Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO

Tài liệu tham khảo Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO

NHẬP ĐỀ

Ô tô ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống

Do có các ưu điểm mà các phương tiện giao thông khác vẫn chưa thể thay thế được như: hoạt động trên các địa hình phức tạp ở vùng rừng núi, ven biển, những hoạt động trong cự ly ngắn

Trong điều kiện của nước ta hiện nay, nền công nghiệp ô tô chưa phát triển, xe ô tô chủ yếu vẫn được nhập từ nước ngoài Với nhiều lý do mà ô tô

ở nước ta được nhập từ nhiều quốc gia khác nhau trên thế giới Trong đó có những xe đã hoàn thiện đạt tiêu chuẩn quốc tế, bên cạnh đó vẫn còn nhiều

xe chưa đạt tiêu chuẩn đang trên đường hoàn thiện Vì thế vấn đề khai thác, sửa chữa, bảo dưỡng phục hồi, hoán cải (nếu cần) nhằm làm tăng khả năng khai thác, kéo dài tuổi thọ của xe là một yêu cầu cần thiết

Hiện nay, an toàn chuyển động ô tô là một vấn đề thời sự được cả thế giới quan tâm Cùng với sự tăng trưởng kinh tế thì số lượng phương tiện giao thông ngày càng nhiều Chất lượng cơ sở hạ tầng giao thông ngày càng hoàn thiện Nó góp phần làm tăng mật độ, tăng vận tốc chuyển động ô tô trên đường Tuy nhiên đó cũng là một trong các nguyên nhân làm gia tăng tai nạn giao thông Để đảm nhận được vai trò phòng ngừa chủ động thì các hệ thống điều khiển (hệ thống lái và hệ thống phanh) phải luôn trong trạng thái làm việc tốt

Vì vậy đề tài “ Thiết kế hoán cải hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO”

sẽ khảo sát đặc điểm kết cấu và sự hoạt động của hệ thống phanh trên các

xe ô tô Trên cơ sở đó đề xuất một số phương án hoán cải nhằm nâng cao chất lượng của hệ thống phanh Đây là một việc làm thiết thực góp phần nâng cao kiến thức cho bản thân và mở rộng tầm hiểu biết để đáp ứng một phần nhu cầu của ngành cơ khí sửa chữa ô tô

Các nội dung triển khai của đề tài bao gồm:

Phần 1: Giới thiệu về đơn vị thực tập

Giới thiệu quá trình hình thành và phát triển của Viện Khoa Học Và Công Nghệ Giao Thông Vận Tải

Phần 2: Nội dung đề tài

Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh: phân tích đặc điểm kết cấu,

nguyên lý hoạt động của các hệ thống phanh trên các xe ô tô Phân tích tính

ưu nhược điểm của từng loại dẫn động phanh

Chương 2: Nghiên cứu hoán cải: nghiên cứu đặc điểm cấu tạo và hoạt động,

phân tích ưu nhược điểm của hệ thống phanh ô tô tải KIA RHINO, lựa chọn

phương án thiết kế

Chương 3: Thực hành hoán cải: trên cơ sở phương án thiết kế đã lựa chọn

tiến hành các công việc thiết kế hoán cải

Chương 4: Tính toán so sánh hiệu quả phanh: tính toán so sánh hiệu quả

phanh của hệ thống phanh trên xe nguyên thuỷ và trên xe hoán cải So sánh hiệu quả phanh khi hệ thống phanh trên xe hoán cải có một trong các mạch

bị hư hỏng Kết luận

PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TÂP

1 Quá trình hình thành.

Ngày 10 -10 - 1954 quân ta tiếp quản Hà Nội chấm dứt gần 100 năm thống trị của thực dân pháp Một giai đoạn mới trong lịch sử cách mạng Việt Nam bắt đầu Toàn thể quân và dân miền bắc với lòng nhiệt tình cách mạng cùng đồng lòng thực hiện việc hàn gắn vết thương chiến tranh để nhanh chóng đi vào khôi phục kinh têù của nước Việt Nam dân chủ cộng hòa Sau ngày giải phóng thủ đô ấy, công việc trên toàn quốc thật bộn bề Mạng lưới giao thông gần như cần được khôi phục lại toàn bộ Khi tiếp quản Hà Nội, chỉ có hai cơ sở thí nghiệm vật liệu xây dựng trên toàn quốc, đó là bộ phận phân tích hoá cơ lý cho khoáng vật và xi măng của Sở Mỏ và một bộ phận tương tự của nhà máy xi măng Hải Phòng, với các thiết bị cũ kỹ từ thời Pháp để lại Lực lượng kỹ thuật gần như không có Khả năng thiết kế thi công các công trình vừa và lớn, kể cả khả năng áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật thông qua thí nghiệm hoặc nghiên cứu KHKT gần như số không

Lúc này các ngành giao thông, kiến trúc, thuỷ lợi và bưu điện còn đang chung trong bộ giao thông công chính (GTCC) Cách mạng Việt Nam đang theo hướng

do đại hội Đảng Lao Động Việt Nam đã chỉ, trong đó có tư tưởng: “lấy cách mạng khoa học kỹ thuật làm then chốt” Bộ GTCC ngay trong những ngày đầu bận rộn, trên cơ sở xác định nhiệm vụ nặng nề của mình trong việc khôi phục và xây dựng

cơ sở vật chất kỹ thuật GTCC, đã thấy ngay từ những ngày đầu sau chiến tranh chống Pháp là đi xây dựng những cơ sở khoa học kỹ thuật phục vụ GTCC Bộ đã xác định, đi vào giai đoạn khôi phục và phát triển kinh tế với yêu cầu và qui mô ngày càng lớn, thì biện pháp của ta là: nhập kỹ thuật thông qua con đường viện trợ toàn bộ thiết bị vật tư và con người, trong đó quan trọng là đào tạo đội ngũ chuyên gia kỹ thuật, muốn nhập kỹ thuật được như vậy để nhanh chóng tiến lên để chúng ta có thể tự giải quyết các vấn đề kỹ thuật của chính mình, một điều rõ ràng là cần xây dựng ngay một cơ sở thí nghiệm KHKT tương đối đồng bộ, và từng bước hoàn thiện để có thể tiến hành các thí nghiệm và các nghiên cứu kỹ thuật cần thiết

Vì vậy ngay từ tháng 10 năm 1954, trong khi đang tham gia tiếp quản Thủ Đô, chính phủ đã chỉ thị cho bộ GTCC cần gấp rút xây dựng một viện thí nghiệm vật liệu Bộ GTCC đã khẩn trương thực hiện nhiệm vụ này với hai việc:

- Chuẩn bị nhân lực kỹ thuật

- Xây dụng cơ sở vật chất và đầu tư trang thiết bị

Hiểu rõ tầm quan trọng này, bộ GTCC đã tuyển trọn và rút các đồng chí cán bộ kỹ thuật đã có quá trình thử thách trong kháng chiến chống Pháp, về xây dựng Viện Các cán bộ khung này về sau đã phát huy được tác dụng tích cực trong quá trình xây dựng và phát triển viện.

Tháng 9 năm 1955 một đoàn cán bộ kỹ thuật gồm 6 người trong đó có một phiên dịch được cử sang Trung quốc thực tập về thí nghiệm vật liệu Thời gian học là 6 tháng Chuyên ngành: cơ học đất, vật liệu gỗ, nhựa đường, vật liệu bê tông, đá phân tích hoá công trình, nhiên liệu, thí nghiệm kim loại

Trong khi chờ đợi thiết bị và đào tạo cán bộ, bộ GTCC đã ưu tiên về kinh phí và vật tư tiến hành xây dựng cơ bản, Thời gian này, các vật tư xây dựng còn rất khan hiếm và nhà nước thống nhất quản lý toàn bộ Các công trình trên toàn quốc phần lớn là công trình tạm thời, riêng viện thí nghiệm vật liệu vẫn được xây dựng vĩnh cửu với nhà cao rộng( hiện nay là nhà A, sau nhiều lần tu sửa và nâng cấp)

Tháng 6 năm 1956 , bộ GTCC ra quyết định thành lập chính thức sở thí nghiệm vật liệu trực thuộc bộ Đây là cơ sở KHKT đầu tiên của bộ GTCC và là một trong số rất ít cơ sở KHKT của cả nước thời kỳ này Bộ GTCC cũng ra quyết định chính thức bổ nhiệm đồng chí Đặng Văn Thông phụ trách Viện, điều một số cấn bộ và công nhân cơ khí, phần lớn là bộ đội chuyển ngành, cùng đoàn cán bộ đi thực tập về công tác tại Sở

Lúc này, Sở TNVL gômg có 6 phòng

- Phòng hành chính, quản trị

- Phòng thí nghiệm đất

- Phòng thí nghiệm bê tông

- Phòng thị nghiệm gỗ và nhựa đường

- Phòng thí nghiệm kim loại

- Phòng thí nghiệm hoá

Cán bộ gồm 1 phụ trách Sở, 6 phụ trách Phòng và biên chế 42 cán bộ, trong đó có 9 kỹ sư, 35 thí nghiệm viên sơ cấp, được đào tạo từ cán bộ quân đội, dân chính chuyển ngành với trình độ văn hoá lớp 5 – 8

Tháng 10 năm 1956, Bộ quyết định chính thức là Viện Thí Nghiệm Vật Liệu Xây Dựng và đã bắt đầu hoạt động và nhận làm thí nghiệm vật liệu xây dựng phục vụ các công trường Tuy nhiên tới tháng 3 năm 1957, Bộ Giao Thông -Bưu Điện mới tổ chức lễ khánh thành “Viện Thí Nghiệm Vật Liệu Xây Dựng”, chính thức giới thiệu cho các nơi biết viện sẵn sàng phục vụ, dồng chí Nguyễn Văn Trân lúc này là Bộ trưởng về cắt băng buổi lễ

Sau một số năm hoạt động , xây dựng và phát triển, nhiều cơ sở thí nghiệm vật liệu xây dựng trên toàn quốc được hình thành: phòng thí nghiệm của Đại Học Bách Khoa, viện thí nghiệm Bộ Kiến Trúc, Viện nghiên cứu Thuỷ Lợi… Vì vậy, lúc này uỷ ban khoa học kỹ thuật nhà nước (UBKHKTNN) đề xuất lại việc phân công công tác thí nghiệm vâït liệu xây dựng Theo đó bộ GTVT và UBKHKTNN

cùng thống nhất chủ trương để Viện ngày một tập trung hơn vào công tác nghiên cứu kỹ thuật, đưa công tác này là hoạt động chủ yếu, có kết hợp phục vụ thí nghiệm cho các công trình GTVT và những hạng mục mà nơi khác không làm được.

Vì vậy ngày 09 tháng 10 năm 1961 chính phủ nước Việt Nam Dân Chủ Cộng Hoà đã có quyết định số 160/CP về chức năng, nhiệm vụ và tổ chức bộ máy của Bộ GTVT Theo đó Viện Kỹ Thuật Giao Thông Vận Tải ra đời trên cơ sở tổ chức lại viện TNVLXD

Nhiệm vụ của Viện ngày một mở rộng với ba nhóm chức năng chính:

- Nghiên cứu KHKT GTVT;

- Thí nghiệm VLXD

- Kiêm chức năng quản lý nhà nước về kỹ thuật sau khi Vụ Kỹ Thuật của Bộ hợp nhất vào Viện

Lúc này Viện có 146 cán bộ công nhân viên, trong đó có 23 kỹ sư

Về tổ chức viện được cơ cấu lại để phù hợp hơn với việc phát triển công tác nghiên cứu:

Phòng đất và nền mặt đường;

- Phòng gỗ và kết cấu gỗ

- Phòng bê tông và kết cấu bê tông;

- Phòng hoá và nhiên liệu dầu, bảo vệ công trình và phương tiện

- Phòng cơ khí phương tiện

- Phòng kim loại và công nghệ kim loại

- Phòng tổng hợp

- Phòng thông tin thư viện

- Phòng hành chính quản trị

- Xưởng thực nghiệmĐể tăng cường năng lực nghiên cứu, viện tiếp tục được bổ sung thêm nhiều cán bộ KHKT được đào tạo trong và ngoài nước, tăng cường thêm trang thiết bị cuối năm 1969 Viện xây dựng thêm được các bộ môn KHKT sau:

- Cầu (bao gồm kinh tế cầu, cầu bê tông, cầu thép, thí nghiệm mô hình cầu và kiểm định cầu )

- Nền mặt đường và cơ học đất đá

- GTVT nông thôn

- Thi công cơ giới

- Cơ khí phương tiện và sửa chữa

Sự ra đời và phát triển của Viện dĩ nhiên không tách khỏi những bước đi chung của cả nước Các thời kỳ phát triển của Viện về cơ bản sẽ theo từng thời kỳ lịch sử chung của dân tộc Nhưng do những đặc điểm riêng của mình, nên ngày tháng phân chia các thời kỳ của viện có những chỗ khác biệt, tuy không lớn lắm

Giai đoạn từ năm 1956 – 1961: là sở thí nghêïm và thí nghiệm vật liệu xây dựng

- Được thành lâp ngay từ khi thủ đô giải phóng

- Hoạt động của viện thí nghiệm vật liệu trong thời kỳ này: Công tác thí

nghiệm vật liệu ngày một hoàn thiện, công tác nghiên cứu khoa học kỹ thuật xuất hiện và ngày một phát triển

Giai đoạn từ năm 1961- 1976: Viện kỹ thuật giao thông vận tải trong thời kỳ kháng chiến chống mỹ

- Thành lập viện kỹ thuật giao thông vận tải (KTGT)

- Ba giai đoạn hoạt động trong thời kỳ 1961 – 1976 của viện kỹ thuật giao

thông vận tải

+ Từ năm 1961- 1965: Bước đầu phát triển công tác nghiên cứu khoa học kỹ thuật

+ Từ năm 1965 – 1972: nghiên cứu khoa học kỹ thuật phục vụ đảm bảo giao thông thời chiến

+ Từ năm 1972 – 1976: nghiên cứu khoa học kỹ thuật phục vụ khôi phục và phát triển GTVT miền bắc

Giai đoạn 1976 – 1984: Viện Kỹ Thuật Giao Thông trong thời kỳ khôi phục và phât triển GTVT sau khi đất nước thống nhất

Giai đoạn 1984 – 1996: Viện Khoa Học Kỹ Thuật Giao Thông Vận Tải (KHKTCTVT) trong giai đoạn đất nước bắt đầu đổi mới

Giai đoạn 1996 – 2004: Viện Khoa Học và Công Nghệ Giao Thông Vận Tải (KHCN GTVT) trên đường phát triển trong công cuộc đổi mới và và hoà nhập quốc tế

- Do nhu cầu về khoa học kỹ thuật của ngành ngày một cao, ngày 29 – 02

– 1984, Bộ Giao Thông Vận Tải đã có quyết định số 402/QĐ/TCCB chuyển và tổ chức sắp xếp lại Viện Kỹ Thuật Giao Thông Vận Tải thành Viện Khoa Học Kỹ Thuật Giao Thông Vận Tải (KHKT GTVT) trực

thuộc bộ Viện (KHKT GTVT) là viện nghiên cứu và ứng dụng khoa học kỹ thuật trên cả ba lĩnh vực:

+ Xây dựng giao thông vận tải

+ Vận tải

+ Cơ khí giao thông vận tải

Lúc này công tác xây dựng tiềm lực cho viện được tăng cường

Tới năm 1986 viện đã có 370 cán bộ công nhân viên với 67 % có trình độ đại học trở lên, 20 phó tiến sĩ, 3phó giáo sư, 11 công nhân bậ cao Viện cũng xây dựng một hệ thống cộng tác viên là các nhà khoa học có trình độ

ở các trường đại học, các cơ quan nghiên cứu khác

Về tổ chức, viện có:

16 bộ môn khoa học (9 bộ môn nghiên cứu khoa học kỹ thuật xây dựng GT,

04 bộ môn cơ khí giao thông, 03 bộ môn về kỹ thuật vận tải) và

01 phân viện;

01 xưởng thực nghiệm chế thử

01 phòng thí nghiệm trung tâm

05 phòng nghiệp vụ và 01 ban quản lý công trình xây dựng nhà làm việc Về trang thiết bị, hàng năm, nhà nước cho phép viện đổi mới dần dần và mua những trang thiết bị có giá trị Năm 1987 Viện là một trong sôù ít những

cơ quan nghiên cứu khao học kỹ thuật được trang bị một máy tính điện tử Riêng trtong kế hoặc 5 năm 1996 – 2000, Bộ Giao Thông Vận Tải và bộ kế hoạch và đầu tư đã duyệt dự án “ cải tạo, nâng cấp, mở rộng và đầu tư chiều sâu Viện KHKT GTVT năm 1996 – 2000” với tổng kinh phí lên tới 31.259 tỷ đồng Dự án “nâng cao năng lực kiểm định cầu” do Vương Quốc Anh tài trợ và Viện là đơn vị thụ hưởng với kinh phí 990.000 bảng anh, đã chuyển giao toàn bộ công nghệ đánh giá và kiểm định cầu hiện đại, thiết bị Know – How và đào tạo

Kết quả hoạt động của viện là:

Hoàn thành nghiên cứu cấp nhà nước, vốn đã bắt đầu từ những năm trước Giai đoạn 1991 – 1995, Viện chủ trì 8 trong số 19 đề tài cấp nhà nứơc trong chương trình “ phát triển giao thông vận tải” KC 10; cùng 03 chương trình cấp bộ về giao thông vận tải phục vụ nông nghiệp; về kỹ thuật điện tử trong giao thông vận tải và về cơ khí ô tô và hàng năm khoảng 30- 35 đề tài lẻ khác

Thực hiện nhiều nhiệm vụ đột xuâùt bộ giao, đưa ra nhiều giải pháp kỹ thuật phục vụ công tác thiết kế cầu đường, sử lý vật liệu xây dựng trong điều kiện cụ thể, phương pháp thi công nhanh và đảm bảo chất lượng Nhiều công trình ở tầm quốc gia như đề án thực thi về thiết kế và công nghệ thi công bảo vệ tôn tạo đập Đá Tây có ý nghĩa cao về mặt quốc phòng;

Viện là một trong số những cơ quan nhanh chóng thâm nhậm vào nền kinh tế thị trường Viện đã nhanh chóng nhận rõ thời cơ, vươn lên đẩy mạnh công tác tư vấn giám sát Viện là một trong số các cơ quan đầu tiên có liên doanh với các hãng tư vấn nước ngoài và thực hiện việc giám sát công trình Hàng năm công tác triển khai tiến bộ kỹ thuật chiếm tới 50 – 60 % kinh phí hoạt động

Thực hiện việc đào tạo trên đại học

Do những thành tích của mình, tháng 7 năm 1996, viện đã vinh dự được nhà nước tặng huân chương độc lập hạng ba

Ngày 24 – 10 – 1996, thủ tướng chính phủ đã ra quyết định số 782/TTG về việc sắp xếp các cơ quan nghiên cứu, triển khai KHCN trên toàn quốc Theo đó viện KTGT là một trong sô 41 cơ quan được nhà nước tăng cường đầu tư để thực hiện các hoạt động khoa học công nghệ trong tình hình phát triển mới Ngày 06 – 11 – 1996 bộ GTVT ra quyết định số2967/QĐ/TCCB-

LĐ đổi tên Viện thành Viện Khoa Học Và Công Nghệ Giao Thông Vận Tải, mở đầu cho thời kỳ phát triển mới của viện

 Các trung tâm trực thuộc Viện:

Trung Tâm Khoa Học Công Nghệ Bảo Vệ Công Trình Và Phương Tiện GTVTTrung Tâm Khoa Học Công Nghệ Bảo Vệ Môi Trường GTVT

Trung Tâm Kiểm Định Chất Lượng Công Trình GTVT

Trung Tâm Máy Xây Dựng Và Cơ Khí Thực Nghiệm

Trung Tâm Thông Tin Khoa Học Kỹ Thuật GTVT

Trung Tâm Tư Vấn Đầu Tư Phát Triển Cơ Sở Hạ Tầng GTVT

Trung Tâm Đào Tạo Và Bồi Dưỡng Nghiệp Vụ GTVT

PHẦN 2: NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

1 Vài nét về vấn đề an toàn giao thông và vai trò của hệ thống phanh

Cùng với sự phát triển của các ngành kinh tế, giao thông vận tải đặc biệt là ô tô đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc xây dựng và phát triển xã hội văn minh hiện đại

Ô tô đảm nhận vận chuyển hai phần ba lượng hàng hoá và hành khách (xem số liệu trong bảng)

Bảng 1-1: Tỷ lệ vận chuyển hàng hoá và hành khách của các loại phương tiện giao

Sự tăng trưởng về số lượng ngày càng lớn của ô tô là một trong những nguyên nhân làm gia tăng tai nạn giao thông Qua phân tích nguyên nhân gây tai nạn giao thông người ta nhận thấy rằng:

60 - 70 % do yếu tố con người

10 - 15 % do tình trạng kỹ thuật của xe

20 - 25 % là do tình trạng đường xa

Trong 10 - 15 % do tình trạng kỹ thuật của xe, thì tỷ lệ các cụm gây ra theo thống kê là:

Hệ thống phanh: 52.2 - 74.4 %

Hệ thống lái: 4.9 – 19.2 %

Hệ thống chiếu sáng tín hiệu: 2.3 - 8.7 %

Bánh xe: 2.5 - 10 %

Hệ thống khác: 2 – 18 %

Theo thống kê của tổng cục đăng kiểm, trong số các phương tiện được kiểm định, có tới 20 % số phương tiện không đạt yêu cầu, trong số phương tiện không đạt yêu cầu có tới 68 % là không đạt yêu cầu về hệ thống phanh

Điều này chứng tỏ rằng trong các tai nạn giao thông do hư hỏng kỹ thuật thì nguy

cơ do hệ thống phanh là khá lớn so với các hệ thống khác gây ra Vì thế việc đảm bảo tình trạng kỹ thuật hệ thống phanh luôn ở trạng thái làm việc tốt là vấn đề rất quan trọng

Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của xe ôtô cho tới khi dừng hẳn hoặc tới một mức độ cần thiết nào đó Ngoài ra hê thống phanh còn dùng để giữ ôtô đứng ở các độ dốc khác nhau

Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong các cụm quan trọng nhất, vì nó bảo đảm cho ôtô chạy ở tốc độ cao do đó nó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển

Do tốc độ ngày càng cao lên việc đi sâu nghiên cứu để hoàn thiện sự làm việc của hệ thống phanh nhằm đảm bảo an toàn, nâng cao hiệu quả, ổn định chuyển động cho ôtô ngày càng cấp thiết

2 Công dụng, phân loại và yêu cầu

2.1 Công dụng.

Hệ thống phanh dùng để làm giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn, hoặc làm giảm đến một tốc độ nào đó, ngoài ra còn để giữ cho ô tô đứng được trên đường có độ dốc nhất định

Hệ thống phanh đảm bảo cho xe ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao, nâng cao năng suất vận chuyển

2.2 Phân loại.

- Phân loại theo tính chất điều khiển: Phanh chân và phanh tay

- Phân loại theo vị trí đặt cơ cấu phanh: Phanh ở bánh xe và phanh ở trục truyền động (sau hộp số)

- Phân loại theo kết cấu của cơ cấu phanh: Phanh guốc, phanh đai, phanh đĩa

- Phân loại theo phương thức dẫn động: dẫn động phanh kiểu cơ khí, kiểu thuỷ lực, dẫn động phanh kiểu khí nén và dẫn động phanh kiểu liên hợp

2.3 Yêu ca u của hệ thống phanh à

Xuất phát từ những tiêu chuẩn quốc gia về an toàn chuyển động của các phương tiện giao thông, và phổ biến hơn cả là quy định N0 -13 E∃K 00H của hội đồng kinh tế châu Âu , tiêu chuẩn Thuỵ Điển F18-1969, tiêu chuẩn USFM VSS 121 của Mỹ đã đưa ra những yêu cầu quan trọng về chất lượng hệ thống phanh thuộc các xe hiện đại nhằm đảm nhận chức năng “an toàn chủ động”:

-Quãng đường phanh nhỏ nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm Muốn có quãng đường phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc phanh chậm dần cực đại

-Phanh êm dịu trong bất kì trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô máy kéo khi phanh

-Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh hay đòn điều khiển không lớn

-Thời gian nhạy cảm bé nghĩa là thời gian chậm tác dụng của hệ thống phải nhỏ -Phân bố mô men phanh trên các bánh xe phải tuân theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ nào

-Không có hiện tượng tự siết phanh khi ô tô máy kéo chuyển động tịnh tiến hoặc quay vòng

-Cơ cấu thoát nhiệt tốt

-Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe

-Có khả năng phanh khi dừng đỗ trong thời gian dài, ngay cả trên đường dốc

-Có độ tin cậy cao (sử dụng dẫn động phanh nhiều mạch độc lập nâng cao độ bền của các chi tiết của hệ thống phanh)

-Có hệ thống kiểm tra, chuẩn đoán các hư hỏng một cách kịp thời

Đặc biệt để đảm bảo an toàn trong chuyển động thì dẫn động trong hệ thống phanh chính cần có không dưới hai mạch độc lập, ví dụ một mạch cho bánh xe cầu trước và một mạch cho bánh xe cầu sau của ô tô Khi hư hỏng một mạch nào đó, mạch còn lại phải đảm bảo phanh ô tô với hiệu quả phanh không thấp hơn 30% so với hệ thống phanh của nó còn nguyên vẹn Theo tiêu chuẩn của Thuỵ Điển thì giá trị này là 50 % Đối với hệ thống phanh khí nén, bình chứa của hệ thống phanh chính cần có dung tích lớn đủ để phanh có hiệu quả 3 lần liên tiếp khi nguồn năng lượng ( máy nén khí) không làm việc Mỗi mạch dẫn động cần có bình chứa độc lập, nguồn năng lượng là nguồn năng lượng chung của toàn hệ thống Trong trường hợp mạch dẫn động nào đó bị hư hỏng, nguồn năng lượng vẫn phải cung cấp cho các mạch còn tốt

Hệ thống phanh dự phòng cần phải đảm bảo dừng được ô tô trong các trường hợp hệ thống phanh chính bị hư hỏng Có thể bố trí phanh dự phòng riêng biệt nếu

không thì hệ thống phanh chính hoặc hệ thống phanh dừng phải thực hiện chức năng này và vẫn được coi là hệ thống phanh dự phòng.

Hệ thống phanh cần phải đảm bảo dừng và đỗ được xe trên dốc, dẫn động phanh dừng có thể dùng bất kỳ dạng năng lượng nào, nhưng bộ phận tạo ra mô men phanh để giữ xe đứng yên phải là một cơ cấu hoạt động thuần tuý bằng phương pháp cơ khí, không phụ thuộc vào hệ thống phanh chính

Hệ thống phanh chậm dần phải đảm bảo việc duy trì tốc độ chuyển động ổn định của xe ô tô khi phanh hoặc điều chỉnh tốc độ ô tô một cách độc lập hoặc đồng thời cùng với hệ thống phanh chính nhằm mục đích giảm tải cho hệ thống phanh chính

3 Cấu tạo của hệ thống phanh

Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh dừng trong đó phanh chính thường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh công tác Phanh chính được điều khiển bằng chân do vậy có thể gọi là phanh chân Phanh dừng thường được bố trí

ở ngay sau trục thứ cấp của hộp số hoặc bố trí ở các bánh xe nhưng dẫn động độc lập so với phanh chân Ngoài ra trên một số xe còn có phanh chậm dần, phanh dự phòng

Việc dùng cả hai phanh chính và dừng là bảo đảm cho độ an toàn ôtô khi chuyển động và khi dừng hẳn Hệ thống phanh có 2 phần cơ bản đó là cơ cấu phanh, dẫn động phanh Ngoài ra, trên nhiều xe để có lực phanh và mômen phanh lớn, đồng thời giảm cường độ lao động của lái xe Hệ thống phanh còn có thêm phần trợ lực phanh

3.1 Cơ cấu phanh.

Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo ra mômen phanh cần thiết, là bộ phận trực tiếp làm giảm tốc độ góc của bánh xe ôtô

Ngày nay, cơ cấu phanh loại tang trống với các guốc phanh bố trí bên trong và loại phanh đĩa đang được sử dụng rộng rãi Cơ cấu phanh guốc có ưu điểm là tạo ra mô men phanh lớn, do được bố trí bên trong nên tránh được bụi bẩn Nhược điểm của phanh tang trống là thoát nhiệt kém, bảo dưỡng phức tạp Cơ cấu phanh đĩa có ưu điểm là kết cấu đơn giản, bảo dưỡng đơn giản, thoát nhiệt tốt Nhược điểm không tránh được bụi bẩn, không tạo ra mô men phanh lớn

Yêu cầu chung đối với cơ cấu phanh là phải tạo ra được mômen phanh lớn, làm việc ổn định trong mọi điều kiện không phụ thuộc vào các điều kiện bên ngoài như nhiệt (độ, độ ẩm ) và chế độ phanh như ( tốc độ xe, số lần phanh, thời gian phanh …)

3.1.1 Cơ cấu phanh guốc.

3.1.1.1 Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía các lực dẫn động bằng nhau.

Hình 1.1: Cơ cấu phanh bánh trước xe GAZ-53A

1: Cam lệch tâm 2: Chốt có vòng đệm lệch tâm

Với các bố trí như vậy khi các lực dẫn động bằng nhau, các tham số của guốc phanh giống nhau thì mômen ma sát ở trên guốc phanh trước lớn hơn của guốc phanh sau Sở dĩ như vậy là vì mômen ma sát ở trên guốc phanh trước có xu hướng trợ lực cho lực dẫn động, còn ở phía phanh sau có xu hướng chống lại lực dẫn động khi xe chuyển động lùi sẽ có hiện tượng ngược lại

Cơ cấu phanh này được gọi là cơ cấu phanh không cân bằng với số lần phanh khi xe chuyển động tiến hay lùi, nên cường độ hao mòn của tấm ma sát trước lớn hơn tấm ma sát sau rất nhiều Để cân bằng sự hao mòn của hai tấm ma sát, khi sửa chữa có thể thay thế cùng một lúc, người ta làm tấm ma sát trước dài hơn tấm sau Kết cấu của loại cơ cấu phanh trên( hình 1.1) khe hở giữa các guốc phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng cam lệch tâm còn định tâm guốc phanh bằng chốt có vòng đệm lệch tâm ở điểm cố định Cơ cấu phanh này sử dụng với dẫn động phanh thuỷ lực hoặc dẫn động phanh liên hợp khí nén thuỷ lực (có tài liệu gọi là phanh thuỷ lực trợ lực khí nén)

3.1.1.2 Cơ cấu phanh guốc có điểm cố định riêng rẽ về một phía và các guốc phanh có dịch chuyển góc như nhau.

Hình 1.2: Kết cấu phanh xe ZIL-131

1: Cam quay 4: Trống phanh

2: Lò xo 5: Chốt lệch tâm

6: Bầu phanh

Cơ cấu phanh trên(hình 1.2) có mômen ma sát sinh ra ở các guốc phanh là bằng nhau Trị số mômen không thay đổi khi xe chuyển động lùi, cơ cấu phanh này có cường độ ma sát ở các tấm ma sát như nhau và được gọi là cơ cấu phanh cân bằng, kết cấu cụ thể loại cơ cấu này thể hiện ở (hình 1.2) do profin của cam ép đối xứng nên các guốc phanh có dịch chuyển góc như nhau

Để điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh có bố trí cơ cấu trục vít, bánh vít nhằm thay đổi vị trí của cam ép và chốt lệch tâm ở điểm đặt cố định

Cơ cấu phanh này thường dùng với dẫn động phanh kiểu khí nén

3.1.1.3 Cơ cấu guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về hai phía và lực dẫn động bằng nhau.

Hình 1.3: Kết cấu phanh trước xe UAZ-452

1: Xy lanh 3: Cam lệch tâm 2: ốc xả khí 4: ốc xả khí 5: Chốt cố định

Cơ cấu phanh này thuộc loại cân bằng, cường độ hao mòn của các tấm ma sát giống nhau vì chế độ làm việc của hai guốc phanh như nhau khi xe chuyển động lùi, mômen phanh giảm xuống khá nhiều do đó hiệu quả phanh khi tiến và lùi rất khác nhau Kiểu cơ cấu phanh này thường được bố trí trên bánh xe cầu trước, trên các loại xe có tải trọng phân bố đều ra các cầu tương đối bằng nhau Khi đó, ở các bánh xe cầu sau thì sử dụng cơ cấu phanh kiểu có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía, lực dẫn động bằng nhau

Cơ cấu điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh là cam lệch tâm và chốt lệch tâm

3.1.1.4 Cơ cấu phanh bơi.

Cơ cấu phanh này dùng hai xilanh làm việc tác dụng lực dẫn động lên đầu trên và đầu dưới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh dịch chuyển theo chiều ngang và ép má phanh sát vào trống phanh Nhờ sự ma sát nên các guốc phanh bị cuốn theo chiều của trống phanh mỗi guốc phanh sẽ tác dụng lên piston một lực và đẩy ống xi lanh làm việc tỳ sát vào điểm cố định, với phương án kết cấu này hiệu quả phanh khi tiến và khi lùi bằng nhau Cơ cấu phanh kiểu này thích hợp với dẫn động phanh kiểu thuỷ lực hoặc dẫn động phanh kiểu liên hợp thuỷ lực khí nén

Hình 1.4: Sơ đồ và kết cấu phanh bơi

1: Xi lanh phanh 2: Lò xo

3.1.1.5 Cơ cấu phanh tự cường hóa.

Hình 1.5: Cơ cấu phanh xe GAZ

1: Lò xo 3: Lò xo

2: Xi lanh 4: ốc điều chỉnh

Theo kết cấu thì guốc phanh sau được tỳ vào chốt cố định và bản thân guốc phanh sau lại đóng vai trò là chốt chặn của guốc phanh trước Lực dẫn động của guốc phanh sau là lực dẫn động của guốc phanh trước thông qua chốt tỳ trung gian, từ điều kiện cân bằng theo phương ngang các lực tác dụng lên guốc phanh trước có thể xác định được lực tác dụng lên guốc trước

Cơ cấu phanh này thuộc loại không cân bằng, sự hao mòn của guốc phanh sau sẽ lớn hơn guốc phanh trước rất nhiều, khi xe lùi mômen phanh sẽ giảm đi nhiều Do guốc phanh sau mòn nhiều hơn guốc phanh trước nên tấm ma sát guốc phanh sau dài hơn tấm ma sát guốc phanh trước

Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và trống phanh bằng các cơ cấu ren trong chốt tỳ trung gian làm thay đổi chiều dài của chốt này

3.1.2 Cơ cấu phanh loại đĩa.

Hình 1.6: Cơ cấu phanh đĩa bánh trước Xe VAZ-2101

Phanh đĩa ngày càng được sử dụng nhiều trên các ôtô du lịch, có hai loại phanh đĩa: Loại đĩa quay và loại vỏ quay, phanh đĩa có nhiều ưu điểm so với cơ cấu phanh guốc, áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều, má mòn đều hơn khe hở má phanh được điều chỉnh một cách tự động Đĩa phanh tiếp xúc trực tiếp với không khí nên điều kiện làm mát tốt hơn, mômen phanh khi tiến cũng như khi lùi đều như nhau, lực chiều trục tác dụng lên đĩa là cân bằng có khả năng làm việc với khe hở bé nên giảm được thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh

Nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa là khó giữ được sạch trên các bề mặt ma sát

Trên (hình 1.6) là kết cấu phanh đĩa loại hở, đĩa phanh 1 nằm giữa hai tấm ma sát 2 và 5 khi phanh, áp lực dầu trong các xi lanh 3 và 6 tăng lên, đẩy các piston 4 và 7 ép tấm ma sát vào đĩa

3.1.3 Cơ cấu phanh dừng (phanh tay).

Hình 1.7: Phanh tay kiểu tang trống

1: Má phanh 6: Trục quả đào 7: Vành rẻ quat

2: Tang trống 12: Tay kéo phanh 8: Ti 11: Tay hãm

3: Chốt lệch tâm điều chỉnh khe hở phía dưới 9: Cần

4:Trục thứ cấp hộp số 5: Lò xo hồi vị 10: Răng rẻ quạt

Phanh dừng hay còn gọi là phanh tay có thể sử dụng ngay cơ cấu phanh chính làm phanh dừng nhưng được dẫn động độc lập với phanh chính Cơ cấu phanh dừng cũng có thể là một cơ cấu phanh riêng được lắp trên các trục truyền động hay ngay sau trục thứ cấp của hốp số, dẫn động phanh dừng chủ yếu là kiểu dẫn động cơ khí, ta cũng có thể dùng các kiểu dẫn động khác cho phanh dừng Yêu cầu của phanh dừng là phải đảm bảo cho ô tô có thể dừng đỗ trong một thời gian dài, ngay cả trên đường có độ dốc nhất định Mô men phanh không bị thay đổi theo thời gian và không phụ thuộc vào nguồn năng lượng của dẫn động phanh ( áp suất khí nén, áp suất dầu) Hình 1.7 là hình vẽ của cơ cấu phanh dừng kiểu tang trống được lắp ngay sau trục thứ cấp của hộp số Phanh dừng tác động lên guốc phanh bánh sau Cơ cấu dẫn động bằng cơ khí và điều khiển bằng tay, cũng có loại dẫn động bằng khí nén (điều khiển hoạt động của lò xo tích năng)

3.2 Dẫn động phanh.

Dẫn động phanh là một hệ thống các chi tiết truyền lực tác dụng trên bàn đạp đến

cơ cấu phanh làm cho cơ cấu doãng làm việc, tác động làm cho guốc phanh bung

ra thực hiện quá trình phanh Để điều khiển hoạt động của các cơ cấu phanh hiện

nay người ta dùng các kiểu dẫn động phanh sau đây:

- Dẫn động phanh kiểu cơ khí

- Dẫn động phanh kiểu thuỷ lực

- Dẫn động phanh kiểu khí nén

- Dẫn động phanh kiểu liên hợp

- Dẫn động phanh kiểu điện (chưa được ứng dụng nhie u trên ô tô) à 3.2.1 Dẫn động phanh kiểu cơ khí.

Dẫn động phanh kiểu cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp Dẫn động cơ khí ít khi được dùng để điều khiển đồng thời nhiều cơ cấu phanh

vì nó khó đảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe vì độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh không như nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không sử dụng

ở hệ thống phanh chính mà chỉ sử dụng ở hệ thống phanh dừng

Hình 1.8: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp.

1: Tay phanh 5:Trục 8,9:Dây cáp dẫn động phanh 2;Thanh dẫn 6:Thanh kéo 10:Giá

3:Con lăn dây cáp 7:Thanh cân bằng 11,13:Mâm phanh

4:Dây cáp 12:Xilanh phanh bánh xe

Nguyên lý làm việc Khi tác dụng một lực vào cần điều khiển 1 được truyền qua dây cáp dẫn đến đòn cân bằng 7 có tác dụng chia đều lực dẫn động đến các guốc phanh, vị trí của cần phanh tay 1 được định vị bằng cá hãm trên thanh răng 2

* Ưu điểm của dẫn đông phanh cơ khí: có độ tin cậy làm việc cao, độ cứng vững dẫn động không thay đổi khi phanh làm việc lâu dài.

* Nhược điểm của loại dẫn động phanh cơ khí là hiệu suất truyền lực không cao, thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh lớn

3.2.2 Dẫn động phanh kiểu thuỷ lực.

Dẫn động phanh kiểu thuỷ lực dựa trên nguyên lý làm việc của thuỷ lực tĩnh học Nếu tác dụng lên bàn đạp phanh thì áp suất truyền tới các xilanh làm việc là như nhau, lực trên các má phanh chỉ phụ thuộc vào đường kính piston của đường kính các xilanh làm việc Muốn có mômen phanh ở bánh trước khác bánh sau ta chỉ cần chế tạo đường kính piston bánh xe trước và bánh xe sau khác nhau.Dẫn động phanh thuỷ lực được áp dụng rộng rãi trên hệ thống phanh chính của các loại ô tô du lịch, trên ô tô vận tải nhỏ và trung bình

Dẫn động phanh thuỷ lực có thể là dẫn động hai hay nhiều mạch (dẫn động độc lập) hoặc dẫn động một mạch (dẫn động không độc lập)

So với dẫn động phanh kiểu cơ khí, dẫn động phanh kiểu thuỷ lực có các ưu điểm sau:

- Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các guốc phanh theo đúng yêu cầu thiết kế Chỉ cần chế tạo đường kính piston xilanh công tác khác nhau

- Có hiệu suất cao

- Thời giam chậm tác dụng của hệ thống phanh nhỏ

- Kết cấu đơn giản

- Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh

Nhược điểm:

- Không tạo được mô men phanh lớn, vì thế phanh dầu không có trợ lực thường được dùng ô tô có trọng lượng toàn bộ nhỏ, khi dùng dẫn động phanh kiểu thuỷ lực cho các xe có trọng tải lớn người ta thường kết hợp với bộ trợ lực

- Lực tác dụng lên bàn đạp lớn

- Đối với dẫn động phanh 1 mạch khi có chỗ nào bị rò (chảy dầu) thì tất cả hệ thống phanh đều không làm việc, để khắc phục khuyết điểm này người ta dùng loại dẫn động hai mạch độc lập, loại này có ưu điểm là khi 1 mạch bị hỏng thì mạch còn lại vẫn làm việc bình thường tuy nhiên hiệu quả phanh có giảm, nhưng vẫn đảm bảo an toàn khi chuyển động

* Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 1 mạch

2 3

4

Hình 1.9: Sô ñoă daên ñođng phanh thuyû löïc moôt mách

1: Baøn ñáp 3: Ñöôøng oâng daên

2: Xilanh chính 4: Cô caâu phanh

Hình 1.9 laø sô ñoă nguyeđn lyù cụa heô thoâng phanh daên ñoông kieơu thuyû löïc moôt mách Caâu táo cụa heô thoâng phanh naøy bao gođm: baøn ñáp 1 coù chöùc naíng tieâp nhaôn löïc taùc dúng cụa ngöôøi laùi xe Piston xilanh 2 tieâp nhaôn löïc ñieău khieơn töø baøn ñáp vaø táo ra doøng daău aùp löïc cao trong heô thoâng Cô caẫu phanh 4 tieâp nhaôn doøng daău coù aùp suaât cao vaø táo ra mođ men phanh Ñađy laø sô ñoă daên ñoông phanh kieơu coơ ñieơn Theo caùc tieđu chuaơn N0 -13 E∃K 00H cụa hoôi ñoăng kinh teâ chađu AĐu, tieđu chuaơn Thũ Ñieơn F18-1969, tieđu chuaơn USFM VSS 121 cụa Myõ thì heô thoâng phanh naøy khođng ñöôïc pheùp sạn xuaât vaø löu haønh

Nguyeđn lyù laøm vieôc:

Khi phanh ngöôøi laùi taùc dúng vaøo baøn ñáp 1 moôt löïc seõ ñaơy piston cụa xi lanh chính 2, do ñoù ñaău ñöôïc eùp vaø aùp suaât daău taíng leđn trong xi lanh vaø caùc ñöôøng oâng daên daău 3 chaât loûng vôùi aùp xuaât lôùn ôû caùc xi lanh baùnh xe seõ thaĩng löïc cụa loø xo vaø tieân haønh eùp guoâc vaøo troâng phanh

Khi ngöôøi laùi khođng taùc dúng vaøo baøn ñáp, döôùi taùc dúng cụa caùc loø xo hoăi

vò baøn ñáp phanh vaø caùc guoâc phanh ñöôïc keùo veă vò trí cuõ

Ñaịc bieôt ñeơ ñạm bạo an toaøn trong chuyeơn ñoông thì daên ñoông trong heô thoâng phanh chính caăn coù khođng döùôi hai mách ñoôc laôp, ví dú moôt mách cho baùnh xe caău tröôùc vaø moôt mách cho baùnh xe caău sau cụa ođ tođ Khi hö hoûng moôt mách naøo ñoù, mách coøn lái phại ñạm bạo phanh ođ tođ vôùi hieôu quạ phanh khođng thaâp hôn 30% so vôùi heô thoâng phanh cụa noù coøn nguyeđn vén Theo tieđu chuaơn cụa Thũ Ñieơn thì giaù trò naøy laø 50 %

* Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 mạch:

Hình 1.10: Sơ đồ dẫn đông phanh thuỷ lực hai mạch

1: Bàn đạp phanh 2: Trợ lực phanh 3: Xy lanh phanh

4: Càng phanh đĩa 5: Má phanh đĩa 6: Đĩa phanh

7: Phanh tang trống 8: Guốc phanh 9: Xy lanh phanh

Cấu tạo gồm hai phần chính: dẫn động phanh, cơ cấu phanh Dẫn động phanh bố trí trên khung xe gồm: bàn đạp phanh, xilanh chính, đường dầu phanh Cơ cấu phanh đặt ở bánh xe gồm: xilanh phanh, guốc phanh, lò xo hồi vị, trống phanh (hoặc đĩa phanh) Bộ trợ lực có tác dụng làm giảm nhẹ lực tác dụng của người lái lên bàn đạp phanh

Nguyên lý làm việc: Khi phanh, người lái đạp lên bàn đạp phanh 1 qua hệ thống đòn bẩy đẩy piston của xilanh phanh chính dịch chuyển đẩy dầu trong buồng xilanh, dầu bị ép có áp suất cao trong xilanh và được dẫn qua đường ống Dầu áp suất cao được đưa tới buồng của xilanh phanh của cơ cấu phanh, dầu đẩy piston chuyển động đẩy hai guốc phanh có má phanh áp sát vào tang trống(ép má phanh vào đĩa phanh) thực hiện quá trình phanh bánh xe do trống phanh(đĩa phanh) gắn liền với moayơ bánh xe

Khi thôi phanh, lò xo kéo hai má

phanh về vị trí ban đầu, dưới tác

dụng của lò xò các piston sẽ về vị trí

ban đầu ép dầu trở lại buồng dầu của

xilanh phanh chính

Xilanh phanh chính trong dẫn động

phanh hai mạch độc lập được mô tả

trên hình 1.11 Cấu tạo gồm hai

xilanh phanh đơn, độc lập mắc nối

tiếp nhau, điều khiển trực tiếp bằng Hinh 1.11: Xi lanh phanh chính

bàn đạp phanh đặt trong buồng lái Mỗi xilanh đơn được nối với một mạch dẫn động phanh Khi tác dụng vào bàn đạp piston chính chuyển động sang bên phải tạo nên áp suất cao trong buồng thứ nhất và qua piston trung gian tạo nên áp suất cao trong buồng thứ hai Khi xảy ra hư hỏng một mạch nào đó thì piston dịch chuyển một cách tự do cho tới khi chạm vào piston trung gian hoặc chạm vào đáy của xilanh

Hình 1.12: Minh họa một số sơ đồ bố trí hệ thống phanh thuỷ lực hai mạch độc

lập

Hình 1.12: Các kiểu dẫn động phanh hai mạch

1- Xy lanh chính; 2 – Bộ trợ lực; 3 – Bộ điều hoà lực phanh; 4- Bộ chia dầu phanh

Sự độc lập của hai mạch được tạo ra bởi xilanh loại kép có hai pít tông (hình

1.12a,b), hoặc hai xilanh chính loại 1 pít tông dẫn động cho hai mạch phanh khác nhau (hình 1.12d), hoặc sử dụng van bảo vệ 2 ngả (bộ chia ) (hình 1.12b) Khi một mạch nào đó bị hỏng, ô tô vẫn được phanh bởi mạch phanh còn lại để bảo đảm an toàn chuyển động, tuy nhiên khi đó hiệu quả phanh sẽ giảm Sự giảm hiệu quả phanh khi có sự cố phụ thuộc vào việc bố trí mạch dẫn động Ví dụ trên hình 1.12a,b dẫn động phanh được phân chia làm hai mạch độc lập, mạch dẫn động cho cầu trước, mạch dẫn động cho cầu sau Khi một trong hai mạch có sự cố thì hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều vì quá trình phanh chỉ thực hiện trên hai bánh xe

của một cầu Còn trên hình 1.12d hai mạch độc lập đều bố trí cho cầu trước và cầu sau tuy kết cấu phức tạp, nhưng khi một trong hai mạch bị sự cố thì hiệu quả

phanh tuy có giảm nhưng vẫn còn cao hơn so với sơ đồ bố trí trên hình 1.12a,b

3.2.3 Dẫn động phanh khí nén.

Dẫn động phanh khí nén được sử dụng nhiều trên ô tô vận tải cỡ lớn và trung bình, đặc biệt là trên xe có trọg tải lớn Để dẫn động các cơ cấu phanh người

ta sử dụng năng lượng của khí nén, lực của người lái tác dụng lên bàn đạp chỉ để mở tổng van phanh do đó mà giảm được sức lao động của người lái Dẫn động phanh khí nén cũng có thể là dẫn động một mạch(dẫn động không độc lập) hoặc có thể là dẫn đôïng hai hay mạch (dẫn động độc lập)

* Dẫn động phanh khí nén 1 mạch:

Hình 1.13: Sơ đồ cấu tạo của phanh khí nén

1: Máy nén khí 4: Bầu phanh 3: Van phân phối

2: Bình chứa 6: Bàn đạp phanh 5: ống dẫn hơi

7: Đồng hồ kiểm tra áp suất

* Nguyên lý:

Khi phanh người lái tác dụng lên bàn đạp 6 qua dẫn động tổng van 3 mở cho khí nén từ bình chứa khí nén 2 theo đường ống tới bầu phanh 4 để tiến hành phanh

Khi thả bàn đạp, tổng van phanh ngắt liên hệ giữa bình chứa khí nén với đường ống dẫn và mở đường ống của bầu phanh thông với không khí bên ngoài, khí nén thoát ra ngoài và guốc phanh nhả ra khỏi trống phanh

* Dẫn động phanh khí nén 2 mạch:

Hình 1- 14: Sơ đồ hệ thống dẫn động phanh khí hai mạch độc lập

1: Máy nén khí; 2: Bộ tách nước; 3: Van điều chỉnh áp suất

4,6,7: Bình chứa khí nén; 5: Van bảo vệ 2 ngả; 8: Van điều chỉnh phanh rơ moóc; 9: Đường khí nén điều khiển van phanh rơ moóc; 10: Bầu phanh sau; 11: Đầu nối ; 12: Khoá; 13: Van tổng phanh 2 tầng ; 14: Bầu phanh trước; 15: Van hạn chế áp suất ; 16: Bộ điều hoà lực phanh.

Điểm đặc biệt của hệ thống dẫn động phanh chính kiểu hiện đại là nó có hai

mạch làm việc độc lập, ví dụ trên sơ đồ hình1 -14: Mạch I dẫn động ra cơ cấu

phanh trước, mạch II dẫn động ra cơ cấu phanh sau và phanh rơ moóc Sự độc lập

của mạch I và mạch II được bảo đảm bằng van tổng phanh 13 có 2 tầng riêng biệt và van bảo vệ hai ngả 5, khi cả 2 mạch làm việc tốt van bảo vệ 5 sẽ phân phối

khí nén đến các bình chứa của các mạch, khi có một mạch bị hở van bảo vệ 5 sẽ tự động cắt khí nén tới mạch bị hở và giữ nguyên khí nén ở mạch còn tốt

Để sử dụng trọmg lượng bám ở các cầu phù hợp với lực phanh nâng cao hiệu

quả phanh, trong hệ thống phanh chính còn được bố trí van hạn chế áp suất 15 ở mạch dẫn động phanh trước và bộ điều hoà lực phanh 16 ở mạch dẫn động phanh

sau Mặt khác khí nén từ các bầu phanh được xả ra ngoài không khí qua van 15,16

do đó, làm giảm thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh khi phanh và nhanh chóng đưa xe vào trạng thái chuyển động khi thôi không phanh

Ngoài hệ thống phanh chính, hệ thống phanh khí hiện đại còn được trang bị

hệ thống phanh dự phòng Ví dụ hình 1-15 là sơ đồ hệ thông phanh dự phòng được

bố trí chung với phanh dừng

Trên hình 1-15 mô tả sơ đồ dẫn động phanh xe KaMA3-5320 Đây là một

trong những hệ thống phanh khí nén được đánh giá là hiện đại nhất hiện nay, có độ tin cậy và hiệu quả phanh khá cao thoả mãn được nhiều yêu cầu đối với hệ thống phanh hiện đại

Hình 1- 15: Sơ đồ dẫn động phanh xe KaMA3-5320

1-Máy nén khí ; 2- Bộ điều chỉnh áp suất; 3- Bộ chống đóng băng; 4- Van bảo vệ hai ngả; 5- Vàn bảo vệ ba ngả; 6- Bình chứa dòng phanh IV; 7- Van xả nước; 8- Bình chưᨠdòng phanh II; 9- Bình chứa dòng phanh II; 10- Bình chứa dòng phanh I; 11,14,31- Cảm biến; 12- Van kiểm tra áp suất trong hệ thống; 13- Van nút nhấn; 15,16- Xilanh khí nén; 17- Van tổng phanh; 19- Bầu phanh trước; 20- Van hạn chế áp suất; 21- Van phanh tay; 22- Van phanh tay; 23- Bầu phanh kép; 24- Van thông hai đường; 25- Van điều khiển phanh rơ mócdẫn động hai dòng; 26-Van một chiều; 27- Van điều khiển phanh rơ móc 1 dòng; 28- Khoá; 29,30- Đầu nối; 32- Bộ điều hoà lực phanh.

Với sơ đồ dẫn động này ta thấy trên xe được trang bị nhiều hệ thống phanh Bao gồm: hệ thống phanh chính, hệ thống phanh tay, hệ thống phanh chậm dần, hệ thống phanh dự phòng và hệ thống nhả phanh khẩn cấp

Hệ thống phanh chính được phân thành 2 mạch độc lập, mạch phanh cho cầu

trước, mạch phanh cho cầu sau và cầu giữa Hệ thống phanh dự phòng và phanh dừng cũng được dẫn động độc lập cho cầu trước và cầu sau Ngoài ra còn có hệ thống phanh phụ trợ (phanh chậm dần với cơ cấu phanh là động cơ ) và hệ thống

nhả phanh sự cố Hệ thống phanh rơ moóc được sử dụng cả hai loại 1 mạch và 2 mạch Trong hệ thống có van tăng tốc để tăng khả năng tác động nhanh và sự làm việc đồng bộ của hệ thống phanh, có van bảo vệ 2 ngả và 3 ngả để tách nguồn khí nén độc lập cho các mạch phanh, có van hạn chế áp suất và bộ điều hoà lực phanh trong hệ thống còn có thiết bị kiểm tra, chuẩn đoán vào thông báo tình trạng kỹ thuật của hệ thống phanh.

* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén nói chung

- Điều khiển nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản, tạo được mômen phanh lớn

- Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ô tô

- Có thể sử dụng không khí nén cho các bộ phận làm việc như hệ thống treo loại khí

* Nhược điểm của hệ thống phanh khí nén

- Số lượng các cụm khá nhiều, kích thước và trọng lượng của chúng khá lớn, giá thành cao

- Thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc kể từ khi người lái tác dụng vào bàn đạp khá lớn

3.2.4 Dẫn động phanh kiểu liên hợp.

Dẫn động phanh kiểu liên hợp: là kết hợp giữa thuỷ lực và khí nén Ơû hệ thống phanh này kết hợp được ưu điểm của cả phanh khí nén và phanh dầu đồng thời khắc phục được các nhược điểm của từng loại khi làm việc độc lập

So với dẫn động phanh kiểu thuỷ lực và kiểu khí nén thì dẫn động phanh kiểu liên hợp có một số ưu điểm:

- Tạo được mômen phanh lớn,

- Kết cấu nhỏ gọn, giảm được thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh,

- Điều khiển nhẹ nhàng

Nhược điểm: So với hệ thống phanh dẫn động kiểu thuỷ lực thì hệ thống phanh dẫn động kiểu liên hợp có cấu tạo phức tạp hơn, dẫn tới khó khăn khi bảo dưỡng sửa chữa, khi phần dẫn động khí nén bị hỏng thì dẫn tới cả hệ thống phanh mất tác dụng

Dẫn động phanh liên hợp thường được dùng ở các loại xe vận tải cỡ lớn hoặc dùng cho xe nhiều cầu như: Xe URAL- 375 D, URAL – 4320, ISUSU…

Hình 1.16: Sơ đồ hệ thống phanh khí nén thuỷ lực ôtô URAL-4320

1: Máy nén khí 2: Bộ điều chỉnh áp suất 3: Van bảo vệ 2 ngả 4: Van bảo vệ 1 ngả 5: Bình chứa khí nén 6: Phanh tay

7: Khoá điều khiển phanh rơ moóc 8: Van tách 9: Đầu nối

10: Đồng hồ áp suất 11: Tổng van phanh 12: Xy lanh khí nén 13: Cơ cấu xy lanh piston bánh xe 14: Đầu nối phân nhánh 15: Xy lanh cung cấp nhiên liệu 16: Bàn đạp phanh

* Nguyên lý làm việc:

Khi người lái điều khiển tác động một lực vào bàn đạp phanh 16 để mở van phanh lúc này khí nén từ bình chứa 5 đi vào hệ thống qua tổng van phanh vào cơ cấu

Piston xilanh khí nén, do lực tác động của dòng khí có áp suất cao (8 đến 10kG/cm2) đẩy piston thuỷ lực tạo cho dầu phanh trong xilanh thuỷ lực có áp suất cao như các đường ống và đi vào xilanh bánh xe thực hiện quá trình phanh Van bảo vệ 2 ngả có tác dụng tách dòng khí thành hai mạch riêng biệt và tự động ngắt 1 mạch khí nào đó bị hỏng để duy trì sự làm việc của mạch không hỏng

Trong hệ thống phanh dẫn động khí nén - thuỷ lực thì cơ cấu dẫn động là phần khí nén và cơ cấu chấp hành là phần thuỷ lực, trong cơ cấu thuỷ lực thì được chia làm hai mạch riêng biệt, một mạch để điều khiển các bánh xe trước và một mạch để điều khiển bánh xe cầu sau

 Để giảm cường độ lao động cho lái xe, làm cho người lái ít bị phạm phải các sai phạm kỹ thuật, và để tăng hiệu quả phanh người ta sử dụng các kiểu

dẫn động phanh trên đó có bố trí thêm các bộ trợ lực.

Các kiểu dẫn động phanh có trợ lực được thực hiện theo nhiều phương án

- Hệ thống phanh dẫn động kiểu thuỷ lực có trợ lực khí nén.

- Hệ thống phanh dẫn động kiểu thuỷ lực có trợ lực chân không

Dưới đây xin giới thiệu bộ trợ lực chân không

Tác dụng: Để giảm nhẹ lực của người lái

Yêu cầu: Khi hỏng trợ lực thì hệ thống phanh phải làm việc bình thường tuy nhiên lực đạp có lớn hơn

- Đảm bảo nguyên tắc chép hình, thoả mãn tính tuỳ động của của điều khiển phanh Tức là mômen phanh luôn tỷ lệ thuận với lực tác dụng trên bàn đạp phanh.Trên hình 1.17: Giới thiệu kết cấu bộ trợ lực chân không của hệ thống phanh dẫn động kiểu thuỷ lực có trợ lực chân không dùng trên xe GAZ - 66 và GAZ - 53A

Nguyên lý làm việc: Bộ trợ lực chân không làm việc dựa vào sự chênh lệch áp suất để tạo ra lực làm giảm nhẹ lực đạp cho người lái khi phanh Chênh lệch áp suất ở đây là độ chênh lệch áp suất giữa áp suất khí trời (có áp suất là1 kG/cm2) với áp suất họng hút của động cơ (có áp suất là 0.5kG/cm2)

Hình 1.17 Kết cấu xi lanh chính có trợ lực chân không

dùng trên xe GAZ 66, GAZ 53 A

1: Bầu bộ trợ lực phanh 2: Đĩa màng ngăn 3: Màng ngăn bộ trợ lực phanh 4: Cơ cấu đẩy của piston 5: Lò xo của màng 6: Van chân không

7: Màng của tổng van phanh 8: Van không khí 9: Nắp của thân

10: Tổng van phanh 11: Lò xo của tổng van phanh 12: Piston của tổng van phanh 13: Van chuyển14: Xy lanh thuỷ lực phụ

Hình 1.18: Sơ đồ nguyên lý làm việc

1: Bầu trợ lực 2: Màng ngăn 4: Ty đẩy trợ lực 5: Lò xo hồi vị màng

6: Van chân không 7: Lò xo van không khí 8: Van không khí

11: Lò xo van chân không 12: Màng tuỳ động 15: Van bi một chiều

16: Piston công tác 17: Ty đẩy van 23: Piston điều khiển

Khi chưa phanh van không khí 8 được đóng vai lại, van chân không 6 được mở ra nhờ lo xo đẩy màng tuỳ động 12 mang theo piston điều khiển 23 đi xuống Buồng

B thông với buồng C và D qua đường ống dẫn thông với buồng A, như vậy áp suất

ở buồng A và B bằng nhau và bằng áp suất chân không ở họng hút đường ống nạp, lò xo 5 đẩy màng trợ lực 2 về vị trí trái, ty đẩy 4 kéo piston lực 16 làm cho ty đẩy 17 tỳ vào thành xilanh do vậy piston tiếp tục sang trái làm cho ty đẩy van 15 mở ra

Khi người lái đạp vào bàn đạp phanh 1 lực cần thiết qua hệ thống đòn, đẩy piston ở xilanh chính đi áp suất phía sau piston tăng lên khoảng 5kG/cm2 qua ống dẫn lên xilanh của bộ trợ lực, áp suất này tác dụng lên pison 16 của bộ trợ lực đẩy piston 16 sang phải khi đó ty đẩy 17 tách khỏi thành xilanh làm cho van 15 đóng lại ngăn cách buồng trước và sau của piston 16, tiếp tục đạp thì đẩy tới xilanh bánh xe, đồng thời áp suất dầu lớn đẩy piston điều khiển 23 đi làm cho van chân không 6 đóng lại, buồng C và D ngăn cách với nhau mà D lại thông với buồng A, buồng C thông với buồng B do đó 2 buồng A và B ngăn cách nhau, tiếp tục đạp thì thông qua cần nối 6 và 8 làm cho van không khí 8 bắt đầu mở không khí từ ngoài qua bầu lọc gió vào buồng E, D và vào buồng A ở buồng A có áp suất khí trời 1 kG/cm2, còn buồng B nối với họng hút động cơ có áp suất 0.5kG/cm2 do đó tạo được lực trợ lực thắng lò xo 5 đẩy piston 16 sang phải tạo ra khoang trước của piston 16 thêm áp lực mới làm cho dầu dồn về xilanh bánh xe đẩy các má phanh

ra tiếp xúc với trống phanh để hãm bánh xe lại

Khi giữ nguyên bàn đạp ở một vị trí nào đó thì áp suất ở khoang bên trái của piston 16 không đổi nhưng lúc này van không khí 8 van đang mở, dẫn đến không khí tiếp tục vào buồng A và tiếp tục đẩy màng và ty 4 đẩy piston 16 tăng lên làm

cho áp suất giảm đi điều này làm cho piston điều khiển 23 đi xuống làm cho van không khí 8 đóng lại, không khí không vào buồng A nữa làm cho piston 16 dừng lại van chân không 6 vẫn đóng vẫn tồn tại một lực trợ lực.

Khi người lái tác dụng lớn hơn lên bàn đạp, sự mất cân bằng lại diễn ra, áp suất ở xilanh trợ lực tăng lên lại tác dụng lên piston điều khiển nâng màng 12 đi lên van không khí 6 lại mở ra và quá trình lại làm việc như khi phanh

Khi nhả bàn đạp phanh lò xo ở bàn đạp kéo bàn đạp về vị trí cũ, lò xo ở xilanh chính đẩy piston về vị trí cũ đầu hồi về xilanh chính lò xo côn của bộ trợ lực đẩy piston về vị trí cũ (bên trái) piston 23 đi xuống do áp suất giảm, van không khí 8 đóng lại van chân không 6 được mở ra làm cho buồng A và Buồng B thông nhau và bằng áp suất của họng hút Qua ty đẩy 4 kéo piston 16 sang trái làm cho

ty đẩy 17 tỳ vào đáy xilanh, piston 16 chuyển động nữa thì mở van 15 lúc đó dầu hồi từ xilanh bánh xe qua lỗ van 15 về xilanh chính

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HOÁN CẢI

1 Giới thiệu về xe nguyên thuỷ

Ô tô tải thùng lửng KIA RHINO trọng tải 5 tấn do Hàn Quốc chế tạo, nhập khẩu vào Việt Nam, hiện đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta Trên loại xe này ở những xêri sản xuất từ năm 1995 trở về trước, hầu hết phanh chính sử dụng hệ thống phanh thuỷ lực trợ lực chân không Dẫn động phanh chưa hoàn toàn độc lập

Vì đặc trưng riêng của cơ sở hạ tầng giao thông và văn hoá khai thác xe tại Việt Nam nên trong quá trình sử dụng, hệ thống phanh còn hạn chế: quãng đường phanh lớn, các chi tiết của bộ trợ lực chân không bị hư hỏng, rất khó khắc phục, khi khắc phục được thì các bộ phận này làm việc cũng không như ban đầu, dẫn tới hiệu quả phanh giảm đáng kể đặc biệt là trong trường hợp xe trở đầy tải và phanh đột ngột Để hoàn thiện và nâng cao hiệu quả của hệ thống phanh, trên xe KIA RHINO những xêri sản xuất từ năm 1996 trở về sau, hãng KIA Motors đã thiết kế hệ thống phanh dẫn động liên hợp khí nén- thuỷ lực (có tài liệu gọi là: dẫn động phanh thủy lực trợ lực khí nén) thay thế cho hệ thống phanh thuỷ lực trợ lực chân không Trong đó phần dẫn động phanh đã được tách thành hai mạch độc lập Một mạch dẫn động cho cầu trước, một mạch dẫn động cho cầu sau

Tuy nhiên các xe KIA RHINO do Hàn Quốc chế tạo ở các xê ri từ năm 1995 trở về trước, nhập khẩu vào nước ta hiện nay vẫn còn tồn tại số lượng lớn Để đảm bảo tính an toàn chuyển động, tăng khả năng vận chuyển và khai thác của ô tô, hệ thống phanh trên các xe này cần được hoán cải

Thông số kỹ thuật cơ bản của xe trước khi hoán cải: ô tô tải thùng lửng KIA

RHINO (Model 1990) Sơ đồ tổng thể xe nguyên thuỷ được trình bày trên hình 2.1

Bảng 2- 1 Các thông số cơ bản của xe tải thùng KIA RHINO (Model 1990)

-Kích thước thùng hàng: dài x rộng x cao : 6200 x 2230 x 600 mm

- Tải trọng chuyên trở hàng hoá của xe : 5000 kG

- Trọng lượng khi không tải : 4570 kG

Số người cho phép chở : 3 Người

- Động cơ Diesel 4 kỳ : H07C

- Công suất lớn nhất của động cơ Nemax : 171ml(3000v/ph)

- Mômen xoắn lớn nhất của động cơ Memax : 44.5kGm(1800v/ph)

- Khoảng sáng gầm xe : +) Cầu Trước

+) Cầu sau

::

285 mm

295 mm

- Kích thước cơ bản của cơ cấu phanh :

+ Đường kính tang trống phanh : 320 mm

+ Trọng lượng tang trống phanh : 25 kG

+ Kích thước tấm ma sát (má phanh) : δ×b

Sa

u

: 13 x 145 mm

+ Đường kính xilanh phanh chính : 40 mm

+ Đường kính màng bầu trộ lực : 241 mm

+ Đường kính xilanh bánh xe trước : 36 mm

+ Đường kính xilanh bánh xe sau : 38 mm

+ Đường kính xilanh thuỷ lực lắp nơi bầu trợ

+ Tỷ số truyền các tay số

6.4443.8922.4261.39515.692+ Truyền lực chính : Kiểu đơn, bánh răng

hypoit, i0 = 5.571

cu bi, trợ lực thuỷ lực+ Bán kính quy vòng nhỏ nhất tính theo vết

bánh xe dẫn hướng phía ngoài

: 7.5 m

2 Hệ thống phanh trên xe nguyên thuỷ.

a)

8

10

5 6

4

3

9

2 1

b)

Hình 2.2: Hệ thống phanh xe nguyên thuỷ

a) Sơ đồ tổng thể hệ thống phanh trên xe b): Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh

1,2: Guốc phanh; 3: Bộ trợ lực chân không; 4: Bình chân không;

5: Bơm chân không; 6:Van một chiều; 7: Đồng hồ đo áp suất chân không;

8: Xi lanh phanh chính; 9:Xi lanh trợ lực; 10- Bộ chia dầu;

Sơ đồ hệ thống phanh của xe nguyên thuỷ được trình bày trên hình 2.2

- Phanh tay là loại phanh tang trống, bố trí phía sau hộp số, dẫn động cơ khí

- Phanh chính là loại phanh tang trống, dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không Cơ cấu phanh guốc loại bơi với hai xilanh dầu đặt trên một cơ cấu phanh

Các bộ phận của hệ thống phanh chính bao gồm:

+ Bơm chân không:

Hình 2.3: Sơ đồ cấu tạo bơm chân không

1: Van một chiều 2: Cánh gạt 3: Rotor

4:Vỏ bơm A: Đường vào B: Đường ra

Là loại bơm cánh gạt, bơm được lắp vào sau máy phát điện Bơm chân không được đọâng cơ ô tô lai thông qua bộ truyền đai Bơm chân không có tác dụng tạo áp suất chân không Pck vào khoảng 0,65 tới 0,7 kG/ cm2

+ Bình chân không có dung tích 25 lít, dùng để dự trữ chân không, cung cấp

chân không liên tục cho bộ trợ lực ứng với các chế độ làm việc của hệ thống phanh Bình chân không được chế tạo bằng cách hàn thép lá Bên trong và bên ngoài được sơn để chống gỉ Bình chân không được kiểm tra bằng phương pháp thuỷ lực

Hình 2.4: Sơ đồ bình chứa chân không

Đường 1 nối với bộ trợ lực; đường 2 nối với bơm chân không

+ Xi lanh phanh chính đường kính 40 mm, có chức năng tạo ra dòng dầu có áp

lực cao để:

- Điều khiển bộ trợ lực chân không

- Tạo ra dòng dầu có áp lực cao dẫn tới các xilanh bánh xe

+ Bộ trợ lực chân không: Cấu tạo và hoạt động của bộ trợ lực chân không trên

xe nguyên thuỷ hoàn toàn giống với trợ lực chân không trên xe Gazz 66 đã trình bày trong phần 3.3 chương 1 Tuy nhiên, áp suất chân không ở đây là nguồn năng độc lập được tạo ra nhờ bơm chân không

Hình 1.18: Sơ đồ nguyên lý làm việc

1: Bầu trợ lực 2: Màng ngăn 4: Ty đẩy trợ lực 5: Lò xo hồi vị màng

6: Van chân không 7: Lò xo van không khí 8: Van không khí

11: Lò xo van chân không 12: Màng tuỳ động 15: Van bi một chiều

16: Piston công tác 17: Ty đẩy van 23: Piston điều khiển

Bộ trợ lực chân không măùc song song với đường dầu chính Nó nhận tín hiệu điều khiển từ xilanh chính và có chức năng tạo ra áp suất thuỷ lực tăng cường dẫn tới các xilanh phanh bánh xe, đường kính xilanh thuỷ lực của bộ trợ lực dtlck = 19

mm, đường kính màng bầu trợ lực là dmck = 241 mm

+ Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh trên xe tải KIA RHINO được mô tả như trên

hình 2.6

Hình 2.6: Cấu tạo của cơ cấu phanh

1: Chốt định vị 2: Xilanh công tác 3: Tăng đưa

4: Tấm dừng 5: Lò xo hồi vị 6: Guốc phanh

Trên mỗi cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau đều được bố trí hai xilanh công tác Tuy nhiên điểm khác biệt giữa cơ cấu phanh cầu trước và cơ cấu phanh cầu sau là ở cơ cấu phanh cầu sau piston xilanh công tác có tác dụng hai chiều, khi làm việc sẽ tác động đồng thời lên hai guốc phanh, còn ở cơ cấu phanh cầu trước mỗi xilanh công tác chỉ tác động lên một guốc phanh

+ Xilanh công tác (xilanh bánh xe) có cấu tạo như hình 2.7

8

6 9

Hình 2.7: Sơ đồ cấu tạo của xi lanh công tác

8: Lỗ dầu 14:Xilanh 12: Chụp bụi 11;13: Piston

10: Vít đỡ guốc phanh 15: lỗ xả gió 7: Cúp ben

6: Vành răng điều chỉnh khe hở má phanh

+ Bộ chia dầu có chức năng phân phối dầu thuỷ lực với áp suất làm việc từ bộ trợ lực tới các xilanh bánh xe ở cầu trước và cầu sau

Nguyên tắc hoạt động: Khi động cơ làm việc, thông qua đai truyền bơm chân

không cũng được dẫn động để tạo ra áp suất chân không nạp vào bình chứa chân không Khi người lái đạp phanh, piston trong xilanh chính sẽ dồn dầu đi tới xilanh thuỷ lực trên cụm trợ lực và tạo ra áp suất trong hệ thống là Pbđ, áp suất này mở van không khí 8 đóng van chân không 6 (hình 2.5) Khoang B thông với bình chân không nên có áp suất Pbck = 0,3-0,35 kG/cm2 Khoang A thông với khí trời nên có áp suất là 1 kG/cm2 Độ chênh áp

a bck

∆ = − = 1- 0.35 = 0.65 kG/ cm2 tức độ chênh áp suất giữa khoang A và khoang B làm cho màng chân không bị đẩy qua bên phải, thông qua cán piston, piston thuỷ lực dồn dầu đi tới các xilanh bánh xe dưới một áp suất trợ lực Ptl

Như vậy người đạp phanh tạo ra trong hệ thống thuỷ lực một áp suất là Pht = Pbđ + Ptl Nhờ có thành phần Ptl mà lực phanh đã được tăng lên.

Với hệ thống phanh như trên tồn tại một số ưu nhược điểâm như sau:

- Khả năng tạo ra áp suất chân không của bơm chân không chỉ có giới hạn, thông thường độ chân không tối đa chỉ đạt khoảng 0,65 - 0,7 kG/cm2 do đó hệ số trợ lực

bị hạn chế Vì vậy người ta sử dụng bộ trợ lực này cho những xe có tải trọng nhỏ tới vừa Khi sử dụng hệ thống phanh này cho xe tải nặng thì làm tăng cường độ lao động của lái xe

- Giá thành bơm chân không lớn, độ bền bơm chân không thấp, khi hư hỏng rất khó sửa chữa để phục hồi được công suất ban đầu của máy

So sánh ưu nhược điểm trên của hệ thống phanh với tiêu chuẩn quốc gia về an

toàn chuyển động và các quy định N0 -13 E∋K 00H của uỷ ban kinh tế châu Âu,

tiêu chuẩn Thụy Điển F18-1969, tiêu chuẩn USFM VSS 121 của Mỹ về chất lượng phanh thì hệ thống phanh của xe tải thùng lửng KIA RHINO không đạt yêu cầu về chất lượng, cần được nghiên cứu hoán cải

3 Lựa chọn phương án hoán cải

Từ việc phân tích ưu nhược điểm của các kiểu dẫn động phanh (mục 2.2 chương 1)

ta thấy rằng hệ thống phanh cần thiết phải có nhiều mạch dẫn động độc lập Nghiên cứu hoán cải có đề xuất một số phương án trong đó dẫn động phanh sẽ tách thành các mạch độc lập

 Cơ sở toán học đánh giá độ tin cậy của hệ thống khi tách mạch:

Nếu các phần tử trong hệ thống được mắc nối tiếp với nhau thì khi một chi tiết hay một cụm chi tiết nào đó của mạch dẫn động bị hỏng sẽ làm cho cả hệ thống bị

hư hỏng Xác suất của cả hệ thống nối tiếp không xảy ra hư hỏng khi tất cả các phần tử đều tốt là:

A =A A A1 2 3 A n

Trong đó: A là sự kiện cả hệ thống làm việc tốt

A1 là sự kiện phần tử 1 làm việc tốt

An là sự kiện phần tử thứ n làm việc tốtXác suất trong hệ thống làm việc tốt là:

.