Nghiên cứu và khai thác hệ thống phanh xe toyoto camry 2007 (word+cad)

Với đề tài Nghiên cứu và khai thác hệ thống phanh xe toyoto camry 2007 em đã giải quyết những vấn đề chính là : PHẦN I. NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANHChương I. Tổng quan về hệ thống phanhChương II. Hệ thống phanh ABS Chương III. Hệ thống phanh trên xe Camry 2007PHẦN II. KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANHChương I. Quy trình bão dưỡng hệ thống phanhChương II. Quy trình sửa chữa hệ thống phanhPHẦN III. THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG (ABS)

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

PHẦN 1: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH 5

Chương 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH 5

1 CÔNG DỤNG,YÊU CẦU, PHÂN LOẠI 5

1.1 Công dụng 5

1.2 Yêu cầu 5

1.3 Phân loại 6

2 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC 10

2.1 Sơ đồ dẫn động không độc lập 10

2.2 Sơ đồ dẫn động độc lập 11

3.KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH 13

3.1 Xylanh phanh chính 13

3.2 Bầu trợ lực phanh 17

3.3 Cơ cấu phanh 23

CHƯƠNG II HỆ THỐNG PHANH ABS 41

1 ĐẠI CƯƠNG VỀ ABS 41

1.1.Khái niệm 41

1.2 Lịch sử hình thành 42

2 NHIỆM VỤ - YÊU CẦU – PHÂN LOẠI: 43

3.CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ABS 45

3.1 Các phương án bố trí của hệ thống phanh ABS 45

3.1.1 Phương án 1 46

3.1.2 Phương án 2 46

3.1.3 Phương án 3 46

3.2 Nguyên lý chung của một mạch điều khiển phanh ABS: 47

3 3.Kiểm soát độ trượt bánh xe: 49

3.4 Một số sơ đồ điển hình 51

3.5.Sơ đồ, cấu tạo và hoạt động của các phần tử và hệ thống ABS 53

CHƯƠNG III HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE CAMRY 64

1 Giới thiệu chung ôtô camry 3.5Q 64

2 Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên xe camry 66

2.1 Bố trí hệ thống phanh 66

2.2 Những đặc điểm kết cấu của hệ thống phanh 67

3.Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong hệ thống 68

3.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của xilanh chính (chương 1) 68

3.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bầu trợ lực phanh 68

3.3 Cấu tao và nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh 70

4 Hệ thống phanh ABS trên xe camry 72

4.1.Các bộ phận của ABS 72

PHẦN 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH 82

CHƯƠNG 1 QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH 82

1 Những lưu ý khi sử dụng hệ thống phanh xe camry 3.5Q 82

2 Quy trình bảo dưỡng hệ thống phanh 82

2.1 Quy trình chẩn đoán hệ thống phanh xe camry 3.5Q 83

3 Một số kiểm tra bảo dưỡng điển hình đối với hệ thống phanh 88

CHƯƠNG 2 SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH 94

1 Kiểm tra khắc phục hư hỏng hệ thóng phanh xe carmy3.5Q 94

2 Khai thác,bảo dưỡng,sửa chữa hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) 96

KẾT LUẬN 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 101

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay giao thông ở nước ta giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế và đời sống

xã hội Số lượng , chủng loại ô tô ngày càng tăng , chất lượng đường giao thông không ngừng được nâng cao để đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hoá và hành khách to lớn trong nước Tốc độ chuyển động của ô tô ngày càng được nâng cao , do đó việc đảm bảo

an toàn giao thông càng có tầm quan trọng đặc biệt để tránh tai nạn trên đường Nhà nước và các cấp quản lý giao thông đã ban hành các chỉ thị các tiêu chuẩn quy định về antoàn kỹ thuật và vận hành cho các phương tiện giao thông trên đường

Từ sau những năm 70 của thế kỷ XX , nhờ áp dụng những thành tựu mới của côngnghệ điện tử , các hệ thống an toàn trên xe ngày càng được sử dụng rộng rãi như : Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ( ABS ), hệ thống túi khí , hệ thống điều khiển lực kéo ( TRC ) Các hệ thống này đã và đang được các hãng sản suất ô tô trên thế giới sử dụng như: DAEWOO , TOYOTA , FORD Tuy nhiên,cũng nảy sinh một vấn đề là gây khó khăn cho việc khai thác và sử dụng ở nước ta vì thiếu kiến thức về cấu tạo,kĩ năng sư dụng và chẩn đoán xe

Với đề tài " Nghiên cứu và khai thác hệ thống phanh xe toyoto camry 2007 "

em đã giải quyết những vấn đề chính là :

PHẦN I NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH

Chương I Tổng quan về hệ thống phanhChương II Hệ thống phanh ABS

Chương III Hệ thống phanh trên xe Camry 2007PHẦN II KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH

Chương I Quy trình bão dưỡng hệ thống phanhChương II Quy trình sửa chữa hệ thống phanhPHẦN III THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG (ABS)

Trong thời gian làm đồ án em đã có nhiều cố gắng , tích cực và chủ động học hỏi , vận dụng những kiến thức đã học để hoàn thành nhiệm vụ được giao Em đã được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn NGUYỄN VĂN THẮNG nói riêng cũng như các thầy giáo trong bộ môn ô tô nói chung Tuy nhiên do trình độ và khả năng có hạn nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo cùng các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN VĂN THẮNG , các thầy giáo trong bộ môn ô tô nói chung đã giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Sinh viên

PHẠM TUẤN ANH

PHẦN 1: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH

Chương 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH

1 CÔNG DỤNG,YÊU CẦU, PHÂN LOẠI

1.1 Công dụng

Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe tới vận tốc chuyển động nào đó, dừng hẳn hoặc giữ cho xe ở một vị trí nhất định Ngoài ra hệ thống phanh còn dùng để giữ ô tô đứng ở các dốc Nhờ có hệ thống phanh, mà người lái xe có thể chạy xe an toàn ở tốc độ cao, từ đó tăng năng suất vận chuyển và hiệu quả sử dụng xe

1.2 Yêu cầu

Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau:

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

- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi phanh Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh không lớn

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

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

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

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt

- Có khả năng chống mòn cao

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

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

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

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

1.3 Phân loại

1.3.1 Phân loại theo hệ thống

a Phanh chính:

- Thường bố trí ở tất cả bánh xe

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

b Phanh dừng:

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

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

- Dùng để dừng hay đổ xe

c Hệ thống phanh dự phòng:

- Có chức năng như phanh chính

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

d Phanh chậm dần (phanh bằng động cơ):

Là một phương pháp phanh xe mà không dùng phanh chân Phương pháp này sử dụng sức cản quay của động cơ để giúp làm giảm tốc độ xe Khi phanh, nhả chân ga trong khi vẫn đang gài số, do nhiên liệu đã cung cấp ít nhất vào các xylanh động cơ, cho nên các bánh xe sẽ đóng vai trò chủ động còn trục khủy động cơ quay bị động Do đó trụckhuỷu cản lại sự quay ( do sức cản của không khí bị nén trong xylanh, ma sát giữa các chitiết chuyển động,…) nên các bánh xe chủ động quay chậm dần và làm giảm tốc độ xe

Phanh tang trống

Một sự cải tiến cơ bản trong thiết kế phanh là

sự thay đổi từ phanh dải sang phanh trống Các bố phanh từ việc được bố trí bên ngoài

đã được đặt vào bên trong trống phanh Điều này đã khắc phục được các khuyết điểm cơ cấu phanh thế hệ trước

bẩn, nước

- Không ảnh hưởng đến khoảng sáng gầm xe

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

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

Phanh đĩa:

- Hầu như ai cũng biết đến kiểu phanh càng được trang bị trên xe đạp, đó chính là một dạng phanh đĩa đơn giản nhất Hai má phanh

ép chặt vào vành bánh xe, do tác động của cáccàng phanh đơn giản, có cơ cấu bản lề, vận hành bằng cơ khí

Phanh đĩa sử dụng trên ô tô có cấu tạo đơn giản hơn phanh tang trống Phanh đĩa sử dụngmột đĩa tròn, phẳng còn gọi là rotor Đĩa này thay cho vị trí của tang trống trong cơ cấu phanh guốc Má phanh được định vị ở hai bên rotor và được gắn trên calip phanh Trên

calip có các xylanh thủy lực – cũng được gọi là xylanh bánh xe – dùng để vận hành các guốc phanh.

Trong quá trình phanh, má phanh sẽ ép vào đĩa hay rotor Ap suất ở má phanh tỷ

lệ thuận với lực đạp phanh

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

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

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

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

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

- Do không có trợ động nên luôn tạo ra lực phanh bằng nhau ở hai phanh trên cùngmột trục

Tuy nhiên, phanh đĩa cũng có những khuyết điểm:

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

- Sẽ khó khăn hơn khi thiết kế phanh đỗ (phanh tay) là một phanh đĩa Đã có nhưng phanh tay dùng loại phanh đĩa nhưng chúng thường đắt tiền, phức tạp, yếu và lại

có khuynh hường dễ bị kẹt dính

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

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

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

- Kích thước của xylanh bị giới hạn theo hướng kính.

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

1.3.3 Phân loại theo hệ thống dẫn động

a.Phanh dẫn động bằng cơ khí:

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

xe

b.Phanh dẫn động bằng thủy lực:

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

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

Ưu điểm

- Phanh đồng thời các bánh xe

- Hiệu suất cao

- Độ nhạy tốt

- Kết cấu đơn giản, khối lượng không nhiều

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

- Hiệu suất dẫn động sẽ giảm ở nhiêt độ thấp

- Các chi tiết trong hệ thống cần độ chính xác cao Độ chính xác của piston và xylanh có thể tới 8-15

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

c.Phanh dẫn động khí nén:

- Dùng trên ôtô cở lớn, có kéo rơmoóc

- Kết cấu phức tạp

Ưu điểm:

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

- Trang bị trên ôtô tải lớn có kéo rơmoóc

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

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

Khuyết điểm:

- Có kết cấu phức tạp với nhiều cụm chi tiết

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

- Thời gian chậm tác dụng lớn

3.3.4.Phanh dẫn động kết hợp: thủy – khí.

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

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

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

xe có khối lượng nhỏ và kết cấu đơn giản)

2 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC

2.1 Sơ đồ dẫn động không độc lập

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

2.2 Sơ đồ dẫn động độc lập

Hình 1.1: Sơ đồ dẫn động được bố trí trên ô tô du lịch

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

Một giải pháp cho vấn đề này là phân chia hệ thống thủy lực thành 2 phần Trong

hệ thống này, yêu cầu là khi một trong hai nhánh thủy lực bị mất áp suất thì mạch dầu còn lại vẫn hoạt động bình thường đảm bảo cung cấp áp suất thủy lực tạo ra lực phanh tốithiểu

Có nhiều sơ đồ dẫn động an toàn này

2.2.1 Sơ đồ phân chia trực tiếp

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

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

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

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

Ngoài ra khi phanh, do ảnh hưởng của lực quán tính khi phanh, trọng lượng bám ởcầu sau giảm rõ rệt.

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

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

2.2.2 Sơ đồ phân chia chéo

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

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

Áp suất thủy lực cung cấp đến các mạch dầu là như nhau Tuy nhiên, để các bánh

xe phía sau không bị bó cứng quá sớm khi phanh, thì đường dầu đến cơ cấu phanh phía sau cũng được bố trí các van điều hòa lực phanh hay cơ cấu phanh tang trống loại không trợ lực, v.v…

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

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

2.2.3 Các sơ đồ phân chia khác

Ngoài các sơ đồ phân chia phổ biến, hệ thống phanh trên các xe còn sử dụng các

sơ đồ phân chia khác Các sơ đồ này tạo ra lực phanh tốt hơn, nhưng cũng phức tạp và đắttiền hơn

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

Sơ đồ phân chia trục trước, trục sau – trục trước, trục sau (kiểu LL): mỗi mạch dầucung cấp áp suất đến các bánh xe phía trước và một bánh xe phía sau.

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

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

Hình 1.2: Dầu được đẩy đi với áp lực bằng nhau ở mọi nơi trong hệ thống phanh

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

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

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

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

Hình 1.3: Mối liên hệ về lực và khoảng dịch chuyển của piston đầu vào và đầu ra

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

Đường kính piston phụ thuộc vào trọng lượng ô tô, có sử dụng trợ lực hay không

và sự cân bằng trọng lượng ô tô

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

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

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

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

Xylanh phanh chính loại piston đơn:

Hình 1.4: xylanh phanh chính loại đơn, trong đó:

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

Những xylanh phanh chính đầu tiên sử dụng loại piston đơn và xylanh có cổng ra

ở đầu cuối Từ cổng ra này sẽ chia ra các nhánh theo ống dẫn đến từng xylanh bánh xe Thân xylanh gồm các phần chính: piston, xylanh và bình chứa Xylanh và bình chứa nối với nhau bằng hai đường dẫn, một cổng bù nhỏ và một cổng nạp lớn hơn Khi không có

áp lực trên bàn đạp, lò xo trả về của piston sẽ đẩy piston tựa vào vòng chặn ở bên ngoài nòng xylanh Piston sử dụng hai cuppen: cuppen sơ cấp và thứ cấp Cuppen sơ cấp ở mặt trong của piston và dùng để bơm dầu phanh đi Cuppen thứ cấp được đặt ở đầu ngoài của piston và dùng để giữ dầu phanh không bị rò rỉ ra khỏi xylanh Hai cổng nạp và bù được định vị gần cuppen sơ cấp Cổng nạp phía sau cuppen sơ cấp, cổng bù phía trước cuppen

sơ cấp

Nguyên lý làm việc của xylanh phanh chính loại đơn:

Khi đạp phanh dưới tác dụng của cần đẩy piston, vượt qua lực lò xo hồi piston, piston di chuyển đi vào Dầu phanh từ nòng xylanh sẽ di chuyển vào bình chứa cho đến khi mép của cuppen sơ cấp đóng cổng bù lại Từ lúc này, lực tác dụng và chuyển động của bàn đạp sẽ đẩy dầu phanh vào hệ thống và dịch chuyển guốc phanh vào tiếp xúc với đĩa phanh hay tang trống (tăm bua) Sự tiếp xúc của bố thắng sẽ làm ngưng chuyển động của guốc thắng hay calip Bắt đầu từ lúc này, áp suất của hệ thống sẽ tăng lên Lúc này lực tác dụng ở bàn đạp phanh tăng lên sẽ làm tăng áp lực ở xylanh bánh xe và bố thắng một cách tương ứng

Khi bàn đạp phanh được nhả ra, lò xo hồi piston sẽ đẩy piston ngược lại rất nhanh đến vị trí dừng của nó tại vòng chặn Dầu phanh từ xylanh bánh xe hay calip sẽ trở về bình dầu Trong quá trình này sẽ có một dòng dung dịch từ cổng bù đi xuyên qua cạnh của cuppen sơ cấp vào hệ thống Dòng dung dịch phanh này đảm bảo tránh được tình trạng áp suất của dung dịch thấp hay có chân không trong khi nhả phanh

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

Xylanh phanh chính loại piston kép:

Hình 1.5 :Kết cấu xylanh phanh chính kép, trong đó: 1 – Thân xylanh, 2 – cupben sơ cấp,

3 – piston thứ cấp, 4 – lò xo hồi piston sơ cấp, 5 – cupben thứ cấp, 6 – piston thứ cấp, 7 – bulông định vị, 8 – lò xo hồi piston thứ cấp, 9 – lỗ bù dầu, 10 – lỗ cấp dầu

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

Kết cấu loại này gồm 2 piston Piston số 1 hoạt động nhờ vào cơ học, piston số 2 hoạt động nhờ vào áp suất thủy lực có ở buồng sơ cấp Trên xylanh có bố trí cổng bù và cổng nạp riêng cho từng piston Bình chứa cũng được chia làm hai phần, để khi hư hỏng

ở một mạch dầu thì sẽ không làm thất thoát dầu ở mạch kia

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

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

Do vậy dòng phanh còn lại vẫn cho phép điều khiển các bánh xe liên quan của dòng này

Nếu rò rỉ dầu ở mạch dầu sơ cấp

Khi đạp phanh, piston số 1 di chuyển sang trái nhưng không sinh ra áp suất dầu ở buồng sơ cấp Vì vậy piston số 1nén lò xo hồi đến khi tiếp xúc với piston số

2 và đẩy piston số 2 sang trái Do đó đẩy piston số 2 làm tăng áp suất dầu trong mạch dầu

Nếu rò rỉ dầu ở mạch dầu thứ cấp

Do piston số 2 không sinh ra áp suất nên piston số 2 bị đẩy sang trái đến khi nó chạm vào thành xylanh Nếu piston số 1 tiếp tục bị đẩy sang trái, áp suất ở buồng sơ cấp của piston số 1 sẽ tăng lên

Bầu trợ lực bằng chân không: việc tăng cường lực phanh được thực hiện dựa trên

sự chênh lệch áp suất của khí quyển và độ chân không xảy ra giữa hai bên piston trong bầu trợ lực Nguồn chân không được lấy từ nguồn chân không của động cơ – đường ống nạp(đối với động cơ xăng) hay được cung cấp từ bơm chân không được dẫn động bằng động cơ (đối vơi động cơ diesel)

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

3.2.1 Kết cấu bầu trợ lực chân không

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

Hình 1.6: Kết cấu bầu trợ lực chân không một màng

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

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

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

Phần phía sau của bầu trợ lực có một ống lót và đệm kín Phần phía sau của tấm

đỡ màng gồm một phần tử lọc và là nơi nạp khí cho bầu trợ lực Bộ phận lọc khí này táchbụi trong khi nạp đồng thời làm dịu dòng khí

Trợ lực phanh hai buồng:

Là loại trợ lực rất gọn và đặc biệt khỏe Nó gồm có hai buồng chân không và 2 buồng áp suất thay đổi Các buồng áp suất nằm xen kẽ nhau.Nguyên lý làm việc của bầu trợ lực này tương tự bầu trợ lực một buồng.Bầu trợ lực này thường được dùng trên các xe có tốc độ vận hành cao

3.2.2 Hoạt động của bầu trợ lực một buồng

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

Khi không đạp phanh:

Hình 1.7: Vị trí các van trong bầu trợ lực khi không đạp phanh

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

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

Khi đạp phanh:

Cần điều khiển đẩy van khí làm cho nó dịch chuyển sang trái Van điều khiển - do

bị đẩy ép vào van khí bởi lò xo van điều khiển - cũng bị đẩy sang trái cho đến khi tiếp xúc với van chân không Khi đó, đường thông nhau của hai buồng áp suất bị đóng lại

Hình 1.8: hoạt động của các van khi đạp phanh

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

Khi giữ chân phanh:

Hình 1.9: Trạng thái của bầu trợ lực khi giữ chân phanh

Nếu chỉ đạp một nữa hành trình bàn đạp phanh, cần điều khiển van khí sẽ dừng nhưng piston trợ lực sẽ tiếp tục dịch chuyển sang trái – do sự chênh lệch áp suất Van điều khiển lúc này vẫn tiếp xúc với van chân không nhờ lò xo van điều khiển nên nó di chuyển cùng với piston Van điều khiển dịch chuyển sang trái đến khi nó tiếp xúc với vankhí Lúc này không khí bị chặn lại không vào được buồng áp suất thay đổi Không khí

trong buồng này được giữ ổn định Kết quả là có sự chênh áp không đổi giữa hai buồng

áp suất Vì vậy, piston không dịch chuyển nữa và giữ nguyên lực phanh hiện tại

Khi trợ lực cực đại:

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

Hình 1.10: Hoạt động của các van trong bầu trợ lực khi trợ lực cực đại

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

Khi nhả phanh:

Hình 1.11: hoạt động của bầu trợ lực khi nhả phanh

Khi nhả bàn đạp phanh, cần điều khiển van và van khí bị đẩy sang phải bởi lò xo hồi van khí và phản lực của xylanh phanh chính Điều này làm cho van khí tiếp xúc với van điều khiển và đóng đường thông giữa buồng áp suất thay đổi và khí trời Cùng lúc

đó, van khí cũng làm nén lò xo van điều khiển lại Vì vậy van điều khiển bị tách khỏi vanchân không và làm thông hai buồng áp suất với nhau

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

Khi không có chân không:

Nếu có lí do nào đó mà chân không không có ở buồng áp suất không đổi thì khi phanh sẽ không có sự chênh áp suất (cả hai buồng áp suất sẽ được điền đầy không khí)

Và do đó sẽ không có trợ lực Tuy nhiên lực tác dụng lên bàn đạp phanh vẫn được truyền đến xylanh phanh chính Như vậy, hệ thống phanh vẫn có tác dụng ngay khi không có trợlực phanh nhưng người lái xe sẽ cảm thấy chân phanh nặng hơn

Hình 1.12 Hoạt động của bầu trợ lực chân không khi đạp phanh mà không có chân

không

3.3 Cơ cấu phanh

3.3.1 Cơ cấu phanh tang trống

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

Phân loại phanh tang trống

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

Nếu guốc phanh được xylanh phanh tác động ở đầu dẫn động, định vị ở đầu bị dẫnthì guốc phanh có xu hướng bị kéo chặt vào trống phanh Guốc này gọi là guốc dẫn động.Ngược lại, nếu guốc phanh được tác động ở đầu bị dẫn và được định vị ở đầu dẫn động thì có xu hướng đẩy guốc phanh ra khỏi tang trống Guốc này gọi là guốc bị dẫn

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

Hình 1.13: Cơ cấu phanh tang trống loại trợ động đơn Trong đó:

1 – Xylanh bánh xe, 2 – Guốc phanh sơ cấp, 3 – Cơ cấu điều chỉnh, 4 – Guốc phanh thứ cấp, 5 – Mâm phanh, 6 –Chốt định vị

Trong loại phanh tang trống có trợ động, các guốc phanh được bố trí liên kết trên mâm phanh sao cho guốc này có thể truyền áp lực đến guốc kia Guốc dẫn động sẽ tác động vào guốc bị dẫn thông qua liên kết tùy động – cơ cấu điều chỉnh khe hở guốc phanh.Trong phanh trợ động, guốc dẫn động gọi là guốc sơ cấp, guốc bị dẫn gọi là guốc thứ cấp.Guốc sơ cấp được định vị trước ô tô, guốc thứ cấp được định vị về phía sau Khi phanh, tang trống có khuynh hướng kéo guốc sơ cấp quay theo nó Sự dịch chuyển của guốc sơ cấp sẽ tác động vào guốc thứ cấp Kết quả là guốc thứ cấp được tăng cường lực phanh và

do làm việc nhiều nên guốc thứ cấp mòn nhanh hơn

Hình 1.14: Sơ đồ cơ cấu phanh loại trợ động kép, trong đó:

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

Cơ cấu điều chỉnh

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

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

Trong loại phanh không trợ động, các guốc phanh dẫn động và bị dẫn được bố trí trên mâm phanh và độc lập nhau Mỗi guốc phanh có chốt định vị riêng và xylanh tác động riêng trên mâm phanh Do guốc dẫn động gây ra lực ép lên trống phanh lớn hơn nênmòn nhanh hơn guốc bị dẫn

Hình 1.15: sơ đồ cơ cấu phanh tang trống loại không trợ động, trong đó:

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

Hình 1.16: Cơ cấu phanh sau kiểu không trợ động,

Trong đó:1 – chốt, 2 – mâm phanh, 3 – cam lệch tâm, 4 – đai ốc điều chỉnh cam lệch tâm, 5 – xylanh bánh xe, 6 – vít xả gió, 7 – guốc dẫn động, 8 – chụp cao su, 9 – piston, 10 – cuppen, 11 – lò xo 12 – lò xo hồi guốc phanh, 13 – guốc b? d?n

Tuy nhiên, để guốc phanh mòn đều hơn, cơ cấu phanh không trợ động được thiết

kế sao cho cả hai guốc đều là guốc dẫn động hay cả hai guốc đều là bị dẫn

Hình 1.17: Cơ cấu phanh trước loại không trợ động, các guốc phanh đều là loại guốc phanh dẫn động Cơ cấu phanh được bố trí trên xe UA3 – 31512, trong đó:

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

lò xo, 13 – , 14 – chốt định vị, 15 – đai ốc

Guốc phanh:

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

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

Hình 1.18: Hình dáng các loại guốc phanh

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

Hình 1.19: Vị trí của các bố phanh được định vị ở các vị trí khác nhau trên guốc phanh Trong đó: (a)– vị trí thấp; (b)– vị trí cao; (c)– vị trí trung tâm

Thông thường bố phanh được dán ở giữa vành guốc Chiều dài bố phanh được tínhtoán để đạt được tính mài mòn đều đặn của cặp guốc phanh Bố phanh thứ cấp luôn luôn dài hơn bố phanh sơ cấp Bố phanh của guốc dẫn động dài hơn của bố bị dẫn Nhiều khi

bố phanh được dán ở vị trí khác nhau trên guốc phanh để thay đổi đặc tính tự kích hoạt hay trợ động của guốc phanh

Để tăng độ cứng vững, guốc phanh được hàn gân Gân cũng là nơi đặt chốt định

vị, lò xo hồi vị, lò xo giữ guốc, cơ cấu điều chỉnh, cơ cấu tác động phanh, cơ cấu phanh tay

Tang trống:

Hình 1.20: Kết cấu các loại tang trống

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

Đa số các tang trống được chế tạo bằng gang xám Các tang trống này đều cứng, chống mài mòn khá tốt Nhưng nhược điểm của gang là khối lượng riêng khá lớn, dễ nứt

vỡ Để khắc phục, các tang trống được chế tạo thành 2 phần:

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

Phần bằng thép dập là phần moayơ của tang trống

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

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

Hình 1.21:Kết cấu xylanh bánh xe loại kép với cupben dạng chén, trong đó:

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

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

Hình 1.22: Kết cấu xylanh bánh xe loại đơn, trong đó:

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

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

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

Thông thường sử dụng cupben có dạng chén Ơ xylanh dùng cupben dạng chén, áplực khi phanh ép các mép của cupben tì vào thành xylanh, bảo đảm làm kín Ap lực làm dịch chuyển cupben và piston Khi áp lực trơ nên đủ lớn làm ghìm chặt cupben không cho nó dịch chuyển xa hơn Khi tiếp tục tăng áp lực làm cho vùng dày hơn của cupben giãn ra cho phép sự dịch chuyển của piston

Khuyết điểm của cupben dạng chén:

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

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

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

Ngoài ra, còn sử dụng các cupben dạng vòng Khi đó, thân pison được khoét rãnh

để gắn cupben

Hình 1.23: cupben và chụp che bụi trên xylanh bánh xe

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

Cơ cấu điều chỉnh khe hở guốc phanh:

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

Trên má phanh, vị trí mài mòn nhiều nhất là ở gần khu vực xylanh công tác Các

cơ cấu điều chỉnh thường được bố trí ở gần xylanh công tác hay ở chốt định vị

+ Điều chỉnh bằng tay:

Hình 1.24: Cơ cấu doãng, điều chỉnh được cả hai guốc phanh cùng lúc

Đối với cơ cấu phanh trợ động, sử dụng cơ cấu doãng với vít và một bánh răng được định vị giữa hai guốc phanh để điều chỉnh khe hở Khi quay bánh hình sao theo chiều quy định của nhà sản xuất sẽ dịch chuyển cả hai guốc phanh vào tang trống

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

Đối với cơ cấu phanh không trợ động, dể điều chỉnh khe hở người ta thường bố trí

cơ cấu điều chỉnh ở hai vị trí: vị trí thứ nhất trên chốt quay cố định của guốc phanh; vị trí thứ hai nằm sát phần trên của guốc phanh (chi tiết 13 và 11)

Hình 1.25: Cơ cấu điều chỉnh bằng cam lệch tâm và chốt lệch tâm

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

Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cam lệch tâm

11, biên dạng cam luôn tì vào mặt cong của guốc phanh nên khi quay cam lệch tâm guốc phanh cũng dịch chuyển theo làm thay đổi khe hở giữa má phanh và trống phanh

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

+ Điều chỉnh tự động:

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

a) Cơ cấu phanh có trợ động b) Cơ cấu phanh không trợ động Hình 1.26: Cơ cấu tự động điều chỉnh guốc phanh

Trong khi đạp phanh khi xe chạy lùi, guốc thứ cấp sẽ đẩy guốc sơ cấp tựa vào chốtđịnh vị do tác động trợ động Guốc thứ cấp và cần bẩy sẽ quay một chút theo tang trống tùy theo độ lớn của khe hở Khi phanh được nhả ra, lò xo cần bẩy sẽ kéo cần bẩy đi xuống tựa vào bánh hình sao của bộ điều chỉnh Khi sự dịch chuyển đủ lớn, bánh hình sao

sẽ quay để làm giảm khe hở giứa bố phanh và tang trống

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

3.3.2 Cơ cấu phanh đĩa

a Calip:

Calip tĩnh:

Hình 3.26: Nguyên lý làm việc và kết cấu của cơ cấu

phanh đĩa loại calip tĩnh

Là loại calip đầu tiên được sử dụng trên cơ

cấu phanh đĩa Calip tĩnh được định vị chắc chắn trên

trục bánh xe và giữ chúng không có chuyển động

tương đối nào Các piston lắp bên trong calip tĩnh

được bố trí đối xứng nhau qua rotor Các piston phía trong tác động lên má phanh phía trong, các piston phía ngoài tác động lên má phanh bên ngoài.

Khi thay thế má phanh, chỉ cần tháo một chi tiết khóa đơn giản là có thể lấy má phanh ra

dễ dàng mà không cần tháo calip

Calip tĩnh, ngày nay, không được sử dụng phổ biến trên các xe du lịch Bởi vì kết cấu của calip tĩnh phức tạp hơn và đắt tiền hơn calip động

Calip động:

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

ép vào rotor

Hình 1.28: Nguyên lý làm việc và kết cấu cơ cấu phanh đĩa với calip động, trong đó:

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

Hầu hết các calip được thiết kế để má phanh có thể nhả ra ở một khoảng cách xác định Cupben trên piston làm cho piston lùi lại một khoảng nhỏ khi ngắt áp suất thủy lực

Do khối lượng piston nhẹ nên piston có thể nhả ra khá dễ dàng so với calip

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

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

sử dụng 2 bulông

b Má phanh

Các má phanh được cấu tạo từ nhiều lớp, bao gồm: lớp bố phanh, lưng đỡ, các tấm chống

ồn khi bắt đầu phanh Lớp bố của má phanh cũng giống như ở guốc phanh Tuy nhiên, ở các xe dẫn động bánh trước, bố phanh đĩa trước được trộn thêm bột kim loại để tăng nhiệt

độ làm việc

Hình 1.29:Cấu tạo của má phanh

Trong đó:1 – bố phanh, 2 – tấm chống ồn: tránh tiếng kêu khác thường khi bắt đầu phanh

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

Hình 1.30: Kết cấu má phanh trong cơ cấu phanh đĩa

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

Calip động sử dụng má phanh trong và ngoài khác nhau Các má phanh này ở hai dầu có các vấu để trượt trên giá đỡ má phanh

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

Hình 1.31: Má phanh với tấm báo mòn

Tấm báo mòn thường được gắn ở má phanh phía ngoài, phía đầu dẫn hướng của

má phanh (đầu phía trước theo chiều quay tiến của rotor) Bởi vì, phần má phanh ở đầu này thường làm việc ở nhiệt độ cao hơn Kết quả là bị mòn nhanh hơn

Hình1.32: Các má phanh với cảm biến báo mòn

Ngoài ra, trên một số má phanh không bố trí tấm báo mòn má phanh mà được lắp cảm biến báo mòn Cảm biến này nối trực tiếp đến đèn báo trên bảng điều khiển Khi má phanh mòn đến giới hạn, đầu cảm biến tiếp xúc với rotor và mạch đèn báo kín, đèn báo sáng lên

Hình 1.34: Các loại rotor có kết cấu khác nhau

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

Hình 1.35: Chiều của luồng gió làm mát bên trong rotor

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

Các cánh thông gió thường là cánh thẳng hướng tâm Một số là cánh cong hay nghiêng một góc Loại này làm mát tốt hơn nhưng khi lắp ráp vào moayơ bánh xe cần chú ý chiều quay của rotor

d Piston calip và cupben

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

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

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

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

Ơ calip tĩnh, các má phanh được giữ bằng hai chốt Chốt này xuyên qua lỗ trên các

bố phanh và thân calip Chốt được khóa ở hai đầu bằng chốt hãm Khi không phanh, các

má phanh có thể di chuyển tự do giữ rotor và calip, va đập giữ má phanh và rotor tạo ra tiếng kêu khi chạy Do đó, một lò xo chống ồn được đặt vào nhằm tách má phanh ra khỏi rotor

Ơ calip động, calip trượt trên các bulông hay chốt có bọc ống lót Đều này làm chocalip trượt dễ dàng hơn, tránh sự tiếp xúc trực tiếp với nhau.

f Điều chỉnh khe hở máphanh đĩa tự động

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

Hình 1.36: Cơ cấu điều chỉnh khe hở tự động ở phanh đĩa

Nếu khe hở giữa má phanh và rotor tăng lên, sự biến dạng của cupben không đủ đảm bảo sự dịch chuyển của piston Kết quả là cupben trượt trên piston Khi thôi phanh, piston trở về bằng sự biến dạng của cupben Do vậy, piston nằm ở vị trí mới so với xylanh Phường pháp này được sử dụng ở hầy hết các cơ cấu phanh đĩa

3.3.3 Cơ cấu phanh dừng xe

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

Cơ cấu phanh ở bánh xe cũng là một cơ cấu đòn bẩy Cơ cấu phanh dừng xe có thểđặt ở đầu ra của hộp số Nhưng chỉ trên các xe tải nhỏ Trên xe du lịch, cơ cấu phanh dừng xe được đặt ở bánh xe phía sau và thường là một bộ phận với cơ cấu phanh chân phía sau Cơ cấu phanh dừng xe có thể là phanh tang trống, hay phanh đĩa