TỔNG QUAN
Thể loại đề tài
Thiết kế mô hình hệ thống phanh phục vụ giảng dạy.
Mục tiêu thực hiện đề tài
Mục tiêu chính của đề tài là thiết kế được mô hình hệ thống phanh dưới dạng module để phục vụ quá trình giảng dạy Với mục tiêu đó, các chỉ tiêu đặt ra là:
- Thiết kế mô hình hệ thống phanh thể hiện đầy đủ các thành phần cấu tạo Màu sắc của sản phẩm phải có sự tương phản để thấy rõ được kết cấu của hệ thống.
- Mô hình có kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ.
- Mô hình được thiết kế dưới dạng các module tách rời, dễ dàng tháo lắp để giảng dạy các nội dung hoặc học phần khác nhau.
Bằng cách kết hợp giữa việc học lý thuyết và tương tác vật lý trực tiếp với mô hình, người học sẽ có được cái nhìn tổng quan hơn về hệ thống phanh Từ đó giúp người học hiểu rõ hơn được kết cấu, quá trình hoạt động cũng như giúp lượng thông tin được lưu trong não nhiều và lâu hơn, nâng cao được hiệu quả giảng dạy.
Điều kiện làm việc
- Môi trường làm việc trong lớp học, nhiệt độ phòng.
- Chịu va đập nhẹ do quá trình vận chuyển.
- Chịu mài mòn nhiều trong quá trình hoạt động cũng như tháo lắp
Yêu cầu kỹ thuật
- Mô hình nhỏ gọn, nhẹ khoảng dưới 5kg.
- Thể hiện các chi tiết của mô hình bám sát mô hình thực tế.
- Tháo lắp đơn giản phục vụ cho việc xách tay dễ dàng.
- Các chi tiết phải rõ ràng và đầy đủ để thực hiện mục đích giảng dạy.
- Các chi tiết sử dụng các cặp màu tương phản để dễ dàng quan sát và nhận diện.
Ý tưởng thực hiện và giới hạn nội dung đề tài
Với mục tiêu xây dựng mô hình hệ thống phanh phục vụ giảng dạy, ý tưởng thiết kế sản phẩm dựa trên phương pháp in 3D, thể hiện được cấu tạo của hệ thống phanh
Mô hình được xây dựng theo dạng từng module riêng lẻ, bao gồm hai cụm chính (Hệ thống phanh và cụm khung đỡ) Hai cụm này có thể dễ dàng tách rời và hoạt động độc lập với nhau tùy vào từng mục đích giảng dạy
- Hệ thống phanh: Bao gồm cơ cấu phanh và dẫn động phanh
Cơ cấu phanh: Bao gồm 2 phanh đĩa và trục tượng trưng cho cầu trước của ô tô Thể hiện đầy đủ các chi tiết trọng yếu và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh trên xe.
Dẫn động phanh: Bao gồm bàn đạp và xy lanh chính dẫn động cho cơ cấu phanh
- Cụm khung đỡ: Dùng để gá các chi tiết của hai cụm trên lên và chịu lực cho toàn bộ hệ thống phanh.
Ngoài ra trên mô hình còn bố trí các không gian trống để có thể dễ dàng nâng cấp, phát triển sản phẩm.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Hệ thống phanh trên ô tô
Phanh là thiết bị cơ học có chức năng hạn chế chuyển động của bánh xe bằng cách tạo ra ma sát Theo đó, hệ thống phanh khi hoạt động sẽ giúp kiểm soát việc giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe theo chủ ý của lái xe
Hệ thống phanh là thuộc hệ thống an toàn trên ô tô, là 1 trong 7 hệ thống cơ bản quan trọng nhất trên ô tô Nó đảm bảo ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao.
Hệ thống phanh đạt chuẩn cần đáp ứng các yêu cầu sau:
- Quãng đường phanh ngắn nhất trong điều kiện phanh đột ngột.
- Thời gian phanh nhỏ nhất thích ứng các tình huống bất ngờ.
- Gia tốc phanh chậm dần càng lớn mang lại hiệu quả phanh càng cao.
- Phanh êm dịu, đảm bảo tính ổn định trong mọi trường hợp.
- Điều khiển nhẹ nhàng, người lái không tốn nhiều sức khi sử dụng.
- Phân bố mô men đều trên các bánh xe phù hợp với tải trọng lực bám.
- Không bị hiện tượng bó phanh.
- Thoát nhiệt tốt, nâng cao tuổi thọ của linh kiện trong hệ thống phanh.
- Kết cấu gọn nhẹ, dễ chẩn đoán hư hỏng trong mọi điều kiện.
2.1.3 Nhiệm vụ, chức năng của hệ thống phanh ô tô
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô đến 1 vận tốc mong muốn hoặc dừng hẳn
- Giữ ô tô dừng, không bị trôi khi đỗ trên đường hoặc trên các con dốc
- Dẫn động phanh thủy lực dùng để tạo áp lực dầu có áp suất cao và phân phối đến các xy lanh phanh tại các bánh xe
Nguyên lý hoạt động
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô đến 1 vận tốc mong muốn hoặc dừng hẳn
- Giữ ô tô dừng, không bị trôi khi đỗ trên đường hoặc trên các con dốc - Dẫn động phanh thủy lực dùng để tạo áp lực dầu có áp suất cao và phân phối đến các xy lanh phanh tại các bánh xe
Cấu tạo hệ thống phanh trên ô tô
Hình 2.1: Cấu tạo hệ thống phanh
Hình 2.2 Cấu tạo bàn đạp phanh
Bàn đạp phanh được thiết kế nằm ở vị trí giữa bàn đạp ga và bàn đạp ly hợp có chức năng kích hoạt phanh Khi người lái đạp phanh, các piston trong xi lanh chính chuyển động tạo áp suất, kích hoạt ép má phanh vào đĩa phanh, ép guốc phanh vào tang trống
2.2.2.2 Dẫn động phanh cơ khí
Dẫn động phanh bằng cơ khí chỉ sử dụng cho hệ thống phanh đỗ hoặc phanh dự phòng điều khiển bằng tay
Dẫn động phanh tay hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay thay vì bàn đạp đối với phanh chính
2.2.2.3 Dẫn động phanh thủy lực
Hình 2.3 Cấu tạo xy lanh chính dẫn động thủy lực
Hệ thống phanh sử dụng phương pháp truyền năng lượng thủy tĩnh Khi người điều khiển đạp phanh, bàn đạp sẽ tạo áp suất cho xy lanh chính, chất lỏng sẽ được dẫn theo đường ống đến các xy lanh phanh con Áp suất dầu sẽ tạo lực ép má phanh vào tang trống hoặc đĩa phanh, tạo ma sát làm giảm tốc độ của bánh xe
Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực được áp dụng rộng rãi ở tất cả dòng xe thời điểm hiện tại Nó phù hợp hầu hết cơ cấu phanh như là cơ cấu phanh đĩa hay phanh tang trống
Cơ cấu dẫn động thủy lực có các ưu điểm:
- Phanh êm dịu - Dễ bố trí - Độ nhạy cao
Nhược điểm là tỉ số truyền động không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh.
Dẫn động phanh thủy lực được chia ra dẫn động 1 dòng hoặc dẫn động nhiều dòng Tuy nhiên, theo quy định hiện hành, dẫn động phanh phải có ít nhất 2 dòng độc lập nhằm nâng cao tính an toàn.
Các phương án chia dòng dẫn động phanh a Kiểu II b Kiểu HI c Kiểu LL d Kiểu X
Hình 2.4 Các phương án chia dòng dẫn động phanh 2.1.2.4 Dẫn động bằng khí nén
Hình 2.5 Cấu tạo cơ cấu dẫn động bằng khí nén
Quá trình hoạt động của phanh khí nén cũng giống như của cơ cấu phanh tang trống dẫn động thủy lực Chỉ khác ở chỗ phanh khí nén không sử dụng dầu mà thay vào đó là sử dụng khí để tạo ra áp lực trong mạch phanh Đối với ô tô tải trung bình và lớn người ta thường sử dụng dẫn động phanh bằng khí nén Trong dẫn động phanh bằng khí nén lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu dùng để điều khiển van phân phối còn lực tác dụng lên cơ cấu phanh do áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh thực hiện.
Dẫn động phanh khí nén có ưu điểm giảm được lực điều khiển trên bàn đạp phanh, không phải sử dụng dầu phanh nhưng lại có nhược điểm là độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn) do không khí bị nén khi chịu lực.
Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô.
Cơ cấu phanh ở bánh xe thường dùng loại guốc và gần đây trên các xe con hiện đại người ta thường sử dụng phanh đĩa (có thể ở cầu trước, cầu sau, hoặc cả hai cầu).
Hình 2.6 Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa
Cơ cấu phanh đĩa là cơ cấu ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ xe Đĩa phanh sẽ xoay cũng bánh xe, khi người điều khiển xe đạp bàn đạp phanh thì bàn đạp sẽ tác động lên xy lanh chính, làm cho dầu phanh nén bên trong xy lanh, do áp lực của thủy lực sẽ gây áp lực lên piston phanh, piston phanh sẽ ép sát vào má phanh tạo ra ma sát làm chậm lại tốc độ xoay của bánh xe làm giảm tốc độ xe.
Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm: má phanh, đĩa phanh, piston phanh, giá giữ má phanh.
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động.
Hình 2.7 Các loại phanh đĩa
Loại giá đỡ cố định
Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai bên của đĩa phanh Trong các xi lanh có piston, mà một đầu của nó luôn tì vào các má phanh Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe.
Loại giá đỡ di động Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định trên dầm cầu Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một piston tì vào một má phanh Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp lên giá đỡ.
2.2.3.2 Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục: a Điều chỉnh bằng trục cam ép b Điều chỉnh khe hở bằng piston Hình 2.8 Các loại cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục
Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này là hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía trên được điều chỉnh bằng trục cam ép (hình 2.8a) hoặc bằng piston (hình 2.8b).
Trên hai guốc phanh có tán (hoặc dán) các tấm ma sát Các tấm này có thể dài liên tục hoặc phân chia thành một số đoạn. Ở hình 2.8b trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ và guốc phanh bên trái là guốc xiết, guốc bên phải là guốc nhả Vì vậy má phanh bên guốc xiết dài hơn bên guốc nhả với mục đích để hai má phanh có sự hao mòn như nhau trong quá trình sử dụng do má xiết chịu áp suất lớn hơn.
Còn đối với cơ cấu phanh được mở bằng cam ép (hình 2.8a) áp suất tác dụng lên hai má phanh là như nhau nên độ dài của chúng bằng nhau.
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm:
Hình 2.9: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 2.9 Trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm.
THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG
Thiết kế bố trí chung hệ thống phanh
Hình 3.1 Bản vẽ bố trí chung hệ thống phanh
Cụm hệ thống phanh được thiết kế dựa trên tỉ lệ 7/10 so với mô hình thực tế Lý do chọn tỷ lệ 7/10:
- Với tỉ lệ này giúp mô hình đủ nhẹ và nhỏ gọn nhưng vẫn đảm bảo được khả năng quan sát cho người học.
- Dễ dàng tìm kiếm các phụ kiện, thiết bị theo tiêu chuẩn đi kèm.
Cụm khung được thiết kế theo tỉ lệ của hệ thống phanh Sao cho kích thước tổng thể mô hình đảm bảo một người có thể mang đi dễ dàng và không bị vướng víu trong quá trình vận chuyển.
Khối lượng toàn bộ mô hình là 5kg, nằm trong khoảng thoải mái cho người mang đi.
3.1.1 Thiết kế bố trí chung cơ cấu phanh đĩa
3.1.1.1 Phân tích và chọn phương án phanh đĩa
Phanh đĩa có giá đỡ cố định
Loại càng phanh cố định thì càng phanh sẽ được bắt cố định trên trục bánh xe.
Bên trong sẽ có 2 xy lanh phanh được dẫn động trực tiếp từ xy lanh chính, nên cả 2 piston phanh đều nhận được áp lực từ dầu phanh và ép vào má phanh.
Hình 3.2 Cấu tạo phanh đĩa loại càng phanh cố định Ưu điểm:
- Nguyên lý hoạt động của loại này khá đơn giản và dễ hiểu
- Kết cấu gồm các chi tiết khá đơn giản, dễ chế tạo
- Cơ cấu phanh có giá đỡ cố định dùng 2 piston riêng biệt nên kích thước sẽ to hơn so với giá đỡ di động
- Khó gia công và chế tạo do yêu cầu về độ kín dầu của cả 2 xy lanh phanh cao hơn nhiều so với 1 xy lanh phanh ở giá đỡ di động
Phanh đĩa có giá đỡ di động
Hình 3.3 Cấu tạo phanh đĩa loại càng phanh di động Ưu điểm:
- Kết cấu chỉ với 1 xy lanh phanh nên kích thước sẽ nhỏ hơn - Đường dầu được dẫn trực tiếp đến xy lanh phanh nên kết cấu sẽ đơn giản hơn - Chỉ cần gia công 1 bên piston phanh nên độ kín dầu cũng sẽ được đảm bảo hơn
- Khó khăn trong việc cố định lên khung - Khi chế tạo sẽ không đảm bảo được hiệu quả
Giá đỡ cố định Giá đỡ di động
Yêu cầu về kích thước Không đạt Đạt
Chế tạo và gia công Khó Trung bình
Bảng 3.1 So sánh các phương án phanh đĩa
Kết luận: Sau khi phân tích các ưu, nhược điểm của các loại phanh đĩa Với yêu cầu về kích thước và dễ dàng cho việc chế tạo và gia công, nên ta chọn loại có giá đỡ di động
3.1.1.2 Bản vẽ bố trí chung phanh đĩa
Hình 3.4 Bản vẽ bố trí chung phanh đĩa
3.1.1.3 Bản vẽ bố trí chung phanh đĩa khi lắp lên khung đỡ
Hình 3.5 Bản vẽ bố trí chung phanh đĩa
3.1.2 Thiết kế bố trí chung cụm dẫn động phanh
3.1.2.1 Phân tích và chọn phương án bàn đạp phanh
Hình 3.6 Cấu tạo bàn đạp phanh
Cơ cấu bàn đạp là cơ cấu sử dụng nguyên lý đòn bẩy để chuyển đổi lực từ chân người điều khiển tác động vào xy lanh chính
Kết luận: Dựa vào kết cấu của cụm bàn đạp hệ thống phanh, đơn giản hóa kết cấu của bàn đạp để thuận tiện cho việc chế tạo và phù hợp với kích thước mô hình.
3.1.2.2 Bản vẽ bố trí chung bàn đạp phanh
Hình 3.7 Bản vẽ bố trí chung bàn đạp phanh
3.1.2.3 Phân tích và chọn phương án dẫn động phanh
Hình 3.8 Xy lanh chính dẫn động thủy lực Ưu điểm:
- Cấu tạo đơn giản, nhỏ gọn.
- Dễ dàng hơn cho việc chế tạo và sữa chữa - Phù hợp cho nhu cầu quan sát
- Do mô hình bằng nhựa nên phải dùng chất lỏng thay thế do dầu phanh có tính ăn mòn cao, nên không đảm bảo được độ nén của chất lỏng- Mô hình chế tạo bằng vật liệu nhựa nên độ kín của xy lanh sẽ không cao dẫn đến việc giảm áp suất trong buồng công tác
Hình 3.9 Dẫn động phanh bằng khí nén Ưu điểm:
- Yêu cầu lực tác động lên bàn đạp nhỏ - Lực phanh lớn hơn so với thủy lực
- Do mô hình chế tạo bằng nhựa, nên rất khó để không lọt khí ra ngoài
- Kích thước khá lớn, không phù hợp
Yêu cầu kích thước Không đạt Đạt
Chế tạo Khó Trung bình
Thay đổi, nâng cấp thiết kế Khó Dễ
Bảng 3.2 So sánh các phương án dẫn động phanh
Kết luận: Qua việc phân tích ưu nhược điểm của các phương án trên ta thấy phương án dẫn động bằng thủy lực sẽ phù hợp hơn so với dẫn động khí nén
3.1.2.4 Bản vẽ bố trí chung cụm xy lanh chính
Hình 3.10 Bản vẽ bố trí chung xy lanh phanh chính
3.1.2.5 Bản vẽ bố trí chung cụm dẫn động khi lắp lên khung đỡ
Hình 3.11 Bản vẽ bố trí chung xy lanh phanh chính
Thiết kế bố trí chung cụm khung
Hình 3.12 Bản vẽ bố trí chung cụm khung
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Xây dựng mô hình
Phương án in dựa vào mô hình thực tế Chúng ta phải thiết kế lại những chi tiết không đúng với kích thước thật Ta thiết kế phải chú ý đến tính thẩm mỹ khi trình bày lắp ráp các chi tiết Trong quá trình xây dựng bản vẽ 3D, sẽ cần phải thay đổi 1 số chi tiết để phù hợp cho việc chế tạo bằng mô hình bằng phương pháp in 3D Khi gắn các chi tiết của hệ thống phải đều nhau để mô hình nhìn có thể thấy được sự cân đối Vì vậy, chúng ta phải thu nhỏ mô hình so với kích thước thực.
Nếu giữ kích thước thật thì sẽ không đảm bảo được tiêu chí gọn nhẹ, phù hợp khi vận chuyển.
Nếu chọn kích thước quá nhỏ thì các chi tiết sẽ quá nhỏ không thể nhìn thấy được một cách dễ dàng và không đủ bền khi các chi tiết hoạt động.
Hình 4.1 Bản vẽ bố trí chung hệ thống phanh
Thiết kế và dựng bản vẽ 3D
Sử dụng phần mềm Solidworks để thiết kế mô hình, mô phỏng chuyển động và cuối cùng in bản vẽ kỹ thuật.
4.2.1 Bản vẽ 3D các chi tiết
* Quy trình các bước xây dựng đĩa phanh trong solidworks.
Hình 4.2 Quy trình các bước xây dựng đĩa phanh
* Quy trình các bước xây dựng xy lanh phanh trong solidworks.
Hình 4.3 Quy trình các bước xây dựng xy lanh phanh
Quy trình các bước xây dựng càng phanh trong solidworks
Hình 4.4 Quy trình các bước xây dựng càng phanh
Quy trình các bước xây dựng má phanh trong solidworks
Hình 4.5 Quy trình các bước xây dựng má phanh
Quy trình các bước xây dựng piston phanh trong solidworks
Hình 4.6 Quy trình các bước xây dựng piston phanh
Quy trình các bước xây dựng moay xoay trong solidworks
Hình 4.7 Quy trình các bước xây dựng moay xoay
Quy trình các bước xây dựng xy lanh chính trong solidworks
Hình 4.8 Quy trình các bước xây dựng xy lanh chính
Quy trình các bước xây dựng piston phanh chính
Hình 4.9 Quy trình các bước xây dựng piston phanh chính
Quy trình các bước xây dựng bàn đạp trong solidworks
Hình 4.10 Quy trình các bước xây dựng bàn đạp phanh
Quy trình các bước xây dựng giá cố định bàn đạp phanh trong solidworks
Hình 4.11 Quy trình các bước xây dựng giá cố định bàn đạp phanh
4.2.2 Bản vẽ 3D lắp theo cụm
4.2.2.1 Bản vẽ lắp phanh đĩa
Hình 4.12 Bản vẽ lắp phanh đĩa
4.2.2.2 Bản vẽ lắp bàn đạp phanh
Hình 4.13 Bản vẽ lắp bàn đạp phanh
4.2.2.3 Bản vẽ lắp xy lanh phanh chính
Hình 4.14 Bản vẽ lắp xy lanh phanh chính
4.2.2.4 Bản vẽ lắp tổng hệ thống phanh
Hình 4.15 Bản vẽ lắp tổng hệ thống phanh
THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ
Giới thiệu về công nghệ in 3D
Công nghệ in 3D là một quá trình sản xuất các chất liệu (nhựa, kim loại hay bất kỳ thứ gì khác) theo phương cách xếp từng lớp với nhau để tạo nên một vật thể 3 chiều.
Hình 5.1 Minh họa cho công nghệ in 3D
In 3D có nguyên tắc hoạt động như các hệ thống máy chụp CT hay cộng hưởng từ (MRI) Các thiết bị này có khả năng quét và chụp cắt lớp bất kỳ bộ phận nào trên cơ thể người Và nếu như bạn xếp chồng các lớp này lại mới nhau sẽ tạo nên một hình ảnh 3 chiều của cơ quan, bộ phận trên cơ thể Và điều này hoàn toàn tương tự như công nghệ in 3D.
Tùy vào cách thức xếp chồng và xây dựng mô hình 3D và vật liệu cấu thành, công nghệ in 3D được phân thành 3 nhóm chính sau:
Công nghệ in 3D sử dụng vật liệu in 3D dạng nhựa dẻo và phi kim loại.
Công nghệ in 3D từ vật liệu kim loại.
Công nghệ in 3D sử dụng vật liệu hữu cơ.
Sơ đồ quy trình sản xuất
Sơ đồ 5.1 Sơ đồ quy trình sản xuất
Lưu đồ thuật toán máy in 3D
Sơ đồ 5.2 Lưu đồ thuật toán máy in
Quy trình chế tạo mô hình bằng phương pháp in 3D
Sơ đồ 5.3: Nguyên lý chung quá trình tạo mẫu Đây là sơ đồ áp dụng cho các mô hình cần chế tạo bằng phương pháp in 3D
5.4.1 Dựng hình 3D Đây là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong quá trình tạo mẫu nhanh, áp dụng cho tất cả các hệ thống tạo mẫu nhanh khác nhau, nó gắn liền với việc tạo mô hình 3D của vật thể thiết kế bằng máy tính.
Bản thiết kế 3D có thể sử dụng các phần mềm như: Solidworks, AutoCAD, SketchUp,… Đây là bước quan trọng nhất quyết định đến chất lượng và độ chính xác của sản phẩm.
5.4.2 Xuất sang dạng file “.stl”
Thông thường các phần mềm vẽ 3D đều có chức năng xuất ra định dạng STL, Mô hình sẽ được cắt lớp ra Đây là định dạng tiêu chuẩn của máy tạo mẫu nhanh.
Hình 5.2 Định dạng file in 3D
Hình 5.3 Hình mình họa sau khi lưu file dưới dạng “.stl”
5.4.3 Thiết lập quá trình in cho máy
Thông thường ở bước này cần phải dùng đến các phần mềm hỗ trợ như Ulti Maker Cura, Blender, Materialise, … để chuyển file “.stl” thành file “.gcode” để máy in có thể hiểu được bản vẽ và tạo ra vật thể từ bản vẽ cắt lớp đó.
Hình 5.4 Thiết lập thông số cho máy in 3D
5.4.4 Cài đặt máy và bắt đầu in
Thiết lập máy in và quá trình in
Hình 5.5 Hình ảnh in 3D hệ thống phanh
Sau khi các mẫu được in xong, do dùng nhựa PLA màu trắng nên bề mặt mẫu sẽ cần phải được gia công và sơn để phù hợp với yêu cầu đề ra
Hình 5.6 Hình ảnh sơn các chi tiết
Sau khi gia công và sơn, các chi tiết sẽ được lắp vào khung để hoàn thiện mô hình sản phẩm
Hình 5.7 Hình ảnh hoàn chỉnh của mô hình
TÍNH KINH TẾ THIẾT KẾ
T Tên vật tư Số lượng Đơn giá Thành tiền
10 Nối trục có mặt bích 2 25,000 50,000
Bảng 5.1 Bảng giá vật tư đã sử dụng để chế tạo mô hình
XÂY DỰNG BÀI GIẢNG
Hệ thống phanh
Hình 7.1 Cấu tạo hệ thống phanh trên ô tô
Cấu tạo hệ thống phanh:
Hệ thống phanh gồm có các bộ phận sau đây:
1 Bàn đạp phanh2 Bộ trợ lực phanh3 Xi lanh chính4 Van điều hoà lực phanh (van P)5 Phanh chân: (1) Phanh đĩa,(2) Phanh trống6 Phanh đỗ/Phanh tay
Xy lanh chính
Xi lanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành áp suất thuỷ lực Hiện nay, xi lanh chính kiểu hai buồng có hai pit tông tạo ra áp suất thuỷ lực trong đường ống phanh của hai hệ thống Sau đó áp suất thuỷ lực này tác động lên các càng phanh đĩa hoặc các xi lanh phanh của phanh kiểu tang trống.
Bình chứa dùng để loại trừ sự thay đổi lượng dầu phanh do nhiệt độ dầu thay đổi Bình chứa có một vách ngăn ở bên trong để chia bình thành phần phía trước và phía sau như thể hiện ở hình bên trái Thiết kế của bình chứa có hai phần để đảm bảo rằng nếu một mạch có sự cố rò rỉ dầu, thì vẫn còn mạch kia để dừng xe Cảm biến mức dầu phát hiện mức dầu trong bình chứa thấp hơn mức tối thiểu và sau đó báo cho người lái bằng đèn cảnh báo của hệ thống phanh
Hình 7.2 Cấu tạo xy lanh chính
Xi lanh phanh chính có các bộ phận sau đây (1) Pít tông số 1
(2) Lò xo hồi số 1 (3) Pít tông số 2 (4) Lò xo hồi số 2 (5) Các cúppen (6) Bình chứa dầu (7) Cảm biến mức dầu
Hình 7.3 Nguyên lý hoạt động xy lanh phanh chính
Khi ta đạp lên bàn đạp phanh, xi lanh chính sẽ biến đổi lực đạp này thành áp suất thuỷ lực Vận hành của bàn đạp dựa vào nguyên lý đòn bẩy, và biến đổi một lực nhỏ của bàn đạp thành một lực lớn tác động vào xi lanh chính Theo định luật Pascal, lực thuỷ lực phát sinh trong xi lanh chính được truyền qua đường ống dẫn dầu phanh đến các xi lanh phanh riêng biệt Nó tác động lên các má phanh để tạo ra lực phanh
Theo định luật Pascal, áp suất bên ngoài tác động lên dầu chứa trong không gian kín được truyền đi đồng đều về mọi phía Áp dụng nguyên lý này vào mạch thuỷ lực trong hệ thống phanh áp suất tạo ra trong xi lanh chính được truyền đều đến tất cả các xi lanh phanh Lực phanh thay đổi như trình bầy ở bên trái tuỳ thuộc vào đường kính của các xi lanh phanh Nếu một kiểu xe cần có lực phanh lớn hơn ở các bánh trước, thì người thiết kế sẽ qui định các xi lanh phanh trước lớn hơn
7.2.1.4 Các loại đường ống dẫn dầu phanh
Nếu đường ống dẫn dầu phanh bị nứt và dầu phanh rò rỉ ngoài, các phanh sẽ không làm việc được nữa Vì lý do này, hệ thống thuỷ lực của phanh được chia thành hai hệ thống đường dẫn dầu phanh.
Hình 7.4 Các loại đường dẫn dầu phanh Áp suất thuỷ lực truyền đến hai hệ thống này từ xi lanh chính được truyền đến các cành phanh đĩa hoặc các xi lanh phanh Sự bố trí đường ống dẫn dầu phanh ở các xe FR khác ở các xe FF ở các xe FR các đường ống dầu phanh được chia thành hệ thống bánh trước và hệ thống bánh sau, nhưng ở xe FF sử dụng đường ống chéo Vì ở các xe FF, tải trọng tác động vào các bánh trước lớn nên lực phanh tác động vào các bánh trước lớn hơn các bánh sau Vì vậy, nếu sử dụng cùng các đường ống dầu phanh của xe FR cho xe FF thì lực phanh sẽ quá yếu nếu hệ thống phanh bánh trước bị hỏng, do đó người ta dùng một hệ thống đường ống chéo cho bánh trước bên phải và bánh sau bên trái và một hệ thống cho bánh trước bên trái và bánh sau bên phải để nếu một hệ thống bị hỏng, thì hệ thống kia vẫn duy trì được một lực phanh nhất định.
7.2.2 Các trạng thái hoạt động
Khi đạp bàn đạp phanh, lực đạp được truyền qua cần đẩy vào xi lanh chính để đẩy pít tông trong xi lanh này Lực của áp suất thuỷ lực bên trong xi lanh chính được truyền qua các đường ống dầu phanh đến từng xi lanh phanh
(1) Khi không tác động vào các phanh
Các cúppen của pit tông số 1 và số 2 được đặt giữa cửa vào và cửa bù tạo ra một đường đi giữa xi lanh chính và bình chứa Pit tông số 2 được lò xo hồi số 2 đẩy sang bên phải, nhưng bu lông chặn không cho nó đi xa hơn nữa.
Hình 7.5 Xy lanh chính khi không tác động vào phanh
(2) Khi đạp bàn đạp phanh
Pít tông số 1 dịch chuyển sang bên trái và cúppen của pit tông này bịt kín cửa bù để chặn đường đi giữa xi lanh này và bình chứa Khi pit tông bị đẩy thêm, nó làm tăng áp suất thuỷ lực bên trong xi lanh chính Áp suất này tác động vào các xi lanh phanh phía sau Vì áp suất này cũng đẩy pit tông số 2, nên pit tông số 2 cũng hoạt động giống hệt như pittông số 1 và tác động vào các xi lanh phanh của bánh trước.
Hình 7.6 Các trạng thái khi đạp phanh
(3) Khi nhả bàn đạp phanh
Các pittông bị đẩy trở về vị trí ban đầu của chúng do áp suất thuỷ lực và lực của các lò xo phản hồi Tuy nhiên do dầu phanh từ các xi lanh phanh không chảy về ngay, áp suất thuỷ lực bên trong xi lanh chính tạm thời giảm xuống (độ chân không phát triển) Do đó, dầu phanh ở bên trong bình chứa chảy vào xi lanh chính qua cửa vào, và nhiều lỗ ở đỉnh pit tông và quanh chu vi của cúppen pittông Sau khi pittông đã trở về vị trí ban đầu của nó, dầu phanh dần dần chảy từ xi lanh phanh về xi lanh chính rồi chảy vào bình chứa qua các cửa bù Cửa bù này còn khử các thay đổi về thể tích của dầu phanh có thể xảy ra ở bên trong xi lanh do nhiệt độ thay đổi Điều này tránh cho áp suất thuỷ lực tăng lên khi không sử dụng các phanh.
Hình 7.7 Các trạng thái khi nhả phanh
7.2.2.2 Nếu dầu bị rò rỉ ở một trong các hệ thống này
(1) Rò rỉ dầu phanh ở phía sau.
Khi nhả bàn đạp phanh, pittông số 1 dịch chuyển sang bên trái nhưng không tạo ra áp suất thuỷ lực ở phía sau Do đó pittông số 1 nén lò xo phản hồi, tiếp xúc với pittông số 2, và đẩy pittông số 2 làm tăng áp suất thuỷ lực ở đầu trước của xi lanh chính, tác động vào hai trong các phanh bằng lực từ phía trước của xi lanh chính.
Hình 7.8 Xy lanh chính bị rò dầu phanh ở phía sau
(2) Dầu phanh rò rỉ ở phía trước
Vì áp suất thuỷ lực không được tạo ra ở phía trước, pittông số 2 dịch chuyển ra phía trước cho đến khi nó tiếp xúc với vách ở đầu cuối của xi lanh chính Khi pittông số 1 bị đẩy tiếp về bên trái, áp suất thuỷ lực ở phía sau xi lanh chính tăng lên làm cho hai trong các phanh bị tác động bằng lực từ phía sau của xi lanh chính.
Bộ trợ lực phanh
7.3.1 Khái quát và cấu tạo
Bộ trợ lực phanh là một cơ cấu sử dụng độ chênh lệch giữa chân không của động cơ và áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh (tăng lực) tỷ lệ thuận với lực ấn của bàn đạp để điều khiển các phanh Bộ trợ lực phanh sử dụng chân không được tạo ra trong đường ống nạp (bơm chân không trong trường hợp động cơ diezel)
Hình 7.10 Cấu tạo bầu trợ lực phanh
Bộ trợ lực phanh gồm có các bộ phận sau đây:
(1) Cần điều khiển van (2) Cần đẩy
(3) Pittông bộ trợ lực (4) Thân bộ trợ lực (5) Màng ngăn (6) Lò xo màng ngăn (7) Thân van
(8) Đĩa phản lực(9) Bộ lọc khí(10) Phớt thân bộ trợ lực(11) Buồng áp suất biến đổi
(12) Buồng áp suất không đổi (13) Van một chiều
Bộ trợ lực phanh hai buồng Là một cơ cấu có hai buồng chân không đặt nổi tiếp và nhận được sự cưỡng hoá lực lớn mà không cần tăng kích thước của pittông
Hình 7.11 Cấu tạo bộ trợ lực phanh 2 buồng 7.3.2 Các trạng thái hoạt động
7.3.2.1 Khi không tác động phanh
Van không khí được nối với cần điều khiển van và bị lò xo phản hồi của van không khí kéo về bên phải Van điều chỉnh bị lò xo van điều chỉnh đẩy sang trái Điều này làm cho van không khi tiếp xúc với van điều chỉnh Do đó, không khí bên ngoài đi qua lưới lọc bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến đổi Trong điều kiện này van chân không của thân van bị tách khỏi van điều chỉnh; tạo ra một lối thống giữa lỗ A và lỗ B Vì luôn luôn có chân không trong buồng áp suất không đổi, nên cũng có chân không trong buồng áp suất biến đổi vào thời điểm này Vì vậy lỗ xo màng ngăn đẩy pittông sang bên phải.
Hình 7.12 Bộ trợ lực khi không đạp phanh
Khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van không khí làm nó dịch chuyển sang bên trái Lò xo van điều chỉnh cũng đẩy van không khí dịch chuyển sang bên trái cho đến khi nỗ tiếp xúc với van chân không Chuyển động này bịt kín lối thông giữa lỗ A và lỗ B Khi van không khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái, nó càng rời xa van điều chỉnh, làm cho không khí bên ngoài lọt vào buồng áp suất biến đổi qua lỗ B (sau khi qua lưới lọc không khí) Độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổ làm cho pittông dịch chuyển về bên trái, làm cho đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên trái và làm tăng lực phanh.
Hình 7.13 Bộ trợ lực khi đạp phanh
Nếu đạp bàn đạp phanh nửa chừng, cần điều khiển van và van không khí ngừng dịch chuyển nhưng pittông vẫn tiếp tục di chuyển sang bên trái do độ chênh áp suất
Lò xo van điều khiển làm cho van này vẫn tiếp xúc với van chân không, nhưng nó dịch chuyển theo pittông Vì van điều khiển dịch chuyển sang bên trái và tiếp xúc với van không khí, không khí bên ngoài bị chặn không vào được buồng áp suất biển đổi, nên áp suất trong buồng áp suất biến đổi vẫn ổn định Do đó, có một độ chênh áp suất không thay đổi giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi Vì vậy, pittông ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh này.
Hình 7.14 Bộ trợ lực khi đang giữ phanh
Nếu đạp bàn đạp phanh xuống hết mức, van không khí sẽ dịch chuyển hoàn toàn ra khỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi được nạp đầy không khí từ bên ngoài, và độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi là lớn nhất Điều này tạo ra tác dụng cường hoá lớn nhất lên pittông Sau đó dù có thêm lực tác động lên bàn đạp phanh, tác dụng cường hoá lên pittông vẫn giữ nguyên, và lực bổ sung chỉ tác động lên cần đẩy bộ trợ lực và truyền đến xi lanh chính.
Hình 7.15 Bộ trợ lực khi đạp phanh hết mức
7.3.2.5 Khi không có chân không
Nếu vì lý do nào đó, chân không không tác động vào bộ trợ lực phanh, sẽ không có sự chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi (vì cả hai sẽ được nạp đầy không khí từ bên ngoài) Khi bộ trợ lực phanh ở vị trí
“off” (ngắt), pittông được lò xo màng ngăn đẩy về bên phải Tuy nhiên, khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van tiến về bên trái và đẩy van không khí, đĩa phản hồi và cần đẩy bộ trợ lực Điều này làm cho pittông của xi lanh chính tác động lực phanh lên phanh Đồng thời van không khí đẩy vào chốt chặn van lắp trong thân van Do đó, pittông cũng thắng lực của lò xo màng ngăn và dịch chuyển về bên trái Do đó các phanh vẫn duy trì hoạt động kể cả khi không có chân không tác động vào bộ trợ lực phanh Tuy nhiên, vì bộ trợ lực phanh không làm việc, nên sẽ cảm thấy bản đạp phanh “nặng”.
Van điều hòa lực phanh
7.4.1 Khái quát và cấu tạo
Van điều hoà lực phanh (van P) được đặt giữa xi lanh chính của đường dẫn dầu phanh và xilanh phanh của bánh sau Cơ cấu này tạo ra lực phanh thích hợp để rút ngắn quãng đường phanh bằng cách tiến gần đến sự phân phối lực phanh lý tưởng giữa bánh bánh sau và bánh trước để tránh cho các bánh sau không bị hãm sớm trong khi phanh khẩn cấp (khi tải trọng bị dồn về phần trước), v.v Khi sự phân phối giống như trình bày ở (a), lực phanh trở nên lớn, làm cho lực phanh bánh sau càng lớn hơn nhiều so với đường cong lý tưởng, khiến các bánh sau dễ bị hãm lại và làm xe mất ổn định
Ngoài ra, khi sự phân phối giống như trình bày ở (b), tổng lực phanh trở nên nhỏ, khiến bánh trước dễ bị hãm lại và làm mất điều khiển lái.
Hình 7.17 Cấu tạo các van điều hòa lực phanh
Van P gồm có các bộ phận sau:
(1) Thân van (2) Pittông (3) Phớt làm kín của van (4) Lò xo nén
7.4.2 Các trạng thái hoạt động Áp suất thuỷ lực do xi lanh chính tạo ra tác động lên các phanh trước và sau
Các phanh sau được điều khiển sao cho áp suất thuỷ lực được giữ bằng áp suất của xi lanh cho đến điểm chia và sau đó thấp hơn áp suất của xi lanh chính sau điểm chia Điều kiện hoạt động của van P được thể hiện dưới đây.
Hình 7.18 Điều kiện van P hoạt động
7.4.2.1 Vận hành trước điểm chia
Lực lò xo đẩy pittông về bên phải Áp suất thuỷ lực từ xilanh chính đi qua khe hở giữa pittông và cúppen xilanh để tác động một lực bằng nhau lên các xi lanh phanh của bánh trước và sau Tại thời điểm này, một lực tác động để làm pittông dịch chuyển sang bên trái bằng cách tận dụng độ chênh diện tích bề mặt nhận áp suất, những không thể thắng được lực của là xo, vì vậy pittông không dịch chuyển.
Hình 7.19 Van P vận hành trước điểm chia
7.4.2.2 Vận hành tại cửa điểm chia
Khi áp suất thuỷ lực tác động vào xilanh của bánh sau tăng lên, áp suất này đẩy pittông về bên trái và thắng lực của lò xo làm cho pittông dịch chuyển sang trái và đóng mạch dầu.
Hình 7.20 Van P vận hành tại điểm chua
7.4.2.3 Vận hành sau điểm chia
Khi áp suất thuỷ lực từ xilanh chính tăng lên,, mức tăng áp suất này đẩy pittông sang phải để mở mạch dầu Khi trạng thái này xảy ra, áp suất thuỷ lực đến xilanh của bánh sau tăng lên, và áp suất đẩy pittông sang trái bắt đầu tăng lên, vì vậy trước khi áp suất thuỷ lực đến xilanh của bánh sau tăng lên hoàn toàn, pittông dịch chuyển sang trái và đóng mạch dầu Vận hành này của van được lặp đi lặp lại để giữ áp suất thuỷ lực ở phía bánh sau không tăng cao hơn áp suất ở phía bánh trước.
Hình 7.21 Van P vận hành sau điểm chia
7.4.2.4 Vận hành khi nhả bàn đạp
Khi áp suất thuỷ lực từ xilanh chính giảm xuống, dầu ở phía xilanh bánh sau đi qua bên ngoài cúppen xilanh và trở về phía xilanh chính.
Hình 7.22 Van P vận hành khi nhả phanh
Sử dụng van P kép ở đường ống chéo của phanh ở các xe FF Về cơ bản, có thể coi nó như một cặp van P hoạt động bên nhau Mỗi van P này hoạt động hệt như một van P bình thường.
7.4.3.2 Van điều phối & van nhánh (P & BV)
Van P & BV đóng hai vai trò Thứ nhất, nó tác động như một van P bình thường Ngoài ra, nếu mạch thuỷ lực của các phanh trước bị hỏng vì bất cứ lý do nào, nó sẽ làm mất chức năng của van P (Dù áp suất thuỷ lực của xilanh chính tăng lên, áp suất truyền đến các bánh sau vẫn được giữ nguyên như trước).
7.4.3.3 Van điều phối theo tải trọng (LSPV)
Về cơ bản van LSPV là một bộ phận giống như van P, nhưng nó có thể điều chỉnh điểm chia của van P cho thích ứng với tải trọng tác động lên các bánh sau Van LSPV tránh cho các phanh sau bị quá hãm, bị khoá, bị trượt và cũng làm cho nó có thể nhận được lực phanh lớn khi tải trọng của bánh sau lớn Loại van này được sử dụng rộng rãi ở các loại xe như xe tải mà sự phân bố tải trọng lên các bánh trước và sau khác nhau xa giữa trường hợp xe có tải và không có tải Lò xo cảm biến tải trọng đặt giữa vỏ bán trục sau và khung (hoặc thân xe) sẽ phát hiện tải trọng Có thể điều chỉnh điểm tách bằng cách điều chỉnh lực của lò xo Đôi khi người ta sử dụng van LSPV kép cho đường ống chéo ở các xe FF.
Hình 7.24 Van điều phối theo tải trọng (LSPV)
Phanh chân
Hình 7.25 Cấu tạo phanh đĩa
Phanh đĩa gồm có các bộ phận sau đây.
(1) Càng phanh đĩa (2) Má phanh đĩa (3) Rôto phanh đĩa (4) Pittông
7.5.1.2 Các trạng thái hoạt động
Phanh đĩa đẩy pittông bằng áp suất thuỷ lực truyền qua đường dẫn dầu phanh từ xilanh chính làm cho các má phanh đĩa kẹp cả hai bên của rôto phanh đĩa và hãm các lốp dừng quay Do đó, vì các rôto của phanh đĩa và các má phanh đĩa cọ vào nhau, phát sinh nhiệt do ma sát Tuy nhiên, vì rôto phanh đĩa và thân phanh để hở, nên nhiệt do ma sát sinh ra dễ bị tiêu tán.
Hình 7.26 Phanh đĩa hoạt động
Vì vòng bít (cao su) của pittông tự động điều chỉnh khe hở của phanh, nên không cần điều chỉnh khe hở của phanh bằng tay Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thuỷ lực làm dịch chuyển pittông và đẩy đệm đĩa phanh vào rôto phanh đĩa Trong lúc pittông dịch chuyển, nó làm cho vòng bít của pittông thay đổi hình dạng Khi nhả bàn đạp phanh, vòng bít của pittông trở lại hình dạng ban đầu của nó, làm cho pittông rời khỏi đệm của đĩa phanh Do đó, dù đệm của đĩa phanh đã mòn và pittông đang di chuyển, khoảng di chuyển trở lại của pittông luôn luôn như nhau, vì vậy khe hở giữa đệm của đĩa phanh và rôto đĩa phanh được duy trì ở một khoảng cách không đổi.
Hình 7.27 Điều chỉnh hao mòn phanh
Mức dầu phanh trong bình chứa của phanh giảm đi do má phanh bị mòn Do đó có thể dự kiến tình trạng mòn của má phanh bằng cách kiểm tra mức dầu trong bình chứa Do đường kính của pittông lớn, nên độ mòn của các má phanh đĩa dẫn đến độ giảm mức dầu trong bình chứa lớn hơn phanh kiểu tang trống.
7.5.1.5 Chỉ báo mòn má phanh
Khi má phanh đĩa mòn và cần phải thay thế, cái chỉ báo mòn má phanh đĩa sẽ phát ra tiếng rít để báo cho người lái Trong trường hợp xe Corolla, sự cảnh báo diễn ra khi độ dày thực của má phanh còn khoảng 2,5mm
(7) Cấu tạo và hoạt động Khi độ dày của má giảm xuống đến độ dày nói trên, cái chỉ báo mòn má phanh, được gắn cố định vào tấm phía sau của má phanh sẽ tiếp xúc với rôto của đĩa phanh và phát ra tiếng kêu rít trong khi xe chạy.
Có loại chỉ báo mòn má phanh kiểu cảm biến như trình bày ở phía dưới bên trái của hình vẽ Khi cảm biến mòn đi cùng với má phanh đĩa, mạch của bộ cảm biến bị hở Bộ ECU phát hiện mạch hở này và báo cho người lái biết.
Hình 7.28 Chỉ hao mòn má phanh
7.5.1.6 Phân loại càng phanh đĩa
Càng phanh được phân loại như sau:
(7) Loại càng phanh cố định
Loại càng phanh cố định có một cặp pittông để đẩy vào cả hai bên của rôto đĩa phanh.
(2) Loại càng phanh di động
Loại càng phanh di động chỉ có pittông gắn vào một bên má Pittông tác động áp suất thuỷ lực Nếu má phanh đĩa bị đẩy, càng phanh trượt theo chiều ngược với pittông và đẩy rôto phanh từ cả hai bên Do đó nó làm bánh xe ngừng quay Càng phanh di động có nhiều loại tuỳ theo phương pháp gắn càng vào tấm truyền mômen.
Hình 7.29 Các loại phanh đĩa
7.5.1.7 Các loại rôto phanh đĩa
Có các loại rôto phanh đĩa như sau
Loại đặc Loại đặc này được làm từ một rôto đơn của phanh đĩa.
Loại được thông gió Có lỗ rỗng ở bên trong Tiêu tán nhiệt rất tốt
Loại có tang trốngPhanh tang trống gắn liền để dùng cho phanh đỗ.
Hình 7.30 Các loại đĩa phanh
Khi dùng phanh chân (không có phanh động cơ) liên tục trên đường xuống dốc dài v.v , má phanh trống và má phanh đĩa trở nên nóng quá mức do ma sát
Dẫn đến giảm hệ số ma sát của các bề mặt má phanh làm cho lực hãm của phanh kém kể cả khi gắng sức đạp bàn đạp phanh
Hình 7.31 Điều kiện giảm tốc độ phanh
Hình 7.32 Cấu tạo phanh tang trống
Phanh trống gồm có các bộ phận sau đây.
(1) Xi lanh bánh xe (2) Guốc phanh (3) Má phanh trống (4) Lò xo phản hồi (5) Trống phanh (6) Pittông (7) Cúppen pittông
7.5.2.2 Các trạng thái hoạt động
Phanh trống làm lốp ngừng quay bằng áp suất thuỷ lực truyền từ xilanh chính đến xilanh phanh để ép guốc phanh vào trống phanh, trống này quay cùng với lốp Khi áp suất đến xilanh phanh của bánh xe không xuất hiện, lực của lò xo phản hồi đẩy guốc rời khỏi mặt trong của trống trở về vị trí ban đầu của nó Vì trống phanh bao quanh guốc phanh, nên khó tiêu tán nhiệt phát sinh Loại phanh này chịu nhiệt kém.
Hình 7.33 Hoạt động của phanh tang trống
7.5.2.3 Guốc dẫn và guốc kéo
Khi áp suất thuỷ lực tác động vào xilanh của bánh xe, các guốc phanh ở cả hai bên trống bị ép vào mặt trong của trống bằng một lực tương ứng với áp suất thuỷ lực do pittông tác động Như thể hiện ở hình bên trái, các lực nén khác nhau phát sinh ở các guốc bên phải và bên trái Lực ma sát làm cho guốc ở bên trái miết vào trống theo chiều quay, ngược lại guốc ở bên phải phải chịu lực đẩy của trống quay làm giảm lực nén Tác động làm tăng lực ma sát miết vào trống được gọi là chức năng tự cấp năng lượng, và guốc nhận chức năng đó gọi là guốc dẫn, và guốc không nhận được chức năng này được gọi là guốc kéo.
Phanh trống có các loại khác nhau, tuỳ theo sự kết hợp của guốc dẫn và kéo
Việc sử dụng chính xác phụ thuộc vào mục đích, và đặc điểm do guốc dẫn và kéo tạo ra.
• Loại có một trợ động
• Loại trợ động kép Mũi tên xanh: Chiều quay của bánh xe Mũi tên đỏ: Chiều dịch chuyển của pittông
Hình 7.34 Các loại phanh tang trống
Hình 7.35 Các loại phanh tang trống
Hình 7.36 Các loại điều chỉnh khe hở phanh
(1) Loại điều chỉnh tự động
Má phanh trống gắn vào bề mặt của quốc phanh bị mòn đi khi sử dụng phanh
Phải điều chỉnh khe hở giữa trống và má phanh trống theo định kỳ để duy trì hành trình chính xác của bàn đạp phanh Các phanh kiểu tự động điều chỉnh, tự điều chỉnh khe hở này một cách tự động Việc điều chỉnh tự động sẽ tiến hành khi tác động phanh đỗ xe hoặc trong khi phanh bằng cách dùng cần điều chỉnh xoay cơ cấu điều chỉnh để điều chỉnh khe hở này.
Hình 7.37 Loại điều chỉnh phanh tự động
(2) Loại điều chỉnh bằng tay Đo đường kính trong của trống phanh Xoay cơ cấu điều chỉnh để điều chỉnh đường kính ngoài của các guốc phanh để cho nó nhỏ hơn đường kính trong của trống phanh khoảng 1mm Dùng một tô vít, xoay đai ốc điều chỉnh và doãng rộng các guốc cho đến khi chạm vào trống Xoay đai ốc điều chỉnh ngược lại một số khác theo quy định Tham khảo sách hướng dẫn sửa chữa để biết số khác quy định này.
Hình 7.38 Loại điều chỉnh phanh bằng tay
7.5.3 Điều chỉnh độ cao của bàn đạp phanh
Dùng một cái thước để đo độ cao của bàn đạp phanh Nếu độ cao này nằm ngoài giới hạn qui định, phải điều chỉnh độ cao của bàn đạp Phải bảo đảm các hành trình cần thiết để đạt được lực phanh chính xác Điều chỉnh phanh sao cho chúng không làm việc khi không đạp bàn đạp phanh Tắt động cơ, đạp bàn đạp phanh vài lần để khử tác dụng của bộ trợ lực phanh Rồi dùng ngón tay ấn nhẹ lên bàn đạp và đo hành trình tự do của bàn đạp bằng một cái thước.
Hình 7.39 Điều chỉnh độ cao bàn đạp phanh
Phanh đỗ xe
Hình 7.40 Các loại phanh dừng 7 Loại cần
Chủ yếu sử dụng ở xe du lịch và xe thương mai.
2 Loại thanh kéo Dùng ở một số xe thương mại 3 Loại bàn đạp
Dùng ở một số xe du lịch và xe cao cấp Ngày nay, người ta dùng bàn đạp để nhả phanh đỗ.
7.6.2 Điều chỉnh hành trình cần phanh đỗ
Dùng qui trình sau đây để tiến hành điều chỉnh
1 Nới lỏng đai ốc hãm
2 Xoay đại ốc điều chỉnh hoặc đai ốc 6 cạnh cho đến khi hành trình của bàn đạp hoặc cần gạt phanh đỗ chính xác.
3 Xiết chặt đai ốc hãm
Trước khi điều chỉnh hành trình cần gạt (hoặc bàn đạp) của phanh đỗ, phải điều chỉnh khe hở của guốc phanh đỗ.
Hình 7.41 Cách điều chỉnh các loại phanh dừng 7.6.3 Các loại thân phanh đỗ xe
Có nhiều loại tuỳ theo loại phanh bánh sau
7.6.3.1 Loại chung với phanh chân
Loại này dùng thân trống phanh để giữ lốp Phanh chân bánh sau được sử dụng rộng rãi ở các xe có phanh trống.
Loại này dùng thân phanh đĩa để giữ lốp Phanh chân bánh sau được sử dụng trong các xe chở khách nhỏ gọn có các phanh đĩa.
7.6.3.2 Loại phanh đỗ tách rời
Loại này có một phanh đỗ kiểu trống gắn vào giữa đĩa phanh và cũng giữ lốp Phanh chân bánh sau được sử dụng ở các xe chở khách tương đối lớn có các phanh đĩa.
Loại này kết hợp với phanh đỗ kiểu trống ở giữa hộp số dọc và trục các đăng.
Nó được sử dụng chủ yếu ở các xe buýt và xe tải Thậm chí một phanh cũng tạo ra đủ lực phanh, vì hệ thống phanh được đặt ở vị trí trước khi giảm tốc bằng bộ vi sai
Hình 7.42 Các loại phanh trung tâm
