Phân tích khai thác hệ thống phanh trên xe du lịch có trang bị hệ thống chống bó cứng (ABS)

Phân tích khai thác hệ thống phanh trên xe du lịch có trang bị hệ thống chống bó cứng (ABS) Muïc luïc 2 Lôøi noùi ñaàu 4 PHAÀN 1: HEÄ THOÁNG PHANH TREÂN XE DU LICH 5 Chöông 1: Coâng duïng, yeâu caàu, phaân loaïi 5 1. Coâng duïng 5 2. Yeâu caàu 5 3. Phaân loaïi 5 3.1. Phaân loaïi theo heä thoáng ñieàu khieån 5 3.2. Phaân loaïi theo keát caáu cô caáu phanh 6 3.3. Phaân loaïi theo heä thoáng daãn ñoäng 8 Chöông 2: Sô ñoà heä thoáng phanh 10 1. Sô ñoà daãn ñoäng khoâng ñoäc laäp 10 2. Sô ñoà daãn ñoäng ñoäc laäp 10 2.1. Sô ñoà phaân chia tröïc tieáp 10 2.2. Sô ñoà phaân chia cheùo 11 2.3. Caùc sô ñoà phaân chia khaùc 11 Chöông 3: Keát caáu caùc boä phaän chính 12 1. Xylanh chính 12 2. Baàu trôï löïc phanh 15 3. Cô caáu phanh 21 3.1. Cô caáu phanh tang troáng 21 3.2. Cô caáu phanh ñóa 28 3.3. Phanh döøng xe 33 4. Caùc van ñieàu khieån thuûy löïc. 35 4.1. Coâng taùêc cheânh leäch aùp suaát 35 4.2. Van ñònh löôïng 36 4.3. Van tæ leä 37 Chöông 4: Baûo döôõng – Söõa chöõa heä thoáng phanh 41 1. Baûo döôõng heä thoáng phanh 41 1.1. Baûo döôõng haèng ngaøy 42 1.2. Baûo döôõng kyõ thuaät caáp 1 42 1.3. Baûo döôõng kyõ thuaät caáp 2 42 1.4. Baûo döôõng daàu phanh 42 2. Söõa chöõa heä thoáng phanh 44 2.1. Söûa chöõa nhöõng hö hoûng thöôøng gaëp 44 2.2. Söûa chöõa caùc chi tieát heä thoáng phanh 48 2.2.1 Kieåm tra vaø ñieàu chænh baøn ñaïp phanh. 48 2.2.2 Kieåm tra van ñieàu hoøa löïc phanh. 48 2.2.3. Söûa chöõa trôï löïc phanh 49 2.2.4. Söûa chöõa xylanh phanh chính 50 2.2.5. Söûa chöõa cô caáu phanh sau (phanh tang troáng) 51 2.2.6. Söûa chöõa cô caáu phanh tröôùc (phanh ñóa) 53 2.2.7. Söûa chöõa phanh tay 56 PHAÀN 2: HEÄ THOÁNG CHOÁNG BOÙ CÖÙNG ABS 57 Chöông 1: Giôùi thieäu veà ABS 57 1. Söï caàn thieát phaûi trang bò ABS treân xe 57 2. Lòch söû ABS 56 3. Cô sôû lyù thuyeát ABS 58 4. Nguyeân lyù cô baûn heä thoáng choáng boù cöùng ABS 59 5. Sô ñoà ABS boá trí treân xe 60 Chöông 2 : Caùc boä phaän trong ABS 63 1. Caûm bieán toác ñoä baùnh xe 63 2. ABS ECU (EBCM) 65 2.1. Sô ñoà maïch ñieän 65 2.2. Ñieàu khieån toác ñoä baùnh xe 66 2.3. Ñieàu khieån relay 67 2.4. Chöùc naêng kieåm tra ban ñaàu 68 2.5. Chöùc naêng töï chaån ñoaùn 68 2.6. Chöùc naêng döï phoøng 69 2.7. Chöùc naêng kieåm tra caûm bieán 69 3. Boä chaáp haønh ABS 70 3.1. Sô ñoà maïch thuûy löïc 70 3.2. Hoaït ñoäng boä chaáp haønh 70 3.2.1. Boä chaáp haønh loaïi van ñieän 3 vò trí 70 3.2.2. Boä chaáp haønh loaïi van ñieän 2 vò trí 73 4. Caûm bieán giaûm toác 75 5. Caûm bieán gia toác ngang 76 6. Bôm tuaàn hoaøn 77 Chöông 3: Chaån ñoaùn vaø kieåm tra ABS 79 1. Vaán ñeà caàn chuù yù tröôùc khi söûa chöõa 79 2. Hoaït ñoäng cuûa ñeøn baùo ABS 79 3. Maõ loãi 80 3.1. Ñoïc vaø xoùa maõ loãi 81 3.2. Baûn maõ loãi tham khaûo 82 4. Trình töï kieåm tra caùc hö hoûng lieân quan ñeán ABS 85 Keát luaän 92 Taøi lieäu tham khaûo 93

LỜI CẢM ƠN

Đ

ược học tập và rèn luyện tại trường Đại học Giao Thông Vận Tải Thành phố HồChí Minh là niềm vinh dự và tự hào của mỗi sinh viên Tuy ngành Cơ khí Ô tô làngành mới thành lập, các sinh viên của lớp CO04 chúng em là khóa thứ hai củatrường, cơ sơ vật chất kỹ thuật còn thiếu thốn Nhưng đội ngũ thầy cô nhiệt tình,tâm huyết giảng dạy Bên cạnh đó trường còn kết hợp nhiều giáo viên giàu kinhnghiệm từ các trường khác về giảng dạy cho chúng em nên đã trang bị cho chúng

em một nền tảng cơ bản về kiến thức chuyên ngành để phần nào đáp ứng cho nhucầu phát triển của xã hội Trên nền tảng kiến thức đó, nhà trường đã khuyếnkhích và tạo điều kiện cho chúng em được tham gia nghiên cứu các đề tài khoahọc

Sau thời gian khoảng ba tháng nghiên cứu và thực hiện đề tài, được sự giúpđỡ hướng dẫn tận tình của thầy chủ nhiệm Thái Văn Nông và các thầy trong khoa

Cơ khí, em đã nghiên cứu và hoàn thành nhiệm vụ được giao của đề tài

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô đã tạo điềukiện giúp đỡ em trong những năm học vừa qua, xin chân thành cảm ơn thầy giáotrực tiếp hướng dẫn đề tài tốt nghiệp –Ks Thái Văn Nông

Ngày tháng năm 2009Sinh viên thực hiện Trương Đức Hiển

MỤC LỤC

  

Mục lục 2

Lời nói đầu 4

PHẦN 1: HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE DU LICH 5

Chương 1: Công dụng, yêu cầu, phân loại 5

1 Công dụng 5

2 Yêu cầu 5

3 Phân loại 5

3.1 Phân loại theo hệ thống điều khiển 5

3.2 Phân loại theo kết cấu cơ cấu phanh 6

3.3 Phân loại theo hệ thống dẫn động 8

Chương 2: Sơ đồ hệ thống phanh 10

1 Sơ đồ dẫn động không độc lập 10

2 Sơ đồ dẫn động độc lập 10

2.1 Sơ đồ phân chia trực tiếp 10

2.2 Sơ đồ phân chia chéo 11

2.3 Các sơ đồ phân chia khác 11

Chương 3: Kết cấu các bộ phận chính 12

1 Xylanh chính 12

2 Bầu trợ lực phanh 15

3 Cơ cấu phanh 21

3.1 Cơ cấu phanh tang trống 21

3.2 Cơ cấu phanh đĩa 28

3.3 Phanh dừng xe 33

4 Các van điều khiển thủy lực 35

4.1 Công táêc chênh lệch áp suất 35

4.2 Van định lượng 36

4.3 Van tỉ lệ 37

Chương 4: Bảo dưỡng – Sữa chữa hệ thống phanh 41

1 Bảo dưỡng hệ thống phanh 41

1.1 Bảo dưỡng hằng ngày 42

1.2 Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 1 42

1.3 Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 2 42

1.4 Bảo dưỡng dầu phanh 42

2 Sữa chữa hệ thống phanh 44

2.1 Sửa chữa những hư hỏng thường gặp 44

2.2 Sửa chữa các chi tiết hệ thống phanh 48

2.2.1 Kiểm tra và điều chỉnh bàn đạp phanh 48

2.2.2 Kiểm tra van điều hòa lực phanh 48

2.2.3 Sửa chữa trợ lực phanh 49

2.2.4 Sửa chữa xylanh phanh chính 50

2.2.5 Sửa chữa cơ cấu phanh sau (phanh tang trống) 51

2.2.6 Sửa chữa cơ cấu phanh trước (phanh đĩa) 53

2.2.7 Sửa chữa phanh tay 56

PHẦN 2: HỆ THỐNG CHỐNG BÓ CỨNG ABS 57

Chương 1: Giới thiệu về ABS 57

1 Sự cần thiết phải trang bị ABS trên xe 57

2 Lịch sử ABS 56

3 Cơ sở lý thuyết ABS 58

4 Nguyên lý cơ bản hệ thống chống bó cứng ABS 59

5 Sơ đồ ABS bố trí trên xe 60

Chương 2 : Các bộ phận trong ABS 63

1 Cảm biến tốc độ bánh xe 63

2 ABS ECU (EBCM) 65

2.1 Sơ đồ mạch điện 65

2.2 Điều khiển tốc độ bánh xe 66

2.3 Điều khiển relay 67

2.4 Chức năng kiểm tra ban đầu 68

2.5 Chức năng tự chẩn đoán 68

2.6 Chức năng dự phòng 69

2.7 Chức năng kiểm tra cảm biến 69

3 Bộ chấp hành ABS 70

3.1 Sơ đồ mạch thủy lực 70

3.2 Hoạt động bộ chấp hành 70

3.2.1 Bộ chấp hành loại van điện 3 vị trí 70

3.2.2 Bộ chấp hành loại van điện 2 vị trí 73

4 Cảm biến giảm tốc 75

5 Cảm biến gia tốc ngang 76

6 Bơm tuần hoàn 77

Chương 3: Chẩn đoán và kiểm tra ABS 79

1 Vấn đề cần chú ý trước khi sửa chữa 79

2 Hoạt động của đèn báo ABS 79

3 Mã lỗi 80

3.1 Đọc và xóa mã lỗi 81

3.2 Bản mã lỗi tham khảo 82

4 Trình tự kiểm tra các hư hỏng liên quan đến ABS 85

Kết luận 92

Tài liệu tham khảo 93

LỜI NÓI ĐẦU

gày nay cùng với sự phát triển của xã hội thì phương tiện giao thôngcũng phát triển không ngừng trong đó ôtô là một phương tiện phổ biến

Do nhu cầu cấp thiết của người tiêu dùng, ngành công nghiệp ôtô đã cho

ra đời rất nhiều loại ôtô với các tinh năng và công dụng khác nhau Cũng từ nhữngđòi hỏi của người tiêu dùng về vận tốc của ôtô phải lớn và độ an toàn phải cao.Nhà sản xuất phải nghiên cứu về hệ thống phanh nhiều hơn nhằm đáp ứng nhucầu người tiêu dùng Vì vậy hệ thống phanh chống bó cứng ra đời là một trongnhững giải pháp cho vấn đề an toàn

N

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, điện tử và tin họcđã giúp nghành công nghiệp ôtô thiết kế chế tạo thành công các hệ thống phanhchống bó cứng với độ chính xác cao, an toàn, hiệu quả, nhỏ gọn…Vì vậy mà tínhổn định của ôtô và hiệu quả của ôtô cao hơn nhiều so với hệ thông phanh thường

Ở nước ta ngành ôtô đang đà phát triển mạnh nên trên các xe ôtô thì việctrang bị hệ thống phanh chống bó cứng bánh xe sẽ dần trở thành một tiêu chuẩnbắt buộc trên các xe ôtô

Với mục đích củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn, đồng thời làmquen với công tác nghiên cứu khoa học góp phần nâng cao hiệu quả sử dụngphanh trên ôtô Tôi đã đựơc giao thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài:

“PHÂN TÍCH VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE DU LỊCHCÓ TRANG BỊ HỆ THỐNG CHỐNG BÓ CỨNG (ABS)” với sự hướng dẫn củathầy THÁI VĂN NÔNG

Sau một thời gian thực hiện, với sự cố gắng của bản thân cùng với sự giúpđỡ chỉ dẫn của thầy THÁI VĂN NÔNG, đến nay đề tài của tôi đã được hoànthành Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do kiến thức và thời gian còn hạn chếnên khó tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến của quýthầy và các bạn để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn

Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn thầy THÁI VĂN NÔNG, người đã giúpđỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này cùng toàn thể các thầy trong bộmôn Cơ khí ô tô đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện

PHẦN 1: HỆ THỐNG PHANH XE DU LICH

2 Yêu cầu

Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Quảng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.Tất nhiên muốn có quảng đường phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc phanhcực đại

- Phanh êm dịu trong 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 phanh không lớn

- Phanh phải nhạy Nghĩa là truyền động phanh có độ nhạy cảm lớn

- Phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàntrọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào

- Không có hiện tượng tự siếc phanh khi ô tô chuyển động

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt

- Có khả năng chống mòn cao

- Có khả năng phanh khi đứng yên trong một thời gian dài

- Các chi tiết trong cơ cấu phanh có trọng lượng riêng nhỏ

- Có khả năng chống bụi bẩn, bùn lầy bám vào cơ cấu phanh

- Kết cấu đơn giản, thuận tiện trong bảo dưỡng sửa chữa

3 Phân loại

3.1 Phân loại theo hệ thống

a Phanh chính:

- Thường bố trí ở tất cả bánh xe

- Điều khiển bằng chân ( nên còn được gọi là phanh chân)

b Phanh dừng:

- Cơ cấu phanh ở bánh xe hay ở đầu ra của hộp số hay hộp số phụ

- Điều khiển bằng tay ( nên được gọi là phanh tay)

- Dùng để dừng hay đổ xe

c Hệ thống phanh dự phòng:

- Có chức năng như phanh chính

- Hiệu quả phanh chỉ bằng 30-50% so với phanh chính

d Phanh chậm dần (phanh bằng động cơ):

Là một phương pháp phanh xe mà không dùng phanh chân Phương phápnày sử dụng sức cản quay của động cơ để giúp làm giảm tốc độ xe Khi phanh,nhả chân ga trong khi vẫn đang gài số, do nhiên liệu đã cung cấp ít nhất vào cácxylanh động cơ, cho nên các bánh xe sẽ đóng vai trò chủ động còn trục khủy động

cơ quay bị động Do đó trục khuỷu cản lại sự quay ( do sức cản của không khí bịnén trong xylanh, ma sát giữa các chi tiết chuyển động,…) nên các bánh xe chủđộng quay chậm dần và làm giảm tốc độ xe

e Phanh khẩn cấp:

3.2 Phân loại theo kết cấu cơ cấu phanh

Phanh dải

Hình 1.1: phanh dải

Những chiếc xe đầu tiên sử dụngloại phanh có dạng một chiếc đai bao xungquanh bên ngoài trống phanh Khi phanh,các dải phanh được siếc chặt vào trốngphanh Bề mặt dạng nẹp ma sát trực tiếp,

bị mòn đi một cách nhanh chóng bởichúng tiếp xúc với bề mặt ngoài đầycát bụi Vì vậy, vấn đề đối với nhữngloại phanh dải như vậy chính là nước, bụibẩn từ bên ngoài bám dính vào giữa bốphanh và trống thắng và cách ly bốthắng tiếp xúc với trống, đồng thời gâymòn bố phanh rất mãnh liệt

Hình 1.2 : Cơ cấu phanh tang

trống

Phanh tang trống

Một sự cải tiến cơ bản trong thiếtkế phanh là sự thay đổi từ phanh dải sangphanh trống Các bố phanh từ việc đượcbố trí bên ngoài đã được đặt vào bêntrong trống phanh Điều này đã khắc phụcđược các khuyết điểm cơ cấu phanh thếhệ trước

- Đảm bảo được cách ly bề mặt ma sát với bụi bẩn, nước

- Không ảnh hưởng đến khoảng sáng gầm xe

- Nó được sử dụng trên cả bốn bánh xe của các ô tô những sản xuất từ 1970.Hiện nay, phanh guốc chỉ ở hai bánh sau của nhiều loại ô tô

Hệ thống phanh tang trống đầu tiên được tác động thông qua cơ cấu đònbẩy cơ khí Các thanh kim loại hoặc dây cáp, và các tay đòn truyền áp lực từ bànđạp phanh hoặc tay đòn điều khiển đến guốc phanh

Trong quá trình phanh, má phanh sẽ ép vào đĩa hay rotor Aùp suất ở máphanh tỷ lệ thuận với lực đạp phanh.

Hình 1.3: Cơ cấu phanh đĩa trên ô tô

Các ưu điểm của phanh đĩa so với phanh tang trống:

- Ở phanh đĩa phần lớn bề mặt ma sát đĩa lộ ra ngoài, tiễp xúc trực tiếp vớikhông khí nên được làm mát tốt hơn so với bề mặt ma sát của phanh tang trống

- Khi đĩa phanh quay, các tạp chất, bụi bẩn được văng ra khỏi đĩa nhờ lực lytâm, trong khi ở phanh trống các bụi bẩn này có khuynh hướng bị tích tụ bên trongtang trống

- Tác động kẹp của má phanh không làm cho đĩa phanh hay rotor biến dạngcong vênh Ngược lại, ở phanh trống, tác động mở của guốc phanh làm cho tangtrống bị biến dạng theo hình elip hay ovan Sự biến dạng này làm hạ thấp bàn đạpphanh và tạo ra hiệu ứng bóp ở hai đầu guốc phanh

- Phanh đĩa có kết cấu gọn, khối lượng các chi tiết nhỏ dễ tháo lắp, nênthuận tiện cho công việc sửa chữa bảo dưỡng

- Do không có trợ động nên luôn tạo ra lực phanh bằng nhau ở hai phanhtrên cùng một trục

Tuy nhiên, phanh đĩa cũng có những khuyết điểm:

- Không có tác động trợ động, nên cùng một áp suất thủy lực thì phanh đĩakhông thể gia tăng công suất như ở phanh tang trống Khi cần có lực phanh lớnhơn thì hầu hết các phanh đĩa đều cần phải có bộ trợ lực (booter).

- Sẽ khó khăn hơn khi thiết kế phanh đỗ (phanh tay) là một phanh đĩa Đãcó nhưng phanh tay dùng loại phanh đĩa nhưng chúng thường đắt tiền, phức tạp,yếu và lại có khuynh hường dễ bị kẹt dính

- Phần lớn bề mặt ma sát trong cơ cấu phanh đĩa lộ ra bên ngoài nên dễ tiếpxúc bụi bẩn và bị ăn mòn Vì vậy phanh đĩa không được sử dụng trên các xe cókhả năng việt dã

- Aùp lực phanh lớn, vì diện tích má ma sát nhỏ

- Chiếm một khoảng không gian trong bánh xe, nên khó bố trí tạo mômenphanh lớn

- Kích thước của xylanh bị giới hạn theo hướng kính

- Chỉ dùng được trong hệ thống phanh dẫn động thủy lực

3.3 Phân loại theo hệ thống dẫn động

 Phanh dẫn động bằng cơ khí:

Ngày nay trên các xe du lịch, phanh dẫn động bằng cơ khí thường là phanhdừng xe

 Phanh dẫn động bằng thủy lực:

- Lực tác dụng từ pedal đến cơ cấu phanh qua chất lỏng ở các đường ống

- Đặc điểm phanh dầu là các bánh xe bị phanh cùng một lúc vì áp suất trongđường ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép sát vào trống phanh

Ưu điểm

- Phanh đồng thời các bánh xe

- Hiệu suất cao

- Độ nhạy tốt

- Kết cấu đơn giản, khối lượng không nhiều

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

Khuyết điểm:

- Không thể làm tỷ số truyền lớn, lực tác dụng lên pedal lớn (phải cường hoá đốivới ôtô lớn) Lực tạo ra ở cơ cấu phanh là nhỏ Vì vậy chỉ có thể sử dụng ở xe dulịch

- Nếu bị rò rỉ thì cả hệ thống không làm việc Biện pháp khắc phục là bằng cáchdùng dẫn động phanh hai dòng)

- Hiệu suất dẫn động sẽ giảm ở nhiêt độ thấp

- Các chi tiết trong hệ thống cần độ chính xác cao Độ chính xác của piston vàxylanh có thể tới 8-15m.

- Đối với một hệ thống phanh thủy lực cụ thể chỉ có thể sử dụng một loại dầuphanh, không sử dụng loại dầu phanh khác, nếu không có thể làm hỏng cuppen

 Phanh dẫn động khí nén:

- Dùng trên ôtô cở lớn, có kéo rơmoóc

- Kết cấu phức tạp

Ưu điểm:

- Lực tác dụng lên pedal nhỏ Do chỉ điều khiển mở van khí nén

- Trang bị trên ôtô tải lớn có kéo rơmoóc

- Bảo đảm chế độ phanh rơmoóc khác với ôtô kéo, do đó phanh đoàn xe được ổnđịnh, khi rơmoóc bị tách khỏi ôtô thì rơmoóc bị phanh một cách tự động

- Có khả năng cơ khí hóa quá trình điều khiển ôtô và sử dụng khí nén cho hệthống treo loại khí

Khuyết điểm:

- Có kết cấu phức tạp với nhiều cụm chi tiết

- Kích thước và trọng lượng khá lớn, giá thành cao

- Thời gian chậm tác dụng lớn

 Phanh dẫn động kết hợp: thủy – khí.

- Tận dụng được ưu điểm của cả hệ thống phanh dẫn động khí nén và thủy lực

- Phối hợp được phanh thủy lực – khí nén theo sơ đồ nối tiếp

- Do kết cấu phanh thủy lực nhỏ gọn nên được đặt gần bánh xe (làm cơ cấu phanh

ở bánh xe có khối lượng nhỏ và kết cấu đơn giản)

Chương 2:

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC

1 Sơ đồ dẫn động không độc lập

Trong sơ đồ này, hệ thống phanh sử dụng một xylanh phanh chính loại mộtbuồng (xylanh chính loại đơn) để điều khiển các nhánh thủy lực Đây là sơ đồ đơngiản nhất Tuy nhiên, do yêu cầu về an toàn, sơ đồ dẫn động kiểu này không cònđược sử dụng trên các ô tô

2 Sơ đồ dẫn động độc lập

Hình 2.1: Sơ đồ dẫn động được bố trí trên ô tô du lịch

Một trở ngại chủ yếu của hệ thống thủy lực là hư hỏng do rò rỉ dầu Bất kỳcác chi tiết nào trong hệ thống thủy lực như ống dẫn, ống dẫn mềm, xylanh bánhxe,… bị hư hỏng rò rỉ thì sẽ không có lực phanh

Một giải pháp cho vấn đề này là phân chia hệ thống thủy lực thành 2 phần.Trong hệ thống này, yêu cầu là khi một trong hai nhánh thủy lực bị mất áp suất thìmạch dầu còn lại vẫn hoạt động bình thường đảm bảo cung cấp áp suất thủy lựctạo ra lực phanh tối thiểu

Có nhiều sơ đồ dẫn động an toàn này

2.1 Sơ đồ phân chia trực tiếp

Đây là sơ đồ đơn giản nhất, được sử dụng trên các xe có bố trí động cơ đặttrước – cầu sau dẫn động

Theo hình vẽ, một mạch dầu sẽ cung cấp áp suất dầu cho các bánh xe phíatrước Một mạch dầu còn lại sẽ cung cấp áp suất dầu cho các bánh xe phía sau.Như vậy, khi một trong hai mạch thủy lực bị hư hỏng, mạch dầu còn lại vẫn đảmbảo tạo ra áp suất dầu phanh đến các bánh xe còn lại

Lực phanh tạo ra ở cơ cấu phanh không giống nhau ở các bánh xe phía trướcvà phía sau Mục đích để tránh hiện tượng các bánh xe phía sau bị bó cứng sớmkhi phanh

Do : Trọng lượng của cầu trước và cầu sau không bằng nhau

Ngoài ra khi phanh, do ảnh hưởng của lực quán tính khi phanh, trọnglượng bám ở cầu sau giảm rõ rệt

Nên: Áp lực dầu cung cấp cho các cơ cấu phanh ở các bánh xe phía trướcvà phía sau không giống nhau, thường theo tỉ lệ 60% – 40%

Có nhiều cách để thực hiện được như: sử dụng van điều hòa lực phanh chomạch dầu phanh phía sau hay sử dụng cơ cấu phanh tang trống kiểu không trợđộng,v.v…

2.2 Sơ đồ phân chia chéo

Đây là sơ đồ được sử dụng nhiều trên các xe có bố trí động cơ đặt trước –cầu trước dẫn động

Mạch dầu sơ cấp cung cấp áp suất thủy lực đến bánh xe bên trái phía trướcvà bánh xe bên phải phía sau Mạch dầu thứ cấp cung cấp áp suất thủy lực đếnbánh xe bên phải phía trước và bánh xe bên trái phía sau

Áp suất thủy lực cung cấp đến các mạch dầu là như nhau Tuy nhiên, để cácbánh xe phía sau không bị bó cứng quá sớm khi phanh, thì đường dầu đến cơ cấuphanh phía sau cũng được bố trí các van điều hòa lực phanh hay cơ cấu phanh tangtrống loại không trợ lực, v.v…

Các xe bố trí kiểu động cơ đặt trươc – cầu trước chủ động cần sử dụng sơ đồphân chia chéo Bởi vì, nếu sử dụng mạch dầu phân chia trực tiếp, thì khi mạchdầu đến các bánh xe phía trước bị hư hỏng, các bánh xe phía sau sẽ bị bó cứngquá sớm Ngược lại, khi sử dụng mạch dầu phân chia chéo, khi một mạch dầu bịhỏng, mạch dầu còn lại vẫn đảm bảo cung cấp áp suất dầu đến một bánh xe phíatrước và một bánh xe phía sau

Khi xảy ra trường hợp hư hỏng một mạch dầu, việc điều khiển xe khi phanhsẽ khó khăn Xe lúc này có khuynh hướng tự quay khi đi thẳng Tuy nhiên hiệntượng này được khắc phục đáng kể nếu bố trí bán kính quay bánh xe quanh trụđứng là âm

2.3 Các sơ đồ phân chia khác

Ngoài các sơ đồ phân chia phổ biến, hệ thống phanh trên các xe còn sửdụng các sơ đồ phân chia khác Các sơ đồ này tạo ra lực phanh tốt hơn, nhưngcũng phức tạp và đắt tiền hơn

Sơ đồ phân chia trục trước, trục sau – trục sau (kiểu HT): một mạch dầuphanh cung cấp áp suất dầu đến các bánh xe phía trước và một mạch dầu còn lạicung cấp áp suất dầu đến các bánh xe phía trước và các bánh xe phía sau

Sơ đồ phân chia trục trước, trục sau – trục trước, trục sau (kiểu LL): mỗimạch dầu cung cấp áp suất đến các bánh xe phía trước và một bánh xe phía sau

Sơ đồ phân chia trục trước, trục sau (kiểu HH): mỗi mạch dầu cung cấp ápsuất dầu đến tất cả các bánh xe

Các kiểu bố trí này được sử dụng trên các xe có yêu cầu cao về độ tin cậyvà chất lượng an toàn cao Khi có hư hỏng một mạch thủy lực, hiệu quả phanhgiảm đáng kể hay không giảm

Chương 3:

KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH

1 Xylanh phanh chính

a Nguyên lý thủy lực:

Trong hệ thống phanh, chất lỏng được sử dụng để dẫn động cơ cấu phanh.Bởi vì chất lỏng không nén được, lưu thông dễ dàng qua những đường ống phứctạp, và áp suất truyền trong chất lỏng thì bằng nhau và đồng đều theo mọi phương– định luật Pascal

Hình 3.1: Dầu được đẩy đi với áp lực bằng nhau ở mọi nơi trong hệ thống phanh

Aùp suất được định nghĩa như là cường độ lực tác dụng lên một đơn vị diệntích, đơn vị tính là psi, kPa,… Nếu áp suất 10psi có nghĩa là một lực 10pound tácdụng lên 1 in2 Ngoài ra, áp suất cũng được tính bằng kPa, 1psi = 6.895 KPa

Độ lớn của áp suất trong hệ thống phanh phụ thuộc vào ba yếu tố: khả năngchịu được áp lực, diện tích piston đầu vào, độ lớn của lực tác dụng lên piston

Khi lực được áp dụng vào piston của hệ thống kín, lực đó thành áp suất thủylực Lực tác dụng được khuếch đại lên khi nào piston đầu ra lớn hơn piston đầuvào và ngược lại

Chuyển động của piston đầu ra cũng có quan hệ với piston đầu vào Khipiston đầu vào di chuyển, chất lỏng sẽ di chuyển và bị đẩy qua ống dẫn đi vào hệthống

Hình 3.2: Mối liên hệ về lực và khoảng dịch chuyển của piston đầu vào và đầu ra

Mối liên hệ giữ piston đầu vào và đầu ra về lực và khoảng dịch chuyển được thể hiện qua biểu thức sau:

2

2 2 1 1

1

A

F p p A

Đường kính piston phụ thuộc vào trọng lượng ô tô, có sử dụng trợ lực haykhông và sự cân bằng trọng lượng ô tô

Oâ tô có tải trọng lớn hơn cần lực phanh lớn hơn, nên piston xylanh phanhchính nhỏ hơn Nhưng làm xylanh phanh bánh xe dịch chuyển một đoạn nhỏ.Ngược lại, ở ô tô nhỏ hơn, sử dụng piston có đường kính lớn hơn ở xylanh chính.Điều này làm piston xylanh bánh xe dịch chuyển nhiều hơn

Oâ tô với bầu trợ lực phanh thường sử dụng những xylanh phanh chính cóđường kính lớn hơn Sử dụng piston trong xylanh bánh xe lớn hơn cũng làm tănglực phanh, nhưng sẽ làm giảm hành trình di chuyển, đồng thời làm tăng hành trìnhpiston xylanh chính hay làm tăng hành trình bàn đạp phanh

Xylanh chính được nối với bàn đạp phanh sao cho chuyển động của bàn đạpphanh được truyền đến piston xylanh chính bằng một thanh đẩy Bàn đạp phanh làmột đòn bẩy đơn giản Tỷ số truyền thường vào khoảng 6:1 hay 7:1

Xylanh phanh chính có hai loại: loại piston đơn và loại piston kép

Xylanh phanh chính loại piston đơn:

Hình 3.3: xylanh phanh chính loại đơn, trong đó:

1- cần piston, 2 – piston, 3 – lò xo hồi, 4 – cổng nạp và bù

Những xylanh phanh chính đầu tiên sử dụng loại piston đơn và xylanh cócổng ra ở đầu cuối Từ cổng ra này sẽ chia ra các nhánh theo ống dẫn đến từngxylanh bánh xe Thân xylanh gồm các phần chính: piston, xylanh và bình chứa.Xylanh và bình chứa nối với nhau bằng hai đường dẫn, một cổng bù nhỏ và mộtcổng nạp lớn hơn Khi không có áp lực trên bàn đạp, lò xo trả về của piston sẽđẩy piston tựa vào vòng chặn ở bên ngoài nòng xylanh Piston sử dụng haicuppen: cuppen sơ cấp và thứ cấp Cuppen sơ cấp ở mặt trong của piston và dùngđể bơm dầu phanh đi Cuppen thứ cấp được đặt ở đầu ngoài của piston và dùng đểgiữ dầu phanh không bị rò rỉ ra khỏi xylanh Hai cổng nạp và bù được định vị gầncuppen sơ cấp Cổng nạp phía sau cuppen sơ cấp, cổng bù phía trước cuppen sơcấp

b Nguyên lý làm việc của xylanh phanh chính loại đơn:

Khi đạp phanh dưới tác dụng của cần đẩy piston, vượt qua lực lò xo hồipiston, piston di chuyển đi vào Dầu phanh từ nòng xylanh sẽ di chuyển vào bìnhchứa cho đến khi mép của cuppen sơ cấp đóng cổng bù lại Từ lúc này, lực tácdụng và chuyển động của bàn đạp sẽ đẩy dầu phanh vào hệ thống và dịch chuyển

guốc phanh vào tiếp xúc với đĩa phanh hay tang trống (tăm bua) Sự tiếp xúc củabố thắng sẽ làm ngưng chuyển động của guốc thắng hay calip Bắt đầu từ lúc này,áp suất của hệ thống sẽ tăng lên Lúc này lực tác dụng ở bàn đạp phanh tăng lênsẽ làm tăng áp lực ở xylanh bánh xe và bố thắng một cách tương ứng.

Khi bàn đạp phanh được nhả ra, lò xo hồi piston sẽ đẩy piston ngược lại rấtnhanh đến vị trí dừng của nó tại vòng chặn Dầu phanh từ xylanh bánh xe haycalip sẽ trở về bình dầu Trong quá trình này sẽ có một dòng dung dịch từ cổng bù

đi xuyên qua cạnh của cuppen sơ cấp vào hệ thống Dòng dung dịch phanh nàyđảm bảo tránh được tình trạng áp suất của dung dịch thấp hay có chân khôngtrong khi nhả phanh

Các cổng bù cũng điều hòa sự thay đổi thể tích dầu trong xylanh do sự thayđổi nhiệt độ Nhờ đó tránh áp suất dầu tăng lên dù không đạp phanh

c Xylanh phanh chính loại piston kép:

Hình 3.4 :Kết cấu xylanh phanh chính kép, trong đó: 1 – Thân xylanh, 2 – cupben sơ cấp, 3 – piston thứ cấp, 4 – lò xo hồi piston sơ cấp, 5 – cupben thứ cấp, 6 – piston thứ cấp, 7 – bulông

định vị, 8 – lò xo hồi piston thứ cấp, 9 – lỗ bù dầu, 10 – lỗ cấp dầu

Một trở ngại chủ yếu của hệ thống thủy lực là hư hỏng do rò rỉ dầu Bất kỳcác chi tiết nào trong hệ thống thủy lực như ống dẫn, ống dẫn mềm, xylanh bánhxe,… bị hư hỏng rò rỉ thì sẽ không có lực phanh Một giải pháp cho vấn đề này làphân chia hệ thống thủy lực thành 2 phần Xylanh phanh chính loại kép được thiếtkế để sử dụng cho mục đích này

Kết cấu loại này gồm 2 piston Piston số 1 hoạt động nhờ vào cơ học, pistonsố 2 hoạt động nhờ vào áp suất thủy lực có ở buồng sơ cấp Trên xylanh có bố trícổng bù và cổng nạp riêng cho từng piston Bình chứa cũng được chia làm haiphần, để khi hư hỏng ở một mạch dầu thì sẽ không làm thất thoát dầu ở mạch kia

Nếu cả 4 bánh xe sử dụng phanh tang trống, cả hai phần bình chứa có kíchthước như nhau Nếu sử dụng phanh đĩa kết hợp với phanh tang trống thì phầnbình chứa của thắng đĩa sẽ lớn hơn – do piston phanh đĩa sẽ trôi dần dần ra ngoàikhi bố thắng mòn

Nguyên lý làm việc của xylanh chính loại kép cũng tương tự loại đơn Tuynhiên, khi có sự cố mất khả năng tạo áp suất ở một buồng, áp suất ở buồng thứ

hai vẫn tồn tại Do vậy dòng phanh còn lại vẫn cho phép điều khiển các bánh xeliên quan của dòng này.

Hình 3.5: Xylanh phanh chính kép bị rò rỉ mạch

xo hồi đến khi tiếp xúc vớipiston số 2 và đẩy piston số 2sang trái Do đĩ chỉ piston số 2làm tăng áp suất dầu trongmạch dầu

Hình 3.6: Xylanh phanh chính kép bị rò rỉ mạch

2 Bầu trợ lực phanh

Mục đích của việc trợ lực phanh là để: tăng lực phanh, tăng tính tiện nghi,giảm nhẹ cường độ làm việc của người lái

Các bầu trợ lực phanh có các kiểu sau:

Bầu trợ lực bằng chân không: việc tăng cường lực phanh được thực hiện dựatrên sự chênh lệch áp suất của khí quyển và độ chân không xảy ra giữa hai bênpiston trong bầu trợ lực Nguồn chân không được lấy từ nguồn chân không củađộng cơ – đường ống nạp(đối với động cơ xăng) hay được cung cấp từ bơm chânkhông được dẫn động bằng động cơ (đối vơi động cơ diesel)

Bầu trợ lực bằng áp lực cao: việc tăng cường lực phanh dựa trên sự chênhlệch áp suất của khí quyển và áp suất của chất lỏng (dầu) hay khí nén Aùp suấtchất lỏng hay khí nén được tạo ra từ máy bơm hay máy nén khí được dẫn độngbằng động cơ

2.1 Kết cấu bầu trợ lực chân không

Bầu trợ lực chân không bao gồm các cụm cơ bản sau: nguồn chân không,cụm van điều khiển, xylanh cường hóa

Hình 3.7: Kết cấu bầu trợ lực chân không một màng

Ở trạng thái không tải, nhiều động cơ có độ chân không ở cụm ống nạpkhoảng 15” Hg đến 18” Hg, khi ở tốc độ chậm thì vào khoảng 10” Hg, khi tăngtốc độ chân không là 20” Hg đến 21” Hg Ơû động cơ diesel không có bướm ga nênkhông có độ chân không trong đường ống nạp Vì thế, xe dùng động cơ diesel vàbầu trợ lực chân không phải dùng bơm để tạo ra chân không cho bầu trợ lực

Bầu trợ lực chân không có đường kính tương đối lớn (khoảng 15 – 28 cm),vỏ bằng kim loại và được chia làm hai buồng kín Buồng áp suất không đổi vàbuồng áp suất thay đổi Màng chân không thường làm bằng cao su mềm để làmkín giữa hai buồng Vòng trong của màng được lắp lên piston trợ lực cùng với thânvan Piston trợ lực và thân van được lò xo màng đẩy sang phải

Phần phía trước hay phần phía xylanh phanh chính của vỏ bầu trợ lực có đầunối ống chân không Van một chiều được lắp giữa trên phần đầu nối hay trênđường ống chân không giữ bầu trợ lực và đường ống nạp Van một chiều đượcthiết kế để chỉ cho phép không khí đi từ bầu trợ lực vào đường ống nạp mà khôngcho phép đi ngược lại Mục đích là để giữ chân không trong bầu trợ lực đồng thờiđảm bảo độ chân không trong bầu trợ lực là lớn nhất

Phần phía sau của bầu trợ lực có một ống lót và đệm kín Phần phía sau củatấm đỡ màng gồm một phần tử lọc và là nơi nạp khí cho bầu trợ lực Bộ phận lọckhí này tách bụi trong khi nạp đồng thời làm dịu dòng khí

Hình 3.15: Kết cấu bầu trợ lực chân không hai

buồng

Trợ lực phanh hai buồng:

Là loại trợ lực rất gọn vàđặc biệt khỏe Nó gồm cóhai buồng chân không và 2buồng áp suất thay đổi Cácbuồng áp suất nằm xen kẽnhau

Nguyên lý làm việc củabầu trợ lực này tương tự bầutrợ lực một buồng

Bầu trợ lực này thườngđược dùng trên các xe cótốc độ vận hành cao

2.2 Hoạt động của bầu trợ lực một buồng

Hầu hết các bầu trợ lực đều có ba trạng thái hoạt động, đó là: nhả, phanh,và duy trì

Khi không đạp phanh:

Hình 3.8: Vị trí các van trong bầu trợ lực khi không đạp phanh

Van khí được nối với cần điều khiển van và bị kéo sang phải bởi lò xo hồivan khí Van điều khiển bị đẩy sang trái bởi lò xo van điều khiển Điều này làmcho van khí tiếp xúc với van điều khiển Vì vậy, không khí bên ngoài sau khi điqua lọc khí bị chặn lại không vào được buồng áp suất thay đổi

Lúc này, van chân không bị tách ra khỏi van điều khiển và làm thông haibuồng với nhau Do đó, lúc này luôn có độ chân không ở cả hai buồng Kết quả làpiston bị đẩy sang phải do lò xo màng

Khi đạp phanh:

Cần điều khiển đẩy van khí làm cho nó dịch chuyển sang trái Van điềukhiển - do bị đẩy ép vào van khí bởi lò xo van điều khiển - cũng bị đẩy sang trái

cho đến khi tiếp xúc với van chân không Khi đó, đường thông nhau của hai buồngáp suất bị đóng lại.

Hình 3.9: hoạt động của các van khi đạp phanh

Nếu tiếp tục đạp phanh, cần điều khiển lại tiếp tục đẩy van khí dịch chuyểnsang trái Điều này làm cho van khí tách khỏi van điều khiển Kết quả là khôngkhí sẽ lọt được vào buồng áp suất thay đổi Và nhờ sự chênh lệch áp suất giữa haibuồng tạo ra lực đẩy làm piston trợ lực dịch chuyển sang trái, làm tăng lực phanh

Khi giữ chân phanh:

Hình 3.10: Trạng thái của bầu trợ lực khi giữ chân phanh

Nếu chỉ đạp một nữa hành trình bàn đạp phanh, cần điều khiển van khí sẽdừng nhưng piston trợ lực sẽ tiếp tục dịch chuyển sang trái – do sự chênh lệch ápsuất Van điều khiển lúc này vẫn tiếp xúc với van chân không nhờ lò xo van điềukhiển nên nó di chuyển cùng với piston Van điều khiển dịch chuyển sang trái đếnkhi nó tiếp xúc với van khí Lúc này không khí bị chặn lại không vào được buồngáp suất thay đổi Không khí trong buồng này được giữ ổn định Kết quả là có sựchênh áp không đổi giữa hai buồng áp suất Vì vậy, piston không dịch chuyển nữavà giữ nguyên lực phanh hiện tại

Khi trợ lực cực đại:

Nếu đạp hết hành trình bàn đạp phanh, van khí sẽ tách hoàn toàn khỏi vanđiều khiển Khi đó, buồng áp suất thay đổi được điền đầy không khí Kết quả làtạo ra sự chênh áp cực đại Nghĩa là tạo ra sự trợ lực phanh cực đại

Hình 3.11: Hoạt động của các van trong bầu trợ lực khi trợ lực cực đại

Vì thế, nếu tiếp tục tác dụng thêm lực lên bàn đạp phanh thì mức độ trợ lựcvẫn không đổi Nhưng lực tác dụng thêm vào bàn đạp phanh vẫn được truyền đếnxylanh phanh chính thông qua cần đẩy trợ lực

Khi nhả phanh:

Hình 3.12: hoạt động của bầu trợ lực khi nhả phanh

Khi nhả bàn đạp phanh, cần điều khiển van và van khí bị đẩy sang phải bởilò xo hồi van khí và phản lực của xylanh phanh chính Điều này làm cho van khítiếp xúc với van điều khiển và đóng đường thông giữa buồng áp suất thay đổi vàkhí trời Cùng lúc đó, van khí cũng làm nén lò xo van điều khiển lại Vì vậy vanđiều khiển bị tách khỏi van chân không và làm thông hai buồng áp suất với nhau

Khi hai buồng áp suất thông nhau, sự chênh lệch áp suất mất đi và lò xomàng lại đẩy piston trợ lực sang phải Bầu trợ lực sẽ trở về trạng thái không hoạtđộng

Khi không có chân không:

Nếu có lí do nào đó mà chân không không có ở buồng áp suất không đổi thìkhi phanh sẽ không có sự chênh áp suất (cả hai buồng áp suất sẽ được điền đầykhông khí) Và do đó sẽ không có trợ lực Tuy nhiên lực tác dụng lên bàn đạpphanh vẫn được truyền đến xylanh phanh chính Như vậy, hệ thống phanh vẫn có

tác dụng ngay khi không có trợ lực phanh nhưng người lái xe sẽ cảm thấy chânphanh nặng hơn.

Hình 3.13: hoạt động của bầu trợ lực khi khi đạp phanh mà không có chân không

2.3 Cơ cấu phản lực

a Khái quát

Cơ cấu này dùng để giảm sự giật ngượïc của bàn đạp phanh, bằng cách làm tăng “cảm nhận” về bàn đạp, bằng cách chỉ tác động một nửa áp suất phản hồi lên bàn đạp (còn nửa kia bị piston của bộ trợ lực hấp thu)

b Hoạt động

Hình 3.14: Cơ cấu phản lực của bầu trợ lực

Cần đẩy, đĩa phản lực và van không khí của bộ trợ lực trượt bên trong thânvan Vì đĩa phản lực được làm bằng cao su mềm, nó được coi là một chất lỏngkhông thể nén được Vì vậy khi đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên phải, nó cố nén đĩaphản lực, nhưng vì không thể nén được, lực này được truyền vào van không khí vàthân van

Do đó, lực này đợc truyền phân bổ giữa van không khí và thân van theo tỷlệ diện tích bề mặt của chúng

Giả thiết rằng lực tác động vào cần đẩy bộ trợ lực là 100N (9,8 kgf) như thểhiện ở đây Vì tỷ lệ giữa diện tích của van không khí và thân van là 4:1, lựctruyền vào thân van sẽ là 80N (7,8 kgf) và vào van không khí là 20N(2,0kgf)

3 Cơ cấu phanh

3.1 Cơ cấu phanh tang trống

Tang trống được gắn vào trục bánh xe hay mặt bích của moayơ, ở ngay bêntrong bánh xe và cùng quay với bánh xe Các bố phanh được lắp vào các guốcphanh, được đặt vào bên trong trống phanh và được lắp trên mâm phanh Khikhông phanh, lò xo hồi vị kéo guốc phanh vào trong, tang trống quay cùng vớibánh xe hay moayơ Khi phanh, các guốc phanh được đẩy ra ngoài sao cho bốphanh bị ép chặt tựa vào trống phanh Lực đẩy các guốc phanh do các xylanhbánh xe hay đòn bẩy cơ khí trong cơ cấu phanh tay tạo ra

Phân loại phanh tang trống

Khi bố phanh chạm vào trống phanh, tác động quay của trống phanh có xuhướng kéo guốc phanh đi cùng với nó hay đẩy guốc phanh ra khỏi trống phanh.Điều này là phụ thuộc vào cách bố trí các guốc phanh trên mâm phanh và chiềuquay của tang trống

Nếu guốc phanh được xylanh phanh tác động ở đầu dẫn động, định vị ở đầu

bị dẫn thì guốc phanh có xu hướng bị kéo chặt vào trống phanh Guốc này gọi làguốc dẫn động Ngược lại, nếu guốc phanh được tác động ở đầu bị dẫn và đượcđịnh vị ở đầu dẫn động thì có xu hướng đẩy guốc phanh ra khỏi tang trống Guốcnày gọi là guốc bị dẫn

Có hai loại phanh tang trống: phanh tang trống có trợ động và phanh tang trống không trợ động.

Hình 3.16: Cơ cấu phanh tang trống loại trợ động đơn Trong đó:

1 – Xylanh bánh xe, 2 – Guốc phanh sơ cấp, 3 – Cơ cấu điều chỉnh, 4 – Guốc phanh thứ cấp, 5 –

Mâm phanh, 6 –Chốt định vị

Trong loại phanh tang trống có trợ động, các guốc phanh được bố trí liên kếttrên mâm phanh sao cho guốc này có thể truyền áp lực đến guốc kia Guốc dẫnđộng sẽ tác động vào guốc bị dẫn thông qua liên kết tùy động – cơ cấu điều chỉnhkhe hở guốc phanh Trong phanh trợ động, guốc dẫn động gọi là guốc sơ cấp,guốc bị dẫn gọi là guốc thứ cấp Guốc sơ cấp được định vị trước ô tô, guốc thứ cấp

được định vị về phía sau Khi phanh, tang trống có khuynh hướng kéo guốc sơ cấpquay theo nó Sự dịch chuyển của guốc sơ cấp sẽ tác động vào guốc thứ cấp Kếtquả là guốc thứ cấp được tăng cường lực phanh và do làm việc nhiều nên guốc thứcấp mòn nhanh hơn.

Hình 3.17: Sơ đồ cơ cấu phanh loại trợ động kép, trong đó:

1 – Xylanh bánh xe, 2 – Mâm phanh, 3 – Guốc phanh, 4 – Lò xo hồi, 5 – Tang trống, 6 – Cơ cấu

điều chỉnh

Ưu điểm của loại phanh trợ động là chỉ cần lực tác dụng nhỏ nhưng vẫn tạo

ra hiệu quả phanh cao

Hầu hết các loại phanh trợ động đều là loại trợ động kép Có nghĩa là cácguốc phanh được bố trí trên mâm phanh sao cho: dù xe chạy tới hay chạy lùi thìkhi phanh đều tạo ra tác động trợ động Trong loại này, cần sử dụng hai xylanhbánh xe loại đơn hay chỉ cần một xylanh bánh xe loại kép để tác động vào cácguốc phanh

Trong loại phanh không trợ động, các guốc phanh dẫn động và bị dẫn đượcbố trí trên mâm phanh và độc lập nhau Mỗi guốc phanh có chốt định vị riêng vàxylanh tác động riêng trên mâm phanh Do guốc dẫn động gây ra lực ép lên trốngphanh lớn hơn nên mòn nhanh hơn guốc bị dẫn

Hình 3.18: sơ đồ cơ cấu phanh tang trống loại không trợ động, trong đó:

1,6 – xylanh bánh xe, 2 – mâm phanh, 3 – guốc phanh, 4 – lò xo hồi, 5 – tang trống

Hình 3.19: Cơ cấu phanh sau kiểu không trợ động, được bố trí trên xe UA3 – 31512, trong đó:1 – chốt, 2 – mâm phanh, 3 – cam lệch tâm, 4 – đai ốc điều chỉnh cam lệch tâm, 5 – xylanh bánh xe, 6 – vít xả gió, 7 – guốc dẫn động, 8 – chụp cao su, 9 – piston, 10 – cuppen, 11 – lò xo.

12 – lò xo hồi guốc phanh, 13 – guốc bị dẫn.

Tuy nhiên, để guốc phanh mòn đều hơn, cơ cấu phanh không trợ động đượcthiết kế sao cho cả hai guốc đều là guốc dẫn động hay cả hai guốc đều là bị dẫn

Hình 3.20: Cơ cấu phanh trước loại không trợ động, các guốc phanh đều là loại guốc phanh dẫn động Cơ cấu phanh được bố trí trên xe UA3 – 31512, trong đó:

1 – xylanh bánh xe, 2 – bố phanh, 3 – guốc phanh, 4 – vít xả gió, 5 – đầu nối, 6 – lò xo hồi, 7 – cam lệch tâm, 8 – chụp cao su, 9 – vòng chắn bụi, 10 – piston, 11 – cuppen 12 – lò xo,

13 – , 14 – chốt định vị, 15 – đai ốc

Guốc phanh:

Các guốc phanh được sử dụng trên xe du lịch đa số đều được chế tạo từ thépdập Vành guốc có độ cong phù hợp với bề mặt trong của tang trống, chiều rộngnhỏ hơn một chút so với chiều rộng bề mặt ma sát trên tang trống Bố phanh đượclắp lên guốc phanh bằng cách dán hay sử dụng đinh tán Loại đinh tán sử dụnglàm bằng vật liệu hợp kim Al hay đồng thau

Khi sử dụng đinh tán, nếu má phanh bị mòn đến bề mặt đinh tán thì phảithay thế mới Nếu sử dụng phương pháp dán thì cho phép sử dụng tối đa vật liệu

ma sát

Hình 3.21: Hình dáng các loại guốc phanh

Các guốc phanh có nhiều hình dáng, kích thước (theo độ cong, chiều rộng), hình dáng gân, các lỗ bố trí trên gân cũng khác nhau Các guốc phanh được chế tạo khác nhau cho từng kiểu xe khác nhau.

Hình 3.22: Vị trí của các bố phanh được

định vị ở các vị trí khác nhau trên guốc

phanh Trong đó: (a)– vị trí thấp; (b)– vị trí

cao; (c)– vị trí trung tâm

Thông thường bố phanh đượcdán ở giữa vành guốc Chiều dàibố phanh được tính toán để đạt đượctính mài mòn đều đặn của cặpguốc phanh Bố phanh thứ cấp luônluôn dài hơn bố phanh sơ cấp Bốphanh của guốc dẫn động dài hơncủa bố bị dẫn Nhiều khi bố phanhđược dán ở vị trí khác nhau trênguốc phanh để thay đổi đặc tính tựkích hoạt hay trợ động của guốcphanh

Để tăng độ cứng vững, guốc phanh được hàn gân Gân cũng là nơi đặt chốtđịnh vị, lò xo hồi vị, lò xo giữ guốc, cơ cấu điều chỉnh, cơ cấu tác động phanh, cơcấu phanh tay

Tang trống:

Hình 3.23: Kết cấu các loại tang trống

Tang trống trong cơ cấu phanh có nhiệm vụ đơn giản: tạo ra bề mặt quay đểguốc phanh cọ xát vào Tuy nhiên, tang trống làm việc trong điều kiện chịu lực épcủa các guốc phanh Vì thế, tang trống được chế tạo để có được bề mặt cứng,chịu được mài mòn, không bị biến dạng và có thể tản nhiệt tốt

Đa số các tang trống được chế tạo bằng gang xám Các tang trống này đềucứng, chống mài mòn khá tốt Nhưng nhược điểm của gang là khối lượng riêngkhá lớn, dễ nứt vỡ Để khắc phục, các tang trống được chế tạo thành 2 phần:

Phần bằng gang là phần bề mặt ma sát dùng để chịu ma sát

Phần bằng thép dập là phần moayơ của tang trống

Hai phần này sau đó được hàn lại với nhau Ngoài ra để tăng độ cứng vững,tang trống còn được đúc thêm gân cứng vững

Trên các loại xe nhỏ còn sử dụng tang trống đúc từ hợp kim Al nhưng cóvành được làm từ gang để tạo bề mặt ma sát

Xylanh bánh xe:

Aùp suất thủy lực tạo ra ở xylanh chính sẽ đẩy piston trong xylanh chính tácdụng vào guốc phanh

Xylanh bánh xe có hai loại: xylanh bánh xe loại đơn và kép

Hình 3.24:Kết cấu xylanh bánh xe loại kép với cupben dạng chén, trong đó:

1 –Thân xylanh, 2 –Bulông, 3 – Cổng vào, 4 – Vít xả gió, 5 – Chụp cao su che bụi, 6 – Chốt nối, 7 – Piston, 8 – Cupben, 9 – Lò xo

Xylanh bánh xe kép thường được sử dụng Gồm có: thân xylanh, hai piston,các cuppen, các chụp cao su che bụi, một lò xo ở giữa, một vít xả gió Thânxylanh được chế tạo bằng gang hay Al Bề mặt bên trong được oxit hóa để chốngsự ăn mòn và mài mòn

Hình 3.25: Kết cấu xylanh bánh xe loại đơn, trong đó:

1 –Thân xylanh, 2 –Lò xo, 3 – Cupben, 4 – Pisont, 5 – Chụp cao su che bụi

Xylanh bánh xe loại đơn được sử dụng trong các loại phanh tang trống hai guốc dẫn động hay loại trợ động đơn Chỉ có một piston và một cupben ở một đầu

Piston của xylanh bánh xe được chế tạo bằng AL piston có hình dáng khácnhau, tùy thuộc vào loại cupben xylanh bánh xe sử dụng.

Thông thường sử dụng cupben có dạng chén Ơû xylanh dùng cupben dạngchén, áp lực khi phanh ép các mép của cupben tì vào thành xylanh, bảo đảm làmkín Aùp lực làm dịch chuyển cupben và piston Khi áp lực trơ nên đủ lớn làm ghìmchặt cupben không cho nó dịch chuyển xa hơn Khi tiếp tục tăng áp lực làm chovùng dày hơn của cupben giãn ra cho phép sự dịch chuyển của piston

Khuyết điểm của cupben dạng chén:

- Cupben dạng chén được làm từ cao su nhân tạo, có thể dễ dàng bị hư hỏngcạnh mép trong khi lắp hay khi sử dụng

- Khi phanh gấp, khe hở giữa piston và xylanh rất quan trọng Nếu khe hởquá mức tạo đủ khoảng trống để áp lực dầu ép cupben vào khe hở Khi xảy ra,làm phanh bị kẹt do piston không trả về

Lò xo thực hiện công việc đơn giản là đẩy cupben ra để các chi tiết liênquan luôn tiếp xúc với guốc phanh

Ngoài ra, còn sử dụng các cupben dạng vòng Khi đó, thân pison được khoétrãnh để gắn cupben

Hình 3.26: cupben và chụp che bụi trên xylanh bánh xe

Các chụp che bụi bao kín hai đầu của xylanh chính Chụp che bụi này ngăncản chất bẩn đi vào nòng xylanh gây ăn mòn piston xylanh hay làm kẹt piston.Các chụp che bụi này được giữ chặt bằng vòng kim loại ở bên trong

Cơ cấu điều chỉnh khe hở guốc phanh:

Sau khoảng thời gian sử dụng, khe hở giữa bố phanh và tang trống tăng lên.Nếu khe hở bố phanh quá lớn sẽ làm tăng hành trình bàn đạp phanh Vì vậy, cácguốc phanh phải được điều chỉnh theo chu kỳ để giữ cho bố phanh có khe hởkhông đổi với bề mặt tang trống Có hai phương pháp điều chỉnh: điều chỉnh bằngtay định kỳ và điều chỉnh tự động

Trên má phanh, vị trí mài mòn nhiều nhất là ở gần khu vực xylanh công tác.Các cơ cấu điều chỉnh thường được bố trí ở gần xylanh công tác hay ở chốt định vị

+ Điều chỉnh bằng tay:

Hình 3.27: Cơ cấu doãng, điều chỉnh được

cả hai guốc phanh cùng lúc

Đối với cơ cấu phanh trợđộng, sử dụng cơ cấu doãng với vítvà một bánh răng được định vịgiữa hai guốc phanh để điều chỉnhkhe hở Khi quay bánh hình sao theochiều quy định của nhà sản xuấtsẽ dịch chuyển cả hai guốc phanhvào tang trống

Chiều xoay thường là từ bên trong ra ngoài để tăng chiều dài bulông Vì vậy, ren trái và phải được dùng tương ứng cho các bánh xe phía trái và phải

Đối với cơ cấu phanh không trợ động, để điều chỉnh khe hở người ta thườngbố trí cơ cấu điều chỉnh ở hai vị trí: vị trí thứ nhất trên chốt quay cố định của guốcphanh; vị trí thứ hai nằm sát phần trên của guốc phanh (chi tiết 13 và 11)

Hình 3.28: Cơ cấu điều chỉnh bằng cam lệch tâm và

chốt lệch tâm

Một bạc lệch tâm đượcbố trí trên chốt cố địnhdùng để điều chỉnh khehở phía dưới của máphanh và trống phanh Bạclệch tâm được ăn khớptrong bằng mặt vát vớichốt để có khả năng quaycùng chốt khi điều chỉnhvà mặt ngoài với lỗ trênguốc phanh Khi điềuchỉnh, người ta quay chốt

14 làm bạc lệch tâm quaytheo mang phần dưới guốcphanh dịch chuyển làm khehở giữa má phanh vàtrống phanh thay đổi

Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi camlệch tâm 11, biên dạng cam luôn tì vào mặt cong của guốc phanh nên khi quaycam lệch tâm guốc phanh cũng dịch chuyển theo làm thay đổi khe hở giữa máphanh và trống phanh

Khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới và phía trên là khácnhau Thường khe hở phía dưới nhỏ hơn khe hở phía trên Vì khi guốc phanh đi raép sát vào trống phanh phải quay quanh chốt nên phần trên sẽ dịch chuyển nhiềuhơn phần dưới

+ Điều chỉnh tự động:

Ngày nay, các cơ cấu phanh tang trống đều bố trí cơ cấu điều chỉnh khe hởguốc phanh tự động Việc điều chỉnh tự động sẽ được tiến hành khi tác độngphanh đỗ xe hoặc trong khi phanh bằng cách dùng cần điều chỉnh xoay cơ cấuđiều chỉnh

a) Cơ cấu phanh có trợ động b) Cơ cấu phanh không trợ động

Hình 3.29: Cơ cấu tự động điều chỉnh guốc phanh

Trong khi đạp phanh khi xe chạy lùi, guốc thứ cấp sẽ đẩy guốc sơ cấp tựavào chốt định vị do tác động trợ động Guốc thứ cấp và cần bẩy sẽ quay một chúttheo tang trống tùy theo độ lớn của khe hở Khi phanh được nhả ra, lò xo cần bẩysẽ kéo cần bẩy đi xuống tựa vào bánh hình sao của bộ điều chỉnh Khi sự dịchchuyển đủ lớn, bánh hình sao sẽ quay để làm giảm khe hở giứa bố phanh và tangtrống

Ơû cơ cấu phanh tang trống không trợ động, cơ cấu điều chỉnh cũng tương tự.Trong cơ cấu này, bộ điều chỉnh guốc phanh cũng là thanh chống phanh của cơcấu phanh tay

3.2 Cơ cấu phanh đĩa

nào Các piston lắp bên trong calip tĩnh được bố trí đối xứng nhau qua rotor Cácpiston phía trong tác động lên má phanh phía trong, các piston phía ngoài tác độnglên má phanh bên ngoài.

Khi thay thế má phanh, chỉ cần tháo một chi tiết khóa đơn giản là có thể lấy máphanh ra dễ dàng mà không cần tháo calip

Calip tĩnh, ngày nay, không được sử dụng phổ biến trên các xe du lịch Bởi

vì kết cấu của calip tĩnh phức tạp hơn và đắt tiền hơn calip động

Calip động:

Clip động có cấu tạo đơn giản hơn calip tĩnh Calip động có thể di chuyểntrên các chốt dẫn hướng hay bulông Hầu hết đều dùng ống lót Má phanh bênngoài được gắn trên calip, má phanh bên trong gắn vào piston Khi phanh, áp suấtdầu phanh tác động vào piston đẩy má phanh ép vào rotor Sau đó, áp suất dầuphanh cũng tác động vào calip, đẩy calip di chuyển ngược lại với piston Kết quảlà má phanh bên ngoài di chuyển ép vào rotor

Hình 3.31 Nguyên lý làm việc và kết cấu cơ cấu phanh đĩa với calip động, trong đó:

1 – calip, 2 – vít xả gió, 3 – thân xylanh, 4 – đường ống dầu, 5 – má phanh, 6- rãnh trên rotor, 7 – rotor, 8 – moayơ bánh xe, 9 – chụp, 10 – bulông, 10 – chốt trượt, 12 – rãnh kiểm tra chiều dày

má phanh

Hầu hết các calip được thiết kế để má phanh có thể nhả ra ở một khoảngcách xách định Cupben trên piston làm cho piston lùi lại một khoảng nhỏ khi ngắtáp suất thủy lực Do khối lượng piston nhẹ nên piston có thể nhả ra khá dễ dàng

so với calip

Việc nhả ra của má phanh chủ yếu xảy ra do calip lơi ra và sự nghiêng hoặccong nhẹ của rotor Hiện tượng má phanh bị leach có thể xảy ra nếu piston hoặccalip bị rít không đủ lực để đẩy piston hay calip lùi về để nhả má phanh

Có 3 loại calip động, calip sử dụng 2 chốt, calip sử dụng 1 chốt và 1 bulông,calip sử dụng 2 bulông

b Má phanh

Các má phanh được cấu tạo từ

nhiều lớp, bao gồm: lớp bố

phanh, lưng đỡ, các tấm chống

ồn khi bắt đầu phanh Lớp bố

của má phanh cũng giống như

ở guốc phanh Tuy nhiên, ở các

xe dẫn động bánh trước, bố

phanh đĩa trước được trộn thêm

bột kim loại để tăng nhiệt độ

làm việc

Hình 3.32:Cấu tạo của má phanh Trong đó:1 – bố phanh, 2 – tấm chống ồn: tránh tiếng kêu khác thường khi bắt đầu phanh

a) Máphanh trên calip tĩnh b) Má phanh trên calip động

Hình 3.33: Kết cấu má phanh trong cơ cấu phanh đĩa

Calip tĩnh sử dụng má phanh trong và ngoài giống nhau, nên có thể hoánđổi cho nhau Má phanh trong cơ cấu phanh này thường có lỗ để trượt bên trongkhe hở giữa đĩa phanh và piston calip

Hình 3.34: Kết cấu của má phanh trong cơ cấu phanh đĩa loại calip động

Calip động sử dụng má phanh trong và ngoài khác nhau Các má phanh này

ở hai dầu có các vấu để trượt trên giá đỡ má phanh

Các má phanh thường được gắn tấm báo mòn Khi độ mòn của má phanhđến mức cần thay thế, tấm báo mòn sẽ chạm vào rotor và gây ra tiếng rít

Hình 3.35: Má phanh với tấm báo mòn

Tấm báo mòn thường được gắn ở má phanh phía ngoài, phía đầu dẫn hướngcủa má phanh (đầu phía trước theo chiều quay tiến của rotor) Bởi vì, phần máphanh ở đầu này thường làm việc ở nhiệt độ cao hơn Kết quả là bị mòn nhanhhơn.

Hình3.36: Các má phanh với cảm biến báo mòn

Ngoài ra, trên một số má phanh không bố trí tấm báo mòn má phanh màđược lắp cảm biến báo mòn Cảm biến này nối trực tiếp đến đèn báo trên bảngđiều khiển Khi má phanh mòn đến giới hạn, đầu cảm biến tiếp xúc với rotor vàmạch đèn báo kín, đèn báo sáng lên

Hình 3.37: Má phanh với đầu cảm biến điện

c Đĩa phanh:

Đĩa phanh hay rotor có chức năng tương tự như tang trống – tạo ra bề mặt

ma sát Đĩa phanh thường được làm bằng thép đúc Có hai loại rotor được dùngtrong xe du lịch: loại đặc và loại có rãnh thông gió

Hình 3.38: Các loại rotor có kết cấu khác nhau

Loại rotor đặc: mỏng, nhẹ và rẽ tiền Thường được dùng trên các xe loạinhỏ Loại rotor có rãnh thông gió: các rãnh thông gió hay các cánh làm mát có tácdụng tăng khả năng tản nhiệt cho rotor khi phanh

Hình 3.39: Chiều của luồng gió

làm mát bên trong rotor

Khi đĩa quay cánh làm mát tạo giónhờ nguyên lý lực ly tâm, nhờ đó đĩađược làm mát Vì thế, rotor làm việcmát hơn nhưng lại nặng, dày và đắt hơn

Các cánh thông gió thường làcánh thẳng hướng tâm Một số làcánh cong hay nghiêng một góc Loạinày làm mát tốt hơn nhưng khi lắp rápvào moayơ bánh xe cần chú ý chiềuquay của rotor

d Piston calip và cupben

Hầu hết các piston sử dụng cupben có tiết diện vuông Các cupben nàyđược lắp vào rãnh trên nòng xylanh Một chức năng của cupben là ngăn chặn rò rỉdầu ra khỏi calip Chức năng khác là kéo piston trở về và do đó tạo ra việc nhảphanh

Piston sử dụng cupben này được gia công chính xác, mặt bên thẳng và nhẵnbóng Piston có thể được chế tạo từ thép, được dập khuôn, được mạ chống mòn.Ngoài ra, piston còn được chế tạo từ nhôm và được đúc Piston cũng được làm từnhựa phenol Ưu điểm là nhẹ, không bị ăn mòn và cách nhiệt tốt hơn Các pistonlàm từ nhựa phenol có màu nâu xám

e Các chi tiết lắp ghép giữ calip và má phanh:

Các chi tiết này có nhiều hình dạng khác nhau và thích ứng với từng calip.Các chi tiết này có thể thay thế được Chúng bao gồm các loại sau: chống ồn,chống rung, giữ má phanh, định vị má phanh hay calip

Ơû calip tĩnh, các má phanh được giữ bằng hai chốt Chốt này xuyên qua lỗtrên các bố phanh và thân calip Chốt được khóa ở hai đầu bằng chốt hãm Khikhông phanh, các má phanh có thể di chuyển tự do giữ rotor và calip, va đập giữmá phanh và rotor tạo ra tiếng kêu khi chạy Do đó, một lò xo chống ồn được đặtvào nhằm tách má phanh ra khỏi rotor

Ơû calip động, calip trượt trên các bulông hay chốt có bọc ống lót Đều nàylàm cho calip trượt dễ dàng hơn, tránh sự tiếp xúc trực tiếp với nhau

f Điều chỉnh khe hở máphanh đĩa tự động

Áp suất dầu phanh đẩy piston trượt ra khỏi calip Hoạt động này làm biến dạng cupben theo chiều di chuyển của piston, khi nhả bàn đạp phanh, cupben bị biến dạng sẽ kéo nó trở về hình dáng ban đầu và kéo piston theo nó Việc này sẽ tách má phanh ra khỏi đĩa phanh

Hình 3.40: Cơ cấu điều chỉnh khe hở tự động

ở phanh đĩa

Nếu khe hở giữa máphanh và rotor tăng lên, sự biếndạng của cupben không đủđảm bảo sự dịch chuyển củapiston Kết quả là cupben trượttrên piston Khi thôi phanh, pistontrở về bằng sự biến dạng củacupben Do vậy, piston nằm ở vịtrí mới so với xylanh Phườngpháp này được sử dụng ở hầyhết các cơ cấu phanh đĩa

3.3 Phanh dừng xe

Hình 3.41: Sơ đồ dẫn động phanh dừng xe trên xe Mitsubishi Lancer, trong đó:

1 – cần phanh tay, 2 – bộ phận cân bằng, 3 – cáp phanh

3.3.1 Dẫn động phanh dừng xe

Trên ô tô, phanh dừng xe được vận hành bằng cơ khí Nhiệm vụ của phanhdừng xe là giữ cho ô tô đứng yên dù xe đang đậu ở những nơi có độ dốc khácnhau Phanh dừng xe phải có cơ cấu khóa để duy trì vị trí phanh

Lực kéo cáp phanh dừng xe được sinh ra từ cần phanh tay Từ cần phanhtay, cáp điều khiển được nối tới bộ phận cân bằng Cáp phanh được nối từ bộphận cân bằng tới cơ cấu phanh dừng xe

Bộ phận cân bằng thường được đặt dưới sàn xe, ở giữa xe

Các cáp phanh dừng xe được bọc trong các ống dẫn mềm Ơû nơi gần trụctruyền động, ống dẫn làm bằng kim loại

Cần phanh có thể được tác động bằng tay, đôi khi bằng chân Bản chất làmột đòn bẩy Mục đích để gia tăng lực tác động Để giữ phanh dừng xe ở vị trí tácđộng, một cơ cấu bánh cóc được thêm vào Do đó trước khi nhả phanh dừng xe,cần nhả cơ cấu bánh cóc

Các xe đều có đèn báo để báo việc phanh dừng xe được tác động Công tắc đèn phanh dừng xe được đặt tại cần phanh tay

3.3.2 Cơ cấu phanh dừng xe

Phanh dừng xe có thể dùng chung guốc phanh và tang trống với phanh hành trình nhưng phải có cơ cấu tác động riêng, cơ cấu điều khiển độc lập

Cơ cấu phanh ở bánh xe cũng là một cơ cấu đòn bẩy Cơ cấu phanh dừng xe có thể đặt ở đầu ra của hộp số Nhưng chỉ trên các xe tải nhỏ Trên

xe du lịch, cơ cấu phanh dừng xe được đặt ở bánh xe phía sau và thường là một bộ phận với cơ cấu phanh chân phía sau Cơ cấu phanh dừng xe có thể là phanh tang trống, hay phanh đĩa.

Cơ cấu phanh dừng xe và phanh chân là

phanh tang trống, trong đó:

1 – đòn bẩy, 2 – cáp phanh, 3 – thang

giằng, 4 – vít điều chỉnh khe hở má phanh

Phanh dừng xe là phanh tang trống, phanh chân phía sau là phanh đĩa, trong đó:

1 – phanh dĩa, 2 – vít điều chỉnh khe hở má phanh, 3 – guốc phanh tang trống Hình 3.42:Cơ cấu phanh dừng xe kết hợp với cơ cấu phanh chân phía sau

Cơ cấu phanh dừng xe dạng phanh đĩa phức tạp hơn Cơ cấu phanh này thường sử dụng kết hợp với cơ cấu phanh chân phía sau là phanh đĩa

Kết cấu của cơ cấu phanh dừng xe dạng phanh đĩa:

Hình 3.43: Kết cấu cơ cấu phanh dừng xe loại phanh đĩa và hoạt động

Ơû cơ cấu phanh này, đầu piston có hai hốc Một hốc luôn khớp với chốt –chốt này nằm phía sau của má phanh – mục đích nhằm ngăn chặn cho pistonxoay Bulông điều chỉnh bị ngăn không quay nhờ miếng chặn bulông điều chỉnhLò xo ly hợp được quấn quanh đai ốc dạng ống với đường kính tự do của vòng lò

xo hơi nhỏ hơn so với đường kính ngoài của đai ốc Một đầu lò xo được móc vàopiston

Hình 3.44: Chiều xoay của đai ốc ống làm nới lỏng lò xo ly hợp

Vì vậy, khi đai ốc ống bị xoay theo hình vẽ thì nó nới lỏng đai ốc và làm đaiốc quay tự do Nếu đai ốc quay theo hướng ngược lại, nó sẽ cuốn chặt lò xo và vìvậy đai ốc bị ngăn không xoay

Thanh chống được gắn lệch tâm với chốt quay Vì vậy chuyển động quaycủa chốt sẽ biến thành chuyển đôïng trượt và được truyền đến thanh chống

Tự động điều chỉnh hành trình cần phanh tay:

Ơû cơ cấu phanh tay loại phanh tang trống, việc điều chỉnh cần được thựchiện bằng tay Trong cơ cấu phanh dừng xe loại phanh đĩa, việc điều chỉnh đượcthực hiện tự động trong quá trình phanh chân

Khi đạp phanh chân, piston bị đẩy sang trái bởi áp suất dầu, nó dịch chuyểnsang trái một khoảng bằng với tổng khe hở giữa đĩa phanh với các má phanh cộngvới độ mòn má phanh Đồng thời, piston đẩy đai ốc sang trái nhờ ổ bi chặn

Cùng lúc đó, bulông điều chỉnh bị đẩy sang phải bởi lò xo hồi và áp suấtdầu tạo ra bởi phanh chân Vì vậy đai ốc ống quay theo chiều làm nới lỏng lò xo

ly hợp để nó có thể dịch chuyển sang bên trái một đoạn như piston

Khi nhả phanh chân, áp suất dầu giảm Bởi vì có khe hở giữa đai ốc ống vàpiston nên piston dịch chuyển sang phải trong khoảng khe hở đó Hành trình củacần phanh tay sẽ được đảm bảo

4 Các van điều khiển thủy lực

Ơû tất cả các hệ thống phanh đều có nhiều van để điều khiển áp suất hệthống đến các xylanh bánh xe Ơû cả hệ thống phân chia kép hay chéo đều trang bịcác van chênh lệch láp suất, van tỉ lệ, van đinh lượng hay chỉ sử dụng một van kếthợp cả ba van trên và được gọi là van tổ hợp

4.1 Công tắc chênh lệch áp suất

Van này còn được gọi là công tắc chênh lệch áp suất Van được nối vàovùng sơ cấp và thứ cấp của xylanh chính Một piston bên trong van được tùy độngtheo áp suất giữa hai áp suất hay hai lò xo ở hai đầu piston

Khi phanh, nếu một trong hai mạch dầu bị mất áp lực, áp suất trong mạchdầu còn lại sẽ đẩy piston dịch chuyển khỏi vị trí cân bằng Điều này làm nối massđèn báo làm đèn sáng lên Khi nhả phanh, lò xo sẽ định lại vị trí cân bằng chopiston và đèn cảnh báo tắt

Hình 3.45: Van chênh lệch áp suất và các vị trí làm việc.Trong đó:

1 – piston, 2 – công tắc đèn cảnh báo, 3 – cuppen 4 – phía thấp áp, 5 – phía cao áp, 6 – vị trí đóng mạch của công tắc đèn cảnh báo, 7 – vị trí hở mạch công tắc đèn cảnh báo, 8 – đầu nối, 9 – đệm, 10 – piston di chuyển sang vị trí áp suất thấp, công tắc đèn cảnh bảo được nhấn, đèn sáng 11 – piston ở

vị trí trung tâm, áp suất sơ cấp và thứ cấp cân bằng nhau.

Ngoài ra, trên xe ford trước đây, các van này được chế tạo không có lò xođịnh tâm Khi mất áp lực ở một mạch, đèn cảnh báo sẽ bật sáng đến khi van đượcđịnh lại tâm Định tâm bằng cách đạp phanh từ từ và mở vít xả gió ở mạch dầukhông hỏng đến khi đèn tắt

Mạch điện đèn cảnh báo khá đơn giản Đèn cảnh báo sẽ bật sáng khi côngtắc khởi động ở vị trí ON hay piston bị lệch tâm Đèn cảnh báo cũng bật sáng khiphanh dừng xe được tác dụng

4.2 Van định lượng

Van định lượng hay còn gọi là van làm chậm tác dụng Van này thườngđược sử dụng trong hệ thống phanh mà cơ cấu phanh bánh trước là phanh đĩa, cơcấu phanh sau là phanh tang trống

Hình 3.46: Van định lượng và dụng cụ dùng để mở van khi xả áp suất dầu trong hệ thống

Ơû trạng thái không phanh, má phanh đĩa tiếp xúc với đĩa phanh, guốc phanhtang trống lại bị kéo ra khỏi tang trống bởi lò xo hồi guốc phanh Cần một áp lựckhoảng 100 đến 150 psi ở xylanh bánh xe để dịch chuyển guốc phanh tiếp xúctang trống Nhiệm vụ của van định lượng là làm phanh đĩa chậm tác dụng đến khiphanh tang trống tác dụng Van định lượng được thiết kế để đóng lại ở áp lực thấpvà mở ở áp lực cao (75 đến 135 psi) van cũng mở ra ở áp lực rất thấp ( 5 đến 15psi) để phục vụ cho việc giãn nỡ của dầu phanh trong calip, hay nhả phanh

Các van định lượng có một đầu ló ra ngoài, dùng để mở van khi xả dầutrong hệ thống Đuôi van có thể là loại kéo ra hay loại đẩy vào

4.3 Van tỉ lệ

a Cơ sở lý thuyết

Muốn phanh có hiệu quả nhất (quảng đường phanh nhỏ nhất,…) thì trongquá trình phanh, quan hệ giữ lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh bánh trước và sauluôn phải thỏa mãn biểu thức:

g

g P

P

h a

h b

Trong đó: P P1,P P2: lần lược là lực phanh bánh xe trước và sau;

a, b,h g, : Tọa độ trọng tâm của ô tô và hệ số bám;

Trong quá trình sử dụng, tọa độ trọng tâm luôn thay đổi – do chất tải khácnhau, hệ số bám cũng thay đổi – do ôtô có thể chạy trên các loại đường khácnhau Do vậy tỉ lệ giữ lực phanh trước và sau cũng phải thay đổi theo điều kiện sửdụng Muốn vậy phải thay đổi mômen phanh bánh trước và sau

Ta có quan hệ giữa mômen phanh trước và sau với áp suất dẫn động bánhtrước và sau:

1 2

2 1 1

dd

M k

M k p

Hình 3.47: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữ áp suất xylanh bánh xe phía sau và áp suất xylanh

chính với các đường áp suất lý tưởng và đường áp suất điều chỉnh

Như vậy, để đảm bảo phanh lý tưởng thì quan hệ giữa áp suất trong dẫnđộng phanh trước và sau phải tuân theo đồ thị trên hình 3.47 Trong thực tế, bộđiều hòa lực phanh chỉ đảm bảo được đường đặc tính gần đúng với đường đặc tínhlý tưởng Điều này làm vừa đảm bảo hiệu quả phanh cao vừa đảm bảo các bánh

xe phía sau không bị bó cứng

b Nguyên lý làm việc của van tỉ lệ

Khi phanh, lực quán tính kéo xe về phía trước, làm cho trọng lượng bámphía bánh sau giảm Nếu áp lực dầu đến các bánh xe phía sau và phía trước làbằng nhau, các bánh xe phía sau có khuynh hướng bị bó cứng sớm Van tỉ lệ đượcsử dụng để làm giảm áp lực dầu đến các bánh xe phía sau.

Van tỉ lệ được đặt giữ van chênh lệch áp suất và xylanh bánh sau Van bắtđầu giảm độ tăng áp suât ở phía sau khi đạt được 400 đến 600 psi Điểm này gọilà điểm phân chia Đa số các ô tô du lịch được thiết kế để việc tăng áp lực phíasau trong khoảng giữ 25 đến 60% mức tăng ở bánh trước Điểm phân chia và tỉ lệtăng áp lực được chọn theo kích thước và trọng lượng ô tô

c Hoạt động của van tỉ lệ:

Vận hành trước điểm chia (Khi áp suất xylanh chính thấp)

Hình 3.48: Hoạt động của van trước điểm chia

Lực lò xo đẩy piston vềbên phải Áp suất thuỷ lựctừ xilanh chính đi qua khe hởgiữa piston và cuppen xilanh đểtác động một lực bằng nhaulên các xi lanh phanh của bánhtrớc và sau Tại thời điểmnày, một lực tác động đểlàm piston dịch chuyển sangbên trái bằng cách tận dụngđộ chênh diện tích bề mặtnhận áp suất, nhưng khôngthể thắng đợc lực của lò xo,

vì vậy piston không dịchchuyển

Hình 3.49: Hoạt động của van tại điểm chia

Vận hành tại của điểm chia:

Khi áp suất thuỷ lực tácđộng vào xilanh của bánh sautăng lên, áp suất này đẩypiston về bên trái và thắnglực của lò xo làm cho pistondịch chuyển sang trái và đóngmạch dầu

Vận hành sau điểm chia:

Hình 3.50: Hoạt động của van sau điểm chia

Khi áp suất thuỷ lực từxilanh chính tăng lên, mức tăng ápsuất này đẩy piston sang phải đểmở mạch dầu Khi trạng thái nàyxảy ra, áp suất thuỷ lực đến xilanhcủa bánh sau tăng lên, và ápsuất đẩy piston sang trái bắt đầutăng lên, vì vậy trướckhi áp suấtthuỷ lực đến xilanh của bánh sautăng lên hoàn toàn, piston dịchchuyển sang trái và đóng mạchdầu Vận hành này của van đượclặp đi lặp lại để giữ áp suất thuỷlực ở phía bánh sau không tăng caohơn áp suất ở phía bánh trước

Hình 3.51: Hoạt động của van giảm áp khi

nhả phanh

Vận hành khi nhả bàn đạp

Khi áp suất thuỷ lực từxilanh chính giảm xuống, dầu ởphía xilanh bánh sau đi qua bênngoài cúppen xilanh và trở về phíaxilanh chính Khi áp suất hai phíabằng nhau, piston dịch chuyển sangphải do lực lò xo

Hình 3.52: Van tỉ lệ kép trên hệ thống

phanh mạch chéo

Trên các xe có hệ thốngphanh bố trí dạng mạch chéo trên

xe FF, van tỉ lệ kép được sử dụng.Về cơ bản, có thể coi như 2 van tỉlệ hoạt động độc lập

+ Ưu điểm cơ bản của các van điều hòa:

- Tự động điều chỉnh áp suất dầu theo tải trọng và cường độ phanh (áp suất) theo một tỉ lệ cố định

- Hạn chế khả năng bó cứng bánh xe sau

- Đơn giản kết cấu

- Giá thành thấp

+ Nhược điểm chính của ĐHLP là không có khả năng điều chỉnh tốt khi đi trên đường trơn, trong trường hợp này bánh xe vẫn có thể bị bó cứng.

+ Phạm vi ứng dụng:

- Ngày nay trên ô tô con hầu như không thiết kế mới dùng các van điều hòa, mộtsố lượng nhỏ còn dùng vì lý do giá thành sản phẩm ô tô, hay các linh kiện còn lạicần lắp bán nốt ra thị trường của các nước chậm phát triển

- Trên ô tô tải, ô tô chở khách dùng cho ô tô có phanh dầu, nhằm giảm giá thànhtổng thể Đặc biệt trên ô tô chở khách sử dụng hệ thống phanh thủy lực điềukhiển bằng khí nén với các kết cấu khác nhau của các dòng dẫn động phanh

Chương 4: