NGHIÊN CỨU KẾT CẤU VÀ KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN XE Ô TÔ VẬN TẢI RENAULT V.I ”.

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ 2.1. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 2.1.1.Công dụng Hệ thống phanh dùng để: Giảm tốc độ của ô tô, máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó. Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô, máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang. Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng: Nó đảm bảo cho ô tô, máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc Nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe. 2.1.2.Yêu cầu Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau: Làm việc bền vững, tin cậy. Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm. Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách và hàng hoá. Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế. Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô máy kéo khi phanh. Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng. Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện sử dụng. Có khả năng thoát nhiệt tốt. Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ. Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh là. Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở tất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là phanh chân. Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính hỏng. Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chổ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn nên gọi là phanh tay. Ngoài ra còn có phanh chậm dần: Trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như xe tải, trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách- lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi,thường xuyên phải chuyển động lên xuống các dốc dài còn phải có loại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để. Phanh liên tục, giữ cho tốc độ của ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc. Để giảm dần tốc độ của ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn. Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của nhau. Nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận điều khiển và dẫn động độc lập. Ngoài ra, để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bình thường. Để có hiệu quả phanh cao: Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn. Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh. Muốn vậy, lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên chúng. Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thuỷ lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe cói trọng lượng toàn bộ lớn. Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính là. Gia tốc chậm dần và quãng đường phanh. Ngoài ra cũng có thể dùng các chỉ tiêu khác như. Lực phanh hay thời gian phanh. Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác, điều khiển được đúng cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cơ cấu đảm bảo tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe, đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh. Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô, máy kéo khi phanh, sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện chính sau: Lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng. Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% giá trị lực phanh lớn nhất. Không xảy ra hiện tượng tự khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì: Các bánh xe trước trượt trước sẽ bị trượt ngang, mất tính điều khiển. Các bánh xe sau trượt trước sẽ bị quay đầu, mất tính ổn định. Ngoài ra các bánh xe bị trượt sẽ gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám. Để đảm bảo các yêu cầu này, trên ô tô, máy kéo hiện đại, người ta sử dụng các bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe ( Antilook Braking System - ABS ). 2.1.3. Phân loại Hệ thống phanh gồm có các cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trục nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh. Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực, phanh chia ra các loại: Phanh bánh xe và phanh truyền lực. Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra: a) b) c) Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính. a- Phanh trống- Guốc: b- Phanh đĩa: c- Phanh dải - Phanh đĩa: Theo số lượng đĩa quay còn chia ra :Một đĩa quay và nhiều đĩa quay. - Phanh trống-guốc: Theo đặc tính cân bằng thì được chia ra: Phanh cân bằng và phanh không cân bằng. - Phanh dải. Theo loại dẫn động, phanh chia ra: Phanh cơ khí, phanh thủy lực (phanh dầu), phanh khí nén (phanh hơi), phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau). Phanh truyền động bằng cơ khí thì được dùng làm phanh tay và phanh chân ở một số ô tô trước đây. Nhược điểm của loại phanh này là đối với phanh chân, lực tác động lên bánh xe không đồng đều và kém nhạy, điều khiển nặng nề, nên hiện nay ít sử dụng. Riêng đối với phanh tay thì chỉ sử dụng khi ô tô dừng hẳn và hổ trợ cho phanh chân khi phanh gấp và thật cần thiết, nên hiện nay nó vẫn được sử dụng phổ biến trên ô tô. Phanh truyền động bằng thủy lực thì được dùng phổ biến trên ô tô du lịch và xe ô tô tải trọng nhỏ. Phanh truyền động bằng khí nén thì được dùng trên ô tô tải trọng lớn và ô tô hành khách. Ngoài ra nó còn dùng trên ô tô vận tải tải trọng trung bình có động cơ diesel cũng như trên các ô tô kéo đoàn xe. Phanh truyền động bằng điện thì được dùng trên các đoàn ô tô, ô tô kéo nhiều rơmoóc. Phanh truyền động liên hợp thủy khí thì được dùng trên các ô tô và đoàn ô tô có tải trọng lớn và rất lớn. 2.2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ Để đảm bảo được nhiệm vụ của một hệ thống phanh, bất kỳ một hệ thống phanh nào cũng có hai thành phần kết cấu chính sau. - Cơ cấu phanh: là bộ phận trực tiếp tạo lực cản. - Dẫn động phanh: Để điều khiển các cơ cấu phanh. 2.2.1. Cơ cấu phanh Cơ cấu phanh là một bộ phận trực tiếp tạo ra lực phanh cũng chính là lực cản, trong quá trình phanh khi ô tô chuyển động, động năng của ô tô sẽ được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường. Cơ cấu phanh trên ô tô chủ yếu làm việc theo nguyên lý ma sát. Do vậy kết cấu của nó gồm có hai phần chính: cơ cấu ép và phần tử ma sát. Bên cạnh đó còn có thêm các phần tử phụ như cơ cấu điều khiển khe hở giữa má phanh và trống phanh của loại phanh trống - guốc, bộ phận xả khí của phanh dẫn động thủy lực... Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống - Guốc, Đĩa hay Dải. Mỗi dạng có đặc điểm kết cấu riêng biệt. Kết cấu cơ cấu phanh trên ô tô có đặc trưng tùy thuộc bởi vị trí đặt nó ở bánh xe hoặc ở truyền lực, bởi loại chi tiết quay và chi tiết tiến phanh. Cơ cấu phanh ở bánh xe thường dùng loại trống - guốc và gần đây sử dụng nhiều loại đĩa ở các bánh xe trước. 2.2.1.1. Loại trống - guốc a. Thành phần cấu tạo Hình 2.2. Các sơ đồ phanh trống guốc. Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất, cấu tạo gồm: + Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moayơ bánh xe. + Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh). + Mâm phanh: Là một đĩa cố định bắt chặt với dầm cầu, là nơi lắp đặt và định vị hầu hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh. + Cơ cấu ép: Khi phanh cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực ma sát để phanh bánh xe lại. + Bộ phận điều chỉnh khe hở: Khi nhả phanh, giữa trống phanh và má phanh cần phải có một khe hở tối thiểu nào đó, khoảng (0,20,4)mm để cho phanh nhả được hoàn toàn. Khe hở này tăng lên khi các má phanh bị mài mòn, làm tăng hành trình của cơ cấu ép, tăng lượng chất lỏng làm việc cần thiết hay lượng tiêu thụ không khí nén, tăng thời gian chậm tác dụng,... Để tránh những hậu quả xấu đó, phải có cơ cấu để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh. Có hai phương pháp để điều chỉnh: Bình thường bằng tay và tự động b. Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh (hình 2.2). Các sơ đồ này khác nhau ở chổ + Dạng và số lượng cơ cấu ép. + Số bậc tự do của các guốc phanh. + Đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép và do vậy khác nhau ở: - Hiệu quả làm việc. - Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc. - Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe. - Mức độ phức tạp của kết cấu. Hiện nay, đối với hệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhấtlà các sơ đồ trên hình 2.3a và 2.3b. Tức là sơ đồ với guốc phanh một bậc tự do, quay quanh hai điểm cố định đặt cùng phía và một cơ cấu ép. Sau đó đến các sơ đồ 2.3c và 2.3d. Để đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta sử dụng ba chỉ tiêu riêng, đặt trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là: Tính thuận nghịch (đảo chiều), tính cân bằng và hệ số hiệu quả. Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mômen phanh do nó tạo ra không phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức là chiều chuyển động của ôtô- máy kéo. Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực từ guốc phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ tác dụng lên cụm ổ trục bánh xe. Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa mômen phanh tạo ra và tích của lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh. (hay còn gọi một cách quy ước là mômen của lực dẫn động). Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh trên hình 2.3 là sơ đồ biểu diễn đã được đơn giản hóa nhờ các giả thiết sau: + Các má phanh được bố trí đối xứng với đường kính ngang của cơ cấu. + Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (fN) đặt ở giữa vòng cung của má phanh trên bán kính r. Hình 2.3. Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng. a- Ép bằng cam; b- Ép bằng xylanh thủy lực; c- Hai xylanh ép, guốc phanh một bậc tự do; d- Hai xylanh ép, guốc phanh hai bậc tự do. Từ sơ đồ ta thấy rằng: + Lực ma sát tác dụng lên guốc trước (tính theo chiều chuyển động của xe) có xu hướng phụ thêm với lực dẫn động ép guốc phanh vào trống phanh, nên các guốc này gọi là guốc tự siết. + Đối với các guốc sau, lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép, nên các guốc này được gọi là guốc tự tách. Hiện tượng tự siết, tự tách này là một đặc điểm đặt trưng của cơ cấu phanh trống- guốc. Sơ đồ hình 2.3a có cơ cấu ép bằng cơ khí, dạng cam đối xứng. Vì thế độ dịch chuyển của các guốc luôn luôn bằng nhau. Và bởi vậy áp lực tác dụng lên các guốc và mômen phanh do chúng tạo ra có giá trị như nhau: N1 = N2 = N và Mp1 = Mp2 = Mp Do hiện tượng tự siết nên khi N1 = N2 thì P1< P2. Đây là cơ cấu vừa thuận nghịch vừa cân bằng. Nó thường được sử dụng với dẫn động khí nén nên thích hợp cho các ôtô tải và khách cỡ trung bình và lớn. Sơ đồ trên hình 2.3b dùng cơ cấu ép thủy lực, nên lực dẫn động của hai guốc bằng nhau P1 = P2 = P. Tuy vậy do hiện tượng tự siết nên áp lực N1 > N2 và Mp1 > Mp2. Cũng do N1 > N2 nên áp suất trên bề mặt má phanh của guốc trước lớn hơn guốc sau, làm cho các guốc mòn không đều. Để khắc phục hiện tượng đó, ở một số kết cấu đôi khi người ta làm má phanh của guốc tự siết dài hơn hoặc dùng xylanh ép có đường kính làm việc khác nhau: Phía trước tự siết có đường kính nhỏ hơn. Cơ cấu phanh loại này là cơ cấu phanh thuận nghịch nhưng không cân bằng. Nó thường sử dụng trên các ôtô tải cở nhỏ và vừa hoặc các bánh sau của ôtô du lịch. Về mặt hiệu quả phanh, nếu thừa nhận hệ số hiệu quả của sơ đồ hình 2.3a: Khq = Mp/(P1+ P2).rt = 100%, thì hệ số hiệu quả của cơ cấu phanh dùng cơ cấu ép thủy lực hình 2.3b sẽ là 116% 122%, khi có cùng kích thước chính và hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh: f = 0,30 0,33. Để tăng hiệu quả phanh theo chiều tiến của xe, người ta dùng cơ cấu phanh với hai xylanh làm việc riêng rẽ. Mỗi guốc phanh quay quanh một điểm cố định bố trí khác phía, sao cho khi xe chạy tiến thì cả hai guốc đều tự siết (hình.2.3c). Hiệu quả phanh trong trường hợp này có thể tăng được 1,6 1,8 lần so với cách bố trí bình thường. Tuy nhiên khi xe chạy lùi hiệu quả phanh sẽ thấp, tức là cơ cấu phanh không có tính thuận nghịch. Cơ cấu phanh loại này kết hợp với kiểu bình thường đặt ở các bánh sau, cho phép dễ dàng nhận được quan hệ phân phối lực phanh cần thiết Ppt > Pps trong khi nhiều chi tiết của các phanh trước và sau có cùng kích thước. Vì thế nó thường được sử dụng ở cầu trước các ôtô du lịch và tải nhỏ. Để nhận được hiệu quả phanh cao cả khi chuyển động tiến và lùi, người ta dùng cơ cấu phanh thuận nghịch và cân bằng loại bơi như trên hình 2.3d. Các guốc phanh của sơ đồ này có hai bậc tự do và không có điểm quay cố định. Cơ cấu ép gồm hai xylanh làm việc tác dụng đồng thời lên đầu trên và dưới của các guốc phanh. Với kết cấu như vậy cả hai guốc phanh đều tự siết dù cho trống phanh quay theo chiều nào. Tuy nhiên nó có nhược điểm là kết cấu phức tạp. Hình 2.4. Các cơ cấu phanh tự cường hoá. Để nâng cao hiệu quả phanh cao hơn nữa, người ta còn dùng các cơ cấu phanh tự cường hóa. Tức là các cơ cấu phanh mà kết cấu của nó cho phép lợi dụng lực ma sát giữa một má phanh và trống phanh để cường hóa- tăng lực ép, tăng hiệu quả phanh cho má kia. Các cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số có thể đạt đến 360% so với cơ cấu phanh bình thường dùng cam ép. Nhưng mômen phanh kém ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân bằng kém và làm việc không êm nên ít được sử dụng. Xu hướng hiện nay là: sử dụng cơ cấu phanh loại bình thường với các guốc có điểm quay cố định, cùng phía. Trường hợp cần thiết thì dùng thêm các bộ trợ lực để tăng lực dẫn động và tăng hiệu quả phanh. 2.2.1.2. Loại đĩa Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ôtô du lịch. a) b) Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý của phanh đĩa Phanh đĩa có các loại: Kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay và vòng ma sát quay. Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rảnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép hai kim loại khác nhau. Phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống guốc như sau: - Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều và ít phải điều chỉnh. - Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở. - Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ (0,050,15)mm nên rất nhạy, giảm được thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động. - Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng, nên cho phép tăng giá trị của chúng để tăng hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạng của kết cấu. Vì thế phanh đĩa có kết cấu nhỏ gọn và dễ bố trí trong bánh xe. - Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn. - Điều kiện làm mát tốt hơn, nhất là đối với dạng đĩa quay. Tuy vậy phanh đĩa còn có một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là: - Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín. - Các đĩa phanh loại hở dễ bị ôxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh. - Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt xước. - Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên khi động cơ không làm việc, hiệu quả phanh dẫn động thấp và khó sử dụng chúng để kết hợp làm phanh dừng. 2.2.1.3. Loại dải Loại phanh này chủ yếu được sử dụng trên máy kéo xích. Vì nó dùng phối hợp với ly hợp chuyển hướng tạo được một kết nối rất đơn giản và gọn. Phanh dải có một số loại, khác nhau ở phương pháp nối đầu dải phanh và do đó khác nhau ở hiệu quả phanh. Phanh dải đơn giản không tự siết: Khi tác dụng lực, cả hai đầu dải phanh được rút lên siết vào trống phanh. Ưu điểm của loại này là phanh êm dịu, hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay. Nhược điểm là hiệu quả phanh không cao. Phanh dải đơn giản tự siết một chiều: Nhờ có một đầu được nối cố định nên hiệu quả phanh theo chiều tự siết cao hơn chiều ngược lại tới gần 6 lần. Tuy vậy khi phanh thường dễ bị giật, không êm. Phanh dải loại kép: Là loại mà bất kỳ trống phanh quay theo chiều nào thì hiệu quả phanh của nó cũng không đổi và luôn luôn có một nhánh tự siết. Phanh dải loại bơi: Nó làm việc tương tự như phanh dải đơn giản tự siết, nhưng hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay. a) b) c) d) Hình 2.6. Sơ đồ các loại phanh dải. a- Phanh dải đơn giản không tự siết; b- Phanh dải tự siết một chiều; c- Phanh dải loại kép; d- Phanh dải loại bơi. Tất cả các loại phanh dải đều có chung nhược điểm là áp suất trên bề mặt ma sát phân bố không đều. Nên má phanh mòn không đều và tải trọng hướng kính tác dụng lên trục lớn. 2.2.2. Dẫn động phanh Các loại dẫn động phanh Dẫn động phanh là một hệ thống dùng để điều khiển cơ cấu phanh. Dẫn động phanh thường dùng hiện nay có ba loại chính: cơ khí, chất lỏng thủy lực và khí nén. Nhưng dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng vì hiệu suất thấp (=0,40,6) và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe. Nên đối với hệ thống phanh làm việc của ô tô được sử dụng chủ yếu hai loại dẫn động là: thủy lực và khí nén. Lực tác động lên bàn đạp phanh hoặc đòn điều khiển phanh cũng như hành trình bàn đạp và đòn điều khiển phanh phụ thuộc ở mômen phanh cần sinh ra và các thông số dẫn động phanh. Dẫn động phanh bằng thủy lực được dùng nhiều cho xe ô tô du lịch, ô tô vận tải có tải trọng nhỏ và cực lớn, gồm các cụm chủ yếu sau: xylanh phanh chính, bộ trợ lực phanh, xylanh làm việc ở các bánh xe... Dẫn động phanh bằng khí nén được dùng nhiều ở ô tô vận tải có tải trọng cỡ trung bình và lớn, gồm các cụm chủ yếu như: máy nén khí, van điều chỉnh áp suất, bình chứa, van phân phối, bầu phanh....

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân cần chuyên chởkhối lượng lớn hàng hóa và hành khách Tính cơ động cao, tính việt dã và khảnăng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ô tô trở thành mộttrong những phương tiện chủ yếu, phổ biến để chuyên chở hàng hóa và hànhkhách, được sử dụng rộng rãi trên mọi lĩnh vực đời sống kinh tế - xã hội conngười.

Trong chương trình đào tạo kỹ sư nghành động lực thì đồ án tốt nghiệp làkhông thể thiếu, là điều kiện tất yếu rất quan trọng mà mọi sinh viên cần phảihoàn thành, để hiểu biết một cách chặt chẽ và nắm vững sâu về ô tô Và trongquá trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát tính toán thiết kếmột bộ phận, một hệ thống trên xe hay tổng thể xe là việc quan trọng hơn hết.Điều này củng cố kiến thức đã được học, thể hiện sự am hiểu về kiến thức cơ bảnvà cũng là sự vận dụng lý thuyết vào thực tế sao cho hợp lý; nghĩa là lúc nàysinh viên đã được làm việc của một cán bộ kỹ thuật.

Phanh ô tô là một bộ phận rất quan trọng trên xe, nó đảm bảo cho ô tôchạy an toàn ở tốc độ cao, do đó nâng cao được năng suất vận chuyển Nên hệthống phanh ô tô cần thiết bảo đảm bền vững, tin cậy, phanh êm dịu, hiệu quảphanh cao, tính ổn định của xe, điều chỉnh lực phanh được để tăng tính antoàn cho ô tô khi vận hành.

Trong đồ án tốt nghiệp khóa học này em được giao nhiệm vụ:” NGHIÊNCỨU KẾT CẤU VÀ KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN XE Ô TÔVẬN TẢI RENAULT V.I ”.

Mặc dù đã cố gắng, nhưng do kiến thức có hạn và thời gian khống chế,thiếu kinh nghiệm thực tế nên trong khuôn khổ đồ án này sẽ không tránh nhữngthiếu sót Em rất mong các thầ

y góp ý, chỉ bảo tận tâm để kiến thức của em được hoàn thiện hơn Em xin chânthành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn, thầy giáo duyệt đề tài, các thầy giáo bộ mônđã hết sức tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành tốt nội dung đề tài củamình.

Vinh, ngày tháng năm Sinh viên thực hiện

1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô và kỹ thuật điện tử thì tất cả các hệ thống trên ô tô nói chung và hệ thống phanh nói riêng ngày được hoàn thiện hơn, chất lượng hơn và tối ưu hơn.

Trên ô tô hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng Vì nó đảm bảo cho ô tô chạy an toàn Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn, nguy hiểm xảy ra khi vận hành, nhờ điều khiển quá trình phanh làm chủ được tốc độ, nhanh, chậm và dừng hẳn khi cần thiết.

Đối với sinh viên ngành cơ khí động lực việc khảo sát, thiết kế, ngiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn Bên cạnh đó cần phải khẳng định một ý nghĩa tương đối trong thực tiễn, hiện tại, chẳng hạn như là: Giúp cho ngườithiết kế chế tạo định hướng trong sản xuất có một nhận thức cơ bản hơn để cải tạo Giúp cho người cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật trong việc quản lý có thể khai thác tối đa năng lực hoạt động của ô tô trong điều kiện làm việc cụ thể Giúpcho người sử dung có sự am hiểu nhất định để vận hành ô tô, để tạo sự thuận lợi trong việc bảo dưỡng, bảo trì ô tô Và đội ngũ công nhân, cán bộ kỹ thuật kịp thời nhanh chống phát hiện, tìm ra những hư hỏng cục bộ, nguyên nhân của hư hỏng và biện pháp khắc phục, bảo dưỡng, sửa chữa những hư hỏng của hệ thống phanh ô tô.

Vì vậy em chọn đề tài “NGHIÊN CỨU KẾT CẤU VÀ KHẢO SÁT HỆ

THỐNG PHANH KHÍ NÉN XE Ô TÔ VẬN TẢI RENAULT V.I ”.

Hệ thống phanh xe RENAULT V.I Là hệ thống phanh khí nén dùng cho xe

tải cở lớn Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề tìm hiểu kết cấu và nguyênlý hoạt động của các chi tiết trong hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm hệ

thống phanh khí nén của xe tải RENAULT V.I.

Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung nhất để giúp người sử dụngtự tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, cũng như cách khắc phục các hỏng hócnhằm sử dụng và bảo dưỡng hệ thống phanh một cách tốt nhất để đảm bảo antoàn cho người và tài sản.

2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ

2.1 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI

Có khả năng thoát nhiệt tốt.

Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ.

Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh là.

Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở tất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn gọi làphanh chân.

Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính hỏng.

Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chổ khi dừng xe hoặc khi không làm việc Phanh này thường được điều khiểnbằng tay đòn nên gọi là phanh tay.

Ngoài ra còn có phanh chậm dần: Trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như xe tải, trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách- lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi,thường xuyên phải chuyển động lên xuống các dốc dài còn phải có loại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để.

Phanh liên tục, giữ cho tốc độ của ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc.

Để giảm dần tốc độ của ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn.

Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của nhau Nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận điều khiển và dẫn động độclập.

Ngoài ra, để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bình thường.

Để có hiệu quả phanh cao:

Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.

Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh Muốn vậy, lực phanh trên các bánh xe phảitỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên chúng.

Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thuỷ lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe cói trọng lượngtoàn bộ lớn.

Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính là Gia tốc chậm dần và quãng đường phanh Ngoài ra cũng có thể dùng các chỉ tiêu khác như Lực phanh hay thời gian phanh.

Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác, điều khiển đượcđúng cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cơ cấu đảm bảo tỷ lệ thuận giữa

lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe,đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh.

Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô, máy kéo khi phanh, sự phânbố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiệnchính sau:

Lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặtđường tác dụng lên chúng.

Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằngnhau Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% giá trị lực phanh lớn nhất.

Không xảy ra hiện tượng tự khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh Vì: Cácbánh xe trước trượt trước sẽ bị trượt ngang, mất tính điều khiển Các bánh xe sautrượt trước sẽ bị quay đầu, mất tính ổn định Ngoài ra các bánh xe bị trượt sẽ gâymòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám.

Để đảm bảo các yêu cầu này, trên ô tô, máy kéo hiện đại, người ta sử dụngcác bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe ( AntilookBraking System - ABS ).

2.1.3 Phân loại

Hệ thống phanh gồm có các cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của cácbánh xe hoặc một trục nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh đểdẫn động cơ cấu phanh.

Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực,phanh chia ra các loại: Phanh bánh xe và phanh truyền lực.

Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra:

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính.a- Phanh trống- Guốc: b- Phanh đĩa: c- Phanh dải

- Phanh đĩa: Theo số lượng đĩa quay còn chia ra :Một đĩa quay và nhiều đĩaquay

- Phanh trống-guốc: Theo đặc tính cân bằng thì được chia ra: Phanh cân bằngvà phanh không cân bằng.

- Phanh dải

Theo loại dẫn động, phanh chia ra: Phanh cơ khí, phanh thủy lực (phanh dầu),phanh khí nén (phanh hơi), phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loạikhác nhau).

Phanh truyền động bằng cơ khí thì được dùng làm phanh tay và phanh chân ởmột số ô tô trước đây Nhược điểm của loại phanh này là đối với phanh chân, lựctác động lên bánh xe không đồng đều và kém nhạy, điều khiển nặng nề, nên hiệnnay ít sử dụng Riêng đối với phanh tay thì chỉ sử dụng khi ô tô dừng hẳn và hổtrợ cho phanh chân khi phanh gấp và thật cần thiết, nên hiện nay nó vẫn được sửdụng phổ biến trên ô tô.

Phanh truyền động bằng thủy lực thì được dùng phổ biến trên ô tô du lịch vàxe ô tô tải trọng nhỏ.

Phanh truyền động bằng khí nén thì được dùng trên ô tô tải trọng lớn và ô tôhành khách Ngoài ra nó còn dùng trên ô tô vận tải tải trọng trung bình có độngcơ diesel cũng như trên các ô tô kéo đoàn xe.

Phanh truyền động bằng điện thì được dùng trên các đoàn ô tô, ô tô kéo nhiềurơmoóc.

Phanh truyền động liên hợp thủy khí thì được dùng trên các ô tô và đoàn ô tôcó tải trọng lớn và rất lớn.

2.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ

Để đảm bảo được nhiệm vụ của một hệ thống phanh, bất kỳ một hệ thốngphanh nào cũng có hai thành phần kết cấu chính sau.

- Cơ cấu phanh: là bộ phận trực tiếp tạo lực cản - Dẫn động phanh: Để điều khiển các cơ cấu phanh.

2.2.1 Cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh là một bộ phận trực tiếp tạo ra lực phanh cũng chính là lực cản,trong quá trình phanh khi ô tô chuyển động, động năng của ô tô sẽ được biếnthành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường.

Cơ cấu phanh trên ô tô chủ yếu làm việc theo nguyên lý ma sát Do vậy kết

cấu của nó gồm có hai phần chính: cơ cấu ép và phần tử ma sát Bên cạnh đó còncó thêm các phần tử phụ như cơ cấu điều khiển khe hở giữa má phanh và trốngphanh của loại phanh trống - guốc, bộ phận xả khí của phanh dẫn động thủy lực Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống - Guốc, Đĩa hay Dải.Mỗi dạng có đặc điểm kết cấu riêng biệt.

Kết cấu cơ cấu phanh trên ô tô có đặc trưng tùy thuộc bởi vị trí đặt nó ở bánhxe hoặc ở truyền lực, bởi loại chi tiết quay và chi tiết tiến phanh.

Cơ cấu phanh ở bánh xe thường dùng loại trống - guốc và gần đây sử dụngnhiều loại đĩa ở các bánh xe trước.

2.2.1.1 Loại trống - guốc

a Thành phần cấu tạo

Hình 2.2 Các sơ đồ phanh trống guốc.

Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất, cấu tạo gồm:+ Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moayơ bánh xe.+ Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh).+ Mâm phanh: Là một đĩa cố định bắt chặt với dầm cầu, là nơi lắp đặt và địnhvị hầu hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh.

+ Cơ cấu ép: Khi phanh cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động,sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh,tạo ra lực ma sát để phanh bánh xe lại.

+ Bộ phận điều chỉnh khe hở: Khi nhả phanh, giữa trống phanh và má phanhcần phải có một khe hở tối thiểu nào đó, khoảng (0,20,4)mm để cho phanh nhả)mm để cho phanh nhảđược hoàn toàn Khe hở này tăng lên khi các má phanh bị mài mòn, làm tănghành trình của cơ cấu ép, tăng lượng chất lỏng làm việc cần thiết hay lượng tiêuthụ không khí nén, tăng thời gian chậm tác dụng, Để tránh những hậu quả xấuđó, phải có cơ cấu để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh.

Có hai phương pháp để điều chỉnh: Bình thường bằng tay và tự độngb Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá

Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh (hình 2.2) Các sơđồ này khác nhau ở chổ

+ Dạng và số lượng cơ cấu ép.+ Số bậc tự do của các guốc phanh.

+ Đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu épvà do vậy khác nhau ở:

- Hiệu quả làm việc.

- Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc - Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe.- Mức độ phức tạp của kết cấu.

Hiện nay, đối với hệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhấtlàcác sơ đồ trên hình 2.3a và 2.3b Tức là sơ đồ với guốc phanh một bậc tự do,quay quanh hai điểm cố định đặt cùng phía và một cơ cấu ép Sau đó đến các sơđồ 2.3c và 2.3d.

Để đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người tasử dụng ba chỉ tiêu riêng, đặt trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là: Tínhthuận nghịch (đảo chiều), tính cân bằng và hệ số hiệu quả.

Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mômen phanhdo nó tạo ra không phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức là chiều chuyển độngcủa ôtô- máy kéo.

Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực từguốc phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ tácdụng lên cụm ổ trục bánh xe.

Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa mômen phanh tạo ra và tíchcủa lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh (hay còn gọi một cách quy ướclà mômen của lực dẫn động).

Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh trên hình 2.3 là sơ đồ biểu diễn đã đượcđơn giản hóa nhờ các giả thiết sau:

+ Các má phanh được bố trí đối xứng với đường kính ngang của cơ cấu.+ Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (fN) đặt ở giữavòng cung của má phanh trên bán kính r.

Hình 2.3 Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng.

a- Ép bằng cam; b- Ép bằng xylanh thủy lực; c- Hai xylanh ép, guốc phanh mộtbậc tự do; d- Hai xylanh ép, guốc phanh hai bậc tự do.

Từ sơ đồ ta thấy rằng:

+ Lực ma sát tác dụng lên guốc trước (tính theo chiều chuyển động của xe) cóxu hướng phụ thêm với lực dẫn động ép guốc phanh vào trống phanh, nên cácguốc này gọi là guốc tự siết.

+ Đối với các guốc sau, lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép, nên cácguốc này được gọi là guốc tự tách Hiện tượng tự siết, tự tách này là một đặcđiểm đặt trưng của cơ cấu phanh trống- guốc.

Sơ đồ hình 2.3a có cơ cấu ép bằng cơ khí, dạng cam đối xứng Vì thế độ dịchchuyển của các guốc luôn luôn bằng nhau Và bởi vậy áp lực tác dụng lên cácguốc và mômen phanh do chúng tạo ra có giá trị như nhau:

N1 = N2 = N và Mp1 = Mp2 = Mp

Do hiện tượng tự siết nên khi N1 = N2 thì P1< P2 Đây là cơ cấu vừa thuậnnghịch vừa cân bằng Nó thường được sử dụng với dẫn động khí nén nên thíchhợp cho các ôtô tải và khách cỡ trung bình và lớn.

Sơ đồ trên hình 2.3b dùng cơ cấu ép thủy lực, nên lực dẫn động của hai guốcbằng nhau P1 = P2 = P Tuy vậy do hiện tượng tự siết nên áp lực N1 > N2 và Mp1 >Mp2 Cũng do N1 > N2 nên áp suất trên bề mặt má phanh của guốc trước lớn hơnguốc sau, làm cho các guốc mòn không đều Để khắc phục hiện tượng đó, ở mộtsố kết cấu đôi khi người ta làm má phanh của guốc tự siết dài hơn hoặc dùngxylanh ép có đường kính làm việc khác nhau: Phía trước tự siết có đường kínhnhỏ hơn.

Cơ cấu phanh loại này là cơ cấu phanh thuận nghịch nhưng không cân bằng.Nó thường sử dụng trên các ôtô tải cở nhỏ và vừa hoặc các bánh sau của ôtô dulịch.

Về mặt hiệu quả phanh, nếu thừa nhận hệ số hiệu quả của sơ đồ hình 2.3a: Khq = Mp/(P1+ P2).rt = 100%, thì hệ số hiệu quả của cơ cấu phanh dùng cơcấu ép thủy lực hình 2.3b sẽ là 116% 122%, khi có cùng kích thước chính và hệsố ma sát giữa má phanh và trống phanh: f = 0,30  0,33.

Để tăng hiệu quả phanh theo chiều tiến của xe, người ta dùng cơ cấu phanhvới hai xylanh làm việc riêng rẽ Mỗi guốc phanh quay quanh một điểm cố địnhbố trí khác phía, sao cho khi xe chạy tiến thì cả hai guốc đều tự siết (hình.2.3c).Hiệu quả phanh trong trường hợp này có thể tăng được 1,6 1,8 lần so với cáchbố trí bình thường Tuy nhiên khi xe chạy lùi hiệu quả phanh sẽ thấp, tức là cơcấu phanh không có tính thuận nghịch.

Cơ cấu phanh loại này kết hợp với kiểu bình thường đặt ở các bánh sau, chophép dễ dàng nhận được quan hệ phân phối lực phanh cần thiết Ppt > Pps trong khinhiều chi tiết của các phanh trước và sau có cùng kích thước Vì thế nó thườngđược

sử dụng ở cầu trước các ôtô du lịch và tải nhỏ.

Để nhận được hiệu quả phanh cao cả khi chuyển động tiến và lùi, người tadùng cơ cấu phanh thuận nghịch và cân bằng loại bơi như trên hình 2.3d Cácguốc phanh của sơ đồ này có hai bậc tự do và không có điểm quay cố định Cơcấu ép gồm hai xylanh làm việc tác dụng đồng thời lên đầu trên và dưới của cácguốc phanh Với kết cấu như vậy cả hai guốc phanh đều tự siết dù cho trốngphanh quay theo chiều nào Tuy nhiên nó có nhược điểm là kết cấu phức tạp.

Hình 2.4 Các cơ cấu phanh tự cường hoá.

Để nâng cao hiệu quả phanh cao hơn nữa, người ta còn dùng các cơ cấu phanh tự cường hóa Tức là các cơ cấu phanh mà kết cấu của nó cho phép lợi dụng lực ma sát giữa một má phanh và trống phanh để cường hóa- tăng lực ép, tăng hiệu quả phanh cho má kia

Các cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số có thểđạt đến 360% so với cơ cấu phanh bình thường dùng cam ép Nhưng mômenphanh kém ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân bằng kém và làm việc không êmnên ít được sử dụng Xu hướng hiện nay là: sử dụng cơ cấu phanh loại bìnhthường với các guốc có điểm quay cố định, cùng phía Trường hợp cần thiết thìdùng thêm các bộ trợ lực để tăng lực dẫn động và tăng hiệu quả phanh

2.2.1.2 Loại đĩa

Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ôtô du lịch.

Phanh đĩa có các loại: Kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay vàvòng ma sát quay.

Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rảnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hayghép hai kim loại khác nhau.

Phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống guốc như sau:- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều và ítphải điều chỉnh.

- Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở.

- Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ (0,050,15)mm nên rất nhạy, giảmđược thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động.

- Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng, nên cho phép tăng giá trị củachúng để tăng hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biếndạng của kết cấu Vì thế phanh đĩa có kết cấu nhỏ gọn và dễ bố trí trong bánh xe.

- Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn.- Điều kiện làm mát tốt hơn, nhất là đối với dạng đĩa quay.

Tuy vậy phanh đĩa còn có một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là:- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín.

- Các đĩa phanh loại hở dễ bị ôxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh.- Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt xước.

- Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên khi động cơ không làm việc, hiệu quả phanh dẫn động thấp và khó sử dụng chúng để kết hợp làm phanh dừng.

Phanh dải đơn giản tự siết một chiều: Nhờ có một đầu được nối cố định nênhiệu quả phanh theo chiều tự siết cao hơn chiều ngược lại tới gần 6 lần Tuy vậykhi phanh thường dễ bị giật, không êm.

Phanh dải loại kép: Là loại mà bất kỳ trống phanh quay theo chiều nào thìhiệu quả phanh của nó cũng không đổi và luôn luôn có một nhánh tự siết.

Phanh dải loại bơi: Nó làm việc tương tự như phanh dải đơn giản tự siết,nhưng hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay.

Hình 2.6 Sơ đồ các loại phanh dải.

a- Phanh dải đơn giản không tự siết; b- Phanh dải tự siết một chiều; c- Phanh dải loại kép; d- Phanh dải loại bơi.

Tất cả các loại phanh dải đều có chung nhược điểm là áp suất trên bề mặt masát phân bố không đều Nên má phanh mòn không đều và tải trọng hướng kínhtác dụng lên trục lớn.

2.2.2 Dẫn động phanhCác loại dẫn động phanh

Dẫn động phanh là một hệ thống dùng để điều khiển cơ cấu phanh.

Dẫn động phanh thường dùng hiện nay có ba loại chính: cơ khí, chất lỏngthủy lực và khí nén Nhưng dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng vìhiệu suất thấp (=0,4)mm để cho phanh nhả0,6) và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe Nênđối với hệ thống phanh làm việc của ô tô được sử dụng chủ yếu hai loại dẫn độnglà: thủy lực và khí nén.

Lực tác động lên bàn đạp phanh hoặc đòn điều khiển phanh cũng như hànhtrình bàn đạp và đòn điều khiển phanh phụ thuộc ở mômen phanh cần sinh ra vàcác thông số dẫn động phanh.

Dẫn động phanh bằng thủy lực được dùng nhiều cho xe ô tô du lịch, ô tô vậntải có tải trọng nhỏ và cực lớn, gồm các cụm chủ yếu sau: xylanh phanh chính, bộtrợ lực phanh, xylanh làm việc ở các bánh xe

Dẫn động phanh bằng khí nén được dùng nhiều ở ô tô vận tải có tải trọng cỡtrung bình và lớn, gồm các cụm chủ yếu như: máy nén khí, van điều chỉnh ápsuất, bình chứa, van phân phối, bầu phanh

Các sơ đồ phân dòng chính

Dẫn động hệ thống phanh làm việc, với mục đích tăng độ tin cậy, cần phải cóít là hai dòng dẫn động độc lập Trong trường hợp một dòng bị hỏng thì các dòngcòn lại vẫn được ô tô máy kéo với một hiệu quả xác định nào đó Hiện nay phổbiến nhất là các dẫn động hai dòng với sơ đồ phân dòng như trên hình 2.7 Đểphân chia các dòng có thể sử dung bộ phận điều khiển kép, như: van khí nén haikhoang, xi lanh chính kép hay bộ chia.

Mỗi sơ đồ đều có ưu, khuyết điểm riêng Vì vậy khi chọn sơ đồ phân dòngphải tính toán kỹ dựa vào ba yếu tố chính là:

Mức độ giảm hiệu quả phanh khi một dòng bị hỏngMức độ bất đối xứng lực phanh cho phép

Mức độ phức tạp của dẫn động

Thường sử dung nhất là sơ đồ phân dòng theo các cầu (H 2.7a) Đây là sơ đồphân dòng đơn giản nhất nhưng hiệu quả sẽ giảm nhiều khi hỏng dòng phanh cầutrước.

Khi dùng các sơ đồ b, c và d hiệu quả phanh giảm ít hơn, hiệu quả phanh đảmbảo không thấp hơn 50% khi hỏng một dòng nào đó Tuy vậy khi dùng sơ đồ b

và d, lực phanh sẽ không đối xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu mộttrong hai dòng bị hỏng Điều này cần phải tính đến khi thiết kế hệ thống lái (dùngcánh tay đòn âm).

Sơ đồ e là sơ đồ hoàn thiện nhất nhưng củng phức tạp nhất.

a Ưu, nhược điểm:

Dẫn động phanh thủy lực có những ưu điểm quan trọng là:

- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ.

- Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dòng dẫnđộng chỉ bắt đầu tăng khi tất cả má phanh đã ép vào trống phanh.

- Hiệu suất cao.

- Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ, giá thành thấp.

- Có khả năng sử dụng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơcấu phanh

Nhược điểm của dẫn động thủy lực:

- Yêu cầu độ kín khít cao Khi có một chỗ nào bị rò rỉ thì cả dòng dẫn độngkhông làm việc được.

- Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường sử dụng các bộ phận trợlực để giảm lực bàn đạp, làm cho kết cấu thêm phức tạp.

- Sự dao động áp suất của chất lỏng có thể làm cho các đường ống bị rungđộng và mômen phanh không ổn định.

- Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp b Các loại và sơ đồ dẫn động:

Theo loại năng lượng sử dụng, dẫn động phanh thủy lực có thể chia làm 3loại:

- Dẫn động tác động trực tiếp: Cơ cấu phanh được điều khiển trực tiếp chỉbằng lực tác dụng người lái.

- Dẫn động tác động gián tiếp: Cơ cấu phanh được dẫn động một phần nhờlực người lái, một phần nhờ các bộ trợ lực lắp song song với bàn đạp.

- Dẫn động dùng bơm và các bộ tích năng: Lực tác dụng lên cơ cấu phanh làáp lực của chất lỏng cung cấp từ bơm và các bộ tích năng thủy lực.

Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp

Hình 2.8 Dẫn động phanh thuỷ lực tác động trực tiếp.

1,7- Xylanh bánh xe; 3,4- Piston trong xylanh chính; 2,8- Đường ống dẫn dầu đếnxylanh bánh xe; 5- Xylanh chính; 6- Bàn đạp phanh.

Nguyên lý làm việc

Khi người lái tác dụng trên bàn đạp phanh 6, piston 4)mm để cho phanh nhả trong xylanh chính 5 sẽdịch chuyển, áp suất trong khoang A tăng lên đẩy piston 3 dịch chuyển sang trái.Do đó áp suất trong khoang B cũng tăng theo Chất lỏng bị ép đồng thời theo cácống dẫn 2 và 8 đi đến các xylanh bánh xe 1 và 7 để thực hiện quá trình phanh.

Dẫn động tác động gián tiếp

Bộ trợ lực chân không là bộ phận cho phép lợi dụng độ chân không trongđường nạp của động cơ để tạo lực phụ cho người lái Vì vậy, để đảm bảo hiệuquả trợ lực, kích thước của các bộ trợ lực chân không thường phải lớn hơn và chỉthích hợp với các xe có động cơ xăng cao tốc.

Hình 2.9 Dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không.

1,3- Đường ống dẫn dầu phanh đến xy lanh bánh xe; 2- Xy lanh bánh xe; 4- Đườngnạp động cơ; 5,9- Van chân không; 6- Lọc; 7- Bàn đạp; 8- Cần đẩy; 10- Vòng cao su

của cơ cấu tỷ lệ; 11- Màng (hoặc piston) trợ lực; 12- Bầu trợ lực chân không.

Hiện nay, bộ trợ lực chân không có nhiều dạng và sơ đồ kết cấu khác nhau.Tuy vậy tất cả chúng đều có chung một nguyên lý làm việc và luôn luôn phải cóba phần tử kết cấu chính là:

- Buồng hay xylanh sinh lực: Để tạo lực tác dụng lên dẫn động.

- Cơ cấu tỷ lệ: Để đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp,hành trình bàn đạp và lực phanh.

- Các van chân không và không khí.

Tùy thuộc vào cách bố trí và lắp đặt cơ cấu tỷ lệ, buồng sinh lực và xylanhchính, các bộ trợ lực chân không có thể chia thành ba nhóm chính:

- Nhóm 1: Các bộ trợ lực mà cơ cấu tỷ lệ có dạng đòn và không có liên hệtrực tiếp với hệ thống thủy lực dẫn động phanh.

- Nhóm 2: Các bộ trợ lực có buồng sinh lực, cơ cấu tỷ lệ và xylanh chính bốtrí riêng rẽ.

- Nhóm 3: Các bộ trợ lực có buồng sinh lực, cơ cấu tỷ lệ và xylanh chính bốtrí đồng trục chung trong một kết cấu.

Nguyên lý làm việc

- Bầu trợ lực chân không 12 có hai khoang A và B được phân cách bởi piston(hoặc màng)11 Van chân không 5, làm nhiệm vụ nối thông hai khoang A và Bkhi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh Van không khí 9,làm nhiệm vụ cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mởđường thông của khoang A khi đạp phanh Vòng cao su 10 là cơ cấu tỷ lệ làmnhiệm vụ đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.

- Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với đường nạp động cơ 4)mm để cho phanh nhả quavan một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không Khi nhả phanh vanchân không 5 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang B qua van này và cócùng áp suất chân không Khi phanh người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần 8dịch chuyển sang phải làm van chân không 5 đóng lại, cắt đường thông haikhoang A và B, còn van không khí 9 mở ra cho không khí qua phần tử lọc 6 đivào khoang A Độ chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B sẽ tạo nên một áplực tác dụng lên piston (màng) của bầu trợ lực và qua đó tạo nên một lực phụ hổtrợ cùng người lái tác dụng lên các piston trong xylanh chính 2, ép dầu theo cácống dẫn (dòng 1 và 3) đi đến các xylanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh.Khi lực tác dụng lên piston 11 tăng thì biến dạng của vòng cao su 10 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần 8, làm cho van không khí 9đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực không đổi Muốn tănglực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần 8 lại dịch chuyển sang phảilàm van không khí 9 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A Độ chênh áptăng lên, vòng cao su 10 biến dạng nhiều hơn làm pistôn hơi dịch về phía trướcso với cần 8, làm cho van không khí đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lựctrợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp Khi lực phanh đạt cực đại thì van khôngkhí mở ra hoàn toàn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị cực đại.

- Bộ trợ lực chân không có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các ôtô du lịch và tải nhỏ.

Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén

Bộ trợ lực khí nén là bộ phận cho phép lợi dụng khí nén để tạo lực phụ,thường được lắp song song với xylanh chính, tác dụng lên dẫn động hỗ trợ cho

người lái Bộ trợ lực phanh loại khí nén có hiệu quả trợ lực cao, độ nhạy cao, tạolực phanh lớn cho nên được dùng nhiều ở ô tô tải.

Bộ trợ lực gồm cụm van khí nén 3 nối với bình chứa khí nén 4)mm để cho phanh nhả và xylanh lực5 Trong cụm van 3 có các bộ phận sau:

- Cơ cấu tỷ lệ: Đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh - Van nạp: Cho khí nén từ bình chứa đi vào khi đạp phanh.

- Van xả: Cho khí nén trong dòng dẫn động thoát ra ngoài khí quyển khinhả phanh.

Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm và các bộ tích năng

Bơm thủy lực: Là nguồn cung cấp chất lỏng cao áp cho dẫn động Trong dẫnđộng phanh chỉ dùng loại bơm thể tích, như bánh răng, cánh gạt, pistôn hướngtrục Bơm thủy lực cho tăng áp suất làm việc, cho phép tăng độ nhạy, giảm kíchthước và khối lượng của hệ thống Nhưng đồng thời, yêu cầu về làm kín về chấtlượng đường ống cũng cao hơn.

Bộ tích năng thủy lực: Để đảm bảo áp suất làm việc cần thiết của hệ thốngtrong trường hợp lưu lượng tăng nhanh ở chế độ phanh ngặt Bên cạnh bơm thủylực cần phải có các bộ tích năng, có nhiệm vụ tích trữ năng lượng khi hệ thốngkhông làm việc và giải phóng nó, cung cấp chất lỏng cao áp cho hệ thống khi cầnthiết.

Trên các ô tô tải trọng cực lớn thường sử dụng dẫn động thủy lực với bơmvà các bộ tích năng 3 và 4)mm để cho phanh nhả là hai khoang của van phanh được điều khiển từ xanhờ dẫn động thủy lực hai dòng với xylanh chính 2.

Hình 2.11 Dẫn động phanh thủy lực dùng bơm và các tích năng.

1- Bàn đạp; 2- Xylanh chính; 3,4- Van phanh; 5,6- Xylanh bánh xe; 7- Bộ tích năng; Bộ điều chỉnh áp suất tự động kiểu rơle; 9- Bơm tích năng; 10- Van an toàn; 11- Bơm.

8-Nguyên lý làm việc

Khi tác dụng lên bàn đạp 1, dầu tác dụng lên các van 3 và 4)mm để cho phanh nhả, mở đường chochất lỏng từ các bộ tích năng 7 và 9, đi đến các xylanh bánh xe 5 và 6 Lực đạpcàng lớn, áp suất trong các xylanh 5 và 6 càng cao Bộ điều chỉnh tự động áp suấtkiểu rơle 8 dùng để giảm tải cho bơm 11 khi áp suất trong các bình tích năng 7 và9 đã đạt giá trị giới hạn trên, van an toàn 10 có tác dụng bảo vệ cho hệ thống khỏibị quá tải

2.2.2.2 Dẫn động khí nén

Hệ thống phanh khí nén là hệ thống phanh trong đó sử dụng năng lượng của

dòng khí nén để tạo ra momen phanh ở các cơ cấu phanh bánh xe Lực đạp phanhcủa người lái ở đây đóng vai trò lực điều khiển để đóng mở van phân phối khínén chính của hệ thống Do đó, lực đạp phanh có thể không lớn nhưng vẫn tạođược momen phanh lớn trên các bánh xe Vì vậy, hệ thống phanh loại này thườngđược sử dụng trên các ô tô có khối lượng lớn.

Các hệ thống phanh khí nén thông thường có áp suất khí nén nhỏ hơn 0,8MN/m2, còn gọi là hệ thống phanh khí nén có áp suất thấp Ngày nay còn sử dụng hệthống phanh khí nén áp suất cao, có áp suất khí nén cho phép lên tới 1,3MN/m2.Sử dụng hệ thống phanh có áp suất công tác cao sẽ làm tăng hiệu quả phanh,giảm thời gian chậm tác dụng phanh và giảm được kích thước chung của các cụmchi tiết, tuy nhiên yêu cầu an toàn kỹ thuật phải nâng cao rất nhiều.

Các thành phần chính của dẫn động phanh khí nén gồm có: máy nén khí đểcung cấp nguồn khí nén, các bình chứa khí nén để dự trữ và ổn định áp suất côngtác trong hệ thống, van phân phối chính, van an toàn và các van khác Ngoài ra,do thường sử dụng trên các ô tô vận tải nên trong dẫn động phanh khí nén còn cócác cụm van để điều khiển và dẫn động phanh ra rơ moóc.

Hình 2.12 Sơ đồ dẫn động ôtô đơn không kéo moóc.

1- Máy nén khí; 2- Van an toàn; 3- Bộ điều chỉnh áp suất; 4- Bộ lắng lọc tách Van bảo vệ kép; 6,10- Các bình chứa khí nén; 7,9- Các bầu phanh xe kéo;

8- Tổng van phân phối.

a Ưu nhược điểm:

Dẫn động khí nén có các ưu điểm quan trọng là:

- Điều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ.

- Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có rò rỉ nhỏ, hệ thống vẫn cóthể làm việc dược, tuy hiệu quả phanh giảm).

- Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác nhau, như:phanh rơ moóc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén,

- Dễ cơ khí hóa, tự động hóa quá trình điều khiển dẫn động.

Tuy vậy dẫn động khí nén cũng có các nhược điểm là:

- Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn.

- Do bị hạn chế bởi điều kiện rò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn củachất lỏng trong dẫn động thủy lực tới 1015 lần Nên kích thước và khối lượngcủa dẫn động lớn.

- Số lượng các cụm và chi tiết nhiều.- Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn.b Các sơ đồ dẫn động chính:

Dẫn động phanh khí nén có ba sơ đồ điển hình, tương ứng với ba trường hợplà:

- Xe ôtô đơn không kéo moóc dẫn động.- Xe kéo moóc dẫn động.

- Xe kéo moóc dẫn động phanh rơ moóc hai đường.Dẫn động phanh trên ôtô đơn:

Nguyên lý làm việc

- Không khí nén được nén từ máy nén 1 qua bộ điều chỉnh áp suất 3, bộ lắnglọc tách ẩm 4)mm để cho phanh nhả và van bảo vệ kép 5, vào các bình chứa 6 và 10 Van an toàn 2 cónhiệm vụ bảo vệ hệ thống khi bộ điều khiển 3 có sự cố Các bộ phận nói trên hợpthành phần cung cấp (phần nguồn) của dẫn động.

- Từ bình chứa không khí nén đi đến các khoang của van phân phối 8 Ởtrạng thái nhả phanh, van 8 đóng đường không khí nén từ bình chứa đến các bầuphanh và mở thông các bầu phanh với khí quyển

- Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp, van 8 làm việc cắt đường thông

các bầu phanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các phanh 7 và 9tác dụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát trống phanh, phanh các bánhxe lại.

- Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của cáclò xo hồi vị.

- Trong trường hợp xe kéo moóc, dẫn động phanh rơ moóc có thể thực hiện theo sơ đồ một đường hoặc hai đường.

Dẫn động phanh rơ moóc một đường

Hình 2.13 Sơ đồ dẫn động phanh rơmoóc một đường.

11,16- Các bình chứa khí nén; 12- Các van cắt nối đường ống; 13- Các đầu nối ốnggiữa xe kéo và rơmoóc; 14- Đường nối giữa xe kéo và rơmoóc trong dẫn động mộtđường; 15- Van phân phối phanh rơmoóc; 17- Các bầu phanh rơmoóc; 18- Van điều

khiển phanh rơmoóc.

- Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp phanh, dẫn động phanh xe kéo sẽlàm việc như đã mô tả trên Đồng thời, không khí nén từ tổng van phân phối đi đến van 18, điều khiển nó cắt đường nối từ bình chứa11 với đường ống 14)mm để cho phanh nhả, và nối thông đường ống 14)mm để cho phanh nhả với khí quyển Không khí nén trong đường ống 14)mm để cho phanh nhả thoát ra ngoài, dưới tác dụng của độ chênh áp giữa bình chứa 16 và đường ống 14)mm để cho phanh nhả, van phân phối rơmoóc 15 sẽ làm việc, đóng đường thông giữa các bầu phanh của rơmoóc với khí quyển và mở đường cho khí nén từ bình chứa 16 đi đến các bầu phanh của rơmoóc để phanh rơmoóc lại.

- Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của các

- Khi phanh, bình chứa của rơmoóc không được cung cấp khí nén.

Dẫn động phanh rơmoóc hai đường

Hình 2.14 Sơ đồ dẫn động phanh rơmoóc hai đường.

11,16- Các bình chứa khí nén; 12- Các van cắt nối đường ống; 13- Các đầu nối ốnggiữa xe kéo và rơmoóc; 15- Van phân phối phanh rơmoóc; 17- Các bầu phanh rơmoóc;

19- Đường ống dẫn khí điều khiển; 20- Đường ống dẫn khí cung cấp; 21- Van điềukhiển phanh rơmoóc.

- Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của các

Dẫn động liên hợp điện khí nén là loại dẫn động triển vọng nhất sử dụng cho các đoàn xe kéo moóc.

Trong các dẫn động này, chức năng điều khiển được thực hiện bởi phần điện có độ nhạy cao, còn chức năng sinh lực do phần khí nén đảm nhận.

Trong những năm gần đây trên các ô tô và đoàn xe kéo moóc, sử dụng rộng rãi các bộ vi xử lý để thực hiện các thao tác tính toán và xử lý khác nhau Sử dụng các bộ vi xử lý như vậy trong dẫn động điện khí nén cho phép tạo được các dẫn động có độ nhạy, tính đồng bộ và chính xác rất cao.

2.2.3 Phanh dừng và hệ thống phanh phụ

2.2.3.1 Phanh dừng

Để đảm bảo an toàn khi chuyển động, trên ô tô ngoài hệ thống phanh chính(phanh chân) đặt ở các bánh xe, ô tô còn được trang bị thêm hệ thống phanhdừng để hãm ô tô khi đỗ tại chỗ, dừng hẳn hoặc đứng yên trên dốc nghiêng màkhông bị trôi tự do, đồng thời hổ trợ cho hệ thống phanh chính khi thật cần thiết

Cơ cấu phanh dừng có thể dùng theo kiểu tang trống, đĩa hoặc dãi.

Hệ thống phanh dừng có thể làm riêng rẽ, cơ cấu phanh lúc đó được đặt trêntrục ra của hộp số với ô tô có một cầu chủ động hoặc hộp số phụ ở ô tô có nhiềucầu chủ động và dẫn động phanh là loại cơ khí Loại phanh dừng này còn làphanh truyền lực vì cơ cấu phanh nằm ngay trên hệ thống truyền lực Phanhtruyền lực có thể là loại phanh đĩa hoặc phanh dãi.

Trên một số ô tô du lịch và vận tải có khi cơ cấu phanh của hệ thống phanhdừng làm chung với cơ cấu phanh của hệ thống phanh chính Lúc đó cơ cấuphanh được đặt ở bánh xe, còn truyền động của phanh dừng được làm riêng rẽ vàthường là loại cơ khí, trên một số xe thì có thêm trợ lực.

lốp và có khi là động cơ nữa Ngoài ra hệ thống phanh phụ đảm bảo cho hệ thốngphanh chính luôn luôn ở trạng thái sẵn sàng làm việc.

Về mặt kết cấu hệ thống phanh phụ có thể có loại cơ khí, khí ( không khí ),thủy lực và điện động.

Hệ thống phanh phụ được sử dụng ngày càng rộng rãi, chủ yếu trên ô tô hànhkhách và ô tô tải có tải trọng trung bình và lớn.

3 GIỚI THIỆU XE VÀ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CỦA Ô TÔRENAULT V.I

Xe tải RENAULT V.I được sản xuất tại Pháp Đây là loại ô tô tải, có thùnghàng tự đổ Nó có nhiều ưu điểm và được đưa vào sử dụng rộng rãi Các đặc tínhkỹ thuật của xe, thiết bị an toàn khi chạy xe, thao tác vận hành đảm bảo được yêucầu cao về vận tải ô tô trên thế giới Xe tải RENAULT V.I trên là loại ô tô có 3cầu, cầu trước dẫn hướng, hai cầu sau chủ động, công thức bánh xe là 6x4)mm để cho phanh nhả, tảitrọng toàn bộ xe là 34)mm để cho phanh nhả800 kg, tải trọng có ích là 25000 kg.

3.1 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE TẢI RENAULT V.I3.1.1 Động cơ

Động cơ xe tải RENAULT V.I có những đặc điểm kết cấu và những thông sốkỹ thuật như sau:

- Động cơ diesel 4)mm để cho phanh nhả kỳ, dùng xupap treo bố trí trên 1 hàng

- Số lượng xi lanh: 6 được bố trí thẳng hàng, dung tích 11,1 lít, 350 mã lực.- Công suất lớn nhất 225 KW ở 1800 Vg/ph

- Mô men xoắn cao 1750 Nm ở 1300 Vg/ph- Thứ tự làm việc của các xi lanh:1-5-3-6-2-4)mm để cho phanh nhả.

- Lọc khí động cơ loại kép đảm bảo hiệu quả cao lọc bụi không khí, khôngyêu cầu nhiên liệu chất lượng cao Lọc thô nhiên liệu chuẩn, lọc khí có độ giự trữlọc sạch lớn, mức khí nạp cho động cơ lớn.

- Thân xi lanh làm bằng gang, có các ống lót ướt để tháo, ngoài ống lót còn cócác áo nước để làm mát.

- Nắp xi lanh: nắp bố trí theo thân động cơ, làm bằng hợp kim nhôm.

- Piston: trên đỉnh piston có khoét lõm để tạo buồng cháy dạng , trên thân piston có bố trí 4)mm để cho phanh nhả secmăng trong đó 3 secmăng khí và 1 secmăng dầu.

- Chốt piston được chế tạo bằng thép.

- Trục khuỷu: được chế tạo bằng thép Trên trục khuỷu có bố trí các đốitrọng Trong trục khuỷu có chứa các đường dầu bôi trơn để dẩn dầu đi bôi trơncác khuỷu và cổ trục khuỷu.

- Thanh truyền: làm bằng thép, tiết diện ngang có dạng chử I Trong thânthanh truyền có đường dầu để dẫn dầu từ cổ khuỷu đi lên bôi trơn chốt khuỷu.Đầu nhỏ thanh truyền có bạc lót bằng đồng thanh.

- Bánh đà có dạng hình chậu, vật liệu chế tạo bằng gang Trên bánh đà cóvành răng bằng thép để truyền động từ bộ khởi động sang động cơ để khởi độngđộng cơ

Bộ tản nhiệt: để làm mát dầu nhờn sau khi dầu nhờn đi bôi trơn và làm mátcác bề mặt ma sát Bộ tản nhiệt dạng ống, làm mát bằng không khí được lắptrước bộ tản nhiệt dùng nước Dầu sau khi được làm mát được trở lại cacte độngcơ.

3.1.1.2 Hệ thống làm mát

Dùng chất lỏng (nước) để làm mát động cơ Người ta sử dụng phương pháplàm mát tuần hoàn cưởng bức một vòng kín Nước từ két nước được bơm nướchút vào động cơ để làm mát Nước sau khi đi làm mát động cơ được đưa trở lạikét nước để làm mát.

- Bơm nước kiểu li tâm truyền động từ trục khuỷu qua dây đai hình thang

- Quạt gió có 8 cánh uốn cong được đặt sau két nước làm mát để hút gió, làmtăng lượng gió qua kết làm mát nước.

- Két làm mát nước được đặt trước đầu của ôtô để tận dụng lượng gió qua kétđể làm mát nước.

3.1.1.3 Hệ thống nhiên liệu

Hệ thống cung cấp nhiên liệu thuộc loại cưỡng bức nhờ bơm nhiên liệu đểchuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp

- Thùng nhiên liệu có dung tích 4)mm để cho phanh nhả00 lít.

- Bơm cao áp có 6 tổ bơm đặt thẳng hàng và được dẫn động từ trục cam củađộng cơ Trên bơm cao áp có đặt bộ điều tốc để hạn chế khi động cơ vượt tốc.

- Có 6 vòi đặt trên nắp máy của động cơ.

3.1.2 Hệ thống thiết bị điện

Hệ thống điện trong ôtô có hiệu điện thế là 24)mm để cho phanh nhả V.

Hệ thống gồm bình ắcqui, máy phát điện, các đồng hồ đo, đồng hồ kiểm tra được lắp ở bên trong, phía trước lái xe Gồm hệ thống cung cấp năng lượng, khởiđộng động cơ và các thiết bị chiếu sáng bên trong và bên ngoài, hệ thống âm thanh và thông gió, các thiết bị điện phụ trợ và hệ thống gạt nước, hệ thống khoá vi sai và đèn gầm, các đèn kiểm tra thông báo cho biết các chế độ làm việc của từng hệ thống không đảm bảo yêu cầu, cho phép người lái kịp thời đưa ra những biện pháp cần thiết để khắc phục hỏng hóc

3.1.3 Hệ thống truyền lực

3.1.3.1 Ly hợp

Ly hợp loại một đĩa ma sát khô.

Đĩa ma sát có đường kính trong là 250 mm và đường kính ngoài 4)mm để cho phanh nhả30 mm.Đĩa ép làm bằng gang, có 12 lò xo trụ bố trí xung quanh để ép đĩa tỳ sát vàođĩa ma sát.

- Tỷ số truyền số 7 : 1,4)mm để cho phanh nhả18 - Tỷ số truyền số 8 : 1- Tỷ số truyền số lùi :13,85

- Khả năng leo dốc đến 68 % và khả năng khởi hành trên dóc tới 4)mm để cho phanh nhả1%

Gồm một cầu trước và hai cầu sau :

Cầu trước là cầu bị động, làm bằng thép, được dập theo dạng tiết diện chử I, ởcác đầu mút của dầm có các lổ để ghép dầm với cam quay bằng chốt chuyển hướng Dầm cầu trước được nối với khung xe qua các lá nhíp của hệ thống treo phía trước.

Hai cầu sau là cầu chủ động, Giảm tốc kép cho cầu chủ động Cầu trước trọng tải 8000 kg

Cầu sau trọng tải 26800 kg

Vi sai giữa các cầu và giữa các bánh xe Tỉ số truyền cặp bánh răng côn xoắn 17/37.

3.1.3.6 Xăm lốp và bánh xe

Lốp bánh xe tải Renault Kerax có loại như sau:Kiểu lốp : 12,00 R 20

Đường kính mayơ bánh xe: DM = 22,5 inch

- Áp suất cho phép trong lốp khi chạy trên đường cứng:Bánh trước : 8,5 (kg/cm2)

Bánh sau: 8,4)mm để cho phanh nhả (kg/cm2)

Bánh dự trữ có áp suất: 8,4)mm để cho phanh nhả (kg/cm2)

3.1.4 Hệ thống treo

- Hệ thống treo phía trước tăng cứng dạng e líp, có 8 lá nhíp

- Hệ thống treo phía sau tăng cứng dạng e líp, có 9 lá nhíp.

Có biên dạng hình chử nhật, không có nhíp phu Nhíp được bắt chặt vào gầm cầubằng 2 bulông hình chữ U Trong phần trước của nhíp có các tai nhíp tháo được, trong lổ của tai nhíp có ép các ống lót Mút sau của nhíp được bắt di động trên khung xe bằng liên kết bản lề.

3.1.5 Hệ thống lái

Cơ cấu lái trên xe tải Renault Kerax là loại liên hợp: Trục vít - êcu bi -thanh răng - cung răng, có bộ trợ lực lái bằng thuỷ lực Dẫn động hệ thống lái thông qua trục lái, khớp các đăng và các khâu khớp trong hình thang lái, cơ cấu lái và trợ lực lái được bố trí chung thành một cụm, cơ cấu lái được bắt chặt vào khung xe và nối với trục lái bằng khớp các đăng Bơm dầu trợ lực lái là bơm cánh gạt tác dụng kép, số cánh gạt là 10 cánh, trên thân bơm có bố trí van an toàn.

3.1.6 Hệ thống phanh.

Xe tải Renault Kerax được trang bị các loại hệ thống phanh chính, hệ thống phanh dừng, phanh phụ trợ Cơ cấu phanh bánh xe kiểu tang trống, có hai má phanh với đầu cố định cùng phía Dẫn động hệ thống phanh chính bằng khí nén, có hai đường phanh riêng biệt cho các cơ cấu phanh Khi đỗ, ôtô được phanh nhờcơ cấu phanh các bánh trứơc và sau dưới tác dụng của lực lò xo trong các bầu phanh Cơ cấu phanh phụ trợ được đặt ở đường ống xả Phanh phụ trợ hoạt động theo nguyên lý chắn lưu lượng dòng khí xả và giảm lượng nhiên liệu cung cấp Trường hợp hệ thống phanh chính bị hỏng ta có thể dùng phanh dừng để phanh

xe tạm thời

Máy nén khí: kiểu hai xi lanh bố trí thẳng hàng, có hệ thống chất lỏng làm mát nắp xi lanh, có cơ cấu giảm tải nằm trong thân xi lanh.

3.2 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE

TẢI RENAULT V.I

Xe tải Renault Kerax được trang bị các hệ thống phanh sau: phanh chính,

phanh dự phòng, phanh dừng Mặc dù các hệ thống phanh này có các chi tiếtchung nhưng chúng làm việc độc lập và đảm bảo hiệu quả phanh cao ở bất cứ

điều kiện sử dụng nào Ngoài ra trên ôtô còn được trang bị cơ cấu dẫn động nhảphanh đảm bảo cho ôtô vẫn chuyển động được khi ôtô tự phanh trong trường hợpkhí nén bị rò rỉ, cộng thêm hệ thống đèn tín hiệu sự cố, các đồng hồ kiểm tra, chophép theo dõi được khả năng hoạt động của cơ cấu dẫn động khí nén.

- Hệ thống phanh chính có công dụng để giảm bớt tốc độ chuyển động của ôtôhoặc dừng hẳn ôtô Phanh chính cho phép dừng hẳn ôtô một cách nhanh chóngvà đáng tin cậy không phụ thuộc vào điều kiện chuyển động, tốc độ và tải trọng.Cơ cấu phanh trong hệ thống phanh chính lắp trên cả sáu bánh xe ôtô Dẫn độnghệ thống phanh chính là loại dẫn động khí nén hai dòng.

- Hệ thống phanh dự phòng có công dụng để giảm bớt tốc độ từ từ hoặc dừnghẳn ôtô đang chuyển động trong trường hợp toàn bộ hoặc một phần hệ thốngphanh chân bị hỏng.

- Hệ thống phanh dừng đảm bảo cho ôtô đứng yên so với mặt đường khi ôtôđứng trên dốc hoặc khi không có người lái Hệ thống phanh tay được chế tạo liềnvới phanh dự phòng

- Hệ thống nhả phanh sự cố dùng để nhả phanh của lò xo tích năng khi các lòxo này tự động tác động do bị rò rỉ khí nén trên đường ống Ngoài đường dẫn khínén còn có bu lông nhả phanh sự cố trong mỗi bầu phanh tích năng bằng phươngpháp cơ khí.

- Hệ thống tín hiệu sự cố và kiểm tra gồm có hai phần:

+ Tín hiệu ánh sáng và âm thanh: các công tắc kiểu điện từ khí nén đượcbố trí ở các điểm khác nhau trên đường khí nén, khi bất kỳ dòng khí của hệ thốngphanh nào tác động các công tắc này sẽ làm kín mạch hệ thống đèn phanh ở đằngsau Các công tắc điện, hơi bắt ở trong các bình khí nén là dạng công tắc thườngđóng, khi chưa đủ áp lực, khí nén chưa ngắt mạch đèn lắp trên bảng đồng hồ ởtrong cabin và mạch tín hiệu mạch đèn sẽ sáng và còi sẽ kêu.

+ Các van nằm ở các đầu kiểm tra, nhờ chúng ta có thể chuẩn đoán được tìnhtrạng kỹ thuật của đường dẫn động và khi cần có thể trích lấy khí nén.

Đặc tính kỹ thuật của hệ thống phanh xe tải Renault Kerax được liệt kê trongbảng 3.1.

Bảng 3.1 Đặc tính kỹ thuật của hệ thống phanh xe Renault Kerax

TT Thông số hệ thống Ký

01 Đường kính tang trống d 4)mm để cho phanh nhả14)mm để cho phanh nhả mm

phanh02 Bề rộng má

14)mm để cho phanh nhả0

mmSau 14)mm để cho phanh nhả5

04)mm để cho phanh nhả Góc ôm má phanh  116 Độ

1 14)mm để cho phanh nhả506 Khoảng cách từ chốt lệch

10 Dẫn động máy nén khí Bánh răng, từ bánhrăng trục cam11 Số lượng, tổng dung tích

Hình 3.1 Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh xe RENAULT V.I

1 Máy nén khí; 2 Ổn áp; 3 Bộ làm mát; 4 Bộ lắng lọc tách ẩm và điều chỉnh áp suất;5 Bộ chia và bảo vệ; 6 Bình chứa khí nén dùng cho phanh tay cầu sau; 7 Bình chứakhí nén cấp cho dòng phanh cầu sau; 8 Bình chứa khí nén cấp cho các bầu phanh cầu

trước; 9.Tổng van phân phối; 10 Van cấp và xã nhanh cho bầu phanh trước; 11 Bộđiều hòa lực phanh; 12 Van cấp và xã nhanh cho bầu phanh giữa; 13 Van hạn chế áp

suất cho bầu phanh dừng cầu trước; 14.Van tăng tốc cho bầu phanh dừng cầu trước;15 Van điện từ; 16 Van phanh tay; 17 Van hạn chế áp suất cho bầu phanh dừng cầu

sau; 18 Van tăng tốc cho các bầu phanh dừng cầu sau; 19 Van xã nhanh cho bầuphanh dừng cầu sau; 20 Cụm bầu phanh cầu sau; 21 Cơ cấu phanh cầu sau; 22 Bầu

phanh cầu giữa; 23 Cơ cấu phanh cầu giữa; 24 Cụm bầu phanh cầu trước; 25 Cơ

3.3.2.Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh xe tải RENAULT V.I

3.3.2.1 Hệ thống phanh chính

Khí nén từ máy nén khí (1) qua bộ ổn áp (2) và bộ làm mát (3) Tới bộ lắng lọc tách ẩm và điều chỉnh áp suất (4)mm để cho phanh nhả) đi tới bộ chia (5) và khí nén được phân phối tới các bình chứa (6), (7) và (8), sau đó đi tới các đường ống cao áp để sẵn sàng cấp cho các dòng phanh.

Khí nén từ các bình chứa (7), (8) đi vào buồng dưới của tổng van phân phối (9) Một đường đi tới điều khiển van cấp xã nhanh cho bầu phanh cấu trước (10)

(10), đi đến các cụm bầu phanh cầu trước (24)mm để cho phanh nhả) thực hiện quá trình phanh cầu trước.

Đồng thời một đường từ tổng van phân phối (9) đi tới bộ điều hòa lực phanh (11) điều khiển cho dòng khí từ bình chứa khí nén (7) đi vàp cấp cho cụm bầu phanh sau (20), thực hiện qua trình phanh cầu sau Trong lúc đó một đường ra từ bộ điều hòa lực phanh (11) lại làm nhiệm vụ điều khiển cho dòng phanh cầu giữa Đường khí nén này điều khiển van cấp xã nhanh cho bầu phanh cầu giữa (12) cho dòng khí nén từ bình chứa (7) đi tới các bầu phanh cầu giữa (22) thực hiện quá trình phanh cầu giữa.

Khí nén từ các đường cấp của tổng van phân phối (9) sẽ được xã ra ngoài khí trời theo đường xã khí của tổng van phân phối (9) Lúc đó sẽ xảy ra hiện tượng sụt áp trên dòng điều khiển tới dòng phanh cầu trước và cầu sau Đường điều khiển dòng phanh cầu sau sụt áp làm cho dòng khí từ các bầu phanh cầu sau (20) sẽ đi ra ngoài theo đường xã của bộ điều hòa lực phanh (11), thực hiện quá trình nhã phanh cầu sau Trong lúc đó dòng khí điều khiển phanh cầu giữa từ bộ điều hòa lực phanh (11) áp suất sẽ giảm van cấp và xã nhanh cho bầu phanh cầu giữa (12) sẽ ngắt dòng khí nén từ bình chứa khí nén (7) và cho khí nén từ các bầu phánh cầu giữa (22) đi ra ngoài qua đường xã của van cấp và xã nhanh cho bầu phanh cầu giữa (12), thực hiện quá trình nhã phanh cầu giữa.

Đồng thời áp suất khí nén từ đường điều khiển củng sẽ tụt áp và khí nén trên dòng điều khiển tới van cấp và xã nhanh cho bầu phanh trước (10) sẽ giảm và ngắt đường khí nén từ bình chứa (8), cho dòng khí nén trong các bầu phanh cầu trước (24)mm để cho phanh nhả) đi ra ngoài theo đường xã của van cấp và xã nhanh cho bầu phanh cầu trước (10) Thực hiện quá trình nhã phanh cầu trước.

3.3.2.2 Hệ thống phanh dừng

Khi bật khóa van điện từ (15) dòng khí nén từ bình chứa (6) và (8) sẽ đi quacác van hạn chế áp suất (13) và (17) đến các van tăng tốc (14)mm để cho phanh nhả) và (18) đi qua vanđiện từ (15) cấp khí cho van phanh tay (16) Từ van phanh tay (16) khí nén sẽđược cấp về điều khiển các van tăng tốc (14)mm để cho phanh nhả) và (18) cho các dòng phanh cầutrước và cầu sau Một dòng khí nén điều khiển từ van phanh tay (16) sẽ điềukhiển van tăng tốc (14)mm để cho phanh nhả) và cấp khí vào các bầu phanh tích năng cầu trước (24)mm để cho phanh nhả) éplò xo thực hiện quá trình nhã phanh càu trước

Đồng thời một dòng khí nén điều khiển dòng cầu sau từ van phanh tay (16),điều khiển van tăng tốc (18) cho khí nén từ bình chứa (6) đi qua van giảm áp (17)đến van tăng tốc (18) vào điều khiển van cấp và xã nhanh cho các bầu phanh