Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG I - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TẢI DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN CÓ TRANG BỊ ABS

CHƯƠNG I - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TẢI DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN CÓ TRANG BỊ ABS

Tải bản đầy đủ - 0trang

d) Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh

Hệ thống phanh được hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều khiển ơ tơ

khi phanh. Ta có các loại sau:

-



Hệ thống phanh có bộ điều hòa lực phanh, dùng để điều chỉnh momen phanh



ở cơ cấu phanh, làm thay đổi momen phanh trên cầu trước và cầu sau;

-



Hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS). Ngồi ra còn



có một số hệ thống kết hợp với ABS (ASR, ESP,…) để tăng khả năng cơ động và

khả năng ổn định của xe khi phanh.

1.1.3.



Yêu cầu kết cấu



Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo 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;

-



Đảm bảo sự ổn định chuyển động của xe và phanh êm dịu trong mọi trường



hợp;

-



Điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi: lực tác dụng lên bàn đạp hay cần điều



khiển không lớn, phù hợp khả năng điều khiển liên tục của người lái;

-



Dẫn động phanh có độ nhạy cao, đảm bảo mối tương quan giữa lực bàn đạp



với sự phanh của ô tô trong quá trình thực hiện phanh;

-



Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ để



đảm sử dụng hết trọng lượng bám của khi phanh ở các cường độ khác nhau;

-



Cơ cấu phanh thốt nhiệt tốt, duy trì ổn định hệ số ma sát trong cơ cấu phanh



trong mọi điều kiện sử dụng;

-



Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe;



-



Có khả năng giữ ơtơ đứng yên trong thời gian dài, kể cả trên đường dốc;



-



Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống trong khi thực hiện phanh trong mọi trường



hợp sử dụng, kể cả khi một phần dẫn động điều khiển có hư hỏng.



4



Cấu tạo chung hệ thống phanh khí nén

1.2.1.



Cơ cấu phanh tang trống điều khiển bằng cam.



Cơ cấu phanh tang trống được dùng khá phổ biến trên ô tô. Trong cơ cấu dạng

tang trống sử dụng các guốc phanh cố định và được phanh với mặt trụ trong của tang

trống quay cùng bánh xe. Như vậy quá trình phanh được thực hiện nhờ ma sát giữa

bề mặt tang trống và các má phanh.

Cơ cấu phanh tang trống được phân loại theo phương pháp bố trí và điều khiển các

guốc phanh thành các dạng khác nhau. Trong trường hợp sử dụng cơ cấu phanh trên

hệ thống phanh thuần túy khí nén, ta thường sử dụng cơ cấu phanh điều khiển bằng

cam.

-



Cơ cấu phanh điều khiển bằng cam.

2



1



3



5



4



6



7



8



9



A



A

15 14



12



13



11



10



Hình 1.1 Cấu tạo cơ cấu phanh dạng cam



1- Chốt guốc phanh; 2- Mâm phanh; 3- Tấm chắn; 4- Êcu; 5- Tấm đệm chốt guốc

phanh; 6- Khoá hãm; 7- Guốc phanh; 8- Lò xo hồi vị; 9- Tấm ma sát; 10- Trục con

lăn; 11- Cam ép; 12- Con lăn; 13- Đòn điều chỉnh; 14- Trục cam phanh;

-



Đặc điểm



Cơ cấu phanh này chỉ dùng cho xe có tải trọng lớn và dùng cho hệ thống phanh

dẫn động bằng khí nén.



5



Cơ cấu phanh được bố trí kiểu đối xứng qua trục, có xi lanh khí nén điều khiển

cam xoay 11 ép guốc phanh 7 vào trống phanh. Phần quay của cơ cấu phanh là tang

trống. Phần cố định bao gồm mâm phanh 2 được cố định trên dầm cầu.

-



Nguyên lý làm việc :



Cụm cơ cấu phanh lắp trên mâm phanh 2. nối cứng với bích cầu, các tấm ma sát 9

có cấu tạo hình lưỡi liềm tương ứng với đặc tính mài mòn của chúng và được lắp trên

hai guốc phanh 7. Trên các guốc phanh có tán tấm ma sát (má phanh). Các guốc

phanh này tựa tự do lên các bánh lệch tâm lắp trên mâm phanh 2. trục của các guốc

phanh cùng với các mặt tựa lệch tâm cho phép định tâm đúng các guốc phanh so với

trống phanh khi lắp ráp các cơ cấu. Cam quay được chế tạo liền trục, với biên dạng

Cycloit (hoặc Acsimet). Khi phanh cam ép 11 sẽ chuyển động đẩy các guốc phanh ra

làm cho nó áp sát vào bề mặt trống phanh để thực hiện quá trìng phanh, giữa cam ép

11 và guốc 7 có lắp con lăn 12 nhằm giảm ma sát và tăng hiệu quả phanh, bốn lò xo

hồi vị 8 trả guốc phanh về vị trí nhả phanh.

Sự tác động của cam lên các guốc phanh với các chuyển vị như nhau, má phanh bị

mòn gần như đều nhau, do vậy các má phanh trên cả hai guốc phanh của cơ cấu có

kích thước gần như bằng nhau.

1.2.2.



Hệ thống dẫn động điều khiển phanh



Hệ thống dẫn động có tác dụng truyền và khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp

phanh đến cơ cấu phanh. Hệ thống dẫn động phải đảm bảo được các yêu cầu sau:

-



Độ nhạy cần thiết của hệ thống;



-



Hiệu quả điều khiển trong việc truyền năng lượng từ cơ cấu điều khiển đến cơ



cấu phanh của ôtô;

-



Độ tin cậy của hệ thống kể cả khi có hư hỏng bất thường.



Trong dẫn động phanh thủy lực sử dụng truyền động thủy tĩnh nối liền từ cơ cấu

điều khiển tới xy lanh bánh xe. Hệ thống dẫn động phanh thủy lực có các ưu điểm

sau:

-



Thời gian chậm tác dụng ngắn;



6



-



Tạo được lực ép trên cơ cấu phanh đồng đều và đồng thời, làm tăng tính ổn



định của ơ tơ khi phanh;

-



Kết cấu đơn giản;



-



Có khả năng ứng dụng đa dạng trên nhiều loại ô tô khác nhau, khi đó chỉ cần



thay đổi cơ cấu phanh.

Nhược điểm của hệ thống dẫn động thủy lực:

-



Tỷ số truyền không lớn nên không thể tăng lực điều khiển lên cơ cấu phanh,



khi yêu cầu lực tác dụng phanh lớn cần phải hành trình bàn đạp lớn hoặc dùng trợ

lực;

-



Hiệu suất truyền giảm khi nhiệt độ thay đổi.



Trong hệ thống dẫn động có điều khiển bằng thủy lực trên ơ tơ con và ô tô tải nhỏ,

lực điều khiển của người lái tác dụng vào bàn đạp nhanh, tỉ lệ thuận với lực điều

khiển tại các cơ cấu phanh. Dẫn động điều khiển phanh của ô tô tải lớn và ôtô bus đòi

hỏi năng lượng điều khiển lớn do vậy khơng nên dùng hệ dẫn động thủy lực do cần

có lực điều khiển lớn, gây mệt mỏi cho người lái. Trong dẫn động phanh bằng khí

nén lực điều khiển trên bàn đạp phanh nhỏ, áp suất trên đường ống không cao và cho

phép dẫn động dài tới các cơ cấu phanh cần thiết. Hơn nữa hệ thống phanh khí nén

còn dễ dàng bố trí điều khiển tự động.

Nhược điểm của hệ thống phanh dẫn động khí nén là số lượng các chi tiết nhiều,

kích thước lớn và có giá thành cao, độ nhạy của hệ thống kém, nghĩa là thời gian hệ

thống phanh bắt đầu làm việc kể từ khi người lái bắt đầu tác dụng lực là khá lớn do

không khí bị nén khi chịu lực.

Sơ đồ cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén cơ bản (hình 1.2).

a) Các đường ống dẫn khí

+) Phần cung cấp khí nén có chức năng chính là hút khơng khí từ ngồi khí quyển,

nén khơng khí tới áp suất cần thiết (0.7 - 0.9 Mpa) hay (7 - 9 kg/cm2), đảm bảo cung

cấp đủ lưu lượng cho hệ thống phanh khí nén làm việc. Áp suất làm việc lớn nhất

của máy nén khí là 11 kg/cm2. Nếu áp suất vượt quá giới hạn này thì van điều áp sẽ

ngắt máy nén khí không cho làm việc nữa. Độ bền và độ tin cậy của dẫn động phanh



7



khí nén phụ thuộc vào chất lượng khí nén. Do vậy khí nén phải đảm bảo khơ, sạch,

có áp suất ở mức an tồn khi làm việc.



Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo dẫn động phanh khí nén



b)



Nguồn cung cấp

1. Máy nén khi



4. Cụm van chia, bảo vệ



2. Bộ điều chỉnh áp suất



5. Bình chứa khí nén mạch I



3. Bình làm khơ



6. Bình chứa khí nén mạch II



c) Cụm điều khiển:



7. Van phân phối hai dòng



d) Cơ cấu chấp hành:



8.Bầu phanh và cơ cấu phanh trước

9. Bầu phanh và cơ cấu phanh sau



1.2.3.



Hệ thống phanh khí nén trên xe



1.2.3.1. Sơ đồ bố trí hệ thống phanh khí nén khơng có ABS



8



Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống phanh trên xe tham khảo



9



-



Nguyên lý làm việc của hệ thống.



Khí nén được cung cấp bởi máy nén khí 1. đi qua van điều áp 2. qua bộ lọc tách

nước 3. qua van an tồn kép 4. tới các bình chứa khí 5 và 6. Van an tồn kép 4 đảm

bảo cho hai bình chứa khí hoạt động độc lập với nhau tạo thành hai nguồn cung cấp

khí độc lập cho hai dòng dẫn động phanh.

Dẫn động phanh trục trước bắt đầu từ bình khí 5 qua khoang dưới của tổng van 8.

đi tới các bầu phanh của trục trước 9. 10.

Dẫn động phanh cầu sau bắt đầu từ bình khí 6. qua khoang trên của tổng van 8. đi

tới van gia tốc 12. tới các bầu phanh của cụm cầu sau 14. 15.

Dòng khí nhả phanh dừng bắt đầu từ bình khí 5. 6 qua van điều khiển 11. qua van

xả nhanh 13. đi tới các bầu tích năng dạng lò co của cụm cầu sau 14. 15 ép các lò xo

thực hiện nhả phanh.

Khi thực hiện phanh dừng, xoay tay van 11. khí nén đang ép các lò xo tích năng

lập tức bị xả hết, các lò xo bung ra làm xoay trục cam ép các guốc phanh bánh xe sau,

thực hiện nhả phanh tay.

Van điều áp 2 đồng thời là van an tồn có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất làm việc

trong hệ thống bằng cách dừng hoặc khởi động máy nén khí khi áp suất trong hệ

thống vượt quá giới hạn hoặc quá thấp.

Van an toàn 3 ngả giữ cho xe hoạt động bình thường khi xe mất đi một dòng hơi.

1.2.3.2. Các bộ phận của hệ thống phanh

a) Van phân phối

Van phân phối có tác dụng mở và đóng hoặc mở các van để cấp hoặc ngừng cấp

khí nén để mở hoặc đóng các van. Khoang trên có cửa vào là D được nối với bình

chứa khí, cửa ra là C được nối tới các bầu phanh tại các bánh xe. Tương tự như vậy,

khoang dưới có cửa vào là E và cửa ra là A. Ngồi ra còn có một cửa thơng với khí

trời F chung cho cả hai khoang. Mỗi khoang có một van điều khiển: Van 2 ở khoang

trên có nhiệm vụ đóng mở các van nạp 7 và van xả 6. còn van 11 của khoang dưới

điều khiển các van nạp 9 và van xả 10.



10



1. Pittông lớn khoang dưới; 2.11 .Van điều khiển; 3. Ty đẩy; 4.Phần tử đàn hồi; 5.

Pittông khoang trên; 6.10.Van xả; 7.9 Van nạp ; 12 Pittông nhỏ.

Hình 1.4 Van phân phối dẫn động hai dòng



Ngun lý hoạt động của van như sau:

-



Ở trạng thái không phanh như thể hiện trên hình vẽ, các bầu phanh tại các



bánh xe được nối thơng với khí trời do các van xả 6 và 10 mở.

-



Khi phanh, lực Q truyền từ bàn đạp tới tác dụng lên pittông 5 thông qua phần



tử đàn hồi 4 làm pittông dịch chuyển đi xuống. Đầu tiên, van xả 6 đóng lại khơng cho

cửa C thơng với khí trời nữa, sau đó khi pittơng tiếp tục đi dich chuyển đi xuống thì

van nạp 7 mở ra và khí nén chờ sẵn ở cửa D đi qua van nạp, qua khoang dưới 5 tới

cửa C rồi từ đó tới các bầu phanh bánh xe để thực hiện q trình phanh. Đồng thời,

khí nén từ khoang trên đi qua lỗ nhỏ B xuống khoang trên pittông 1 đẩy pittơng con

12 đi xuống. Nhờ đó van xả 10 đóng lại, rồi van nạp 9 mở ra cho khí nén đi từ cửa E

sang cửa A để đi tới các bầu phanh tại các bánh xe.

-



Như vậy, trong trường hợp phanh bình thường như mơ tả trên đây, khoang



trên được điều khiển trực tiếp bằng dẫn động cơ khí, còn khoang dưới được điều

khiển bằng khí nén lấy từ khoang trên. Nếu khoang trên bị mất khí, khơng hoạt động

nữa thì khi phanh, ty đẩy 3 đi xuống tác động lên con đội 8 và đẩy pittông nhỏ 12 của

khoang dưới đi xuống thực hiện quá trình phanh trên một cầu còn lại.



11



-



Trong trường hợp lái xe đạp phanh đột ngột thì khoang dưới cũng được điều



khiển bằng ty đẩy 3 vì khí nén khơng kịp cấp qua lỗ B để điều khiển pittơng lớn 1.

-



Tính chép hình của tổng van được thể hiện như sau. Ứng với một lực tác động



Q nào đó, sau khi van nạp 7 của khoang trên mở, khí nén đi vào bên dưới pittơng 5

và sau đó đi qua cửa C tới các bầu phanh tại các bánh xe. Áp suất khí trong khoang

dưới pittông 5 tăng dần lên cho tới khi áp lực của khí nén cùng với lực lò xo thằng

được lực điều khiển Q, nén phần tử đàn hồi 4 lại và đẩy pittông đi lên cho tới khi van

nạp đóng lại. Lúc này cả van nạp và van xả đều đóng, ấp suất khí nén dẫn tới các bầu

phanh không tăng nữa và pittông 5 ở trạng thái cân bằng. Quá trình tương tự như vậy

cũng xảy ra đối với khoang dưới. Như vậy, ứng với một lực Q nhất định (tương ứng

với một lực trên bàn đạp) áp suất trong dẫn động phanh chỉ có một giá trị tương ứng.

Nhờ vậy mà người lái có thể điều khiển được cường độ phanh theo ý muốn.

b) Bầu phanh trước

Bầu phanh xe có cấu trúc như xi lanh lực tác động một chiều. Vỏ của bầu phanh

được bắt cố định trên vỏ cầu, đòn đẩy tựa chặt trên pittong đẩy và dịch

chuyển để điều khiển cam quay.

Bầu phanh được chia làm 2 loại chính:

-



Bầu phanh đơn: là loại tác dụng một chiều.



-



Bầu phanh kép: có tác dụng hai chiều (bầu phanh tích năng).



Cấu tạo của bầu phanh đơn dạng màng gồm: hai nữa vỏ của bầu phanh được bắt

cố định trên cầu xe. Màng cao su bố trí giữa hai nữa vỏ, chia bầu phanh thành 2

khoang. Khoang bên trái có cửa dẫn khí nén từ van phân phối xuống, khoang bên

phải có lỗ thơng với khí quyển R. Lò xo hồi vị có tác dụng đẩy màng cao su về vị trí

ban đầu khi khơng phanh. Màng cao su được đỡ bởi tấm đỡ, gắn liền với thanh đẩy

dẫn động cam quay, đóng mở cơ cấu phanh. Chiều dài của thanh đẩy được điều chỉnh

nhờ đai ốc 9. nhằm tạo nên vị trí thích hợp với cam quay.

Nguyên lý làm việc của bầu phanh đơn dạng màng:

-



Khi không phanh, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, màng cao su về vị trí tận



cùng bên trái. Khi phanh, khí nén có áp suất cao được dẫn tới khoang bên trái của



12



bầu phanh, đẩy màng cao su và đòn đẩy dịch chuyển về bên phải, thực hiện sự xoay

cam trong cơ cấu phanh. Khi nhả phanh, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, đẩy màng

cao su, kéo đòn đẩy về vị trí ban đầu. Khí nén ở khoang bên trái theo đường ống thốt

ra ngồi khơng khí, kết thúc quá trình phanh.



Hình 1.5 Bầu phanh trước (bầu phanh đơn).



c) Bầu phanh sau

Nguyên lý làm việc của bầu phanh:

-



Ban đầu khi chưa phanh: Khoang P thơng với khí quyển, khoang B ban đầu



khi chưa phanh được cấp khí nén ép lò xo 14 đẩy cần đẩy sang bên trái, không tác

dụng vào màng cao su số 6.

-



Khi phanh chân: Khí nén được cấp vào khoang A thực hiện đẩy màng sang



bên phải qua đó đẩy đòn đẩy sang phải thực hiện phanh, khi nhả phanh khí nén rút

khỏi cửa A, dưới tác dụng của lò xo hồi vị 9 sẽ đẩy cơ cấu về vị trí cân bằng ban đầu.

-



Khi phanh tay (phanh đỗ): Thực hiện ngắt khí nén ở cửa B ra, qua đó do sự



chênh lệch về áp suất, lò xo tích năng 14 được đẩy sang bên phải ép thằng vào màng



13



đẩy sang phải thực hiện phanh cứng (phanh rất lâu), muốn nhả phanh ra thì điều chỉnh

mở ốc số 1 ra để đưa hệ thống trở về vị trí cân bằng và cấp khí nén vào B.



Hinh 1.6 Kết cấu loại bầu phanh tích năng (bầu phanh kép)



1. Ốc điều chỉnh 2. Ống đẩy 3. Vỏ bầu phanh 4. Ống dẫn khí 5. Vỏ trong 6.

Màng cao su 7. Đòn đẩy 8. Thân bầu phanh 9. Lò xo hồi vị 10. Tấm đỡ

11. Bạc đẩy 12. Vòng tỳ 13. Piston tích năng 14. Lò xo tích năng

A. Điều khiển phanh chân



P- Thơng với khí quyển



B. Điều khiển nhả phanh



S- Khoang thông với A



Q- Khoang thông với B



T- Khoang tích năng.



d) Van xả nhanh



Hình 1.7 Van xả nhanh



14



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG I - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ TẢI DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN CÓ TRANG BỊ ABS

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×