chương 7 hệ thống di chuyển

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

Chương 7: HỆ THỐNG DI CHUYỂN

7.1 HỆ THỐNG PHANH

7.1.1 Công Dụng, Phân Loại, Yêu Cầu

1 Theo công dụng

Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau:

- Hệ thống phanh chính (phanh chân);

- Hệ thống phanh dừng (phanh tay);

2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh

Theo kết cấu của cơ cấu phanh, hệ thống phanh được chia thành ba loại sau:

- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc;

- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa

- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh dải

3 Theo dẫn động phanh

Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra:

- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí;

- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực;

- Hệ thống phanh dẫn động khí nén;

- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thuỷ lực;

- Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá

4 Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh

Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh, chúng ta có hệ thống phanhvới bộ điều hoà lực phanh

5 Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh

Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh, chúng ta có hệ thống phanh với bộchống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS)

7.1.1.3 Yêu cầu

Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau:

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

- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động của ôtô;

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

- Dẫn động phanh có độ nhạy cao;

- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ để sửdụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh ở những cường độ khác nhau;

- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh;

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt;

- Có hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sửdụng;

- Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe;

- Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài

7.1.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH

Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô

Hình 7.1 - Hệ thống phanh trên ôtô

Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính:

- Cơ cấu phanh:

Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô

- Dẫn động phanh:

Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến

cơ cấu phanh Tuỳ theo dạng dẫn động là cơ khí, thuỷ lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫnđộng phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau Ví dụ nếu là dẫn động cơ khí thì dẫnđộng phanh bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí Nếu là dẫn động thuỷ lực thì dẫnđộng phanh bao gồm bàn đạp, xi lanh chính (tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe)và các ống dẫn

7.1.3 CƠ CẤU PHANH

7.1.3.1 Cơ cấu phanh guốc (phanh trống)

1 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

Hình 7.2 - Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

a Cơ cấu phanh đối xứng qua trục mở guốc phanh bằng cam

1 - Guốc phanh; 2 -Lò xo phanh; 3 - Bầu phanh; 4 - Giá đỡ bầu phanh; 5 - Đòn trục cam;

6 - Cam ép; 7 - Lò xo lá; 8 - Má phanh; 9 - Trống phanh; 10 - Chốt guốc phanh.

b Cơ cấu phanh đối xứng qua trục mở guốc phanh bằng xi lanh thuỷ lực

1 - Chụp cao su chắn bụi; 2- Xi lanh; 3 - Mâm phanh; 4 - Lò xo; 5 - Tấm kẹp; 6 - Guốc phanh;

7 - Má phanh; 8 - Bulông điều chỉnh; 9 - Đệm; 10 - Lò xo; 11 - Cam lệch tâm; 12 - Tấm đỡ;

13 - Bạc lệch tâm; 14 - Bulông điều chỉnh; 15 - Đai ốc; 16 - Đệm vênh.

Cơ cấu phanh đối xứng qua trục (có nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng quađường trục thẳng đứng) được thể hiện trên hình 7.2 Trong đó sơ đồ hình 8.2.a là loại sử dụngcam ép để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này hay sử dụng trên ôtô tải lớn; còn sơ đồhình 8.2.b là loại sử dụng xi lanh thuỷ lực để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này thườngsử dụng trên ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này bao gồm một mâm phanh được bắt cố địnhtrên dầm cầu Trên mâm phanh có lắp hai chốt cố định để lắp ráp đầu dưới của hai guốcphanh Hai chốt cố định này có thể có bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa máphanh và trống phanh phía dưới Đầu trên của hai guốc phanh được lò xo guốc phanh kéovào ép sát với cam ép (hình 7.2.a) hoặc với pittông xi lanh (hình 7.2.b) Khe hở phía trên củamá phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng trục cam ép (hình 8.2.a) hoặc bằng hai camlệch tâm 11 (hình 7.2.b)

Trên hai guốc phanh có tán (hoặc dán) các tấm ma sát Các tấm này có thể dài liêntục (hình 7.2.b) hoặc phân chia thành một số đoạn (hình 7.2.a)

Trên hình 7.2.b trống phanh quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ và guốc phanhbên trái là guốc xiết, còn guốc bên phải là guốc nhả Vì vậy má phanh bên guốc xiết dài hơnmá phanh bên guốc nhả với mục đích để hai má phanh có sự hao mòn như nhau trong quátrình sử dụng do má xiết chịu lực lớn hơn

2 Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm

ba

Hình 7.3 - Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm

1 – Ống nối; 2 - Vít xả khí; 3 - Xi lanh bánh xe; 4 - Má phanh; 5 - Phớt làm kín;

6 - Pittông; 7 - Lò xo guốc phanh; 8 - Tấm chặn; 9 - Chốt guốc phanh; 10 - Mâm phanh.

Cơ cấu phanh guốc loại đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 7.3 Sự đối xứngqua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh 10 cũng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanhbánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm

Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệchtâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh Một phía của guốc phanhluôn tì vào pittông của xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh Khe hở phía trên giữa máphanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp trong pittôngcủa xi lanh bánh xe Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường có dẫn động bằng thuỷ lựcvà được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ Người ta bố trí sao cho khi ôtôchuyển động tiến thì cả hai guốc phanh đều là guốc xiết còn khi lùi thì lại trở thành hai guốcnhả Như vậy hiệu quả phanh khi tiến thì lớn còn khi lùi thì nhỏ Tuy nhiên thời gian lùi ôtôrất ít và tốc độ rất chậm nên không cần hiệu quả phanh cao

3 Cơ cấu phanh guốc loại bơi

Hình 7.4 - Cơ cấu phanh guốc loại bơi

Cơ cấu phanh loại bơi có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố địnhmà cả hai đầu đều tựa trên mặt tựa di trượt (xem hình 7.4).

Có hai loại cơ cấu phanh bơi: Loại hai mặt tựa tác dụng đơn (hình 7.4.a), loại hai mặttựa tác dụng kép (hình 7.4.b)

A Loại hai mặt tựa tác dụng đơn (hình 8.4.a):

Ở loại này, một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trên phần vỏ xilanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pittông Ở trạng thái bình thường, dưới tác dụngcủa hai lò xo guốc phanh, các guốc phanh ép sát vào các mặt tựa tạo khe hở giữa má phanhvà trống phanh Khi làm việc, trước hết một đầu của guốc phanh được pittông đẩy ra ép sátvào trống phanh và cuốn theo chiều quay của trống phanh, làm đầu còn lại của guốc phanhtrượt trên mặt tựa để khắc phục hết khe hở giữa má phanh và trống phanh và trở thành điểmtựa cố định Loại này, nếu trống phanh quay theo chiều mũi tên thì hai guốc phanh đều làguốc xiết (ứng với chiều tiến ôtô) Khi trống phanh quay theo chiều ngược lại (ứng với chiềulùi ôtô) thì hai guốc phanh trở thành hai guốc nhả Như vậy có nghĩa là hiệu quả phanh khitiến cũng lớn hơn hiệu quả phanh khi lùi Loại này cũng thường được bố trí ở bánh xe trướccủa ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ

B Loại hai mặt tựa tác dụng kép:

Ởû loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai pittông và cả hai đầu của mỗi guốc phanhđều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông Khi làm việc guốc phanh được đẩy ra ép sátvào trống phanh ở cả hai đầu guốc phanh nên thời gian khắc phục khe hở giữa má phanh vàtrống phanh ngắn hơn nghĩa là thời gian chậm tác dụng giảm Ở loại này hiệu quả phanh khitiến và lùi là như nhau vì trong cả hai trường hợp hai guốc phanh đều là guốc xiết Cơ cấuphanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

4 Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hoá

Hình 7.5 - Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hoá

Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hoá có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanhthứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai

Cấu tạo và nguyên lý của cơ cấu phanh tự cường hoá được mô tả trên hình 7.5

Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hoá: Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn (hình7.5.a); cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép (hình 7.5.b)

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn (hình 7.5.a):

Cấu tạo của cơ cấu phanh loại này khác biệt với các cơ cấu phanh kể trên ở chỗ haiđầu của hai guốc phanh được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điềuchỉnh di động Hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trênvỏ xi lanh bánh xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trượt của pittông xi lanh bánh xe Cơ cấuđiều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh.Lúc chưa làm việc, cả hai guốc phanh được các lò xo guốc phanh kéo ép sát vào các mặt tựatạo khe hở giữa má phanh và trống phanh Khi làm việc, một đầu của guốc phanh đượcpittông đẩy ra ép sát vào trống phanh và cuốn theo chiều quay của trống phanh, thông qua cơcấu điều chỉnh tác dụng lên guốc phanh còn lại và khi đã khắc phục hết khe hở cả hai guốcphanh cùng có điểm tựa cố định là mặt tựa trên vỏ xi lanh Như vậy không những cả hai guốcphanh đều là guốc xiết mà guốc thứ hai còn được guốc thứ nhất cường hoá một lực thông qua

cơ cấu điều chỉnh

Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn có hiệu quả phanh theo chiều quay của trốngphanh ngược chiều kim đồng hồ (ứng với chiều tiến ôtô) là lớn, còn chiều quay ngược lại(ứng với chiều lùi ôtô) là nhỏ Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe phíatrước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép (hình 7.5.b):

Khác với loại trên, loại cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép có hai đầu của haiguốc phanh tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe Vì vậyhiện tượng tự cường hoá và hiệu quả phanh ở cả hai chiều quay của trống phanh đều nhưnhau Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏđến trung bình

5 Vấn đề điều chỉnh khe hở má phanh và trống phanh

Khe hở giữa má phanh và trống phanh có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả phanh Khe hởkhông đúng không những chỉ ảnh hưởng đến thời gian chậm tác dụng mà còn làm giảmmômen phanh do cơ cấu phanh sinh ra, vì khe hở điều chỉnh không đúng thì diện tích tiếp xúcgiữa má phanh và trống phanh bị giảm do đó mômen phanh cũng giảm theo

Để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh có thể thực hiện bằng tay hoặctự động

a Điều chỉnh bằng tay

Để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh người ta thường bố trí cơ cấuđiều chỉnh ở hai vị trí: Vị trí thứ nhất trên chốt quay cố định của guốc phanh; vị trí thứ hainằm sát phần trên của guốc phanh (hình 8.6, chi tiết 13 và 11)

Một bạc lệch tâm được bố trí trên chốt cố định dùng để điều chỉnh khe hở phía dướicủa má phanh và trống phanh Bạc lệch tâm được ăn khớp trong bằng mặt vát với chốt để cókhả năng quay cùng chốt khi điều chỉnh và mặt ngoài với lỗ trên guốc phanh Khi điều chỉnh,người ta quay chốt 14 làm bạc lệch tâm quay theo, mang phần dưới guốc phanh dịch chuyểnlàm khe hở giữa má phanh và trống phanh thay đổi

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

Khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới và phía trên là khác nhau Thườngkhe hở phía dưới nhỏ hơn khe hở phía trên, vì khi guốc phanh đi ra ép sát vào trống phanhphải quay quanh chốt nên phần trên sẽ dịch chuyển nhiều hơn phần dưới

Hình 7.6 - Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh

b Điều chỉnh tự động

Việc điều chỉnh bằng tay đôi khi thiếu chính xác vì phụ thuộc vào trình độ của ngườithợ điều chỉnh, hơn nữa việc điều chỉnh nhiều khi không kịp thời nên khe hở tăng quá tiêuchuẩn, điều đó làm giảm hiệu quả phanh

Để khắc phục nhược điểm trên, hiện nay ở một số ôtô người ta sử dụng cơ cấu tựđộng điều chỉnh khe hở má phanh và trống phanh Chúng ta thường gặp một số cơ cấu tựđộng điều chỉnh như sau:

* Điều chỉnh bằng dẫn động phanh chân

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu tự động điều chỉnh bằng dẫn động phanhchân được mô tả trên hình 7.7

Trong pittông của xi lanh bánh xe, người ta lắp một bulông điều chỉnh Bulông này ănren với lõi pittông, đầu còn lại có rãnh để tì vào đầu guốc phanh (hình 7.7.a) Một cơ cấu tựđộng điều chỉnh bao gồm một bánh xe điều chỉnh, một thanh nối, một cần điều chỉnh và mộtchốt quay Toàn bộ các chi tiết này được gá trên vỏ xi lanh bánh xe (hình 7.7.b) Vị trí khôngphanh gờ ngoài của pittông luôn tựa vào mặt đầu của xi lanh Cần điều chỉnh có thể quayquanh một chốt cố định trên vỏ xi lanh Một đầu cần điều chỉnh ăn khớp với răng trên bánh

xe điều chỉnh còn một đầu liên kết với thanh nối Thanh nối được nối từ cần điều chỉnh tớimặt đầu của pittông Một lò xo kéo luôn giữ thanh nối với cần điều chỉnh

Mỗi lần đạp phanh, pittông dịch chuyển đi ra tì vào thanh nối kéo cần điều khiểnquay một góc nào đó quanh chốt

Khi khe hở giữa má phanh và trống phanh còn nằm trong giới hạn cho phép thì gócquay của cần điều chỉnh chưa đủ hành trình để tác dụng làm bánh xe điều chỉnh quay nênpittông chưa quay

Khi khe hụỷ giửừa maự phanh vaứ troỏng phanh lụựn hụn giụựi haùn cho pheựp thỡ goực quay cuỷacaàn ủieàu chổnh ủuỷ haứnh trỡnh ủeồ taực duùng laứm baựnh xe ủieàu chổnh quay moọt goực tửụng ửựng vụựimoọt bửụực raờng neõn pittoõng seừ quay moọt goực tửụng ửựng Do raừnh cuỷa buloõng ủieàu chổnh bũ giửừbụỷi guoỏc phanh (khoõng xoay) neõn khi pittoõng xoay seừ laứm buloõng ủi ra moọt lửụùng khaộc phuùclửụùng khe hụỷ vửụùt quaự tieõu chuaồn (hỡnh 8.7.c).

* ẹieàu chổnh baống daón ủoọng phanh tay

ễÛ moọt soỏ oõtoõ, vieọc tửù ủoọng ủieàu chổnh khe hụỷ maự phanh troỏng phanh ủửụùc thửùc hieọnbaống cụ caỏu daón ủoọng phanh tay (hỡnh 7.8)

Cần điều chỉnh tự động

Cần điều chỉnh tự động

Bánh điều chỉnh ống ăn khớp với pittông

Tay đòn và lò xo

Chốt

Chốt

Lò xo Tay đòn

Hỡnh 7.7 - Cụ caỏu tửù ủoọng ủieàu chổnh

Hình 7 8 - Điều chỉnh bằng dẫn động phanh tay

Người ta lợi dụng càng phanh tay và thanh nối giữa càng phanh tay với guốc phanhcòn lại làm cơ cấu điều chỉnh Trên thanh nối người ta bố trí một bánh xe điều chỉnh liền vớibulông điều chỉnh trên thanh nối Trên càng phanh tay lắp thêm một cần điều chỉnh

Mỗi lần kéo phanh tay, càng phanh tay và cần điều chỉnh sẽ xoay một góc nào đó.Khi khe hở giữa má phanh và trống phanh còn nằm trong giá trị cho phép thì góc quaycủa cần điều chỉnh còn nhỏ hơn bước răng của bánh xe điều chỉnh nên sau khi nhả phanh tay,cần điều chỉnh không gạt lên răng nên bánh xe điều chỉnh không xoay (hình 7.8.b)

Khi khe hở giữa má phanh và trống phanh lớn hơn giá trị cho phép thì góc quay củacần điều chỉnh lớn hơn bước răng của bánh xe điều chỉnh Do đó khi kéo phanh tay, cần điềuchỉnh sẽ ăn khớp với một răng kế tiếp của bánh xe điều chỉnh và khi nhả phanh tay, cần điềuchỉnh sẽ gạt lên răng làm bánh xe điều chỉnh xoay một góc tương ứng Kết quả là bulôngđiều chỉnh của thanh nối cũng quay một góc tương ứng, đẩy hai guốc phanh đi ra một khoảngbù lại khe hở tăng lên giữa má phanh và trống phanh (hình 7.8.c)

7.1.3.2 Cơ cấu phanh đĩa

1 Cấu tạo chung

Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa được thể hiện trên hình 7.9 Các bộ phận chính của cơcấu phanh đĩa bao gồm:

- Một đĩa phanh được lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe;

- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe;

- Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởicác pittông của xi lanh bánh xe;

Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: Loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động

Cáp kéo phanh tay

* Loại giá đỡ cố định (hình 7.9.a):

Hình 7.9.a - Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định

Loại này, giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe

ở hai phía của đĩa phanh Trong các xi lanh có pittông, mà một đầu của nó luôn tì vào các máphanh Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe

Khi đạp phanh, dầu từ xi lanh chính qua ống dẫn đến các xi lanh bánh xe, đẩy pittôngmang các má phanh ép vào hai phía của đĩa phanh thực hiện phanh bánh xe

Khi thôi phanh, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, bàn đạp phanh được trả về vị trí banđầu, dầu từ xi lanh bánh xe sẽ hồi trở về xi lanh chính, tách má phanh khỏi đĩa phanh kếtthúc quá trình phanh

* Loại giá đỡ di động (hình 7.9.b):

Ở loại này, giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốtbắt cố định với dầm cầu Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với mộtpittông tì vào một má phanh Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ

Hình 7.9.b - Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động

Bình thường khi chưa phanh, do giá đỡ có thể di trượt ngang trên chốt nên nó tự lựađể chọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa phanh hai bên là như nhau

Khi đạp phanh, dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn vào xi lanh bánh xe Pittông sẽ dịchchuyển để đẩy má phanh ép vào đĩa phanh Do tính chất của lực và phản lực kết hợp với kếtcấu tự lựa của giá đỡ nên giá đỡ mang má phanh còn lại cũng tác dụng một lực lên đĩa phanhtheo hướng ngược với lực của má phanh do pittông tác dụng Kết quả là đĩa phanh được épbởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe được thực hiện.

2 Cấu tạo của đĩa phanh và má phanh

Cấu tạo của đĩa phanh và má phanh được chỉ ra trên hình 7.10

Hình 7.10 - Cấu tạo của đĩa phanh và má phanh

* Cấu tạo đĩa phanh:

Đĩa phanh thường được chế tạo liền với moayơ bánh xe Có hai loại đĩa phanh: Đĩaphanh đặc (hình 7.10.a) và đĩa phanh có lỗ rỗng (hình 7.10.b)

Đĩa phanh có lỗ rỗng, do diện tích tiếp xúc với không khí nhiều hơn nên khả năngthoát nhiệt tốt hơn so với đĩa phanh đặc

* Cấu tạo má phanh:

Má phanh của cơ cấu phanh đĩa có dạng tấm phẳng hình chữ nhật Nó được cấu tạobởi một xương phanh bằng một tấm thép có chiều dày khoảng 4-5 mm và một tấm má phanhbằng vật liệu ma sát Má phanh và xương phanh được dán với nhau bằng một loại keo đặcbiệt Có hai loại má phanh: Loại tấm liền như hình 8.10.c và loại tấm có phân chia bởi cácrãnh như hình 7.10.d Ởû một số ôtô, pittông không tác dụng trực tiếp vào xương của máphanh mà thông qua một tấm lót

3 Cấu tạo cụ thể của cơ cấu phanh đĩa

Cấu tạo cụ thể của cơ cấu phanh đĩa được thể hiện trên các hình 7.11 và 7.12

Hình 7.11.a và 7.11.b là kết cấu của cơ cấu phanh đĩa với giá đỡ cố định

a b

Hỡnh 7.11 - Caỏu taùo cuỷa cụ caỏu phanh ủúa

Hỡnh 7.12 - Caỏu taùo cuỷa cụ caỏu phanh ủúa vụựi giaự ủụừ di ủoọng

4 PHANH DệỉNG

Phanh dửứng ủửụùc duứng ủeồ dửứng xe (ủoó xe) treõn ủửụứng doỏc hoaởc ủửụứng baống Noựichung heọ thoỏng phanh naứy ủửụùc sửỷ duùng trong trửụứng hụùp oõtoõ ủửựng yeõn khoõng di chuyeồn treõncaực loaùi ủửụứng khaực nhau

Veà caỏu taùo, phanh dửứng cuừng bao goàm hai boọ phaọn chớnh laứ cụ caỏu phanh vaứ daón ủoọngphanh

- Cụ caỏu phanh coự theồ boỏ trớ keỏt hụùp vụựi cụ caỏu phanh cuỷa caực baựnh xe phớa sau hoaởc

boỏ trớ treõn truùc ra cuỷa hoọp soỏ

- Daón ủoọng phanh cuỷa heọ thoỏng phanh dửứng haàu heỏt laứ daón ủoọng cụ khớ ủửụùc boỏ trớ

vaứ hoaùt ủoọng ủoọc laọp vụựi daón ủoọng phanh chớnh vaứ ủửụùc ủieàu khieồn baống tay, vỡ vaọycoứn goùi laứ phanh tay

Sụ ủoà boỏ trớ chung cuỷa phanh dửứng

Lỗ lắp đĩa đỡ Chốt

Giỏ đỡ

Chốt Phớa ngoài

Giỏ đỡ Đệm pittụng Màng chắn

Pittụng

Mỏ phanh Đĩa phanh

Đệm pittông Giá

đỡ Pittông Đĩa phanh

Đệm pittông Giỏ đỡ Pittông

Mỏ phanh

Hình 7.13 - Sơ đồ bố trí chung của phanh dừng

7.1.4.1 Phanh dừng bố trí trên trục ra của hộp số

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của loại phanh dừng này được mô tả trên hình 7.14 Trên vỏ của hộp số có bắt mâm phanh cố định 17 mà trên đó lắp chốt guốc phanh 7và trục cam ép 16 Hai guốc phanh được lắp trên chốt cố định và được điều khiển bằng camphanh giống như cơ cấu phanh đối xứng qua trục đã trình bày ơ trên Trên mặt bích của trụcthứ cấp hộp số có lắp trống phanh 2 (bích này được ghép với mặt bích của trục các đăng)

Phần dẫn động bao gồm cần phanh tay 29, cơ cấu hãm bao gồm tay điều khiển 30,thanh kéo 28 và cóc hãm 27 Cần phanh tay 29 được quay quanh một chốt bản lề cố định vàđầu dưới liên kết với thanh kéo 19 và đòn quay 18 Một đầu của đòn quay 18 được lắp cốđịnh với đầu trục cam ép 16

Khi kéo cần phanh 29 về phía sau, thông qua các khâu khớp dẫn động làm đòn quay

18 dẫn động cam ép quay một góc Cam ép, ép lên hai đầu của hai guốc phanh làm hai guốcphanh bung ra ôm sát vào trống phanh, làm trống phanh cố định Do trống phanh lắp cố địnhvới trục các đăng nên toàn bộ trục các đăng, truyền lực chính, bán trục và các bánh xe cũngđược hãm cứng

Khi nhả phanh tay phải bóp tay điều khiển 30 để nhả cóc hãm và đẩy cần phanh 29trở về vị trí ban đầu Lúc đó cam ép trở về vị trí trung gian, các guốc phanh được lò xo co lạitạo khe hở giữa má phanh và trống phanh, trống phanh được quay tự do

Hình 7.14 - Cấu tạo của loại phanh dừng

7.1.4.2 Phanh dừng bố trí ở các bánh xe phía sau

Trên một số ôtô, nhất là đối với ôtô du lịch người ta sử dụng cơ cấu phanh ở các bánh

xe phía sau làm phanh dừng

Ở cơ cấu phanh, ngoài phần dẫn động bằng thuỷ lực của phanh chân còn có thêm cácchi tiết của cơ cấu phanh dừng (hình 7.15)

Hình 7.15 - Cơ cấu phanh dừng

Đòn quay 1 một đầu được liên kết bản lề với phía trên của một guốc phanh, đầu dướiliên kết với cáp dẫn động 3 Thanh nối 2 liên kết một đầu với đòn quay 1 một đầu với guốcphanh còn lại

Khi điều khiển phanh tay thông qua hệ thống dẫn động, cáp 3 kéo một đầu của đònquay quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh bên trái Thông qua thanh nối

2 mà lực kéo ở đầu dây cáp 3 sẽ chuyển thành lực đẩy từ chốt bản lề của đòn quay vào guốcphanh bên trái và lực đẩy từ thanh kéo vào điểm tựa của nó trên guốc phanh bên phải Do đóhai guốc phanh được bung ra ôm sát trống phanh thực hiện phanh bánh xe

Để điều khiển cơ cấu phanh hoạt động cũng cần phải có hệ thống dẫn động Hệ thốngdẫn động của cơ cấu phanh dừng loại này thông thường bao gồm: một cần kéo hoặc tay kéo(hình 7.16.a và 7.16.b); các dây cáp và các đòn trung gian (7.16.c)

Hình 8.16 - Dẫn động của cơ cấu phanh dừng

7.1.5 DẪN ĐỘNG PHANH CHÍNH BẰNG THUỶ LỰC

7.1.5.1 Cấu tạo chung

Sơ đồ cấu tạo hệ thống dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực

Hình 7.17 - Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực

Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực bao gồm: Bàn đạp phanh,

xi lanh chính (tổng phanh), các ống dẫn, các xi lanh công tác (xi lanh bánh xe)

Dẫn động phanh dầu có ưu điểm phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao (do dầu không

bị nén) Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỉ số truyền của dẫn động dầu không lớn nênkhông thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Vì vậy, hệ thống phanh dẫn động thuỷ lựcthường được sử dụng trên ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ

Trong hệ thống phanh dẫn động phanh bằng thuỷ lực, tuỳ theo sơ đồ của mạch dẫnđộng người ta chia ra dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng

 Dẫn động một dòng (hình 7.17)

a b

Dẫn động một dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính chỉ có một đường dầu duynhất dẫn đến tất cả các xi lanh công tác của các bánh xe Dẫn động một dòng có kết cấu đơngiản nhưng độ an toàn không cao Vì một lý do nào đó, bất kỳ một đường ống dẫn dầu nàođến các xi lanh bánh xe bị rò rỉ thì dầu trong hệ thống bị mất áp suất và tất cả các bánh xeđều bị mất phanh Vì vậy trong thực tế người ta hay sử dụng dẫn động thuỷ lực hai dòng

 Dẫn động hai dòng (hình 7.18)

Dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính có hai đường dầu độc lập dẫnđến các bánh xe của ôtô Để có hai đầu ra độc lập, người ta có thể sử dụng một xi lanh chínhđơn kết hợp với một bộ chia dòng hoặc sử dụng xi lanh chính kép (loại "tăng đem")

Có nhiều phương án bố trí hai dòng độc lập đến các bánh xe, ở đây giới thiệu hai phươngán tiêu biểu thường được sử dụng hơn cả, đó là sơ đồ trên hình 7.18.a và 7.18.b

Hình 7.18 - Dẫn động hai dòng

Ở sơ đồ hình 7.18.a, một dòng được dẫn động ra hai bánh xe cầu trước, còn một dòngđược dẫn động ra hai bánh xe cầu sau Với cách bố trí này, một trong hai dòng bị rò rỉ dòngcòn lại vẫn có tác dụng Ví dụ trên hình vẽ khi dòng dầu ra cầu trước bị rò rỉ thì dòng dẫn racầu sau vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn xuất hiện ở hai bánh sau khi phanh

Ở sơ đồ hình 7.18.b, một dòng được dẫn tới một bánh xe phía trước và một bánh xephía sau so le nhau, còn một dòng được dẫn tới hai bánh xe so le còn lại.Trong trường hợpnày, khi một dòng bị rò rỉ thì dòng còn lại vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn sinh ra ở haibánh xe so le trước và sau

7.1.5.2 Dẫn động thuỷ lực một dòng

Cấu tạo của hệ thống dẫn động phanh bằng thuỷ lực một dòng đươc giới thiệ ở hình7.19

Cấu tạo chung của hệ thống dẫn động một dòng bao gồm:

- Bàn đạp phanh;

- Xi lanh chính;

- Xi lanh bánh xe;

- Cơ cấu phanh;

- Các ống dẫn dầu

Phần cơ cấu phanh đã được xem xét ở mục 1 nên trong phần này sẽ không nhắc lại.Trong phần này chúng ta sẽ tập trung nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý làm việc của xi lanhchính và xi lanh bánh xe

Hình 19 - Dẫn động thuỷ lực một dòng

1 - Bàn đạp phanh; 2 - Xi lanh chính; 3 - Xi lanh bánh xe;

4 - Guốc phanh; 5 - Ống dẫn.

1 Cấu tạo của xi lanh chính

Trên hình 7.20 cấu tạo của xi lanh chính loại đơn

Hình 7.20 - Cấu tạo của xi lanh chính

A - lỗ nạp dầu; B - lỗ bù dầu;

1 - Bàn đạp; 2 - Đai ốc hãm; 3 - Ty đẩy; 4 - Nắp; 5 - Tấm chắn dầu; 6 - Van một chiều kép;

7 - Lò xo hồi vị; 8 - Cốc lò xo; 9 - Phớt dầu; 10 - Tấm chắn hình sao; 11 - Pittông;

12 - Vòng chặn; 13 - Vòng hãm; 14 - Vỏ cao su chắn bụi.

Cấu tạo của xi lanh chính gồm có vỏ xi lanh được chia làm hai khoang: Khoang dướilà khoang làm việc có tiết diện dạng hình tròn, khoang trên là khoang chứa dầu Hai khoangnày được thông với nhau bởi hai lỗ A và B gọi là lỗ nạp dầu và lỗ bù dầu

Trong khoang làm việc của xi lanh có lắp đặt pittông 11, ở mặt đầu của pittông 11 nơitiếp xúc với đế của phớt làm kín có làm 6 lỗ nhỏ và được che kín bởi tấm chắn hình sao sáucạnh bằng thép lá rất mỏng Tại cửa ra của xi lanh chính người ta bố trí van một chiều kép.Lò xo 7 vừa có tác dụng hồi vị cho pittông 11, vừa có tác dụng giữ van một chiều kép để tạomột áp suất dư của dầu trong đường ống từ sau xi lanh chính đến các xi lanh bánh xe Pittông

được giữ trong xi lanh bởi vòng chặn 12 và vòng hãm 13 Ty đẩy 3 có thể điều chỉnh được độdàI, liên kết một đầu với pittông bằng khớp cầu và một đầu với bàn đạp 1 bằng khớp bản lề.

2 Cấu tạo của xi lanh bánh xe

Xi lanh bánh xe có hai loại: Một loại tác dụng kép, có hai pittông trong một xi lanh,thường dùng ở cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục (hình 7.21.a) và loại tác dụng đơn, cómột pittông trong xi lanh, thường dùng ở cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm (hình 7.21.b)

Xi lanh bánh xe có bề mặt làm việc phía trong dạng hình trụ Thông từ phía ngoài vàotrong xi lanh người ta bố trí hai lỗ dầu: Một lỗ dẫn dầu từ xi lanh chính đến và một lỗ để xảkhí trong dầu Các pittông được đặt trong xi lanh kèm theo phớt làm kín và lò xo Ngoài racòn có thêm các chốt tì để liên kết pittông với đầu guốc phanh và chụp cao su chắn bụi

3 Nguyên lý làm việc của hệ thống

Nguyên lý làm việc được thể hiện kết hợp với hình 7.22

- Khi đạp phanh: Thông qua bàn đạp phanh, đầu dưới của bàn đạp đẩy ty đẩy sangphải do đó làm pittông dịch chuyển sang phải theo Sau khi phớt làm kín đã đi qua lỗ bù dầu

B thì áp suất dầu trong xi lanh ở phía trước pittông sẽ tăng dần lên Dầu sẽ đẩy van mộtchiều thứ nhất để đi ra khỏi xi lanh đến đường ống dẫn và tới xi lanh bánh xe Tại xi lanhbánh xe dầu đi vào giữa hai pittông nên đẩy hai pittông ra hai phía tác dụng lên hai guốcphanh bung ra ép sát vào trống phanh, thực hiện phanh các bánh xe

- Khi nhả phanh: Khi nhả phanh, người lái nhấc chân khỏi bàn đạp phanh Dưới tác dụngcủa lò xo hồi vị, ty đẩy pittông dịch chuyển sang trái trở về vị trí ban đầu Dưới tác dụngcủa lò xo cơ cấu phanh, hai guốc phanh được kéo trở lại ép hai pittông đẩy dầu ở khoanggiữa của xi lanh bánh xe theo đường ống để trở về xi lanh chính Lúc này van một chiềuthứ nhất đóng lại dầu phải ép van một chiều thứ hai nén lò xo để mở cho dầu thông trởvề khoang trước pittông Khi áp suất dầu phía sau xi lanh chính cân bằng với lực căng lò

xo tác dụng lên van một chiều thì van bắt đầu đóng lại, tạo một áp suất dư phía sau xilanh chính Khi pittông đã trở về vị trí ban đầu lỗ bù dầu thông với khoang trước củapittông duy trì áp suất của khoang này cân bằng với áp suất khí quyển

Hình 7.21 - Cấu tạo của xi lanh bánh xe

-Hình 7.22 - Nguyên lý làm việc của dẫn động phanh bằng thuỷ lực

7.1.6 DẪN ĐỘNG THUỶ LỰC HAI DÒNG CÓ CƯỜNG HOÁ CHÂN KHÔNG

7.1.6.1 Cấu tạo chung

Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực hai dòng có cường hoáchân không được mô tả trên hình 7.23

Hình 7.23 - Cấu tạo của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực hai dòng

có cường hoá chân không

Hệ thống bao gồm:

- Một xi lanh chính loại "tăng đem";

- Một bộ cường hoá chân không;

- Các xi lanh bánh xe;

- Các cơ cấu phanh (phía sau là cơ cấu phanh guốc, phía trước là cơ cấu phanh đĩa);

- Các đường ống dẫn dầu

Bộ cường hoá và xi lanh chính được ghép với nhau thành một khối Ty đẩy của bànđạp phanh trước khi tác dụng vào pittông trong xi lanh chính có liên hệ với van phân phốicủa bộ cường hoá nên khi phanh, lực tác dụng lên pittông xi lanh chính bao gồm cả lực củangười lái và lực của bộ cường hoá

7.1.6.2 Cấu tạo xi lanh chính loại "tăng đem"

1 Cấu tạo

Cấu tạo của xi lanh chính loại "tăng đem" được thể hiện trên hình 7.24

Hình 7.24 - Cấu tạo của xi lanh chính loại "tăng đem"

Trong xi lanh chính của loại này bố trí hai pittông: Pittông số 1 (còn gọi là pittông sơcấp), pittông số 2 (còn gọi là pittông thứ cấp) ứng với mỗi khoang của pittông trên xi lanhđều có hai lỗ dầu: Một lỗ bù dầu và một lỗ nạp dầu, như đối với xi lanh chính loại đơn đã xét

ở mục 5.2.1 Một bình chứa dầu chung đặt trên xi lanh chính và có hai đường dẫn tới haikhoang làm việc của hai pittông Hai lò xo hồi vị số 1 và số 2 có tác dụng đẩy pittông về vịtrí tận cùng bên phải khi ở trạng thái chưa làm việc Pittông số 1 được chặn bởi vòng chặn vàvòng hãm, còn pittông số 2 được chặn bởi bulông bắt từ vỏ xi lanh Để đảm bảo sự hoạt độngchính xác của hệ thống phanh hai dòng mạch chéo, áp suất dầu phải được tạo ra như nhau ởcả hai pittông số 1 và số 2 Để đạt được điều này thường lò xo hồi vị pittông số 1 được đỡ bởicốc chặn lò xo, cốc này được bắt vào pittông qua một bulông nối gọi là cần đẩy (hình 7.24.b).Sở dĩ phải có cấu tạo như vậy bởi vì lò xo của pittông số 1 yêu cầu độ cứng lắp ghép lớn hơnlò xo pittông số 2 để thắng được sức cản ma sát lớn hơn của pittông số 2

2 Nguyên lý làm việc

Ở trạng thái chưa làm việc, cả pittông số 1 và số 2 đều nằm ở vị trí tận cùng phía bênphải, lúc này các lỗ bù dầu và nạp dầu của cả hai pittông đều thông với các khoang trước vàsau của mỗi pittông

Khi đạp phanh, trước hết pittông số 1 dịch chuyển sang trái khi đã đi qua lỗ bù dầu thìáp suất dầu ở khoang phía trước của pittông số 1 sẽ tăng để cùng lò xo hồi vị số 1 tác dụnglên pittông thứ cấp số 2 cùng dịch chuyển sang trái Khi pittông số 2 đi qua lỗ bù dầu thìkhoang phía trước của pittông số 2 cũng được làm kín nên áp suất bắt đầu tăng Từ hai cửa ra

của xi lanh chính, dầu được dẫn tới các xi lanh bánh xe Sau khi các pittông trong các xi lanhbánh xe đã đẩy các guốc phanh khắc phục khe hở để áp sát vào trống phanh thì áp suất dầutrong hệ thống bắt đầu tăng để tạo ra lực phanh ở các guốc phanh

Khi nhả bàn đạp phanh dưới tác dụng của các lò xo hồi vị ở cơ cấu phanh, ở bàn đạpphanh và các lò xo hồi vị pittông trong xi lanh chính thì các pittông 1 và 2 được đẩy trả về vịtrí ban đầu Dầu từ xi lanh bánh xe được hồi về xi lanh chính, kết thúc quá trình phanh

Đối với xi lanh chính dẫn động hai dòng loại "tăng đem", nếu một dòng bị rò rỉ thìdòng còn lại vẫn có khả năng làm việc để thực hiện phanh các bánh xe của dòng còn lại

Ví dụ dòng thứ hai (được tạo áp suất bởi pittông số 2) bị rò rỉ, khi đó pittông số 2 sẽđược pittông số 1 tác dụng để chạy không sang trái Khi đuôi pittông số 2 bị chặn bởi vỏ xilanh thì dừng lại lúc đó pittông số 1 tiếp tục dịch chuyển và dầu ở khoang trước của pittôngsố 1 vẫn được bao kín và tăng áp suất để dẫn đến các xi lanh bánh xe Như vậy mômenphanh vẫn được thực hiện ở các bánh xe này tuy nhiên hiệu quả phanh chung của ôtô sẽgiảm

Ngược lại, nếu dòng dầu thứ nhất (được tạo áp suất bởi pittông số 1) bị rò rỉ thìpittông số 1 sẽ chạy không đến khi cần đẩy chạm vào pittông số 2 sẽ tiếp tục đẩy pittông số

2 làm việc Dầu ở khoang trước của pittông số 2 tiếp tục tăng áp suất để dẫn đến các bánh xecủa nhánh này thực hiện phanh các bánh xe

7.1.6.3 Cấu tạo của bộ cường hoá chân không

1 Cấu tạo

Cấu tạo của bộ cường hoá chân không được thể hiện trên hình 7.25

Hình 7.25 - Cấu tạo bộ cường hoá chân không

Bộ cường hoá bao gồm hai phần chính: Bộ trợ lực và van phân phối

- Bộ trợ lực được bao kín bởi hai nửa vỏ 2, 4 và chia thành hai phần bởi pittông 22 vàmàng cao su 23 Một phần gọi là buồng áp suất không đổi A và một phần gọi là buồng ápsuất thay đổi E Vòng trong của màng được gắn lên pittông trợ lực đồng thời là thân van phân

phối Pittông trợ lực và thân van được lò xo côn 24 đẩy sang bên phải Trên thân pittông còncó các đường dẫn B và C.

Buồng áp suất không đổi A được nối với đường ống nạp (hoặc bơm chân không ởđộng cơ diezel) qua van một chiều 30 Van một chiều được thiết kế với mục đích chỉ chokhông khí đi từ trợ lực phanh vào động cơ chú không thể đi ngược lại vì vậy nó đảm bảo độchân không lớn nhất trong trợ lực phanh

- Van phân phối bao gồm thân van là một phần của pittông trợ lực và van điều khiển

9, các lò xo van và một số chi tiết khác

Bộ cường hoá được ghép với xi lanh chính bằng các bulông 26 Trên pittông trợ lựccủa bộ cường hoá có một ty đẩy 3 có đai ốc điều chỉnh 28 tì vào pittông sơ cấp của xi lanhchính Ty đẩy 14 một đầu được liên kết bản lề với bàn đạp phanh đầu còn lại liên kết vớipittông nhỏ 5 được gọi là van không khí

2 Nguyên lý làm việc

- Khi chưa đạp phanh:

Ở trạng thái này, do ty đẩy 14 bị lò xo hồi vị bàn đạp kéo về vị trí ban đầu nên đế vankhông khí số 5 áp sát van điều khiển 9 và cửa van không khí bị đóng lại Trong khi đó vanđiều khiển 9 và đế van chân không tách rời nhau có nghĩa là cửa van chân không đang mởlàm buồng A thông qua kênh dẫn B thông qua cửa van chân không mở, qua kênh dẫn Cthông với buồng E Cả hai buồng này đều có áp suất không đổi đó là áp suất chân khôngtrong họng hút của động cơ Do đó không có độ chênh lệch áp suất giữa hai phía của pittôngtrợ lực nên bộ cường hoá chưa làm việc

- Khi đạp phanh:

Khi đạp phanh, ty đẩy 14 sẽ tác dụng lên đế van không khí 5 dịch chuyển sang trái.Van điều khiển 9 bị các lò xo 17 tác dụng nên cũng dịch chuyển sang trái theo Khi nắp vanđiều khiển 9 áp sát đế van chân không thì cửa van chân không được đóng lại Cần 14 tiếp tục

di chuyển làm đế van không khí tiếp tục di chuyển sang trái Trong khi đó nắp van điềukhiển 9 đã dừng lại nên đế van không khí tách khỏi nắp van điều khiển 9, làm cửa van khôngkhí mở Khi đó không khí từ ngoài sẽ qua bộ lọc khí 15 qua van không khí, theo kênh dẫn Cđể thông với buồng E Khi này bên buồng A là áp suất chân không, còn bên buồng E là ápsuất khí trời, do đó có độ chênh lệch áp suất giữa hai phía của pittông trợ lực nên pittông trợlực sẽ dịch chuyển sang trái Ty đẩy số 3, mà một đầu liên kết với pittông trợ lực cũng dichuyển sang trái đẩy vào pittông số 1 của xi lanh chính để thực hiện quá trình phanh

- Khi nhả phanh:

Khi nhả phanh, người lái thôi tác dụng lực lên bàn đạp phanh, dưới tác dụng của lò xohồi vị bàn đạp sẽ kéo ty đẩy 14 dịch chuyển sang phải để trở về vị trí ban đầu Khi dịchchuyển sang phải ty đẩy 14 mang đế van không khí 5 dịch chuyển theo Trước hết đế vankhông khí sẽ ép sát vào nắp van điều khiển 9 để đóng cửa van không khí sau đó nắp van 9được tách khỏi đế van chân không để mở cửa van chân không PITTÔNG trợ lực và van điềukhiển lại trở về trạng thái như khi chưa phanh

7.1.7 DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN

Dẫn động phanh bằng thuỷ lực có ưu điểm êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao nhưng lựcđiều khiển trên bàn đạp không thể giảm nhỏ do tỉ số truyền của dẫn động thuỷ lực có giớihạn

Để giảm lực điều khiển trên bàn đạp, đối với ôtô tải trung bình và lớn người ta thườngsử dụng dẫn động phanh bằng khí nén Trong dẫn động phanh bằng khí nén lực điều khiểntrên bàn đạp chủ yếu dùng để điều khiển van phân phối còn lực tác dụng lên cơ cấu phanh

do áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh thực hiện

Dẫn động phanh khí nén có ưu điểm giảm được lực điều khiển trên bàn đạp phanh,không phải sử dụng dầu phanh nhưng lại có nhược điểm là độ nhạy kém (thời gian chậm tácdụng lớn) do không khí bị nén khi chịu lực

7.1.7.1 Sơ đồ cấu tạo chung

Sơ đồ cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén

Hình 7.26 - Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén

1 - Máy nén khí; 2 - Bầu lọc khí; 3 - Bộ điều chỉnh áp suất; 4 - Đồng hồ áp suất;

5 - Bàn đạp phanh; 6 - Van an toàn; 7 - Bình chứa khí; 8 - Van phân phối (tổng phanh);

9 - Bầu phanh; 10 - Cam phanh; 11 - Lò xo cơ cấu phanh; 12 - Guốc phanh.

Qua sơ đồ cấu tạo của dẫn động phanh khí nén, chúng ta thấy hệ thống bao gồm các phầntử chính sau:

- Máy nén khí, van áp suất và các bình chứa khí: là bộ phận cung cấp nguồn khí nén có ápsuất cao (6-7 KG/cm2) để hệ thống phanh hoạt động;

- Van phân phối: Là cơ cấu phân phối khí nén từ các bình chứa khí đến các bầu phanh đểtạo lực tác dụng lên cam ép thực hiện phanh các bánh xe;

- Bầu phanh: thực chất là một bộ pittông xi lanh khí nén, nó là cơ cấu chấp hành có nhiệmvụ biến áp suất khí nén thành lực cơ học tác dụng lên cam ép để thực hiện quá trình phanh

7.1.7.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của van phân phối

Van phân phối dùng trong dẫn động phanh khí, tuỳ thuộc vào dẫn động một dòng, haidòng hoặc có phanh rơmoóc mà kết cấu của chúng có những đặc điểm khác nhau

Sau đây chúng ta sẽ nghiên cứu hai loại van phân phối sử dụng trong hệ thống dẫnđộng khí nén một dòng và hai dòng

 Van phân phối dẫn động một dòng:

Cấu tạo chung và các chi tiết của cụm van phân phối dẫn động một dòng được mô tảvà chỉ dẫn trên hình 7.27

Hình 7.27 - Van phân phối dẫn động một dòng

1 - Đòn dẫn động; 2 - Chụp cao su chắn bụi; 3 - Nắp; 4 - Đòn quay; 5 - Lò xo; 6 - Cốc ép;

7 - Vỏ van; 8, 15 - Đế van; 9 - Màng; 10, 12 - Lò xo; 11 - Van xả; 13 - Oáng nối; 14 - Van nạp;

16 - Công tắc đèn phanh; 17 - Lưới chắn bụi; 18 - Bulông điều chỉnh.

Nguyên lý làm việc:

Ở trạng thái chưa phanh, cốc ép 6 bị lò xo 10 thông qua màng 9 và đế van xả đẩysang vị trí tận cùng bên trái Khi này van nạp 14 được lò xo 12 giữ ở trạng thái tì vào đế vannạp 15 nên cửa van nạp đóng Khí nén từ bình chứa tới cửa C của van và thường trực tại đó

Khi phanh, đòn kéo 1 sẽ tác dụng làm đòn quay 4 quay quanh tâm, một đầu tác dụnglên cốc ép 6 đẩy nó sang bên phải Cốc ép đẩy tiếp đế van xả 8 nén lò xo 10 để dịch chuyểnsang phải, khi đế van xả tiếp xúc với van xả 11 thì cửa xả đóng lại Nếu tiếp tục đạp phanhcốc ép sẽ đẩy tiếp làm van nạp 14 tách khỏi đế van nạp 15 và cửa van nạp mở ra Lúc nàykhí nén từ cửa C qua van nạp đến cửa A theo đường ống dẫn đến các bầu phanh để thực hiệnphanh bánh xe

Khi thôi phanh, đòn kéo 1 được lò xo hồi vị trả về vị trí ban đầu Do đó cốc ép 6 và đếvan xả 8 cũng dịch chuyển sang trái dưới tác dụng của lò xo hồi vị 10 Khi van nạp 14 tiếpxúc với đế 15 thì cửa nạp đóng lại ngắt dòng khí nén Sau đó đến lượt van xả mở ra, khí néntừ bầu phanh theo cửa A qua cửa van xả, qua lỗ ở đế van xả để xả ra ngoài qua lưới chắn 17

 Van phân phối dẫn động hai dòng:

Để tăng tính an toàn cho hệ thống phanh thì đối với dẫn động khí nén cũng sử dụngloại dẫn động hai dòng Có nghĩa là có hai dòng độc lập từ bình chứa khí qua van phân phốiđến các bầu phanh bánh xe Trong trường hợp đó người ta phải sử dụng van phân phối kép.Cấu tạo của van phân phối kép được mô tả trên hình 8.28

Cấu tạo chung và tên gọi các chi tiết của van phân phối kép được mô tả và chỉ dẫntrên hình 8.28

Van có hai ngăn được gọi là ngăn trên và ngăn dưới Trong mỗi ngăn đều có các vannạp, van xả và các pittông điều khiển

Nguyên lý làm việc:

- Khi chưa phanh, lò xo 13 và 24 giữ cho van của ngăn trên và ngăn dưới đóng cửanạp nên khí nén từ bình chứa tới các cửa I, II bị chặn lại và thường trực ở đó

- Khi phanh, đòn mở 1 quay quanh chốt cố định ép con lăn 5 tì lên cốc ép 6 làm cốcép 6 đi xuống Khi đã khắc phục xong khe hở tự do giữa cốc ép và bích chặn 9 thì bích chặnép phần tử đàn hồi 31 tì vào pittông tuỳ động 30 làm pittông đi xuống Khi đế van xả (nằmtrên pittông tuỳ động) đi hết khe hở giữa nó với nắp van thì van xả đóng lại và van nạp trênbắt đầu mở

Khi này ở ngăn trên khí nén từ cửa II qua van nạp ngăn trên thông sang cửa III để dẫnđến các bầu phanh bánh xe Đồng thời với quá trình này do ở cửa III có một lỗ A thông vớikhoang B (phía trên pittông lớn 28) nên một dòng khí có áp suất sẽ tác dụng lên mặt trên củapittông lớn 28 làm nó đẩy pittông nhỏ đi xuống Khi khe hở giữa đế van xả và nắp van đượckhắc phục thì van nạp dưới bắt đầu được mở ra Khí nén từ cửa I qua van nạp ngăn dướithông sang cửa IV để dẫn tới các bầu phanh bánh xeNhư vậy cơ cấu cơ khí trực tiếp điềukhiển van nạp của ngăn trên còn van nạp ngăn dưới là do khí nén điều khiển sau khi van nạpngăn trên đã mở Như vậy có nghĩa là dòng nối với ngăn trên sẽ có tác dụng trước so vớidòng nối với ngăn dưới Vì vậy dòng nối với ngăn trên thường được dẫn tới các bầu phanhcủa bánh xe phía sau nhăm mục đích giữ ổn định cho ôtô khi phanh

a b

Hình 7.28 - Van phân phối dẫn động hai dòng

1 - Đòn mở; 2 - Vít chỉnh; 3 - Chụp cao su; 4 - Chốt; 5 - Con lăn; 6 - Cốc ép; 7 - Nắp;

8 - Đai ốc; 9 - Bích chặn; 10, 16, 19, 27 - Phớt làm kín; 11 - Bulông điều chỉnh; 12 - Lò xo pittông tuỳ động; 13, 24 - Lò xo van; 14, 20 - Tấm bạc lót; 15 - Pittông nhỏ; 17 - Van dưới;

18 - Ty đẩy pittông nhỏ; 21 - Cửa xả; 22 - Vòng hãm; 23 - Vỏ van xả; 25 - Vỏ ngăn dưới;

26 - Lò xo pittông nhỏ; 28 - Pittông lớn; 29 - Oáng van; 30 - Pittông tuỳ động; 31 - Phần tử đàn hồi; 32 - Vỏ ngăn trên; 33 - Mặt bích; I, II - Cửa vào (từ bình chứa khí tới); III, IV - Cửa ra (tới các bầu phanh).

- Khi thôi phanh, dưới tác dụng của các lò xo hồi vị cốc ép 6, bích chặn 9, pittông tuỳđộng 30 sẽ đi lên Van nạp trên được đóng lại và van xả trên mở ra Khí nén từ bình chứangừng cung cấp còn khí nén từ các bầu phanh sẽ từ cửa III qua cửa xả theo đường thoát xả rangoài Còn ngăn dưới do khoang B mất áp suất nên pittông lớn 28 và pittông nhỏ 15 bị lò xohồi vị 26 đẩy về vị trí phía trên Van nạp ngăn dưới được đóng lại và van xả ngăn dưới đượcmở ra, ngắt khí nén từ bình chứa và thoát khí nén từ bầu phanh theo đường thoát ra ngoài

7.1.7.3 Cấu tạo bầu phanh

1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc

 Cấu tạo

Cấu tạo của bầu phanh có hai loại: bầu phanh đơn (hình 7.29.a) và bầu phanh kép(hình 7.29.b)

- Bầu phanh đơn: cấu tạo của bầu phanh đơn gồm có vỏ 2 được ghép bằng hai nửa giữa

hai nửa có màng 1, chia bầu phanh thành hai khoang Khoang bên trái có cửa dẫn khí néntừ van phân phối đến, còn khoang bên phải thông với khí trời Mặt dưới của màng ngănphía thông với khí trời có tấm chặn 5 nối liền với thanh đẩy 4 Lò xo hồi vị 3 có tác dụngđẩy màng ngăn về vị trí ban đầu Sau thanh đẩy 4 là đòn quay gắn liền với trục cam épđể đóng mở cơ cấu phanh

Hình 7.29 - Cấu tạo của bầu phanh

Khi van phân phối hoạt động, khí nén có áp suất cao được dẫn tới khoang bên trái củabầu phanh áp lực của khí nén tác dụng lên màng ngăn ép lên tấm chặn 5 và đẩy thanh đẩy 4quay trục cam ép thực hiện phanh bánh xe Khi thôi phanh khí nén ở khoang bên trái theo

a b

đường ống qua cửa xả trong van phân phối thoát ra ngoài Dưới tác dụng của lò xo hồi vị 3,màng phanh kéo thanh đẩy 4 trở về vị trí ban đầu kết thúc quá trình phanh

- Bầu phanh kép: Bầu phanh kép có hai bầu phanh được ghép nối tiếp với nhau, một

bầu phanh chính và một bầu phanh dự phòng (kết hợp cùng phanh tay) Bầu phanh chínhnằm phía dưới, có cấu tạo và nguyên lý làm việc hoàn toàn giống như bầu phanh đơn đãtrình bày ở trên

Bầu phanh dự phòng dạng xi lanh pittông khí cũng được pittông chia xi lanh làm haikhoang, khoang bên trái thông với khí trời còn khoang bên phải thông với van phân phối dựphòng (van phanh tay) qua cửa 9 Pittông 7 gắn liền với thanh đẩy 8 Lò xo tích năng 6 có xuhướng ép pittông 7 và thanh đẩy 8 tì lên màng ngăn và tấm chặn của bầu phanh chính đẩythanh 4 quay cam ép thực hiện phanh bằng năng lượng của lò xo khi mất khí nén Vì vậy khihệ thống phanh hoạt động bình thường thì van phân phối dự phòng phải cấp khí nén tới cửa 9để pittông 7 nén lò xo lại làm cho thanh đẩy 8 không tì vào màng ngăn và tấm chặn của bầuphanh chính Khi phanh chân hoạt động bầu phanh chính làm việc bình thường

Vì lý do nào đó khi xe đang chuyển động hoặc đứng trên đường dốc mà mất khí nénthì lập tức lò xo 6 sẽ ép lên pittông 7 để đẩy thanh đẩy 4 quay cam ép, thực hiện phanh bánh

xe

Trên đây là sơ đồ nguyên lý, còn cấu tạo cụ thể của hai loại bầu phanh đơn và képđược thể hiện trên hình 7.30

Hình 7.30 - Cấu tạo bầu phanh đơn và bầu phanh kép

7.1.7.4 Cấu tạo máy nén khí

Máy nén khí dùng trong hệ thống phanh dẫn động khí nén hầu hết là loại máy pittôngvà thường sử dụng hai pittông (hình 7.31)

Cấu tạo chung của máy nén khí gần giống với cấu tạo chung của động cơ đốt trong.Chúng cũng gồm một trục khuỷu, được gối trên lốc máy bằng các ổ đỡ Trên trục khuỷu cóthanh truyền nối với pittông bằng các chốt pittông Để làm kín ở phần đỉnh của pittông cũngđặt một số xécmăng Phần nắp máy có đặt các van nạp và van xả dạng các van một chiều

b

Để dẫn động máy nén khí làm việc trên trục khuỷu có gắn một puli, puli này được dẫn độngtừ trục khuỷu động cơ bằng dây đai Để bôi trơn máy nén khí, một đường dầu trích từ đườngdầu bôi trơn chính của động cơ đưa đến nắp sau của máy nén khí và được dẫn vào trục khuỷuđể bôi trơn cổ khuỷu với đầu to thanh truyền sau đó đường dầu theo lỗ trong thân thanhtruyền lên bôi trơn chốt pittông Một lỗ nhỏ bên cạnh thanh truyền sẽ phun dầu để bôi trơnbề mặt làm việc của pittông với xi lanh Trong quá trình làm việc máy nén khí bị nóng, đểlàm mát máy nén khí một đường nước từ hệ thống làm mát của động cơ được dẫn tới khoangrỗng trên lốc xi lanh của máy nén khí

Hình78.31 - Cấu tạo máy nén khí

1- Cácte; 2 - Nắp trước; 3 - Puli; 4 - Phớt làm kín; 5 - Oå bi; 6 - Lốc xi lanh; 7 - Thanh truyền; 8 - Pittông; 9 - Chốt pittông; 10 - Nắp máy; 11 - Nút van xả; 12 -Lò xo van xả;

13 - Van xả; 14 - Đế van xả; 15 - Đai ốc hãm; 16 - Nắp sau; 17 - Phớt; 18 - Trục khuỷu;

19 Đáy cácte; 20 Chốt hạn chế mở van xả; 21 Van nạp; 22 Ty đẩy van nạp; 23 Đòn gánh và lò xo hồi vị con trượt pittông; 24 - Con trượt pittông.

-Khi trục khuỷu được dẫn động quay, các pittông sẽ tịnh tiến lên xuống trong xi lanh đểthực hiện quá trình hút, nén và nạp khí tới bình chứa khí qua các van nạp và xả

Ở máy nén khí còn bố trí hai loại van: Van điều áp (hình 7.32.a) và van an toàn (hình7.32.b)

a b

 Van điều áp có tác dụng duy trì áp suất của khí nén ở một giá trị nhất định Khi

áp suất trong hệ thống vượt quá giá trị này van điều áp sẽ hoạt động và có tácđộng phản hồi để lúc đó máy nén khí làm việc ở chế độ không tải Để thực hiệnchức năng này ngoài van điều áp trên máy nén khí còn có cơ cấu giảm áp (hình7.31.b)

Hình 7.32 - Cấu tạo van điều áp và van an toàn

1 - Nắp điều chỉnh áp suất có ren; 2 - Bi tì; 3 - Thanh đẩy; 4 - Nút; 5 - Đệm điều chỉnh;

6 - Van bi xả; 7 - Van bi nạp; 8 - Nút; 9 - Đệm làm kín; 10 - Thanh kiểm tra của van an toàn; 11 - Vít điều chỉnh; 12 - Đai ốc; 13 - Lò xo; 14 - Van bi; 15 - Vỏ van; 16 - Đế van.

Cửa dưới (cửa nạp) của van điều áp được nối với bình chứa khí, còn cửa trên bên phải(cửa xả) được nối tới cơ cấu giảm áp Khi áp suất khí nén trong bình chứa lớn hơn giá trị chophép thì áp lực tác dụng lên van bi 7 lớn hơn lực căng của lò xo 1 Do đó van bi 7 bị nhấc lênmở cửa nạp, ép van bi 6 đóng cửa xả Khi đó khí có áp suất từ bình chứa qua cửa nạp của van

an toàn sang cửa xả đến cơ cấu giảm áp Dưới tác dụng của áp suất khí nén các con trượtpittông 24 nén lò xo 23 để đi lên mở liên tục van nạp của máy nén khí Do van nạp liên tụcmở nên máy nén khí sẽ làm việc ở chế độ không tải

* Van an toàn được lắp đặt trong hệ thống để bảo đảm cho hệ thống không bị quá tải

vì một lý do nào đó mà áp suất khí nén tăng cao hơn giá trị cho phép

Cấu tạo của van an toàn cũng bao gồm một van bi, một lò xo ép van bi, vỏ van và cácchi tiết điều chỉnh (hình 7.32.b)

7.1.8 DẪN ĐỘNG THUỶ KHÍ KẾT HỢP

Chúng ta đã biết dẫn động bằng thuỷ lực có ưu điểm độ nhạy cao nhưng hạn chế làlực điều khiển trên bàn đạp còn lớn Ngược lại đối với dẫn động bằng khí nén lại có ưu điểmlà lực điều khiển trên bàn đạp nhỏ nhưng độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn do khí

bị nén khi chịu áp suất)

Để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trên người ta sử dụng hệ thống dẫn độngphối hợp giữa thuỷ lực và khí nén (hình 7.33)

Loại dẫn động này thường được áp dụng trên các ôtô tải trung bình và lớn

Hình 7.33 - Sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ khí kết hợp

Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống bao gồm hai phần dẫn động:

- Dẫn động thuỷ lực: Có hai xi lanh chính dẫn hai dòng dầu đến các xi lanh bánh xephía trước và phía sau;

- Dẫn động khí nén: Bao gồm từ máy nén khí, bình chứa khí, van phân phối khí và các

Trống phanh

Guốc

Đường khí Đường dầu

Xi lanh bánh xe

a Trạng thái chưa phanh; b Trạng thái khi phanh

Hình 7.34 - Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Trong cụm này có ba phần chính:

- Xi lanh chính (dẫn động thuỷ lực);

- Xi lanh khí nén (dẫn động khí nén);

- Van điều khiển

Xi lanh khí nén cũng được pittông chia làm hai khoang: Khoang công tác bên tráiđược nối tới van điều khiển; còn khoang bên phải thông với khí trời

Van điều khiển có ba cửa: một cửa lớn nối từ bình chứa khí tới; một cửa lớn nối tớikhoang công tác của xi lanh khí; một cửa nhỏ (cửa điều khiển) được nối từ van phân phối khínén đến

Như vậy khí nén từ bình chứa luôn thường trực tại một cửa lớn của van điều khiển, khivan điều khiển nhận được dòng khí nén điều khiển từ van phân phối thì van điều khiển sẽmở thông hai cửa lớn vào và ra để khí nén từ bình chứa qua van điều khiển đến khoang côngtác của xi lanh khí thực hiện đẩy pittông khí nén, thanh nối và pittông thủy lực của xi lanhchính sang phải Do đó dầu ở phía trước của pittông xi lanh chính được ép tăng áp suất đểdẫn tới các xi lanh bánh xe

Sở dĩ phải dùng van điều khiển để cấp dòng khí nén tới khoang công tác của xi lanhkhí mà không lấy dòng khí nén trực tiếp từ van phân phối khí là để nhằm mục đích giảm tổnthất tăng độ nhạy cho phần dẫn động khí nén (giảm thời gian chậm tác dụng).

Ngoài ra, cũng nhằm mục đích giảm tổn thất và tăng độ nhạy cho hệ thống thuỷ khíkết hợp thì các cụm của hệ thống được bố trí theo nguyên tắc sau: phần dẫn động khí nén kểtừ xi lanh khí nén phải được bố trí gần với van phân phối, nhằm mục đích giảm tổn thất vàgiảm thời gian chậm tác dụng của dẫn động khí nén Còn từ xi lanh chính đến các xi lanhbánh xe có thể bố trí xa, vì dầu không chịu nén nên ít ảnh hưởng đến thời gian chậm tácdụng

7.1.9 DẪN ĐỘNG THUỶ LỰC CÓ ĐIỀU HOÀ LỰC PHANH

7.1.9.1 Đặt vấn đề

Chức năng của hệ thống phanh là để giảm tốc độ hay dừng hẳn xe bằng cách sử dụnghai loại lực cản Loại thứ nhất là lực cản giữa má phanh và trống phanh (hoặc đĩa phanh); vàloại thứ hai là lực cản giữa lốp và mặt đường

Chúng ta đã biết rằng lực cản giữa lốp và mặt đường chính là lực bám sinh ra ở bánh

xe khi phanh được xác định theo công thức: P =  G (1)

Trong đó:

 - hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường;

G - trọng lượng bám

Chất lượng phanh được bảo đảm (hiệu quả phanh cao, ôtô ổn định khi phanh) nếu mốiliên hệ giữa lực cản trong cơ cấu phanh và lực cản giữa lốp với mặt đường thoả mãn điềukiện:

Lực cản trong cơ cấu phanh - Lực cản giữa lốp và mặt đường(2)

Theo công thức (1) thì lực bám sinh ra ở bánh xe với mặt đường phụ thuộc vào tảitrọng phân bố lên ôtô khi phanh Cụ thể khi phanh, do quán tính của khối lượng toàn bộ ôtônên trọng tâm sẽ bị dịch chuyển về phía trước (hình 7.35)

Hình 7.35 - Phân bố lại trọng tâm khi phanh

Do trọng tâm dịch chuyển về phía trước nên tải trọng phân bố lên cầu trước tăng, còntải trọng phân bố lên cầu sau giảm Có nghĩa là lực cản do cơ cấu phanh ở bánh sau sinh racũng phải giảm theo thì mới thoả mãn điều kiện (2) để bảo đảm phanh hiệu quả và ổn định

Đối với hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực thông thường thì áp suất dầu khi phanh ở xilanh bánh xe trước và sau là như nhau nên không giảm được lực cản ở cơ cấu phanh sau tỉ lệvới sự giảm tải trọng theo yêu cầu

Bộ điều hồ lực phanh

Muốn tạo ra áp suất dầu dẫn động đến các bánh xe cầu sau giảm tỉ lệ với sự giảm tảitrọng lên cầu sau thì trên dòng dầu dẫn ra các bánh xe cầu sau người ta bố trí một cơ cấuđiều chỉnh, cơ cấu đó gọi là bộ điều hoà (hình 7.36.a)

Nhờ có bộ điều hoà lực phanh nên khi phanh, áp suất dẫn đến xi lanh bánh xe trướcbằng với áp suất của xi lanh chính nhưng áp suất sau bộ điều hoà, tức là áp suất ở các xi lanhbánh xe sau đã được điều chỉnh Trên hình 8.36.b thể hiện đặc tính của bộ điều hoà lựcphanh

Đường nét đứt thể hiện mối quan hệ giữa áp suất trong xi lanh bánh xe trước và saukhi không có bộ điều hoà (bằng nhau)

a - Sơ đồ bố trí bộ điều hoà lực phanh; b - Đặc tính bộ điều hoà lực phanh

Hình 7.36 - Sơ đồ bố trí và đặc tính của bộ điều hoà lực phanh

.Đường cong liên tục là đường thể hiện mối quan hệ giữa áp suất trong xi lanh bánh xetrước và sau ở điều kiện lý tưởng (tối ưu)

Đường gãy khúc là đặc tính thể hiện mối quan hệ giữa áp suất trong xi lanh bánh xetrước và sau khi có bộ điều hoà lực phanh Đường này chưa trùng với đường đặc tính lý tưởngnhưng đã bám khá sát đường lý tưởng nên hiệu quả phanh đã được cải thiện

7.1.9.2 Cấu tạo của bộ điều hoà lực phanh

Trong hệ thống dẫn động thuỷ lực có bộ điều hoà lực phanh, cấu tạo các phần kháchoàn toàn giống như những hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực đã được trình bày ở các mụctrên Vì vậy trong phần này chủ yếu giới thiệu cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ điềuhoà lực phanh

Ngay cả bộ điều hoà lực phanh cũng có nhiều loại khác nhau, nhưng do giới hạn củachương trình nên ở đây cũng chỉ giới thiệu một bộ điều hoà tiêu biểu, đó là bộ điều hoà haithông số (bộ điều hoà phụ thuộc vào áp suất và tải)

Sơ đồ bố trí chung và cấu tạo của bộ điều hoà được mô tả trên hình 7.37

Từ xi lanh chính hai dòng loại "tăng đem" một dòng dẫn động trực tiếp ra các xi lanhbánh xe cầu trước còn một dòng dẫn động qua bộ điều hoà tới các xi lanh bánh xe cầu sau

Bộ điều hoà bao gồm thân 11 trong đó có lắp pittông 3 với các lò xo, bạc đỡ chặn,phớt làm kín và được đậy bởi nắp 4 Trên thân bộ điều hoà có hai lỗ tương ứng với hai cửavào và ra của bộ điều hoà Pittông 3 được lò xo 9 luôn ép sát lên phía trên tạo đường lưuthông dầu từ cửa vào sang cửa ra Ngoài ra pittông 3 còn chịu một lực do thanh đàn hồi 1 tácdụng lên Lực này tuỳ thuộc vào mức tải của ôtô

Hình 7.37 - Cấu tạo của bộ điều hoà

1 - Thanh đàn hồi truyền tín hiệu tải trọng; 2, 6 - Đầu nối; 3 - Pittông bộ điều hoà;

4 - Nắp; 5 - Oáng chặn; 7 - Phớt làm kín; 8 - Bạc đỡ chặn; 9 - Lò xo; 10 - Phớt làm kín;

11 - Thân bộ điều hoà; 12 - Xi lanh bánh xe sau; 13 - Bàn đạp phanh; 14 - Xi lanh chính;

15 - Xi lanh bánh xe trước.

Thân bộ điều hoà được lắp cố định trên khung hoặc sàn ôtô, còn một đầu của thanhđàn hồi 1 được lắp trên dầm cầu sau ôtô Khi mức tải thay đổi có nghĩa là độ võng tĩnh củahệ thống treo sau thay đổi do đó thanh đàn hồi 1 sẽ thay đổi lực tác dụng lên pittông 3

Nguyên lý làm việc của bộ điều hoà được mô tả như sau:

Giả sử ở một mức tải nào đó, pittông 3 bị đẩy lên trên bởi lực căng của cả lò xo 9 vàthanh đàn hồi 1 Khi đó phần tán dầy trên đỉnh pittông 3 tách khỏi phớt 7

Khi tiến hành phanh, dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn đến cửa vào qua khe a của

phần tán mỏng pittông sang cửa ra để dẫn đến các xe lanh bánh xe sau Do có chênh lệchđường kính của tán dầy phía trên là D và đường kính thân dưới pittông là d nên diện tích chịuáp suất ở phía trên lớn hơn diện tích ở phía dưới Vì vậy ở một giá trị áp suất nào đó, pittông

3 sẽ chịu áp lực tổng cộng của dầu tác dụng theo xu hướng đẩy pittông xuống dưới để cânbằng với lực đẩy cả các lò xo Khi áp suất dầu trong hệ thống tăng dần lên đến một giá trịnào đó thì áp lực tổng cộng của dầu tác dụng lên pittông sẽ thắng được sức căng của lò xo 9và thanh đàn hồi 1 làm pittông đi xuống Khi pittông đi xuống tán dầy trên đỉnh pittông cùngvới phớt 7 giảm khe hở lưu thông dầu từ cửa vào sang cửa ra nên gây tổn thất về áp suất do

đó áp suất ở đầu ra của bộ điều hoà (tức là áp suất ở các xi lanh bánh xe sau) giảm mộtlượng so với áp suất đầu vào (áp suất các xi lanh bánh xe trước).

Khi mức tải của ôtô càng lớn thì lực từ thanh đàn hồi 1 tác dụng lên pittông càng lớnnên thời điểm làm việc của điều hoà cũng sẽ chậm hơn

7.1.10 HỆ THỐNG PHANH CÓ BỘ CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE (ABS)

7.1.10.1 Đặt vấn đề

Trong phần hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực có bộ điều hoà chúng ta đã đưa ra điềukiện phanh có hiệu quả và ổn định là:

Lực cản trong cơ cấu phanh < Lực cản giữa lốp và mặt đường(2)

Và chúng ta cũng đã xác định lực cản giữa lốp và mặt đường (tức là lực bám) phụthuộc vào trọng lượng bám G và hệ số bám 

Khi phanh, nếu bánh xe bị bó cứng có nghĩa là hệ số trượt giữa bánh xe với mặtđường là 100% Khi hệ số trượt là 100% thì hệ số bám dọc giữa bánh xe với mặt đường giảmxuống rất thấp Ngoài ra khi bánh xe bị bó cứng tức là hệ số trượt tăng thì hệ số bám ngangcủa bánh xe với mặt đường cũng bị giảm Điều đó dẫn đến không nhưng hiệu quả phanhgiảm mà tính ổn định của ôtô khi phanh cũng giảm Có nghĩa là ôtô có thể bị lệch hướngchuyển động hoặc quay ngang Điều đó được thể hiện trên đồ thị hình 7.38

Hình 7.38 - Đồ thị quan hệ giữa hệ số bám với hệ số trượt

Qua đồ thị chúng ta thấy khi hệ số trượt nằm trong khoảng từ 10%-30% thì sẽ cho hệsố bám dọc và hệ số bám ngang đều lớn còn khi hệ số trượt tăng lên từ 30%-100% thì cả hệsố bám dọc và hệ số bám ngang đều giảm mạnh

Mục đích của bộ chống hãm cứng bánh xe là duy trì hệ số trượt giữa bánh xe với mặtđường khi phanh trong mọi điều kiện nằm trong khoảng 10%-30% để bảo đảm hệ số bámdọc và ngang đều cao Do đó bảo đảm được hiệu quả phanh và tính ổn định khi phanh cao

7.1.10.2 Sơ đồ và nguyên lý cơ bản của hệ thống phanh ABS

Ngoài bộ cường hoá chân không và xi lanh chính hệ thống phanh ABS còn có thêmcác bộ phận sau: các cảm biến tốc độ bánh xe, bộ ABS-ECU, bộ chấp hành ABS (hình 7.39).

Hình 7.39 - Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh ABS

Chức năng của các bộ phận như sau:

- Cảm biến tốc độ bánh xe nhằm phát hiện tốc độ góc của bánh xe và gửi tín hiệu đếnbộ ABS-ECU;

- ABS-ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ ôtô và sự thay đổitốc độ của bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe Khi phanh ABS-ECU điều khiển các bộ chấphành để cung cấp áp suất tối ưu cho mỗi xi lanh bánh xe;

- Bộ chấp hành ABS (cụm điều khiển thuỷ lực) hoạt động theo mệnh lệnh từ ECU đểtăng, giảm hay giữ nguyên áp suất dầu cần thiết đảm bảo hệ số trượt tốt nhất (10%-30%)tránh bó cứng bánh xe

7.1.10.3 Các bộ phận của ABS

Các bộ phận và bố trí chung của hệ thống phanh ABS được chỉ ra trên hình 7.40 Vàđã được trình bày trong phần sơ đồ cấu tạo và nguyên lý cơ bản

Dưới đây sẽ phân tích cấu tạo và nguyên lý làm việc của các bộ phận chính

Hình 7.40 - Các bộ phận của hệ thống phanh ABS

1 Cảm biến tốc độ bánh xe

* Cấu tạo: Cảm biến tốc độ bánh xe (trước và sau) bao gồm một nam châm vĩnh cửu

gắn với một lõi thép từ, trên lõi thép có cuộn dây tín hiệu Một rôto cảm biến dạng bánh xerăng, số lượng của các vấu răng trên bánh xe tuỳ thuộc vào từng kiểu xe Trên hình 7.41.a và7.41.b thể hiện cấu tạo và bố trí chung của bộ cảm biến tốc độ bánh xe

* Nguyên lý làm việc: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cảm biến tốc độ bánh xe được

chỉ ra trên hình 7.41.c Giữa lõi thép từ và các vấu răng của rôto có khoảng cách A Khi rôtocảm biến gắn cùng bánh xe ôtô quay sẽ làm cho mạch từ của nam châm vĩnh cửu khép kínqua lõi thép và cuộn dây luôn thay đổi về chiều và giá trị Vì vậy phát sinh trong cuộn dâymột sức điện động xoay chiều có đặc tính thể hiện trên hình 7.41.c Tín hiệu điện áp này sẽđược gửi về ABS-ECU để phân tích và xác định trạng thái của bánh xe ôtô khi phanh

2 Bộ chấp hành ABS

Bộ chấp hành ABS có nhiệm vụ cấp hay ngắt dầu có áp suất từ xi lanh phanh chínhđến mỗi xi lanh phanh bánh xe theo tín hiệu từ bộ ABS-ECU để điều khiển tốc độ bánh xeôtô khi phanh

Có nhiều kiểu bộ chấp hành ABS khác nhau, ở đây chúng ta sẽ chỉ mô tả một bộ chấphành ABS điển hình loại bốn van điện từ ba vị trí

Cấu tạo chung và hình dáng bên ngoài của bộ chấp hành ABS được thể hiện trên hình7.42.a

Hình 7.42.a - Cấu tạo chung của bộ chấp hành ABS

Để có thể dễ dàng nhận biết sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ chấp hànhABS, chúng ta sẽ phân tích trên hình 7.42.b

Bộ chấp hành ABS loại này có hai van để điều khiển bánh xe trước bên phải và bêntrái một cách độc lập với nhau trong khi đó hai van còn lại điều khiển đồng thời bánh xe saubên phải và bên trái Vì vậy hệ thống này được gọi là hệ thống ba kênh

Hình 7.42.b - Sơ đồ nguyên lý của bộ chấp hành ABS

Hoạt động của bộ chấp hành ABS có thể được mô tả như sau:

* Khi phanh bình thường - ABS không hoạt động (hình 8.43):

Khi phanh bình thường, tức là lực cản trong cơ cấu phanh còn nhỏ chưa có nguy cơlàm bánh xe bị trượt, khi này ABS không hoạt động ABS-ECU không gửi tín hiệu bằng dòngđiện đến cuộn dây của van do đó van ba vị trí bị ấn xuống bởi lò xo hồi vị và cửa "A" mở còncửa "B" đóng

Khi đạp phanh, áp suất dầu trong xi lanh phanh chính tăng dầu phanh sẽ đi từ cửa "A"đến cửa "C" trong van điện từ ba vị trí rồi tới xi lanh bánh xe

Dầu phanh không vào được bơm bởi van một chiều số 1 gắn trong mạch bơm

Khi thôi phanh, dầu phanh hồi từ xi lanh bánh xe về xi lanh chính qua cửa "C" đếncửa "A" và van một chiều số 3 trong van điện từ ba vị trí

Hình 8.43 - Nguyên lý của bộ chấp hành ABS khi phanh bình thường

Ở chế độ này trạng thái của bộ chấp hành ABS được tóm tắt trong bảng sau:

Van điện từ ba vị trí Cửa "A" mở

Cửa "B" đóng

* Khi phanh ngặt - ABS có hoạt động (hình 7.44):

Khi phanh ngặt nếu có bất kỳ bánh xe nào gần bị bó cứng thì bộ chấp hành ABS điềukhiển áp suất dầu phanh tác dụng lên xi lanh bánh xe đó theo tín hiệu từ ECU vì vậy bánh xekhông bị bó cứng

Khi bộ chấp hành ABS hoạt động có thể chia thành ba chế độ sau:

- Chế độ "giảm áp" (hình 7.44):