Đồ án ô tô hệ thống phanh xe buýt

Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệthống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh: - Phanh làm việc: Phanh này là phanh

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 2

1.1 Công dụng 2

1.2 Phân loại 2

1.3 Yêu cầu 5

1.4 Kết cấu của hệ thống phanh chính 7

1.4.1 Cơ cấu phanh 7

1.4.1.1 Loại trống - guốc 7

1.4.1.2 Loại đĩa 9

1.4.1.3 Loại phanh dải 11

1.4.2 Dẫn động phanh 12

1.4.2.1 Dẫn động thủy lực 12

1.4.2.2 Dẫn động khí nén 18

1.4.3 Hệ thống ABS 20

1.4.3.1 Công dụng 20

1.4.3.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc 20

1.4.4 Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử EBD 22

1.4.5 Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA 23

Chương 2 TÍNH MÔMEN PHANH YÊU CẦU 24

2.1 Tính moment phanh yêu cầu 24

2.2 Chọn loại/kiểu và sơ đồ hệ thống phanh 26

Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH 27

3.1 Tính toán thiết kế các thông số cơ bản của cơ cấu phanh 27

3.1.1 Moment phanh do cơ cấu phanh sinh ra và lực ép yêu cầu 27

3.1.1.1 Moment phanh do cơ cấu phanh cầu trước sinh ra 27

3.1.1.2 Moment phanh do cơ cấu phanh cầu sau sinh ra 31

3.1.2 Tính toán xác định bề rộng má phanh 33

3.2 Tính toán kiểm tra các thông số liên quan khác của cơ cấu phanh 35

3.2.1 Tính toán kiểm tra công trượt riêng 35

3.2.2 Tính toán kiểm tra nhiệt độ hình thành ở cơ cấu phanh 36

Chương 4 TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG PHANH THỦY LỰC 38

4.1 Hành trình dịch chuyển đầu piston xi lanh công tác của cơ cấu ép 38

4.2 Đường kính xi lanh chính và xi lanh công tác 38

4.2.1 Đường kính xi lanh công tác 38

4.2.2 Đường kính xi lanh chính 39

4.3 Hành trình dịch chuyển của piston xi lanh chính 40

4.4 Hành trình và tỷ số truyền bàn đạp phanh 41

4.4.1 Tỷ số truyền bàn đạp ibđ 41

4.4.2 Hành trình bàn đạp Sbđ 42

4.5 Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh khi chưa tính trợ lực 42

4.6 Lực trợ lực cần thiết của bộ trợ lực 43

4.7 Đường kính xy lanh của bầu trợ lực 44

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, khi nền kinh tế đất nước ngày càng phát triểnthì nhu cầu sử dụng ô tô trong giao thông càng nhiều Điều này buộc những kỹ sưtrong ngành Cơ Khí Động Lực phải nghiên cứu, tìm tòi, học hỏi những công nghệmới, cũng như thiết kế, cải tạo những ô tô cũ để phù hợp với nhu cầu hiện nay Do

đó, đồ án môn học tính toán và thiết kế ô tô mang một ý nghĩa quan trọng đối vớisinh viên ngành Cơ Khí Động Lực trước khi ra trường

Trong đồ án thiết kế ô tô này em được giao nhiệm vụ: “ Tính toán thiết

kế hệ thống phanh ô tô ”.

Phanh ô tô là một bộ phận rất quan trọng trên xe, nó đảm bảo cho ô tô chạy

an toàn ở tốc độ cao Nên hệ thống phanh ô tô cần thiết bảo đảm các yêu cầu: bềnvững, tin cậy, phanh êm dịu, hiệu quả phanh cao, tính ổn định của xe, điều chỉnhlực phanh được để tăng tính an toàn cho ô tô khi vận hành

Mặc dù đã cố gắng, nhưng do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm thực tế

có hạn nên trong quá trình làm đồ án sẽ không tránh những thiếu sót Em rất mongcác thầy góp ý, chỉ bảo để em có thể hoàn thiện hơn đồ án của mình

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Văn Tụy đã tận tình hướngdẫn để em có thể hoàn thành đồ án này

Đà Nẵng 30 tháng 5 năm 2014.

Sinh viên thực hiện

Chương1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ

Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:

- Nó đảm bảo cho ô tô, máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc

- Nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năngsuất vận chuyển của xe

1.2 Phân loại

Phân loại theo tính chất điều khiển ta chia ra

- Phanh chân

- Phanh tayPhân loại theo kết cấu cơ cấu phanh mà chia ra

- Phanh guốc

- Phanh đai

- Phanh đĩa

a) b) c)

Hình 1-1: Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính

a Phanh trống; b Phanh đĩa; c Phanh dải

Phân loại theo vị trí đặt cơ cấu phanh mà chia ra

- Phanh ở bánh xe

- Phanh ở trục truyền đông (sau hộp số)

Phân loại theo phương thức dẫn động

- Dẫn động phanh bằng cơ khí

- Dẫn động phanh bằng thủy lực

- Dẫn động phanh bằng khí nén

- Dẫn động phanh liên hợp

Hình 1-2: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp.

1.Tay phanh ; 2 Cóc hãm; 3 Ống trượt; 4 Con lăn; 5,10,12,13 Dây cáp;

6 Đai ốc điều chỉnh; ,7,11 Đòn quay; 8,15,16 Các lò xo hồi vị; 14,20 Các

đòn điều khiển cơ cấu phanh; 18.Trống phanh.

72

5

Hình 1-3: Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp

1 Xilanh bánh xe; 2 Đường ống dẫn; 3,4 Piston của xilanh chính; 5 Bàn đạp;

6 Xilanh chính; 7 Đường ống dẫn; 8 Xilanh bánh xe.

Hình 1-4: Dẫn động phanh bằng khí nén.

1 - Máy nén khí; 2 Van an toàn; 3 Bộ điều chỉnh áp suất;

4 Bộ lắng lọc và tách ẩm; 5 Van bảo vệ kép; 6,10 Các bình chứa khí nén;

7,9 Các bầu phanh xe kéo; 8 Tổng van phân phối

Hình 1-5: Sơ đồ nguyên lý của mạch dẫn động phanh thủy khí

1 Van an toàn; 2 Bình chứa; 3 Van phân phối; 4 Xilanh thủy khí;

5 Xilanh bánh xe; 6 Tổ hợp máy nén khí

1.3 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 hoá

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

- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô máy kéo khi phanh

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

- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điềukiện sử dụng

- Có khả năng thoát nhiệt tốt

- Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đònđiều khiển nhỏ

Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệthống 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 ởtất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn gọi

- Ngoài ra còn có phanh chậm dần: Trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như

xe tải, trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách- lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc

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

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

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

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

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

Để có hiệu quả phanh cao:

- Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn

- Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng 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 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 thuỷ lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe cói trọnglượng toàn bộ lớn

1.4 Kết cấu của hệ thống phanh chính

Ðể thực hiện nhiệm vụ của mình, hệ thống phanh phải có hai phần kết cấuchính sau:

Cơ cấu phanh : Là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản Trong quá trình phanhđộng năng của ôtô máy kéo được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán

ra môi trường bên ngoài

Dẫn động phanh : Ðể điều khiển cơ cấu phanh

1.4.1 Cơ cấu phanh

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

ma sát, kết cấu của 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 khác như : Bộ phận điều chỉnhkhe hở giữa các bề mặt ma sát, bộ phận để xả khí đối với dẫn động thủy lực Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng : Trống - Guốc, Ðĩa hay Dải.Mỗi dạng có một đặc điểm riêng biệt

1.4.1.1 Loại trống - guốc

Ðây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phỗ biến nhất Cấu tạo gồm :

Trống phanh : Là một trống quay hình trụ gắn với moay ơ bánh xe

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

Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá:

Hình 1-6: Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng

a Ép bằng cam; b Ép bằng xylanh thủy lực; c Hai xylanh ép, guốc phanh một bậc tự do; d Hai xilanh ép, guốc phanh hai bậc tự do; e.Cơ cấu phanh guốc

cường hoá

Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh Các sơ đồ nàykhác nhau ở chỗ:

Dạng và số lượng cơ cấu ép

Số bậc tự do của các guốc phanh

Ðặc 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

Ðặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc

Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe

Mức độ phức tạp của kết cấu

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

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

sử dụng ba chỉ tiêu riêng đặc trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là : Tínhthuận nghịch (đảo chiều), tính cân bằng và hệ số hiệu quả

Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mômen phanh

do nó tạo ra không phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức là chiều chuyển độngcủa ôtô máy kéo

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

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

là mômen của lực dẫn động)

1.4.1.2 Loại đĩa

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

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

Ðĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rãnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hayghép hai kim loại khác nhau

Phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống guốc như sau :

- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều và ítphải điều chỉnh

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

Phanh đĩa còn có một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là :

- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín

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

2

Hình 1-7: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa má kẹp tỳ động

1

Hình 1-8: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa má kẹp cố định.

1 Má phanh; 2 Má kẹp; 3.piston; 4 Vòng làm kín; 5 Đĩa phanh.

1.4.1.3 Loại phanh 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 nối rất đơn giản và gọn

Phanh dải có một số loại, khác nhau ở phương pháp nối đầu dải phanh và do đókhác nhau ở hiệu quả phanh

Phanh dải đơn giản không tự siết : Khi tác dụng lực, cả hai đầu dải phanhđược rút lên siết vào trống phanh Ưu điểm của loại này là phanh êm dịu, hiệu quảphanh không phụ thuộc chiều quay Nhược điểm là : hiệu quả phanh không cao

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

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

Dẫn động điện chỉ dùng cho xe kéo moóc, nhưng cũng rất hiếm Trên các

xe và đoàn xe tải trọng lớn và rất lớn, sử dụng nhiều loại phanh liên hợp thủy khí

1.4.2.1 Dẫn động thủy lực

a Ưu nhược điểm

Dẫn động phanh thủy lực có những ưu điểm là :

- Ðộ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ

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

- Hiệu suất cao

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

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

Nhược điểm của dẫn động thủy lực :

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

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

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

- Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp và độ nhớt tăng

- Dẫn động dùng bơm và các bộ tích năng : lực tác dụng lên cơ cấu phanh

là áp lực của chất lỏng cung cấp từ bơm và các bộ tích năng thủy lực

* Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp:

Sơ đồ và nguyên lý làm việc :

Hình 1-9: Dẫn động phanh thuỷ lực tác động trực tiếp.

1,8 - Xylanh bánh xe; 3,4 - Piston trong xylanh chính; 2,7 - Ðường ống dẫn dầu

đến 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 và nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không :

Hình 1-10 : Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực chân không

1,2 Ðường ống dẫn dầu phanh đến xylanh bánh xe; 3 Xylanh chính;

4 Ðường nạp động cơ; 5 Bàn đạp; 6 Lọc; 7 Van chân không;

1

12 11 10 9

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 chân không

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

Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với đường nạp động cơ 4 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 phanh

đạt 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 1-11 : 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

10

Nguyên lý làm việc

Bộ trợ lực gồm cụm van khí nén 3 nối với bình chứa khí nén 4 và xylanh lực

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 trí một áp suất không đổi trong hệ thống, tương ứng với lực tácdụng 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:

Nguyên lý làm việc :

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

đến 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

Hình 1-12: 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;

6 Xylanh bánh xe; 7 Bộ tích năng; 8 Bộ điều chỉnh tự động kiểu áp suất rơle;

9 Bộ tích năng; 10 Van an toàn; 11 Bơm.

7 8

9

10 11

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

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

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

Nhược điểm :

- Ðộ nhạy thấp thời gian chậm tác dụng lớn

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

- Số lượng các cụm và chi tiết nhiều

- Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn

b Sơ đồ dẫn động chính

Sơ đồ và nguyên lý làm việc :

Hình.1-13: Sơ đồ dẫn động ôtô đơn.

1 - Máy nén khí; 2 Van an toàn; 3 Bộ điều chỉnh áp suất;

4 Bộ lắng lọc và tách ẩm; 5 Van bảo vệ kép; 6,10 Các bình chứa khí nén;

7,9 Các bầu phanh; 8 Tổng van phân phối

Nguyên lý làm việc :

Không khí nén dược nén từ máy nén 1 qua bộ điều chỉnh áp suất 3, bộ lắnglọc và tách ẩm 4 và van bảo vệ kép 5 vào các bình chứa 6 và 10 Van an toàn 2 cónhiệm vụ bảo vệ hệ thống khi bộ điều điều chỉnh áp suất 3 có sự cố Các bộ phậnnói trên hợp thành phần cung cấp (phần nguồn) của dẫn động

Từ bình chứa không khí nén đi đến các khoang của van phân phối 8 Ở trạngthái nhả phanh, van 8 đóng đường không khí nén từ bình chứa đến các bầu phanh

và mở thông các bầu phanh với khí quyển

Khi phanh : Người lái tác dụng lên bàn đạp, van 8 làm việc : Cắt đường thôngcác bầu phanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các bầu phanh 7 và 9,tác dụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát trống phanh, phanh các bánh lái xelại

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

lò xo hồi vị

1.4.3 Hệ thống ABS

1.4.3.1 Công dụng

Tác dụng của ABS là giúp quá trình phanh được trơn tru, an toàn Nếu không

có ABS, khi tài xế nhấn chân phanh một cách đột ngột, bánh dẫn hướng sẽ bị cứngnên không thể điều khiển được, dẫn đến mất lái và gây nguy hiểm

ABS chỉ kích hoạt trong những tình huống phanh khẩn cấp và chân phanh sẽ rung giật để báo cho tài xế biết nó đang hoạt động

1.4.3.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc

ABS đã phổ biến hơn tại Việt Nam so với cách đây 5 năm Gần như tất cảcác mẫu xe mới ra mắt đều trang bị công nghệ an toàn tiên tiến này

ABS là viết tắt của cụm từ "Anti-lock Brake" Ban đầu, nó có tên tiếng Đức

là "Antiblockiersystem" do nhà sản xuất thiết bị phụ trợ Bosch nghiên cứu chế tạo

ABS ra mắt tại Mỹ những năm cuối thập niên 1970 và ngay lập tức đượccoi là thiết bị an toàn có khả năng giảm đáng kể số vụ tai nạn giao thông và mức

độ nghiêm trọng Các thử nghiệm dưới điều kiện có kiểm soát cho thấy ABS kháhiệu quả và cần thiết cho các xe trong thời điểm hiện tại

Các thiết bị chống bó cứng phanh ABS hiện đại gồm một máy tính (CPU), 4cảm biến tốc độ trên từng bánh, bơm và các van thủy lực Trong trường hợp phanhgấp, nếu CPU nhận thấy một hay nhiều bánh có tốc độ quay chậm hơn mức quyđịnh nào đó so với các bánh còn lại, thông qua bơm và van thủy lực, ABS tự độnggiảm áp suất tác động lên đĩa (quá trình nhả), giúp bánh xe không bị chết cứng(hay còn gọi là "bó")

Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh, máy tính cũng tự độngtác động lực trở lại, đảm bảo quá trình hãm Để thực hiện được điều này, hệ thống

sẽ thực hiện động tác ấn - nhả thanh kẹp trên phanh đĩa khoảng 15 mỗi giây, thay

vì tác động một lần cực mạnh khiến bánh có thể bị "chết" như trên các xe không

có ABS

Tác dụng của ABS là giúp quá trình phanh được trơn tru, an toàn Nếu không

có ABS, khi tài xế nhấn chân phanh một cách đột ngột, bánh dẫn hướng sẽ bị cứngnên không thể điều khiển được, dẫn đến mất lái và gây nguy hiểm

ABS chỉ kích hoạt trong những tình huống phanh khẩn cấp và chân phanh sẽrung giật để báo cho tài xế biết nó đang hoạt động Phân bổ lực phanh điện tửEBD

Hình.1-14: Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực có sử dụng hệ thống

chống bó cứng phanh ABS.

1,6 Đĩa Phanh; 2.Xylanh chính; 3 Bộ trợ lực chân không;

4 Bàn đạp phanh; 5 Công tắt khởi động; 7,13 Cảm biến;

8 Dẫn động phanh trước; 9 Đèn báo phanh; 10 Đèn báo ABS; 11 Bộ thủy lực

và điều khiển trung tâm; 12 Dẫn động phanh sau.

1.4.4 Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử EBD

EBD có vai trò không kém ABS trong việc trợ giúp quá trình phanh Nóhoạt động hoàn toàn tự động và không cần tài xế kích hoạt Giống như tên gọi,EBD phân bổ lực phanh tới các bánh để đảm bảo xe dừng một cách cân bằng nhất

Sự kết hợp giữa hai công nghệ ABS và EBD sẽ giúp quá trình phanh trở nên tối ưuhơn