ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNGTÊN BÀI: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG PHANHMỤC TIÊU CỦA BÀI: Sau khi học xong bài này người học có khả năng:Kiến thức: Trình bày đúng nhiệm vụ, phân loại, yêu cầu, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống phanh.Kỹ năng: Nhận biết được các chi tiết trong cơ cấu phanh Năng lực tự chủ và trách nhiệm+ Chủ động nghiên cứu tài liệu học tập và tham khảo các tài liệu khác về hệ thống phanh+ Tìm hiểu phạm vi áp dụng của các loại hệ thống phanh trong thực tiễnNỘI DUNG4.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại4.1.1 Nhiệm vụ Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô đến một giá trị cần thiết nào đấy hoặc dừng hẳn ôtô; Giữ ôtô dừng hoặc đỗ trên các đường dốc Đảm bảo ô tô chạy an toàn ở mọi tốc độ, đặc biệt là ở tốc độ cao. Do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển.4.1.2 Yêu cầu Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau: Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm; Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động của ôtô; Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn; Dẫn động phanh có độ nhạy cao; Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ để sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh ở những cường độ khác nhau; Không có hiện tượng tự xiết khi phanh; Cơ cấu phanh thoát nhiết tốt; Có hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng; Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe; Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài. Ngoài các yêu cầu trên, hệ thống phanh còn phải đảm bảo chiếm ít không gian, trọng lượng nhỏ, độ bền cao và các yêu cầu chung về cơ khí.4.1.3 Phân loại a) Theo cơ cấu điều khiển trên xe. Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau: Hệ thống phanh chân điều khiển bằng bàn đạp (phanh chân); Hệ thống phanh tay điều khiển bằng cáp (phanh tay); b) Theo kết cấu của cơ cấu phanh. Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành hai loại sau: Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc; Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa. c) Theo dẫn động phanh. Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra: Hệ thống phanh dẫn động cơ khí; Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực; Hệ thống phanh dẫn động khí nén; Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén thuỷ lực; d) Phân loại theo vị trí bố trí cơ cấu phanh. Bố trí ở bánh xe Bố trí trên hệ thống truyền lực e) Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh. Theo khả khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS).4.2 Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh4.2.1 Hệ thống phanh thủy lựca) Cấu tạo. 1. Bàn đạp phanh2. Bộ trợ lực phanh3. Xylanh chính4. Bình dầu5.Cơ cấu phanh trước6. Bộ điều chỉnh7. Cơ cấu phanh sauHệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh dừng trong đó phanh chính thường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh dừng thường là phanh 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, phanh chính và phanh phụ đảm bảo độ an toàn của ôtô khi chuyển động và dừng hẳn. Hệ thống phanh có hai phần cơ bản đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh. Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh. Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực thường dùng trên các xe du lịch và xe tải có tải trọng nhỏ và trung bình. Dẫn động bằng thuỷ lực có ưu điểm là phanh êm dịu, dễ bố trí, có độ nhạy cao. Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỷ số truyền của dẫn động dầu không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô.1. Cơ cấu phanh đĩa Hình 1 .Cấu tạo phanh đĩa1.Má phanh2. Giá đỡ xylanh3.Bulông4.Vít xả5.Lò xo chống rítĐĩa phanh: Đĩa phanh tạo ra bể mặt ma sát với má phanh và được đúc bằng thép. Đĩa phanh là loại có lỗ thông gió.Má phanh: Hầu hết các má phanh có lưng đỡ là một tấm đệm phẳng bằng kim loại. Các má phanh của loại cố định và má phanh phía trong của của loại di động thường được thiết kế để giảm khe hở giữa các mặt tiếp giáp. Khe hở chỉ vừa đủ cho sự chuyển động khi phanh hoặc nhả.Má phanh ở phanh đĩa cơ bản giống má phanh ở phanh tang trống. Thông thường, ở các xe dẫn động bằng bánh trước thì má phanh có trộn bột kim loại để tăng nhiệt độ làm việc. Má phanh được gắn với lưng đế bằng cách tán rivê, dán hoặc kết dính bằng cách đúc. Bề mặt các má phanh phẳng, đầu trước má phanh theo chiều quay rô to hay còn gọi là đầu dẫn hướng sẽ luôn nóng hơn đầu bên kia, vì thế sẽ mòn nhanh hơn. 2. Cơ cấu phanh tang trống Đặc điểm: Ưu điểm:+ Các chi tiết cấu tạo đơn giản, dễ thay thế khi hư hỏng+ Các chi tiết có giá thành thấp+ Cơ cấu phanh dễ sử dụng, đảm bảo điều kiện chuyển động của xe¬¬ Nhược điểm:+ Khả năng thoát nhiệt kém do guốc phanh tiếp xúc trong với tang trống+ Moomen phanh không ổn định khi hệ số ma sát tha đổi+ Do khả năng thoát nhiệt kém nên hay mòn má phanh+ Thường xảy ra tiếng kêu rít khi phanh Cấu tạo: Hình 2 . Cơ cấu phanh tang trống Mâm phanh được lắp chặt với trục bánh xe, trên mâm phanh có lắp xi lanh bánh xe. Trục cam tác động lắp trên mâm phanh và tiếp xúc với hai đầu guốc phanh, dùng để dẫn động đẩy hai guốc phanh và má phanh thực hiện quá trình phanh. Guốc phanh và má phanh được lắp trên mân phanh nhờ hai chốt lệch tâm, lò xo hồi vị luôn kéo hai guốc phanh tách khỏi tang trống. ngoài ra còn có các cam lệch tâm hoặc chốt điều chỉnhb) Nguyên lý hoạt động Khi đạp phanh, thông qua cơ cấu điều khiển, sẽ đẩy piston trong xilanh chính, nén dầu trong xilanh, dầu dịch chuyển trong ống dầu với áp suất cao và cung cấp dầu đến từng xilanh con ở bánh xe.Áp lực dầu tại các xilanh con sẽ đẩy các piston trong xilanh con dịch chuyển về hai phía và tiếp tục đẩy các guốc phanh dịch chuyển ra ngoài làm cho má phanh (tấm ma sát) trên mỗi guốc phanh tì vào trống phanh đang quay, tạo lực ma sát và giảm tốc độ quay của trống phanh hoặc dừng hẳn nếu cần thiết.Khi buông bàn đạp các lò xo hồi vị trong cơ cấu phanh sẽ kéo các guốc phanh trở lại, piston trong xilanh con trở về trạng thái ban đầu, hồi dầu từ các xilanh con trở về xilanh chính và kết thúc quá trình phanh.4.1.2 Hệ thống phanh khí néna) Cấu tạo Máy nén khí: Do động cơ dẫn động, cung cấp khí nén khí phanh để tác động hãm phanh Bình chứa khí nén: Gồm 2 bình chứa khí nén do bơm nạp vào. Chúng có khả năng cung cấp khí nén cho 8 đến 10 lần phanh trong trường hợp bơm nén khí hỏng. Van điều áp: Giới hạn áp suất khí nén ở mức quy định do bơm cung cấp, đảm bảo an toàn cho hệ thống phanh, áp suất giới hạn khoảng 7,7 kgcm2 Tổng van điều khiển( Tổng phanh ): Khi tác động vào bàn đạp phanh, van điều khiển này sẽ hoạt động và phân phối khí nén từ bình chứa khí nén tới các buồng xilanh ở các bánh xe. Khi nhả phanh, van sẽ xả khí nén từ các buồng xilanh bánh xe ra bên ngoài. Buồng phanh: Mỗi bánh xe có một buồng phanh, công dụng của buồng phanh là biến đôi áp suất khí nén thành lực đẩy cơ khí là bung các càng phanh, tác động hãm xe.b. Nguyên lý hoạt động: 1 Máy nén khí 2 van an toàn 3,8 – bầu phanh trước và phanh sau4 – bàn đạp 5 – bình khí nén 6 – áp kế 7 tổng phanh Khi đạp phanh, thông qua cơ cấu điều khiển sẽ tác động lên van phân phối để mở van và cho khí nén từ bình chứa khí qua van phân phối qua các ống dẫn khí đến mỗi bầu phanh của bánh xe đó, tác động lên màng da của bầu phanh và đẩy thanh đẩy trong bầu phanh di chuyển và làm xoay cam sai tâm, nó sẽ làm 2 guốc phanh bung ra làm cho tấm ma sát trên mối guốc phanh tì vào trống phanh đang quay, tạo lực ma sát và giảm tốc độ quay trống phanh hoặc dừng hẳn nếu cần thiết. Khi buông bàn đạp, các lò xo hồi vị trong cơ cấu phanh sẽ kéo các guốc phanh trở lại piston trong xilanh con trở về trạng thái ban đầu, khí nén từ bầu phanh theo các ống dẫn khí trở về van phan phối và thoát ra khí trời chấm dứt quá trình phanh
Trang 1ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG
TÊN BÀI: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG PHANH
MỤC TIÊU CỦA BÀI:
Sau khi học xong bài này người học có khả năng:
Kiến thức:
Trình bày đúng nhiệm vụ, phân loại, yêu cầu, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống phanh
Kỹ năng:
Nhận biết được các chi tiết trong cơ cấu phanh
Năng lực tự chủ và trách nhiệm
+ Chủ động nghiên cứu tài liệu học tập và tham khảo các tài liệu khác về hệ thống phanh
+ Tìm hiểu phạm vi áp dụng của các loại hệ thống phanh trong thực tiễn
NỘI DUNG
4.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại
4.1.1 Nhiệm vụ
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô đến một giá trị cần thiết nào đấy hoặc dừng hẳn ôtô;
- Giữ ôtô dừng hoặc đỗ trên các đường dốc
- Đảm bảo ô tô chạy an toàn ở mọi tốc độ, đặc biệt là ở tốc độ cao Do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển
4.1.2 Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm;
- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động của ôtô;
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn;
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao;
- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ để sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh ở những cường độ khác nhau;
- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh;
- Cơ cấu phanh thoát nhiết tốt;
- Có hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng;
- Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe;
- Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài
Trang 2- Ngoài các yêu cầu trên, hệ thống phanh còn phải đảm bảo chiếm ít không gian, trọng lượng nhỏ, độ bền cao và các yêu cầu chung về cơ khí
4.1.3 Phân loại
a) Theo cơ cấu điều khiển trên xe.
Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau:
- Hệ thống phanh chân điều khiển bằng bàn đạp (phanh chân);
- Hệ thống phanh tay điều khiển bằng cáp (phanh tay);
b) Theo kết cấu của cơ cấu phanh.
Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành hai loại sau:
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc;
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa
c) Theo dẫn động phanh.
Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra:
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí;
- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực;
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén;
- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thuỷ lực;
d) Phân loại theo vị trí bố trí cơ cấu phanh.
- Bố trí ở bánh xe
- Bố trí trên hệ thống truyền lực
e) Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh.
Theo khả khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS)
4.2 Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh
4.2.1 Hệ thống phanh thủy lực
a) Cấu tạo
1 Bàn đạp phanh 2 Bộ trợ lực phanh 3 Xylanh chính 4 Bình dầu
5.Cơ cấu phanh trước 6 Bộ điều chỉnh 7 Cơ cấu phanh
sau
Trang 3Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh dừng trong đó phanh chính thường
là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh dừng thường là phanh 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, phanh chính và phanh phụ đảm bảo độ an toàn của ôtô khi chuyển động và dừng hẳn Hệ thống phanh có hai phần cơ bản đó là cơ cấu phanh
và dẫn động phanh
- Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh
Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực thường dùng trên các xe du lịch và xe tải có tải trọng nhỏ và trung bình Dẫn động bằng thuỷ lực có ưu điểm là phanh êm dịu, dễ bố trí, có độ nhạy cao Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỷ số truyền của dẫn động dầu không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh
- Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô
1 Cơ cấu phanh đĩa
Hình 1 Cấu tạo phanh đĩa
4.Vít xả 5.Lò xo chống rít
Trang 4Đĩa phanh: Đĩa phanh tạo ra bể mặt ma sát với má phanh và được đúc bằng thép Đĩa phanh là loại có lỗ thông gió
Má phanh: Hầu hết các má phanh có lưng đỡ là một tấm đệm phẳng bằng kim
loại Các má phanh của loại cố định và má phanh phía trong của của loại di động thường được thiết kế để giảm khe hở giữa các mặt tiếp giáp Khe hở chỉ vừa đủ cho sự chuyển động khi phanh hoặc nhả
Má phanh ở phanh đĩa cơ bản giống má phanh ở phanh tang trống Thông thường, ở các xe dẫn động bằng bánh trước thì má phanh có trộn bột kim loại để tăng nhiệt độ làm việc Má phanh được gắn với lưng đế bằng cách tán rivê, dán hoặc kết dính bằng cách đúc Bề mặt các má phanh phẳng, đầu trước má phanh theo chiều quay
rô to hay còn gọi là đầu dẫn hướng sẽ luôn nóng hơn đầu bên kia, vì thế sẽ mòn nhanh hơn
2 Cơ cấu phanh tang trống
Đặc điểm:
- Ưu điểm:
+ Các chi tiết cấu tạo đơn giản, dễ thay thế khi hư hỏng + Các chi tiết có giá thành thấp
+ Cơ cấu phanh dễ sử dụng, đảm bảo điều kiện chuyển động của xe
- Nhược điểm:
+ Khả năng thoát nhiệt kém do guốc phanh tiếp xúc trong với tang trống + Moomen phanh không ổn định khi hệ số ma sát tha đổi
+ Do khả năng thoát nhiệt kém nên hay mòn má phanh + Thường xảy ra tiếng kêu rít khi phanh
Cấu tạo:
Hình 2 Cơ cấu phanh tang trống
Trang 5- Mâm phanh được lắp chặt với trục bánh xe, trên mâm phanh có lắp xi lanh bánh xe
- Trục cam tác động lắp trên mâm phanh và tiếp xúc với hai đầu guốc phanh, dùng để dẫn động đẩy hai guốc phanh và má phanh thực hiện quá trình phanh
- Guốc phanh và má phanh được lắp trên mân phanh nhờ hai chốt lệch tâm, lò
xo hồi vị luôn kéo hai guốc phanh tách khỏi tang trống ngoài ra còn có các cam lệch tâm hoặc chốt điều chỉnh
b) Nguyên lý hoạt động
Khi đạp phanh, thông qua cơ cấu điều khiển, sẽ đẩy piston trong xilanh chính, nén dầu trong xilanh, dầu dịch chuyển trong ống dầu với áp suất cao và cung cấp dầu đến từng xilanh con ở bánh xe
Áp lực dầu tại các xilanh con sẽ đẩy các piston trong xilanh con dịch chuyển về hai phía và tiếp tục đẩy các guốc phanh dịch chuyển ra ngoài làm cho má phanh (tấm
ma sát) trên mỗi guốc phanh tì vào trống phanh đang quay, tạo lực ma sát và giảm tốc
độ quay của trống phanh hoặc dừng hẳn nếu cần thiết
Khi buông bàn đạp các lò xo hồi vị trong cơ cấu phanh sẽ kéo các guốc phanh trở lại, piston trong xilanh con trở về trạng thái ban đầu, hồi dầu từ các xilanh con trở
về xilanh chính và kết thúc quá trình phanh
Trang 64.1.2 Hệ thống phanh khí nén
a) Cấu tạo
- Máy nén khí: Do động cơ dẫn động, cung cấp khí nén khí phanh để tác động
hãm phanh
- Bình chứa khí nén: Gồm 2 bình chứa khí nén do bơm nạp vào Chúng có khả năng cung cấp khí nén cho 8 đến 10 lần phanh trong trường hợp bơm nén khí hỏng
- Van điều áp: Giới hạn áp suất khí nén ở mức quy định do bơm cung cấp, đảm bảo an toàn cho hệ thống phanh, áp suất giới hạn khoảng 7,7 kg/cm2
- Tổng van điều khiển( Tổng phanh ): Khi tác động vào bàn đạp phanh, van điều khiển này sẽ hoạt động và phân phối khí nén từ bình chứa khí nén tới các buồng xilanh ở các bánh xe Khi nhả phanh, van sẽ xả khí nén từ các buồng xilanh bánh xe
ra bên ngoài
- Buồng phanh: Mỗi bánh xe có một buồng phanh, công dụng của buồng phanh
là biến đôi áp suất khí nén thành lực đẩy cơ khí là bung các càng phanh, tác động hãm xe
b Nguyên lý hoạt động:
Trang 71 - Máy nén khí 2- van an toàn 3,8 – bầu phanh trước và phanh sau
4 – bàn đạp 5 – bình khí nén 6 – áp kế 7- tổng phanh
Khi đạp phanh, thông qua cơ cấu điều khiển sẽ tác động lên van phân phối để mở van và cho khí nén từ bình chứa khí qua van phân phối qua các ống dẫn khí đến mỗi bầu phanh của bánh xe đó, tác động lên màng da của bầu phanh và đẩy thanh đẩy trong bầu phanh di chuyển và làm xoay cam sai tâm, nó sẽ làm 2 guốc phanh bung ra làm cho tấm ma sát trên mối guốc phanh tì vào trống phanh đang quay, tạo lực ma sát
và giảm tốc độ quay trống phanh hoặc dừng hẳn nếu cần thiết
Khi buông bàn đạp, các lò xo hồi vị trong cơ cấu phanh sẽ kéo các guốc phanh trở lại piston trong xilanh con trở về trạng thái ban đầu, khí nén từ bầu phanh theo các ống dẫn khí trở về van phan phối và thoát ra khí trời chấm dứt quá trình phanh