Xu Hướng 10/2023 # Nguyên Lý Hoạt Động Hệ Thống Phanh Abs Trên Môtô # Top 15 Xem Nhiều

Bạn đang xem bài viết Nguyên Lý Hoạt Động Hệ Thống Phanh Abs Trên Môtô được cập nhật mới nhất tháng 10 năm 2023 trên website Nhatngukohi.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.

ABS là viết tắt của Anti-Lock Braking System, hệ thống chống bó cứng phanh. ABS được phát minh bởi Gabriel Voisin vào cuối những năm 1920 để giải quyết một số vấn đề ở hệ thống phanh của máy bay nhưng lại được áp dụng rộng rãi đầu tiên trong ngành công nghiệp ôtô. Phải mất khoảng 50 năm kể từ khi ABS được phát minh đến khi sử dụng trên hệ thống phanh hiện đại.

Chiếc môtô đầu tiên sử dụng ABS là BMW K100 đời 1988. Trải qua một quãng thời gian khá dài, rất nhiều công nghệ mới được nâng cấp và áp dụng tích hợp vào ABS nhưng nhìn chung nguyên tắc hoạt động cơ bản vẫn như thời sơ khai. Cho đến nay, đây vẫn là công nghệ phanh tiên tiến, an toàn nhất lắp trên môtô.

Nguyên tắc hoạt động

Sự cần thiết của ABS thể hiện rõ nhất khi xe khó phanh, đường trơn ướt hoặc những tình huống phanh bất ngờ. Khi phanh gấp gây ra hiện tượng khóa bánh xe, tức là má phanh dính chặt vào đĩa phanh không cho bánh xe quay, làm mất độ bám dẫn đến tai nạn.

Vai trò của ABS là phát hiện ra tình huống phanh xấu trước ngay khi nó thực sự xảy ra căn cứ vào lực bóp phanh cũng như tốc độ quay của bánh. Khi ABS kích hoạt, hệ thống duy trì độ trượt của bánh với mặt đường trong giới hạn cho phép.

Vấn đề lớn nhất gặp phải khi trượt bánh là mất khả năng kiểm soát chỉ trong một phần nhỏ của một giây. Liệu bạn có thể vừa giữ xe thằng bằng, vừa phục hồi lực kéo của máy, đồng thời bánh xe vẫn đang trượt dài? Câu trả lời là có nhưng chỉ với những tay đua, drift môtô chuyên nghiệp trải qua rất nhiều tai nạn trong quá trình luyện tập. Với những tay lái “thường thường” thì điều đó là không thể.

Chính vì thế, ABS sẽ hỗ trợ bằng cách bóp-nhả liên tục, hạn chế lực tác động vào đĩa phanh khi người lái bóp hoặc đạp phanh quá nhanh, lực quá lớn và giữ bánh xe vẫn quay. Sau khi tình huống nguy hiểm đã tránh được, hệ thống sẽ tái áp dụng lực phanh lớn nhất để xe dừng nhanh hoặc cho tới khi phát hiện mối nguy khóa bánh mới.

Làm cách nào ABS biết được bánh xe sắp bị khóa?

Nếu như trước đây hệ thống cấu tạo hoàn toàn cơ khí cho mức độ chính xác không cao, độ trễ lớn thì ngày này, công nghệ điện tử giúp ABS nhận biết chính xác trong một tích tắc nhỏ. Về cơ bản, ABS có bốn bộ phận chính là cảm biến, bộ điều khiển, bơm thủy lực và các van điều chỉnh lực phanh.

Cảm biến: hệ thống cảm biến điện tử giúp ABS trả lời chính xác những hiện tượng phát hiện khi có lực phanh, tốc độ quay, khả năng cân bằng, độ trượt không nằm trong giới hạn an toàn thông thường.

Thành phần chính trong bộ cảm biến là loại cảm biến tốc độ. Xe máy trang bị ABS rất dễ nhận ra bởi cấu tạo đặc biệt của đĩa phanh, đó là một đĩa nhỏ có các khe hở nằm sát vào trục quay của bánh xe có thể phát hiện bằng quan sát thông thường. Các khe hở này gọi là vòng xung (pulser ring) làm nhiệm vụ đo lường cho cảm biến tốc độ. Trong cùng một mốc thời gian, các cảm biến càng đọc được nhiều lần tín hiệu tốc độ cùng với nhau thì độ chính xác càng cao.

Tốc độ được đo lường liên tục cung cấp thông tin cho bộ điều khiển ECU. Trong khi một số xe chỉ có ABS một bánh thì số còn lại có ABS cả hai bánh, tức khi đó bộ điều khiển nhận được tín hiệu từ cả hai bánh và so sánh xem có sai lệch hay không.

Điểm đáng chú ý là tốc độ được đo ở trục bánh không hoàn toàn là tốc độ di chuyển thực tế của xe. Chính vì thế khi bánh xe bị trượt hay khóa, tức có sự sai khác giữa tốc độ xe và tốc độ quay của bánh, ABS sẽ nhận biết và phản ứng kích hoạt hay không. Cùng cảm biến tốc độ còn có các cảm biến hồi chuyển và lay tái xác định góc nghiêng khi vào cua.

Bộ điều khiển (ECU): Electronic Control Unit là bộ điền khiển điện tử, là bộ não của ABS. Nhiện vụ của ECU là tiếp nhận, phân tích, so sánh các thông tin mà cảm biến gửi về. Trong trường hợp nhận thấy xe rơi vào trạng thái không an toàn, ECU sẽ ra lệnh cho các bộ phận khác kích hoạt.

ECU tiếp nhận thông tin và có khả năng “ghi nhớ” tốt. Dựa trên một hệ những thông số nhận được từ một lần ABS kích hoạt, ECU sẽ ghi nhớ cho những lần sau, khi nắm được tình huống tương tự.

Bơm thủy lực và các van điều chỉnh: Bơm thủy lực ở đây cũng như trên bất cứ một hệ thống phanh đĩa nào khác với một piston và xi-lanh, tác dụng điều chỉnh lực đẩy lượng dầu tác động lên má phanh. Khi lực bóp phanh là quá lớn so với mức an toàn sẽ cần đến sự trợ giúp của van điều chỉnh.

Một nhóm các van sẽ được di chuyển tới các vị trí cần thiết mà ở đó có thể ngăn cản bớt lực tác động vào má phanh. Khi khả năng trượt bánh không còn, các van sẽ di chuyển đến vị trí khác giúp phục hồi lực tác động mạnh nhất giúp xe dừng nhanh. Quá trình này chỉ trong một phần nhỏ của một giây và được lặp đi lặp lại cho tới khi xe đạt trạng thái cân bằng ổn định nhất.

ABS liệu có nguy hiểm?

Vẫn còn nhiều tranh cãi xoay quanh việc ABS có làm mất đi niềm phấn khích, cảm giác thật khi lái xe hay không. Nhưng hầu hết những tay lái chuyên nghiệp đều trả lời là “không”. Bởi lẽ ABS chỉ kích hoạt khi lực phanh quá bất thường có thể gây nguy hại cho xe và chủ nhân, và đó chỉ là một sự kiện nhỏ trong toàn bộ cuộc hành trình, có khi không xảy ra nếu không rơi vào điều kiện xấu.

Khi lái xe qua những đoạn đường có nhiều cát sỏi, ABS có thể tham gia gây ra một vài rắc rối nhỏ bởi ECU sai lầm trong cách phân tích những thông tin về tốc độ, góc nghiêng…và kích hoạt khi xe chưa thực sự ở vào trạng thái nguy hiểm. Đối với những xe off-road khi cần di chuyển qua những cung đường có bề mặt thay đổi liên tục thì chỉ có hệ thống ABS mới nhất là có thể áp dụng chính xác trong các trường hợp. BMW R1200GS Adventure hay KTM 1190 Adventure là những chiếc xe áp dụng loại ABS này.

Tuy hệ thống chống bó cứng phanh hỗ trợ người lái rất nhiều nhưng không phải là tuyệt đối. Vì thế việc nhiều tay lái non kinh nghiệm quá tin tưởng vào ABS và phó mặc an toàn cho công nghệ này là một sai lầm lớn. Quan trọng nhất vẫn là rèn luyện kỹ năng cho bản thân để xử lý các tình huống bất ngờ xảy đến trên đường.

Hiện nay, ngoài môtô phân khối lớn thì các dòng xe phổ thông cao cấp cũng đã được trang bị ABS như Honda SH 150 Italy. Tại châu Âu, các xe sản xuất và bán ra từ 2023 có dung tích xi-lanh trên 125 phân khối bắt buộc phải có hệ thống chống bó cứng phanh ABS.

Đức Huy

Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Hệ Thống Phanh Abs

Vấn đề lớn nhất đặt ra của hệ thống phanh là khi gặp các chướng ngại vật bất ngờ, người lái đạp phanh gấp và giữ liên tục dẫn tới các bánh xe bị bó cứng và làm mất khả năng quay vành lái trong khi phanh gấp, người lái nên lặp lại động tác đạp và nhả bàn đạp phanh nhiều lần để tránh tình trạng trên. Tuy nhiên, không có thời gian để thực hiện việc này trong những trường hợp phanh khẩn cấp. Để giải quyết vấn đề nêu trên, các nhà sản xuất để chế tạo ra những chiếc xe với hệ thống ABS – Anti-lock Braking System.

Để giải quyết vấn đề nêu trên, các nhà sản xuất để chế tạo ra những chiếc xe với hệ thống ABS(Anti-lock Braking System), cơ cấu này giúp người lái không cần phải nhấp nhả bàn đạp phanh liên tục mà chỉ cần đạp phanh và điều khiển vô-lăng. ABS giúp xe chuyển định ổn định không bị trượt, quay vòng trong trường hợp phanh gấp, tăng độ an toàn cho người lái.

Ngày nay, hệ thống phanh được chia ra rất nhiều loại dựa theo cơ cấu phanh, cách bố trí, dẫn động phanh, kết cấu bộ cường hóa,….

Hệ thống được sử dụng phổ biến nhất trên các dòng xe ô tô con hiện nay là phanh thủy lực với những ưu điểm như: kết cấu, không gian bố trí nhỏ gọn; dễ theo dõi và quan sát, sửa chữa đơn giản; giá thành bảo dưỡng và sửa chữa thấp, truyền tải lực phanh lớn và ổn định, độ nhạy cao, khả năng chấp hành nhanh.

Hệ thống ABS có cấu tạo gồm những bộ phận gì ?

1/ Cảm biến tốc độ: Cảm biến tốc độ bánh xe trước và sau bao gồm một nam châm vĩnh cữu, cuộn dây và lõi từ.Vị trí lắp cảm biến tốc độ hay rôto cảm biến cũng như số lượng răng của rôto cảm biến thay đổi theo kiểu xe.

Vành ngoài của các rôto có các răng, khi xe chuyển động các bánh xe dẫn động rôto quay, sinh ra một điện áp xoay chiều có tần số tỷ lệ với tốc độ quay của rôto.

Điện áp AC này báo cho ABS ECU biết tốc độ bánh xe.

2. Cảm biến giảm tốc: Việc sử dụng cảm biến giảm tốc cho phép ABS đo trực tiếp sự giảm tốc của bánh xe trong quá trình phanh. Nhờ đó biết được trạng thái mặt đường, qua đó điều chỉnh áp suất dầu phanh hợp lý.

Trên xe có 2 loại: cảm biến giảm tốc dặt dọc và cảm biến giảm tốc đặt ngang. Cảm biến giảm tốc bao gồm hai cặp đèn LED và Transistor quang, một đĩa xẻ rảnh và một mạch biến đổi tín hiệu. Khi thực hiện quá trình phanh gấp, tốc độ bánh xe hạ thấp đột ngột, theo quán tính thì thân xe sẽ bị chúi về phía trước làm cho 2 đĩa cảm biến bị lắc theo chiều dọc / ngang của thân xe, nếu dao động mạnh thì đĩa sẽ che ánh sáng từ LED đến transistor quang và làm transistor quang đóng/mở, lúc này cảm biến giảm tốc sẽ chia làm 4 mức và gửi tín hiệu về ECU.

Ngoài ra, cảm biến kiểu bán dẫn cũng được sử dụng để đo sự giảm tốc, do nó có thể đo được cả gia tốc ngang và gia tốc dọc.

3/ Bộ chấp hành ABS: Bộ chấp hành thủy lực có chức năng cung cấp một áp suất dầu tối ưu đến khi các xylanh phanh bánh xe theo sự điều khiển của ABS ECU, tránh hiện tượng bị bó cứng bánh xe khi phanh.

Cấu tạo của một bộ chấp hành thủy lực gồm có các bộ phận chính sau: các van điện từ, motor điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bình tích áp.

Van điện từ: Van điện từ trong bộ chấp hành có hai loại, loại 2 vị trí và 3 vị trí. Cấu tạo chung của một van điện gồm có một cuộn dây điện, lõi van, các cửa van và van một chiều. Van điện từ có chức năng đóng mở các cửa van theo sự điều khiển của ECU để điều chỉnh áp suất dầu đến các xylanh bánh xe.

Motor điện và bơm dầu: Một bơm dầu kiểu piston được dẫn động bỡi một motor điện, có chức năng đưa ngược dầu từ bình tích áp về xylanh chính trong các chế độ giảm và giữ áp. Bơm được chia ra làm hai buồng làm việc độc lập thông qua hai piston trái và phải được điều khiển bằng cam lệch tâm. Các van một chiều chỉ cho dòng dầu đi từ bơm về xylanh chính.

Bình tích áp: Chứa dầu hồi về từ xylanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm áp suất dầu ở xylanh phanh bánh xe.

Chúng ta có thể phân loại ABS (Van điện 2 vị trí có van điều khiển lưu lượng, Van điện 2 vị trí có van điều khiển tăng áp, Van điện 3 vị trí có van cơ khí, Van điện 3 vị trí) cũng như nhận biết ABS hoạt động có bao nhiêu kênh điều khiển dựa vào đường dầu vào và đường dầu ra.

4. ABS Control Module: Chức năng của hộp điều khiển ABS (ABS Control Module):

Nhận biết thông tin về tốc độ góc các bánh xe, từ đó tính toán ra tốc độ bánh xe và sự tăng giảm tốc của nó, xác định tốc độ xe, tốc độ chuẩn của bánh xe và ngưỡng trượt để nhận biết nguy cơ bị hãm cứng của bánh xe.

Cung cấp tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thủy lực

Thực hiện chế độ kiểm tra, chẩn đoán, lưu giữ mã code hư hỏng và chế độ an toàn.

Phần xử lý tín hiệu

Phần logic

Bộ phận an toàn

Bộ chẩn đoán và lưu giữ mã lỗi.

ECU đặt van điện 3 ở chế độ giảm áp theo mức độ giảm tốc của các bánh xe,vì vậy giảm áp suất dầu trong xi lanh của mỗI xi lanh phanh bánh xe.

Sau khi áp suất giảm,ECU chuyển van điện 3 vị trí sang chế độ “giữ” để theo dõi sự thay đổI về tốc độ của bánh xe.nếu ECU thấy áp suất dầu cần giảm hơn nữa nó sẽ lạI giảm áp suất.

Khi áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe giảm (giai đoạn A) áp suất dầu cấp cho bánh xe cũng giảm.

Nó cho phép bánh xe gần bị bó cứng lạI tăng tốc độ.Tuy nhiên,nếu áp suất dầu giảm, lực phanh tác dụng lên bánh xe trở nên quá nhỏ.Để tránh hiện tượng này ECU liên tục đặt van điện 3 vị trí lần lượt ở các chế độ”tăng áp”và chế độ “giữ” khi bánh xe gần bị bó cứng phục hồi tốc độ.

Khi áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe tăng từ từ bởI ECU(giai đoạn B)bánh xe có xu hướng lại bị bó cứng.

Vì vậy, ECU lại chuyển van điện 3 vị trí đến chế độ “giảm áp” để giảm áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe.

– Giai đoạn D Do áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe lạI giảm(giai đoạn C),ECU bắt đầu lạI tăng áp như giai đoạn B

Cấu tạo của ECU là một tổ hợp các vi xử lý, được chia thành 4 cụm chính đảm nhận các vai trò khác nhau:

ABS không hoạt động trong quá trình phanh bình thường và ECU không gửi dòng điện đến cuộn dây của van. Do đó, van 3 vị trí ấn xuống bởi lò xo hồi vị và cửa “A” vẫn mở trong khi cửa “B” vẫn đóng.

Khi đạp phanh, áp suất dầu trong xi lanhh phanh chính tăng, dầu phanh chảy từ cửa “A” đến cửa “C” trong van điện 3 vị trí rồi tới xi lanh bánh xe. Dầu phanh không vào được bơm bởi van một chiều gắn trong mạch bơm.

Khi nhả chân phanh, dầu phanh hồi về từ xi lanh bánh xe về xi lanh chính qua cửa “C” đến cửa “A” và van một chiều số 3 trong van điện 3 vị trí.

Khi phanh gấp (ABS hoạt động) Nếu có bất kỳ bánh xe nào bị bó cứng khi phanh gấp, bộ chấp hành ABS điều khiển áp suất dầu phanh tác dụng lên xy lanh bánh xe đó theo tín hiệu từ ECU.Vì vậy bánh xe không bị bó cứng.

Khi một bánh xe gần bị bó cứng, ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn dây của van điện, làm sinh ra một lực từ mạnh. Van 3 vị trí chuyển động lên phía trên, cửa “A” đóng trong khi cửa “B” mở .

Kết quả là, dầu phanh từ xi lanh bánh xe qua cửa “C” tới cửa “B” trong van điện 3 vị trí này và chảy về bình dầu.

Cùng lúc đó, mô tơ bơm hoạt động nhờ tín hiệu từ ECU, dầu phanh được hồi trả về xi lanh phanh chính từ bình chứa. Mặt khác cửa “A” đóng ngăn không cho dầu phanh từ xi lanh chính vào van điện 3 vị trí và van một chiều số 1 và 3. Kết quả là, áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe giảm, ngăn không cho bánh xe bó cứng. Mức độ giảm áp suất dầu được điều chỉnh bằng cách lặp lại chế độ ” giữ áp” và “giữ”.

– Giai đoạn A

Khi áp suất bên trong xi lanh bánh xe giảm hay tăng, cảm biến tốc độ gửi tín hiệu báo rằng tốc độ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn, ECU cấp dòng điện 2A đến cuộn dây của van điện để giữ áp suất trong xi lanh bánh xe không đổi.

Khi dòng điện cấp cho cuộn dây của van bị giảm từ 5A (ở chế độ giảm áp) xuống còn 2A (ở chế độ giữ), lực từ sinh ra trong cuộn dây cũng giảm. Van điện 3 vị trí chuyển xuống vị trí giữa nhờ lực của lò xo hồi vị làm đóng cửa”B”.

– Giai đoạn B

Khi tăng áp suất trong xi lanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt dòng điện cấp cho cuộn dây van điện. Vì vậy, cửa “A” của van điện 3 vị trí mở, và cửa “B” đóng. Nó cho phép dầu trong xi lanh phanh chính chảy qua cửa “C” trong van điện 3 vị trí đến xi llanh bánh xe. Mức độ tăng áp suất dầu được điều khiển nhờ lặp lại các chế độ “Tăng áp” và “Giữ”.

– Giai đoạn C

Nhiều người lầm tưởng tác động chủ yếu của ABS là giảm quãng đường phanh. Thực tế không phải như vậy. Giảm quãng đường phanh không giúp xe an toàn hơn và trên thực tế, có vô số phương pháp thực hiện điều này mà không cần ABS.

Lợi ích hàng đầu của ABS là cho phép tài xế tiếp tục kiểm soát được hướng lái và chống hiện tượng trượt khi phanh gấp.

Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy tỷ lệ tai nạn giữa xe có và không có ABS gần như không khác biệt. Điều này được giải thích là nhiều người sử dụng, hoặc ít nhất là quan niệm về ABS không đúng. Ngoài ra, tâm lý ỉ lại vào ABS khiến một số người phóng nhanh vượt ẩu trong khi nếu đi xe không có thiết bị này, họ lại rất cẩn thận.

ABS hoạt động như thế nào ? Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động)

Một quan chức của Cơ quan an toàn giao thông quốc gia Mỹ NHTSA nói: “ABS là công nghệ xa lạ với hầu hết mọi người”. Vì thế, lái xe phải được đào tạo để thực hiện động tác phanh một cách nhẹ nhàng trên những đoạn đường trơn để tránh hiện tượng trượt, trước khi nghĩ tới sự trợ giúp của ABS. Trong tình huống khẩn cấp, tài xế phải loại bỏ kiểu phanh truyền thống “nhấn rồi nhả”. Phương pháp tốt nhất lúc đó là “nhấn và lái”, bởi ABS đã làm hộ việc chống bó cứng bánh, nhiệm vụ lúc đó của tài xế chỉ là điều khiển sao cho xe an toàn nhất. Vì vậy, bạn nên tìm một nơi nào đó để thử nghiệm cách lái xe khi phanh gấp mà có ABS. Sự thành thạo trong xử lý tình huống là cơ hội khai thác tối đa hiệu quả của thiết bị này.

Abs Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động Của Hệ Thống Abs Trên Ô Tô

Đối với những dòng xe hơi không được trang bị hệ thống phanh ABS rất dễ rơi vào tình trạng trượt, do độ bám đường giảm thấp hơn mức cho phép của bánh xe, lực truyền cho bánh xe không giúp ô tô tiến lên và ngược lại dễ gây mất kiểm soát.

Chính nhờ những ưu điểm đó mà kể từ thời điểm ra mắt vào năm 1970, hệ thống chống bó cứng phanh ABS rất được ưa chuộng. Góp phần giảm thiểu đáng kể số vụ tai nạn xe hơi trên thế giới.

Cấu tạo của hệ thống phanh ABS trên Ô tô

Cấu tạo hệ thống phanh ABS trên xe hơi

Cảm biến tốc độ: Được sử dụng để xác định gia tốc hoặc làm giảm tốc của bánh xe. Cảm biến tốc độ sử dụng cảm biến hiệu ứng Hall, nam châm hoặc bánh xe có răng, cuộn dây điện từ và để tạo tín hiệu. Sự dao động của từ trường quanh bánh xe sẽ tạo nên điện áp cảm biến. Do điện áp là kết quả khi bánh xe quay nên nếu xe di chuyển chậm, cảm biến này có thể không chính xác.

Van: Hệ thống van trên ABS có 3 vị trí trong đó có 1 van được điều chỉnh bằng hệ thống ABS. Nếu 1 van không hoạt động sẽ ngăn hệ thống chỉnh các van và kiểm soát áp suất cung cấp cho phanh.

+ Van mở: Áp suất từ xi lanh sẽ được truyền thẳng qua phanh

+ Van chặn dòng: Cách ly phanh khỏi xy lanh chủ để ngăn áp lực tăng thêm nếu người lái đạp phanh mạnh hơn.

+ Van giải phóng 1 số áp lực từ phanh

Máy bơm: Có chức năng khôi phục áp suất cho phanh thủy lực sau khi van đã giải phóng. Bộ điều khiển sẽ điều chỉnh trạng thái máy bơm để cung cấp áp suất mong muốn đồng thời làm giảm độ trượt.

Bộ điều khiển: Là đơn vị ECU đảm nhiệm vai trò nhận thông tin từ cảm biến tốc độ bánh xe riêng. Khi 1 bánh xe bị mất lực kéo, tín hiệu sẽ phát đến bộ điều khiển. Từ đó bộ điều khiển sẽ tự động giới hạn lực phanh, kích hoạt hệ thống ABS.

Cơ chế hoạt động của hệ thống ABS trên Ô tô

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS hoạt động dựa trên cảm biến tốc độ của các bánh xe sau đó gửi về cho ECU (Electronic Control Unit tức bộ xử lý & điều khiển điện tử trung tâm.

Khi ECU phát hiện ra 1 hoặc nhiều bánh xe có tốc độ chậm hơn quy định lúc này qua van thủy lực và bơm, hệ thống phanh sẽ tự động làm giảm áp suất tác động lên đĩa để bánh xe ô tô không bị bó cứng. Hệ thống ABS sẽ tác động ấn – nhả thanh kẹp trên phanh đĩa với tần suất 15 lần/s thay vì tác động lực mạnh trong 1 thời gian khiến bánh xe có thể bị chết (hiện tượng thường gặp trên các dòng xe không được trang bị hệ thống phanh ABS). Sau đó hệ thống máy tính điều khiển sẽ dựa trên thông số cảm biến vận tốc và những thao tác của người lái xe để đưa ra áp lực phanh tối ưu nhất cho các bánh xe. Đảm bảo sự ổn định thân xe và kiểm soát quỹ đạo xe.

Ngược lại nếu trong quá trình di chuyển, 1 hay nhiều bánh xe quay quá nhanh, hệ thống phanh cũng sẽ tự động tác động lực trở lại để đảm bảo quá trình hãm.

Hệ thống phanh ABS giúp ổn định và kiểm soát xe

Có thể hệ thống phanh ABS trên ô tô có vai trò vô cùng quan trọng. Đảm bảo sự an toàn của người dùng khi di chuyển. Hiện nay hầu hết các dòng xe sedan hay SUV đời mới đều được trang bị phanh ABS. Tuy nhiên khi chọn mua các bạn nên tìm hiểu kỹ xem đó là ABS bản tiêu chuẩn được trang bị sẵn hay là trang bị tùy chọn.

Hệ Thống Phanh Abs: Cấu Tạo, Phân Loại Và Nguyên Lý Vận Hành

Hệ thống phanh chống bó cứng ABS – Anti-Lock Brake System là hệ thống an toàn trên xe ô tô được phát triển ban đầu từ những năm 1929. Ban đầu, hệ thống phanh ABS được trang bị trên máy bay. Sau đó, nhận thấy sự ứng dụng an toàn và quan trọng của ABS nên vào năm 1958, ABS bắt đầu được ứng dụng trên ôtô.

Hệ thống phanh ABS ngay lập tức đã phát huy tác dụng giảm thiểu đáng kể số vụ tai nạn giao thông và mức độ nghiêm trọng của những vụ tai nạn này.Sau nhiều thử nghiệm khắc nghiệt thì cho đến nay, hệ thống phanh chống bó cứng đã trở nên hoàn thiện hơn và là một hệ thống an toàn không thể thiếu trên ô tô đời mới.

ABS hoạt động trên nền tảng nguyên lý khá cơ bản. Nguyên lý hoạt động của ABS là nhờ vào các cảm biến tốc độ trên từng bánh xe, gửi thông tin về cho ECU ABS và từ đó ECU ABS sẽ nắm bắt được vận tốc quay trên từng bánh xe và phát hiện ngay tức khắc khi bánh xe nào có hiện tượng bị “bó cứng” khi người lái đạp phanh đột ngột, dẫn tới hiện tượng bị trượt khỏi mặt đường.

Nếu xe không được trang bị ABS thì khi bánh xe rơi vào tình trạng bị trượt, tức độ bám đường giảm xuống thấp hơn mức cho phép của bánh xe, sẽ dẫn tới lực truyền cho bánh xe từ động cơ không giúp cho xe tiến lên mà ngược lại gây ra sự mất kiểm soát.

Khi xe có ABS, máy tính của hệ thống sẽ dựa vào các thông số mà các cảm biến vận tốc và cả thao tác của người lái để đưa ra những áp lực phanh tối ưu nhất cho từng bánh, qua đó đảm bảo tính ổn định của xe và vẫn cho phép người lái kiểm soát được quỹ đạo của xe.

Cụ thể như sau: Nếu ECU nhận thấy có một hay nhiều bánh có tốc độ chậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh còn lại. Lúc này, thông qua bơm và van thủy lực, ABS tự động giảm áp suất tác động lên đĩa (đây là quá trình nhả), giúp bánh xe không bị bó cứng. Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh, máy tính cũng tự động tác động lực trở lại, đảm bảo quá trình hãm.

Cấu tạo của hệ thống ABS – Anti-Lock Brake System

Hệ thống phanh ABS được cấu tạo bởi các bộ phận như: Cảm biến tốc độ, hệ thống thủy lực và van thủy lực, bơm thủy lực và hệ thống điều khiển.

Cảm biến tốc độ ABS: Giúp hệ thống ABS nhận biết được các bánh xe có bị rơi vào tình trạng “bó cứng” hay không. Cảm biến ABS này thường được đặt ở trên mỗi bánh xe hoặc ở bộ vi sai tùy theo trường hợp.

Có 3 vị trí của van thủy lực ABS cơ bản:

Vị trí 1 – Van mở: Áp lực phanh tương đương áp lực của người lái lên bàn đạp phanh được truyền trực tiếp đến bánh xe.

Vị trí 2 – Van khoá: Tăng áp lực phanh mà người lái đặt lên bàn đạp phanh lên bánh xe.

Vị trí 3 – Van nhả: Làm giảm áp lực phanh mà người lái đặt lên bàn đạp phanh lên bánh xe.

Bơm thuỷ lực của hệ thống phanh ABS: Có nhiệm vụ bơm và xả để thay đổi áp lực lên các bánh xe thông qua hệ thống van thuỷ lực.

Máy tính – hệ thống điều khiển phanh ABS: Có nhiệm vụ nhận dữ liệu và thông số từ các cảm biến tốc độ để tính toán và đưa ra các hiệu chỉnh về áp lực phanh tối ưu cho mỗi bánh.

Phân loại một số hệ thống phanh ABS

Phụ thuộc vào loại hệ thống phanh ma từng xe sử dụng và hệ thống ABS cũng có nhiều thiết kế khác nhau như vậy. Chúng ta có thể phân loại ABS ra dựa theo số lượng kênh, tương đương với số lượng van thuỷ lực được điều khiển độc lập và dựa theo số lượng cảm biến vận tốc :

Hệ thống phanh ABS loại 1: Bao gồm 4 kênh và 4 cảm biến vận tốc (Thông dụng hiện nay).

Đây là một thiết kế tối ưu nhất trên hệ thống phanh chống bó cứng ABS. Mỗi bánh đều được kiểm soát bởi 1 cảm biến tốc độ và áp lực của má phanh lên từng bánh cũng có thể được điều chỉnh độc lập qua từng van ở mỗi bánh.

Hệ thống phanh ABS loại 2: Bao gồm 3 kênh và 3 cảm biến vận tốc (Ít sử dụng).

Loại này thường được áp dụng trên các dòng xe dạng bán tải. Với kiểu bố trí này, 2 kênh và 2 cảm biến được phân bố đều ở cầu trước trên mỗi bánh, 2 bánh thuộc cầu sau có chung kênh và cảm biến vận tốc.

VATC là trường dạy nghề sửa chữa điện ô tô hàng đầu Việt Nam với cơ sở vật chất đầy đủ, thực tế và chuyên nghiệp nhất với lộ trình dạy học chuyên sâu nhất cho các học viên. Luôn luôn đảm bảo “Học để làm được”, chúng tôi cam kết sẽ đào tạo các bạn trở thành những kỹ thuật viên sửa chữa điện ô tô hàng đầu và chuyên nghiệp.

Mọi ý kiến và đóng góp xin vui lòng gửi về:

Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam VATC

Địa chỉ: số 50 đường 12, chúng tôi Bình, Q.Thủ Đức, chúng tôi Điện thoại: 0945.71.17.17 Email: info@oto.edu.vn

Phanh Abs: Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Trên Xe Ô Tô Và Xe Máy

1. Sơ lược về hệ thống phanh ABS 1.1. Phanh ABS là gì?

ABS (viết tắt của Anti-Lock Braking System) được hiểu là hệ thống chống bó cứng phanh, giúp bánh xe không bị khóa cứng khi phanh để tránh tình trạng mất độ bám đường. Từ khi có sự xuất hiện của ABS số lượng các vụ tai nạn giao thông đã giảm tương đối đáng kể.

Có thể thấy cách hệ thống phanh ABS làm được tương ứng với cách xử lý tính huống của một tài xế chuyên nghiệp thực hiện khi hệ thống này chưa ra đời. Nếu với tốc độ bình thường, tài xế sẽ không thể phân biệt sự khác nhau giữa xe có lắp đặt hệ thống ABS và xe không lắp đặt. Bởi hệ thống này chỉ hoạt động khi tài xế thực hiện hành động phanh xe.

1.2. Nguyên lý hoạt động

Phanh ABS hoạt động trên nguyên lý chống bó cứng phanh. Khi đó, với tác dụng của cảm biến và hệ thống điều khiển trên từng bánh xe. Trong quá trình phanh gấp. Hệ thống phanh ABS giúp má phanh liên tục kẹp và nhả đĩa phanh. Điều này tránh khỏi việc má phanh ôm cứng vào đĩa phanh khiến bánh xe không quay trên đường mà trượt dài. Với hệ thống phanh ABS, bánh xe vẫn tiếp tục quay, nhưng với tốc độ chậm và vẫn bám đường.

Bạn có thể hiểu đơn giản là nếu như đang lái xe với vận tốc lớn đột nhiên xuất hiện những tình huống bất ngờ. Có những khúc cua nguy hiểm cần phải thắng gấp và có hướng đi khác để tránh tai nạn. Lúc này mọi cố gắng bị đổ đi vì bánh xe đã bị phanh bó xiết cứng lại không thể di chuyển theo ý muốn được. Và hệ thống phanh ABS ra đời nhằm khắc phục điều đó.

2. Cấu tạo hệ thống ABS trên ôtô

Hệ thống phanh ABS được cấu tạo bởi các bộ phận như: Cảm biến tốc độ, hệ thống thủy lực và van thủy lực, bơm thủy lực và hệ thống điều khiển.

Cảm biến tốc độ ABS: Giúp hệ thống ABS nhận biết được các bánh xe có bị rơi vào tình trạng “bó cứng” hay không. Cảm biến ABS này thường được đặt ở trên mỗi bánh xe hoặc ở bộ vi sai tùy theo trường hợp.

Van thủy lực của hệ thống ABS: Đây là van kiểm soát các má phanh ở mỗi bánh. Có 3 vị trí của van thủy lực ABS cơ bản:

Van mở: Áp lực phanh tương đương áp lực của người lái lên bàn đạp phanh được truyền trực tiếp đến bánh xe.

Van khoá: Tăng áp lực phanh mà người lái đặt lên bàn đạp phanh lên bánh xe.

Van nhả: Làm giảm áp lực phanh mà người lái đặt lên bàn đạp phanh lên bánh xe.

Bơm thuỷ lực của hệ thống phanh ABS: Có nhiệm vụ bơm và xả để thay đổi áp lực lên các bánh xe thông qua hệ thống van thuỷ lực.

Máy tính – hệ thống điều khiển phanh ABS: Có nhiệm vụ nhận dữ liệu và thông số từ các cảm biến tốc độ để tính toán và đưa ra các hiệu chỉnh về áp lực phanh tối ưu cho mỗi bánh.

2.1. Nguyên lý hoạt đọng của phanh ABS trên xe ôtô

ABS hoạt động trên nền tảng nguyên lý khá cơ bản. Nguyên lý hoạt động của ABS là nhờ vào các cảm biến tốc độ trên từng bánh xe. Gửi thông tin về cho ECU ABS và từ đó ECU ABS sẽ nắm bắt được vận tốc quay trên từng bánh xe và phát hiện ngay tức khắc khi bánh xe nào có hiện tượng bị “bó cứng” khi người lái đạp phanh đột ngột, dẫn tới hiện tượng bị trượt khỏi mặt đường.

Nếu xe không được trang bị ABS thì khi bánh xe rơi vào tình trạng bị trượt. Tức độ bám đường giảm xuống thấp hơn mức cho phép của bánh xe. Sẽ dẫn tới lực truyền cho bánh xe từ động cơ không giúp cho xe tiến lên mà ngược lại gây ra sự mất kiểm soát.

Khi xảy ra việc phanh đột ngột của tài xe. Lúc này hệ thống phanh ABS – Anti-Lock Brake System sẽ thực hiện động tác ấn – nhả thanh kẹp trên phanh đĩa khoảng 15 lần mỗi giây, thay vì tác động một lực cực mạnh trong 1 khoảng thời gian khiến bánh có thể bị “chết” như trên các xe không có ABS.

Khi xe có ABS, máy tính của hệ thống sẽ dựa vào các thông số mà các cảm biến vận tốc và cả thao tác của người lái để đưa ra những áp lực phanh tối ưu nhất cho từng bánh, qua đó đảm bảo tính ổn định của xe và vẫn cho phép người lái kiểm soát được quỹ đạo của xe.

2.2. Chi tiết nguyên lí hoạt động của hệ thống ABS

Nếu ECU (Electronic Control Unit – bộ xử lý và điều khiển điện tử trung tâm). Nhận thấy có một hay nhiều bánh có tốc độ chậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh còn lại. Lúc này, thông qua bơm và van thủy lực, hệ thống phanh tự động giảm áp suất tác động lên đĩa. Giúp bánh xe không bị bó cứng. Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh. Máy tính cũng tự động tác động lực trở lại, đảm bảo quá trình hãm.

Hệ thống này sẽ ngay lập tức đã phát huy tác dụng giảm thiểu đáng kể số vụ tai nạn giao thông. Và mức độ nghiêm trọng của những vụ tai nạn này. Sau nhiều thử nghiệm khắc nghiệt thì cho đến nay. Hệ thống phanh chống bó cứng đã trở nên hoàn thiện hơn. Và là một hệ thống an toàn không thể thiếu trên ô tô đời mới.

2.3. Các loại phanh ABS trên xe ôtô

Trong quá trình phát triển hệ thống chống bó cứng phanh ABS ngày càng được cải tiến với nhiều thế hệ khác nhau. Tính đến thời điểm hiện tại, ABS được chia thành 3 loại cơ bản:

ABS bánh sau (loại 1 kênh): loại này được sử dụng 1 cảm biến lắp cầu chủ động và 1 kênh điều khiển thuỷ lực cho 2 bánh sau. Loại này thường được dùng cho xe Van, xe tải nhẹ nhưng không quá phổ biển.

Loại 3 kênh: có thể có 3 hoặc 4 cảm biến tốc độ bánh xe, đối với loại có 3 cảm biến thì sử dụng 2 cảm biến tốc độ bánh xe phía trước và 1 cảm biến ở cầu chủ động sau và 3 kênh điều khiển thuỷ lực riêng biệt trong đó 2 kênh ra 2 bánh trước và 1 kênh chung cho 2 bánh sau.

Loại 4 kênh: sử dụng cảm biến tốc độ tại 4 bánh và có 4 kênh điều khiển thuỷ lực độc lập tới 4 bánh. Hệ thống chống bó cứng phanh ABS này đang được sử dụng phổ biến hiện nay.

3. Cấu tạo phanh ABS trên xe máy

Về cấu tạo, ABS có bộ phận cảm biến, bộ điều khiển, bơm thủy lực và các van điều chỉnh lực phanh.

Bộ phận cảm biến có nhiệm vụ phát hiện khi có lực phanh, đo tốc độ quay, khả năng cân bằng, độ trượt không nằm trong giới hạn an toàn. Thành phần chính của bộ cảm biến là loại cảm biến tốc độ.

Phanh ABS dễ nhận ra bởi bộ phận đĩa nhỏ có các khe hở nằm sát trục quay của bánh.

Bộ điều khiển ECU là bộ não của phanh ABS. Nhiệm vụ của ECU là tiếp nhận, phân tích, so sánh các thông tin do cảm biến gửi về. Ngoài ra, ECU còn có tính năng “ghi nhớ”. Dựa trên những thông số đã kích hoạt trước đó, ECU sẽ ghi nhớ cho những lần sau khi cùng tình huống.

Cũng giống như các hệ thống phanh đĩa khác, bơm thủy lực cũng gồm piston và xi-lanh, tác dụng điều chỉnh lực đẩy lượng dầu lên má phanh, trong đó có sự trợ giúp của các van. Các van này sẽ trợ giúp điều chỉnh lực tác động vào má phanh.

3.1. Nguyên lý hoạt động của phanh ABS xe máy

Khi bạn lái xe trong điều kiện đường có độ bám kém hoặc ở tốc độ cao. Gặp tình huống bất ngờ, phản xạ tự nhiên của người lái là hãm phanh gấp. Dẫn tới tình trạng khóa cứng bánh xe. Tuy nhiên, do quán tính, chiếc xe đang chạy nhanh không thể dừng lại ngay được. Bánh xe bị khóa cứng vẫn sẽ bị lê thêm một đoạn đường nữa khiến xe bị mất kiểm soát, rất dễ gây tai nạn.

Lúc này, phanh ABS gần như đã trở thành một tiêu chuẩn trên các mẫu xe phân khối lớn. Với khối lượng nặng và quán tính lớn. Cảm biến thuộc thiết bị sẽ cảm nhận lực phanh, tốc độ quay của bánh.

Khi nhận thấy xe có thể gặp nguy hiểm các cảm biến sẽ cũng cấp thông tin cho bộ điều khiển để kích hoạt ABS.

Chống bó cứng phanh sẽ hoạt động bằng cách bóp nhả liên tục chỉ trong một phần nhỏ của một giây. Điều này giúp xe giảm tốc mà không khóa cứng bánh xe.

Duy trì độ trượt của bánh với mặt đường trong giới hạn cho phép. Giúp xe không bị mất lực bám ngang, gây hiện tượng lắc đuôi xe.

Sau tình huống nguy hiểm tránh được, hệ thống sẽ tái áp dụng lực phanh lớn nhất. Để xe dừng lại kịp thời, hoặc cho tới khi phát hiện mối nguy khóa bánh mới.

4. Những lưu ý khi dùng hệ thống chống bó cứng phanh ABS

Khi dùng hệ thống chống bó cứng phanh ABS, bạn cũng cần nắm rõ những lưu ý sau đây:

Không chủ quan trong việc điều chỉnh tốc độ khi chạy và dùng phanh. Bởi hệ thống dù tốt đến mấy thì không phải trường hợp nào nó cũng hoạt động tốt 100%.

Bên cạnh đó, với những mẫu xe ô tô chưa được trang bị hệ thống này cùng không nên sử dụng bàn phanh quá mạnh và có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của hệ thống phanh.

Không nhấp phanh quá nhiều: Khi bạn nhấp phanh quá nhiều sẽ ảnh hưởng xấu đến hiệu quả làm việc của hệ thống chống bó cứng phanh. Và lâu ngày sẽ làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của phanh.

Không tăng tốc khi vào cua: Mặc dù hệ thống ABS khá nhạy bén và hiện đại. Nhưng với vận tốc quán tính thì chiếc xe cũng ít nhiều bị lệch tâm và di chuyển theo hương khác không theo ý muốn. Do vậy nên để đảm bảo an toàn tối đa. Hãy điều chỉnh tốc độ hợp lý khi di chuyển trên đường và đặc biệt là khi vào đường cua.

Gia Vĩ tổng hợp

Cấu Tạo Hệ Thống Phanh Abs Trên Ô Tô Toyota

Mặc dù bây giờ được xem là hệ thống tiêu chuẩn được trang bị trên ô tô. Thế nhưng ở thời trước, khi không có hệ thống phanh ABS các tài xế đã phải rất vất vả trong quá trình phanh gấp hoặc giảm tốc độ ở đường trơn trượt. Hệ thống phanh truyền thống thực sự không khắc phục được các yếu điểm của nó. Chính vì thế, hệ thống phanh ABS ra đời để khắc phục các yếu điểm đó.

Hơn nữa, hiện nay với sự phát triển mạnh mẽ của điều khiển tự động cho phép ta tích hợp nhiều điều khiển điện tử khác ngoài ABS như hệ thống cân bằng điện tử ESP, hệ thống điều khiển hành trình CCS,… Giúp tăng tối đa tính năng an toàn cũng như giảm thiểu khối lượng công việc cho người lái.

Chi tiết cấu tạo hệ thống phanh ABS trên ô tô Toyota: Ý tưởng về chức năng của hệ thống phanh ABS: Cấu tạo hệ thống phanh ABS trên ô tô Toyota:

ECU điều khiển trượt

Bộ chấp hành phanh ABS

Cảm biến tốc độ các bánh xe

Do bản chất của cấu tạo hệ thống phanh ABS trên ô tô Toyota nên khi ECU hỏng, thì tất cả các hoạt động điều khiển sẽ không được thực hiện, thay vào đó ECU chính sẽ ghi nhận tình trạng này và cho các hệ thống điều khiển hoạt động ở tình trạng khẩn cấp (Một số ô tô còn ngắt luôn cả chức năng điều khiển ABS khi ECU điều khiển trượt có sự cố).

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS trên ô tô Toyota:

Nhưng hệ thống phanh ABS có một yêu cầu đó chính là nó chỉ vận hành khi phanh khẩn cấp. Nghĩa là khi ta đạp phanh để ABS hoạt động thì ta phải đạp hết bàn đạp phanh và không nhấp nhả (Do hệ thống phanh ABS sẽ làm điều đó). Việc ECU điều khiển trượt nhận biết như thế nào, sẽ được thể hiện ở sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh ABS trên ô tô Toyota đã trình bày ở trên.

Link DOWNLOAD:

Tài liệu hệ thống khung gầm ô tô của Huyndai Hệ thống phanh cảm ứng Sensotronic của Mercedes Benz Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống phanh điện từ

Cập nhật thông tin chi tiết về Nguyên Lý Hoạt Động Hệ Thống Phanh Abs Trên Môtô trên website Nhatngukohi.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!