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
TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ
Công dụng, yêu cầu và phân loại và cấu tạo chung của hệ thống phanh
Hệ thống phanh là một trong những bộ phận quan trọng nhất của ô tô, có chức năng giảm tốc độ, dừng xe hoặc giữ xe ở vị trí cố định Việc đảm bảo hệ thống phanh hoạt động hiệu quả không chỉ giúp xe chạy an toàn ở tốc độ cao mà còn nâng cao năng suất vận chuyển, tăng tốc độ trung bình của xe.
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 hợp với hệ thống lái dùng để quay vòng xe.
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 đường phanh 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 khi phanh;
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn;
- Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao và phải có hai dòng độc lập đối với phanh chính;
Để tối ưu hóa hiệu suất phanh, việc phân bố mô men phanh một cách hợp lý là rất quan trọng Điều này giúp đảm bảo rằng trọng lượng bám tại các bánh xe được sử dụng tối đa, đồng thời ngăn ngừa 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 phanh trên bánh xe.
- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng; [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.
* Hệ thống phanh dừng (phanh tay), dùng để đỗ xe khi người lái rời khỏi buồng lái và dùng làm phanh dự phòng.
* 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
Hệ thống phanh dẫn động cơ khí
Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp
Dẫn động cơ khí thường không được sử dụng để điều khiển đồng thời nhiều cơ cấu phanh do khó khăn trong việc đảm bảo phanh đồng thời cho tất cả các bánh xe Sự khác biệt về độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh gây khó khăn trong việc phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu Vì những lý do này, dẫn động cơ khí chỉ được áp dụng trong hệ thống phanh dừng, không phải trong hệ thống phanh chính.
Hình 1.5: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp.
1: Tay phanh 5: Trục 8,9:Dây cáp dẫn động phanh
2: Thanh dẫn 6 Thanh kéo 10:Giá 3: Con lăn dây cáp
7: Thanh cân bằng 11,13: Mâm phanh
4: Dây cáp 12: Xi lanh phanh bánh xe
Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
Hệ thống phanh thuỷ lực trên ô tô bao gồm các thành phần chính như lò xo nén, guốc phanh và bầu phanh Trong đó, con đẩy thuỷ lực là bộ phận thiết yếu, giúp điều chỉnh tốc độ và thời gian phanh, đảm bảo quá trình phanh diễn ra êm ái, an toàn và không bị giật.
Hình 1.6: Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
Hệ thống phanh dẫn động khí nén
Hệ thống phanh dẫn động khí nén, hay còn gọi là phanh hơi, là một giải pháp phổ biến cho ô tô tải lớn và ô tô chở khách Hệ thống này bao gồm cơ cấu phanh và dẫn động phanh, hoạt động dựa trên áp lực khí nén Nó cho phép người lái điều khiển hệ thống phanh một cách hiệu quả, đảm bảo an toàn giao thông trong quá trình vận 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 ô tô bao gồm các bộ phận chính như cơ cấu phanh và dẫn động phanh Hiện nay, để nâng cao hiệu quả phanh, hệ thống này còn được trang bị thêm nhiều thiết bị hiện đại.
Cơ cấu phanh ô tô được lắp đặt gần bánh xe, thực hiện chức năng tạo ra mômen hãm thông qua các cơ cấu ma sát, giúp xe dừng lại an toàn khi phanh.
Dẫn động phanh là hệ thống bao gồm các bộ phận kết nối từ cơ cấu điều khiển, như bàn đạp phanh và cần kéo phanh, đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh Hệ thống này có chức năng truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điều khiển đến các chi tiết phanh, đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống phanh.
Cơ cấu phanh đang được sử dụng hiện nay
1.2.1 Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống là một hệ thống phổ biến trên ô tô, hoạt động dựa vào guốc phanh cố định và bề mặt trụ của tang trống quay cùng bánh xe Quá trình phanh diễn ra nhờ vào ma sát giữa bề mặt tang trống và các má phanh, giúp xe dừng lại hiệu quả.
Cơ cấu phanh tang trống được phân loại theo phương pháp bố trí và điều khiển các 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 tự cường hóa một chiều quay (d)
- Guốc phanh tự cường hóa hai chiều quay (e)
Các dạng này có thể được phân loại dựa trên các cơ cấu sử dụng lực điều khiển guốc phanh, bao gồm hệ thống dẫn động khí nén, thủy lực và cơ khí.
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 bao gồm hai guốc phanh được sắp xếp đối xứng theo đường trục Thiết kế này thường được áp dụng trong hệ thống 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 11 điều 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.
Mâm phanh cố định được gắn trên dầm cầu, với các tấm ma sát được tán hoặc dán vào guốc phanh Trên mâm phanh có hai chốt cố định để kết nối với lỗ tựa quay của guốc phanh, chốt này có bạc lệch tâm giúp điều chỉnh vị trí điểm tựa và khe hở giữa má phanh và trống phanh Hai guốc phanh được kéo bởi lò xo hồi vị, giúp tách má phanh khỏi tang trống và đưa pit tông trong xilanh bánh xe về vị trí không phanh.
Khe hở giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh thông qua hai cam lệch tâm, trong khi hai guốc phanh được bố trí đối xứng qua trục trung tâm của bánh xe.
Xilanh bánh xe là một thiết bị thủy lực kép với thân chung và hai pit tông đối xứng Nó được gắn chặt với mâm phanh, trong đó pit tông bên trong tựa vào đầu guốc phanh nhờ chốt tựa Pit tông nằm trong xilanh được bao kín bởi vành cao su, tạo ra không gian chứa dầu phanh Dầu phanh có áp suất được cung cấp qua đai ốc dẫn dầu, và xilanh còn được trang bị ốc xả khí để loại bỏ không khí trong hệ thống thủy lực khi cần thiết.
Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục hoạt động theo ba trạng thái: không phanh, phanh và nhả phanh Trong trạng thái không phanh, lò xo hồi vị tạo ra khe hở nhỏ từ 0,3 đến 0,4 mm giữa má phanh và tang trống, giúp tách biệt phần quay và cố định, đảm bảo bánh xe quay trơn tru.
Khi phanh, dầu với áp suất cao được bơm vào xilanh bánh xe, tạo ra lực đẩy Khi áp lực dầu vượt quá lực kéo của lò xo hồi vị, các guốc phanh sẽ di chuyển ra hai bên, quay quanh điểm tựa (chốt phanh) Quá trình này khiến má phanh tiếp xúc chặt với tang trống, tạo ra ma sát giữa tang trống quay và guốc phanh cố định, dẫn đến sự giảm tốc độ của tang trống và hình thành quá trình phanh ô tô trên đường.
Khi xe di chuyển, tang trống quay ngược chiều kim đồng hồ, với guốc phanh bên trái gọi là “guốc siết” chịu lực đẩy cùng chiều quay từ xilanh bánh xe, trong khi guốc phanh bên phải là “guốc nhả” Má phanh bên guốc siết phải chịu áp lực lớn hơn, vì vậy được thiết kế dài hơn để đảm bảo sự hao mòn đồng đều giữa hai má phanh trong suốt quá trình sử dụng.
Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xilanh giảm, khiến lò xo hồi vị kéo các guốc phanh ép vào pit tông Điều này dẫn đến việc guốc phanh và má phanh tách khỏi trống phanh, làm cho lực ma sát không còn, và bánh xe có thể lăn trơn tru trở lại.
Trong quá trình phanh, lực ma sát giữa tang trống và má phanh làm nóng các bộ phận này, dẫn đến hao mòn các tấm ma sát và bề mặt trụ Nhiệt độ quá cao có thể làm giảm hệ số ma sát, ảnh hưởng đến hiệu quả phanh lâu dài và gây biến dạng cho các chi tiết cao su Do đó, hệ thống phanh cần phải có khả năng thoát nhiệt tốt để duy trì hiệu suất.
Sự mòn của tấm ma sát và tang trống gây ra tăng khe hở má phanh, dẫn đến độ trễ khi phanh Để khắc phục tình trạng này, các cơ cấu phanh được thiết kế với kết cấu điều chỉnh khe hở trên guốc phanh Việc điều chỉnh khe hở trong cơ cấu phanh cần được thực hiện định kỳ để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu.
* 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 trên ô tô tải vừa và nặng được thiết kế với hệ thống dẫn động bằng khí nén, trong đó xilanh khí nén điều khiển cam xoay để ép guốc phanh vào trống phanh Phần quay của cơ cấu phanh là tang trống, trong khi phần cố định là mâm phanh được gắn chắc chắn trên dầm cầu.
Trên mỗi guốc phanh, có hai tấm ma sát được gắn tán để tăng cường khả năng tiếp xúc Mỗi tấm ma sát có kích thước dày bằng nhau, đạt từ 6 mm trở lên, giúp cải thiện hiệu suất phanh.
Mâm phanh có hai chốt cố định để lắp đầu dưới của guốc phanh, với trục lệch tâm giúp điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh Lò xo hồi vị kéo đầu trên guốc phanh áp sát vào cam qua con lăn Khi cam quay, trục và cam được chế tạo liền, với các biên dạng Cycloit hoặc Acsimet, làm cho các guốc phanh bị đẩy, ép má phanh sát vào tang trống Khe hở ban đầu giữa má phanh và trống phanh được thiết lập bởi vị trí của cam, với cấu trúc guốc phanh được bố trí đối xứng qua trục đối xứng của cơ cấu phanh.
Dẫn động điều khiển phanh chân bằng thủy lực
1.3.1 Dẫn động một dòng a, Cấu tạo dẫn động một dòng.
Hình 1.22: Cấu tạo dẫn động một dòng
1- Xylanh con 2- Tổng phanh 3- Bàn đạp phanh
4- Đường dẫn dầu b, Nguyên lý hoạt động
Khi người lái nhấn bàn đạp, piston trong xylanh hoạt động, truyền năng lượng dầu qua đường ống dẫn đến các xylanh con dưới bánh xe Quá trình này làm cho piston đẩy má phanh, ép sát vào đĩa phanh hoặc trống phanh, giúp xe giảm tốc độ hoặc dừng lại.
Hệ thống phanh thủy lực hoạt động với áp suất từ 60 đến 120 bar, được tạo ra khi người lái đạp bàn đạp phanh, dẫn đến việc tạo áp suất trong xilanh chính Chất lỏng (dầu phanh) được dẫn tới các xilanh bánh xe, nơi áp suất này kích hoạt các pit tông để ép má phanh vào tang trống hoặc đĩa phanh, thực hiện quá trình phanh Ưu điểm của hệ thống phanh thủy lực bao gồm khả năng phanh êm dịu, dễ bố trí và độ nhạy cao do dầu không bị nén Tuy nhiên, nhược điểm là tỉ số truyền không lớn, khiến lực điều khiển không thể tăng cao, do đó thường được sử dụng trên ô tô con hoặc ô tô tải nhỏ.
Hệ thống phanh dẫn động một dòng sử dụng một xilanh chính để cung cấp dầu đến tất cả các xilanh bánh xe Tuy nhiên, nếu một đường ống dẫn dầu bị hở, áp suất trong hệ thống sẽ bị mất, dẫn đến việc tất cả các bánh xe không còn phanh Mặc dù cấu trúc của hệ thống này đơn giản, nhưng độ an toàn không cao Do đó, hiện nay, ô tô thường được trang bị hệ thống phanh với ít nhất hai dòng phanh độc lập để nâng cao tính an toàn.
1.3.2 Dẫn động hai dòng a, Cấu tạo dẫn động hai dòng.
Hình 1.23: Cấu tạo dẫn động hai dòng 1- Bàn đạp phanh 2- Bộ trợ lực phanh 3- Xylanh phanh chính 4- Bình dầu 5- Cơ cấu phanh trước 6- Bộ điều chỉnh
7- Cơ cấu phanh sau b, Nguyên lý hoạt động
Khi người lái đạp phanh, lực từ bàn đạp được truyền qua cần đẩy vào xy lanh chính, kích hoạt piston bên trong Áp suất thủy lực trong xy lanh chính sau đó được dẫn qua các ống dẫn dầu đến các xy lanh bánh xe, thực hiện quá trình phanh hiệu quả.
Khi nhả phanh, người lái bỏ chân khỏi bàn đạp phanh, khiến Piston xy lanh chính trở lại vị trí không làm việc Dầu từ các xy lanh bánh xe theo đường ống hồi về xy lanh chính vào buồng chứa Đồng thời, tại các bánh xe, lò xo hồi vị kéo hai guốc phanh tách khỏi trống phanh, kết thúc quá trình phanh.
Hệ thống dẫn động hai dòng, như mô tả trong hình, cho phép tách dòng tại xilanh chính Bàn đạp tác động vào xilanh chính với hai buồng nối tiếp, tạo ra hai dòng chất lỏng cung cấp tới bánh xe Nếu một dòng bị hở, dòng còn lại vẫn đảm bảo khả năng phanh cho xe.
Hình 1.24: Dẫn động hai dòng
Dẫn động điều khiển phanh chân bằng khí nén
Dẫn động phanh khí nén cơ bản bao gồm các thành phần chính như nguồn cung cấp khí nén, van phân phối khí, bầu phanh và đường ống dẫn khí Chất lượng khí nén ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và độ tin cậy
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 được sử dụng để điều khiển van phân phối, và lực tác dụng lên cơ cấu phanh được tạo ra bởi áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh Tuy nhiên, hệ thống này có cấu tạo đơn giản, dễ dàng lắp ráp nhưng lại có độ an toàn thấp và độ tin cậy không cao Ngoài ra, độ nhạy của hệ thống không cao, dẫn đến thời gian chậm tác dụng lớn Do đó, các cụm chi tiết của hệ thống này khá nhiều, kích thước và trọng lượng lớn, thường được sử dụng trên xe tải.
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 nhấn bàn đạp phanh, van tổng 6 sẽ mở, cho phép khí nén áp suất cao từ bình khí nén đi vào các ống dẫn đến bầu phanh 5 Áp suất này tác động lên màng bầu phanh 5, làm đẩy cần đẩy xoay cam của cơ cấu phanh, từ đó ép má phanh vào trống phanh Bộ điều chỉnh áp suất 2 giữ áp suất của hệ thống trong giới hạn an toàn đã xác định.
Khi nhả bàn đạp phanh, tổng van phanh ngắt kết nối giữa bình chứa khí và đường ống dẫn, mở thông ống dẫn với khí quyển, cho phép khí nén từ các bầu phanh thoát ra, giúp guốc phanh tách khỏi trống phanh và kết thúc quá trình phanh Hệ thống dẫn động thủy lực chỉ phù hợp cho xe con và xe tải nhỏ, trong khi ô tô tải và ô tô buýt cần năng lượng điều khiển lớn hơn, do đó phải sử dụng dẫn động khí nén Trong hệ thống phanh bằng khí nén, lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu được dùng để cung cấp khí nén tới các bầu phanh bánh xe, nơi áp suất khí nén tác động lên guốc phanh để thực hiện quá trình phanh xe.
Dẫn động khí nén có những ưu điểm nổi bật như lực điều khiển nhẹ nhàng trên bàn đạp, áp suất trong đường ống không cao và khả năng dẫn động dài đến các cơ cấu phanh ở khoảng cách xa Tuy nhiên, nhược điểm của hệ thống này là độ nhạy kém, dẫn đến thời gian phản ứng chậm.
Dẫn động khí nén đang được cải tiến liên tục để tăng cường hiệu quả phanh, giảm thời gian phản hồi và nâng cao chất lượng động lực học của ô tô khi thực hiện phanh.
Dẫn động điều khiển phanh bằng khí nén kết hợp thủy lực
Hệ thống dẫn động trên ô tô tải và ô tô buýt trung bình, lớn thường kết hợp giữa thủy lực và khí nén để tận dụng ưu điểm của cả hai Dẫn động thủy lực có độ nhạy cao nhưng yêu cầu lực điều khiển lớn trên bàn đạp, trong khi dẫn động khí nén lại cần lực điều khiển nhỏ nhưng độ nhạy kém, với thời gian tác dụng chậm do khí bị nén Sự kết hợp này giúp tối ưu hóa hiệu suất và khả năng điều khiển của phương tiện.
Dẫn động khí nén đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển hệ thống dẫn động, trong khi dẫn động thuỷ lực thực hiện chức năng của bộ phận chấp hành Hệ thống khí nén bao gồm tổng van phanh 1, kết hợp với các cơ cấu tuỳ động kiểu pittông và xilanh 4.
Hệ thống phanh khí nén của rơmooc được kết nối qua đường ống 3 với ngăn dưới của tổng van 1 và ngăn trên của tổng van thông qua đường ống dẫn 2 Áp suất khí nén tác động lên các pittông trong hai xilanh, tạo ra lực đẩy cho các pittông của hệ thống thủy lực 4 và 6 Hệ thống thủy lực bao gồm hai đường dẫn dầu độc lập, với xilanh chính 4 nối với bốn xilanh công tác 8 qua các đường ống dẫn Các xilanh công tác này tác động lên guốc phanh 8 và 10 ở cầu giữa và trước, trong khi xilanh chính 6 tác động lên hai guốc phanh 12 thông qua xilanh công tác 11.
Hình 1.26 minh họa hệ thống dẫn động liên hợp với các thành phần chính như tổng phanh liên hợp, đường ống dẫn đến phanh rơmooc và ô tô kéo Hệ thống bao gồm các xy lanh và bình chứa dầu, cụ thể là xy lanh cho cầu trước, cầu giữa và cầu sau, cùng với guốc phanh cho cầu trước và cầu giữa.
Hệ thống phanh này mang lại độ nhạy cao, cho phép phanh đồng thời tất cả các bánh xe, giúp việc điều khiển trở nên nhẹ nhàng và dễ dàng Bên cạnh đó, nó còn đảm bảo khả năng tùy động và kiểm soát hiệu quả phanh rơmooc.
- Kích thước của hệ thống phanh liên hợp rất cồng kềnh và phức tạp, rất khó khăn khi bảo dưỡng và sửa chữa.
Khi hệ thống dẫn động khí nén bị hỏng, toàn bộ hệ thống phanh liên hợp sẽ ngừng hoạt động Do đó, việc chú ý đến phần dẫn động khí nén là cực kỳ quan trọng để đảm bảo hiệu suất và an toàn của hệ thống phanh.
- Khi sử dụng hệ thống phanh liên hợp thì giá thành rất cao và có nhiều cụm chi tiết đắt tiền [2].
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
2- Lò xo hồi vị 8- Bình chưa khí nén
6- Lò xo xilanh khí nén 11- Thanh dạng ống
Khi tác dụng lực lên bàn đạp phanh, ống 11 sẽ đẩy van 9 mở ra, cho phép khí nén từ bình chứa 8 đi vào khoang A và B, tạo lực đẩy cho piston 5 của xilanh lực Sự di chuyển của piston 5 sẽ tác động lên piston 7 của xilanh chính, khiến piston này di chuyển về phía phải và ép dầu trong xilanh chính Dầu có áp suất cao sẽ được truyền tới các xilanh làm việc của bánh xe Nếu người lái giữ nguyên vị trí đạp phanh, áp suất khí nén trong khoang A sẽ tăng lên, tác động lên piston.
Khi giá trị đạt đến một mức nhất định, lực đẩy của cánh tay đòn 3 sẽ cân bằng với áp lực từ piston 10, khiến piston này dịch chuyển sang trái và đóng van 9 Lúc này, đường nối với khí trời trong ống 10 vẫn chưa mở, dẫn đến mômen phanh giữ nguyên Khi người lái tiếp tục đạp phanh, ống 11 di chuyển về phía phải, mở van 9 và cho phép khí nén tác động lên piston 5, từ đó ép dầu tới các xilanh bánh xe.
Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo hồi vị giúp piston 10 và ống 11 trở về vị trí ban đầu, đóng van 9 Khi ống 11 không còn tì vào van 9, van này mở ra, cho phép khí trời vào, trong khi khí nén còn lại trong khoang A và B được xả ra ngoài qua ống.
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
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
7- Van không khí 14- Xilanh bánh xe
8- Van điều khiển 15- Đường ống nối
Quá trình phanh hiệu quả nhất khi lực phanh gần bằng lực bám, tức là mômen phanh cần tương ứng với mômen bám của bánh xe Quy luật cho thấy, khi cường độ phanh tăng, tải trọng thẳng đứng trên cầu trước tăng, trong khi tải trọng trên cầu sau 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 và phanh khí nén, áp suất có thể được phân bổ đều hoặc không đều giữa các bánh xe của cầu trước và cầu sau.
Một số hệ thống phanh sử dụng van phân phối hoặc xilanh chính hai dòng với áp suất khí nén và thủy lực cho các dòng khác nhau Mức độ thay đổi áp suất giữa các dòng phanh phụ thuộc vào lực bàn đạp, không phụ thuộc vào lực thẳng đứng trên cầu xe Mặc dù chất lượng phanh được cải thiện, nhưng hệ thống này chỉ phù hợp trong một số tình huống thực tế khi phanh trên đường.
Ngày nay, hệ thống phanh ô tô sử dụng van phân phối hoặc xilanh chính hai dòng, cung cấp áp suất đồng đều cho các dòng phanh Bộ điều hòa lực phanh, tự động điều chỉnh áp suất cho cầu sau, có nhiều dạng cấu trúc khác nhau.
Điều hòa lực phanh bằng van hạn chế áp suất hoạt động dựa trên sự thay đổi áp suất sau xilanh chính, được biết đến với tên gọi bộ điều hòa tĩnh.
Điều hòa lực phanh bằng van hạn chế áp suất hoạt động dựa trên sự thay đổi áp suất sau xilanh chính và tải trọng tác động lên các bánh xe của cầu Đây là một bộ điều hòa hai thông số, giúp tối ưu hóa hiệu suất phanh trong các tình huống khác nhau.
Bộ điều hòa tĩnh chỉ điều chỉnh áp lực dầu dựa trên áp suất sau xilanh chính, dẫn đến việc áp suất dầu không thay đổi khi tải trọng trên bánh xe sau biến động lớn Hiện nay, bộ điều hòa hai thông số được ưa chuộng hơn do khả năng làm việc hiệu quả hơn so với bộ điều hòa tĩnh.
Hình 1.31: Đường đặc tính của bộ điều hòa lực phanh hai thông số
Bộ điều hòa lực phanh có vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất phanh Hình ảnh minh họa cho thấy mối quan hệ giữa áp suất p trong xilanh bánh xe trước và sau khi không có bộ điều hòa là đường nét đứt, trong khi đường cong liền biểu thị mối quan hệ này ở điều kiện lý tưởng Đặc biệt, đường liền gãy khúc thể hiện mối quan hệ khi có bộ điều hòa, cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong chất lượng phanh khi áp suất gần đạt đến mức lý tưởng.
Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS
Trong quá trình phanh, mômen phanh có vai trò ngăn cản chuyển động quay của bánh xe, tuy nhiên, mômen này lại phụ thuộc vào điều kiện bám giữa bánh xe và mặt đường, cụ thể là độ trượt của bánh xe trên bề mặt.
Hình 1.32: Bộ chống hãm cứng bánh xe
Khi phanh xe đang chuyển động, nếu bánh xe bị bó cứng hoàn toàn, độ trượt giữa bánh xe và mặt đường đạt 100%, dẫn đến lực dọc F và lực ngang Y giảm xuống rất thấp, làm giảm hiệu quả phanh và khả năng ổn định của ô tô Do đó, sự lăn của bánh xe khi phanh cần được tối ưu hóa giữa lực phanh và độ trượt bánh xe Theo đồ thị, khi độ trượt nằm trong khoảng 15 ÷ 30%, cả lực dọc F và lực ngang Y đều có thể đạt giá trị lớn Tuy nhiên, khi độ trượt vượt quá 50%, cả hai lực này bắt đầu suy giảm mạnh Để cải thiện chất lượng phanh, ô tô được trang bị các hệ thống điện tử điều khiển quay của bánh xe, đảm bảo mômen phanh được điều chỉnh để giữ độ trượt trong giới hạn an toàn.
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 yêu cầu
Hệ thống phanh ABS trong ô tô sử dụng công nghệ tự động điều chỉnh áp suất dầu phanh, giúp tối ưu hóa hiệu quả điều khiển phanh bằng cách cung cấp áp suất phù hợp cho các xilanh bánh xe theo chế độ lăn của bánh Cấu trúc của các cụm bố trí trên xe và sơ đồ hệ thống phanh ABS thủy lực cơ bản được minh họa trong hình dưới đây.
Hình 1.33: Thành phần cơ bản của bộ ABS
Hệ thống phanh có ABS không chỉ bao gồm các cụm của hệ thống phanh thủy lực thông thường, mà còn được trang bị thêm các cảm biến tốc độ bánh xe, bộ điều khiển trung tâm ECU-ABS và các van điều chỉnh áp suất được 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 chuyển thành tín hiệu điện gửi đến bộ ECU-ABS.
Bộ điều khiển trung tâm ECU-ABS có chức năng theo dõi sự thay đổi tốc độ góc quay của bánh xe trong quá trình phanh Nó xác định tốc độ góc của ô tô và gia tốc góc của bánh xe, từ đó cung cấp tín hiệu điều khiển đến các van điều chỉnh áp suất trong hệ thống thủy lực.
+ Cụm van điều chỉnh (block thủy lực) hoạt động theo tín hiệu điều khiển từ ECU, 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 có lực tác dụng lên bàn đạp phanh, cảm biến tốc độ vẫn liên tục đo tốc độ bánh xe và truyền thông tin về khối điều khiển ECU trong suốt quá trình hoạt động của xe Trong trường hợp phanh thường, hệ thống ABS sẽ không hoạt động.
Hình 1.34: Khi phanh bình thường
Khi người lái xe đạp phanh mà lực phanh chưa đủ lớn để gây trượt bánh xe, dầu phanh với áp suất cao sẽ di chuyển từ tổng phanh đến lỗ nạp mở của van nạp, đi vào và ra mà không bị cản trở bởi bộ chấp hành ABS Dầu phanh sẽ đến các xilanh bánh xe giống như hoạt động của phanh thông thường không có ABS.
Khi phanh, các xilanh bánh xe sẽ ép các má phanh vào đĩa phanh, tạo ra lực ma sát giúp giảm tốc độ của bánh xe và xe Trong trạng thái này, bộ điều khiển ECU không gửi tín hiệu đến bộ chấp hành ABS, dù cảm biến tốc độ vẫn hoạt động và gửi tín hiệu đến ECU Khi phanh khẩn cấp, hệ thống ABS sẽ hoạt động để tối ưu hóa hiệu suất phanh.
Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh đủ lớn sẽ gây nên hiện tượng trượt
Khi hệ số trượt vượt quá giới hạn quy định (10-30%) thì ABS sẽ bắt đầu làm việc và chế độ làm việc của ABS gồm các giai đoạn sau:
Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất:
Khi cảm biến tốc độ phát hiện sự giảm nhanh tốc độ của bánh xe, bộ điều khiển ECU sẽ xác định bánh xe nào đang bị trượt vượt quá giới hạn cho phép.
Bộ điều khiển ECU gửi tín hiệu đến bộ chấp hành, kích hoạt các rơle điện từ của van nạp để đóng van nạp lại Điều này cắt đứt đường thông giữa xilanh chính và xilanh bánh xe, giúp duy trì áp suất trong xilanh bánh xe ổn định ngay cả khi người lái tiếp tục tăng lực đạp.
Hình 1.35: Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất
1- Tổng phanh 2- Ống dẫn dầu 3- Van điện 4- Cuộn dây
5- Van điện 6- Bơm dầu 7- Van điện 8- Bình chứa dầu
9- Cơ cấu phanh 10- Cảm biến tốc độ 11- Roto cảm biến 12- Nguồn điện 13- Van nạp 14- Van xả 15- Khối ECU
Giai đoạn giảm áp suất:
Hình 1.36: Giai đoạn giảm áp
1- Tổng phanh 2- Ống dẫn dầu 3- Van điện 4- Cuộn dây
5- Van điện 6- Bơm dầu 7- Van điện 8- Bình chứa dầu
9-Cơ cấu phanh 10-Cảm biến tốc độ 11-Roto cảm biến 12- Nguồn điện 13-Van nạp 14-Van 15-Khối ECU
Khi bộ điều khiển nhận thấy bánh xe vẫn có khả năng bị hãm cứng dù đã đóng van nạp, nó sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến rơle van điện từ của van xả để mở van này Việc mở van xả cho phép chất lỏng từ xilanh bánh xe chảy vào bộ tích năng và thoát về vùng có áp suất thấp của hệ thống, từ đó giảm bớt áp suất trong hệ thống.
Giai đoạn tăng áp suất:
Khi tốc độ bánh xe tăng do áp suất dòng phanh giảm, cần tăng áp suất trong xilanh để tạo lực phanh lớn hơn ECU ngắt dòng điện cung cấp cho cuộn dây của các van điện từ, khiến van nạp mở ra và van xả đóng lại, từ đó giúp giảm tốc độ bánh xe.
Hình 1.37: Giai đoạn tăng áp 1- Tổng phanh 2- Ống dẫn dầu 3- Van điện 4- Cuộn dây
5- Van điện 6- Bơm dầu 7- Van điện 8- Bình chứa dầu
9- Cơ cấu phanh 10- Cảm biến tốc độ 11- Roto cảm biến 12- Nguồn điện 13- Van nạp 14- Van xả 15- Khối ECU
Chu trình giữ áp, giảm áp và tăng áp được lặp đi lặp lại liên tục, giúp xe duy trì trạng thái phanh ở giới hạn trượt cục bộ tối ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn.
Hệ thống phanh đóng vai trò quan trọng trong việc tạo cảm giác an toàn và thoải mái cho người lái và người sử dụng xe Hiện nay, hệ thống phanh đang được chú trọng phát triển để đáp ứng nhu cầu của người dùng trên mọi loại xe và mọi cung đường Các công nghệ phanh phổ biến như phanh đĩa, phanh tang trống và công nghệ ABS không ngừng được cải tiến, kết hợp với các công nghệ mới, nhằm nâng cao hiệu suất và độ an toàn của hệ thống phanh.
HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC TRÊN XE TOYOTA COROLLA
Giới thiệu về xe Toyota Corolla
Cuối năm 2006, Toyota đã chính thức giới thiệu thế hệ thứ mười của mẫu xe Corolla trên toàn cầu, với tên gọi Corolla Altis tại thị trường Đông Nam Á và một số quốc gia Châu Á khác Thế hệ này vẫn duy trì các lựa chọn về thân xe gồm sedan 4 cửa, hatchback 5 cửa và wagon 5 cửa trên một hệ khung gầm với chiều dài cơ sở là 2,600mm Toyota cũng cung cấp danh sách 10 mẫu động cơ đa dạng cho các thị trường, bao gồm động cơ xăng 1.3L, 1.4L, 1.5L, 1.6L, 1.8L và 2.0L, cũng như động cơ diesel 1.4L, giúp mẫu xe chiến lược này tương thích tốt hơn với nhu cầu của từng thị trường.
Hệ truyền động của xe cung cấp nhiều tùy chọn, bao gồm hộp số tay 6 cấp, 5 cấp; hộp số tự động 4 cấp và 5 cấp; cùng với hộp số tự động biến thiên liên tục 7 cấp (CVT-i) Ngoài ra, người dùng có thể lựa chọn giữa hai hệ dẫn động: dẫn động cầu trước và dẫn động hai cầu.
2.1.2 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Corolla Động cơ 1.4 (86Hp)
Kiểu 4 xi lanh thẳng hàng
Dung tích xi lanh (cm3) 1332 cm3
Công suất cực đại 86 Hp@5400 rpm
Momen xoắn cực đại (Nm) 120 Nm @ 4200 rpm. Đường kính x hành trình piston (mm) 74 mm
Kiểu dẫn động Cơ khí
Hệ thống nạp nhiên liệu EFI: Phun nhiên liệu điện tử
Chiều dài cơ sở (mm) 2700
Chiều rộng cơ sở trước/sau (mm) 1500 / 1530
Khoảng sáng gầm xe (mm) 170
Phân bố trọng lượng cầu trước và cầu sau (N)
Bán kính quay vòng tối thiểu 5,8 m
Dung tích bình nhiên liệu (lít) 50
Phanh - Giảm sóc - Lốp xe
Phanh sau Phanh tang trống
Giảm sóc trước Độc lập / Lò xo
Giảm sóc sau Tay đòn kép / Lò xo
Vành mâm xe La răng đúc
2.1.3 Bố trí hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla
Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla
Sơ đồ hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla
2.2.1 Nguyên lý hoạt động của dẫn động thuỷ lực:
Khi không phanh: Lò xo hồi vị kéo về vị trí nhả phanh, dầu áp suất thấp nằm chờ trên đường ống.
Khi người lái nhấn bàn đạp phanh, lực tác động sẽ qua thanh đẩy đến pittông trong xilanh chính, tạo áp suất cao (khoảng 5 đến 8 MPa) để đẩy dầu qua các đường ống dẫn Chất lỏng áp suất cao này sẽ tác động lên các pittông tại xilanh bánh xe ở cầu trước và cầu sau, khiến các pittông ép má phanh sát vào đĩa phanh, thực hiện quá trình phanh hiệu quả.
Khi người lái ngừng đạp phanh, áp suất dầu trong hệ thống giảm và dầu được hồi về bình chứa Dưới tác động của lò xo, piston bánh xe sẽ được kéo ra, làm cho má phanh tách khỏi đĩa phanh.
Dẫn động phanh thuỷ lực hoạt động dựa trên quy luật thuỷ tĩnh, với áp suất trong hệ thống được truyền đồng đều đến các xi lanh phanh bánh xe Khi lực tác dụng lên bàn đạp phanh tăng lên, áp suất trong hệ thống và lực đẩy lên má phanh cũng tăng theo Điều này đảm bảo sự hoạt động đồng thời của cơ cấu phanh đĩa và duy trì tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bàn đạp và lực đẩy lên má phanh, từ đó nâng cao hiệu quả phanh.
Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo tổng thể cơ cấu phanh và dẫn động phanh
2.2.3 Ưu nhược điểm Ưu điểm: Ngoài ưu điểm của dẫn động phanh một dòng, dẫn động phanh thủy lực hai dòng có trợ lực chân không còn có những ưu điểm sau:
-Nếu bị hỏng hay rò rỉ dầu ở một dòng nào đó vẫn phanh được ở cầu xe của dòng còn lại;
- Dẫn động thủy lực hai dòng có trợ lực giúp người lái giảm sức lao động khi đạp phanh;
Nếu đường dẫn động cầu trước bị hỏng, xe có thể quay ngang khi phanh Ngược lại, nếu đường dầu dẫn động cầu sau gặp sự cố, xe sẽ mất ổn định khi phanh gấp.
-Kết cấu phức tạp hơn so với dẫn động thủy lực một dòng [2].
Cơ cấu phanh
Trên xe TOYOTA COROLLA cơ cấu phanh được sử dụng cho cầu trước là phanh đĩa và cầu sau là phanh tang trống
- Sử dụng cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động
Hình 2.3: Cơ cấu phanh đĩa
- Đĩa phanh được chế tạo bằng gang cầu, bề mặt làm việc được mài phẳng, không được có vết xước.
Dạng đĩa không phẳng giúp giảm ma sát do bề mặt ma sát được đặt xa ổ lăn của moay ơ bánh xe, từ đó hạn chế việc làm nóng ổ lăn và tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí xi lanh công tác.
Dạng đĩa không phẳng có tạo các lỗ hướng kính vì ngoài các ưu điểm của đĩa không phẳng ra thì đĩa phanh được làm mát tốt hơn.
Má phanh của cơ cấu phanh đĩa có dạng tấm phẳng hình chữ nhật, được cấu tạo từ một xương phanh bằng thép dày 2 đến 3 mm và một tấm má phanh bằng vật liệu ma sát Má phanh và xương đĩa được liên kết bằng keo đặc biệt, trong khi pittong làm việc không tác động trực tiếp lên xương đĩa mà thông qua một tấm lót Việc sử dụng cơ cấu phanh đĩa mang lại nhiều ưu điểm vượt trội.
- Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh đặc biệt dễ dàng.
- Công nghệ chế tạo ít gặp khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành trong sản xuất.
Cơ cấu phanh đĩa mang lại mômen phanh ổn định hơn so với phanh tang trống khi hệ số ma sát thay đổi, giúp các bánh xe phanh hoạt động ổn định, đặc biệt là ở tốc độ cao.
Khối lượng nhẹ của các chi tiết nhỏ và kết cấu gọn gàng giúp giảm tổng khối lượng không treo, từ đó nâng cao tính êm dịu và cải thiện khả năng bám đường của xe.
- Khả năng thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài là dễ dàng.
Thoát nước tốt là yếu tố quan trọng giúp cải thiện hiệu suất phanh, vì nước bám vào đĩa phanh sẽ được loại bỏ nhanh chóng nhờ lực ly tâm, từ đó khôi phục tính năng phanh trong thời gian ngắn.
- Không cần điều chỉnh phanh.
Nhược điểm của việc sử dụng cơ cấu phanh đĩa:
Phanh đĩa có nhược điểm là khó tránh bụi bẩn và đất cát do thiết kế không kín, khiến bụi có thể lọt vào khe hở giữa má phanh và đĩa phanh Khi ô tô di chuyển qua vùng lầy lội, bụi bẩn sẽ làm giảm ma sát giữa các bộ phận này, dẫn đến hiệu suất phanh kém.
- Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn Phanh đĩa có tiếng kêu rít do sự tiếp xúc giữa đĩa phanh và má phanh.
Hình 2.4: Cấu tạo phanh trước 1-Đĩa phanh 2- Giá đỡ 3- Vành bánh xe 4- Piston
5- Má phanh 6-Bulong M121 7- Phớt làm kín 8- Moay ơ bánh xe
9-Bulong M32 10- Chốt trẻ 11- Vòng đệm 12- Giá đỡ bánh xe
13- Ôe bi đỡ chặn 14- Trục 15- Vòng chặn dầu 16- Xương má phanh 17- Phớt dầu 18- Vành chăn bụi 19- Đệm cao su 20- Bulong giá trượt 21- Nắp chắn bụi 22- Ống trượt
Khi người lái đạp phanh, dầu được đẩy từ xylanh chính đến bộ trợ lực và các xylanh bánh xe, tạo ra lực phanh Một phần dầu đi qua ống dẫn để mở van không khí trong bộ trợ lực, tạo ra chênh áp, giúp đẩy màng bộ trợ lực tác động lên piston trong xylanh thủy lực, tăng cường lực phanh Lực từ bàn đạp kết hợp với lực trợ lực sẽ ép dầu qua các ống dẫn đến xylanh an toàn và các xylanh bánh xe, nơi dầu áp lực cao ép má phanh vào đĩa phanh để thực hiện quá trình phanh Khi nhả phanh, các chi tiết trở về vị trí ban đầu nhờ bộ đàn hồi và độ đảo chiều của đĩa, đồng thời má phanh luôn giữ một khe hở nhỏ với mặt đĩa để tự động điều chỉnh khe hở.
Hình 2.5: Cơ cấu phanh tang trống Ưu điểm của phanh tang trống
Phanh tang trống có khả năng tạo ra lực phanh mạnh mẽ hơn so với phanh đĩa có cùng đường kính Hơn nữa, phanh tang trống giúp ngăn chặn tình trạng trượt và lết nguy hiểm cho người điều khiển phương tiện, điều này thường xảy ra với phanh đĩa khi thực hiện phanh gấp.
Thiết kế dạng hộp nguyên khối giúp bảo vệ các thành phần bên trong khỏi sự tác động từ môi trường như bùn đất, nước, bụi bẩn…
Chiều dày guốc phanh dày hơn chiều dày của má phanh đĩa, vì vậy người dùng sẽ ít tốn chi phí bảo dưỡng.
Chi phí sản xuất thấp và có thể tái sản xuất
Nhược điểm của phanh tang trống
Thiết kế hộp kín dẫn đến khả năng tản nhiệt kém, làm nhiệt độ phanh tăng nhanh chóng, từ đó có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các thành phần bên trong tang trống.
Do thời gian giảm tốc chậm nên trong trường hợp người dùng phanh gấp hoặc đổ đèo, loại phanh này hoạt động kém hơn phanh đĩa.
Trọng lượng phanh nặng hơn so với phanh đĩa, có thể gây ảnh hưởng đến tải trọng xe [2].
Cấu tạo của phanh sau bao gồm nhiều thành phần quan trọng như đĩa phanh, guốc phanh, và piston, cùng với các bộ phận hỗ trợ khác như mâm phanh, chốt, và lò xo hồi guốc phanh Các bộ phận như nắp cao su chắn bụi và phớt chắn dầu giúp bảo vệ hệ thống khỏi bụi bẩn và dầu, trong khi xylanh và bulong bắt xylanh đảm bảo sự kết nối chắc chắn Đòn kéo phanh tay và cáp kéo phanh tay là những yếu tố cần thiết để điều khiển phanh một cách hiệu quả.
21- Chốt phanh 22- Bạc lệch tâm 23- Bulong chốt phanh
Tang trống phanh là một bộ phận quan trọng trên ô tô, luôn quay cùng với bánh xe và chịu lực ép từ các guốc phanh Để đảm bảo hiệu suất, tang trống cần có bề mặt ma sát cao, độ bền tốt, ít biến dạng và khả năng truyền nhiệt hiệu quả Thông thường, tang trống được chế tạo từ gang hoặc hợp kim nhôm với ống lót bằng gang, với chiều dày lớn và bề mặt bên trong hình trụ tròn xoay bóng bẩy Nó được kết nối chắc chắn với moay ơ thông qua các bu lông hoặc vít định vị đồng tâm với trục quay bánh xe.
* Guốc phanh và má phanh
Guốc phanh và má phanh được liên kết thông qua phương pháp dán hoặc tán Má phanh được sản xuất từ vật liệu chịu mài mòn với hệ số ma sát ổn định, có thể đạt đến 0,4 khi tiếp xúc với gang, ngay cả khi nhiệt độ biến động Guốc phanh đúc được thiết kế cho hệ thống phanh của ô tô tải vừa và lớn, thường có tiết diện dạng chữ T, trong khi các guốc phanh yêu cầu độ cứng vững cao sẽ có tiết diện chữ П.
Guốc phanh dạng hàn, được chế tạo từ các lá thép dày từ 3 ÷ 5 mm, có cấu trúc bề mặt cong tròn và xương tăng cứng, chủ yếu được sử dụng cho ô tô con Trên ô tô tải, guốc phanh liên kết với má phanh bằng đinh tán hợp kim nhôm mềm, cần đảm bảo đinh tán nằm sâu cách xa bề mặt ma sát của má phanh để tránh cọ sát khi má phanh bị mòn Đối với ô tô con, má phanh được dán chặt với guốc phanh bằng chất keo dính đặc biệt, giúp tăng cường độ bám chắc khi chịu lực.
Hình 2.8: Guốc phanh a) Xi lanh kép đối xứng, b) Xi lanh đơn, c) Xi lanh kép dạng bậc
Nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục bao gồm ba trạng thái: không phanh, phanh và nhả phanh Trong trạng thái không phanh, nhờ vào lò xo hồi vị, má phanh và tang trống tạo ra khe hở nhỏ từ 0,3 đến 0,4 mm, giúp tách biệt phần quay và phần cố định của cơ cấu phanh, cho phép các bánh xe quay một cách trơn tru.
Khi phanh, áp suất dầu được đưa đến xilanh bánh xe, và khi áp lực này vượt qua lực kéo của lò xo hồi vị, các guốc phanh sẽ được đẩy ra hai bên Quá trình này khiến guốc phanh quay quanh chốt phanh, ép má phanh vào trống phanh, tạo ra ma sát giữa tang trống và guốc phanh Kết quả là tốc độ tang trống giảm dần, hình thành quá trình phanh ô tô trên đường.
Trợ lực chân không
Cấu tạo của bộ cường hoá chân không trên xe Toyota Corolla được thể hiện trên hình
Hình 2.14: Bộ cường hoá chân không
1 Thân xi lanh, 2 Loxo Piston thứ cấp, 3 Vành tựa loxo, 4 phớt, 5 Chốt hạn chế, 6 Piston thứ cấp, 7 Phớt thân van, 8 loxo, 9 Vành tựa loxo, 10 Phớt, 11. Piston sơ cấp, 12 Phanh hám, 13 Vành tựa loxo, 14 Loxo màng trợ lực, 15. Thân trước trợ lực, 16 Màng trợ lực , 17.Địa đỡ màng , 18 Thân sau trợ lực 19.Tấm thép van hãm, 20 Bulông M12, 21.Phớt thân trợ lực, 22.Vành đỡ loxo, 23 Loxo hồi van khí, 24.Võ bọc, 25.Lọc khí, 26.Cần đẩy, 27.Van điều khiển,
28, Loxovan điều khiển, 29, Van khí, 30, Đĩa phản lực, 31.Van chân không,
32.Thanh đẩy trợ lực, 33.ống dẫn khí, 34.ống nối, 35.Phớt thân, 36.ống dẫn dầu, 37.Cửa bù, 38.Cửa hồi dầu.
Trong trạng thái không đạp phanh, van khí 29 được kéo sang phải bởi lò xo hồi van khí 23, trong khi van điều khiển 27 bị đẩy sang trái bởi lò xo van điều khiển 28, khiến van khí 29 tiếp xúc với van điều khiển 27 Hệ quả là khí bên ngoài bị chặn lại sau khi đi qua lọc khí 25 và không thể vào buồng áp suất thay đổi B Đồng thời, van chân không 31 tách ra khỏi van điều khiển 27, tạo thông giữa cửa K và E, duy trì độ chân không trong buồng áp suất không đổi.
A, nên cũng có độ chân không trong buồng áp suất thay đổi B Kết quả là pittông trợ lực bị đẩy sang phải bởi lò xo màng.
Khi đạp phanh, cần điều khiển van để đẩy van khí 29 dịch chuyển sang trái Van điều khiển 27 bị ép vào van khí 29 bởi lò xo van điều khiển 28, dẫn đến việc van này cũng dịch chuyển sang trái cho đến khi tiếp xúc với van chân không 31 Kết quả là, đường thông giữa cửa K và E sẽ bị bịt kín.
Khi van khí 29 di chuyển sang trái, nó tách khỏi van điều 27, cho phép không khí từ ngoài qua lọc khí 25 vào buồng áp suất thay đổi B qua cửa E Sự chênh lệch áp suất giữa buồng B và buồng A làm pittông 11 dịch chuyển sang trái, tăng lực đẩy của cần trợ lực vào pittông 11 của xi lanh chính Trong trạng thái giữ chân phanh, khi đạp phanh và giữ bàn đạp ở vị trí nào đó, cần điều khiển van và van khí 29 sẽ dừng lại, nhưng pittông 11 vẫn tiếp tục dịch chuyển do chênh lệch áp suất Van điều khiển 27 vẫn tiếp xúc với van chân không 31 nhờ lò xo van điều khiển 28, nhưng di chuyển cùng pittông 11 Khi van điều khiển 27 dịch sang trái và tiếp xúc với van khí 29, không khí bị ngăn không cho vào buồng áp suất thay đổi B, do đó pittông không dịch chuyển nữa và lực phanh hiện tại được giữ nguyên.
Khi nhả phanh, cần điều khiển van khí 29 di chuyển sang phải nhờ lò xo hồi và phản lực từ xi lanh phanh chính Điều này khiến van khí 29 tiếp xúc với van điều khiển 27, đóng đường thông giữa khí trời và buồng áp suất B Đồng thời, van khí nén lò xo van điều khiển, làm cho van điều khiển tách ra khỏi van chân không, mở cửa thông.
K và E cho phép không khí di chuyển từ buồng áp suất thay đổi sang buồng áp suất không đổi, giúp triệt tiêu sự chênh lệch áp suất giữa hai buồng Khi không có chân không, nếu bộ cường hoá bị hỏng, sẽ không có sự chênh lệch áp suất, dẫn đến trạng thái không hoạt động của trợ lực phanh, và pittông sẽ bị đẩy sang phải bởi lò xo màng.
Khi đạp phanh, cần điều khiển van nị sang trái và đẩy vào van khí, đĩa phản lực và cần đẩy trợ lực Lực từ bàn đạp phanh sẽ được truyền đến pittông xi lanh chính để tạo ra lực phanh Đồng thời, van khí đẩy vào tấm chặn, giúp pittông thắng được sức cản của lò xo màng để dịch chuyển sang trái Điều này cho thấy phanh vẫn hoạt động ngay cả khi không có chân không tác dụng lên trợ lực phanh, tuy nhiên, chân phanh sẽ cảm thấy nặng do trợ lực phanh không hoạt động.
-Nếu bị hỏng hay rò rỉ dầu ở một dòng nào đó vẫn phanh được ở cầu xe của dòng còn lại;
- Dẫn động thủy lực hai dòng có trợ lực giúp người lái giảm sức lao động khi đạp phanh;
Nếu đường dẫn động cầu trước bị hỏng, xe có thể bị quay ngang khi phanh Trong khi đó, nếu đường dầu dẫn động cầu sau gặp sự cố, xe sẽ mất tính ổn định khi phanh gấp.
-Kết cấu phức tạp hơn so với dẫn động thủy lực một dòng [2].
Hệ thống phanh của Toyota Corolla được thiết kế tối giản, mang lại cảm giác an toàn và thoải mái cho người sử dụng khi di chuyển qua các chướng ngại vật.
Hiểu được nguyên lí hoạt động hệ thống phanh và các cụm chi tiết trong hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla.
Hệ thống phanh đĩa trước kết hợp với phanh tang trống giúp giảm thiểu hiện tượng dê lết khi phanh khẩn cấp Việc bảo dưỡng và thay thế cũng trở nên dễ dàng và tiết kiệm chi phí cho người tiêu dùng.
BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH TRÊN
Bảo dưỡng sửa chữa xylanh phanh chính
3.1.1 Các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục Bảng 3.1 Các nguyên nhân hư hỏng và khắc phục xylanh chính
Hiện tượng Nguyên nhân Khắc Phục
Tiếp xúc cupben và thành xylanh không tốt.
-Hành trình tự do của bàn đạp bằng “0”:
*Cần đẩy xylanh chính chỉnh không đúng.
-Áp suất dư trong mạch dầu quá lớn:
*Van một chiều cửa ra của xylanh chính hỏng.
-Áp suất dầu sinh ra khi cửa bù bị đóng bởi cupben piston Nếu cửa bù tắt Bó phanh.
- Sửa, thay xylanh phanh chính.
- Chỉnh hành trình tự do bàn đạp.
3.1.2 Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng
Mục tiêu của bài viết là trình bày các quy trình tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng xylanh phanh chính, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đảm bảo an toàn lao động trong quá trình thực hiện.
TT Nội dung công việc Dụng cụ Yêu cầu kỹ thuật
1 Tháo giắc nối công tắc mức báo dầu Cle
2 Hút dầu ra bằng xylanh Cle Không để dầu dính lên các bề mặt sơn
3 Tháo kẹp cáp bướm ga Cle
4 Tháo các ống dẫn dầu Cle Không biến dạng ống dẫn dầu
TT Nội dung công việc Minh họa Dụng cụ Yêu cầu kỹ thuật
1 Tháo bình chứa Tuốc vít Không rách vòng đệm
2 Tháo 2 vòng đệm Tuốc vít
3 Kẹp xylanh lên êtô Vững chắc
4 Tháo bulong hãm piston Cle Nén piston vào trong khi tháo
5 Dùng tuốc vít đẩy các piston vào đến tận cùng và tháo bulong hãm và đệm ra.
Bọc đầu tuốc vít trước khi dùng.
6 Tháo 2 piston và các lò xo Đẩy piston bằng tuốc vít và tháo phe
Tháo piston và lò xo ra bằng tay, kéo thẳng ra không được nghiêng
Lưu ý rằng việc kéo ra và lắp vào xylanh một cách nghiêng có thể gây hỏng mặt trong của xylanh Để tránh hư hại, hãy đặt giẻ lên hai miếng gỗ trên êtô và nhẹ nhàng cầm xylanh đóng xuống cho đến khi hoàn tất.
Không làm hỏng các chi tiết như cuppen ở các piston. piston số 2 rời ra
Lưu ý: Bôi dầu phanh lên các cuppen Sau khi lắp, đổ dầu phanh vào bình chứa, xả khí trong hệ thống.
Kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng:
Khe hở piston sơ cấp và thứ cấp với thân xylanh là 0,03- 0,089 mm, giới hạn 0,2 mm, lớn hơn giới hạn thì thay mới.
Lò xo sơ cấp: chiều dài tự do 54 mm, lớn hơn giới hạn thì thay mới.
Lò xo thứ cấp: chiều dài tự do 70,3 mm, lớn hơn giới hạn thì thay mới.
Phớt chắn dầu biến dạng hoặc rách: thay mới.
Lưu ý: Thổi sạch các chi tiết tháo bằng khí nén
1.Kiểm tra mặt trong của xylanh xem có bị gỉ hay xướt không
2.Kiểm tra xylanh có bị mòn hay hỏng không
Bảo dưỡng – sửa chữa hệ thống phanh tang trống
3.2.1 Các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục.[9] Bảng 3.2 Các hư hỏng của hệ thống phanh dầu dùng cơ cấu phanh tang trống
Nguyên nhân Cách khắc phục
1 Bàn đạp phanh chạm sàn xe khi phanh nhưng không hiệu quả a Cần đẩy pít tông xi lanh chính bị cong Thay cần đẩy mới b Điều chỉnh sai các thanh nối hoặc khe hở má phanh Kiểm tra điều chỉnh lại c Thiếu dầu hoặc lọt khí vào hệ thống phanh Bổ sung dầu phanh và xả khí hệ thống d Xi lanh chính hỏng Thay mới e Má phanh mòn quá giới hạn Thay mới
2 Má phanh ở một bánh xe bị kẹt với tang trống sau khi nhả phanh a Điều chỉnh sai khe hở má phanh Điều chỉnh lại b Đường dầu phanh bị tắc, dầu không hồi về được sau khi phanh Thông lại hoặc thay mới đường ống c Xi lanh con ở cơ cấu phanh bánh xe đó bị hỏng, pít tông kẹt Sửa chữa hoặc thay mới a Điều chỉnh các cần dẫn động sai, hành trình tự do bàn đạp phanh không có Điều chỉnh lại
3 Má phanh ở tất cả các bánh xe bị kẹt với tang trống sau khi nhả phanh b Xi lanh chính bị hỏng, pít tông kẹt, cupen cao su nở làm dầu không hồi về được
Sửa chữa hoặc thay mới c Dầu phanh có tạp chất khoáng, bẩn làm cupen xi lanh hỏng
Thay chi tiết hỏng, tẩy rửa hệ thống, nạp dầu mới và xả khí
4 Xe bị lệch sang một bên khi phanh a Má phanh bánh xe một bên bị dính dầu Kiểm tra làm sạch má phanh, thay pít tông xi lanh con nếu chảy dầu b Khe hở má phanh – tang trống của các bánh xe chỉnh không đều Điều chỉnh lại c Đường dầu tới một bánh xe bị tắc Kiểm tra, thông hoặc thay đường dầu mới d Xi lanh con của một bánh xe bị hỏng Sửa chữa hoặt thay mới e Sự tiếp xúc không tốt giữa má phanh và tăng trống ở một số bánh xe
Rà lại má phanh hoặc thay má phanh mới cho khít
5 Bàn đạp phanh nhẹ a Thiếu dầu hoặc có khí trong hệ thống dầu Bổ sung dầu và xả khí b Điều chỉnh má phanh không đúng, khe hở quá lớn Điều chỉnh lại c Xi lanh chính bị hỏng Sửa chữa hoặc thay mới
6 Phanh ăn kém, phải đạp mạnh bàn đạp phanh a Má phanh và mặt tang trống bị cháy, trơ, chai cứng Rà lại hoặc thay má phanh và tiện láng lại bề mặt hoặc thay tang trống mới b Chỉnh má phanh không đúng, độ tiếp xúc không tốt Kiểm tra điều chỉnh lại c Hệ thống trợ lực không hoạt động Kiểm tra sửa chữa d Các xi lanh con bị kẹt Sửa chữa hoặc thay mới
7 Có tiếng kêu khi phanh a Má phanh mòn trơ đinh tán Thay má phanh mới b Đinh tán má phanh lỏng Thay má phanh mới c Mâm phanh lỏng Kiểm tra xiết chặt lại
Rò rỉ dầu ở xi lanh chính, xi lanh con hoặc ở các đầu nối ống
Kiểm tra thay chi tiết hỏng, xiết chặt các đầu nối rồi bổ sung dầu, xả khí
9 Đèn báo mất áp suất dầu sáng
Một trong hai mạch dầu trước và sau bị vỡ làm tụt áp Kiểm tra sửa chữa
3.2.2 Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng.
Minh họa Dụng cụ Yêu cầu kỹ thuật
Lưu ý: Nếu khó tháo trống phanh thì.
- Tháo nút lỗ ra khỏi đĩa phía sau
- Lồng tô vít qua lỗ ở đĩa phía sau và đẩy cần điều chỉnh tự động tách khỏi bộ điều chỉnh.
Tháo guốc phanh phía sau
-Tháo lò xo hồi vị
-Tháo lò xo giữ, cuppen và chốt
- Tháo lò xo nối ra khỏi guốc phía sau và tháo guốc phía sau
- Tháo lò xo giữ, cuppen và chốt
- Tháo lò xo hồi ra khỏi guốc phanh trước
- Tháo lò xo cần điều chỉnh và bộ điều chỉnh
- Dùng tô vít tháo đệm, tháo cần điều chỉnh điều chỉnh tự động, cần phanh tay
- Tháo cần guốc phanh tay
Quy trình lắp: Quy trình lắp thực hiện ngược quy trình tháo
Kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng cơ cấu phanh: [9]
TT Nội dung công việc
1 Kiểm tra mòn, gỉ và hư hỏng các chi tiết
2 Đo đường kính trong của trống phanh
- Đường kính trong tiêu chuẩn: 254 mm
- Đường kính trong lớn nhất: 256 mm Nếu hỏng có thể tiện lại trống phanh
3 Đo chiều dày má phanh
- Chiều dày tiêu chuẩn: 5 mm Lưu ý: Khi thay má phanh, thay cả bộ
- Chiều dày bé nhất: 1 mm
Kiểm tra kỹ lưỡng bề mặt tiếp xúc giữa má phanh và trống phanh là rất quan trọng Nếu bề mặt này không đạt yêu cầu, cần sửa chữa lớp ma sát bằng máy mài guốc phanh hoặc thay thế toàn bộ cụm guốc phanh để đảm bảo hiệu suất phanh tốt nhất.
5 Kiểm tra độ cao bàn đạp phanh
- Chiều cao bàn đạp phanh từ sàn xe: 192.8 –
- Chiều cao bàn đạp phanh từ tấm asphalt 186.8 – 196.8 mm
+ Tháo giắc nối ra khỏi công tắc đèn phanh.
+ Nới lỏng đai ốc hãm cần đẩy
+ Chỉnh độ cao bằng cách xoay cần đẩy bàn đạp, sau đó xiết chặt đai ốc hãm.
6 Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp
- Tắt động cơ và đạp bàn đạp phanh vài lần cho đến khi hết chân không trong bộ trợ lực.
- Ấn bàn đạp bằng tay cho đến khi cảm thấy có lực cản, sau đó đo khoảng cách như hình bên. Hành trình tự do: 1 – 6 mm
7 Kiểm tra cần phanh tay trên xe
- Kéo hết cỡ phanh tay và đếm số nấc lẫy (tiếng tách). Hành trình cần phanh tay khi kéo 196 N (20 kgf): 6 – 8 nấc lẫy (tách) Nếu không đạt điều chỉnh lại.
- Kiểm tra bề mặt xem có trầy xước, dính dầu mỡ hay không.
- Độ dầy nhỏ nhất cho phép:2mm
- Hoặc khoảng cách từ mặt bố đến đầu đinh tán là 0.8mm
- Kiểm tra tình trạng đàn hồi của lò xo hồi vị.
- Chiều dài tự do: 124mm
- Kiểm tra tình trạng đàn hồi, bề mặt của lò xo điều chỉnh.
- Chiều dài tự do: 88mm.
- Kiểm tra lò xo giữ guốc.
- Chiều dài tự do: 29.8mm
10 Kiểm tra vít điều chỉnh
- Kiểm tra bề mặt, tình trạng của răng.
- Kiểm tra độ xoay của rãnh ren.
- Kiểm tra nứt, gãy của mặt bít
Bảo dưỡng – sửa chữa hệ thống phanh đĩa
3.3.1 Các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục
Hệ thống phanh đĩa không chỉ gặp phải những vấn đề tương tự như hệ thống phanh tang trống mà còn có những hư hỏng đặc trưng riêng Các hiện tượng hư hỏng này cần được nhận diện và xử lý kịp thời để đảm bảo hiệu suất và an toàn của phương tiện.
Bảng 3.3 Các hư hỏng của cơ cấu phanh đĩa, nguyên nhân và cách khắc phục
Hiện tượng hư hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục
1 Bàn đạp phanh rung khi phanh Đĩa phanh bị vênh, bề dày đĩa phanh không đều Thay đĩa phanh mới
2 Phanh kêu khi phanh a Má phanh mòn quá mức làm pít tông dịch chuyển quá xa
Thay má phanh mới b Má phanh lỏng trên giá lắp xi lanh con
Sửa chữa hoặc thay má phanh mới c Đĩa phanh chạm vào giá đỡ xi lanh con
Kiểm tra xiết chặt lại bu lông lắp giá xi lanh con
3 Phanh không nhả sau khi nhả bàn đạp phanh
Bộ trợ lực hỏng, bàn đạp cong, cần đẩy xy lanh chính điều chỉnh không đúng
Kiểm tra sửa chữa và điều chỉnh lại.[8]
3.3.2Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng
Mục tiêu của bài viết là trình bày các quy trình tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phanh đĩa, đồng thời đảm bảo an toàn lao động trong quá trình thực hiện.
TT Nội dung công việc
1 Tháo cụm Cle, tuốc vít
- Tháo bu long và 2 đệm khỏi càng phanh, sau đó tháo ống dầu
Lưu ý: Khi lắp khoá ống dầu chắc chắn trong lỗ khoá trên càng phanh
- Hứng dầu phanh chảy ra
- Tháo càng phanh khỏi tấm truyền moment
- Tháo 2 má phanh cùng các đệm chống ồn
- Tháo 4 miếng đỡ má phanh
3 Tháo rời Cle, tuốc vít, búa
- Tháo bạc trượt và cao su chắn bụi
- Tháo cao su chốt chính
- Lưu ý: Khi tháo dùng nụ tương ứng, ép lên cao su
4 Tháo phe và cao su che xylanh
- Tháo phe và cao su che xylanh
- Tháo piston + Cho một miếng giẻ vào giữa piston và càng phanh + Dùng khí nén để tháo piston ra khỏi xylanh
+ Lưu ý: Khi tháo không được để các ngón tay ở phía trước piston khi dùng khí nén
5 Tháo phốt chắn dầu piston (vòng sin)
- Tháo phớt chắn dầu piston
Kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng
TT Nội dung công việc
1 Kiểm tra độ dày tấm ma sát
Đo độ dày tấm ma sát (bố phanh) là một bước quan trọng trong việc bảo trì hệ thống phanh Độ dày tiêu chuẩn của tấm ma sát là 10 mm, trong khi độ dày tối thiểu yêu cầu là 1 mm Nếu chiều dài tấm ma sát của má phanh không đạt tiêu chuẩn tối thiểu hoặc không đồng đều, cần phải thay thế má phanh để đảm bảo an toàn khi lái xe.
2 Kiểm tra đo độ dày đĩa phanh
Panme - Đo độ dày đĩa phanh
+ Độ dày tiêu chuẩn: 25 mm + Độ dày tối thiểu: 23 mm
3 Kiểm tra độ đảo của đĩa Đồng hồ so
Đo độ đảo của đĩa tại vị trí cách mép ngoài cùng 10 mm cho thấy độ đảo lớn nhất là 0.07 mm Nếu giá trị này vượt quá mức cho phép, cần thực hiện thay thế hoặc mài lại máy.
- Tháo bulong và tấm truyền moment khỏi cam quay
- Tháo moayơ cầu trước Tháođĩaphanh khỏi moayơ
- Lắp bulong mới và xiết bulong lại
- Lắpmoayơ cầu xe và điều chỉnh tải trọng ban đầu vòng bi trước 290 kgf.cm (28 Nm
Lắp tấm truyền moment và xiết các bulong
- Kiểm tra hư hỏng chốt chặn, trầy xước của piston.
6 Kiểm tra xy lanh Panme, thước cặp
- - Kiểm tra độ côn, độ ovan của xy lanh
Xả khí trong xylanh bánh xe (Xả gió phanh):
+ Một người ở dưới, dùng đoạn ống cao su một đầu cắm vào nút xả dầu, một đầu cắm vào bình chứa.
+ Một người ngồi trên ca bin đạp - nhả phanh Đạp - nhả nhiều lần đến khi cứng chân phanh và giữ nguyên.
Người ngồi dưới cần nới ốc xả khí từ 1/2 đến 3/4 vòng để quan sát dầu và bọt khí chảy ra từ bình chứa Khi chỉ còn dầu chảy ra, hãy vặn chặt ốc xả, sau đó người ngồi trên có thể nhả chân phanh.
Hình 3.1: Xả khí dầu phanh
Kiểm tra điều chỉnh hệ thống phanh dầu
3.4.1 Các hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng
Hiện tượng Nguyên nhân hư hỏng
Lực phanh thiếu - Má phanh bị mòn
- Má phanh dính dầu hoặc nước
- Có khí trong hệ thống phanh
- Xy-lanh chính bị bó cứng
- Ma phanh không dán chắc
- Hư hỏng các đường chân không
Phanh kêu - Má phanh hỏng
- Guốc phanh bị biến dạng, lắp sai
- Bề mặt guốc phanh, đĩa phanh bị mòn
Má phanh bị nhao vè một phía
- Tiếp xúc của má phanh bên trái vè bên phải không đều
- Bề mặt má phanh dính dầu mỡ hoặc nước
- Áp suất lốp không đều
- Bulong bắt đĩa phanh lỏng
- Cơ cấu điều chỉnh hoạt động sai.[9]
Hành trình tự do của bàn đạp phanh nhỏ
Khe hở má phanh lớn
- Có không khí trong đường ống dẫn dầu
- Bàn đạp điều chỉnh phanh sai hoặc thanh đẩy xy- lanh chính không đúng
- Piston & cuppen xy-lanh chính mòn
- Piston & cuppen xy-lanh bánh mòn Giật bàn đạp phanh - Trống phanh/đĩa phanh hỡ hoặc méo
- Trống phanh/đĩa phanh mòn không đều
- Lò xo hồi vị gảy
Cơ cấu phanh bị bó - Tắc lỗ dầu xy-lanh chính
- Kiểm tra các xy-lanh chính
- Điều chỉnh cần đẩy xy-lanh chính Phanh không làm việc hoặc nặng
- Tắc hoặc hở đường ống chân không
- Các van và gioăng làm kín Màng chân không hỏng
- Van điều khiển hoạt động không đúng
- Sai lệch van không khí, van chân không
- Tắc đường ống xã khí
Bó phanh - Van không khí, chân không bị vênh
- Diều chỉnh thanh đẩy sai
- Thanh đẩy không điều chỉnh được Phanh không ăn Ktra lại các van Đường chân không tắc, thủng
Chân phanh keu hoặc giật
- Van không khí, chân không bị vênh
- Thanh đẩy không điều khiển được
- Khe hở thanh đẩu và xy-lanh điều chỉnh lớn.[8]
3.4.2 Kiểm tra điều chỉnh hệ thống phanh dầu
Các bước công việc Nội dung thực hiện
Bước 1: Kiểm tra tổng quát hệ thống phanh:
Kiểm tra tình trạng bàn đạp phanhKiểm tra bầu trợ lực phanhKiểm tra chảy dầu của tổng phanh phanh: Kiểm tra dầu phanh
Bước 3: Tháo bánh xe Thự hiện tháo 4 bánh xe
Bước 4: Kiểm tra tình trạng ống mềm dầu phanh trước
Kiểm tra tình trạng chảy dầu, nứt ống…
Bước 5: Tháo má phanh, tháo cụm piston – xi lanh phanh bánh xe
Bước 6: Kiểm tra và vệ sinh má phanh
Kiểm tra tình trạng má phanh: xem có hư hỏng, nứt vỡ hay không, đo bề mặt má phanh.
Vệ sinh má phanh bằng dung dịch 3M
Bôi mỡ má phanh 3M vào các vị trí: tấm chống ồn, gờ trượt…
Bước 7: Kiểm tra cụm piston và đĩa phanh
Kiểm tra cụm piston – xi lanh phanh
2 bánh trước Kiểm tra tình trạng đĩa phanh: sọc, mòn không đều…
Bước 8: Lắp má phanh, lắp cụm piston
– xi lanh phanh 2 bánh trước
Lắp má phanh, lắp cụm piston – xi lanh phanh 2 bánh trước
Bước 9: Kiểm tra ống mềm dầu phanh sau
Kiểm tra có bị chảy dầu và nứt vỡ hay không
Bước 10: Tháo tang trống phanh sau Tháo tang trống phanh sau
Bước 11: Kiểm tra, vệ sinh guốc phanh, tang trống
Kiểm tra tình trạng guốc phanh Vệ sinh guốc phanh
Bôi mỡ má phanh 3M vào các vị trí tiếp xúc của guốc phanh và mâm phanh
Bước 12: Kiểm tra piston và tang trống
Kiểm tra cụm piston – xi lanh phanh
Kiểm tra tình trạng tang trống: sọc, mòn không đều
Bước 13: Lắp tang trống phanh sau Lắp tang trống phanh sau và cụm
Bước 14: Lắp 4 bánh xe Lắp 4 bánh xe, xiết đai ốc bánh xe đến momen xiết tiêu chuẩn
Bước 15: Châm dầu phanh (nếu cần) Đạp bàn đạp phanh vài lần và đổ thêm dầu phanh.[9]
Kiểm tra điều chỉnh hệ thống phanh dầu:
Thực hiện theo quy trình Lưu ý:
- Tra mỡ silicon và mỡ đồng vào các vị trí làm việc của phanh.
- Kiểm tra đèn báo phanh trên taplo.
- Điều chỉnh phanh tay nếu cần.
Để kiểm tra bầu trợ lực chân không, bạn có thể thực hiện ba cách đơn giản Đầu tiên, khởi động máy và để nổ một đến hai phút, sau đó nhấn bàn đạp phanh với lực bình thường; nếu hành trình phanh lớn nhất khi nhấn đầu tiên và sau đó giảm từ từ, thì cần kiểm tra lại Thứ hai, tắt máy và nhấn bàn đạp nhiều lần, sau đó khởi động máy trong khi vẫn nhấn bàn đạp; nếu bàn đạp hơi đi xuống, cần kiểm tra lại Cuối cùng, khi máy đang chạy, giữ bàn đạp phanh, tắt máy và giữ bàn đạp trong khoảng 30 giây; nếu chiều cao bàn đạp thay đổi (đi lên), cũng cần kiểm tra lại.
Bảo dưỡng sửa chữa van phân phối và bầu phanh
3.5.1 Các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục Bảng 3.4 Các nguyên nhân hư hỏng và cách khắc phục van phân phối và bầu phanh.
Hiện tượng Nguyên nhân Khắc
- Phanh chân nặng nhưng không ăn
- Kẹt các van làm mất hiệu quả dẫn khí
- Gãy lò xo hồi vị
Sửa chữa hay thay mới
3.5.2 Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng
Tháo rời tổng van điều khiển:
- Tháo pít tông, van và các lò lo.
- Tháo công tắc đèn báo phanh.
Tháo rời bầu phanh bánh xe:
- Tháo màng cao su và lò xo
Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng:
- Thực hiện theo quy trình.
- Không làm gãy lò xo, trầy xước các van.[9]
Hệ thống phanh đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho người sử dụng, do đó, cần được bảo dưỡng định kỳ để duy trì sự ổn định Việc thay thế má phanh và các bộ phận hư hỏng là cần thiết nhằm đảm bảo hoạt động mượt mà và không gặp sự cố Bảo dưỡng hệ thống phanh là điều kiện tiên quyết để hệ thống luôn bền và hoạt động ổn định.
KẾT LUẬN CHUNG Trong thời gian ngắn em được giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống phanh xe
Toyota Corolla bao gồm các thành phần như dẫn động phanh, trợ lực phanh, cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh Tôi đã nỗ lực sưu tầm tài liệu và áp dụng kiến thức đã học để hoàn thành nhiệm vụ này.
Trong thời gian qua, tôi đã hoàn thành thiết kế một số cơ cấu quan trọng cho xe Toyota Corolla, bao gồm cơ cấu phanh, trợ lực phanh, cũng như cơ cấu phanh trước và sau.
Qua tính toán thấy rằng các cụm thiết kế đều đảm bảo về thông số làm việc và đủ bền.
Trong quá trình thực hiện đồ án, tôi đã nỗ lực tìm hiểu thực tế và giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong thời gian hạn chế Điều này giúp tôi tiếp cận nhanh chóng với ý kiến đóng góp từ thầy cô và bạn bè, từ đó hoàn thiện đề tài của mình Tôi hy vọng rằng công trình này sẽ góp phần nhỏ vào nhu cầu sử dụng xe ở Việt Nam hiện nay.
Một lần nữa em xin cảm ơn sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy Ngô
Quang Tạo đã giúp em hoàn thành đồ án này.