Đề tài Thiết kế các mô hình cắt bổ và dàn trải phục vụ dạy nghề sửa chữa ô tô

GIỚI THIỆU HỘP SỐ ÔTÔ Người đã sáng tạo hệ thống ly hợp kép là một kĩ sư ôtô trẻ tuổi, Adolphe Kesgresse được biết đến nhiều nhất trong vai trò người đã phát triển loại xe half - track (với bánh lốp đằng trước và bánh xích phía sau), giúp chiếc xe có thể vượt qua nhiều loại địa hình phức tạp. Năm 1939, Kesgresse đã thai nghén ý tưởng và hệ thống hộp số trang bị ly hợp kép với hy vọng sử dụng nó trong chiếc xe huyền thoại, Citroen “ Traction”. Thật không may, tình hình tài chính bất lợi đã ngăn cản kế hoạch phát triển xa hơn của dự án này. Cả Porsche và Audi phát triển những concep về hệ thống ly hợp kép, mặc dù nó chỉ được sử dụng trên những phiên bản xe đua hạn chế. Những chiếc 956 và 926C phiên bản xe đua đã được lắp đặt hệ thống Porsche Dual Klutch -PDK (hệ thống ly hợp kép Porsche). Năm 1986, chiếc 962 đã chiến thắng giải đua Monza 1000 km giành cho xe prototypy (Monza 1000 km World sports Prototypy Championship). Đây là chiến thắng đầu tiên giành cho chiếc xe được trang bị hệ thống PDK cùng hộp số bán tự động với nút bấm chuyển số. Audi cũng làm nên lịch sử năm 1985 khi chiếc sport Quatro S1 Rally được trang bị hộp số với ly hợp kép đã chiến thắng, chinh phục ngọn Pikes Peak trong một cuộc đua lên đỉnh núi cao đến 4300 m này. Tuy nhiên, việc sản xuất thương mại hộp số với ly hợp kép không được tiến hành cho đến khi VW là người đầu tiên phong trong việc sản xuất đại trà hộp số với ly hợp kép, với sự cho phép của công ty BorgWarner’s Dual Tronic. Hiện nay, những chiếc xe được trang bị công nghệ DCT chỉ được bán tại Châu Âu bao gồm: Beatle, Golf, Tauran và Jetta của Volkswagen; TT và A3 của Audi; Altea, Toledo, Leon của Seat và Skoda Octavia. Ford là đại gia thứ 2 ứng dụng sản xuất công nghệ ly hợp kép với sự liên kết của Ford Châu Âu và nhà sản xuất mà Ford góp 50% vốn trong liên doanh GETRAG - Ford. Đây chính là hệ thống mà Ford gọi là Powership System, một hộp số 6 tốc độ với hệ thống ly hợp kép xuất hiện lần đầu tại triển lãm ôtô quốc tế Frankfurt 2005. Với sự phát triển nhanh như thế, nhiều người đặt ra câu hỏi: Liệu trong tương lai, DCT có loại bỏ loại hộp số tự động vô cấp CVT (Continuously Variable Transimsion) không? II- NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG VÀ CẤU TẠO. 1- Nguyên tắc hoạt động Khi xe chạy trên đướng xấu (cát, bùn, tuyết…) cần phải gài bánh răng truyền tới cầu trước để tăng khả năng bám đường và tăng tính việt dã của xe. Nếu chạy trên đường tốt mà vẫn tiếp tục gài cầu trước liên tục sẽ làm cho cơ cấu truyền động và lốp xe mòn nhanh, làm tăng tiêu hao nhiên liệu. Vì vậy khi xe chạy trên nền đường cứng không được gài cầu trước. Nếu gài số truyền thẳng trong hộp phân phối thì có thể thực hiện đóng nhả đối với cầu trước ở tốc độ bất kỳ của xe. Lúc ấy cần phải nhả ly hợp trước khi thực hiệ thao tác trên. Chỉ gài số truyền giảm tốc trong hộp phân phối khi cần có lực kéo lớn (khi leo dốc, điều kiện đường xá khó khăn) chỉ được nhả hoặc đóng truyền động trong hộp số phụ khi xe đã hoàn toàn dừng bánh và sau khi đã nhả ly hợp. Riêng việc gài cầu trước ở số truyền động giảm tốc, chỉ được thực hiện khi đã gài cầu trước xong. Trong cơ cấu điều khiển hộp phân phối có một cơ cấu hãm ngăn không cho gài bánh răng giảm tốc khi đã nhả truyền động tới cầu trước hoặc ngăn không cho nhả bánh răng truyền tới cầu trước khi vẫn còn gài bánh răng giảm tốc. 2- Cấu tạo Tuy gọi là hộp số ly hợp kép nhưng DCT lại không có bàn đạp ly hợp để người lái sử dụng mỗi khi chuyển số. Bộ đôi ly hợp ở đây thuộc loại ly hợp ma sát ướt, nghĩa là các đĩa, ma sát được ngâm trong dầu và sự tách, nối của nó được điều khiển bằng cơ cấu chấp hành: Thuỷ lực - điện tử. Hai ly hợp này hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau, một điều khiển các bành răng cấp số lẻ (1, 3, 5 và bánh răng gài số lùi), trong khi ly hợp còn lại có nhiệm vụ điều khiển bánh răng gài số chẵn (2, 4 và số lùi). Với kết cấu như vậy, khi quá trình tăng số (1-2-3…) hoặc giảm số (5-4) diễn ra sẽ không bị mất mát công suất. Đồng thời, việc gài các số truyền thực hiện một cách tự động vào chế độ hoạt động của động cơ vào sức cản của mặt đường (nếu người lái chọn chế độ tự động hoàn toàn). Vì vậy nó luôn đảm bảo được lực kéo phù hợp với sức cản chuyển động, đảm bảo chất lượng động lực học và tính kinh tế nhiên liệu của ôtô. III- GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI HỘP SỐ SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ Mô hình cắt bổ hộp số ôtô là một dụng cụ không thể thiếu trong công tác dạy nghề của các trường đào tạo nghề. Việc có các mô hình cắt bổ của từng cụm chi tiết của mỗi loại xe là một trong những ý nghĩa rất lớn đối với các thầy và học viên theo học. Mô hình được cắt bổ hợp lý sẽ giúp cho các học viên theo học được nhìn nhận một cách tốt nhất trong quá trình chuyển động của từng chu kỳ chuyển Hộp số tự động xe Audi động của các bánh răng số trong hộp số. Các mô hình sẽ cho thấy rõ những tính năng cũng như hư hỏng thường gặp phải điều đó cho thấy việc lựa chọn vị trí cắt bổ hộp số là việc cần phải quan tâm và nghiên cứu tỷ mỉ. Mô hình được cắt bổ hợplý sẽ giúp cho học viên quan sát được việc truyền chuyển động của các bánh răng số, việc đóng mở ly hợp, sang số tiến hay lùi… và từ đó nguyên lý làm việc của hộp số sẽ được học viên nắm bắt rất nhanh. Hộp số xe Ford Do vây, để có đi sâu vào được ngành công nghiệp ôtô đang phát triển thì đòi hỏi ngay từ bây giờ công tác đào tạo nghề phải có đầy đủ trang thiết bị cần thiết mà mô hình cắt bổ của các cụm chi tiết không thể thiếu. IV- PHÂN TÍCH LỰA CHỌN LOẠI HỘP SỐ ÔTÔ ĐỂ CẮT BỔ Như chúng ta đã biết phần động cơ và hộp số chiếm một vị trí quan trọng trong ôtô. Để thuận tiện cho việc giảng dạy lý thuyết và thực hành nên ta chọn cắt bổ hộp số Toyota -38. Ưu điểm của việc cắt bổ trên hộp số Toyota-38 là nhỏ gọn dễ cắt bổ. Đặc biệt trong khi dạy lý thuyết và thực hành ta có thể mang lên trực quan cho học sinh hiểu rõ hơn các chi tiết bên trong của hộp số. Liên hệ được giữa lý thuyết và thực hành. Khi dạy thực hành để học sinh có thể tái hiện được rõ những cấu tạo và nguyên lý làm việc của từng bộ phận làm việc bên trong của hộp số. Khi có mô hình cắt bổ giáo viên còn đưa ra những chú ý cần thiết cho học sinh thấy được những mối tương quan lắp ghép quan trọng cần yêu cầu độ chính xâc cao, chiều lắp ghép của các chi tiết với nhau. Quan trọng hơn nữa trong việc kiểm tra các chi tiết, bởi vì giáo viên có thể làm mẫu các thao tác của mình trên mô hình cắt bổ, phân tích rõ hơn cho học sinh khi thao tác thực tế không bị bỡ ngỡ. Dùng mô hình cắt bổ này còn giúp cho giáo viên truyền đạt một lượng kiến thức tương đối lớn và với số lượng học sinh trong lớp đông. Ngoài ra trong một thời gian lên lớp ít mà muốn truyền đạt hoặc uốn nắn từng thao tác của học sinh là mất rất nhiều thời gian. Lúc đó người giáo viên có thể phân tích những sai hỏng trên mô hình cắt bổ khi ta thao tác để học sinh từ đó rút được kinh nghiệm khi vào thực tế trên mỗi hộp số khác nhau. Mô hình cắt bổ luôn thao tác được tính tích cực cho học tập của học sinh, làm cho giáo viên dạy mất ít thời gian để giải thích. Trong khi thực hành nhiều lúc học sinh tháo lắp các chi tiết nhưng không chú ý trong việc mình tháo lắp có thể không lắp được hoặc lắp nhưng còn thừa các chi tiết. Lúc này từ mô hình cắt bổ học sinh có thể biết được mình lắp thiếu hoặc thừa những chi tiết gì. V- YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÔ HÌNH CẮT BỔ HỘP SỐ Điều quan trọng nhất đối với một mô hình cắt bổ phải thể hiện được tất cả các chi tiết bên trong mà học sinh không thể quan sát được. Trong chi tiết của hộp số nó có rất nhiều cơ cấu, hệ thống lúc đó ta cũng phải cắt bổ theo cơ cấu hoặc hệ thống để khi dạy đến phần nào thì giáo viên chỉ tập trung vào khu vực trên hộp số mà ta cần phải giảng dạy. Vị trí cắt bổ của hộp số ta cũng nên tuỳ theo cơ cấu mà cắt 1/3 hay cât ẳ hộp số nhưng ở vị trí thể hiện được cơ cấu đi số và bộ phận ăn khớp giữa các bánh răng với nhau tại vì: Ta cần xác định rõ vị trí quan trọng trong vùng cắt bổ để tạo sự quan sát rõ ràng giữa các bộ phận trong hộp số. Khi cắt 1/4 hộp số Toyota để dạy cấu tạo thì học sinh ngoài việc tiếp thu kiến thức lý thuyết đồng thời liên hệ hộp số thực tế. Trong hệ thống gài số của hộp số, thì ta sẽ cắt bổ 1/4 của bánh răng mục đích để học sinh quan sát được phần trong của bánh răng để thấy rõ hơn phần lắp ghép, phần định vị. Khi cắt bổ còn thể hiển rõ cho vị trí chiều lắp bánh răng như thế nào cho đúng để tránh hiện tượng gây ra không lắp được trong lúc sửa chữa. Giáo viên trong quá trình dạy lý thuyết và thực hành phân tích được tác dụng của khoảng ăn khớp giữa 2 bánh răng. Khi quan sát qua hình cắt bổ thấy được cấu tạo của trục trung gian, vị trí lắp ghép của các chi tiết với nhau. Đặc biêt đối với học sinh là thấy được chiều lắp của trục trung gian sao cho đúng dấu giúp học sinh trong quá trình thưch hành nhận biết được mã kích thước được đánh dấu vòng bi ở 2 đầu trục, từ đó phục vụ cho quá trình sửa chữa. Thuận lợi cho giáo viên truyền đạt được nhiều nội dung cùng một lúc trên mô hình đồng thời tái hiện được nội dung giáo viên truyền đạt ở các phần trước. Ngoài ra khi dạy các bộ phân về cơ cấu, hệ thống trên mô hình giáo viên so sánh sự giông và khác về hộp số Toyota-38 với một vài hộp số của các hãng khác nhau giúp học sinh khi ra thực tế không bị bỡ ngỡ và làm quen ngay. Khi sử dụng mô hình trong phòng giảng dạy thì ta có thể dẫn động quay hộp số bằng động cơ điện, nó có ưu điểm giúp được học sinh biết được chiều quay của các chi tiết. Nhưng khi dạy trên lý thuyết với một số lượng học sinh và nhiều lớp học còn giúp trong việc không gây ra tiếng ồn và ô nhiễm môi trường. Khi sử dụng động cơ điện ta có thể thay đổi được nhiều tốc độ quay của hộp số nên giúp học sinh có thể quan sát và tiếp thu được tốt hơn và lưu lại được kiến thức lâu hơn trong từng giờ dạy. Tóm lại, các yêu cầu chung đối với mô hình cắt bổ: Thấy được hết các vị trí, cấu tạo của các chi tiết và các cơ cấu hộp số. Thấy được các chuyển động khi thay đổi tốc độ. Đảm bảo tính an toàn đối với người dạy và học. Đảm bảo độ bền và tính chắc chắn của mô hình cắt bổ. VI-THIẾT KẾ Các bộ phận của mô hình: 1. Mô hình hộp số; 2. Mô hình động cơ; 3. Giá đỡ; 4. Động cơ truyền tải Khi tính toán đến thiết kế ta phải tính toán sao cho hợp lý và một trong những phần cần thiết phải đề ra đó là ghép chung giữa hộp số và động cơ. Từ phần ghép chung này giảng viên và học viên sẽ nắm rõ hơn về những hoạt động của các chi tiết liên quan đến nhau và rất linh động trong công việc. 1.PHẦN CẮT BỔ 1- Phần cắt bổ Đối với mô hình cắt bổ hộp số, điều đâu tiên yêu cầu là phải đòi hỏi độ chính xác cao. Để đạt được mục đích này thì việc chế tạo vỏ hộp số phải thật chính xác. Tiếp đến là việc thiết kế các chi tiết khác như trục sơ cấp (trục ly hợp), trục thứ cấp, trục trung gian, bánh răng số…phải đạt được cấp chính xác cao. Tất cả các linh kiện và các thiết bị hầu hết sẽ được gia công và mua mới, vì vậy phải có một quy trình làm việc hết sức tỉ mỉ. Sau khi các chi tiết được chế tạo chính xác thì công việc tiếp theo là lựa chọn vị trí cắt thích hợp với mô hình. Tất cả các vị trí cắt phải lám sao thể hiện được tại sao lại cắt tại vị trí này và cắt để làm gì. Các bộ phận và chi tiết trong hộp số ô tô: 1. Bánh răng xoắn ăn khớp với bộ vi sai; 2. Bánh răng thuộc bộ vi sai; 3. Trục sơ cấp số1; 4. Trục khuỷu động cơ; 5. Trục sơ cấp số2; 6. Li hợp 2; 7. Li hợp 1; 8. Bánh răng ăn khớp với bộ vi sai; 9. Bánh răng ăn khớp với bộ đồng tốc; BR: Cặp bánh răng số. a.Trục hộp số: - Trên trục sơ cấp 1 của hộp số từ các nhà chế tạo bánh răng nghiêng liền trục để luôn ăn khớp với bánh răng của trục trung gian, do vậy để thể hiện được các vị trí ăn khớp của bánh răng với nhau thì ta phải lựa chọn vị trí cắt bổ phù hợp. Còn vị trí đầu trục và đuôi trục lắp các vòng bi cầu để gối vào vỏ hộp số. - Một đầu trục thứ cấp được gối lên ổ bi nằm trong hốc trục sơ cấp, đầu kia gối lên ổ bi ở cuối vỏ hộp số. Trên trục thứ cấp có các đoạn then hoa để lắp bộ đồng tốc và bánh răng số. Còn một phần tối quan trọng đó là phần cuối của trục thứ cấp có chế tạo then hoa để lắp mặt bích của khớp các răng. -Cả 2 đầu trục trung gian đều được gối lên 2 ổ bi ở vỏ hộp số. Các bánh răng trên trục trung gian được lắp cố định với trục bằng then bán nguyệt. Trong một số trường hợp thì truc trung gian được lắp cố định với vỏ hộp số, còn các bánh răng được chế tạo liền thành một khối và quay trơn trên trục. -Trục số lùi được lắp chặt với vỏ hộp số, các bánh răng thường được chế tạo liền thành một khối và quay trơn trên trục nhờ ổ bi. Tất cả các trục trong hộp số đều có những nhiệm vụ nhất định, vì vậy đối với việc cắt bổ hộp số rất tỉ mỉ để có thể thể hiện được các chi tiết hoạt động. Do vậy, để muốn nhìn thấy các hoạt động bên trong hộp số thì phần cắt bổ phải thể hiện cắt bằng 1/4 vỏ hộp và các phần trích bổ hộp số. b. Bánh răng số Tất cả các bánh răng số cần phải được thể hiện ra bên ngoài và các hoạt động ăn khớp với nhau, để truyền chuyển động của các bộ bánh răng số với nhau. Các vị trí bánh răng được bố trí hợp lý với cấu tạo của hộp số và ăn khớp của nó. c. Cơ cấu điều khiển hộp số - Cần số cùng các thanh trượt và càng cua dùng để dịch chuyển các bánh răng hoặc các bộ đồng tốc khi gài và nhả số. Cân số có thể đặt trực tiếp trên nắp hộp số hoặc đặt sai nắp hộp số. Các chi tiết trên cần được nhìn và vì vậy phần cắt bổ phải được thể hiện. - Định vị dùng để gài số cho đúng vị trí và để tránh hiện tượng tự gài hoặc tự nhả số. - Khoá hãm dùng để tránh một lúc gài hai số liền gây dễ vỡ bánh răng. Khoá thường có dạng bi hoặc chốt trụ để hãm chặt các thanh trượt khác khi kéo một thanh trượt đi gài số. - Bộ đồng tốc dùng để làm đồng đều tốc độ của cặp ăn khớp cần gài. Bộ đồng tốc có nhiều loai, nhưng nguyên lý làm việc chung là làm đồng đều tốc độ nhờ ma sát sinh ra ở bề mặt côn khi tiếp xúc. Các bộ đồng tốc đều có bộ phận bảo đảm điều kiện khi tốc độ chưa đồng đều thì chưa thể gài số. PHẦN V NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH CẮT BỔ HỆ THỐNG PHANH Phần V. Nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình cắt bổ hệ thống phanh 1 - .Công dụng phân loại yêu cầu hệ thống phanh Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô đến một giá trị cần thiết nào đấy hoặc dừng hẳn ô tô , giữ ô tô dừng hoặc đỗ trên các đường dốc . Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau: Hệ thống phanh chính (phanh chân) Hệ thống phanh dừng (phanh tay) Hệ thống phanh chậm dần ( phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ). Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành 2 loại sau: Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc. Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa . Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra: Hệ thống phanh dẫn động cơ khí. Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực. Hệ thống phanh dẫn động khí nộn. Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén- thủy lực . Hệ thống phanh dẫn động có cường độ hoá . Theo khả năng điều chỉnh momen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hòũa lực phanh Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS). Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bỏ các yêu cầu sau : - Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm. - Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự chuyển động của ô tô - Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn; - Dẫn động phanh có độ nhạy cao; - Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ để sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh ở những cường độ khác nhau; - Không có hiện tượng tự xiết khi phanh; - Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt; - Có hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng; - Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe; - Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài. 2. - Cấu tạo chung của hệ thống phanh Hệ thống phanh trên ôtô  Hệ thống phanh bao gồm hai phần chính: - Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô. Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh. Tuỳ theo dạng dẫn động: cơ khí, thuỷ lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau. Ví dụ nếu là dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí. Nếu là dẫn động thuỷ lực thì dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn. 3.- Giới thiệu về các loại cơ cấu phanh Phanh là hệ thống an toàn chủ động hết sức quan trọng nên luôn được các nhà thiết kế ôtô quan tâm, không ngừng nghiên cứu hoàn thiện và nâng cao hiệu quả. Đến nay, hệ thống phanh đó trải qua rất nhiều cải tiến, thay đổi. Hệ thống chống bó cứng phanh ABS. Khởi đầu, hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực (phanh dầu) sử dụng trên các xe ôtô con chỉ là loại đơn giản, trong đó lực phanh các bánh xe tỷ lệ thuận với lực tác động lên bàn đạp phanh. Hệ thống phanh này đến nay gần như không còn được sử dụng vì hiệu quả kém, không bảo đảm đủ lực phanh. Để tăng lực phanh, người ta sử dụng các cơ cấu trợ lực. Phổ biến với các xe con là loại trợ lực bằng chân không, sử dụng độ chênh lệch giữa áp suất khí quyển và độ chân không trong đường nạp của động cơ để tạo ra lực bổ trợ phanh. Trợ lực chân không có thể tác động trực tiếp lên piston của xi-lanh phanh chính hoặc tác động gián tiếp (có thêm một xi-lanh phụ trợ để tăng áp suất dầu phanh). Tuy vậy, các dạng trợ lực chân không cũng chỉ tăng áp suất dầu phanh lên được khoảng gấp 2 lần. Phanh dầu cũng có thể được trợ lực bằng khí nén giúp đạt được áp suất dầu phanh khá cao, nhưng do cấu tạo phức tạp, nên chủ yếu áp dụng cho các xe tải. Khi phanh sẽ xảy ra hiện tượng thay đổi trọng lượng xe đè lên các bánh trước và sau. Gia tốc phanh càng lớn (phanh càng gấp) thì theo quán tính, trọng lượng dồn lên cầu trước càng chiếm tỷ lệ cao (trên tổng trọng lượng xe). Vì thế, trước đây các nhà thiết kế đó tìm mọi cách để làm tăng lực phanh của các bánh xe trước (như tăng đường kính xi-lanh phanh của các bánh xe, cầu trước lớn hơn cầu sau), hoặc sử dụng phanh đĩa ở các bánh xe trước (phanh đĩa có ưu điểm là với kích thước tương đối nhỏ nhưng đạt hiệu quả phanh lớn hơn phanh tang trống vỡ có thể đạt lực ép của các piston lên đĩa phanh lớn hơn nhiều). Một phương pháp khác để tăng hiệu quả phanh bánh trước là lắp ở cơ cấu phanh bánh trước hai guốc phanh với xi-lanh phanh riêng, bố trí theo sơ đồ đạt hiệu quả phanh cao khi xe tiến (nhờ tác dụng trợ động). Cũng để tránh hiện tượng bó cứng các bánh xe khi phanh, dẫn đến rê xe và mất điều khiển, ở một số xe người ta sử dụng cơ cấu điều chỉnh lực phanh, nhằm thay đổi lực phanh ở các bánh xe tỷ lệ với lực bám của các bánh xe đó. Cơ cấu điều chỉnh này được liên kết bằng cơ khí với thân xe và cầu sau. Tuỳ thuộc vào vị trí tương đối của thân xe với cầu xe (tương ứng là trọng lượng xe tác động lên cầu sau), cơ cấu sẽ làm thay đổi áp lực của dầu phanh trong các xi-lanh phanh bánh xe sau. Khi trọng lượng đè lên cầu sau nhỏ thì lực phanh các bánh sau sẽ nhỏ và ngược lại. Tuy nhiên, những sáng chế cải tiến của các nhà thiết kế nhằm nâng cao hiệu quả làm việc của hệ thống phanh trong khoảng thời gian 70-80 năm kể từ khi xe ôtô ra đời vẫn tỏ ra không đáp ứng được yêu cầu. Chỉ với việc áp dụng các thành tựu của ngành công nghiệp điện tử, hệ thống phanh xe ôtô mới dần đạt được những tính năng cần thiết. Việc ứng dụng các thiết bị điện tử trong các bộ phận, hệ thống của xe ôtô nói chung và hệ thống phanh nói riêng, thể hiện ở sự kết hợp những thành phần cơ học, điện và điện tử để thực hiện các chức năng cơ học theo sự điều khiển của các modul (hoặc bộ vi xử lý) điện tử. Đối với hệ thống phanh, ứng dụng thiết bị cơ - điện tử đầu tiên có thể kể đến là hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock Braking System) xuất hiện năm 1978, ban đầu là trên các xe thể thao đắt tiền, còn ngày nay đó trở thành không thể thiếu ở một số mác xe trung và cao cấp. ABS là thiết bị hỗ trợ cho hệ thống phanh, ngăn chặn hiện tượng trượt của các bánh xe khi phanh gấp mà không phụ thuộc vào xử trí của người lái, nhưng đồng thời vẫn bảo đảm lực phanh đạt giá trị cực đại ứng với khả năng bám của bánh xe với mặt đường. Bước tiếp theo là sự ra đời của hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Brakeforce Distribution). Hệ thống hỗ trợ phanh gấp BAS (Brake Assist System) có tác dụng tăng tức thì lực phanh đến mức tối đa trong thời gian ngắn nhất khi phanh khẩn cấp, xuất hiện cũng nhằm mục đích tăng cường hiệu quả cho hệ thống phanh. Bên cạnh đó, một số hệ thống khác như: ổn định điện tử ESP (Electronic Stability Program), chống trượt ETS (Electronic Traction System),... đều có tác dụng gián tiếp nâng cao hiệu quả phanh bằng các biện pháp như tăng thêm các xung lực phanh đến các bánh xe khi cần thiết (ESP), hoặc phân phối lại lực kéo giữa các bánh xe khi xuất hiện trượt lúc phanh (ETS). Gần đây, hợp tác với Bosch, hãng Mercedes-Benz cho ra đời hệ thống điều khiển điện tử kiểm soát quá trình phanh với tên gọi Sensotronic Brake Control (SBC) trên mẫu xe SL. Hiện nay, hệ thống này đó là trang bị tiêu chuẩn trên các xe sedan từ hạng E của Mercedes-Benz (dũng E-class sản xuất tại Việt Nam cũng có trang bị SBC). Ngày nay, cơ cấu phanh đĩa đó được sử dụng rất phổ biến trên ôtô du lịch hạng sang. Nhưng nhiều xe lại sử dụng kết hợp: cơ cấu phanh đĩa cho cầu trước và cơ cấu phanh tang trống cho cầu sau như Ford Escape, Mazda 3, Toyota Innova... Tại sao như vậy? Nguyên nhân nào khiến phanh đĩa ngày một chiếm ưu thế hơn? Và tại sao một số đĩa phanh xuất hiện nhiều lỗ khoan trong khi có loại lại không có? Những câu hỏi như vậy về hệ thống phanh đó khiến nhiều bạn đọc băn khoăn. Chúng ta hãy cùng tìm một vài lời giải đáp. Cơ cấu phanh đĩa Đối với hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực thông thường, sử dụng cơ cấu phanh kiểu tang trống, lực đạp phanh của người lái tác động lên piston xi lanh chính, lực này sẽ được dầu truyền dẫn đến các xi lanh con tại mỗi bánh xe. Sau đó sẽ tạo ra lực đẩy ép má phanh tiếp xúc với tang trống. Ma sát giữa má phanh và trống phanh sẽ làm giảm tốc độ của các bánh xe, nếu tiếp tục ấn bàn đạp phanh thỡ thì xe sẽ dừng lại. Đó là nguyên lý làm việc của hệ thống phanh tang trống ứng dụng phổ biến trờn trên nhiều dũng dòng xe. Nhưng rồi sau những cải tiến về động cơ, vận tốc xe ngày một cao, phanh tang trống bộc lộ nhược điểm: đó là hiệu quả phanh thấp khi phanh xe ở tốc độ cao. cơ cấu phanh đĩa Cơ cấu phanh tang trống Theo định luật bảo toàn năng lượng, quá trình giảm tốc sẽ sinh ra lượng nhiệt lớn. Lực ma sát biến đổi động năng của chiếc xe thành nhiệt năng và nung nóng má phanh và trống phanh. Sự gia tăng nhiệt lớn như vậy làm giảm ma sát giữa trống phanh và má phanh dẫn đến tăng quãng đường phanh, thời gian phanh. Nhằm đảm bảo guốc phanh không bị cháy do chịu nhiệt độ quá cao người ta phải dùng vật liệu chế tạo trống phanh và má phanh là vật liệu chịu nhiệt, mài mòn tốt. Tuy nhiên nếu sử dụng vật liệu tốt, đủ độ bền thì kết cấu kiểu phanh tang trống lại trở nên cồng kềnh, tăng khối lượng quán tính chuyển động. Lẽ đương nhiên những nhà thiết kế ôtô không muốn như vậy và cuối cùng cơ cấu phanh đĩa được ứng dụng trực tiếp trên xe hơi (trước đó đó được ứng dụng cho máy bay và một số ngành công nghiệp khác). Vậy cơ cấu phanh đĩa có ưu điểm Cũng với nguyên lý như phanh trống nhưng phanh đĩa có kết cấu gọn nhẹ hơn đồng thời hiện rừ rõ lợi thế tuyệt đối so với phanh tang trống: - Toả nhiệt tốt do phần lớn đĩa phanh được tiếp xúc với không khí, nên nhiệt sinh ra bởi ma sát dễ dàng toả ra ngoài không khi nên sự chai lỳ bề mặt má phanh khó xảy (chai bề mặt là do nhiệt, sẽ làm giảm hệ số ma sát dẫn đến hiệu quả phanh giảm). Vì thế đảm bảo hiệu quả phanh tốt ở tốc độ cao. - Cơ cấu phanh đĩa có cấu tạo đối đơn giản hơn nhiều so với phanh tang trống nên việc kiểm tra, bảo dưỡng và thay thế má phanh đặc biệt dễ dàng. Thử nghiệm khả năng chịu nhiệt của của cơ cấu phanh đĩa -Phanh đĩa cũng có ưu điểm là có khả năng thoát nước tốt, do nước bám vào đĩa phanh bị loại bỏ rất nhanh bởi lực ly tâm nên tính năng phanh được hồi phục nhanh trong thời gian ngắn. - Với kết cấu đặc biệt phanh đĩa không cần phải điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh do khe hở đó sẽ tự động điều chỉnh mỗi khi má phanh và bị mũnmòn. - Trọng lượng phanh đĩa nhỏ hơn so với phanh tang trống, kết cấu đơn giản và có độ chính xác cao, bởi vậy có khả năng làm việc với khe hở giữa đĩa phanh với má phanh nhỏ nên giảm được thời gian phanh và hiệu quả phanh. Khe hở giữa má phanh và trống phanh có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả phanh.Vì khi khe hở phanh qúa lớn không những ảnh hưởng tới thời gian tác dụng mà cũng làm giảm momen phanh do diện tích tiếp xúc giữa má phanh và trống phanh bị giảm. - Kết hợp với hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) rất tốt. Bên cạnh những lợi ích lớn lao mà phanh đĩa mang lại thì nhược điểm lớn nhất chính là bụi bẩn dễ bám và