Bài tiểu luận nhóm 3 tình huống mcdonald’s hiện trạng và vấn Đề csr

Yêu cầu Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau: - Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đườngphanh ngắn nhất khi phanh đột ngột tro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ HỮU NGHỊ

KHOA CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT Ô TÔ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI

HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC TRÊN XE TOYOTA COROLA

Giáo viên : Thạc sĩ Ngô Quang Tạo

Sinh viên : Trần Văn Quy

Lớp : K11CNOTO01

Khóa : K11

THÀNH PHỐ HÀ NỘI – NĂM 2024

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC HÌNH ẢNH ii

DANH MỤC BẢNG BIỂU iii

LỜI NÓI ĐẦU vi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 1

1.1.Công dụng, yêu cầu và phân loại và cấu tạo chung của hệ thống phanh 1

1.1.1.Công dụng 1

1.1.2.Yêu cầu 1

1.1.3 Phân loại hệ thống phanh 2

1.1.4 Cấu tạo chung của hệ thống phanh 6

1.2 Cơ cấu phanh đang được sử dụng hiện nay 6

1.2.1 Cơ cấu phanh tang trống 6

1.2.2 Cơ cấu phanh đĩa 14

1.2.3 Phanh tay 19

1.3 Dẫn động điều khiển phanh chân bằng thủy lực 22

1.3.1 Dẫn động một dòng a, Cấu tạo dẫn động một dòng 22

1.3.2 Dẫn động hai dòng 23

1.4 Dẫn động điều khiển phanh chân bằng khí nén 24

1.5 Dẫn động điều khiển phanh bằng khí nén kết hợp thủy lực 26

1.6 Trợ lực phanh 28

1.6.1 Trợ lực phanh khí nén 28

1.6.2 Trợ lực chân không 29

1.6.3 Trợ lực chân không kết hợp với thủy lực 29

1.6.4 Bộ điều chỉnh lực phanh 30

1.7 Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS 32

1.7.1 Nguyên lý làm việc 33

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1: 37

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC TRÊN XE TOYOTA COROLLA 38

2.1 Giới thiệu về xe Toyota Corolla 38

2.1.1 Giới thiệu chung 38

2.1.2 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Corolla 39

2.1.3 Bố trí hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla 41

2.2 Sơ đồ hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla 41

2.2.1 Nguyên lý hoạt động của dẫn động thuỷ lực: 41

2.2.2 Sơ đồ cấu tạo 42

2.2.3 Ưu nhược điểm 42

2.3 Cơ cấu phanh 43

2.3.1 Cơ cấu phanh trước 43

2.3.2 Cơ cấu phanh sau 46

2.3.3 Xy lanh chính 51

2.4 Trợ lực chân không 55

2.4.1 Cấu tạo 55

2.4.2 Nguyên lý làm việc 55

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2: 57

CHƯƠNG 3 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA COROLLA 58

3.1 Bảo dưỡng sửa chữa xylanh phanh chính 3.1.2 Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng 58

3.2 Bảo dưỡng – sửa chữa hệ thống phanh tang trống 61

3.2.1 Các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục.[9] 3.2.2 Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng 64

3.3 Bảo dưỡng – sửa chữa hệ thống phanh đĩa 69

3.3.1 Các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục 69

3.3.2Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng 69

3.4 Kiểm tra điều chỉnh hệ thống phanh dầu 75

3.4.1 Các hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 75

3.4.2 Kiểm tra điều chỉnh hệ thống phanh dầu 77

3.5 Bảo dưỡng sửa chữa van phân phối và bầu phanh 79

3.5.1 Các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục 79

3.5.2 Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng 79

KẾT LUẬN CHUNG 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1:Phanh chân 2

Hình 1.2 Phanh tay 2

Hình 1.3: Hệ thống phanh guốc và cơ cấu phanh guốc 3

Hình 1.4: Cơ cấu phanh đĩa 3

Hình 1.5: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp. 4

Hình 1.6: Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực 5

Hình 1.7: Hệ thống phanh dẫn động khí nén 5

Hình 1.8: Hệ thống phanh trên ô tô 6

Hình 1.9: Cơ cấu phanh tang trống 7

Hình 1.10: Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực.8 Hình 1.11: Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén 10

Hình 1.12: Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm 11

Hình 1.13: Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi 12

Hình 1.14: Cơ cấu phanh guốc loại tự cường 13

Hình 1.15: Phanh đĩa có giá đỡ cố định 15

Hình 1.16: Phanh đĩa có giá đỡ di động 16

Hình 1.17: Đĩa phanh 17

Hình 1.18: Má phanh 18

Hình 1.19: Tự động điều chỉnh khe hở 18

Hình 1.20: Phanh trên trục truyền 20

Hình 1.21: Phanh tay tại cơ cấu phanh bánh sau 21

Hình 1.22: Cấu tạo dẫn động một dòng 22

Hình 1.23: Cấu tạo dẫn động hai dòng 23

Hình 1.24: Dẫn động hai dòng 24

Hình 1.25: Dẫn động khí nén 25

Hình 1.26: Dẫn động liên hợp 27

Hình 1.27: Sơ đồ bộ trợ lực khí nén 28

Hình 1.28: Sơ đồ bộ trợ lực chânz không 29

Hình 1.29: Sơ đồ bộ trợ lực chân không kết hợp với thủy lực 29

Hình 1.30: Cấu tạo van điều hòa lực phanh. 30

Hình 1.31: Đường đặc tính của bộ điều hòa lực phanh hai thông số 31

Hình 1.32: Bộ chống hãm cứng bánh xe 32

Hình 1.33: Thành phần cơ bản của bộ ABS 33

Hình 1.34: Khi phanh bình thường 34

Hình 1.35: Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất 35

Hình 1.36: Giai đoạn giảm áp 36

Hình 1.37: Giai đoạn tăng áp 37

Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla 41

Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo tổng thể cơ cấu phanh và dẫn động phanh 42

Hình 2.3: Cơ cấu phanh đĩa 43

Hình 2.4: Cấu tạo phanh trước 45

Hình 2.5: Cơ cấu phanh tang trống 46

Hình 2.6: Cấu tạo phanh sau 47

Hình 2.7: Tang trống phanh 48

Hình 2.8: Guốc phanh 49

Hình 2.9: Xylanh bánh xe 49

Hình 2.10: Xi lanh chính 51

Hình 2.11: Kết cấu xilanh chính 52

Hình 2.12: Trạng thái đạp phanh 53

Hình 2.13: Trạng thái nhả phanh 54

Hình 2.14: Bộ cường hoá chân không 55

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1 Các nguyên nhân hư hỏng và khắc phục xylanh chính 58Bảng 3.2 Các hư hỏng của hệ thống phanh dầu dùng cơ cấu phanh tangtrống 61Bảng 3.3 Các hư hỏng của cơ cấu phanh đĩa, nguyên nhân và cách khắc phục 69Bảng 3.4 Các nguyên nhân hư hỏng và cách khắc phục van phân phối

và bầu phanh 79

LỜI NÓI ĐẦU

Giao thông vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt

là đối với các nước có nền kinh tế phát triển Có thể nói rằng mạng lưới giaothông vận tải là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhấtthiết phải phát triển mạng lưới giao thông vận tải

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành ôtô ngày càng phát triểnhơn Khởi đầu từ những chiếc ôtô thô sơ hiện nay nghành công nghiệp ôtô đã có

sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những yêu của con người Những chiếc ôtôngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn để theo kịp với

xu thế của thời đại

Song song với việc phát triển nghành ôtô thì vấn đề bảo đảm an toàn cho người

và xe càng trở nên cần thiết Do đó trên ô tô hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấubảo đảm an toàn như: cơ cấu phanh, dây đai an toàn, túi khí…trong đó cơ cấuphanh đóng vai trò quan trọng nhất Cho nên khi thiết kế hệ thống phanh phảiđảm bảo phanh có hiệu quả cao, an toàn ở mọi tốc độ nhất là ở tốc độ cao; đểnâng cao được năng suất vận chuyển người và hàng hoá là điều rất cần thiết

Đề tài này có nhiệm vụ “HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC TRÊN XE TOYOTACOROLA” dựa trên xe tham khảo là xe COROLA của hãng TOYOTA Sau 15

tuần nghiên cứu thiết kế dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy Ngô Quang Tạo đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình Mặc dù vậy cũng

không tránh khỏi những thiếu sót em mong thầy giúp em tìm ra những thiếu sót

đó để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Ngô Quang Tạo đã giúp em hoàn thành đồ án tốtnghiệp môn học của mình

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 1.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại và cấu tạo chung của hệ thống phanh

Giữ xe lâu dài trên đường, đặc biệt là trên đường dốc

Trên máy kéo hoặc trên một số xe chuyên dụng hệ thống phanh còn được kết hợpvới hệ thống lái dùng để quay vòng xe

1.1.2 Yêu cầu

Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:

- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đườngphanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm;

- Phanh êm dịu trong bất kì mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khiphanh;

- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiểnkhông lớn;

- Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao và phải có hai dòng độc lập đối với phanhchính;

- Phân bố mô men phanh phải hợp lý dể đảm bảo tận dụng tối đa trọng lượng bámtại các bánh xe và không xảy ra hiện tượng trượt lết khi phanh;

- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh;

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt;

- Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển - với lực phanhtrên bánh xe

- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sửdụng; [5].

1.1.3 Phân loại hệ thống phanh

1.1.3.1 Theo đặc điểm điều khiển:

* Hệ thống phanh chính (phanh chân), dùng để giảm tốc độ khi xe chuyển động, hoặc dừng hẳn xe

Hình 1.1:Phanh chân

* Hệ thống phanh dừng (phanh tay), dùng để đỗ xe khi người lái rời khỏi buồnglái và dùng làm phanh dự phòng

Hình 1.2 Phanh tay

* Hệ thống phanh rà hay chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ)

sử dụng trên các xe cỡ lớn và trên các dốc dài; [1]

1.1.3.2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh:

Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc;

Hình 1.3: Hệ thống phanh guốc và cơ cấu phanh guốc

Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa;

Hình 1.4: Cơ cấu phanh đĩa

1.1.3.3 Theo dẫn động phanh:

Hệ thống phanh dẫn động cơ khí

Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp

Dẫn đng cơ khí ít khi được dùng để điều khiển đồng thời nhiều cơ cấu phanh

vì nó.Khó đảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe vì độ cứng vững của cácthanh dẫn động phanh không như nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cầnthiết giữa các cơ cấu Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không sửdụng ở hệ thống phanh chính mà chỉ sử dụng ở hệ thống phanh dừng

Hình 1.5: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp.

Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực

Hệ thống phanh phanh thuỷ lực gồm các chi tiết cơ bản: lò xo nén, guốc phanh vàbầu phanh…Con đẩy thuỷ lực là bộ phận quan trọng không thể thiếu giúp điềuchỉnh tốc độ và thời gian phanh Chính con đẩy sẽ đóng vai trò giúp quá trìnhphanh xả ra êm không bị giật có độ an toàn cao Cụ thể và chi tiết các bộ phậncủa phanh thuỷ lực trên ô tô đó [3]

Hình 1.6: Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực

Hệ thống phanh dẫn động khí nén

Hệ thống phanh dẫn động khí nén (phanh hơi) là một loại hệ thống phanh thườngdùng trên ô tô tải lớn và ô tô chở khách Hệ thống phanh khí nén bao gồm: cơ cấuphanh và dẫn động phanh, hoạt động nhờ áp lực của khí nén, để điều khiển hệthống phanh ô tô theo yêu cầu của người lái và đảm bảo an toàn giao thông khivận hành trên đường

Hình 1.7: Hệ thống phanh dẫn động khí nén

1.1.4 Cấu tạo chung của hệ thống phanh

Cấu tạo Chung của hệ thống phanh trên ô tô được mô tả trên hình 1.8

Hình 1.8: Hệ thống phanh trên ô tô

Hệ thống phanh trên ô tô gồm có các bộ phận chính: cơ cấu phanh, dẫn độngphanh Ngày nay trên cơ sở các bộ phận kể trên, hệ thống phanh còn được bố tríthêm các thiết bị nâng cao hiệu quả phanh

- Cơ cấu phanh: được bố trí ở gần bánh xe, thực hiện chức năng của các cơ cấu

ma sát nhằm tạo ra mômen hãm trên các bánh xe của ô tô khi phanh

- Dẫn động phanh: bao gồm các bộ phận liên kết từ cơ cấu điều khiển (bàn đạpphanh, cần kéo phanh) tới các chi tiết điều khiển sự hoạt động của cơ cấu phanh.Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điềukhiển phanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh [4]

1.2 Cơ cấu phanh đang được sử dụng hiện nay

1.2.1 Cơ cấu phanh tang trống

Cơ cấu được dùng khá phổ biến trên ô tô Trong cơ cấu dạng tang trống sửdụng các guốc phanh cố định và được phanh với mặt trụ của tang trống quay cùng

bánh xe Như vậy quá trình phanh được thực hiện nhờ ma sát bề mặt tang trống

và các má phanh

Cơ cấu phanh tang trống được phân loại theo phương pháp bố trí và điều khiểncác guốc phanh thành các dạng với các tên gọi:

- Guốc phanh đặt đối xứng qua đường tâm trục (a)

- Guốc phanh đặt đối xứng với tâm quay (b)

- Guốc phanh đặt bơi (c)

- Guốc phanh tự cường hóa một chiều quay (d)

- Guốc phanh tự cường hóa hai chiều quay (e)

Các dạng này còn có thể phân biệt được thành các cơ cấu sử dụng với các lựcđiều khiển guốc phanh từ hệ thống dẫn động khí nén (a), thủy lực (a, b, c, d, e)hoặc cơ khí (a, d)

Hình 1.9: Cơ cấu phanh tang trống a) Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục

Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục gồm hai guốc phanh bố trí đối xứngqua đường trục, được sử dụng trên dẫn động phanh thủy lực và khí nén

* Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực

Cơ cấu phanh được bố trí trên cầu sau ô tô con và tải nhỏ, có xilanh thủy lực 11điều khiển ép guốc phanh vào trống phanh

Hình 1.10: Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực

Cấu tạo cơ bản bao gồm:

Phần quay của cơ cấu phanh là tang trống được bắt với moay ơ bánh xe.Phần cố định là mâm phanh được bắt trên dầm cầu Các tấm ma sát được tán hoặcdán với guốc phanh Trên mâm phanh bố trí 2 chốt cố định để lắp ráp với lỗ tựaquay của guốc phanh Chốt có bạc lệch tâm để thay đổi vị trí điểm tựa guốcphanh và là cơ cấu điều chỉnh khe hở phía dưới giữa má phanh và trống phanh.Đầu trên của hai guốc phanh được kéo bởi lò xo hồi vị guốc phanh, tách máphanh khỏi tang trống và ép pit tông trong xilanh bánh xe về vị trí không phanh.[2]

Khe hở phía trên của má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng 2 camlệch tâm Hai guốc phanh được đặt đối xứng qua đường trục đi qua tâm bánh xe.Xilanh bánh xe là xilanh kép có thân chung và hai pit tông bố trí đối xứng.Xilanh được bắt chặt với mâm phanh, pit tông bên trong tựa vào đầu guốc phanhnhờ chốt tựa Pit tông nằm trong xilanh được bao kín bởi vành cao su 10 và tạonên không gian chứa dầu phanh Dầu phanh có áp suất được cấp vào thông quađai ốc dẫn dầu Trên xilanh bố trí ốc xả khí nhằm xả không khí lọt vào hệ thốngthủy lực khi cần

Nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục được mô tảqua 3 trạng thái: không phanh, phanh, nhả phanh.

Ở trạng thái không phanh, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, má phanh và tang trốngtồn tại khe hở nhỏ 0,3 ÷ 0,4 mm, đảm bảo tách hai phần quay và cố định của cơcấu phanh, các bánh xe được quay trơn

Khi phanh, dầu có áp suất sẽ được đưa đến xilanh bánh xe (xilanh thủy lực).Khi áp lực dầu trong xilanh lớn hơn lực kéo của lò xo hồi vị, đẩy đầu trên của cácguốc phanh về hai phía Các guốc phanh chuyển động quay quanh điểm tựa dưới(chốt phanh), ép má phanh sát vào trống phanh, phát sinh ma sát giữa hai phần:quay (tang trống) và cố định (guốc phanh), tốc độ tang trống giảm dần, hìnhthành sự phanh ô tô trên đường [1]

Khi xe tiến, chiều quay của tang trống ngược chiều kim đồng hồ, guốc phanhbên trái đặt các lực đẩy của xilanh bánh xe cùng chiều quay được gọi là “guốcsiết”, ngược lại, guốc phanh bên phải là “guốc nhả” Má phanh bên guốc siết chịu

áp lực lớn hơn bên guốc nhả, do vậy được chế tạo dài hơn, nhằm mục đích tạonên sự hao mòn hai má phanh như nhau trong quá trình sử dụng

Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xilanh giảm, lò xo hồi vị kéo các guốc phanh

ép vào pit tông, guốc phanh và má phanh tách khỏi trống phanh Lực ma sátkhông tồn tại, bánh xe lại được lăn trơn

Trong quá trình phanh, tang trống và má phanh bị nóng lên bởi lực ma sát, gâyhao mòn các tấm ma sát và bề mặt trụ của tang trống Sự nóng lên quá mức có thểdẫn tới suy giảm hệ số ma sát và làm giảm hiệu quả phanh lâu dài, biến dạng cácchi tiết bao kín bằng cao su, do vậy cơ cấu phanh cần thiết được thoát nhiệt tốt

Sự mòn tấm ma sát và tang trống dẫn tới tăng khe hở má phanh, tang trống, khiphanh có thể làm tăng độ trễ tác dụng Do vậy, các cơ cấu phanh đều bố trí cáckết cấu điều chỉnh khe hở trên guốc phanh Công việc điều chỉnh lại khe hở trong

cơ cấu phanh cần tiến hành theo định kỳ [5]

* Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén

Hình 1.11: Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén

Cơ cấu phanh được bố trí trên cầu trước ô tô tải vừa và nặng, với dẫn độngphanh bằng khí nén, có xilanh khí nén điều khiển cam xoay ép guốc phanh vàotrống phanh Phần quay của cơ cấu phanh là tang trống Phần cố định bao gồmmâm phanh được bắt cố định trên dầm cầu

Trên hai guốc phanh có tán các tấm ma sát (má phanh) Để tăng khả năng tiếpxúc mỗi bên guốc phanh bố trí hai tấm ma sát với kích thước dày bằng nhau 6 ÷

10 mm Trên mâm phanh có hai chốt để lắp đầu dưới của hai guốc phanh Haichốt cố định này có bố trí trục lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới giữa máphanh và trống phanh Đầu trên của hai guốc phanh được lò xo hồi vị kéo áp sátvào cam, thông qua con lăn Cam quay và trục được chế tạo liền, với các biêndạng Cycloit hoặc Acsimet Khi cam quay dịch chuyển quanh tâm trục, các đầuguốc phanh bị đẩy, ép má phanh sát vào tang trống Khe hở ban đầu phía trên của

má phanh và trống phanh được thiết lập bằng vị trí của cam Cấu trúc hai guốcphanh được bố trí đối xứng qua trục đối xứng của cơ cấu phanh

Khi phanh, xilanh khí nén đẩy đòn quay, dẫn động quay trục và cam quayngược chiều kim đồng hồ Con lăn tựa lên biên dạng cam đẩy guốc phanh về haiphía, ép má phanh sát vào trống phanh để thực hiện quá trình phanh.[3]

Khi nhả phanh, đòn trục cam sẽ xoay cam trở về vị trí ban đầu, dưới tác dụngcủa lò xo hồi vị, kéo các guốc phanh ép chặt vào cam, tách má phanh ra khỏitrống phanh Sự tác động của cam lên các guốc phanh với các chuyển vị nhưnhau, má phanh bị mòn gần như đều nhau, do vậy các má phanh trên cả hai guốcphanh của cơ cấu có kích thước bằng nhau.

Cơ cấu phanh bố trí đối xứng qua trục được bố trí phổ biến trên cơ cấu phanhcủa cầu trước và cầu sau cho ô tô con, ô tô tải với hệ thống phanh thủy lực và khínén [3]

b) Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm

Trên một số ô tô con, ô tô tải và ô tô buýt nhỏ bố trí cơ cấu phanh đối xứng quatâm trục quay bánh xe Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh

bố trí hai chốt guốc phanh, hai xilanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giốngnhau và đối xứng với nhau qua tâm

Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và có bạc lệchtâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh Đầu còn lạicủa guốc phanh luôn tỳ vào pit tông của xilanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh.Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cam.Khi phanh, dầu có áp suất sẽ được đưa đến các xilanh bánh xe qua ốc 4, áp lựcdầu tác động lên các pit tông thắng lực kéo của lò xo hồi vị sẽ đẩy pit tông cùngvới đầu trên của guốc phanh, ép các má phanh vào trống phanh thực hiện quá

trình phanh Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xilanh giảm, lò xo hồi vị guốcphanh kéo các guốc ép chặt vào pit tông, tách má phanh ra khỏi trống phanh.

Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm chỉ dùng với xilanh thủy lực và được bốtrí ở cầu trước của ô tô con hoặc tải nhỏ Kết cấu bố trí sao cho với chuyển độngtiến, cả hai guốc phanh đều là guốc siết, khi lùi trở thành hai guốc nhả Như vậyhiệu quả phanh khi tiến lớn, còn khi lùi nhỏ Tuy nhiên thời gian lùi ô tô rất ít vàtốc độ rất chậm nên không cần hiệu quả phanh cao [4]

c) Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi

Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi có cả hai đầu các guốc phanh đều chịu tácđộng trực tiếp của lực điều khiển và có thể di trượt Cơ cấu phanh bố trí phía cầusau ô tô tải có trọng lượng đặt lên một cầu lớn, các xilanh bánh xe bố trí 2 pittông, đồng thời tác động vào cả đầu trên, dưới của các guốc phanh Guốc phanhchuyển động tịnh tiến và dịch chuyển ép sát vào tang trống phanh Pit tông liênkết ren với chốt đẩy, phục vụ mục đích điều chỉnh khe hở ban đầu của má phanhvới trống phanh Trên pit tông có vành răng điều chỉnh Vị trí của pit tông đượcthiết lập tương đối đối với xilanh khi xoay vành răng điều chỉnh Vành răng được

cố định nhờ thanh lò xo lá, đảm bảo không bị xoay khi hoạt động Hai lò xo hồi

vị guốc phanh bố trí kéo hồi vị cả hai đầu guốc phanh

Khi làm việc guốc phanh được đẩy ra ép sát vào trống phanh ở cả hai đầu guốcphanh nên thời gian khắc phục khe hở giữa má phanh và trống phanh nhỏ (giảm

độ chậm tác dụng), hiệu quả phanh cao hơn loại guốc phanh cố định một đầu Sựliên kết lực điều khiển P thông qua các xilanh thủy lực, cho phép các pit tôngtrong xilanh và điểm tỳ của guốc phanh có khả năng dịch chuyển nhỏ (kết cấubơi), đảm bảo đồng đều lực điều khiển kể cả khi tiến và lùi Đặc điểm khác biệtcủa guốc phanh kết cấu bơi ở biên dạng điểm tỳ guốc phanh dạng tự lựa, khi làmviệc giúp các má phanh mài mòn đều theo chiều dài guốc phanh

Lò xo hồi vị có độ cứng lớn, đảm bảo khả năng cố định guốc phanh khi không phanh Việc kiểm tra khe hở giữa má phanh và tang trống, được thực hiện bằng thước lá Khe hở ban đầu giữa má phanh và trống phanh thường khoảng 0,12 mm

d) Cơ cấu phanh dạng tự cường hóa

Hình 1.14: Cơ cấu phanh guốc loại tự cường

Trên một số cơ cấu phanh tang trống sử dụng kết cấu với tác dụng tự cường hóa 1chiều quay hay tác dụng tự cường hóa hai chiều quay Các dạng tự cường hóađược hiểu theo khả năng gia tăng hiệu quả tạo nên mômen phanh dưới tác dụngcủa lực điều khiển P

Ở dạng tự cường hóa (a), khi lực điều khiển P cùng chiều với chiều quay ω củatang trống, xuất hiện lực đẩy guốc phanh Q ở điểm nối liên kết hai guốc phanh

Lực Q hình thành bởi cộng tác dụng của P và mômen ma sát giữa tang trống và

má phanh

Trên guốc phanh có điểm tựa cố định, lực tác dụng được cường hóa và thựchiện dịch chuyển ép má phanh với tang trống Hiệu quả như vậy xảy ra theo mộtchiều quay nhất định, nếu theo chiều ngược lại hiệu quả phanh sẽ thấp hơn

Ở dạng tự cường hóa (b) có bố trí thêm gối tựa cố định với tác dụng lực điềukhiển cả hai phía Khi tang trống quay theo chiều ω, một guốc phanh được tỳ lênđiểm tựa, hiệu quả phanh giống như trường hợp tự cường hóa (a) khi tang trốngquay theo chiều ngược lại, tác dụng đảo chiều Như vậy ở dạng tự cường hóa này,hiệu quả phanh hai chiều đều được cường hóa và hiệu quả như nhau

Hiện tượng tự cường hóa trên kèm theo sự biến đổi nhanh mômen phanh khigia tăng lực điều khiển, do vậy tính chất ổn định mômen kém Các kết cấu ngàynay chỉ sử dụng kết cấu tự cường hóa khi cần thiết Trên ô tô sử dụng phổ biếnhơn cả với các dạng không cường hóa để đảm bảo khả năng ổn định điều khiểnmômen phanh [5]

1.2.2 Cơ cấu phanh đĩa

Cơ cấu phanh đĩa (phanh đĩa) được dùng phổ biến trên ô tô con, có thể ở cả cầutrước và cầu sau, do có những ưu điểm chính:

+ Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định khi hệ số ma sát thay đổi,điều này giúp cho bánh xe bị phanh làm việc ổn định, nhất là ở nhiệt độ cao+ Thoảt nhiệt tốt, khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn

+ Dễ dàng trong sửa chữa và thay thế tấm ma sát

+ Dễ dàng bố trí cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh

Nhược điểm của phanh đĩa:

+ Bụi bẩn dễ bám vào má phanh và đĩa phanh, nhất là khi xe đi vào chỗ bùn lầy

và làm giảm ma sát giữa má phanh và đĩa phanh và dẫn đến là làm giảm hiệu quảphanh

+ Mòn nhanh.

+ Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn

Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa được chia thành hai loại: có giá đỡ xilanh cố định

và có giá đỡ xilanh di động Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa gồm:+ Đĩa phanh được lắp và quay cùng với moay ơ của bánh xe

+ Giá đỡ xilanh, đồng thời là xilanh điều khiển, trên đó bố trí các đường dẫndầu áp suất cao và ốc xả khí, bên trong xilanh có các pit tông

+ Hai má phanh phẳng, đặt ở hai bên đĩa phanh và được tiếp nhận lực điềukhiển bởi các pit tông trong xilanh bánh xe

Cơ cấu phanh đĩa có giá di động có kết cấu gọn, thuận lợi cho việc bố trí hệthống treo hiện đại nên được sử dụng nhiều ở ô tô con ngày nay Ngoài ra trênmột số xe chuyên dụng, sử dụng phanh chính nhiều đĩa làm việc trong dầu [2]

a) Phanh đĩa có giá đỡ cố định

Giá đỡ được bắt cố định với giá đỡ đứng yên của trục bánh xe Trên giá đỡ bốtrí hai xilanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh Trong xilanh có pit tông, một phíacủa pit tông tỳ sát vào các má phanh, một phía chịu áp lực dầu khi phanh Dầu từ

hệ thống dẫn động điều khiển được cấp đến cả hai xilanh bánh xe nhờ các đường

dẫn Các pit tông sử dụng phớt bao kín dạng vành khăn dày để bao kín khoangchịu áp suất cao, và phớt chắn bụi che bụi từ ngoài vào bề mặt làm việc.Khi đạp phanh, dầu áp suất cao (60 ÷ 120 bar) qua ống dẫn đồng thời đến cácxilanh bánh xe, đẩy các pit tông ép các má phanh theo hai chiều ngược nhau vàođĩa phanh, thực hiện phanh Khi thôi phanh dầu từ xilanh bánh xe hồi trở về, ápsuất dầu điều khiển không tồn tại, kết thúc quá trình phanh [2].

b) Phanh đĩa có giá đỡ di động

Giá đỡ xilanh có thể di trượt ngang được theo chốt trượt bắt cố định với giá cốđịnh Trong giá di động khoét lỗ tạo thành xilanh và bố trí pit tông Pit tông tỳtrực tiếp vào một má phanh Má phanh ở phía đối diện được lắp trực tiếp trên giá

đỡ di động Các má phanh được định vị nhờ các rãnh định vị trên giá di động,hoặc nhờ chốt trượt và các lò xo giữ Giá cố định được bắt với giá đỡ trục quaybánh xe, và là nơi tiếp nhận các phản lực sinh ra khi phanh

Khi chưa phanh, do giá đỡ có thể di động tự lựa dọc trục quay trên chốt trượt,nên khe hở giữa má phanh với đĩa phanh hai bên là như nhau Khi phanh, dầutheo ống dẫn vào xilanh Ban đầu pit tông sẽ dịch chuyển để đẩy má phanh bên

phải ép vào đĩa phanh, đồng thời đẩy giá di động về phía phải, ép má phanh bêntrái vào đĩa Khi tiếp tục tăng áp suất dầu, các má phanh được ép sát, thực hiệnquá trình phanh Các lực ép từ hai phía có tác dụng tương tự với loại có hai pittông (giá cố định) Giá di động được dịch chuyển và dẫn hướng trên chốt trượt dotác dụng của dầu có áp suất trong khoang kín Như vậy đĩa được ép bởi cả hai máphanh, thực hiện quá trình phanh bánh xe.

Khi nhả phanh, áp suất dầu điều khiển giảm nhỏ, các phớt bao kín có khả năngđàn hồi kéo pit tông trở về vị trí ban đầu, đồng thời các đĩa phanh quay trơn với

độ đảo rất nhỏ, tách má phanh với đĩa Do bề mặt ma sát phẳng nên khe hở banđầu của một cặp má phanh và đĩa phanh rất nhỏ (0,03 ÷ 0,1mm), điều này giúpcho cơ cấu phanh đĩa có khe hở ban đầu rất nhỏ, tăng độ nhạy của cơ cấu khiphanh Giá trị mômen phanh sinh ra trên cơ cấu phanh phụ thuộc vào giá trị lựcđiều khiển P Trên các cơ cấu phanh cần mômen phanh lớn có thể dùng 2, 3 pittông, được điều khiển đồng thời [2]

c) Các chi tiết cơ bản của cơ cấu phanh đĩa

* Đĩa phanh

Hình 1.17: Đĩa phanh

Đĩa phanh được bắt chặt với moay ơ bánh xe, đĩa phanh có hai bề mặt làm việcđược mài phẳng với độ bóng cao Tiết diện của đĩa có dạng gấp nhằm tạo nênđường truyền nhiệt gẫy khúc, tránh làm hỏng mỡ bôi trơn ổ bi moay ơ do nhiệt

độ Phần lớn các đĩa phanh được chế tạo có rãnh rỗng giữa giúp nâng cao khảnăng dẫn nhiệt ra ngoài môi trường không khí xung quanh

* Má phanh

Hình 1.18: Má phanh

Má phanh của phanh đĩa có dạng tấm phẳng, được cấu tạo bởi một xươngphanh 1 bằng thép (3 ÷ 5 mm) và má mềm 2 bằng vật liệu ma sát (8 ÷ 10 mm)

Má phanh và xương phanh được dán với nhau bằng một loại keo đặc biệt Một số

má phanh được xẻ rãnh thoát nhiệt, hạt mài và bố trí thêm tấm lót 3 tăng cứng,hoặc hàn sẵn sợi thép báo mòn hết chiều dày làm việc của má phanh

* Tự động điều chỉnh khe hở má phanh, đĩa phanh

Hình 1.19: Tự động điều chỉnh khe hở

Cơ cấu phanh đĩa phổ biến dùng các cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở máphanh và đĩa phanh Kết cấu thường sử dụng là lợi dụng biến dạng của phớt bao

kín (vành khăn) để hồi vị pit tông lực trong xilanh Phớt bao kín nằm trong rãnhcủa xilanh làm nhiệm vụ bao kín khoang dầu có áp suất khi phanh Phớt được lắptrên pit tông Dưới tác dụng của áp suất dầu pit tông bị đẩy dịch chuyển Lực masát của pit tông kéo phớt biến dạng theo chiều mũi tên Khi nhả phanh, áp lực dầugiảm, phớt hồi vị kéo pit tông trở lại vị trí ban đầu Khi phanh nếu khe hở máphanh và đĩa phanh lớn, lực đẩy của dầu tác dụng lên pit tông lớn hơn lực ma sát,đẩy pit tông trượt trên phớt Khi nhả phanh, pit tông chỉ hồi vị bằng đúng biếndạng của phớt và tạo nên vị trí mới của má phanh với đĩa phanh.

Phớt với kích thước tiết diện vuôn hay chữ nhật đủ khả năng biến dạng với khe

hở 0,6 mm, tương ứng với tổng khe hở hai bên của má phanh với đĩa trong cơ cấuphanh Để tăng biến dạng của phớt, một số tiết diện chứa vành khăn có dạng hìnhthang vuông có góc vát nhỏ (5 ÷ 10 ) cho phép vành khăn biến dạng tới 1,2mm.0

[2].

1.2.3 Phanh tay

Phanh trên ô tô được dùng để:

+ Đỗ xe trên đường, kể cả đường bằng hay trên dốc

+ Thực hiện chức năng phanh dự phòng, khi phần dẫn động phanh chính bị sựcố

Hệ thống phanh trên ô tô tối thiểu phải có: phanh chính và phanh dự phòng, hai

hệ thống này cần được điều khiển riêng biệt Yêu cầu này đảm bảo ô tô có thểdừng xe kể cả khi phanh chính bị sự cố Với nhiệm vụ dừng xe trên dốc, phanhtay được chế tạo với khả năng đỗ xe tối đa trên dốc 18% (18 ÷ 20 ) Phanh tay0 0được tập hợp bởi hai bộ phận chính: cơ cấu phanh, dẫn động phanh có cơ cấuđiều khiển từ khu vực thuận lợi xung quanh người lái

Cơ cấu phanh có thể được bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phíasau hoặc bố trí riêng đặt trên trục ra của hộp số Dẫn động phanh của phanh tayhoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay, phổbiến là dẫn động cơ khí với độ tin cậy cao Một số ô tô tải dùng cơ cấu phanh bố

trí chung với phanh chính có dạng điều khiển phanh tay bằng lò xo tích năng, bốtrí trong bầu phanh [1].

1.2.3.1 Phanh trên trục truyền

Phanh tay lắp trên trục thứ cấp hộp số

Hình 1.20: Phanh trên trục truyền

1 Nút ấn; 2 Tay điều khiển; 3 Đĩa tĩnh; 4 Cốt; 5 Lò xo; 6 Tang trống; 7 Vít

điều khiển; 8 Guốc phanh

Đĩa tĩnh (3) của phanh được bắt chặt vào cacte hộp số Trên đĩa tĩnh lắp haiguốc phanh (8) đối xứng nhau sao cho má phanh gần sát mặt tang trống phanh(6), lắp trên trục thứ cấp của hộp số Đầu dưới của má phanh tỳ lên đầu hình côncủa chốt điều chỉnh (7), đầu trên tỳ vào mặt một cụm đẩy guốc phanh gồm mộtchốt (4) và hai viên bi cầu Chốt đẩy guốc phanh thông qua hệ thống tay đònđược nối với tay điều khiển (2)

Nguyên lý hoạt động.

Muốn hãm xe chỉ cần kéo tay điều khiển (2) về phía sau qua hệ thống tay đòn kéochốt (4) ra phía sau đẩy đầu trên của guốc phanh hãm cứng trục truyền động Vịtrí hãm của tay điều khiển được khóa chặt nhờ cơ cấu con cóc chèn vào vành răng

của bộ khóa Muốn nhả phanh tay chỉ cần ấn ngón tay vào nút (1) để nhả cơ cấucon cóc rồi đẩy tay điều khiển (2) về phía trước Lò xo (5) sẽ kéo guốc phanh trởlại vị trí ban đầu Vít điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh vàtang trống [4].

1.2.3.2 Phanh tay có cơ cấu phanh ở các bánh xe sau

6.guốc phanh; 7.vành răng; 8.đòn quay; 9.thanh chống

Cơ cấu phanh được bố trí thêm các đòn quay 8 và thanh chống 9 nối giữa cápkéo và guốc phanh 6 Khi kéo phanh tay, cáp dẫn chuyển động theo chiều mũitên Lúc đầu đòn quay 8 quay quanh điểm D, dịch chuyển thanh chống 9, ép guốcphanh trái vào tang trống, tạo thành điểm tựa cố định Đầu nối B tiếp tục dichuyển, điểm D quay và ép guốc phanh phải vào tang trống Do đó, hai guốcphanh ép sát vào tang trống thực hiện phanh bánh xe Trên các cơ cấu phanh đĩa

bố trí ở cầu sau, sử dụng các kết cấu đẩy khóa pit tông trong xilanh bánh xe Cácdạng kết cấu liên hợp giữa phanh tay và phanh chân hiện nay rất đa dạng.[2]

1.3 Dẫn động điều khiển phanh chân bằng thủy lực

Hệ thống phanh sử dụng phương pháp truyền năng lượng thủy tĩnh với áp suấtlớn nhất trong khoảng 60 ÷ 120 bar Áp suất được hình thành khi người lái đạpbàn đạp phanh, thực hiện tạo áp suất trong xilanh chính Chất lỏng (dầu phanh)được dẫn theo các đường ống tới các xilanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh Với

áp suất dầu, các pit tông trong xilanh thực hiện tạo lực ép má phanh vào tangtrống hoặc đĩa phanh, thực hiện sự phanh tại các cơ cấu phanh bánh xe.[3]Dẫn động phanh thủy lực có ưu điểm: phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao dodầu không bị nén Nhược điểm của nó là: tỉ số truyền của dẫn động không lớn,

nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Vì vậy hệ thống dẫn độngphanh thủy lực thường được sử dung trên ô tô con hoặc ô tô tải nhỏ

Dẫn động một dòng sử dụng xilanh chính một buồng dẫn dầu đến tất cả cácxilanh bánh xe Vì một lý do bất kỳ nào đó, nếu một đường ống dẫn dầu bị hở,dầu trong hệ thống bị mất áp suất, tất cả các bánh xe đều bị mất phanh Dẫn độngmột dòng có kết cấu đơn giản, nhưng độ an toàn không cao, vì vậy ngày nay, hệthống phanh trên ô tô bố trí với tối thiểu hai dòng phanh dẫn động độc lập [5]

1.3.2 Dẫn động hai dòng

a, Cấu tạo dẫn động hai dòng.

Hình 1.23: Cấu tạo dẫn động hai dòng

7- Cơ cấu phanh sau

b, Nguyên lý hoạt động

- Khi đạp phanh, lực đạp được truyền từ bàn đạp qua cần đẩy vào xy lanh chính

để đẩy Piston trong xy lanh Lực của áp suất thuỷ lực bên trong xy lanh chínhđược truyền qua các đường ống dẫn dầu đến các xy lanh bánh xe thực hiện quátrình phanh

- Khi nhả phanh, người lái bỏ chân khỏi bàn đạp phanh lúc này Piston xy lanhchính trở lại vị trí không làm việc và dầu từ các xy lanh bánh xe theo đường ốnghồi về xy lanh chính vào buồng chứa, đồng thời tại các bánh xe lò xo hồi vị kéohai guốc phanh tách khỏi trống phanh và kết thúc quá trình phanh.

Dẫn động hai dòng được mô tả ở hình dưới Sự tách dòng được thực hiện tạixilanh chính Như vậy, bàn đạp tác động vào xilanh chính (hai buồng nối tiếp) tạo

ra hai dòng cung cấp chất lỏng tới bánh xe Nếu bị hở dầu ở một dòng nào đó,dòng còn lại vẫn có thể phanh được xe [5]

Hình 1.24: Dẫn động hai dòng

1.4 Dẫn động điều khiển phanh chân bằng khí nén

a) Sơ đồ cấu tạo

Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén cơ bản bao gồm các phần chính: nguồn cung cấp khí nén, van phân phối khí, bầu phanh và đường ống dẫn khí Độ bền và độ tin cậy của dẫn động phanh khí nén phụ thuộc vào chất lượng khí nén

Do vậy khí nén phải đảm bảo sạch khô, có áp suất ở mức an toàn khi làm việc.Lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu là điều khiển van phân phối, lực tác dụng lên

cơ cấu phanh do áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh Cấu tạo đơn giản, lắp ráp dễ dàng nhưng độ an toàn thấp, độ tin cậy không cao Độ nhạy của hệ thống không cao, do vậy thời gian chậm tác dụng lớn Các cụm chi tiết khá nhiều, kích thước và trọng lượng lớn nên thường dùng trên xe tải.[1]

H

ình 1.25: Dẫn động khí nén

1 Máy nén khí; 2 Bộ điều chỉnh áp suất; 3 Bình khí nén

; 4 Lò xo hồi vị; 5 Bầu phanh; 6 Tổng van phanh.

b) Nguyên lý hoạt động

Khi người điều khiển tác dụng vào bàn đạp phanh một lực thì tổng van 6 sẽđược mở, khí có áp suất cao từ bình khí nén đi vào các đường ống dẫn đến cácbầu phanh 5 Áp suất khí nén tác động lên màng bầu phanh 5, đẩy cần đẩy làmxoay cam của cơ cấu phanh Do đó ép má phanh vào trống phanh Bộ điều chỉnh

áp suất 2 hạn chế áp suất của hệ thống trong giới hạn xác định

Khi nhả bàn đạp phanh, tổng van phanh ngắt mối quan hệ giữa bình chứa khívới đường ống dẫn để ống dẫn mở thông với khí quyển Khí nén từ các bầu phanhđược thoát ra và guốc phanh tách khỏi trống phanh, kết thúc phanh

Đặc điểm: Hệ thống dẫn động thủy lực chỉ dùng được cho xe con và xe tảinhỏ, lực điều khiển của người lái tác dụng vào bán đạp phanh, tạo lên lực điềukhiển tại các cơ cấu phanh Với dẫn động điều khiển phanh của ô tô tải và ô tôbuýt đòi hỏi năng lượng điều khiển lớn hơn Do vậy không thể sử dụng dẫn động

thủy lực mà phải dùng dẫn động khí nén Trong dẫn động phanh bằng khí nén lựcđiều khiển trên bàn đạp chủ yếu dùng để điều khiển cung cấp khí nén tới các bầuphanh bánh xe, tại các bầu phanh áp suất khí nén tạo áp lực tác dụng lên guốcphanh thực hiện quá trình phanh xe.

Dẫn động khí nén có ưu điểm: lực điều khiển lên bàn đạp nhỏ, áp suất trênđường ống không cao và cho phép dẫn động dài tới các cơ cấu phanh ở xa.Nhược điểm: độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn)

Dẫn động khí nén ngày càng hoàn thiện nhằm mục đích nâng cao hiệu quả phanh,giảm độ chậm tác dụng, hoàn thiện chất lượng động lực học ô tô khi phanh [6]

1.5 Dẫn động điều khiển phanh bằng khí nén kết hợp thủy lực

Dẫn động bằng thủy lực có ưu điểm độ nhạy cao nhưng lực điều khiển trên bànđạp cần lớn Ngược lại đối với dẫn động bằng khí nén có ưu điểm là lực điềukhiển trên bàn đạp nhỏ nhưng độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn do khí

bị nén do chịu áp suất) Do đó để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trênngười ta sử dụng hệ thống dẫn động phối hợp giữa thủy lực và khí nén trên các ô

tô tải, ô tô buýt trung bình và lớn

Dẫn động khí nén đảm bảo tính năng điều khiển của hệ thống dẫn động, còn dẫnđộng thuỷ lực đảm nhận chức năng bộ phận chấp hành Phần khí nén gồm có:tổng van phanh 1 kết hợp với những cơ cấu tuỳ động kiểu pittông và xilanh 4 và

6, nối với nhau bằng đường ống 3 và với ngăn dưới của tổng van 1 Ngăn trên củatổng van thông qua đường ống dẫn 2 phanh khí nén của rơmooc áp suất khí néntác động lên các pittông ở trong hai xilanh tạo lực đẩy các pittông các xi lanh thuỷlực khí 4 và 6 Phần thuỷ lực dẫn động gồm 2 đường dẫn dầu độc lập, xi lanhchính 4 nối với bốn xi lanh công tác 8 bằng các đường ống dẫn Xi lanh công tácnày tác động lên guốc phanh 8 và 10 ở cầu giữa và trước, xilanh chính 6 tác động

lên hai guốc phanh 12 nhờ xi lanh công tác 11 [4].

3 1

8

9 8

9

8

8 10

10

11

11 12

12 4

Hình 1.26: Dẫn động liên hợp 1- Tổng phanh liên hợp; 2- Đường ống dẫn tới phanh rơmooc; 3- Đường ống dẫn tới phanh ô tô kéo; 4,6 – Xy lanh; 5,7 – Bình chứa dầu; 8 – Xy lanh của cầu trước và cầu giữa; 9 – Guốc phanh của cầu trước; 10 – Guốc phanh cầu giữa; 11 – Xy lanh phanh cầu sau

*Ưu điểm:

Đảm bảo độ nhạy cao, phanh đồng thời được tất cả các bánh xe, điều khiển nhẹ

nhàng Đồng thời đảm bảo được khả năng tuỳ động và khả năng điều khiển phanhrơmooc

*Nhựơc điểm:

- Kích thước của hệ thống phanh liên hợp rất cồng kềnh và phức tạp, rất khókhăn khi bảo dưỡng và sửa chữa

- Khi phần khí dẫn động khí nén bị hỏng thì dẫn đến cả hệ thống ngừng làmviệc Cho nên trong hệ thống phanh liên hợp ta cần chú ý đặc biệt tới phần dẫnđộng khí nén

- Khi sử dụng hệ thống phanh liên hợp thì giá thành rất cao và có nhiều cụmchi tiết đắt tiền [2]

1.6 Trợ lực phanh

1.6.1 Trợ lực phanh khí nén

Hình 1.27: Sơ đồ bộ trợ lực khí nén 1- Bàn đạp 7- Piston xilanh chính

Khi tác dụng một lực lên bàn đạp phanh, qua các đòn dẫn động, ống 11 đẩy van 9

mở ra, khí nén từ bình chứa 8 qua van 9 vào khoang A và B tạo lực đẩy piston 5của xilanh lực Piston 5 dịch chuyển tác động piston 7 của xilanh chính làmpiston này di chuyển về phía phải ép dầu trong xilanh chính, dầu có áp suất cao sẽ

đi tới các xilanh làm việc của bánh xe Trong khi đó ở khoang A nếu người láiđạp phanh giữ nguyên ở một vị trí thì áp suất khí nén tăng lên tác dụng lên piston

10, đến một giá trị nào đó thì cân bằng với lực đẩy của cánh tay đòn 3 Lúc đópiston 10 sẽ dịch chuyển sang trái làm cho van 9 đóng lại trong khi đó đường nốivới khí trời trong ống 10 chưa mở, mômen phanh lúc này có giá trị không đổi.Khi người lái tiếp tục đạp phanh thì ống 11 lại di chuyển về phía phải làm van 9lại được mở ra, khí nén lại tác dụng lên piston 5 để piston xilanh chính ép dầu tớicác xilanh bánh xe

Khi nhả bàn đạp phanh, nhờ lò xo hồi vị, piston 10 và ống 11 được kéo trở về vịtrí ban đầu làm van 9 đóng lại Khi ống 11 không tì vào van 9 sẽ mở đường thôngvới khí trời, khí nén còn lại trong khoang A và B sẽ đi qua ống ra ngoài [2]

1.6.2 Trợ lực chân không

Hình 1.28: Sơ đồ bộ trợ lực chân không 1-Piston xilanh chính 6- Van điều khiển 2- Vòi chân không 7- Lọc khí

3- Màng chân không 8- Thanh đẩy

4- Van chân không 9- Bàn đạp

5- Van khí

1.6.3 Trợ lực chân không kết hợp với thủy lực

Hình 1.29: Sơ đồ bộ trợ lực chân không kết hợp với thủy lực 1-Xilanh chính 8’- Lò xo côn

2- Cổ hút động cơ 9- Van màng

3- Van một chiều 10- Piston phản hồi

4- Màng cường hóa 11- Piston xilanh cường hóa 5- Vỏ cường hóa 12- Van bi

6- Lọc khí 13- Vỏ

7- Van không khí 14- Xilanh bánh xe

8- Van điều khiển 15- Đường ống nối

Quá trình phanh tiến hành tốt nhất khi lực phanh gần xấp xỉ bằng với lực bám, tức

là mômen phanh sinh ra trong cơ cấu phanh cần tương ứng với mômen bám củabánh xe Quy luật đã chỉ ra: khi càng tăng cường độ phanh, tải trọng thẳng đứngđặt trên cầu trước càng tăng cao, còn tải trọng thẳng đứng trên cầu sau càng giảm

Do vậy, cầu sau có nhiều khả năng dẫn đến bị trượt lết bánh xe [2]

1.6.4 Bộ điều chỉnh lực phanh

Hình 1.30: Cấu tạo van điều hòa lực phanh.

Trong hệ thống phanh thủy lực cũng như hệ thống phanh khí nén, áp suất thủylực hoặc khí nén dẫn ra các bánh xe của cầu trước và cầu sau có thể bằng nhauhoặc khác nhau

Một số hệ thống sử dụng van phân phối (phanh khí nén) hoặc xilanh chính haidòng có áp suất khí nén, thủy lực ra các dòng khác nhau Mức độ thay đổi áp suấtgiữa các dòng phanh phụ thuộc vào lực bàn đạp, không phụ thuộc vào lực thẳngđứng trên cầu xe Mặc dù chất lượng phanh trong trường hợp này có cải thiệnhơn, nhưng chỉ thích hợp trong một số ít các tình trạng thực tế khi phanh trênđường

Ngày nay hệ thống phanh trên ô tô dùng van phân phối hoặc xilanh chính haidòng có áp suất ra các dòng như nhau với bộ điều hòa lực phanh (bộ tự động điềuchỉnh áp suất ra cầu sau) Bộ điều hòa lực phanh có nhiều dạng cấu trúc, điểnhình là:

+ Loại điều hòa lực phanh bằng van hạn chế áp suất, làm việc trên cơ sở của sựthay đổi áp suất sau xilanh chính (còn gọi là bộ điều hòa tĩnh).[3]

+ Loại điều hòa lực phanh bằng van hạn chế áp suất, làm việc trên cơ sở của sựthay đổi áp suất sau xilanh chính và tải trọng tác dụng trên các bánh xe của cáccầu (bộ điều hòa hai thông số)

Bộ điều hòa tĩnh chỉ có khả năng điều chỉnh áp lực dầu theo áp suất sau xilanhchính, bởi vậy khi tải trọng trên các bánh xe sau thay đổi lớn, áp suất dầu khôngthay đổi theo Ngày nay, thường dùng bộ điều hòa hai thông số do khả năng làmviệc thích hợp hơn bộ điều hòa tĩnh

Hình 1.31: Đường đặc tính của bộ điều hòa lực phanh hai thông số

Hình trên thể hiện đặc tính của bộ điều hòa lực phanh Đường nét đứt thể hiệnmối quan hệ giữa áp suất p trong xilanh bánh xe trước và sau khi không có bộ

điều hòa Đường cong liền thể hiện mối quan hệ giữa áp suất trong xilanh bánh xetrước và sau ở điều kiện lý tưởng Đường liền gãy khúc thể hiện mối quan hệ giữa

áp suất trong xilanh bánh xe trước và sau khi có bộ điều hòa lực phanh Đườngnày đã bám sát đường lý tưởng nên đã cải thiện được chất lượng phanh [2]

1.7 Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS

Trong quá trình phanh, mômen phanh trong cơ cấu phanh ngăn cản chuyểnđộng quay của các bánh xe, nhưng mômen phanh lại phụ thuộc vào điều kiện bámgiữa bánh xe và nền đường, tức là phụ thuộc vào độ trượt của bánh xe trên nền

Hình 1.32: Bộ chống hãm cứng bánh xe

Khi phanh xe đang chuyển động, nếu bánh xe bị bó cứng hoàn toàn, độ trượtgiữa bánh xe với mặt đường là 100%, lực dọc F giới hạn, lực ngang Y giới hạngiữa bánh xe với mặt đường giảm xuống rất thấp Điều đó dẫn đến giảm hiệu quảphanh và giảm khả năng ổn định của ô tô Như vậy sự lăn của bánh xe khi phanhcần thiết được xem xét với mối quan hệ tối ưu giữa lực phanh, lực dọc với độtrượt bánh xe Qua đồ thị nhận rõ: khi độ trượt nằm trong khoảng từ 15 ÷ 30%,lực dọc F và lực ngang Y đều có thể đạt lớn Khi độ trượt lớn hơn 50%, lực dọc

và lực ngang bắt đầu suy giảm và có thể giảm mạnh

Để hoàn thiện chất lượng phanh, trên ô tô bố trí các hệ thống điện tử điều khiển

sự quay của các bánh xe độc lập hoặc chung một số bánh xe sao cho trong quátrình phanh, mômen phanh được điều khiển đảm bảo độ trượt nằm trong giới hạn

15 ÷ 30% Quá trình điều khiển mômen phanh được thực hiện theo :

Vận tốc chuyển động của ô tô Gia tốc góc quay bánh xe Độ trượt giới hạn yêucầu

ABS trong hệ thống phanh thủy lực là một bộ tự động điều chỉnh áp suất dầuphanh đưa vào các xilanh bánh xe sao cho phù hợp với chế độ lăn của bánh xe,nhằm nâng cao hiệu quả điều khiển phanh Mô tả cấu trúc các cụm bố trí trên xe

và sơ đồ hệ thống phanh ABS thủy lực cơ bản được trình bày ở hình dưới đây

Hình 1.33: Thành phần cơ bản của bộ ABS

Ngoài các cụm của hệ thống phanh thủy lực thông thường, hệ thống phanh cóABS còn thêm: các cảm biến tốc độ bánh xe, bộ điều khiển trung tâm ECU-ABS,các van điều chỉnh áp suất bố trí trước xilanh bánh xe

Chức năng của các bộ phận chính như sau:

+ Cảm biến tốc độ bánh xe nhằm xác định tốc độ góc của bánh xe và chuyểnthành tín hiệu điện gửi đến bộ ECU-ABS

+ Bộ điều khiển trung tâm ECU-ABS theo dõi sự thay đổi tốc độ góc quaybánh xe khi phanh, xác định tốc độ góc ô tô, gia tốc góc của bánh xe, cấp tín hiệuđiều khiển tới các van điều chỉnh áp suất trong block thủy lực

+ Cụm van điều chỉnh (block thủy lực) hoạt động theo tín hiệu điều khiển từECU, điều chỉnh áp suất dầu để đảm bảo độ trượt tối ưu 15 ÷ 30% [2]

1.7.1 Nguyên lý làm việc

a, Khi không phanh

Khi không phanh, không có lực tác dụng lên bàn đạp phanh nhưng cảm biến tốc

độ luôn đo tốc độ bánh xe và gửi về khối điều khiển ECU khi xe hoạt động