đồ án tốt nghiệp khảo sát hệ thống phanh trên xe isuzu d-max ls

Ưu nhược điểm: Qua phân tích nguyên lý làm việc và đặc điểm kết cấu, ta thấy phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống - guốc như sau: - Có khả năng làm việc với khe hở

1 Tổng quan:

1.1 Mục đích, ý nghĩa đề tài:

Sản xuất ô tô trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phươngtiện vận chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho các ngành kinh tế quốcdân, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nềnkinh tế phát triển Ở nước ta, số ô tô tư nhân cũng đang phát triển cùng với sự tăngtrưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trên đường ngày càng cao

Do mật độ ôtô trên đường ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càngcao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết luôn phảiquan tâm

Ở nước ta, số vụ tai nạn giao thông đang trong tình trạng báo động Theothống kê của các nước thì trong tai nạn giao thông đường bộ 60 ÷ 70 % do conngười gây ra 10 ÷ 15 % do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật và 20 ÷ 30% là

do đường sá quá xấu Trong nguyên nhân do hư hỏng máy móc, trục trặc về kỹthuật thì theo thống kê cho thấy tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn (52 ÷75%) Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cải tiến, tiêuchuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt vàchặt chẽ

Ðối với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, thiết kế, nghiêncứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn Ðể giải quyết vấn đề nàythì trước hết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kết cấu các chi tiết, bộphận trong hệ thống phanh Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thốngphanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khiphanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động vàtăng hiệu quả vận chuyển của ô tô Ðó là lý do em chọn đề tài “KHẢO SÁT HỆTHỐNG PHANH TRÊN XE ISUZU D-MAX LS”

Hệ thống phanh xe ISUZU D-MAX LS là hệ thống phanh dẫn động thủylực có sử dụng ABS Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề tìm hiểu kết cấu vànguyên lý hoạt động của các chi tiết trong hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm

hệ thống phanh, ngoài ra em còn tìm hiểu về các nguyên nhân hư hỏng và biệnpháp khắc phục các hư hỏng

Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung nhất để giúp người sửdụng tự tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, cũng như cách khắc phục các hỏng

hóc nhằm sử dụng và bảo dưỡng hệ thống phanh một cách tốt nhất để đảm bảo antoàn cho người và tài sản.

và năng suất vận chuyển

1.2.1.2 Yêu cầu:

Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:

- Làm việc bền vững, tin cậy

- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trườnghợp nguy hiểm

- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và antoàn cho hành khách và hàng hóa

- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạnchế

- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển khi phanh

- Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng vàkhi quay vòng

- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn dịnh trong mọiđiều kiện sử dụng

- Có khả năng thoát nhiệt tốt

- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điềukhiển nhỏ

Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp,

hệ thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh:

- Phanh làm việc: phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ởmọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn được gọi

là phanh chân

- Phanh dữ trữ: dùng phanh ô tô máy kéo khi phanh chính hỏng

- Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ Dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứngyên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc Phanh này thường được điềukhiển bằng tay đòn nên còn được gọi là phanh tay

- Phanh chậm dần: trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như: xe tải, trọnglượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn; xe khách, trọng lượng lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc

ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải cóloại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để:

+ Phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng quá giớihạn cho phép khi xuống dốc

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

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

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

Để có hiệu quả phanh cao:

- Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn

- Phân phối mômen phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng đượctoàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh Muốn vậy lực phanh trên các bánh xephải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng

- Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫnđộng khí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọnglượng lớn

Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính: gia tốcchậm dần và quãng đường phanh.Ngoài ra cũng có thể sử dụng các chỉ tiêu khác,như: lực phanh hay thời gian phanh

Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia haytừng hiệp hội qui định riêng dựa vào nhiều yếu tố, như: nguồn gốc và chủng loạicác ô tô đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, cáctrang thiết bị kiểm tra…

Đối với hệ thống phanh chính, giá trị các chỉ tiêu được cho tương ứng với

ba dạng thử khác nhau, [4]:

-Thử “O”: Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấuphanh còn nguội và thường tiến hành cho hai trường hợp: động cơ được tách vàkhông tách khỏi hệ thống truyền lực

-Thử “I”: Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấuphanh đã làm việc nóng lên Dạng thử này bao gồm hai giai đoạn:

+ Thử sơ bộ: Để cho các cơ cấu phanh nóng lên

+ Thử chính: Để xác định hiệu quả phanh

-Thử “II”: Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi ô tô máykéo chuyển động xuống các dốc dài

Khi phanh bằng phanh dữ trữ hoặc bằng các hệ thống khác thực hiện chứcnăng của nó, gia tốc chậm dần cần phải đạt 3m/s2 đối với ô tô khách và 2,8m/s2 đốivới ô tô tải

Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lựcphanh thực tế mà các cơ cấu phanh của nó tạo ra Khi thử (theo cả hai chiều: đầu

xe hướng xuống dốc và ngược lại) phanh dừng phải giữ được ô tô máy kéo chởđầy tải và động cơ tách khỏi hệ thống truyền lực, đứng yên trên mặt dốc có độnghiêng không nhỏ hơn 25%

Hệ thống phanh chậm dần phải đảm bảo cho ô tô máy kéo khi chuyển độngxuống các dốc dài 6km, độ dốc 7%, tốc độ không vượt quá 30±2 km/h, mà khôngcần sử dụng các hệ thống phanh khác Khi phanh bằng phanh này, gia tốc chậmdần của ô tô máy kéo thường đạt khoảng 0,6÷2,0 m/s2

Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái được cảm giác, điều khiểnđược đúng cường độ phanh, dẫn động phanh cần phải có cơ cấu đảm bảo quan hệ

tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra

ở bánh xe Đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh

Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển cảu ô tô máy kéo khi phanh, sựphân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điềukiện sau:

-Lực phanh trên các bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau.Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% lực phanh lớn nhất

-Không xảy ra hiện tượng khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh Vì: cácbánh xe trước trượt sẽ làm cho ô tô máy kéo bị trượt ngang; các bánh xe sau trượt

có thể làm ô tô máy kéo mất tính điều khiển, quay đầu xe Ngoài ra các bánh xe bịtrượt còn gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám

Để đảm bảo yêu cầu này, trên ô tô máy kéo hiện đại người ta sử dụng các

bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock BrakingSystem-ABS)

- Dẫn động phanh: để điều khiển các cơ cấu phanh.

1.2.2.1 Cơ cấu phanh:

Là bộ phận trực tiếp tạo lực cản và làm việc theo nguyên lý ma sát, kết cấu

cơ cấu phanh bao giờ cũng có hai phần chính là: các phần tử ma sát và cơ cấu ép

Ngoài ra cơ cấu phanh còn có một số bộ phận phụ khác, như: bộ phận điềuchỉnh khe hở giữa các bề mặt ma sát, bộ phận để xả khí đối với dẫn động thủylực…

Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: trống-guốc,đĩa hay dải.Mỗi dạng có đặc điểm kết cấu riêng biệt

Loại trống-guốc:

Thành phần cấu tạo:

Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất Cấu tạo gồm:

- Trống phanh: là một trống quay hình trụ gắn với may ơ bánh xe

- Các guốc phanh: trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh)

- Mâm phanh: là một đĩa cố định, bắt chặt với dầm cầu Là nơi lắp đặt vàđịnh vị hầu hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh

- Cơ cấu ép: khi phanh, cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫnđộng, sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trốngphanh, tạo ra lực ma sát phanh bánh xe lại

- Bộ phận điều chỉnh khe hở và xả khí (chỉ có đối với dẫn động thủy lực).Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá:

Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh (Hình 1-2) Các

sơ đồ này khác nhau ở chỗ:

- Dạng và số lượng cơ cấu ép

- Số bậc tự do của các guốc phanh

- Đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép

Và do vậy khác nhau ở:

- Hiệu quả làm việc.

- Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc

- Giá trị các lực tác dụng lên ổ trục của bánh xe

- Mức độ phức tạp của kết cấu

Hiện nay, đối với hệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhất

là các sơ đồ trên hình 1-3a và 1-3b Tức là sơ đồ với loại guốc phanh một bậc tự

do, quay quanh hai điểm quay cố định đặt cùng phía và một cơ cấu ép Sau đó làđến các sơ đồ trên hình 1-3c và 1-3d

Để đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người

ta sử dụng ba chỉ tiêu riêng, đặt trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là tínhthuận nghịch, tính cân bằng và hệ số hiệu quả

- Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mômenphanh do nó tạo ra không phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức chiều chuyểnđộng của ô tô máy kéo

- Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lựctác dụng từ guốc phanh lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ lêncụm ổ trục của bánh xe

- Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa momen phanh tạo ra vàtích

của lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh

Sơ đồ tác dụng lên các guốc phanh trên hình 1-3 là sơ đồ biểu diễn đã đượcđơn giản hóa nhờ các giả thiết sau:

- Các má phanh bố trí đối xứng với đường kính ngang của cơ cấu

- Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (fN) đặt ở giữavòng cung của má phanh trên bán kính rt

Từ sơ đồ ta thấy rằng:

- Lực ma sát tác dụng lên các guốc trước (tính theo chiều chuyển động củaxe) có xu hướng phụ thêm với lực dẫn động, ép guốc phanh vào trống phanh, nêncác guốc này được gọi là guốc tự siết

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

Sơ dồ trên hình 1-3a có cơ cấu ép cơ khí, dạng cam đối xứng Vì thế độdịch chuyển của các guốc luôn bằng nhau, và bởi vậy áp lực tác dụng lên các guốc

và mômen phanh do chúng tạo ra có giá trị như nhau:

N1=N2=N và MP1=MP2=M

Do hiện tượng tự siết nên khi N1=N2 thì P1<P2 Đây là cơ cấu phanh vừathuận nghịch vừa cân bằng Nó thường được dùng với dẫn động khí nén nên thíchhợp với các loại ô tô tải và khách cỡ trung bình và cỡ lớn

Sơ đồ hình 1-3b dùng cơ cấu ép thủy lực nên lực dẫn động hai guốc bằngnhau: P1=P2=P Tuy vậy do hiện tượng tự siết nên áp lực N1>N2 và Mp1>MP2.dovậy áp suất trên bề mặt má phanh của guốc trước lớn hơn của guốc sau, làm chocác guốc mòn không đều Để khắc phục hiện tượng đó, ở một số kết cấu đôi khingười ta làm má phanh của guốc tự siết dài hơn hoặc dùng xilanh ép có đườngkính khác nhau, phía guốc tự siết đường kính xilanh nhỏ hơn

Cơ cấu phanh loại này là cơ cấu phanh thuận nghịch nhưng không cânbằng Nó thường được sử dùng trên các ô tô tải cỡ nhỏ và vừa trên các bánh saucủa ô tô du lịch

Về mặt hiệu quả phanh, nếu thừa nhận hiệu quả phanh của sơ đồ 1.3a:Khq=∑MP/(P1+P2)rt=100%, thì hệ số hiệu quả của cơ cấu phanh dùng cơ cấu épthủy lực (1.7b) sẽ là 116% ÷ 122% khi có cùng cá kích thước chính và hệ số masát giữa má phanh và trống phanh: f= 0,30 ÷ 0,33

Để tăng hiệu quả phanh theo chiều tiến của xe, người ta sử dụng cơ cấuphanh với hai xilanh riêng lẻ Mỗi guốc phanh quay quanh một điểm cố định bố tríkhác phía, sao cho khi xe chạy tiến thì hai guốc đều tự siết (hình 1-3c) Hiệu quảphanh trông trường hợp này có thể tăng được 1,6 ÷ 1,8 lần so với cách bố trí bìnhthường Tuy nhiên khi xe chạy lùi hiệu quả phanh sẽ thấp Cơ cấu phanh không cótính thận nghịch

Cơ cấu phanh loại này dùng kết hợp với các kết cấu bình thường dặt ở cácbánh sau, cho phép dễ dàng nhận được quan hệ phân phối lực phanh cần thiết PPt >PPs trong khi các chi tiết của các phanh trước và sau có cùng kích thước Vì thế nóthường được sử dụng ở cầu trước của các ô tô du lịch và tải nhỏ

Hình 1-2 Các sơ đồ phanh trống guốc

Để nhận được hiệu quả phanh cao khi chuyển động cả tiến và lùi, người tadùng cơ cấu phanh thuận nghịch và cân bằng loại bơi như trên hình 1-3d Cácguốc phanh của sơ đồ này có hai bậc tự do và không điểm quay cố định Cơ cấu épgồm hai xilanh làm việc tác dụng đòng thời lên hai đàu trên và dưới của các guốcphanh Với kết cấu như vậy guốc phanh đều tự siết dù cho trống phanh quay theochiều nào Tuy nhiên nó có nhược điểm là kết cấu phức tạp

Để nâng hiệu quả phanh hơn nữa, người ta còn dùng các cơ cấu phanh tựcường hóa Tức là cơ cấu phanh mà kết cấu của nó cho phép lợi dụng lực ma sátgiữa một má phanh và trống phanh để cường hóa- tăng lực ép Tăng hiệu quảphanh cho má kia: sơ đồ hình 1-4 hay các sơ đồ VI đến IX trên hình 1-2

Các cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số hiệuquả có thể đạt 360% so với các cơ cấu phanh bình thường dùng cam ép

Nhưng mômen kém ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân bằng kém và làm việckhông êm nên ít được sử dụng Xu hướng hiện nay là: sử dụng cơ cấu phanh loạibình thường với các guốc có điểm quay cố định , cùng phía Trường hợp cần thiếtthì sử dụng thêm các bộ trợ lực để tăng lực dẫn động và tăng hiệu quả phanh

Để đánh giá mức độ tự cường hóa, người ta sử dụng hệ số tự cường hóa:

Kc= ∑N/∑No

Loại đĩa:

Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ôtô du lịch (chủ yếu ở cácbánh trước) và máy kéo Gần đây loại phanh này bắt đầu được sử dụng trên một sốôtô vận tải và chở khách

Phanh đĩa có các loại: kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay,vòng ma sát quay Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rãnh thông gió, đĩa một lớpkim loại hay ghép hai kim loại khác nhau

Hình 1-3 Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ

đồ lực tác dụng

a-Ép bằng cam; b-Ép bằng xilanh thủy lực; c-

Hai xilang ép, guốc phanh một bậc tự do;

d-Hai xilanh ép, guốc phanh hai bậc tự do

Hình 1-4 Các cơ cấu phanh guốc

tự cường hóa

Trên ôtô sử dụng chủ yếu loại một đĩa quay dạng hở, ít khi dùng loại vỏquay Trên máy kéo còn dùng loại vỏ và đĩa cố định, vòng ma sát quay.

Trên hình 1-5 là sơ đồ nguyên lý của cơ cấu phanh dạng đĩa quay hở Cấutạo của cơ cấu phanh gồm: đĩa phanh gắn với moay ơ bánh xe, má kẹp trên đó đặtcác xi lanh thủy lực Các má phanh gắn tấm ma sát đặt hai bên đĩa phanh Khi đạpphanh, các piston của xi lanh thủy lực đặt trên má kẹp sẽ ép các má phanh tỳ sátvào đĩa phanh, phanh bánh xe lại

Có hai phương án lắp ghép má kẹp: lắp cố định và lắp tùy động kiểu bơi.Phương án lắp cố định (H1-5) có độ cứng vững cao, cho phép sử dụng lực dẫnđộng lớn Tuy vậy điều kiện làm mát kém, nhiệt độ làm việc của cơ cấu phanh caohơn

Vị trí bố trí má kẹp đối với đường kính thẳng đứng của bánh xe ảnh hưởngnhiều đến giá trị tải trọng thẳng đứng tác dụng lên các ổ trục của nó Trên hình1.5b là hai phương án bố trí má kẹp Rõ ràng:

RG1 = RZ + 2fNcos ; RG2 = RZ - 2fNcos Tức là RG2 < RG1 hay: bố trí mákẹp ở phía sau tâm bánh xe (tính theo chiều chuyển động) sẽ giảm được tải trọngthẳng đứng tác dụng lên ổ trục

Hình 1-5 Sơ đồ nguyên lý của phanh đĩa

Các sơ đồ kết cấu phanh đĩa thường dùng trên ô tô:

Hình 1-6 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định.

1- Má phanh; 2- Má kẹp; 3- Piston;4- Vòng làm kín; 5- Đĩa phanh

Hình 1-7 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động - xi lanh cố định.1- Đĩa phanh; 2- Má kẹp; 3- Đường dầu; 4- Piston; 5- Thân xi lanh; 6- Má phanh

Hình 1-8 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động- xi lanh bố trí trên má kẹp.1- Má kẹp; 2- Piston; 3- Chốt dẫn hướng; 4- Đĩa phanh; 5- Má phanh

Đặc điểm kết cấu các chi tiết và bộ phận chính:

+ Đĩa phanh: thường được chế tạo bằng gang Đĩa đặc có chiều dày 8  13

mm Đĩa xẻ rãnh thông gió dày 16  25 mm Đĩa ghép có thể có lớp lõi bằngnhôm hay đồng còn lớp mặt ma sát - bằng gang xám

Hình 1-9 Kết cấu đĩa phanh có xẻ rãnh thông gió của hãng Rockwell

+ Má kẹp: được đúc bằng gang rèn.

+ Các xi lanh thủy lực: được đúc bằng hợp kim nhôm Để tăng tính chống

mòn và giảm ma sát, bề mặt làm việc của xi lanh được mạ một lớp crôm Khi xilanh được chế tạo bằng hợp kim nhôm, cần thiết phải giảm nhiệt độ đốt nóng dầuphanh Một trong các biện pháp để giảm nhiệt độ của dầu phanh là giảm diện tíchtiếp xúc giữa piston với guốc phanh hoặc sử dụng các piston bằng vật liệu phi kim

+ Các thân má phanh: chỗ mà piston ép lên được chế tạo bằng thép lá + Tấm ma sát: của má phanh loại đĩa quay hở thường có diện tích bề mặt

khoảng 12  16% diện tích bề mặt đĩa, nên điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi

Trên hình 1.10a, minh hoạ sự biến dạng của vòng làm kín tương ứng vớicùng một áp suất p và ba giá trị khe hở J1, J2 và J3 khác nhau: Với khe hở lớn nhưJ3, vòng làm kín có thể bị ép tụt ra khỏi rãnh lắp trên xi lanh Với khe hở như J2,vòng làm kín sẽ hư hỏng sau một thời gian ngắn do biến dạng quá lớn Khe hở vớigiá trị J1 là vừa phải, với khe hở này, khi áp suất thôi tác dụng, vòng làm kín sẽ trở

về trạng thía ban đầu

Nhờ độ đàn hồi của các vòng làm kín 7 (H1-10c) và độ đảo chiều trục củađĩa, khi nhả phanh các má phanh luôn được giữ lại cách mặt đĩa một khe hở nhỏ

Do đó không đòi hỏi phải có cơ cấu tách các má phanh và điều chỉnh khe hở đặc

biệt nào Tuy vậy, trên một số xe kích cỡ lớn có thể có trang bị thêm cơ cấu điềuchỉnh khe hở tự động.

Hình 1-10 Biến dạng đàn hồi của vòng làm kín

a- Biến dạng của vòng làm kín tương ứng với các khe hở J1, J2, J3 khác nhau và ápsuất p bằng nhau; b, c- Trạng thái chưa làm việc và đang chịu áp suất; 1- Piston; 2-Vòng làm kín; 3- Xilanh

Ưu nhược điểm:

Qua phân tích nguyên lý làm việc và đặc điểm kết cấu, ta thấy phanh đĩa có

một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống - guốc như sau:

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

- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều

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

- Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng nên cho phép tăng giá trịcủa chúng để đạt hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biếndạng của kết cấu Vì thế phanh đĩa có kích thước nhỏ gọn và dễ bố trí trong bánhxe

- Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn

- Điều kiện làm mát tốt hơn

Tuy vậy, phanh đĩa còn một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là:

- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín

- Các đĩa phanh loại hở dễ bị oxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh

- Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt, xước

1

- Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nênkhi động cơ không làm việc, hiệu quả dẫn động phanh thấp và khó sử dụng chúng

để kết hợp làm phanh dừng

Loại dải:

Loại phanh này chủ yếu được sử dụng trên máy kéo xích Vì nó dùng phốihợp với ly hợp chuyển hướng tạo được một kết cấu rất đơn giản và gọn (Hình 1-11)

Để tạo nên cơ cấu phanh chỉ cần dùng một dải phanh (4) bao ngoài trống(3) của ly hợp chuyển hướng là đủ

Phanh dải có một số loại (Hình 1-12), khác nhau ở phương pháp nối cácđầu dải phanh và do đó khác nhau ở hiệu quả phanh

Hình 1-12a là sơ đồ phanh dải đơn giản không tự siết Khi tác dụng lực, cảhai đầu dải phanh được rút lên siết vào trống phanh Ưu điểm của sơ đồ này làkhông có hiện tượng tự siết, nên phanh êm dịu, hiệu quả phanh không phụ thuộcchiều quay Nhược điểm là hiệu quả phanh không cao

Hình 1-12b là sơ đồ phanh dải đơn giản tự siết một chiều Nhờ có một đầuđược nối cố định nên hiệu quả phanh theo chiều tự siết cao hơn chiều ngược lại tớigần 6 lần Tuy vậy khi phanh thưòng dễ bị giật, không êm

Hình 1-12c là sơ đồ phanh dải loại kép Kết cấu của nó giống như ghép haiphanh dải loại đơn có chung một đầu cố định Bất kỳ trống phanh quay theo chiềunào thì hiệu quả phanh của nó cũng không đổi và luôn luôn có một nhánh tự siết

Hình 1-12d là sơ đồ phanh dải loại bơi Nó làm việc tương tự như phanh dảiđơn giản tự siết, nhưng hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay

Tất cả các loại phanh dải đều có chung nhược điểm là áp suất trên bề mặt

ma sát phân bố không đều Nên má phanh mòn không đều và tải trọng hướng kínhtác dụng lên trục lớn

Hình 1-11 Ly hợp chuyển hướng và cơ cấu phanh của máy kéo xích

1- Ly hợp chuyển hướng; 2- Bánh sao chủ động; 3- Trống phanh; 4- Dải phanh.

2 1

3 4

Hình 1-12 Sơ đồ các loại phanh dải.

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

Đối với máy kéo, ngược lại, thường dùng dẫn động cơ khí, vì: nó có kết cấuđơn giản, làm việc tin cậy Dẫn động cơ khí, tuy hiệu suất thấp, độ chính xác kém

và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe Nhưng ở máy kéo các đường dẫnđộng không dài, tốc độ chuyển động thấp nên các nhược điiểm đó ít nghiêm trọng

Dẫn động thủy lực hầu như không dùng cho máy kéo nhưng lại thườngdùng để dẫn động phanh của rơ moóc kéo theo sau Trên các máy kéo cỡ lớnthường sử dụng dẫn động khí nén.

Các sơ đồ phân dòng chính:

Dẫn động hệ thống phanh làm việc, với mục đích tăng độ tin cậy, cần phải

có ít nhất là hai dòng dẫn động độc lập Trong trường hợp một dòng bị hỏng thìcác dòng còn lại vẫn được ôtô máy kéo với một hiệu quả xác định nào đó Hiệnnay phổ biến nhất là các dẫn động hai dòng với sơ đồ phân dòng như trên hình 1-

13 Để phân chia các dòng có thể sử dụng bộ phận điều khiển kép, như: van khínén hai khoang, xi lanh chính kép hay bộ chia

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

- Mức độ giảm hiệu quả phanh khi một dòng bị hỏng

- Mức độ bất đối xứng lực phanh cho phép

- Mức độ phức tạp của dẫn động

Thường sử dụng nhất là sơ đồ phân dòng theo các cầu (H1-13a) Đây là sơ

đồ đơn giản nhất nhưng hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều khi hỏng dòng phanh cầutrước

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

b và d, lực phanh sẽ không đối xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu mộttrong hai dòng bị hỏng Sơ đồ e là sơ đồ hoàn thiện nhất nhưng cũng phức tạpnhất

Để đảm bảo những yêu cầu chung đặt ra đối với hệ thống phanh, dẫn độngphanh phải đảm bảo những yêu cầu cụ thể sau:

- Đảm bảo sự tỷ lệ giữa mômen phanh sinh ra với lực tác dụng lên bàn đạp

Hình 1-13 Các sơ đồ phân dòngDẫn động thủy lực:

Ưu nhược điểm:

Dẫn động thủy lực có ưu điểm quan trọng là:

- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ (dưới 0,2  0,4 s)

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

- Hiệu suất cao (=0,8  0,9)

- Kết cấu đơn giản, kích thước, khối lượng, giá thành nhỏ

- Có khả năng dùng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấuphanh

Nhược điểm của dẫn động thủy lực là:

- Yêu cầu độ kín khít cao Khi có một chỗ nào đó bị dò rỉ thì cả dòng dẫnđộng không làm việc được

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

- Sự dao động áp suất của chất lỏng làm việc có thể làm cho các đường ống

bị rung động và mô men phanh không ổn định

- Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp

Phạm vi sử dụng:

Với các đặc điểm đó, dẫn động thủy lực được sử dụng rộng rãi trên các ôtô

du lịch, ôtô tải cỡ nhỏ hoặc cỡ đặc biệt lớn

Các loại và sơ đồ dẫn động:

Theo loại năng lượng sử dụng, dẫn động phanh thuỷ lực có thể chia thành

ba loại:

1) Dẫn động tác dụng trực tiếp: Cơ cấu phanh được điều khiển trực tiếp chỉ

bằng lực tác dụng của người lái

2) Dẫn động tác dụng gián tiếp: Cơ cấu phanh được dẫn động một phần nhờ

lực người lái, một phần nhờ các bộ trợ lực lắp song song với bàn đạp

3) Dẫn động dùng bơm và các bộ tích năng: Lực tác dụng lên các cơ cấu

phanh là áp lực của chất lỏng cung cấp từ bơm và các bộ tích năng thủy lực.Người lái chỉ điều khiển các van, qua đó điều chỉnh áp suất và lưu lượng chất lỏng

đi đến các cơ cấu phanh tùy theo cường độ phanh yêu cầu

Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp:

Sơ đồ và nguyên lý làm việc: (hình 1-14)

Hình 1-14 Dẫn động phanh thủy lực tác động trực tiếp

1,8 - Xylanh bánh xe; 3,4 - Piston trong xylanh chính; 2,7-Ðường ống dẫn dầuđến xylanh bánh xe; 5-Bàn đạp phanh; 6-Xylanh chính

Nguyên lý làm việc:

Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh 5, piston 4 trong xylanh chính 6

sẽ dịch chuyển, áp suất trong khoang A tăng lên đẩy piston 3 dịch chuyển sangtrái Do đó áp suất trong khoang B cũng tăng lên theo Chất lỏng bị ép đồng thờitheo các ống 2 và 7 đi đến các xylanh bánh xe 1 và 8 để thực hiện quá trình phanh

Khi người lái nhả bàn đạp phanh 5 thì dưới tác dụng của các lò xo hồi vị,các piston trong xylanh của bánh xe 1 và 8 sẽ ép dầu trở về xylanh chính 6, kếtthúc một lần phanh.

Dẫn động tác động gián tiếp

Dẫn động thủy lực dùng bầu trợ lực chân không

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

Sơ đồ dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không: (hình 1-15)

Hình 1-15 Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực chân không1,2-Ðường ống dẫn dầu phanh đến xylanh bánh xe; 3-Xylanh chính; 4-Ðường nạpđộng cơ; 5-Bàn đạp; 6-Lọc; 7-Van chân không; 8-Cần đẩy; 9-Van không khí; 10-Vòng cao su của cơ cấu tỷ lệ; 11-Màng (hoặc piston) trợ lực; 12-Bầu trợ lực chânkhông

Nguyên lý làm việc:

Bầu trợ lực chân không 12 có hai khoang A và B được phân cách bởi piston

11 (hoặc màng) Van chân không 7, làm nhiệm vụ: Nối thông hai khoang A và Bkhi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh Van không khí 9,làm nhiệm vụ: cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mở

1

1211

109

đường thông của khoang A khi đạp phanh Vòng cao su 10 là cơ cấu tỷ lệ: Làmnhiệm vụ đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.

Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với đường nạp động cơ 4 quavan một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không

Khi nhả phanh: van chân không 7 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang

B qua van này và có cùng áp suất chân không

Khi phanh: người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần 8 dịch chuyển sang phảilàm van chân không 7 đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van khôngkhí 9 mở ra cho không khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A Ðộ chênh lệch ápsuất giữa hai khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) củabầu trợ lực và qua đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên cácpiston trong xylanh chính 3, ép dầu theo các ống dẫn (dòng 1 và 2) đi đến cácxylanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh Khi lực tác dụng lên piston 11 tăng thìbiến dạng của vòng cao su 10 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước

so với cần 8, làm cho van không khí 9 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức

là lực trợ lực không đổi Muốn tăng lực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnhhơn, cần 8 lại dịch chuyển sang phải làm van không khí 9 mở ra cho không khí đithêm vào khoang A Ðộ chênh áp tăng lên, vòng cao su 10 biến dạng nhiều hơn làmpiston hơi dịch về phía trước so với cần 8, làm cho van không khí 9 đóng lại đảmbảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp Khi lực phanhđạt cực đại thì van không khí mở ra hoàn toàn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũngđạt giá trị cực đại

Bộ trợ lực chân không có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các

ô tô du lịch và tải nhỏ

Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén

Bộ trợ lực khí nén là bộ phận cho phép lợi dụng khí nén để tạo lực phụ,thường được lắp song song với xylanh chính, tác dụng lên dẫn động hỗ trợ chongười lái Bộ trợ lực phanh loại khí có hiệu quả trợ lực cao, độ nhạy cao, tạo lựcphanh lớn cho nên được dùng nhiều ở ô tô tải

Sơ đồ và nguyên lý làm việc: (hình 1.16)

Hình 1-16 Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực khí nén

1-Bàn đạp; 2-Ðòn đẩy ; 3-Cụm van khí nén ; 4-Bình chứa khí nén; 5-Xylanh lực;6-Xylanh chính; 7-Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe; 8-Xylanh bánh xe; 9-Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe; 10-Xylanh bánh xe

Nguyên lý làm việc:

Bộ trợ lực gồm cụm van khí nén 3 nối với bình chứa khí nén 4 và xylanhlực 5 Trong cụm van 3 có các bộ phận sau:

Cơ cấu tỷ lệ: đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh

Van nạp: cho khí nén từ bình chứa đi vào khi đạp phanh

Van xả: cho khí nén trong dòng dẫn động thoát ra ngoài khí quyển khi nhảphanh

Khi tác dụng lên bàn đạp 1, qua đòn 2, lực sẽ truyền đồng thời lên các cầncủa xylanh chính 6 và của cụm van 3 Van 3 dịch chuyển: Mở đường nối khoang

A của xylanh lực với bình chứa khí nén 4 Khí nén từ bình chứa 4 sẽ đi vàokhoang A tác dụng lên piston của xylanh trợ lực, hỗ trợ cho người lái ép các pistontrong xylanh chính 6 dịch chuyển đưa dầu đến các xylanh bánh xe Khi đi vàokhoang A, khí nén đồng thời đi vào khoang phía sau piston của van 3, ép lò xo lại,làm van dịch chuyển lùi sang trái Khi lực khí nén cân bằng với lực lò xo thì vandừng lại ở vị trí cân bằng mới, đồng thời đóng luôn đường khí nén từ bình chứađến khoang A duy trì một áp suất không đổi trong hệ thống, tương ứng với lực tác

10

dụng và dịch chuyển của bàn đạp Nếu muốn tăng áp suất lên nữa thì phải tăng lựcđạp để đẩy van sang phải, mở đường cho khí nén tiếp tục đi vào Như vậy cụm van

3 đảm bảo được sự tỷ lệ giữa lực tác dụng, chuyển vị của bàn đạp và lực phanh.Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm và các bộ tích năng

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

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

Sơ đồ và nguyên lý làm việc (hình 1-17):

Hình 1-17 Dẫn động phanh thủy lực dùng bơm và các tích năng

1-Bàn đạp; 2-Xylanh chính; 3-Van phanh; 4-Van phanh; 5- Xylanh bánh xe; Xylanh bánh xe; 7-Bộ tích năng; 8-Bộ điều chỉnh tự động kiểu áp suất rơle; 9-Bộtích năng; 10–Van an toàn; 11-Bơm

6-1

2

56

7

8

9

1011

Nguyên lý làm việc:

Trên các ô tô tải trọng cực lớn thường sử dụng dẫn động thủy lực với bơm

và các bộ tích năng 3 và 4 là hai khoang của van phanh được điều khiển từ xa nhờdẫn động thủy lực hai dòng với xylanh chính 2 Khi tác dụng lên bàn đạp 1, dầutác dụng lên các van 3 và 4, mở đường cho chất lỏng từ các bộ tích năng 7 và 9, điđến các xylanh bánh xe 5 và 6 Lực đạp càng lớn, áp suất trong các xylanh 5 và 6càng cao Bộ điều chỉnh tự động áp suất kiểu rơle 8 dùng để giảm tải cho bơm 11khi áp suất trong các bình tích năng 7 và 9 đã đạt giá trị giới hạn trên, van an toàn

10 có tác dụng bảo vệ cho hệ thống khỏi bị quá tải

Dẫn động khí nén

Ưu nhược điểm:

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

- Điều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ

- Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có dò rỉ nhỏ, hệ thống vẫn cóthể tiếp tục làm việc được, tuy hiệu quả phanh giảm)

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

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

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

- Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn

- Do bị hạn chế bởi điều kiện dò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơncủa chất lỏng trong dẫn động thủy lực tới 10  15 lần Nên kích thước và khốilượng của dẫn động lớn

- Số lượng các cụm và chi tiết nhiều

- Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn

Phạm vi sử dụng: Với các đặc điểm đó, dẫn động khí nén hiện nay được sửdụng rộng rãi trên các ôtô máy kéo cỡ trung bình và lớn, cũng như trên các đoàn

xe kéo moóc

Các sơ đồ chính:

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

- Xe ôtô đơn không kéo moóc

- Xe kéo moóc dẫn động phanh rơ moóc một đường

- Xe kéo moóc dẫn động phanh rơ moóc hai đường

Chú ý: Dẫn động phanh rơ moóc một đường và hai đường phân biệt nhau ở

số lượng đường ống nối giữa xe kéo và rơ moóc:

Dẫn động một đường có một đường ống nối giữa xe kéo và rơ moóc Dẫnđộng hai đường có hai đường ống nối giữa xe kéo và rơ moóc

Dẫn động liên hợp: gồm các loại: dẫn động liên hợp thuỷ khí, dẫn động liênhợp điện khí nén

1.3 Giới thiệu tổng thể xe ISUZU D-MAX LS:

1.3.1 Sơ đồ tổng thể xe:

1520 3050

Bảng 1-1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe ISUZU DMAX

1.3.2 Động cơ:

Động cơ ô tô ISUZU DMAX có những đặc điểm kết cấu và những thông số

kỹ thuật như sau:

Với công nghệ đỉnh cao i- TEQ SUPER COMMON RAIL áp dụng vàođộng cơ phun trực tiếp, tiết kiệm đến 26% nhiên liệu Nhiên liệu tiết kiệm đếnmức hoàn hảo nhưng công suất động cơ vẫn tăng 5%, giảm thiểu tiếng ồn và khíthải CO2 trong mọi điều kiện vận hành (So sánh với động cơ cũ 4JH1-TC)

Loại động cơ: ISUZU 4JJ1-TC

Công suất cực đại: Nemax = 100(kw)/3400(v/p)

Momen cực đại: Memax = 294(KG)/1400-3000(v/p)

Tiêu chuẩn khí thải EURO 2.

Hệ thống phun nhiên liệu: phun nhiên liệu trực tiếp, điều khiển bằng điệntử

Phía sau là nhíp lá hợp kim, kiểu bán nguyệt Với kết cấu này ở đầu các lánhíp giảm được ứng suất tiếp xúc so với kiểu hình chữ nhật

5 4

3 2

1

Hình 1-20 Sơ đồ hệ thống treo trước.

Ưu điểm so với hộp số thường:

Làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp vàthường xuyên chuyển số

Chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độlái xe

Tránh cho động cơ và dòng dẫn động khỏi bị quá tải, do nó nối chúng bằngthủy lực (qua biến mô) tốt hơn so với nối chúng bằng cơ khí

Hộp số tự động gồm các bộ phận chính sau:

+ Bộ biến mô

Thanh xoắn

+ Bộ bánh răng hành tinh+ Bộ điều khiển thuỷ lực+ Bộ truyền động bánh răng cuối cùng+ Các thanh điều khiển

Hệ dẫn động: 1 cầu

Số tốc độ: 4 số

1 2

3

Hình 1-22 Cấu tạo hộp số tự động

1- Bộ biến mô; 2- Bánh xích dẫn động truyền lực chính; 3- Bộ truyền hành tinh

2 Hệ thống phanh trên xe ISUZU D-MAX:

2.1 Cơ cấu phanh:

Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản và làm việc theo nguyên lý

ma sát Trong quá trình phanh động năng của ôtô được biến thành nhiệt năng ở cơcấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường bên ngoài

Kết cấu cơ cấu phanh gồm hai phần chính: Các phần tử ma sát và cơ cấu ép.Trên xe Isuzu D-max, phần tử ma sát của cơ cấu phanh trước có dạng đĩa;phần tử ma sát của cơ cấu phanh sau dạng trống- guốc

Phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động với cơ cấu ép bằng xilanh thủy lực.

Má kẹp làm tách rời với xilanh bánh xe

Với kết cấu như vậy thì điều kiện làm mát tốt hơn, nhiệt độ làm việc của cơcấu phanh thấp.Tuy nhiên kết cấu như vậy có độ cứng vững không cao

Khi các chốt dẫn hướng bị mòn biến dạng, mòn rỉ sẽ làm cho các má phanhmòn không đều, hiệu quả phanh giảm và gây rung động

Phanh trống-guốc với cơ cấu ép là xilanh thủy lực kép, mỗi guốc phanhquay quanh một điểm cố định nằm cùng phía Cơ cấu phanh loại này là cơ cấu

phanh thuận nghịch nhưng không cân bằng

2.1.1 Cơ cấu phanh trước:

Thông số kỹ thuật và kết cấu:

(Đĩa phanh có xẻ rãnh thông gió)

1-Má kẹp, 2-Piston, 3-Chốt dẫn hướng, 4-Đĩa Phanh, 5-Má phanh.

2.1.2 Cơ cấu phanh sau:

Thông số kỹ thuật và kết cấu:

từ xilanh chính đến van phân phối, phân dòng đến các xilanh bánh xe thực hiệnquá trình phanh

Khi nhả phanh: các chi tiết trở về vị trí ban đầu nhờ các lò xo hồi vị, máphanh tách ra khỏi đĩa phanh (đối với cơ cấu phanh trước) và trống phanh (đối với

cơ cấu phanh sau)

Bộ phận điều chỉnh khe hở: Nhờ độ đàn hồi của vòng làm kín và lò xo trênchốt dẫn hướng, cộng với độ đảo chiều trục của đĩa, khi nhả phanh các má phanhluôn được giữ cách mặt đĩa một khe hở nhỏ Do đó tự động điều chỉnh khe hở Đối

với cơ cấu phanh sau có thể điều chỉnh khe hở một cách tự động nhờ kết cấu củaxilanh con, hoặc điều chỉnh bằng tay nhờ thanh ren và lò xo liên kết hai guốcphanh.

Má kẹp: Được đúc bằng gang rèn

Xilanh thuỷ lực: Được đúc bằng hợp kim nhôm, bề mặt làm việc của xilanhđược mạ một lớp crôm Khi xilanh được chế tạo bằng hợp kim nhôm, cần thiếtphải giảm nhiệt độ đốt nóng dầu phanh Do vậy để giảm nhiệt độ dầu phanh người

ta giảm diện tích tiếp xúc giữa piston với guốc phanh và sử dụng các piston bằngvật liệu phi kim

Các thân má phanh: Chỗ mà piston ép lên được chế tạo bằng thép lá

Tấm ma sát của má phanh loại đĩa có diện tích ma sát khoảng 12-16 % diệntích bề mặt đĩa, do vậy điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi

Khi nhả phanh, các chi tiết trở về vị trí ban đầu dưới tác dụng của các lò

xo hồi vị

8 7

9

Hình 2-3 Xilanh chính trên xe Isuzu D-max

1-Bình chứa dầu; 2- Lò xo trụ; 3- Lỗ bù dầu; 4,5- Piston; 6- Vòng chặn; 7- Thân

xilanh; 8- Chốt chặn; 9- Cụm van ngược

Nếu khi nhả phanh đột ngột, do piston lùi lại rất nhanh thì phía trướcpiston sinh ra độ chân không, do dầu từ dòng dẫn động không kịp điền đầy,dưới tác dụng của độ chân không, dầu từ khoang trống sau piston đi qua các lỗnhỏ ở đáy piston và uốn cong mép cao su vào khoang trống phía trước pistonđiền đầy khoảng trống đó và loại trừ không khí lọt vào hệ thống phanh

2.2.2 Bộ phận trợ lực chân không:

 Bơm chân không:

Các thông số kỹ thuật và kết cấu của bơm:

Thể tích công tác: 110 [cm3/vòng]

Số vòng quay lớn nhất cho phép: 7200 [vòng/phút]

Thể tích bình chứa chân không: 22 [lít]

Phần quay của bơm với 4 cánh chuyển động

Bơm chân không được nối phía sau trục máy phát điện của ôtô và đượcdẫn động thông qua máy phát điện

Nguyên lý làm việc:

Bơm chân không được nối phía sau trục máy phát điện của ôtô và được dẫnđộng thông qua máy phát điện.

Bơm gồm có hai phần: Phần quay (roto) 6 đặt lệch tâm trong phần vỏ cố định 7(stato)

Hình 2-4 Bơm chân không1- Ốc hãm; 2- Chốt thẳng; 3- Tấm chặn sau; 4- Vòng đệm; 5- Cánh bơm;

6- Phần quay (roto); 7- Vỏ bơm (stato); 8- Vòng chặn dầu; 9- Cụm nối với van kiểm tra; 10- Ống dẫn; 11- Trục dẫn động

A - Lỗ dầu vào bôi trơn

B - Cửa hút khí từ bầu chứa chân không

C - Cửa xả khí và dầu

Khi máy phát điện hoạt động, thông qua trục dẫn động thì phần roto của bơmquay Khi phần roto quay với vận tốc đủ lớn, dưới tác dụng của lực ly tâm cáccánh 5 vừa chuyển động quay vừa chuyển động tịnh tiến trong rãnh của roto và tỳsát vào mặt trụ trong của vỏ bơm 7 Không khí được hút từ bình chứa chân khôngqua cửa hút B Do roto và stato đặt lệch tâm nên khi cánh 5 rời khỏi cửa hút thìquá trình đẩy được bắt đầu, thể tích chứa khí giảm dần và áp suất tăng dần Khicánh 5 quay đến cửa thải C thì không khí được thải ra ngoài qua cửa thải C Nhưvậy mỗi vòng quay của roto bơm thực hiện bốn quá trình hút và bốn quá trình thải

 Van hạn chế:

Áp lực để mở van là 35 [mmHg]

344

B

1

1011

A

B

C

DD

Hình 2-5 Van hạn chế

1 - Lò xo; 2 - Thân van; 3 - Nắp van; 4 - Vòng khóa

A - Ðến bơm chân không; B - Từ bình chứa chân không đến

Nguyên lý làm việc:

Khi bơm chân không làm việc, không khí sẽ được hút từ bình chứa chânkhông đến B, qua van hạn chế và ra khỏi van theo đường A Khi bơm chân khôngkhông hoạt động, van có nhiệm vụ đóng đường dẫn không cho không khí đi ngược

từ A vào B Khi có hiện tượng rò rỉ không khí sẽ đi từ A đến B, trường hợp nàyphải thay van hạn chế

 Bình chứa chân không:

 Bộ trợ lực chân không:

Bộ trợ lực chân không là bộ phận rất quan trọng, giúp người lái giảm lựcđạp mà hiệu quả phanh vẫn cao Trong bầu trợ lực có các piston và van dùng đểđiều khiển sự làm việc của hệ thống trợ lực và đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp vàlực phanh

6 5

4

3 2

Hình 2-6 Bầu trợ lực1-Piston; 2-Van chân không; 3-Van không khí; 4-Vòng cao su; 5-Cần đẩy; 6- Phần

tử lọc; 7-Vỏ

Nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không:

Bầu trợ lực chân không có hai khoang A và B được phân cách bởi piston 1(hoặc màng) Van chân không 2, làm nhiệm vụ: Nối thông hai khoang A và B khinhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh Van không khí 3, làmnhiệm vụ: cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mởđường thông của khoang A khi đạp phanh Vòng cao su 4 là cơ cấu tỷ lệ: Làmnhiệm vụ đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh

Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với bình chứa chân khôngqua van một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không

Khi nhả phanh: van chân không 2 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang

B qua van này và có cùng áp suất chân không

Khi phanh: người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần 5 dịch chuyển sang phảilàm van chân không 2 đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van khôngkhí 3 mở ra cho không khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A Ðộ chênh lệch ápsuất giữa hai khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) củabầu trợ lực và qua đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên cácpiston trong xylanh chính, ép dầu theo các ống dẫn đi đến các xylanh bánh xe đểthực hiện quá trình phanh Khi lực tác dụng lên piston 1 tăng thì biến dạng của vòngcao su 4 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần 5, làm chovan không khí 3 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực khôngđổi Muốn tăng lực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần 5 lại dịchchuyển sang phải làm van không khí 3 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A

Ðộ chênh áp tăng lên, vòng cao su 4 biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về

phía trước so với cần 5, làm cho van không khí 3 đóng lại đảm bảo cho độ chênh áphay lực trợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp Khi lực phanh đạt cực đại thì vankhông khí mở ra hoàn toàn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị cực đại.

Bộ trợ lực chân không có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các

ô tô du lịch và tải nhỏ

2.3 Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống ABS trên xe Isuzu D-max:

2.3.1 Sơ lược về ABS:

Khi phanh ngặt, các bánh xe vẫn có thể bị hãm cứng và trượt dọc Các bánh

xe trượt lết trên đường sẽ làm mòn lốp và giảm hệ số bám Nghiên cứu đã cho thấy

hệ số bám dọc có giá trị cao nhất (Hình 2-7) khi bánh xe chịu lực dọc và trượt cục

bộ trong giới hạn hệ số trượt:

Ở đây:

Va - Tốc độ chuyển động tịnh tiến của ôtô

ωb - Tốc độ gốc của bánh xe

rb - Bán kính lăn của bánh xe

Còn ôtô, khi phanh với tốc độ 180 km/h trên đường khô, bề mặt lốp có thể

bị mòn vẹt đị một lớp dày tới 6mm

Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, còn mất khả năng tiếp nhận lực ngang

và không thể thực hiện quay vòng khi phanh trên đọan đường cong hoặc đổihướng để tránh chướng ngại vật (Hình 2-8), đặc biệt là các đoạn đường có độ bámthấp Do đó dễ gây ra tai nạn nguy hiểm khi phanh

0 0.2 0.4 0.6 0.8

Hình 2-7 Sự thay đổi hệ số bám dọc φx và hệ số bám ngang φy theo độ trượt

tương đối λ của bánh xe

Vì thế, để đảm bảo đồng thời điệu quả phanh và tính ổn định cao Ngoài racòn giảm mài mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp, cần tiến hành quá trình phanh ởtrong một giới hạn nhất định, nghĩa là đảm bảo sao cho các bánh xe trong quátrình phanh không bị trượt lê hoàn toàn mà chỉ trượt cục bộ trong giới hạn λ= (15-30)% Đó chính là chức năng và nhiệm vụ của hệ thống chống hãm cứng bánh xe

Để cho các bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh ngặt, cần phảiđiều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe với mặtđường nằm trong giới hạn hẹp quanh giá trị tối ưu Các hệ thống chống hãm cứngbánh xe khi phanh có thể sử dụng các nguyên lý điều chỉnh khác nhau, như:

Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh

Theo giá trị độ trượt cho trước

Theo tỷ số vận tốc góc của bánh xe và gia tốc chậm dần của nó.Như vậy hệ thống chống hãm cứng bánh xe là một trong các hệ thống antoàn chủ động của một ôtô hiện đại Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn nguyhiểm nhờ điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu