Đề tài PHANH TRỢ lực BẰNG CHÂN KHÔNG

Cơ cấu phanh này dùng hai xilanh làm việc tác dụng lực dẫn động lên dầu trên và đầu dưới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh dịch chuyển theo chiềungang và ép má phanh sát vào trống

LỜI NÓI ĐẦU

Đề tài nhằm tạo ra nguồn tài liệu bằng tiếng Việt dễ đọc, dễ hiểu phục vụ chocông tác giảng dạy của giáo viên và công tác nghiên cứu, học tập của sinh viên trongcác trường kỹ thuật để từ đó tạo ra một đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên có kiến thức sâurộng về những hệ thống trên ô tô, mà cụ thể là hệ thống phanh trên dòng xe Hybrid

Được sự hướng dẫn tận tình và xuyên suốt của thầy Nguyễn Hữu Mạnh cùngvới sự nổ lực của bản thân em đã hoàn thành được đề tài của mình Tuy nhiên, dokiến thức, kinh nghiệm, thời gian và điều kiện có hạn, nên đề tài của em còn rấtnhiều sai xót và còn nhiều vấn đề chưa giải quyết triệt để Vì vậy, em rất mong nhậnđược sự chỉ bảo của các thầy trong khoa để đề tài của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2014 Sinh viên thực hiện

Sinh viên thực hiện

CAO QUỐC HUY

Bộ Giáo Dục & Đào Tạo Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Trường CĐ Kỹ Thuật Lý Tự Trọng Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Khoa Động lực

  

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

TP.HCM, Ngày … Tháng …… Năm 2011

Giáo viên hướng dẫn

A DẪN NHẬP

I.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Bước sang thế kỷ 21, sự tiến bộ về khoa học kỹ thuật của nhân loại đãbước lên một tầm cao mới Rất nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật, các phát minh,sáng chế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng dụng cao Là một quốc gia có nềnkinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có những cải cách mới dể thúc đẩy kinh

tế Việc tiếp nhận, áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới được nhànước quan tâm cải tạo, đẩy mạnh sự phát triển những ngành công nghiệp mới, vớimục đích đưa nước ta từ một nước nông nghiệp kém phát triển thành một nướccông nghiệp phát triển Trải qua rất ngiều năm phấn đấu và phát triển, hiện naynước ta đã là thành viên của khối kinh tế quốc tế WTO Với việc tiếp cận các quốcgia có nền kinh tế phát triển, chúng ta có thể giao lưu, học hỏi kinh nghiệm, tiếpthu và áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến để phát triển hơn nữa nền kinh tếtrong nước, bước những bước đi vững chắc trên con con đường quá độ lên CNXH

Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng đầu tưphát triển thì công nghiệp ô tô là một trong những ngành tiềm năng Do sự tiến bộ

về khoa học công nghệ nên quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá phát triển mộtcách ồ ạt, tỉ lệ ô nhiễm các nguồn nước và không khí do chất thải công nghiệp ngàycàng tăng Các nguồn tài nguyên thiên nhiên như than đá, dầu mỏ … bị khai thácbừa bãi nên ngày càng cạn kiệt Điều này đặt ra bài toán khó cho ngành động cơđốt trong nói chung và ô tô nói riêng, đó là phải đảm bảo chất lượng khí thải và tiếtkiệm nhiên liệu Các hãng sản xuất ô tô như FORD, TOYOTA, MERCEDES … đã

có rất nhiều cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng công nghệ cũng như chất lượng phục vụ

của xe, nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng, tiết kiệm nhiên liệu và giảmnguy cơ ô nhiễm môi trường.

Ngành công nghiệp ôtô trên thế giới đang đứng trước một câu hỏi lớn: Làmthế nào để sản xuất được loại xe ôtô không làm ô nhiễm môi trường và tiết kiệmnăng lượng? Ôtô Hydro, ôtô điện, ôtô pin mặt trời đều không dễ thực hiện.Nhưng giờ đây ôtô Hybrid - dòng ôtô dùng nguồn năng lượng tổ hợp - đã trả lờicâu hỏi hóc búa trên Ôtô HYBRID giảm hẳn lượng khí thải độc hại và giảm tớimột nửa lượng tiêu thụ nhiên liệu…

Hybrid nghĩa là lai, ôtô hybrid (Hybrid Electric Vehicle-HEVs) là dòng ôtô sửdụng động cơ tổ hợp.Theo Bách Khoa Toàn Thư mở Wikipedia thì HybridVehicle, tạm dịch là Phương Tiện Giao Thông Ghép, là một phương tiện giaothông mà được động lực bằng hai nguồn năng lượng trở lên Ví dụ như sự kết hợpgiữa:

• Hệ thống Chứa Năng Lượng Nạp Lại Được (Rechargeable Energy StorageSystem hay RESS, hoặc cụ thể hơn là Pin nạp lại được) và Nguồn Năng LượngNhiên Liệu (Xăng, dầu diesel v.v )

• Xe đạp bằng sức người với sự trợ giúp của động cơ điện ví dụ như xe đạpđiện chẳng hạng

• Tàu buồm kết hợp với mô-tơ điện

Động cơ hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong thông thường với mộtđộng cơ điện dùng năng lượng ắc quy Bộ điều khiển điện tử sẽ quyết định khi nàothì dùng động cơ điện, khi nào thì dùng động cơ đốt trong, khi nào dùng vận hànhđồng bộ và khi nào nạp điện vào ắc quy để sử dụng về sau

Trong thực tế hiện nay, thuật ngữ này (Hybrid Vehicle) thường dùng để nóiđến Phương Tiện Giao Thông Ghép kết hợp năng lượng từ điện và xăng(Petroleum Electric Hybrid Vehicle) hay viết tắt trong tiếng anh là PEHV, và cũng

có thể được viết tắt là HEV (Hybrid Electric Vehicle) Theo ngôn ngữ phổ thông

tiếng Việt thường dùng ta có thể gọi là “Xe điện xăng”, hay tiếng Anh là HybridCar

Để tạo ra một đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên lành nghề, nắm bắt được cáctiến bộ khoa học kỹ thuật hiện đại ngày nay đòi hỏi các trường kỹ thuật, các trungtâm đào tạo nghề phải có nguồn tài liệu phong phú Tuy nhiên đa số các nguồn tàiliệu đào tạo hiện nay điều bằng tiếng Anh, điều này đã gây ra không ít khó khăncho quá trình giảng dạy của thầy cô và quá trình tìm hiểu nghiên cứu của các bạn

sinh viên Do đó người nghiên cứu đã chọn đề tài: “Hệ thống phanh dầu trợ lưc bằng áp thấp trên các dòng xe Hybid” nhằm cung cấp thêm nguồn tài liệu bằng

tiếng Việt để tiện cho việc giảng dạy và học tập trong các trường kỹ thuật, cáctrung tâm đào tạo nghề

II MỤC TIÊU NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

• Nghiên cứu về hệ thống phanh điều khiển bằng thủy lực

• Ngiên cứu về hệ thống phanh có sử dụng hãm điện động(phanh táisinh)

III Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài nghiên cứu giúp sinh viên năm cuối khi sắp tốt nghiệp có thể củng cốkiến, tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như những kiến thứcngoài thực tế, xã hội.

Tạo nguồn tài liệu bằng tiếng Việt nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy củagiáo viên và công tác nghiên cứu của sinh viên

Những kết quả thu thập được sau khi hoàn thành đề tài này sẽ giúp cho em cóthể hiểu sâu hơn về hệ thống phanh trên các dòng xe hybrid, biết được kết cấu,điều kiện làm việc và một số hư hỏng cũng như phương pháp kiểm tra chẩn đoáncác hư hỏng thường gặp đó

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Để đề tài được hoàn thành, người nghiên cứu đã kết hợp nhiều phương phápnghiên cứu, đặc biệt là phương pháp tham khảo tài liệu, từ đó có cơ sở và tìm ranhững ý tưởng mới để hình thành đề cương cho đề tài Trong quá trình thực hiệnchuơng trình, chúng tôi còn kết hợp cả phương pháp quan sát , thực nghiệm vàtham khảo ý kiến của các thầy và bạn bè để hoàn thành tốt đề tài này

B.NỘI DUNG

Chương 1 Giới thiệu chung về hệ thống phanh dầu trợ lực bằng áp thấp

1.1 CÔNG DỤNG PHÂN LOẠI YÊU CẦU

1.1.1 Công dụng.

Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển dộng của Ôtô hoặc làm giảmbớt tốc độ của ôtô khi đang chuyển động, ngoài ra còn để giữ cho ôtô dừng đượctrên đường có độ dốc nhất định, chất lượng của hệ thống phanh có ảnh hưởng tấtlớn tới tốc độ chuyển động trung bình của ôtô Hệ thống hãm ôtô sẽ đảm bảo cho

sự chuyển động an toàn của ôtô tránh được những tai nạn sảy ra trên đường

1.1.2 Phân loại.

- phân loại theo tính chất điều khiển chia ra: Phanh chân và phanh tay

- Phân theo vị trí đặt cơ cấu phanh ma chia ra: Phanh ở bánh xe và phanh ở trụctruyền động (sau hộp số)

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

- Phân theo phương thức dẫn động có: dẫn động phanh bằng cơ khí, chất lỏng,khí nén, hoặc liên hợp

1.1.3 Yêu cầu.

Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của ôtô đảm nhận chức năng "antoàn chủ động" vì vậy hệ thống phanh phải thoả mãn các yêu cầu sau đây

+ Có hiệu quả phanh cao ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp đó là

- Quãng đường phanh ngắn

- Thời gian phanh ít nhất

- Gia tốc chậm dần ổn định trong quá trình phanh

+ Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe ôtô khi phanh

+ Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái

+ Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm

+ Đảm bảo việc phân bố Mômen phanh trên các bánh xe phải tuân theo nguyên tắc

sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ

+ Cơ cấu phanh không có hiện tượng tự xiết

+ Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt

+ Có hệ số ma sát cao và ổn định

+ Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra

ở cơ cấu phanh

+ Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao

+ Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng

1.2 KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH.

Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh phụ trong đó phanh chínhthường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh phụ thường làphanh tay, phanh tay thường được bố trí ở ngay sau trục thứ cấp của hộp số hoặc

bố trí ở các bánh xe

Việc dùng cả hai phanh chính và phụ là bảo đảm cho độ an toàn ôtô khi chuyểnđộng và khi dừng hẳn, hệ thống phanh có 2 phần cơ bản đó là cơ cấu phanh và dẫnđộng phanh

1.2.1 Cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo ra Mômen phanh cần thiết và nâng cao tính ổnđịnh trong quá trình sử dụng cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp làm giảm gia tốcgóc của bánh xe ôtô

Ngày nay, cơ cấu phanh loại tang trống với các gốc phanh bố trí bên trong được

sử dụng rộng rãi Ngoài những yêu cầu chung, cơ cấu phanh còn phải đảm bảo yêucầu sau, như Mômen phanh phải lớn, luôn luôn ổn định khi điều kiện bên ngoài vàchế độ phanh thay đổi (như tốc độ xe, số lần phanh, nhiệt độ môi trường)

1.2.1.1 Cơ cấu phanh guốc.

động bằng nhau.

1: Cam lệch tâm 2: Chốt có vòng đệm lệch tâmHình 1.1 : Cơ cấu phanh bánh trước xe hybridVới các bố trí như vậy khi các lực dẫn động bằng nhau, các tham số của guốcphanh giống nhau thì Momen ma sát ở trên guốc phanh trước lớn hơn của guốcphanh sau Sở dĩ như vậy là vì Mômen ma sát ở trên guốc phanh trước có xu hướngcường hoá cho lực dẫn động, còn ở phía phanh sau có xu hướng chống lại lực dẫn độngkhi 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 phanhkhi xe chuyển động tiến hay lùi, nên cường độ hao mòn của tấm ma sát trước lớnhơn tấm ma sát sau rất nhiều Để cân bằng sự hao mòn của hai tấm ma sát, khi sửachữa 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 này ở (hình 1.1) khe hở giữa các guốc phanh vàtrống phanh được điều chỉnh bằng cam lệch tâm còn định tâm guốc phanh bằngchốt có vòng đệm lệch tâm ở điểm cố định.

dịch chuyển gốc như nhau.

1: Cam quay 4: Trống phanh 2: Lò xo 5: Chốt lệch tâm

6: Bầu phanh

Hình 1.2: Kết cấu phanh xe

Cơ cấu phanh này 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 cụthể loại cơ cấu này thể hiện ở (hình 1.2) do profin của cam ép đối xứng nên cácguốc phanh có dị 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.

nhau.

Cơ cấu phanh này thuộc loại cân bằng, cường độ hao mòn của các tấm ma sát giống nhau vì thế 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

Hình 1.3: Kết cấu phanh xe 1: Xy lanh 3: Cam lệch tâm 2: ốc xả khí 4: ốc xả khí

5: Chốt cố định

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

 Cơ cấu phanh loại bơi.

Cơ cấu phanh này dùng hai xilanh làm việc tác dụng lực dẫn động lên dầu trên

và đầu dưới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh dịch chuyển theo chiềungang và ép má phanh sát vào trống phanh Nhờ sự ma sát nên các guốc phanh bịcuốn theo chiều của trống phanh mỗi guốc phanh sẽ tác dụng lên piston một lực vàđẩy ống xi lanh làm việc tỳ sát vào điểm cố định, với phương án kết cấu này hiệuquả phanh khi tiến và khi lùi bằng nhau (Sơ đồ cơ cấu phanh này ở hình 1.4)

1: Xi lanh phanh 2: Lò xoHình 1.4: Sơ đồ và kết cấu phanh bơi

1: Lò xo 3: Lò xo

2: Xi lanh 4: ốc điều chỉnh

Hình 1.5: Cơ cấu phanh xe 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 kỳ 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 sẽlớn hơn guốc phanh trước rất nhiều, khi xe lùi Mômen phanh Mp sẽ giảm đi nhiều

Do guốc phanh sau mòn nhiều hơn guốc phanh trước nên tấm ma sát gốc phanhsau dài hơn tấm ma sát guốc phanh trước

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

1.2.1.2 Cơ cấu phanh loại đĩa.

Hình 1.6: Cơ cấu phanh đĩa bánh trước Xe

Phanh đĩa ngày càng được sử dụng nhiều trên ôtô, có hai loại phanh đĩa: Loạiđĩa quay và loại vỏ quay, phanh đĩa có nhiều ưu điểm so với phanh guốc áp suấttrên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều, má phanh ít mòn và mònđều hơn nên ít phải điều chỉnh, điều kiện làm mát tốt hơn, mômen phanh khi tiếncũng như khi lùi đều như nhau, lực chiều trục tác dụng lên đĩa là cân bằng có khảnăng làm việc với khe hở bé nên giảm được thời gian tác dụng 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

1.2.1.3 Phanh dừng (phanh tay).

6: Trục quả đào 12: Tay kéo phanh

Hinh 1.7: Phanh tay kiểu tang trốngPhanh dừng hay còn gọi là phanh tay có thể lắp trên các cơ cấu phanh hay lắpngay sau hộp số, dẫn động chủ yếu bằng cơ khí Hình 1.7 là hình vẽ của cơ cấuphanh dừng kiểu tang trống được lắp ngay sau trục thứ cấp của hộp số phanh dừngtác động lên guốc phanh bánh sau cơ cấu dẫn động bằng cơ hí và điều khiển bằngtay, cũng có loại dẫn động bằng khí nén và lò xo

1.2.1.4 Phanh dẫn động thuỷ lực.

Dẫn động phanh thuỷ lực được áp dụng rộng rãi trên hệ thống phanh chính củacác loại ô tô du lịch, trên ô tô vận tải nhỏ và trung bình

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

cơ cấu phanh làm cho các guốc phanh bung ra nhằm thực hiện quá trình phanh, ởphanh dầu chất lỏng được sử dụng để truyền dẫn lực tác dụng nêu trên Đặc điểmquan trọng của dẫn động phanh dầu là các bánh xe được phanh cùng một lúc vì ápsuất trong đường ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép sát vào các trốngphanh Dẫn động phanh dầu có các ưu điểm sau

- Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các guốc phanh theođúng yêu cầu thiết kế

- Có hiệu suất cao

- Độ nhậy tốt

- Kết cấu đơn giản

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

* Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 1 dòng

Hinh 1.9: Sơ đồ dẫn đông phanh thuỷ lực một dòng Nguyên lý làm việc:

Khi phanh người lái tác dụng vào bàn đạp 1 một lực sẽ đảy piston của xi lanhchính 2, do đó đều được ép và áp suất dầu tăng lên trong xi lanh và các đường ốngdẫn dầu 3 chất lỏng với áp xuất lớn ở các xi lanh bánh xe sẽ thắng lực của lò xo vàtiến hành ép guốc vào trống phanh

Khi không phanh nữa người lái không tác dụng vào bàn đạp các lò xo hồi vị củabàn đạp, của viston làm cho piston trở về vị trí cũ, lò xo hồi vị kéo guốc phanh vào

vị trí cũ

* Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng:

3

5

4 2

6

II

I

I: Đường ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe trước

II: Đường ống dẫn dầu phanh đến các bánh xe sau

1: Bàn đạp 4,6: Van

2: Tổng phanh 5: Cơ cấu xy lanh bánh xe

3: Bộ phận chia dòng

Hình 1.10: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng

a) Sơ đồ nguyên lý b) Cấu tạo cua xy lanh

Hình 1.11: Xy lanh chinh hai piston

Cấu tạo: Cơ cấu gồm có piston chính 1 được nối với bàn đạp, và piston trunggian 2 được đặt tự do ở phía giữa của xilanh, piston 2 chia không gian xilanh thànhhai khoang riêng biệt để nối với các dòng dẫn động phanh, mỗi dòng được cungcấp dầu bởi 1 bầu chứa riêng.

Nguyên lý làm việc: Khi phanh người lái đạp vào bàn đạp làm cho piston chính

1 sẽ dịch chuyển về phía trái tạo nên áp suất cao ở khoang I, qua piston trung gian

2 tạo nên áp suất cao ở khoang II

Khi xẩy ra hư hỏng ở một dòng nào đó thì piston sẽ chuyển dịch một cách tự docho đến khi chạm vào piston trung gian hoặc chạm vào đáy của xilanh, sau đótrong buồng xilanh của dòng không hư hỏng sẽ tạo nên áp suất làm việc khi đó xevẫn được phanh nhưng hiệu quả không cao người lái sẽ cảm thấy hư hỏng của hệthống vì hành trình bàn đạp tăng lên

Bộ chia dòng: Dùng để phân tách hoạt động của hai dòng

a) Sơ đồ b) Cấu tạo

1: Piston 3: Đầu nối tới dòng trước 2:Đầu nối tới dòng sau 4: Từ xy lanh chính tới

Hình 1.12: Bộ chia

Khi phanh chất lỏng tư xilanh chính bị dồn đến khoang A gây lên lực tác dụnglên các piston 1 và trong dòng I và II áp suất làm việc tăng lên cho đến khi cânbằng với áp suất trong khoang, khi xẩy ra hư hỏng ở một dòng nào đó thì còn thứ IIvẫn làm việc bình thường song hiệu quả phanh của cả xe có giảm và người lái cũngnhận biết về phía hành trình bàn đạp tăng

- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực 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 cường hoá thì hệ thống phanh phải làm việc bình thường tuynhiên lực đạp có lớn hơn

- Đảm bảo nguyên tắc chép hình đạp ít thì hiệu quả phanh ít, đạp nhiều thì hiệuquả phanh tăng lên và dừng ở vị trí nào thì phanh ở vị trí đó

Trên hình 1.15: Giới thiệu kết cấu bộ cường hoá chân không - thuỷ lực dùng trên

xe Fa3 - 66 và FA3 - 53A

Hình 16 là sơ đồ nguyên lý của bộ cường hoá chân không thuỷ lực

Nguyên lý làm việc: Lợi dụng sự chênh lệc áp suất giữa họng hút của động cơ0.5KG/cm2 và áp suất khí trời 1 KG/cm2.

Hình 1.15Kết cấu bộ cường hoá chân không-thuỷ lực

dùng trên xe Gát 66, Gát 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 chuyển 14: Xy lanh thuỷ lực phụ

Hình 1.16: Sơ đồ nguyên lý làm việc 1: Bầu cường hoá 2: Màng ngăn

4: Ty đẩy cường hoá 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

Tạo ra lực cường hoá giảm nhẹ lực của bàn đạp

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 đườngống nạp, lò xo 5 đẩy màng cường hoá 2 về vị trí trái, ty đẩy 4 kéo piston lực 16 làmcho ty đẩy 17 tỳ vào thành xi lanh do vậy piston tiếp tục sang trái làm cho ty đẩyvan 15 mở ra

Khi phanh người lái đạp vào bàn đạp phanh 1 lực cần thiết qua hệ thống đòn,đẩy piston ở xi lanh chính đi áp suất phía sau piston tăng lên khoảng 5KG/cm2 quaống dẫn lên xi lanh của bộ cường hoá Áp suất này tác dụng lên pison 16 của bộcường hoá đẩy piston 16 sang phải khi đó ty đẩy 17 tách khỏi thành xi lanh làmcho van 15 đóng lại ngăn cách buồng trước và sau của piston 16, tiếp tục đạp thìđẩy tới xi lanh bánh xe, đồng thời áp suất dầu lớn đẩy piston điều khiển 23 đi làmcho van chân không 6 đóng lại Buồng C và D ngăn cách với nhau mà D lại thôngvới 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 mởkhông 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 suất0.5KG/cm2 do đó tạo được lực cường hoá 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 xi lanh bánh xeđẩy 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 củapiston 16 không đổi nhưng lúc này van không khí 8 van đang mở, dẫn đến khôngkhí tiếp tục vào buồng A và tiếp tục đẩy màng và ty 4 đẩy piston 16 tăng lên làmcho áp suất giảm đi Điều này làm cho piston điều khiển 23 đi xuống làm cho vankhông khí 8 đóng lại, không khí không vào buồng A nữa làm cho piston 16 dừnglại van chân không 6 vẫn đóng vẫn tồn tại một lực cường hoá

Khi người lái trực tiếp đạp bàn đạp, lực đạp tăng lên khi sự mất cân bằng lạidiễn ra, áp suất ở xi lanh cường hoá tăng lên lại tác dụng lên piston điều khiểnnâng màng 12 đi lên van không khí 6 lại mở ra và quá trình lại làm việc như khiphanh.

Khi nhả bàn đạp phanh lò xo ở bàn đạp kéo bàn đạp về vị trí cũ, lò xo ở xi lanhchính đẩy piston về vị trí cũ đầu hồi về xi lanh chính lò xo côn của bộ cường hoáđẩy 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 hco ty đẩy

17 tỳ vào đáy xy lanh, piston 16 chuyển động nữa thì mở van 15 lúc đó dầu hồi từ

xi lanh bánh xe qua lỗ van 15 về xy lanh chính

Chương 2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG

PHANH TRỢ LỰC CHÂN KHÔNG

2.1 XI LANH CHÍNH.

2.1.1 Khái quát và cấu tạo của xi lanh chính

 Khái quát chung :

Xi lanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác dụng của bàn đạp phanh thành ápsuất thủy lực Hiện nay thường sử dụng xi lanh chính kiểu hai buồng có hai pittông tạo ra áp suất thủy lực trong đường ống phanh của hai hệ thống Sau đó ápsuất thủy lực này tác dụng lên các càng phanh đĩa hoặc các xi lanh bánh xe của của

cơ cấu phanh tang trống

Hình 2.1 khái quát xi lanh chính

Bình chứa dùng để loại trừ sự thay đổi lượng dầu phanh do nhiệt độ thay đổi, bìnhchứa có một vách ngăn ở bên trong để chia bình thành phần phía trước và phía sau(xem hình 2.1) Thiết kế bình chứa có hai phần để đảm bảo rằng nếu một mạch có

sự cố dò rỉ dầu, thì vẫn còn mạch kia để dừng xe

 Cấu tạo của xi lanh chính:

Xi lanh phanh chính có lỗ thông và lỗ bù dầu riêng biệt, được chế tạo bằng phươngpháp đúc, vật liệu chế tạo là thép C45 Trên bình dầu có thể lắp cảm biến để báomức dầu trong bình tránh hiện tượng thiếu dầu gây mất an toàn cho hệ thốngphanh

Hình 2.2 Cấu tạo xi lanh chính

2.1.2 Nguyên lý làm việc của xi lanh chính

 Nguyên lý:

Khi ta đạp bàn đạp phanh, xilanh chính sẽ biến đổi lực đạp này thành áp suất thuỷlực Vận hành của bàn đạp dựa trên nguyên lý đòn bẩy, và biến đổi một lực nhỏcủa bàn đạp thành một lực lớn tác động vào xilanh chính Theo định luật Pascan,lực thuỷ lực phát sinh trong xilanh chính được truyền qua đường ống dẫn dầuphanh đến các xilanh phanh riêng biệt Nó tác động lên các má phanh để tạo ra lựcphanh

Theo định luật Pascan, áp suất bên ngoài tác động lên dầu chứa trong không giankín được truyền đi đồng đều về mọi phía áp dụng nguyên lý này vào mạch thuỷlực trong hệ thống phanh áp suất tạo ra trong xilanh chính được truyền đều đến tất

cả các xilanh phanh Lực phanh thay đổi tuỳ thuộc vào đường kính của các xilanh

Nếu một kiểu xe cần có lực phanh ở các bánh trước, thì người thiết kế sẽ qui địnhcác xilanh phanh trước lớn hơn.

Hình 2.4 Hoạt động của xy lanh chính

Khi chưa đạp bàn đạp phanh: Các cúppen của pít tông số 1 và số 2 được đặt giữacửa vào và cửa bù tạo làm thông nhau giữa xi lanh chính và bình chứa Pít tông số

2 được lò xo hồi số 2 đẩy sang bên phải, nhưng bu lông chặn không cho nó đi xanữa (xem hình 2.4 a)

Khi đạp bàn đạp phanh: Pít tông số 1 dịch chuyển sang bên trái và cúp pen của píttông này bịt kín cửa bù để chặn đường đi giữa xi lanh này và bình chứa Khi píttông bị đẩy thêm nó làm tăng áp suất thủy lực bên trong xi lanh chính Áp suất nàytác động vào các xi lanh phanh phía sau Vì áp suất này cũng đẩy pít tông số 2 nênpít tông số 2 cũng hoạt động giống hệt như pít tông số 1 và tác động vào các xilanh phanh của bánh trước (xem hình 2.4 b)

2.2 BỘ TRỢ LỰC CHÂN KHÔNG

2.2.1 Khái quát và cấu tạo của bộ trợ lực chân không

 Khái quát chung:

Bộ trợ lực chân không là một cơ cấu sử dụng độ chênh lệch giữa chân không củađộng cơ và áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh (tăng lực) tỉ lệ thuận với lực

ấn của bàn đạp để điều khiển các phanh Bộ trợ lực chân không sử dụng chânkhông được tạo ra trong đường ống nạp đối với động cơ xăng (nếu là động cơđiêzen thì dùng bơm chân không)

Hình 2.5 Bộ trợ lực chân không Đặc điểm của bộ trợ lực chân không là sử dụng ngay độ chân không ở họng hútcủa động cơ đưa độ chân không đó vào một khoang của bộ cường hoá còn khoangkia được thông với khí trời Khi tác dụng một lực cần thiết vào bàn đạp phanh nhờ

sự dẫn động dầu tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa phía trước và phía sau màng đẩycủa bộ cường hoá từ đó tạo ra lực đẩy thông qua đòn đẩy tác dụng lên piston của

bộ cường hóa để thực hiện quá trình phanh

 Cấu tạo bộ trợ lực chân không

Hình 2.6 Cấu tạo bộ trợ lực chân không

2.2.2 Nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không

 Trạng thái không đạp phanh

Van khí được nối với cần điều khiển van và bị kéo sang phải do lò xo hồi vankhí Van điều khiển bị đấy sang trái nhờ lò xo van điều khiển Nó làm cho van khítiếp xúc với van điều khiển Vì vậy khí bên ngoài sau khi qua lọc khí bị chặn lạikhông vào được buồng áp suất thay đổi Lúc này van chân không bị tách ra khỏivan điều khiển làm thông giữa buồng áp suất không đổi và buống áp suất thay đổi

Do thông nhau nên áp suất 2 buồng bằng nhau Kết quả là piston trợ lực bị đẩysang phải bởi lò xo màng

Hình 2.7 Trạng thái không đạp phanh

 Trạng thái đạp phanh

Khi đạp phanh cần điều khiển van đẩy van khí làm nó dịch chuyển sang trái Vanđiều khiển bị đẩy ép vào van khí bởi lò xo điều khiển nên nó cũng dịch chuyểnsang trái đến khi nó tiếp xúc với van chân không Vì vậy đường thông giữa

khoang áp suất thay đổi và khoang áp suất không đổi bị đóng kín lại.

Hình 2.8 Trạng thái đạp phanhKhi van khí tiếp tục dịch chuyển sang trái nó tách khỏi van điều khiển (vì van điềukhiển bị chặn lại đóng khít với van chân không) Vì vậy không khí từ ngoài qua lọckhí đi vào buồng áp suất thay đổi qua lỗ B Sự chênh lệch áp suất giữa buồng ápsuất thay đổi và buồng áp suất không đổi làm piston dịch chuyển sang trái Làmcho lực đẩy cần trợ lực đẩy sang trái và làm tăng lực đẩy của cần đẩy trợ lực vàopiston xi lanh chính

 Trạng thái giữ chân phanh

Nếu đạp phanh và dừng bàn đạp ở một vị trí nào đó thì cần điều khiển và van khí

sẽ dừng lại nhưng piston vẫn tiếp tục dịch chuyển sang trái do sự chênh áp Vanđiều khiển vẫn tiếp xúc với van chân không nhờ lò xo van điều khiển nhưng dichuyển cùng với piston Do van điều khiển tiếp dịch chuyển sang trái và tiếp xúc

với van khí nên không khí bị ngăn không cho đi vào buồng áp suất thay đổi Vì vậypiston không dịch chuyển nữa và luôn giữ lực phanh ở vị trí hiện tại, chính nhờ khảnăng này nên bộ trợ lực chân không vẫn đảm bảo được tính chép hình của cơ cấu.

Hình 2.9 Trạng thái giữ chân phanh

 Trợ lực tối đa:

Nếu đạp bàn đạp phanh xuống hết mức, van không khí sẽ dịch chuyển hoàn toàn

ra khỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi được nạp đầy không khí từ bênngoài, và độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi

là lớn nhất.Điều này tạo ra tác dụng lớn nhất lên piston Sau đó dù có thêm lực tácđộng lên bàn đạp phanh, tác dụng cường hoá lên piston vẫn giữ nguyên, và lực bổxung chỉ tác dụng lên cần đẩy

 Khi nhả phanh:

Khi nhả bàn đạp phanh, cần điều khiển van và van khí bị đẩy sang phải nhờ lò xohồi vị van khí và phản lực của xi lanh phanh chính, nó làm cho van khí tiếp xúc vớivan điều khiển, đóng đường thông khí giữa khí trời và buông áp suất thay đổi.Cùng lúc đó van khí cũng tác động vào van điều khiển làm nén lò xo van điềukhiển lại, vì vậy van điều khiển bị tách khỏi van chân không làm thông buồng áp