Chương8
HỆ THỐNG PHANH
I -CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU.
II -CƠ CẤU PHANH GUỐC.
III -CƠ CẤU PHANH ĐĨA.
IV -TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHANH
V -DẪN ĐỘNG PHANH
5
6
I. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU
1. Công dụng.
Hệ thống phanh dùng để:
–Giảm tốc độ, dừng xe theo ý muốn của người lái;
–Giữ cho xe đứng nguyên tại chỗ trong thời gian dài
(kể cả khi đi trên đường dốc).
7
II. CƠ CẤU PHANH GUỐC.
1.Cácsơđồbốtríphanhguốc:Cóthểcó4sơđồ
kếtcấusau:
Kiểua:
-Cóchốttựamộtphíavàlựctácdụnglênguốcphanhbằngnhau.
-Kiểudẫnđộngphanhthườngdùngtrênhệthốngphanhthuỷlực
(trênxecon),hoặcthuỷlựccótrợlựcchânkhông,thuỷlựccótrợ
lựckhínén(xetải);
14
15
16
17
18
19
20
Kiểu в:
-Có chốt tựa khác phía; lực tác dụng lên guốc phanh
bằng nhau;
-Khi phanh,các guốc phanh có cùng chiều quay quanh
gối tựa;
-Cácguốcphanhmònđềuhơnloạichốttựvềmộtphía
(kiểua).
-Thườngdùngtrêndẫnđộng phanh kiểu thuỷ lực và
thường chỉ áp dụng cho phanh các bánh xe cầu trước
những ô tô có phấn bố tải trọng ra cầu sau và cầu trước
xấp xỉ nhau.
21
Cơ cấu phanh với dẫn động khí nén
Đến 11
Đến 10
27
28
Kiểu г
-Cơ cấu phanh guốc kiểu bơi;
-Hai guốc phanh có chung một điểm tựa cố định;
-Lực phanh được tự cường hoá;
-Sử dụng với dẫn động phanh dầu.
29
Cơ cấu phanh với dẫn động thủy lực
30
Cácchitiếtchính:tangphanh;guốcphanh;cơcấudoãng;gối
tựavàcơcấuđiềuchỉnh.
a)Tangtrốngphanh.
-Làmbằnggangđúc(gangthườnghoặcganghợpkimcótính
chốngmàimòncao);
-Mộtsốôtôdulịchdùngloạitangphanhbằngthépđúccó
phakhoảng2%Cuđể;hoặcbằngthépdậptuycóưuđiểm
làcókhốilượngnhỏnhưngđộcứngkém,khiphanhliêntục,
tangPsẽbịnónglên;
-Mộtsốloạicócấutạogồm2phầnghép:đĩathépdập+tang
phanhđúc(thựchiệnghépkhiđúc.Hìnhб);
-đểtangphanhđỡbịđảo,giacôngmoayơđồngthờicùngvới
bềmặttangphanh;
-tangphanhđượccânbằngđộngđểtránhrungđộng.
31
2. Phân tích đặc điểm kết cấu cơ cấu phanh guốc.
c) Kết cấu điều chỉnh khe hở má phanh –tang
trống P.
38
c) Kết cấu điều chỉnh khe hở má phanh –tang
trống P.
39
Cần điều chỉnh trong sử dụng và điều chỉnh toàn bộ (khi
lắp ráp).
-Điều chỉnh trong sử dụng:
+ Phương pháp điều chỉnh: bằng tay hoặc tự động điều
chỉnh;
+ Vị trí điều chỉnh: cơ cấu doãng (ở phanh hơi); cam lệch
tâm (phanh dầu);
-Điều chỉnh tự động ở P dầu: Hành trình piston xác định
bởi
MAX(trong sử dụng) giữa má phanh và tang
trống;
Khi >
MAXđịnh mức, piston sẽ đẩy vòng 2 thêm 1 chút,
khôi phục được
MAX.
Nguyên lý điều chỉnh tự động khe hở má phanh -tang phanh.
40
Ph.pháp1:ống 1 bắt vào mâm phanh; Thanh ren 2 nối với guốc P
qua chốt 3.
lỗ2>
trục3= . Khi khe hở () giữa guốcP –tangP
bình thường, guốc phanh dịch tương đối . Khi , guốc P
kéo ống 2 trượt thêm 1 răng (nhờ đàn hồi) và khi trở về chỉ
trong giới hạn .
Nguyên lý điều chỉnh tự động khe hở má phanh -tang phanh ở
phanh dầu, kiểu tự bơi.
41
-Điêù chỉnh toàn bộ(điều chỉnh
trong lắp ráp) để đảm bảo các
má phanh tròn đều (đồng tâm
với tang phanh):
Bằng cách điều chỉnh cam
lệch tâm kết hợp với điều
chỉnh chốt (gối tựa cố định) tựa
của guốc phanh.
47
1,2-Guốc phanh; 3-Đệm lệch
tâm; 4-Chốt; 5-Ốc công.
d-Kếtcấucamép.
Vớicơcấuphanhcódẫnđộngkhí
nén,lựctácdụngtrêncầnđẩy
bầuphanhsẽlà:
P=S.p
Trongđó:S-diệntíchmàngphanh
p-ápsuấtkhínén.
Mômentrêntrụccơcấudoãng:
M=P.l
(l–chiềudàicánhtayđòn).
Lực đẩy tổng cộng trên cơ cấu
phanh:
n-đườngkínhvòngtròncamép.
Đểlựctổngcủacơcấuép(P
1+P
2)
khôngphụthuộcvàogócquay
củacamép,
4812
2
2
MM
nn
PP
+ = =
cam épđược thiết kế:
-các tiếp tuyến xuất phát
từ các điểm cách đều
nhau;
-chiều dài t/t tăng dần
(1cung tròn)
=>phương P
1+P
2luôn
cách nhau = n
Ưuđiểm(so vớiphanhtang trống):
-Hiệuquảphanhcao(áplựcphanhphânbốđềutrên
diệntíchbềmặt.vớiô tôdu lịch, thườngG
1G
2=>
khiphanh, P
P1lớnsẽlàmchấtlượngphanhxe.);
-Thoátnhiệttốt;
-Thờigiankiểmtrabảodưỡng, thaythếnhanh.
54
III. CƠ CẤU PHANH ĐĨA
55
III. CƠ CẤU PHANH ĐĨA
Nhược điểm:
-Bụi bẩn dễ thâm nhập => mài mòn nhanh;
-M
Pkhông lớn (do hạn chế về không gian, kích
thước);
Giải pháp:
-Muốn tăng diện tích má ma sát, sử dụng 2 xi lanh
phanh cho một bánh xe;
-Đã thiết kế được loại má ma sát ôm trọn diện tích
đĩa phanh, tuy nhiên kết cấu phức tạp.
56
III. CƠ CẤU PHANH ĐĨA
63
So sánh 2 loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động
Hình 1 –Cơ cấu
phanh đĩa loại giá đỡ
cố định
Hình 2 –Cơ cấu
phanh đĩa loại giá đỡ
di động
64
Hình –Sơ đồ hoạt động của cơ cấu phanh đĩa dạng xi lanh 2 piston
1 –Xilanh làm việc bên ngoài (trái) của phanh đĩa; 2 -Piston; 3 -Ống nối; 4 –Đĩa phanh của
bánh xe trước; 5 –Các phanh tang trống với các guốc phanh; 6 -Piston; 7 –Xilanh làm việc bên
trong của phanh trước
-PhanhĐĩa:Épmáphanh
đĩavàorôtophanhđĩagắn
trêncácbánhxevàtạora
masát.Điềukhiểnchuyển
độngcủabánhxebằng
lựcmasát.
68
Cơ cấu phanh đỗxe
Cơ cấu phanh đỗxe và
phanh chân là phanh tang
trống, trong đó:
1 –đòn bẩy
2 –cáp phanh
3 –thang giằng
4 –vít điều chỉnh khe hở má
phanh
VI. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHANH
Mục đích tính toán:
-Lựa chọn kiểu cơ cấu phanh;
-Xác định kích thước và thông số cơ bản
của cơ cấu để khi phanh, tạo được M
p
(của cơ cấu P) phù hợp M
P (theo yêu cầu)
71
VI. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHANH
Gồm các bước:
1)Xác định M
Pcần thiếtở c/c phanh để đảm bảo phanh có
hiệu quả;
2)Xác định M
P (do c/c phanh) ở mỗi c/c phanh bánh xe cầu
trước, sau;
t.l: xác định do guốc trước sinh ra;
do guốc sau sinh ra;
và trên 1 cơ cấu phanh: M
P= + .
3) Lựa chọn sơ bộ các thông số: b (chiều rộng má phanh); r
t
(bán kính tang trống) để tiến hành kiểm nghiệm cơ cấu:
+ Tính công ma sát riêng (để xác định điều kiện mài mòn);
+ Tính gia nhiệt (t
0
) sau mỗi lần phanh
72,
PM ,,
PM ,,
PM ,
PM
Cụ thể:
Bước 1-Xác định M
Pcần thiết ở mỗi 2 bánh xe trên 1 cầu
(xe 4x2):
Trong đó:
Bước 2-xác định M
Pdo cơ cấu phanh sinh ra: (thuộc phần
trình tự tính toán)( )
1 1 1
1
. . .
P P K Z KM P r P r== ( )
2 2 2
2
. . .
P P K Z KM P r P r==
732
.
.
Pg
Z
G
a
Lg
Jh
P
=−
1
.
.
Pg
Z
G
b
Lg
Jh
P
=+
1. Quy luật phân bố áp suất trên má phanh:
Theo giáo trình KC TT Ô Tô của tác giả Đặng Quý thì ta
thấy độ hao mòn ở các điểm khác nhau của má phanh không
giống nhau, bởi thế thừa nhận quy luật phân bố áp suất đều
trên má phanh là không phù hợp với thực tế.
74A'
B
P
A
a) b)
1
0
Góc vì có A’B ⊥AO và A’A ⊥AO
1(coi như rất nhỏ).
Xét tam giác vuông ABA’ta có :
Nhưng AA’ = O
1A.(tính theo rad) cho nên : (9.9)
Tam giác OO1Acho ta biểu thức sau :
Hay là: (9.10)
Thay trị số từ biểu thức 9.10 vào 9.9 ta có :
Áp suất q tại điểm A theo giả thiết thứ nhất sẽ tỷ lệ với biến dạng hướng
kính, do đó :
79γOAOBA'A
1=
sinγAA'AB= γsin..AOAB
1= sinβ
AO
sinγ
OO
11
= sinγ
sinβ
OOAO
11= βsin.θOOAB
1= θsinβ.OOkABkq
1==
Nhận xét:
•k –Độ cứng của má phanh.
•Trongcôngthứctrênthìkvà làhằngsố,cònsẽlàgócquay
chungchotấtcảcácđiểmcủamáphanhquayquanhtâmO
1,chonênnó
làhằngsốđốivớicácđiểmcủamáphanh.
•ThaycáchằngsốbằngmộttrịsốkhôngđổiKvàcoiđiểmAlàmộtđiểm
bấtkỳxácđịnhtrênmáphanhbởigóc(làgócthayđổi),cuốicùngta
cócôngthứctổngquátđểxácđịnhápsuấtởbấtkỳđiểmnàotrênmá
phanhnhưsau:
q = Ksin
Trong đó: K −Hệ số tỷ lệ (K = k ).
−Góc xác định vị trí của điểm cần tính áp suất trên má phanh.
801
OO 1
OO
Áp suất cực đại ứng với lúc = 90
0
nghĩa là tại điểm C(điểm C
của má phanh nằm trên trục X –X thẳng góc với trục Y –Y đi qua các
tâm O và O
1). Áp suất cực tiểu ứng với lúc = 0
0
và =180
0
, tại các
điểm ấy áp suất bằng không. Biểu đồ phân bố áp suất trên má phanh
được chỉ rõ ở hình trên. Áp suất cực đại ở điểm C sẽ là: q
max= K
81
Chúng ta sẽ xét trường hợp khi hai guốc phanh
được ép một lực P như nhau.Trên hình trên trục Y
1–
Y
1đi qua hai tâm O và O
1và thẳng góc với trục X
1–X
1
đi qua điểm có áp suất cực đại.
Khi phanh mỗi phần tử của má phanh bị tác dụng
từ phía trống phanh bởi lực thẳng góc dN
1và lực ma
sát dT
1. Lực ma sát được tính:
dT
1= dN
1
Ở đây: −Hệ số ma sát giữa trống phanh và má
phanh.
83
85PO'
r
d
0
t
0
1
1
T
1
N
1R
1x
N
1y
N
1dN
1
dT
1y
dN
1xdN
x
1
1x
U
1
Ux
y
1
y
1
r
0
a
c
O
1
a)
86P2P1
O' O''
y
2 1
y
1
y
2
y
2x
1
x
1
U
2
U
1
T
O
R
1
N
1 N
2
T
2
R
2
x
2 x
1
r
0
r
t
P1
P2
2
R
U
2
U
1
1
R
b)
c)
•Khi áp suất phân bố đều trên má phanh thì tổng hợp
lực N
1của tất cả các lực dN
1phải nằm trên trục đối
xứng OD của má phanh, nghĩa là D là điểm giữa của
cung EF.
87
O
O
y
x
x
y
F
N
E
D
88
Góc tạo bởi lực N
1và trục X
1–X
1sẽ là:
Chiếu lực dN
1lên trục X
1–X
1và Y
1–Y
1ta có:
dN
1X= q
1br
tsind
dN
1Y= q
1br
tcosd
89
Tích phân trong giới hạn từ góc
1đến
2ta có:
Lực tổng hợp thẳng góc N
1tác dụng lên má phanh là:
90)βcosβcos(brqβdβsinbrqdNN
12t1
β
β
t1
β
β
X1X1
2
1
2
1
−−=== )βsinβsin(brqβdβcosbrqdNN
12t1
β
β
t1
β
β
Y1Y1
2
1
2
1
−=== 2
12
2
12t1
2
Y1
2
X11 )βsinβsin()βcosβcos(brqNNN −+−=+=
Mômen phanh do một phần tử má phanh sinh ra là:
dM’
pl= r
tdT
1= q
1br
t
2
d
Mômen phanh tác dụng trên cả má phanh trước là:
= q
1br
t
2
(
2-
1) = q
1br
t
2
o
Ở đây:
o–Góc ôm của má phanh.
Lực thẳng góc tổng hợp N
1sẽ sinh ra lực ma sát tổng hợp T
1= N
1.
Lực T
1có điểm đặt cách tâm O một đoạn là .
Mômen phanh ở má phanh tính theo công thức (17) còn có thể tính
theo công thức sau:
M’
pl= T
1= N
1
91
==
2
1
2
1
β
β
2
t1
β
β
plpl dβbrμqdM'M' 1
pl
μN
M'
ρ =
Thay công thức mô men và áp lực vào ta có:
92
)βsinβsin()βcosβcos(brμq
βbrμq
ρ
2
12
2
12t1
0
2
t1
=
−+−
=
)βsinβsin()βcosβcos(brμq
βbrμq
ρ
2
12
2
12t1
0
2
t1
=
−+−
= 2
ββ
sin2
rβ
)
2
ββ
sin
2
ββ
cos(
2
ββ
sin4
rβ
12
to
122122122
to
−
=
+
+
+−
= 2
β
sin2
rβ
ρ
o
to
=
Nếuthay , côngthứcsẽcódạngsau:
’
o–Nữagócômcủamáphanh
Cầnchúý rằnggóc
ovà’
otrongcôngthứctrêntínhtheorad.
Trườnghợpápsuấttrênmáphanhphân
bốtheoquyluậtđườngsin q = q
maxsin
(xemgiáotrình).
932
β
β
o'
o= '
o
t
'
o
βsin
rβ
ρ=
+ Tính toán lực cần thiết tác dụng lên guốc
phanh P
1và P
2:
Khithiếtkếcơcấuphanhchúngtachọntrướcquyluậtphânbốápsuất
trênmáphanhvàtrêncơsởchọntrướccácthôngsốkếtcấu(
1,
2,r
t)chúngta
tínhđượcgócvàbánkính,nghĩalàxácđịnhđượchướngvàđiểmđặtlựcN
1.
LựcR
1làlựctổnghợpcủaN
1vàT
1.tạovớigóc.Gócxácđịnhnhư
sau:
Chọn=0,3chúngtasẽxácđịnhđượcgócnghĩalàxácđịnhđượchướngcủa
R
1
Gócởmáphanhtrướcvàmáphanhsauđềubằngnhauvìcùngmộthệsốma
sátnhưnhau.Mômenphanhcủacơcấuphanhlà:
Mp1=M’p1+M’’p1=R1ro+R2ro=(R1+R2)ro(9.33)
94μ
N
T
tg
1
1
==
Ở đây: R1, R2 –Lực tổng hợp ở má phanh trước và sau.
ro–Bán kính.
Bán kính roxác định theo công thức:
Ta xác định được tổng số lực R
1+ R
2theo công thức sau:
9522
o
μ1
μ
ρ
tg1
tg
ρsinρr
+
=
+
==
o
1p
21
r
M
RR =+
V. DẪN ĐỘNG PHANH
1. Khái niệm chung.
Dẫn động phanh ô tô thường có các loại: cơ khí; thủy
lực (dầu), khí nén (hơi), dầu trợ lực hơi hoặc trợ lực
chân không; một số ô tô còn sử dụng dẫn động
phanh điện.
Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống cần gạt, thanh
kéo để liên kết cần phanh tay với cơ cấu phanh.
Dẫn động phanh cơ khí thường chỉ được sử dụng cho
phanh tay.
100
1. Khái niệm chung.
Dẫn động phanh dầu, hơi (so với dẫn động phanh cơ khí) có
nhiều ưu điểm:
-công suất đầu ra (M
P,P
P) lớn trong khi kích thước, khối lượng
nhỏ;
-dễ biến đổi nguồn năng lượng (dầu, hơi) thành năng lượng cơ
khí;
-dẫn động điều khiển đơn giản và có độ chính xác cao, đặc biệt
khi công suất đầu ra lớn;
-kết cấu đơn giản , giá thành các cụm chi tiết tương đối rẻ;
-dễ thoát nhiệt trong dẫn động nên có khả năng nâng cao công
suất riêng của cơ cấu chấp hành.
101
Dẫn động phanh dầu so với dẫn động phanh hơi có
những ưu điểm sau:
-kết cấu đơn giản hơn;
-khối lượng các chi tiết nhỏ;
-độ nhạy cao (thời gian chậm tác dụng nhỏ).
Nhược điểm:
Không tạo được P
P(hoặc M
P) lớn do giới hạn của tỷ số
truyền và lực cơ bắp của lái xe => thường sử dụng ở
ô tô du lịch, tải nhỏ và vừa;
102
2. Dẫn động phanh dầu.
Cũng giống các hệ thống điều khiển khác, gồm:
a-Nguồn: bơm dầu kiểu piston 4 (thường gọi là bơm cái); bình dầu
và bầu trợ lực chân không 5.
b-xi lanh lựckiểu đơn hoặc kép (bơm con hoặc xilanh bánh xe);
tiếp nhận áp suất dầu, tạo lực P tác dụng lên guốc phanh.
(P
1,2 = p
dđ.S
pt)
c-Phần điều khiển.Là hệ thống các đường ống dẫn 3,7;
Để hiệu quả phanh, giữa bơm cái –bơm con còn bố trí thêm các
cụm trung gian: bộ điều chỉnh áp suất phanh 8 cho các bánh xe
cầu sau 9,10; bộ trợ lực khí nén hoặc trợ lực chân không 5…
105
a) Các sơ đồ bố trí dẫn động phanh dầu.
106I
II
I
II
a) b)
c) d)
I
I
II
II
a) Các sơ đồ bố trí dẫn động phanh dầu.
•Dẫn động phanh dầu có thể có các sơ đồ bố trí sau:
•Kiểu a-cầu trước và cầu sau là 2 mạch độc lập; Bầu
trợ lực chân không đặt trước bơm cái;
•Kiểu b-sử dụng bộ chia 4 để tách mạch; Bầu trợ lực
chân không đặt riêng nên có thêm xilanh lực 2; mỗi
bánh xe cầu trước có 2 bơm con;
•Kiểu c-1 mạch chung cho cả 2 cầu và thêm 1 mạch
cho riêng phanh các bánh xe cầu trước;
•Kiểu d-có 2 mạch độc lập; mỗi mạch đều dẫn động
cho cả 4 bánh xe. Phanh đĩa. Sử dụng cho các xe
đắt tiền.
107
Ví dụ 1 sơ đồ dẫn động phanh dầu có trợ lực chân không.
108
Kết cấu các phần tử chủ yếu của dẫn động phanh dầu:
+ Bơm cái;
+ bơm con;
+ bộ điều chỉnh áp suất phanh (bộ điều chỉnh lực phanh);
+ bầu trợ lực chân không.
109
•Bơm cáigồm: piston, bát
cao su, lò xo, van 1
chiều; cần đẩy; các lỗ hồi
dầu, bù dầu.
•Van 1 chiều có tác dụng
giữ cho p
dđ> p
ađể chống
lọt khí vào hệ thống (p
dđ=
0,15 MPa).
-(Nguyên lý làm việc van 1 chiều
?);
-lỗ bù dầu B, lỗ A và lỗ hồi dầu 6;?
•có thể là bơm cái đơn
(loại cũ) hoặc kép (cho
dẫn động 2 mạch độc
lập).
110
111
Hinh 1.11: Xi lanh phanh chính
112
113
114
115
116
Hình: Kết cấu xylanh bánh xe loại
kép với cupben dạng chén, trong
đó:
1 –Thân xylanh, 2 –Bulông, 3 –
Cổng vào, 4 –Vít xả gió, 5 –Chụp
cao su che bụi, 6 –Chốt nối, 7 –
Piston, 8 –Cupben, 9 –Lò xo
•Bơm congồm:
xilanh, piston, bát
cao su, chốt dẫn
hương;
và có các loại:
+ sử dụng cho cả 2
guốc phanh;
+ cho từng guốc
phanh;
+ cho cơ cấu
phanh guốc.
117
118
Các loại bơm con:
119
120
Các phần tử để hoàn thiện cho dẫn động.
121
Bộ điều chỉnh lực phanh.
Bầu trợ lực chân không
122
123
124
125
126
127
TRỢ LỰC CHÂN KHÔNG –THỦY LỰC
Hình -Bộ trợ lực phanh chân không -thủy lực
P1,P2-Piston lực; R1,R2,R3,R4-Lò xo; V1-Van một chiều;V2-Van
không khí; V3-Van đội màng; V4-Van côn; P3-Piston -cuppen tác
động tổng van; P4-Piston -cuppen thuỷ lực có lỗ thông.
128
Baogồmcácchitiếtchính:Tổngvanđiềukhiển,xylanh
lựcbốtríởđầuxylanhchânkhông,xylanhchânkhông
đượcngănđôinhờváchgiữa.PistonchânkhôngP1và
P2,tyđẩy,piston-cuppenthủylựcP4.Xylanhchân
khôngđượcchiathành4khoang:I,II,IIIvàIV.Khoang
IIIthôngvớikhoangI,thôngtiếpđếnvùngphíadưới
màngMvàvớibơmchânkhông.KhoangIVthôngvới
khoangIIquaốngrỗngcủatyđẩyvớivùngphíabên
trênmàngM.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TRỢ LỰC
CHÂN KHÔNG –THỦY LỰC
129
130
Vận hành trước điểm chia
131
Vận hành tại của điểm chia
132
Vận hành sau điểm chia
133
134
Vận hành khi nhả bàn đạp
135
136
3. Dẫnđộngphanhkhínén.
137
3. Dẫnđộngphanhkhínén.
Sơđồcơbản:
-Nguồncungcấpkhínén5;
-Cơcấuchấphành4 (bầuphanh);
-Van phanh2 (3) vàhệthống
đườngốngdẫn3.
Nguyênlýlàmviệccủahệthống.
138
Hệ thống không có tính tùy động
Hệthốngcótínhtùyđộng
Sơ đồ cơ bản
Nguyên lý:
Khi phanh người lái tác dụng lên bàn đạp 6 qua dẫn động tổng van 3
mở cho khí nén từ bình chứa khí nén 2 theo đường ống tới bầu phanh 4 để
tiến hành phanh.
Khi thả bàn đạp, tổng van phanh ngắt liên hệ giữa bình chứa khí nén
với đường ống dẫn và mở đường ống của bầu phanh thông với không khí bên
ngoài, khí nén thoát ra ngoài và guốc phanh nhả ra khỏi trống phanh
140
Sơ đồ cấu tạo của phanh khí nén
1: Máy nén khí
4: Bầu phanh
3: Van phân phối
2: Bình chứa
5: ống dẫn hơi
6: Bàn đạp phanh
7: Đồng hồ kiểm tra áp suất
a-Nguồn cung cấp khí
nén:
Đặc điểm ở các ô tô hiện
đại:
-Gồm nhiều bình khí nén
tách thành từng nguồn
riêng, cung cấp cho các
mạch độc lập khác
nhau;
-Việc tách nguồn nhờ
các van bảo vệ 2, 3,
4,…ngả;
-Nguồn có nhiều bình và
thể tích các bình đủ lớn
để có thể phanh liên tục
5 lần mà hiệu quả
phanh không giảm (trong
trường hợp MNK bị hư hỏng).
144
1-MNK; 2-van an toàn; 3-bộ điều chỉnh
áp suất; 4-lọc; 5 (6)-van bảo vệ 1(2)
ngả;7,8-bình khí nén.
b-Cơ cấu chấp hành (bầu phanh)
•ở hầu hết các ô tô vận tải, xe
khách là bầu phanh đơn;
•còn là kiểu piston-xi lanhđể đóng
mở các cửa xả phanh chậm dần;
•hoặc bầu phanh đơn kết hợp với
bầu phanh có lò xo (bình tích năng -
bầu phanh kép);
•bầuphanh képchỉ lắp ở các bánh
xe cầu giữa và cầu sau. Nó vừa là
của mạch phanh chân (chính) vừa
của mạch phanh tay.
•Nguyên lý làm việc của bầu phanh
kép:
+ khi P ( không P) phanh chân;
+ khi P (hoặc nhả) phanh tay;
+ khi P ở chế độ phanh dự phòng.
145
146
Phanh1 tầng(bầuphanhđơn)
147
Phanh2 tầng(bầuphanhkép)
148
149
c-Van phanh (tổng P).
150
Van phanh (tổng P) các ô tô hiện đại là loại
kép gồm 2 khoang điều khiển cho từng
mạch phanh riêng biệt.
Khi không đạp P,các cửa van đóng để khí
nén từ bình không nạp vào bầu P; bầu
phanh khi đó sẽ thông với khí trời;
Khi đạp P, các cửa van sẽ mở cho khí nén từ
bình vào bầu P, tạo lực lên c/c doãng.
1-Nắp chắn bụi; 2-lò xo của van nạp xả thứ cấp;
3-Piston của tầng 2; 4-lò xo hồi vị của piston -
tầng 2;
5 -lò xo hồi vị của piston tầng 2;
6-lò xo của van nạp xả sơ cấp,
7-Piston của tầng 1;
8-Lò xo cao su;
9-Đường xả khí nén ra khí quyển
10-Vòng chắn lò xo của tầng 2;
11-Van nạp xả khí thứ cấp;
12-Vòng đệm kín của piston thứ cấp;
13-Vòng chắn lò xo của tầng 1;
14-Van nạp xả khí sơ cấp;
15-Bulông đẩy;
16-Vòng đệm kín khí của piston sơ cấp; 17 Lò
xo;
18-Đường khí nén nối từ bình khí nén dùng cho
phanh trước;
19-Đường khí nén nối từ bình khí nén dùng cho
phanh sau;
20-Vít điều chỉnh bàn đạp phanh ;
2-Chốt lăn;
22-Bàn đạp phanh;
23-Chốt tỳ lên bu lông đẩy;
24-Đường khí nén đến bầu phanh sau;
25-Thân van;
26-Đường khí nén đến bầu phanh trước.
152
153
d. Cấu tạo của van xả khí nhanh 2 ngả.
156
Van phanh tay, nút nhấn
1-lỗ thoát khí; 2-đai ốc siết;
3-van xả khí nén;4-cổng cung cấp khí nén;
5-lò xo;6-piston;
7-Cổng chuyển đến các cơ cấu chấp hành;
8-Thân van; 9-vòng đệm kín;
10-Nắp van; 11-nút điều khiển;
12 đai ốc siết.
161
Van phanh lò xo
•1-Cổng chuyển khí nén đến cơ
cấu chấp hành;
•2 –cổng nối với bình chứa khí
nén;
•3-Cổng nối đến bàn đạp phanh;
•4-cổng nối đến van phanh tay;
•5-vòng chặn van nạp xả khí nén;
•6-lỗ thoát khí nén ra khí quyển
•7-nắp cổng xả;
•8 lò xo hồi vị của van nạp xả khí
nén;
•9-Van 1 chiều;
•10-piston lớn;
•11-lò xo hồi vị của piston lớn;
12-lò xo hồi vị của piston nhỏ;
•13-piston nhỏ;
•14-van lò xo;
•15-van xả khí nén;
•16-thân van;
•17nắp van
163
Chế độ xạc thấp:
Ban đầu khí nén ở bình chứa khí nén 1 và 2 đi qua
van phanh tay đến cổng cung cấp khí nén 4 ở van
phanh lò xo cho phép khí nén thông qua cổng khí
nén đến cơ cấu chấp hành,lưu ý rằng lúc này lò xo
ở trên piston lớn ép piston tiếp xúc với van xả khí
nén và van xả khí nén được đóng lại. Khí nén ở
bình chứa khí nén 1 chỉ đi vào cổng số 2, áp suất
khoảng 55psi , chưa đủ để mở piston nhỏ13
164
Chế độ xạc đầy:
Khi áp suất ở dưới piston lớn khoảng 95 psi,
Piston lớn 10 thắng lực lò xo ở trên, nâng nhẹ
piston lên làm đóng van nạp lại dưới tác dụng của
lò xo 8. Nhưng không đủ để mở van xả
165
Khi mất khí nén ở bình chứa khí cung cấp khí nén
cho cổng số 2: Khi áp suất khí cung cấp vào cổng số 2 dưới
55Psi .Thì áp suất ở bình chứa khí nén còn lại và van
phanh dừng được bảo đảm không tổn hao áp suất nhờ van
1 chiều 2 ngã. Khi này khí nén đi từ cổng 3 đến dưới
khoảng hở của piston lớn 10, nâng piston lên làm mở van
xả khí nén. Lúc này khí nén được thoát ra từ bầu phanh ra
khí quyển thông qua cổng xả khí nén 6
166
4. Cácgiảipháphoànthiệndẫnđộngphanhkhínén.
Dẫn động phanh khí nén các ô tô hiện đại khác xa với
mạch cơ bản.
Chúng gồm nhiều hệ thống chức năng riêng biệt (ht phanh
chính, ht phanh tay, ht phanh dự phòng,…);
và có thêm nhiều cụm van điều khiển : van phanh tay, van
tăng tốc, bộ điều hòa lực phanh, ABS…
a-Các mạch phanh thường có trên 1 ô tô:
-Phanh chân với 2 mạch độc lập: d/đ cầu trước; d/đ cầu
giữa, sau;
-Mạch dẫn động phanh tay và phanh dự phòng;
-Mạch điều khiển phanh bằng động cơ (mạch phanh phụ
trợ);
-Mạch nhả phanh khẩn cấp.
168
Các mạch phanh thường có trên 1 ô tô:
169
Phanh chân với 2 mạch độc lập
18.Tổng phanh;
21.Mạch phanh cầu trước, sau;
5.Van bảo vệ 2 ngả;
9,10.đường cung cấp;
12.van điều khiển phanh rơ
moóc
(loại1dòng)đặt trên xe kéo;
15.khóa hơi nối tới rơ moóc.
Với d/đ phanh rơmoóc loại 3 dòng
16.Van điều khiển phanh rơ moóc
(loại2 dòng)đặt trên xe kéo;
17.Bộ điều hòa lực phanh;
20.Bộ hạn chế áp suất;
Mạch phanh tay và
Mach phanh dự phòng:
26.van phanh tay;
27.van tăng tốc;
11.bầu phanh kép;
28.đường điều khiển;
29.đường cung cấp.
Nguyên lý hoạt động:
-Khi không phanh =0
0
-Khi kéo P tay =90
0
Mạch phanh dự
phòng:
Khi kéo phanh tay trong
phạm vi 0< < 90
0
21. Van phanh tay;
22. Van tăng tốc;
23. Bầu phanh kép.
170
b. Sử dụng van tăng tốc để thời gian chậm tác dụng của hệ thống.
171
Mạch phanh chính trên ô tô
Cho mạch phanh tay và
phanh dự phòng
d. Dẫn động 2 (hoặc 3) dòng, điều khiển trực tiếp
Sơ đồ nguyên lý =>
13. dẫn động 1 dòng;
15. đường cung cấp d/đ 2 dòng;
17.Bộ điều hòa lực phanh;
20.van hạn chế áp suất;
25.van phân phối khí;
30.van điện từ hoạt động khi sử dụng
phanh bằng động cơ.
172
Dẫn động phanh loại cổ điển, điều khiển rơ moóc kiểu gián tiếp, 1dòng.
173
Hệ thống phanh xe КАМАЗ
174
Hệ thống phanh 2 mạch độc lập; d/đ rơ moóc kiểu hỗn hợp.
175
176
d-Dẫn động phanh rơ moóc thay vì 1 dòng, điều khiển gián tiếp
và dẫn động 2 (hoặc 3) dòng, điều khiển trực tiếp.
177
Dẫn động phanh rơ moóc
thay vì 1 dòng, điều khiển
gián tiếp
178
179
5. Trợ lực phanh
Mục đích:
+ để cường độ lao động của lái xe;
+ để áp lực dẫn động => tăng lực
phanh.
Thường sử dụng dẫn động thủy lực có
trợ lực chân không (khí nén).
Nguyên lý kết cấu: có thêm 1 bầu trợ
lực mắc vào dẫn động.
+ Ở trợ lực chân không:
P
tl= (p
a-p
ck).S
+ Ở trợ lực khí nén:
P
tl= (p
kn-p
a).S
Nguyên tắc mắc trợ lực vào dẫn động
phanh chính: song song hoặc nối
tiếp.
181
Thủy lực có trợ lực khí nén