Thiết kế hệ thống phanh

Tài liệu tham khảo Thiết kế hệ thống phanh

Chơng I:

Tổng quan về hệ thống phanh.

* Công dụng của hệ thống phanh.

Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ chuyển động của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó theo yêu cầu của ngời lái Ngoài ra hệ thống phanh còn giữ cho ô tô dừng ở ngang dốc trong thời gian lâu dài hoặc cố định xe trong thời gian dừng xe (phah tay)

Đối với ô tô, máy kéo hệ thống phanh đóng vai trò rất quan trọng vì nó đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao hoặc dừng xe trong tinh huống nguy hiểm nhờ vậy mà nâng cao đợc năng suất vận chuyển, tăng đợc tính động lực

* Yêu cầu của hệ thống phanh.

Để nâng cao hiệu quả phanh trong quá trình làm việc của hệ thống phanh thì

nó phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có độ tin cậy cao để thích ứng nhanh với các trờng hợp nguy hiểm

- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trờng hợp

nghĩa là phải tạo ra đợc lực phanh lớn nhất, đồng thời cho tất cả các bánh xe

- Hoạt động êm dịu, đảm bảo sự hoạt động của ô tô khi phanh, khi phanh

hệ thống phanh không gây tiếng ồn, tiếng gõ và phải có mômen phanh nh nhau ở các bánh xe cùng trục của ô tô để tránh hiện tợng lệnh lực phanh

- Điều khiển nhẹ nhàng để giảm bớt cờng độ lao động của ngời lái: cấu tạo hệ thống sao cho lực đạp phanh của ngời lái là nhỏ nhất, trong khi vẫn tạo đợc lực phanh tới các bánh xe là lớn nhất Để đảm bảo yêu cầu này hệ thống phanh có lắp thêm bộ trợ lực (trợ lực chân không, trợ lực khí nén hoặc trợ lực thuỷ lực)

- Dẫn động phanh có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với các trờng hợp nguy hiểm

- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo nguyên tắc

sử dụng hoàn toàn trọng lợng bám khi phanh với mọi cờng độ

- Không có hiện thợng tự xiết khi phanh và nhả phanh tức thời khi ngời lái thôi

đạp phanh Nếu không sẽ rất nguy hiểm trong qua trình ô tô chuyển động

- Cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt: thực chất của quá trình phanh là sử dụng lực ma sát sinh ra ở cơ cấu phanh để tạo mômen cản chuyển động quay của bánh xe, xét về mặt năng lợng thì hệ thống phanh là biến đổi động năng của ô tô thành nhiệt năng của cơ cấu phanh Khi phanh nhiệt độ sinh ra ở cơ cấu phanh rất cao Do đó cơ cấu phanh phải có khả năng truyền nhiệt tốt

- Giữ đợc tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe: tức là hệ dẫn động phanh phải có tỷ số truyền ổn định Tạo cảm giác yên tâm cho lái xe khi đạp phanh

Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện

sử dụng

- Có khả năng phanh ô tô khi đứng trong thời gian dài

- Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dỡng và sửa chữa

I Giới thiệu về xe huyndai và hệ thống phanh của xe tham khảo (hyundai 11 tấn):

1./ Các thông số cơ bản về xe Huyndai:

Xe Hyundai 11 tấn là loại xe tải do hãng Hyundai của Hàn Quốc sản xuất Đây

là loại xe đợc dùng để chuyên chở các vật liệu và các phụ kiện có kích thớc lớn nhằm phục vụ các công trình xây dựng và các nơi có không gian vừa và lớn Xe có công suất lớn, độ bền và độ tin cậy cao, kết cấu cứng vững gồm nhiều thiết bị hiện đại đợc trang bị trên xe và đảm bảo an toàn cho ngời sử dụng trong các điều kiện đờng sá, khí hậu có phần khắc nghiệt

Với đề tài đợc giao là khai thác hệ thống phanh dùng cho xe tải loại 11 tấn dựa trên cơ sở là xe Hyundai do hãng Hyundai của Hàn Quốc sản xuất

Hình 1.1:Sơ đồ bố trí chung xe Huyndai-11 tấn Thông số cơ bản về xe Huyndai - 11 tấn

- Phanh tay loại Tang trống, tác dụng phía sau hộp số

- Kiểu động cơ: Động cơ diegen, 4 kỳ, phun nhiên liệu trực tiếp, làm mát bằng nớc

- Mômen xoắn lớn nhất 100KGm/1400v/p

- Khoảng cách từ tâm bánh xe đến piston xy lanh bánh xe 160mm

- Khoảng cách từ tâm bánh xe đến điểm tựa chốt quay 170mm

2./ Giới thiệu về hệ thống phanh

+ ễtụ HYUNDAI-11T được trang bị cỏc loại hệ thống phanh chớnh, hệ thống phanh dừng, phanh phụ trợ

Cơ cấu phanh bỏnh xe kiểu tang trống, cú hai mỏ phanh với đầu cố định cựng phớa Dẫn động hệ thống phanh chớnh bằng khớ nộn, cú hai đường phanh riờng biệt cho cỏc cơ cấu phanh Khi đỗ, ụtụ được phanh nhờ cơ cấu phanh cỏc bỏnh sau dưới tỏc dụng của lực lũ xo trong cỏc bầu phanh Cơ cấu phanh phụ trợ được đặt ở đường ống xả Phanh phụ trợ hoạt động theo nguyờn lý chắn lưu lượng dũng khớ xả và giảm lượng nhiờn liệu cung cấp Trường hợp hệ thống phanh chớnh bị hỏng ta cú thể dựng phanh dừng để phanh xe tạm thời

2.1 Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh xe huyndai 11 tấn.

Hình 1.2: Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh xe: Huyndai 11T1: Đồng hồ áp suất 12: Van ba ngả

2: Cơ cấu phanh bánh xe 13: Cơ cấu phanh bánh xe

3: Máy nén khí 14: Cơ cấu phanh bánh xe

4: Bình lọc hơi nớc 15: Bầu phanh chính của cầu giữa và trớc

5: Bình nén khí 16: Bầu phanh chính của phanh cầu sau

6: Cơ cấu phanh bánh xe 17: Bình dầu

7; Cơ cấu phanh xe 18: Van chuẩn đoán

8: Van phân phối 19: Van xả nhanh

9: Cơ cấu phanh bánh xe 20: Bình ngng tụ hơi nớc

10: Bầu phanh tay 21: Van an toàn

11 Van xả khí 22: Bàn đạp phanh

*Nguyên lý làm việc:

Động cơ làm việc thì máy nén khí làm việc và nén khí đến một áp suất nhất

định và đợc kiểm tra bằng đồng hồ áp suất rồi đợc đa tới các bình chứa khí nén

Khi thực hiện quá trình phanh thì ta đạp bàn đạp phanh làm cho van phân phối

mở và khí nén từ bình chứa đến mở van ở các bầu phanh chính của các cầu để cho dòng khí từ bình chứa tới ép pitôn màng trong bầu phanh chính đẩy pitôn dầu trong bầu phanh chính và đ dầu tới các xy lanh bánh xe và thực hiện quá trình phanh

Khi không phanh thì nhờ các lực lò xo hồi vị kéo các guốc phanh lại và dầu hồi

về bình dầu lúc này khí nén không hồi về bình chứa mà thông với khí quyển và áp suất trong buồng phanh giảm, lò xo hồi vị trong bầu phanh đẩy pitôn màng dịch chuyển về vị trí ban đầu và dừng quá trình phanh

3.Giới thiệu chung về hệ thống treo.

Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi giữa khung hoặc vỏ xe với các cầu ( các bánh xe ) của ôtô và thực hiện các chức năng sau:

+ Khi ôtô chuyển động, nó cùng với lốp hấp thụ và cản lại các rung động, các dao động và các va đập tác dụng lên xe do mặt đờng không bằng phẳng, để bảo vệ hành khách, hành lý và cải thiện tính ổn định

+Truyền lực kéo và lực phanh sinh ra do ma sát giữa mặt đờng và các bánh xe,

đến gầm và thân xe

+ Đỡ thân xe trên các cầu và đảm bảo mối liên hệ hình học chính xác giữa thân và các bánh xe

+ Khi ôtô chuyển động trên đờng không bằng phẳng sẽ chịu những dao động

do bề mặt đờng mấp mô sinh ra Những dao động này ảnh hởng xấu tới tuổi thọ của

xe, hàng hoá và đặc biệt là ảnh hởng tới hành khách Vì vậy, tính êm dịu chuyển

động là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lợng của xe

+ Tính êm dịu của ô tô phụ thuộc vào kết cấu của xe và trớc hết là hệ thống treo, phụ thuộc vào đặc điểm và cờng độ kích thích, sau đó là phụ thuộc vào kỹ thuật của lái xe Lực kích thích gây dao động có thể do sự không cân bằng của liên hợp máy hoặc do độ nhấp nhô của bề mặt đờng không bằng phẳng Nếu chỉ xét trong phạm vi

khả năng chế tạo ô tô thì hệ thống treo mang tính chất quyết định đến độ êm dịu chuyển động của ô tô.

+ Hệ thống treo của xe ô tô huyndai 11 tấn : là hệ thống treo phụ thuộc, phần

tử đàn hồi loại nhớp, bộ giảm chấn dựng bằng thuỷ lực kiểu ống lồng tỏc dụng thuận nghịch

Cú 4 lỏ nhớp, cú biờn dạng hỡnh chử nhật Nhớp được bắt chặt vào gầm cầu bằng 2 bulụng hỡnh chữ U Trong phần trước của nhớp cú cỏc tai nhớp thỏo được, trong lổ của tai nhớp cú ộp cỏc ống lút Mỳt sau của nhớp được bắt di động trờn khung xe bằng liờn kết bản lề

Chiều dài của lỏ nhớp dài nhất: 1470 (mm)

Chiều rộng cỏc lỏ nhớp: 90 (mm)

Chiều dày cỏc lỏ nhớp: 20 (mm) cú 3 lỏ nhớp: - 18 (mm) cú 8 lỏ nhớp

Bỏn kớnh cong của lỏ nhớp: 34 (mm)

Độ cứng của cỏc lỏ nhớp: 207 ( 22 (kG/mm)

4.Giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng lái.

Cơ cấu lái trên ôtô HYUNDAI -11T là loại liên hợp: Trục vít- êcu bi -thanh răng - cung răng, có bộ trợ lực lái bằng thuỷ lực Dẫn động hệ thống lái thông qua trục lái, khớp cácđăng và các khâu khớp trong hình thang lái, cơ cấu lái và trợ lực lái được bố trí chung thành một cụm, cơ cấu lái được bắt chặt vào khung xe và nối với trục lái bằng khớp các đăng

Tỷ số truyền của cơ cấu lái iω = 22,76

Bơm dầu trợ lực lái là loại bơm cánh gạt tác dụng kép, số cánh gạt là 10 cánh, trên thân bơm có bố trí van an toàn

Hình thang lái được bố trí phía sau cầu trước.

5.Giíi thiÖu chung vÒ hÖ thèng thuû lùc.

+ Hệ thống nâng thủy lực dùng trên các ôtô chở hàng có thùng tự đổ làm việc theo nguyên tắc: dùng năng lượng của động cơ ô tô làm quay bơm dầu tạo nên áp suất cao, đưa vào xy-lanh lực nâng một đầu thùng hàng, và tự trút hàng trên thùng.Cấu trúc cơ bản bao gồm: cụm bơm thủy lực, cụm van điều khiển, cụm xy lanh lực nâng hạ thùng hàng

Cụm bơm thủy lực được gắn ở bên cạnh hộp số, bơm chỉ làm việc khi các số truyền dùng cho di chuyển xe ở vị trí trung gian Bơm được điều khiển bằng cần điều khiển nối tới buồng lái, và có hai vị trí: gài bơm và ngắt bơm khỏi hộp số Khi gài bơm công suất của động cơ truyền tới hộp số và bơm quay Bơm có thể tạo áp suất dầu tới 100 bar và có van điều khiển áp suất và lưu lượng dầu Dầu có áp suất cao truyền tới cụm van điều khiển và có thể tới xy lanh lực tùy theo vị trí của cụm van điều khiển đường dầu

Cụm van điều khiển đường dầu có cấu trúc là van con trượt 3 vị trí: vị trí ngát đường dầu đi và về, vị trí cấp dầu cho xy lanh và đưa dầu về thùng, vị trí xả dầu cao áp về thùng Mạch thủy lực cũng rất đa dạng, van con trượt có thể được điều

khiển trực tiếp hay điều khiển điện tựy theo cấu trỳc của nhà chế tạo

Cụm xy lanh lực cú cấu trỳc là xy lanh thủy lực cú tỏc dụng 1 chiều với hai đường dầu: đường cấp dầu và đường thoỏt dầu về thựng

Khi gài bơm và gài cụm van điều khiển vào vị trớ nõng thựng, dầu được cấp tới xy lanh lục, và tạo khả năng nõng thựng hàng

Khi đang hạ thựng vị trớ van điều khiển được đua về vị trớ hạ thựng, dầu cú ỏp suất

sẽ trờ về thựng dầu qua van điều khiển

Vị trớ trung gian của cụm van điều khiển đảm bảo hệ thống xy lanh bị ngắt hoàn toàn với hệ thống thủy lực

Chơng II

I phân tích hệ thống phanh của xe huyndai 11 tấn

2.1./ hệ thống phanh chính.

2.1.1 giới thiệu về cơ cấu phanh.

Cơ cấu phanh bỏnh xe kiểu tang trống, cú hai mỏ phanh với đầu cố định cựng phớa Dẫn động hệ thống phanh chớnh bằng khớ nộn,

* Cơ cấu phanh tang trống

- Cơ cấu phanh tang trống đối xứmg qua trục.(sử dụng một xilanh có hai pistong)

Hình 2.1: Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục.

1- Giá đỡ cơ cấu phanh; 2- Tang trống; 3-Guốc phanh; 5- Lò xo hồi vị; 6- Lò xo kéo; 7- Giá đỡ guốc phanh; 8- chốt chống xô ngang guốc phanh; 9- Bộ phận dẫn

động cơ cấu phanh tay; 10- Xilanh bánh xe

Kết cấu: Trống phanh (2) đợc gắn với mặt bích của trục và quay cùng với bánh xe.Lò xo hồi vị (5) có tác dụng làm cho một đầu của guốc phanh (3) tỳ vào chốt định

vị , đầu còn lại tỳ vào thanh đẩy pistong xilanh con (10)

Khi ngời điều khiển tác động lên bàn đạp phanh, áp suất chất lỏng trong xilanh chính tăng lên và đợc truyền đến các xilanh con(10) làm cho các pistong trong xilanh con dịch chuyển và đẩy các guốc phanh (3) hớng ra ngoài, các má phanh ép chặt vào trống phanh(2) để ngăn cản sự quay tròn của trống phanh, làm giảm hay dừng hẳn lại, quá trình phanh đợc thực hiện Khi các má phanh chạm vào trống phanh đang quay theo chiều mũi tên ( chiều tiến của xe), nhờ tác động quay của trống phanh, guốc phanh bên trái có xu hớng đợc ép thêm vào trống phanh Guốc phanh này đợc gọi là

guốc dẫn động Guốc phanh bên phải có xu hớng bị trống phanh đẩy ra làm giảm lực

ép giữa má phanh và trống phanh Guốc này gọi là guốc bị dẫn.

Khi ngời lái xe nhả bàn đạp phanh, áp suất trong xilanh con giảm, lò xo hồi vị(3) kéo các guốc phanh về vị trí ban đầu để tạo khe hở giữa má phanh và trống phanh, quá trình phanh kết thúc

ở loại phanh này các guốc phanh đợc lắp riêng biệt không có tác dụng qua lại với nhau nên đợc gọi là cơ cấu phanh không trợ động

u điểm: của cơ cấu phanh loại này là: hiệu quả phanh khi ô tô tiễn và lùi là nh nhau, kết cấu phanh có độ cứng vững cao và đơn giản, có thể tạo đợc lực phanh độc lập lên các guốc phanh

Nhợc điểm: Guốc phanh bị dẫn làm việc không thuận lợi do tác động đẩy của trống phanh nên cơ cấu phanh này có hiệu quả phanh kém hơn các cơ cấu phanh khác

có cùng đờng kính xilanh con và diện tích tiếp xúc giữa má phanh và trống phanh

Trờng hợp cơ cấu phanh với xilanh con có đờng kính của các pistong bên trong

nó khác nhau, lực tác dụng lên hai guốc phanh trong trờng hợp này sẽ khác nhau Trên hình (Hình 2.1) với chiều quay của trống phanh theo chiều mũi tên thì má phanh bên trái làm việc thuận lợi hơn vị có hiện tợng tự xiết, vì vậy má phanh bên trái cần ít

lực ép hơn Nghĩa là đờng kính pistong ở bên má phanh trái nhỏ hơn đờng kính

pistong ở bên má phanh bên phải.Với đặc điểm nh vậy thì khi phanh có một má xiết

và một má nhả, má nhả khi làm việc có xu hớng là đi ra xa trống phanh còn má xiết thì sẽ có xu hớng vào trống phanh do vậy mà khi làm việc lực ma sát của má xiết và trống phanh lớn hơn của má nhả và trống phanh

a giới thiệu về dẫn động phanh.

+ Dẫn động phanh chính ôtô huyndai 11 tấn thuộc kiểu dẫn động kết hợp khí nén thuỷ lực Dẫn động phanh chính của ôtô huyndai 11 tấn đợc phân làm hai dòng độc lập Một dòng dẫn động tới hai bánh xe cầu trớc, một dòng dẫn

động tới hai bánh xe cầu sau Mục đích của việc phân dòng nh vậy là để nếu một dòng bị h hỏng thì dòng kia vẫn hoạt động để tạo ra lực phanh tối thiểu, nhằm tăng độ tin cậy của hệ thống

+ Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén thuỷ lực: Là hệ thống phanh kết hợp khí nén và thuỷ lực

Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống phanh dẫn động thuỷ khí.–

Nguyên lý làm việc: Máy nén khí(2) đợc dẫn động bởi động cơ của ô tô thông qua các dây đai và nạp khí vào bình chứa khí nén(3)

Khi ngời điều khiển tác dụng lên bàn đạp phanh(4), van phân phối khí nén(5)

sẽ mở ra, khí nén từ bình chứa qua van phân phối đến các xilanh lực đẩy pistong của các xilanh lực ép vào pistong của xilanh chính(10-12), áp suất dầu trong xilanh chính

và trong hệ thống tăng lên, sinh ra lực tác động lên các piston của các xilanh 13), do đó sẽ làm cho các guốc phanh cùng má phanh(8-15) ép sát vào trống

con(6-phanh(7-14) để thực hiện quá trình phanh

Hệ thống phanh thuỷ – khí đợc trang bị cho các xe tải cỡ trung và lớn, nó phối hợp cả hai u điểm của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực và khí nén Nhờ vậy mà hệ thống phanh thuỷ – khí có lực tác dụng nên bàn đạp nhỏ, độ nhạy cao và

có thể sử dụng cho nhiều loại xe chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh

*Nguyên lý làm việc:

Động cơ làm việc thì máy nén khí làm việc và nén khí đến một áp suất nhất

định và đợc kiểm tra bằng đồng hồ áp suất rồi đợc đa tới các bình chứa khí nén

Khi thực hiện quá trình phanh thì ta đạp bàn đạp phanh làm cho van phân phối

mở và khí nén từ bình chứa đến mở van ở các bầu phanh chính của các cầu để cho dòng khí từ bình chứa tới ép pitôn màng trong bầu phanh chính đẩy pitôn dầu trong bầu phanh chính và đ dầu tới các xy lanh bánh xe và thực hiện quá trình phanh

Khi không phanh thì nhờ các lực lò xo hồi vị kéo các guốc phanh lại và dầu hồi

về bình dầu lúc này khí nén không hồi về bình chứa mà thông với khí quyển và áp suất trong buồng phanh giảm, lò xo hồi vị trong bầu phanh đẩy pitôn màng dịch chuyển về vị trí ban đầu và dừng quá trình phanh

* Máy nén khí.

Máy nén khí là để tạo 1 lợng khí nén dự trữ cố định ở các ôtô dùng hệ thống phanh hơi và phanh liên hợp

* Nguyên lý làm việc

Máy nén khí đợc dẫn động bằng truyền động đai từ trục khuỷu động cơ Dới tác dụng của độ chân không sinh ra trong xy lanh của máy nén khí, không khí đợc hút vào máy nén khí và khi vào trong không khí đợc nénlại và có áp suất cao sau đó đợc

đa tới bình chứa khí nén qua các ống dẫn động.

Hình 2.2: Sơ đồ máy nén khí

* Bộ điều chỉnh áp suất.

Hình 2.3: Bộ điều chỉnh áp suất

Bộ điều chỉnh áp suất đặt trên khối xylanh của máy nén khí, nó có tác dụng giữ nguyên áp suất khí nén trong một giới hạn nhất định là trong khoảng (0,6 - 0,77Mpa)

áp suất này bảo đảm cho luồng khí nén từ các bình chứa vào các bầu phanh với tốc

độ giới hạn không đổi và với lu lợng trong một giây lớn nhất do vậy bảo đảm đợc thời gian chậm tác dụng của dẫn động phanh là ngắn nhất

* Van an toàn.

Van an toàn dùng để phòng ngừa cho hệ thống khí nén không bị tăng áp suất quá lớn trong trờng hợp tự động điều chỉnh áp suất bị h hỏng Van đợc bố trí ở bình chứa khí nén gần máy nén khí và đợc điều chỉnh áp suất bị h hỏng Van bố trí gần nén khí và đợc điều chỉnh nhờ áp suất quá lớn mở van khoảng 0,9 - 0,95Mpa Van đ-

ợc điều chỉnh nhờ áp suất khí và đợc hãm lại nhờ lò xo

Hình 2.4: Van an toàn1: Đế van 2: Thân van 3: Bi 4: Lò xo van 5: Đai ốc hãm 6: Ty điều chỉnh

2.2./ hệ thống phanh dừng.

a- Giới thiệu về cơ cấu phanh dừng.

* Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống phanh tay ô tô hyundai.

Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh tay

1 Tay phanh; 8, 15, 16 Các lò xo hồi vị;

Khi ngời lái tác động vào tay phanh (cần điều khiển phanh tay) nhờ truyền

động bằng cơ khí sẽ kéo dây cáp làm các đòn ABO và đòn CB trong cơ cấu phanh dịch chuyển ép các guốc phanh vào trống phanh thực hiện quá trình phanh

Khi kéo tay phanh ở một vị trí nhất định nào đó, cóc hãm ăn khớp với răng

ca trên tay phanh, giữ nguyên vị trí tay phanh Khi nhả phanh ngời lái phải xoay tay phanh vào vị trí răng ca của tay phanh không ăn khớp với cóc hãm để nhả phanh

b- Giới thiệu về dẫn động phanh dừng.

* Cấu tạo:

Sơ đồ cấu tạo dẫn động phanh tay đợc trình bày trên hình 2.2 Tay phanh (1) chạy trong ống trợt (3), đầu cuối tay phanh nối cứng với dây cáp (5), dây cáp (5) chạy trên con lăn (4), đầu còn lại của dây cáp (5) đợc nối với đòn quay (7) bằng khớp bản lề Một đầu của dây cáp số (10) nối với đòn quay (7) bằng khớp bản lề, đầu còn lại mắc vào đòn điều khiển cơ cấu phanh tay bánh xe bên trái, dây cáp số (10) chạy trong vỏ dây cáp (9) Vỏ dây cáp (9) một đầu đ ợc bắt chặt với khung xe, đầu còn lại bắt chặt với đòn quay (11) Dây cáp số 12, 13 một đầu

đợc nối với đòn quay 11 bằng khớp bản lề, đầu còn lại móc vào đòn điều khiển cơ cấu phanh tay bánh xe bên phải

b, Nguyên lý làm việc:

Khi kéo tay phanh theo chiều mũi tên, dây cáp số (5) chạy trên con lăn và chuyển động theo chiều mũi tên, đòn quay (7) quay theo chiều mũi tên, kéo dây cáp số 10 chạy trong vỏ (9), kéo đòn điều khiển cơ cấu phanh tay bánh xe bên trái làm ép các guốc phanh vào trống phanh đồng thời khi dây cáp số 10 chuyển

động trong vỏ (9) vì một đầu của vỏ dây cáp (9) bắt cố định với khung xe, đầu còn lại bắt chặt với đòn quay (11) Khi dây cáp số 10 chuyển động trong vỏ (9) theo chiều mũi tên thì vỏ 9 sẽ chuyển động ngợc chiều với chiều chuyển động

của dây cáp số 10, kéo theo đòn quay số 11 quay theo chiều mũi tên, đòn quay (11) quay và kéo dây cáp số 12 chạy theo chiều mũi tên, kéo đòn điều khiển cơ cấu phanh tay bánh xe bên phải ép các guốc phanh vào trống phanh Thực hiện quá trình phanh.

Khi nhả tay phanh, các lò xo hồi vị của cơ cấu phanh kéo các dây cáp chuyển động theo chiều ngợc lại mũi tên, các chi tiết trở về vị trí ban đầu khi không phanh

3.1 xác định momen phanh yêu cầu :

- Phanh tay loại Tang trống, tác dụng phía sau hộp số

3.1.2 Xác định mô men phanh yêu cầu.

Trờng hợp ô tô đầy tải:

Khi phanh, bỏ qua lực cản gió Pw và lực cản lăn Pf1, Pf2 vì khi phanh vận tốcgiảm dần rất nhanh, nếu nh phanh đến vận tốc V = 0 thì lực Pf1+ Pf2 rất nhỏ so vớiPP1+PP2

Phơng trình cân bằng mômen:

Với P J G g a

P

j = (3.1) =  + g 

h J b L

h J a L

Từ đó ta có lực phanh cực đại tác dụng lên bánh xe ở cầu trớc và sau là :

- Lực phanh sinh ra ở cầu trớc:

L G

P ϕ ϕ [N] (3.6)

⇒ = 4 ì 8 27(3,215− .1,491)

217000

p P

= 21326,07.ϕ - 9890,25.ϕ 2 [N]

Vậy mômen cần sinh ra ở các cơ cấu phanh

+ Mô men phanh cần sinh ra ở 1 cơ cấu phanh trớc:

Mp1 = Pp1.rbx (3.8)Trong đó : rbx= 0.525 [m] : bán kính làm việc của bánh xe

Chọn ϕ= 0,7

⇒ Mp1 = (12594,91ϕ+ 19561,45ϕ 2 ).0,525

= 6612,32.0,7 +10269,76.0,72 (3.9) = 9660.806 [Nm]

+ Mô men cần sinh ra ở cơ 1 cấu phanh sau:

s : khoảng cách từ chốt lệch tâm đến tâm trục bánh xe; s = 160 (mm)

dk : đờng kính vòng tròn cơ sở của cam; dk = 38 (mm)

lk: chiều dài đòn dẫn động; lk = 140 (mm)

Các kích thớc : h’ = 140(mm); h” = 160 (mm),

h = h’ + h” = 140+160 = 300 (mm)

D1 = 185 (mm):đờng kính làm việc của màng bầu phanh trớc

- Cơ cấu phanh sau:

dt : đờng kính trống phanh; dt= 414 (mm)

b : bề rộng má phanh; b = 175 (mm)

β : góc ôm má phanh; β = 1160

α0,α1 : góc đặt tấm ma sát; α0 = 290 ; α1 = 1450

s : khoảng cách từ chốt lệch tâm đến tâm trục bánh xe; s = 160 (mm)

dk : đờng kính vòng tròn cơ sở của cam; dk = 38 (mm)

lk: chiều dài đòn dẫn động cam phanh sau; lk = 140 (mm)

dN dFT

P Y

Hiện nay để xác định mô men phanh Mp ta có ba phơng pháp là: đồ thị, giải tích

và đồ - giải Phơng pháp giải tích phổ biến và u việc hơn cả vì nó đơn giản, có độ chính xác cao và thuận tiện khi cần phân tích ảnh hởng của các thông số Bởi vậy ở

đây ở đây chúng ta sử dụng phơng pháp này

Xét cân bằng guốc phanh với các giả thuyết sau:

- Ap suất phân bố điều theo chiều rộng má phanh

- Quy luật phân bố áp suất theo chiều dài má phanh không phụ thuộc vào giá trị lực ép tác dụng lên guốc và có dạng tổng quát :

q = qmax.ψ( α )

Trong đó :

qmax - Ap suất lớn nhất trên má phanh

ψ( α ) - Hàm phân bố áp suất

- Hệ số ma sát à giữa trống và má phanh không phụ thuộc vào chế độ phanh

Đối với cơ cấu phanh đang khảo sát và tính toán, guốc phanh chỉ có một bậc tự do nên xét trờng hợp áp suất trên má phanh phân bố theo quy luật đờng sin:

2 2 1 1

1 1

B A

h P B A

h P

à

à à

s

)

cos (cos

4

) (

2 ) 2 sin(

) 2 sin(

1 0

0 1 1

0

α α

α α α

α

−

− +

−

(3.12)

B= (cos cos )

2

1 − α0 − α1

t r

s

(3.13)

P1: Lực do guốc tự siết sinh ra

P2: Lực do guốc tự tách sinh ra

à: Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh

Vì cơ cấuphanh yêu cầu có độ cứng vững cao, là loại phanh guốc một bậctự do nên :ψ(α) = sinα và áp suất qmax tác dụng ở điểm có α =900 (hình 5.4).

α1 β

C

α0

O X

145 cos 29

(cos 4

) 180

1416 , 3 ).(

29 145 ( 2 ) 145 2 sin(

) 29 2 sin(

0 0

0 0 0

0

=

−

− +

−

207 2

h p B A

h p

.

.

(

k d

d p p l

p = + (3.15)

Tõ (3.11), nÕu xem h1 ≈ h2 th×:

Lùc do guèc tù siÕt sinh ra:

P1 = ( 1 )

A

B d

l P k

k

d − à [N] (3.16) Lực do guốc tự tách sinh ra:

P2 = ( 1 )

A

B d

l P k

k

d + à [N] (3.17)Lực tác dụng lên đòn của cam ép cơ cấu phanh trớc đợc xác định theo công thức:

2 1

D

π [mm2] : diện tích làm việc của màng bầu phanh trớc

D1 = 185 (mm):đờng kính làm việc của màng bầu phanh trớc

Thay các giá trị trên vào (5.28) ta có:

4

10 185 14 , 3 10 6 , 0

6 2 6

l P k

k

d − à với: lk - chiều dài đòn dẫn động; lk = 140 (mm)

dk - đờng kính vòng tròn cơ sở của cam quay; dk = 38(mm)

à - hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh

à = 0,32 # 0,38, chọn à = 0,35

A, B: hệ số kết cấu

⇒ P1 = ) 48605 , 54

665 , 0

345 , 0 35 , 0 1 ( 38

l P k

k

665 , 0

345 , 0 35 , 0 1 ( 38

140

Víi c¬ cÊu Ðp b»ng cam ta cã m« men do 2 guèc sinh ra b»ng nhau; A1= A2 = A

vµ B1=B2 = B, ta cã m« men mµ c¬ cÊu phanh sinh ra :

MP ∑ =A P hµµB+ A P+hµµB

−

2 2 1

1

(víi h1 = h2 = h = 300 (mm))

345 , 0 35 , 0 665 , 0

35 , 0 10 300 26 , 70173 345

, 0 35 , 0 665 , 0

35 , 0 10 300 54 ,

=

× +

×

× +

π

⇒ 10 14424 , 38

4

175 14 , 3 10 6 ,

l P k

k

d − à

665 , 0

345 , 0 35 , 0 1 ( 38

140 38 , 14424

l P k

k

665 , 0

345 , 0 35 , 0 1 ( 38

145 38 ,

345 , 0 35 , 0 665 , 0

35 , 0 10 300 62792 345

, 0 35 , 0 665 , 0

35 , 0 10 300 9 ,

=

ì +

ì

ì +

3.3 TíNH TOáN KIểM TRA CƠ CấU PHANH.

3.3.1 Kiểm tra điều kiện tự siết

Hiện tợng tự siết là hiện tợng má phanh tự siết vào trống phanh chỉ bằng lực ma sát mà không cần tác dụng của lực dẫn động

Thay các số liệu trên vào (5.30) ta đợc:

Va - Vận tốc của ôtô khi bắt đầu phanh

Với điều kiện thực tế, ta chọn Va= 50 (km/h) để tính toán

89 , 13 81 , 9 21700 2

1 Khi xe cha nổ máy:

Khi xe ô tô không chuyển động và cha nổ máy thì ta cần kiểm tra hệ thống an toàn, ta cần kiểm tra xem các ống nối và các đờng ống có kín khít hay không và khi

mà các khớp nối bằng ống nối bị dò rỉ thì sẽ gây cho áp suất trong hệ thống bị giảm

và kéo theo hiệu quả phanh bị giảm sút gây nguy hiểm cho ngời và xe

Khi kiểm tra ta quan sát các đờng ống trong phần dẫn động bằng thuỷ lực, kiểm tra các phớt làm kín

2 Khi xe nổ máy:

Trớc hết ta cần kiểm tra áp suất khí và dầu trong hệ thốn bằng cách quan sát

đồng hồ áp suất trên buồng lái (cáplô), trên đồng hồ chỉ áp suất khí nén cho phép xe chạy vào khoảng 5,2-5,4 KG/m2 trở lên Đồng thời khi muốn cho xe chạy cần đạp thử phanh xem độ làm việc của bàn đạp phanh và thử xem lực phanh trên bàn đạp bằng cảm giác nếu mà bàn đạp phanh không có cảm giác thì chứng tỏ dẫn động bị trục trặc và khi mà hành trình tự do của bàn đạp phanh lớn thì cần chỉnh lại hành

trình tự do nếu để hành trình tự do lớn quá 180mm thì làm giảm quá trình tác dụng phanh do đó gây nguy hiểm cho ngời và xe đồng thời khi mà cảm giác hành trình tự

do nhỏ hơn 120mm thì làm cho hệ thống phanh làm việc bị đột ngột và xe bị giật Khi kiểm tra phanh chính cần kiểm tra phanh tay hơn nữa trong quá trình thử phanh không đợc cho xe chạy quá tốc độ 10-15km/h

3 Khi xe đang chạy trên đờng:

Khi xe đang hoạt động trên đờng thì ngời lái cần thờng xuyên chú ý đến đồng

hồ báo áp suất hơi trong hệ thống Khi quan sát thấy có hiện tợng sụt áp suất trong hệ thống phanh cần dừng xe lại để kiểm tra và sử lý kịp thời, khi hoạt động nếu phanh xe cảm giác khó ăn hơn và má phanh bị dính dầu, nớc thì cần dà phanh để đảm bảo khả năng tin cậy khi phanh

4 Chú ý khi sử dụng hệ thống phanh:

Trong khi sử dụng hệ thống phanh cũng nh hệ thống nào trên xe ô tô thì không nên đột ngột tác dụng lực vào hệ thống Hệ thống phanh cũng nh vậy không nên tác dụng đột ngột lên phanh chân hay phanh tay làm cho xe bị giật và làm cho bị lết bánh

xe dẫn đến mòn lốp không đều và hiệu quả phanh không cao

Do đặc điểm hệ thống phanh là dẫn động bằng khí nén và dòng khì có áp suất cao là do máy nén khí cung cấp do vậy mà khi xuống dốc hay trong tròng hợp nào đó không đợc phép tắt máy vì nh vậy thì sẽ làm cho máy nén khí không làm việc đồng thời làm cho toàn bộ hệ thống dẫn động khí nén ngừng làm việc gây tụt áp suất khí nén trong bình khí nén gây hậu quả khôn lờng Khi xe bị hỏng cần kéo xe bằng cáp cứng và lúc đó hệ thống phanh không làm việc đợc

Trong quá trình sử dụng, để dảm bảo an toàn cho ngời và phơng tiện, nâng cao hiệu quả sử dụng của các cụm chi tiết, tổng thành cần chú ý những vấn đề sau:

Tạo thói quen kiểm tra hệ thống phanh hàng ngày trớc khi nên xe bằng cách:

đạp ban đạp phanh vài lần để kiểm tra áp suất dầu Kéo phanh tay nên xuống vài lần

và nhả ở nhiều vị trí khác nhau Nếu thấy có gì bất thờng phải đa xe di kiểm tra lại ngay