiên cứu sơ đồ thực tế về hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trên các xe
    Toyota, Nissan, Mitsubishi và Ford, thực nghiệm xác định các dạng xung tín hiệu số
    vòng quay động cơ NE, tín hiệu vị trí của piston G và tín hiệu điều khiển phun xăng,
    đánh lửa, so sánh các dạng xung tín hiệu.
    • Nghiên cứu lý thuyết về các mạch tạo xung, vi điều khiển và lập trình cho vi điều khiển
    để từ đó thiết kế và chế tạo mạch tạo các xung tín hiệu giả cho các xe đã khảo sát, mạch
    hiển thị kết quả điều khiển phun xăng và đánh lửa của ECU bằng lập trình vi điều
    khiển. Chế tạo máy chẩn đoán các loại ECU điều khiển động cơ.
    • Thực nghiệm kiểm tra chẩn đoán ECU trên các xe đã khảo sát, so sánh và đánh giá các
    kết quả chẩn đoán.
     
  2. thangoto1
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    16/3/10
    Số km:
    2
    Được đổ xăng:
    0
    Mã lực:
    0
    Xăng dự trữ:
    245 lít xăng
    he thong phanh abs

    CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS
    Hệ thống phanh là cơ cấu an toàn và chủ động của ô tô, nó dùng để giảm tốc độ, dừng hoặc đỗ trong những trường hợp cần thiết. Nó là một bộ phận chính và đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển ô tô trên đường.
    Chất lượng của một hệ thống phanh được đánh giá qua các chỉ tiêu của tính năng phanh (hiệu quả phanh và tính ổn định 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 kỹ thuật ô tô .
    Để giải quyết bài toán tính năng phanh này, phần lớn các ô tô hiện nay đều được trang bị hệ thống chống hãm cứng khi phanh, gọi là hệ thống “Anti-lock Braking System” và thường được viết và gọi tắt là hệ thống phanh ABS hay hệ thống ABS.
    1.1. Lực và Moment tác dụng trong quá trình phanh ô tô.
    1.1.1. Lực và Moment tác dụng trong quá trình phanh ô tô.

    Hình 1-1. Các lực tác dụng lên ô tô khi phanh
    Trong đó: G – Trọng lực Z - Phản lực vuông góc; Pp - Lực phanh;
    Pf - Lực cản lăn; Pj - Lực quán tính; Pw¬ - Lực cản của gió;
    Pk - Lực kéo; Fm - Lực kéo remorque; Mf – Moment cản lăn;
    Mk – Moment kéo của động cơ.


    1.1.2. Lực phanh ở các bánh xe cầu trước và cầu sau, khi đạt hiệu quả nhất.
    + Khi phanh lực cản không khí ( ), lực cản lăn ( ), ( ) xem như không đáng kể có thể bỏ qua. Nên lực phanh sẽ liên hệ với biểu thức sau:
    (1.1)
    Với:
    Trong đó:
    pj - Lực quán tính sinh ra trong khi phanh [N];
    g = 9.81 [m/s2] - Gia tốc trọng trường;
    Jp - Gia tốc chậm dần, xuất hiện khi phanh ô tô [m/s2].
    + Phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên các bánh xe ở cầu trước và cầu sau.
    và (1.2)
    Từ khi tác động phanh - ứng với vận tốc nào đó cho đến khi ô tô dừng - sẽ xuất hiện gia tốc chậm dần - - giá trị của gia tốc này luôn luôn thay đổi vì nó phụ thuộc vào vận tốc ban đầu và quãng đường đi được khi phanh. Cho nên, phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên các bánh xe ở cầu trước và cầu sau cũng luôn luôn thay đổi.
    - Để ô tô không bị trượt lết thì lực phanh ( ) của ô tô phải thỏa mãn điều kiện sau:
    (1.3)
    Với φ - Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường.
    - Để sử dụng hết trọng lượng bám ( ) của ô tô , thì lực phanh cực đại ( ) của ô tô , sẽ là:
    (1.4)
    Hay
    - Phanh có hiệu quả nhất là lúc lực phanh sinh ra ở các bánh xe luôn tỷ lệ thuận với tải trọng (G) tác dụng lên nó, nên:
    + (1.5)
    + (1.6)
    Như vậy, trong trường hợp phanh có hiệu quả nhất thì tỷ số giữa lực phanh ở các bánh xe phía trước và lực phanh ở các bánh xe phía sau, sẽ là:
    Tỷ số :
    (1.7)
    Nhận xét:
    Trong công thức trên, tỷ số lực phanh phụ thuộc vào tọa độ trọng tâm và hệ bám giữa lốp ô tô với mặt đường.
    Tọa độ trọng tâm luôn phụ thuộc vào mặt hàng chuyên chở và cách sắp xếp chúng và nó sẽ không giống nhau sau mỗi lần vận chuyển. Ngoài ra, trong khi di chuyển, ô tô có thể chạy qua những loại đường khác nhau, nên hệ số bám ( ) của bề mặt tiếp xúc của các bánh xe với mặt đường cũng thay đổi theo.Vì vậy mà tỷ số này luôn thay đổi, dựa vào công thức của tỷ số này mà các Nhà Khoa học đã vận dụng việc thay đổi áp suất thuỷ lực hay áp suất khí nén trong dẫn động phanh đã chế tạo thành công một số thiết bị điều hòa lực phanh hoặc bộ chống hãm cứng trong hệ thống phanh.
    1.2. Cơ sở lý thuyết của hệ thống phanh ABS.
    1.2.1. Hệ số bám:
    Bánh xe là phần tử đàn hồi kết nối giữa ô tô và mặt đường. Nhờ có sự bám giữa bánh xe với mặt đường mới có sự truyền động các moment kéo, moment phanh được tạo ra từ động cơ hay cơ cấu phanh đến mặt đường, giúp cho ô tô chuyển động hay dừng lại được.
    Sự bám giữa bánh xe với mặt đường được đặc trưng bằng hệ số bám ( ). Về cơ bản, có thể xem hệ số bám ( ) tương tự như hệ số ma sát giữa hai vật thể cơ học. Tuy nhiên, do mối quan hệ truyền động giữa bánh xe và mặt đường là vấn đề rất phức tạp, vừa có tính chất của một ly hợp ma sát, vừa theo nguyên lý ăn khớp giữa bánh răng - thanh răng, vì ở đây còn có sự mấu bám của bề mặt gai lốp vào mặt đường.
    Hệ số bám ( ) giữa bánh xe và mặt đường được chia thành hai thành phần:
    - Hệ số bám trong mặt phẳng dọc, tức là trong mặt phẳng chuyển động của ô tô được gọi là hệ số bám dọc ( ).
    - Hệ số bám trong mặt phẳng ngang vuông góc với mặt phẳng dọc và được gọi là hệ số bám ngang ( ).
    Hệ số bám dọc ( ) được hiểu là tỷ số của lực phanh cực đại ( ) trên tải trọng tác dụng lên bánh xe:
    (1.8)
    Tương tự, hệ số bám ngang ( ) được xác định theo biểu thức:
    (1.9)
    Trong đó:
    Ymax là lực ngang cực đại tác dụng lên bánh xe.
    Thực nghiệm chứng tỏ rằng hệ số bám ( ) phụ thuộc bởi nhiều yếu tố như: loại mặt đường và tình trạng mặt đường, kết cấu và nguyên liệu lốp, áp suất không khí ở trong lốp, tải trọng tác dụng lên bánh xe, tốc độ chuyển động của ô tô, điều kiện nhiệt độ làm việc, độ trượt giữa bánh xe với mặt đường. Do đó, trong quá trình chuyển động của ô tô, giá trị của hệ số bám ( ) là thay đổi phụ thuộc vào các yếu tố kể trên.

    Hình 1-2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số bám.
    1- Đường khô; 2- Đường ướt;
    (a)- Áp suất trong lốp; (b)- Tải trọng thẳng đứng trên bánh xe;
    (c)- Tốc độ chuyển động của ô tô; (d)- Độ trượt giữa bánh xe và mặt đường.
    Trên hình (1-2) trình bày sự thay đổi hệ số bám ( ) theo áp suất trong lốp, theo tải trọng thẳng đứng, theo tốc độ chuyển động của ô tô và theo độ trượt giữa bánh xe với mặt đường. Hệ số bám ngang ( ) cũng có tính chất tương tự như vậy. Từ đồ thị ở hình (1-2a), thấy rằng khi tăng áp suất (p) trong lốp thì hệ số bám lúc đầu tăng lên, nhưng sau đó lại giảm xuống. Giá trị hệ số bám cực đại sẽ tương ứng với áp suất qui định của nhà chế tạo. Khi tăng tải trọng thẳng đứng lên bánh xe thì hệ số bám sẽ giảm đi một ít và đồ thị có dạng tuyến tính, khi tăng tốc độ chuyển động thì hệ số bám giảm từ từ theo dạng đường cong. Khi đường ướt thì ảnh hưởng của áp suất trong lốp, của tải trọng và tốc độ chuyển động đến hệ số bám càng lớn (đường số 2 ở các hình 1-2a, b, c).
    Đặc biệt là độ trượt () giữa bánh xe và mặt đường ảnh hưởng rất nhiều đến hệ số bám. Khi tăng độ trượt (trượt lết hay trượt quay) của bánh xe thì hệ số bám lúc đầu tăng lên nhanh chóng và đạt giá trị cực đại trong khoảng độ trượt 10  30%. Nếu độ trượt tiếp tục tăng thì hệ số bám giảm, khi độ trượt =100% (nghĩa là lốp bị trượt lết hoàn toàn đối với bánh xe khi phanh) thì hệ số bám ( ) giảm 20  30% so với hệ số bám cực đại. Khi đường ướt còn có thể giảm nhiều hơn nữa, đến 50  60%.
    1.2.2. Hiện tượng trượt lết của bánh xe khi phanh.
    • Lực và moment tác dụng lên bánh xe khi phanh

    Hình 1-3. Sơ đồ lực và moment tác dụng lên bánh xe khi phanh.
    Khi phanh, ở bánh xe xuất hiện các lực và moment sau:
    - lực đẩy từ khung ô tô truyền đến [N];
    Gb - tải trọng tác dụng lên bánh xe [N];
    Zb - phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên bánh xe [N].
    Cơ cấu phanh sinh ra một moment ma sát gọi là moment phanh ( ) nhằm hãm bánh xe lại; khi đó bánh xe chuyển động với gia tốc chậm dần, do đó trên bánh xe sẽ có moment quán tính (Mjb) tác dụng, moment này cùng với chiều chuyển động của bánh xe. Ngoài ra, còn có moment cản lăn (Mf) tác dụng, moment này ngược với chiều chuyển động và có tác dụng hãm bánh xe lại. Tuy nhiên, thực nghiệm chứng tỏ rằng moment cản lăn trong trường hợp này có giá trị rất bé so với moment phanh, vì thế có thể bỏ qua. Xem như chỉ có moment phanh dùng để cản lại moment quán tính. Lúc đó ở bánh xe xuất hiện phản lực tiếp tuyến ( ) ngược với chiều chuyển động (hình 1-3). Phản lực tiếp tuyến này được gọi là lực phanh và xác định theo biểu thức:
    (1.10)
    Trong đó:
    là bán kính tính toán của bánh xe [m].
    Lực phanh ( ) có giá trị bằng ( ) nhưng ngược chiều (bỏ qua lực cản lăn ( )).
    • Hiện tượng trượt lết của bánh xe khi phanh.
    Moment phanh do cơ cấu phanh của bánh xe sinh ra, nhưng mặt đường là nơi tiếp nhận thông qua điều kiện bám giữa bánh xe và mặt đường. Nên lực phanh lớn nhất bị giới hạn bởi khả năng bám giữa bánh xe với mặt đường, mà đặc trưng là hệ số bám , theo mối quan hệ sau:
    (1.11)
    Trong đó:
    - lực phanh cực đại có thể sinh ra từ khả năng bám của bánh xe với mặt đường;
    - lực bám giữa bánh xe với mặt đường;
    - phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe.
    Từ đây ta thấy khi phanh gấp (Pp lớn) hay khi phanh trên các loại đường có hệ số bám ( ) thấp thì phần (Pp) dư vượt quá giới hạn trên, do mặt đường không có khả năng tiếp nhận sẽ làm bánh xe sớm bị hãm cứng và trượt lết trên đường. Cũng theo (1.11), thấy rằng hệ số bám ( ) đóng vai trò quan trọng trong việc xác định điều kiện bám giữa bánh xe và mặt đường. Duy trì hệ số bám cao trong quá trình phanh để đạt giá trị lực phanh cực đại là mục tiêu cần quan tâm đối với hệ thống phanh.
    Hình (1- 4) giải thích hiện tượng trượt lết của bánh xe khi phanh:

    Hình 1- 4. Trạng thái lăn của bánh xe khi có trượt lết.
    Ký hiệu:
    là vận tốc lý thuyết của bánh xe [m/s];
    là vận tốc thực của bánh xe (cũng là vận tốc thực của ô tô ) [m/s];
    Ta có: [m/s];
    và: [m/s];
    Trong đó:
    - Vận tốc góc của bánh xe [rad/s];
    - Bán kính tính toán [m];
    - Bán kính lăn của bánh xe [m].
    Khi vận tốc thực tế của bánh xe lớn hơn vận tốc lý thuyết của nó sẽ dẫn đến hiện tượng trượt của bánh xe khi phanh với một vận tốc trượt ( ) :

    Để kể đến ảnh hưởng của sự trượt khi phanh, người ta đưa ra khái niệm độ trượt khi phanh:
    (1.12)
    Ở trạng thái trượt lết hoàn toàn, tức khi phanh bánh xe bị hãm cứng thì:
    , , ,
    Dấu (-) chỉ độ trượt khi phanh. Thực tế, người ta tính độ trượt tương đối:
    (1.13)
    Khi = 100%, bánh xe bị hãm cứng và trượt lết hoàn toàn trên mặt đường.
    1.2.3. Đặc tính trượt khi phanh

    Hình 1-5. Đặc tính trượt, thể hiện sự thay đổi hệ số bám dọc (x)
    và hệ số bám ngang (y) theo độ trượt tương đối () của bánh xe khi phanh.
    Đặc tính trượt là đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa hệ số bám ( ) và độ trượt dọc ( ). Trong quá trình phanh, hệ số bám ( ) thay đổi theo độ trượt ( ), thực nghiệm đã mô tả sự phụ thuộc này thông qua đường đặc tính trượt có dạng như (hình 1-5).
    Hình (1-6) chỉ ra các đường đặc tính trượt, thể hiện mối quan hệ giữa hệ số bám dọc (x) và hệ số bám ngang (y) theo độ trượt tương đối () của bánh xe ứng với các loại đường khác nhau.

    Hình 1-6. Đặc tính trượt ứng với các loại đường khác nhau.
    Từ các đồ thị trên, chúng ta có thể rút ra một số nhận xét như sau:
    - Các hệ số bám dọc (x) và hệ số bám ngang (y) đều thay đổi theo độ trượt ( ). Lúc đầu, khi tăng độ trượt ( ) thì hệ số bám dọc (x) tăng lên nhanh chóng và đạt giá trị cực đại trong khoảng độ trượt =10  30%. Nếu độ trượt tiếp tục tăng thì (x) giảm, khi độ trượt  = 100% (lốp ô tô bị trượt lết hoàn toàn khi phanh) thì hệ số bám dọc (x) giảm 20  30% so với hệ số bám cực đại. Khi đường ướt còn có thể giảm nhiều hơn nữa, đến 50  60%. Đối với hệ số bám ngang (y), sẽ giảm nhanh khi độ trượt tăng, ở trạng thái trượt lết hoàn toàn thì (y) giảm xuống gần bằng không.
    - Hệ số bám dọc đạt giá trị cực đại ( ) ở giá trị độ trượt tối ưu ( ). Thực nghiệm chứng tỏ rằng ứng với các loại đường khác nhau thì giá trị (0) thường nằm chung trong giới hạn từ 10 30 %. ở giá trị độ trượt tối ưu (0) này, không những đảm bảo hệ số bám dọc (x) có giá trị cực đại mà hệ số bám ngang (y) cũng có giá trị khá cao.
    - Vùng a gọi là vùng ổn định, ứng với khi mới bắt đầu phanh, vùng b là vùng không ổn định của đường đặc tính trượt. Ở hệ thống phanh thường, khi độ trượt tăng đến giới hạn bị hãm cứng  = 100% (vùng b), do thực tế sử dụng x < nên chưa tận dụng hết khả năng bám (khả năng tiếp nhận phản lực tiếp tuyến =Zb. ).
    - Ở hệ thống phanh thường, khi phanh đến giới hạn bị hãm cứng = 100% thì hệ số bám ngang (y) giảm xuống gần bằng không, thậm chí đối với loại đường có hệ số bám dọc cao như đường bê tông khô, nên khả năng bám ngang không còn nữa, chỉ cần một lực ngang nhỏ tác dụng cũng đủ làm cho ô tô bị trượt ngang, không tốt về phương diện ổn định khi phanh.
    Trên đây là các nhược điểm cơ bản của hệ thống phanh thường (phanh hãm cứng) vì nó chưa phát huy hết khả năng bám để nâng cao hiệu quả phanh và đảm bảo tính ổn định của ô tô khi phanh.
    Như vậy nếu giữ cho quá trình phanh xảy ra ở độ trượt của bánh xe là 0 thì sẽ đạt được lực phanh cực đại (Ppmax = xmax.Gb), nghĩa là hiệu quả phanh sẽ cao nhất và đảm bảo độ ổn định tốt khi phanh nhờ (y) ở giá trị cao. Một hệ thống phanh chống hãm cứng (ABS) được thiết kế để thực hiện mục tiêu này.
    1.3. Tác hại của bánh xe bị hãm cứng khi phanh.
    1.3.1. Phân tích việc đánh giá hiệu quả phanh bằng vết lết.
    Trong thực tế việc đánh giá hiệu quả phanh bằng quan sát vết lết giữa bánh xe và mặt đường đã xảy ra với nhiều nước trên thế giới trước những năm 1960. Riêng với nước ta việc đánh giá hiệu quả phanh bằng vết lết giữa bánh xe và mặt đường đã được dùng từ lâu và kéo dài tới năm 1995 mới bị huỷ bỏ, tuy nhiên vẫn chưa phải là triệt để.
    Năm 1956 giáo sư Perrot.H (Pháp) đã viết “ Xác định hiệu quả phanh bằng quan sát vết lết giữa bánh xe và mặt đường là không có ý nghĩa gì cả”.
    Để phân tích vấn đề này năm 1960, Liên Xô (cũ) đã tiến hành thí nghiệm phanh trên hàng loạt ô tô con, ô tô khách, kết quả thu được trình bày ở bảng dưới.
    Từ số liệu ở bảng, thấy rằng đối với ô tô tải chỉ có 3% có vết lết ở tất cả bánh xe, còn đối với ô tô khách thậm chí không có ô tô nào có vết lết ở tất cả các bánh xe.
    Nhìn chung hơn 30% ô tô thí nghiệm không để lại dấu vết lết hoặc hoa lốp trên đường nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả phanh yêu cầu. Qua thí nghiệm thấy rằng việc để lại dấu vết hoặc hoa lốp trên đường phụ thuộc chủ yếu vào tình trạng bề mặt lốp và tình trạng bề mặt đường (độ sạch và nhiệt độ của đường).
    Tất cả các ô tô đem thí nghiệm ở trên đều đạt hiệu quả phanh theo tiêu chuẩn được đo bằng thiết bị, điều đó chứng tỏ việc dùng vết lết để đánh giá hiệu quả phanh là không có cơ sở khoa học, cần phải loại trừ. Cũng vì vậy mà hiện nay việc đánh giá hiệu quả phanh được dựa vào các chỉ tiêu khách quan và được xác định nhờ những thiết bị đo hiện đại.
    Các thông số Ô tô con Ô tô tải, trọng tải 25kN (không chất tải) Ô tô tải, trọng tải 35kN (không chất tải) Ô tô khách
    Chiếc % Chiếc % Chiếc % Chiếc %
    - Số lượng ô tô đem thí nghiệm.
    82

    100

    116

    100

    130

    100

    20

    100

    - Có vết lết ở tất cả các bánh xe.
    12

    23.2

    3

    2.6

    3

    3

    -

    -

    - Có vết lết ở 2 bánh xe sau.
    13

    15.8

    27

    23.3

    20

    15.4

    3

    15

    - Có hình hoa lốp ở tất cả các bánh xe.
    11
    13.4
    26
    22.4
    23
    17.7
    9
    45

    - Vết lết hoặc hoa lốp ở 1 bánh xe hoặc ở tất cả bánh xe cùng một phía.
    22

    26.9

    23

    19.8

    39

    30

    1

    5

    - Không có vết lết hoặc hoa lốp mà vẫn đảm bảo hiệu quả phanh yêu cầu. 17 20.7 37 31.5 45 34.6 7 35

    1.3.2. Tác hại của việc bánh xe bị hãm cứng khi phanh.
    Khi ô tô phanh gấp hay phanh trên các loại đường có hệ số bám ( ) thấp như đường trơn, đường đóng băng, tuyết thường dễ xảy ra hiện tượng sớm bị hãm cứng bánh xe và sự hãm cứng của các bánh xe cầu trước và cầu sau thường xảy ra không đồng thời, nên:
    - Nếu các bánh xe của cầu trước bị hãm cứng trước thì ô tô sẽ mất tính dẫn hướng. Bởi vì, khi đó hướng chuyển động của ô tô sẽ được quyết định không phải do góc quay của bánh xe dẫn hướng mà là do hướng của véctơ vận tốc trượt.
    - Nếu là các bánh xe cầu sau bị hãm cứng trước và ô tô chịu lực ngang tác dụng thì chúng sẽ bị trượt ngang và ô tô sẽ quay vòng theo hướng tác dụng của lực ngang chung quanh cầu trước.
    Khi các bánh xe bị hãm cứng hoàn toàn thì công ma sát giữa trống phanh với má phanh cũng như sự cản lăn của tất cả lốp ô tô với mặt đường không còn nữa. Như vậy, hệ số bám ( ) giữa bánh xe với mặt đường sẽ giảm nhiều và đồng thời có sự trượt lết. Chính sự trượt lết này, sẽ làm giảm dần hiệu quả phanh, tăng nhanh độ mòn lốp, tăng độ trượt dọc, ảnh hưởng xấu đến tính ổn định ngang và ổn định khi chuyển động thẳng và tính dẫn hướng của ô tô .

    1.4. Biện pháp khắc phục sự hãm cứng bánh xe khi phanh.
    Với sự hiểu biết đơn giản và kinh nghiệm, để tránh hiện tượng các bánh xe bị hãm cứng trong quá trình phanh khi lái ô tô trên đường trơn trượt, người lái ô tô đạp phanh bằng cách nhịp liên tục lên bàn đạp phanh để duy trì lực bám ngăn không cho bánh xe bị trượt lết và đồng thời có thể điều khiển được hướng chuyển động của ô tô.
    Với ô tô có trang bị hệ thống ABS, ABS tự động thực hiện chức năng này, vì vậy quá trình phanh được hiệu quả, độ chính xác và độ an toàn cao hơn.

    Hình 1-7. Nhồi phanh để chống hãm cứng
    1.5. Đặc tính điều chỉnh của hệ thống phanh ABS.
    Trên hình (1-8) trình bày đồ thị chỉ sự thay đổi một số thông số của hệ thống phanh và chuyển động của bánh xe khi có trang bị hệ thống ABS.
    Khi tác động lên bàn đạp phanh thì áp suất dẫn động tăng lên, nghĩa là moment phanh ( ) tăng lên làm tăng giá trị của gia tốc chậm dần của bánh xe và làm tăng độ trượt của nó. Sau khi vượt qua điểm cực đại trên đường cong thì gia tốc chậm dần của bánh xe bắt đầu tăng đột ngột. Điều này báo hiệu bánh xe có xu hướng bị hãm cứng. Giai đoạn này của quá trình phanh có ABS sẽ ứng với với các đường cong 0-1 trên hình vẽ a,b,c. Giai đoạn này được gọi là pha I (pha bắt đầu phanh hay là pha tăng áp suất trong dẫn động phanh).
    Bộ điều khiển của hệ thống ABS lúc này sẽ ghi lại gia tốc tại thời điểm 1 đạt giá trị tới hạn (đoạn C1 trên hình c) và ra lệnh cho bộ chấp hành thủy lực phải giảm áp suất trong dẫn động phanh. Sự giảm áp suất được bắt đầu với độ chậm trễ nhất định do đặc tính của hệ thống. Quá trình diễn tiến từ điểm 1 đến điểm 2 được gọi là pha II (pha giảm áp suất trong dẫn động phanh). Gia tốc của bánh xe lúc này giảm dần và tại điểm 2 gia tốc tiến dần đến giá trị 0. Giá trị gia tốc lúc này tương ứng với đoạn C2 trên hình c. Sau khi đạt giá trị này, bộ điều khiển ra lệnh cho bộ chấp hành ổn định áp suất trong dẫn động. Lúc này bánh xe sẽ tăng tốc trong chuyển động tương đối và vận tốc của bánh xe tiến gần đến vận tốc của ô tô , nghĩa là độ trượt sẽ giảm và như vậy hệ số bám dọc tăng lên (đoạn 2-3). Giai đoạn này gọi là pha III (pha giữ áp suất ổn định).







    Hình 1-8. Sự thay đổi các thông số moment phanh Mp, áp suất dẫn động phanh p và gia tốc a của bánh xe khi phanh có ABS.
    a) Sự thay đổi moment phanh Mp;
    b) áp suất dẫn động phanh;
    c) Gia tốc bánh xe.
    Bởi vì moment trong thời gian này được giữ cố định cho nên gia tốc chậm dần cực đại của bánh xe trong chuyển động tương đối sẽ phát sinh tương ứng với lúc hệ số bám dọc (x) đạt giá trị cực đại. Gia tốc chậm dần cực đại này được chọn làm thời điểm phát lệnh và tương ứng với đoạn C3 trên hình c. Lúc này bộ điều khiển ghi lại giá trị gia tốc này và ra lệnh cho bộ chấp hành tăng áp suất dẫn động phanh.
    Như vậy, sau điểm 3 lại bắt đầu pha I của chu kỳ làm việc tiếp theo của hệ thống ABS. Từ lập luận trên thấy rằng hệ thống ABS điều khiển moment phanh thay đổi theo chu kỳ khép kín 1-2-3-1 (hình a), lúc đó bánh xe làm việc ở vùng có hệ số bám dọc cực đại (xmax) và hệ số bám ngang (y¬) cũng có giá trị cao. Trong trường hợp bánh xe bị hãm cứng thì các thông số sẽ diễn biến theo đường nét đứt trên hình (a).
    Trên hình (1-9) trình bày đồ thị sự thay đổi tốc độ góc (b) của bánh xe, tốc độ ô tô (v) và độ trượt bánh xe theo thời gian khi phanh trên ô tô có trang bị hệ thống ABS.

    Hình 1-9. Sự thay đổi tốc độ góc b của bánh xe, tốc độ ô tô v và độ trượt 
    theo thời gian t khi phanh có hệ thống chống hãm cứng bánh xe.
     
  3. daihoa
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    18/9/09
    Số km:
    59
    Được đổ xăng:
    0
    Mã lực:
    21
    Xăng dự trữ:
    -48 lít xăng
    bác vúi lòng gửi nội dung đề tài để mọi người cùng tham khảo với, chứ làm xong mà cất giữ kín đáo thì còn gì gọi là đề tài nữa
     

Chia sẻ trang này