KIỂM TRA SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA COROLLA ESTATE(19791987)

Cách phân loại Phân loạiTheo công dụng + Hệ thống phanh chính phanh chân + Hệ thống phanh dừng phanh tay + Hệ thống phanh hãm phanh bằng động cơ hoặc phanh điện từ Theo kết cấu của cơ cấ

BỘ GIÁO DỤC VÀ DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KIỂM TRA SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA COROLLA ESTATE(1979-1987)

Họ và tên sinh viên: TRẦN QUỐC ĐẠT Nghành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Niên khóa: 2007 - 2011

Tháng 56 năm 2011

KIỂM TRA SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA COROLLA ESTATE (1979-1987)

Tác giả

TRẦN QUỐC ĐẠT

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư nghành

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Giáo viên hướng dẫn:

Th.s BÙI CÔNG HẠNH

 

Tháng 65 năm 2011

Formatted: Left, Indent: Left: 0", Space

Before: 0 pt, After: 10 pt, Line spacing: Multiple 1.15 li

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập tại trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh,

em đã được tiếp thu nhiều kiến thức bổ ích từ sự quan tâm dạy dỗ đầy nhiệt tình của quý thầy cô, cùng với sự quan tâm giúp đỡ của bạn bè trong trường là hành trang quý báu để em bước vào đời Với sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc, em xin được gửi lời cám ơn chân thành nhất đến:

 Ban giám hiệu Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM, quý thầy cô Khoa Cơ Khí Công Nghệ đã tận tình dạy bảo và truyển đạt kiến thức cho em trong thời gian học tập tại trường

 Gia đình, đặc biệt là các anh chị đã nuôi dưỡng và động viên em trong quá trình học tập

 Chân thành cảm ơn các anh chị và bạn bè đã ủng hộ, giúp đỡ em trong thời gian qua

 Thầy Th.S Bùi Công Hạnh, thầy K.S Phan Minh Hiếu đã hướng dẫn trực tiếp em Đặc biệt cảm ơn thầy Th.S Bùi Công Hạnh vì đã nhiệt tình hướng dẫn và truyền đạt cho em những kinh nghiệm và tạo điều kiện thuận lợi cho

em hoàn thành đề tài này

Trong quá trình thực hiện đề tài em đã cố gắng hết sức nhưng khó có thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự cảm thông và góp ý của các thầy cô, các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Sinh viên thực hiện

TÓM TẮT

1 Tên đề tài:

Kiểm tra sửa chữa hệ thống phanh xe Toyota Corolla Estate( 1979-1987)trung

2 Thời gian và địa điểm thực hiện:

 Thời gian thực hiện: Từ ngày 15/03/2011 đến ngày 15/06/2011

 Địa điểm thực hiện: Tại xưởng thực hành ô tô trường trungTrung cấp nghề

Khảo sát, đo đạt trực tiếp Khảo nghiệm và tiến hành lấy kết quả

Phân tích, đánh giá các giá trị ghi nhận được

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC HÌNH vii

Chương 1 1

MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích đề tài 1

Chương 2 2

TỔNG QUAN 2

2.1 Lịch sử phát triển xe Toyota Corolla 2

2.2 Lý thuyết chung về hệ thống phanh 3

2.2.1 Công dụng 3

2.2.2 Yêu cầu 4

2.2.3 Phân loại của hệ thống phanh 4

2.3 Các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh ôtô 16

2.3.1 Bộ phận điều khiển phanh 16

2.3.2 Bộ phận cung cấp năng lượng 16

2.3.3 Dẫn động phanh 16

Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid. 2.3.4 Cơ cấu phanh 32

Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Chương 3 45

PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN 45

3.1 Nơi thực hiện 45

3.2 Phương tiện 45

3.3 Phương pháp 45

Chương 4 46

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46

4.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla 46

4.1.1 Sơ đồ hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla: 46

4.2 Chẩn đoán, kiểm tra , sửa chữa hệ thống phanh 46

4.2.1 Kiểm tra sơ bộ tình trạng ban đầu của xe: 46

4.2.2 Chẩn đoán các tình trạng hư hỏng đối với hệ thống phanh thủy lực 47

4.3 Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh đĩa phía trước xe Toyota Corolla 51

4.3.1 Tháo các chi tiết trên phanh đĩa trước: 51

4.3.2 Kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh đĩa phía trước 56

Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid. 4.4 Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh tang trống phía sau 61

4.4.1 Tháo các chi tiết trên phanh tang trông phía sau: 61

4.4.2 Kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh tang trống ở phía sau 64

Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid Error! Hyperlink reference not valid. 4.4.3 Xả khí hệ thống phanh, kiểm tra rò rỉ trong hệ thống 71

4.4.4 Kiểm tra bộ trợ lực phanh 73

4.4.5 Kiểm tra, điều chỉnh các bộ phận khác của hệ thống phanh sau khi kiểm tra, sửa chữa phanh trước và phanh sau 74

Error! Hyperlink reference not valid.

Error! Hyperlink reference not valid.

Error! Hyperlink reference not valid.

Chương 5 78

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 78

5.1 Kết luận: 78

5.2 Đề nghị: 78

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1 Hệ thống phanh tay dẫn động bằng cơ khí trên một số ôtô 6

Hình 2.2 Phanh dải 8

Hình 2.3 Cơ cấu phanh điện 9

Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực của ôtô 9

Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý thủy tĩnh học của phanh thủy lực 10

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh khí nén trên ô tô 12

Hình 2.7 Hệ thống phanh khí nén trên ôtô tải 12

Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh thủy-khí 13

Hình 2.9 Xylanh chính đơn 18

Hình 2.10 Xy lanh chính kép 19

Hình 2.11 Xy lanh chính kép khi đạp bàn đạp phanh 20

Hình 2.12 Xy lanh chính kép khi nhả bàn đạp phanh 20

Hình 2.13 Dầu phanh bị rò rỉ ở phía sau 20

Hình 2.14 Dầu phanh bị rò rỉ ở phía trước 21

Hình 2.15 Van điều hòa lực phanh 21

Hình 2.16 Van điều hòa lực phanh vận hành trước điểm chia 22

Hình 2.17 Van điều hòa lực phanh vận hành tại điểm chia 22

Hình 2.18 Van điều hòa lực phanh vận hành sau điểm chia 22

Hình 2.19 Van điều hòa lực phanh khi nhả bàn đạp phanh 23

Hình 2.20 Van P kép; Van P và van nhánh 23

Hình 2.21 Van điều phối theo tải trọng 24

Hình 2.22: Mạch dầu bố trí trên xe FR 24

Hình 2.23: Mach dầu bố trí trên xe FR 25

Hình 2.24: Van an toàn một chiều 26

Hình 2.25: Xy lanh con 26

Hình 2.26: Bộ trợ lực chân không 28

Hình 2.27: Bộ trợ lực chân không khi tác động bàn đạp phanh 29

Hình 2.28: Bộ trợ lực chân không ở trạng thái giữ 29

Hình 2.29: Bộ trợ lực chân khôngtrạng thái trợ lực tối đa 30

Formatted: Tab stops: 6.3", Right,Leader: …

Formatted: Tab stops: 6.3", Right,Leader: …

Formatted: Tab stops: 6.3", Right,Leader: …

Formatted: Tab stops: 6.3", Right,Leader: …

Formatted: Tab stops: 6.3", Right,Leader: …

Hình 2.30: Bộ trợ lực chân không khi không có chân không 30

Hình 2.31: Sơ đồ kết cấu tổng van điều khiển 31

Hình 2.32: Bầu phanh khí nén loại một tầng 31

Hình 2.33: Bầu phanh khí nén hai tầng 32

Hinh 2.34: Cơ cấu phanh có tác dụng trợ động kép 33

Hình2.35: Cơ cấu Phanh trợ động đơn 34

Hình 2.36: Cơ cấu phanh hai xy lanh con có một piston 34

Hình 2.37: Cơ cấu phanh tang trống loại sử dụng một xy lanh con có hai piston 36

Hình 2.38: Cơ cấu phanh tang trống loại sử dụng hai xy lanh con mỗi xylanh có hai piston 37

Hình 2.39: Cơ cấu phanh tang trống dẫn động bằng khí nén 37

Hình 2.40: guốc phanh 39

Hình2.41: Trống phanh 40

Hình2.42: Phân loại càng phanh đĩa 42

Hình2.43: Cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ cốđịnh 42

Hình 2.44: Cơ cấu Phanh đĩa có giá đỡ di động 42

Hình2.45: Cúppen của phanh đĩa 43

Hình 2.46: Các loại đĩa phanh 44

Hình 2.47: Chỉ báo mòn của má phanh đĩa 44

Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực xe Toyota Corolla 46

Hình 4.2: Xe Toyota Corolla thực hiện đề tài 46

Hình 4.3: Các chi tiết của hệ thống phanh đĩa phía trước 51

Hình 4.4: Bánh xe trước và các bu long 52

Hình 4.5: Các vị trí có thể nâng xe 52

Hình 4.6: Phanh đĩa bánh trước bị bó cứng 53

Hình 4.7: May ơ bánh xe 53

Hình 4.8: Cụm xy lanh bánh xe, tấm truyền momen, càng phanh 54

Hình 4.9: Các má phanh đĩa và chi tiết đỡ má phanh 54

Hình 4.10: Các vòng cao su chắn bụi bị giản nỡ, nứt 55

Hình 4.11: Đo độ dày các tấm ma sát 56

Hình 4.12: Đo độ dày đĩa phanh 56

Formatted: Tab stops: 6.3", Right,Leader: …

Hình 4.13: Đo độ đảo của đĩa phanh 56

Hình 4.14: Piston bị gỉ sét của phanh đĩa 58

Hình 4.15: Kiểm tra các xy lanh phanh đĩa 59

Hình 4.16: Kiểm tra tình trang các đệm chống ồn 60

Hình4.17: Phanh đĩa sau khi đã sửa chữa sơ bộ 59

Hình 4.18: Các chi tiết của hệ thống phanh tang trống phía sau 61

Hình 4.19: Bánh xe sau và các bu long 61

Hình 4.20: Tình trạng phanh khi tháo được tang trống bị bó cứng 61

Hình 4.21: Tang trống bị bó cứng, gỉ sét lâu ngày 62

Hình 4.22:Bán trục 63

Hình 4.23: Guốc phanh và lò xo, cơ cấu điều chỉnh 64

Hình 4.24: Tấm giữ và dây cáp phanh tay 64

Hình 4.25: Đo đường kính trong của tang trống 65

Hình 4.26: Các tang trống bị gỉ sét, hư hỏng bề mặt làm việc 66

Hình 4.27: Phanh tang trống sau khi sửa chữa sơ bộ 65

Hình 4.28: Đo độ dày các má phanh tang 65

Hình 4.29: Xy lanh con sau khi thay ốc xả gió 66

Hình 4.30: Cúppen cũ bị giản nở và cúppen mới 66

Hình 4.31: Piston của xylanh bánh xe chưa sửa (trái) và đã sửa (phải) 67

Hình 4.32: Đo đường kính guốc phanh 68

Hình 4.33: Kiểm tra các lò xo phanh tang trống 71

Hình 4.34: Tiến hành xả khí khỏi hệ thống 69

Hình 4.35: Bộ trợ lực phanh 74

Hình 4.36: Kiểm tra bàn đạp phanh trên xe 74

Hình 4.37: Hành trình tự do bàn đạp 73

Hình 4.38: Điều chỉnh hành trình phanh tay 76

Formatted: Do not check spelling or grammar Formatted: Font color: Black, Do not check

spelling or grammar

Formatted: Font color: Black, Do not check

spelling or grammar

Formatted: Font color: Black, Do not check

spelling or grammar

Formatted: Font color: Black, Do not check

spelling or grammar

Formatted: Font color: Black, Do not check

spelling or grammar

Hàng năm các hãng xe công bố những chiếc xe tiện nghi hơn, với công suất lớn, động cơ mạnh mẽ hơn giúp chiếc xe có thể chạy nhanh hơn Hệ thống phanh là một trong những hệ thống hết sức quan giúp cho xe có thể giảm tốc độ và đảm bào tính an toàn cho người sử dụng Trong quá trình phát triển để đáp ứng như cầu người tiêu dùng thì cũng có những hệ thống phanh mới hơn được tạo ra có cấu tạo, chức năng, công dụng khác nhau

Vì vậy, em đã chọn đề tài tốt nghiệp: “Kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh xe Toyota corolla” để tìm hiểu sâu hơn về các hệ thống phanh được bố trí trên xe ô tô 1.2 Mục đích đề tài

Đề tài được thực hiện với nhiệm vụ chính là tìm hiểu cấu tạo, công dụng, nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong hệ thống phanh

Chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa các hư hỏng xảy ra đối với hệ thống phanh

Cụ thể:Kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh xe Toyota Corolla tại trường Trung cấp nghề Củ Chi

  Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Lịch sử phát triển xe Toyota Corolla

Thế hệ thứ 1 (1966 - 1969): Thế hệ 1 ra đới tại Nhật Bản vào tháng 10/1966,

được thiết kế nhân cách hoá đơn giản Xe có kiểu dáng nhỏ gọn (xe nhỏ nhất được bán

ở Mỹ vào thời kỳ này), giá rẻ (1.700USD) nhưng chất lượng cao.Những phẩm chất quan trọng này đã giúp Corolla nhanh chóng chiếm được lòng tin của người tiêu dùng

Mỹ - thị trường vốn bị xem như sân sau của các hãng xe lớn Thành công này có ý nghĩa đặc biệt đối với Toyota Lúc bấy giờ, xe hơi Nhật đang bị mang tiếng xấu về chất lượng, nhưng Corolla đã chứng minh điều ngược lại

Thế hệ thứ 2 (1970 - 1973): Tháng 5/1970, Corolla thế hệ thứ 2 ra đời với kiểu

dáng thể thao hơn So với đời đầu tiên, tính năng và độ an toàn của xe được tăng cường Điều này giúp nó nhanh chóng trở thành chiếc xe bán chạy thứ hai trên thế giới

Thế hệ thứ 3 (1974 - 1978): Năm 1974 xảy ra khủng hoảng dầu lửa toàn cầu,

doanh số bán xe của tất cả các hãng đều tuột dốc Chính vào lúc này, Toyota giới thiẹu Corolla thế hệ thứ 3 với động cơ tiết kiệm nhiên liệu bậc nhất, doanh số bán hàng của Toyota tiếp tục tăng nhanh

Thế hệ thứ 4 (1979 – 1982): Xuất hiện lần đầu ở Nhật vào năm 1979, tính

năng ổn đinh và thiết kế tinh xảo của mẫu xe này thoả mãn được những nhu cầu đa dạng của thị trường Đây cũng là một trong những thế hệ Corolla được khách hàng rất

ưa chuộng

Thế hệ thứ 5 (1983-1986): Tháng 5/1983, thế hệ thứ 5 của Corolla ra đời với

mẫu xe Corolla Coupe thể thao linh hoạt và đầy cá tính Chính nhờ đặc điểm này, doanh số bán của riêng xe Corolla thế hệ 5 được đẩy lên con số 3.3 triệu chiếc

Thế hệ thứ 6 (1987 - 1990): Tháng 5/1987 Corolla thế hệ thứ 6 ra mắt với thiết

kế khác biệt so với các đời trước, đặc biệt là chiều rộng thân xe lớn hơn Đây là kiểu

xe sở hữu những phẩm chất đột phá về kiểu dáng và tính năng hoạt động

Thế hệ thứ 7 (1991 - 1994): Là tác phẩm của thiết kế trưởng Akihiko Saito, ra

đời vào tháng 6/1991, Corolla thế hệ 7 có thiết kế to lớn, bề thế hơn, đến nỗi nó được mệnh danh là “Corolla vĩ đại” tại thị trường Indonesia Với kích cỡ mới, Corolla thời

kỳ này đã chuyển sang hạng xe cao cấp hơn (như Toyota Camry và Toyota Corona)

Thế hệ thứ 8 (1995 – 2000): Tháng 5/1995, Toyota một lần nữa chứng minh sự

phát triển bền vững bằng sư ra đời của Corolla thế hệ thứ 8 Được đánh giá là chiếc xe của thế kỷ 20, Corolla không chỉ được sản xuất ở Nhật mà còn ở Mỹ, Anh, Thái Lan, Nam Phi, Brazil… Đây là đời xe thiết lập nên tiêu chuẩn quốc tế cho hạng xe nhỏ hiện đại Cũng trong năm này, Toyota xuất xưởng chiếc Corolla thứ 20 triệu Lúc đó Corolla là chủ đề chính trên trang nhất các tạp chí khi nó thay thế chiếc Volkwagen Beetle trở thành mẫu xe bán chạy nhất thế giới

Thế hệ thứ 9 (2001 – 2006): Mẫu Corolla đời mới nhất ra đời vào tháng

8/2000 với thiết kế nội thất thoáng rộng, vận hành an toàn Cũng vào thời điểm này, tại Châu Á (trừ Hồng Kông, Nhật Bản và Ấn Độ) một phiên bản mới của Corolla tiện nghi, sang trọng hơn ra đời - Toyota Altis Ngay sau khi được giới thiệu lần đầu, kiểu

xe này đã nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường toàn cầu

Mẫu xe sử dụng làm đề tài là mẫu xe Toyota Corolla Estate được sản xuất vào khoảng thời gian 1979-1987 với mã động cơ là 4K, được trang bị động cơ xăng 1.3L

2.2 Lý thuyết chung về hệ thống phanh

Đối với xe bánh xích hệ thống phanh còn giúp cho xe thực hiện việc quay vòng gấp, khi quay vòng người ta thường phanh một bên bánh xe để giảm bán kính quay vòng của xe

2.2.2 Yêu cầu

Quảng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm,

có hiệu quả phanh cao ở tất cả các bánh xe Muốn có quãng đường phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại

Phanh êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn

Thời gian nhạy cảm bé, 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

Đảm bảo tránh hiện tượng trượt lết của bánh xe trên đường Vì trượt lết trên mặt đường sẽ gây ra mòn lốp và làm mất khả năng dẫn hướng chuyển động của xe Không có hiện tượng tự siết phanh khi ôtô chuyển động tịnh tiến hoặc quay vòng

Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt không truyền nhiệt ra các khu vực làm ảnh hưởng tới sự làm việc của các cơ cấu xung quanh (lốp xe, moay ơ…) phải dể dàng điều chỉnh thay thế các chi tiết hư hỏng Có khả năng phanh khi đứng trong thời gian dài

Ngoài các yêu cầu kể trên hệ thống phanh còn phải đảm bảo yêu cầu như chiếm

ít không gian, trọng lượng nhỏ, độ bền cao…

2.2.3 Phân loại của hệ thống phanh

Tùy theo cách bố trí cơ cấu phanh ở các bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực mà chia ra thành phanh bánh xe mà phanh truyền lực.ở ô tô cơ cấu phanh chính đặt

ở bánh xe (phanh chân) còn cơ cấu phanh tay thường đặt ở trục thứ cấp của hộp số hoặc hộp phân phối (ôtô cầu 2 chủ động) Cũng có khi cơ cấu phanh phanh chính và phanh tay phối hợp làm một và đặt ở bánh xe, trong trường hợp này sẽ làm truyền động riêng rẽ

Cách phân loại Phân loại

Theo công dụng

+ Hệ thống phanh chính (phanh chân) + Hệ thống phanh dừng (phanh tay) + Hệ thống phanh hãm (phanh bằng động cơ hoặc phanh điện từ)

Theo kết cấu của

cơ cấu phanh

+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh puly (phanh băng) + Hệ thống phanh với cơ cấu phanh tang trống + Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa + Hệ thống phanh với cơ cấu phanh thủy lực + Hệ thống phanh với cơ cấu phanh điện

Theo dẫn động

phanh

+ Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí + Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực + Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén + Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén-thủy lực

Năng lượng sử

dụng khi phanh

+ Hệ thống phanh không có trợ lực + Hệ thống phanh trợ lực

+ Hệ thống phanh quán tính + Hệ thống phanh trọng lực

Theo mức độ

hoàn thiện của hệ

thống phanh

+ Hệ thống phanh thường + Hệ thống phanh có điều hòa lực phanh + Hệ thống phanh chống hãm cứng + Hệ thống ABS, EBD, BA, TRC…

1) Hệ thống phanh chính : hay còn gọi là phanh chân đây là hệ thống phanh

được người lái thường hay sử dụng nhất trong quá trình phanh ôtô Trên các xe con và

xe tải nhẹ hệ thống phanh chính thường là hệ thống phanh thủy lực, đối với xe tải nặng thường là hệ thống phanh khí nén

2) Hệ thống phanh dừng : còn được gọi là phanh tay hoặc phanh phụ là

hệ thống phanh có chức năng chính là đảm bảo cho xe không dịch chuyển khi đang đứng yên tại chỗ kể cả trên những đoạn đường dốc

Hình 2.1 Hệ thống phanh tay dẫn động bằng cơ khí trên một số ôtô

a) Phanh tay với cơ cấu phanh đặt ở trục truyền động b) Phanh tay với cơ cấu phanh đặt ở các bánh xe sau Ngoài ra hệ thống phanh dừng còn được xem như là một hệ thống phanh dự phòng, có nghĩa là hệ thống phanh dừng được dùng để phanh xe khi hệ thống phanh chính gặp sự cố trong quá trình phanh

Hệ thống phanh tay trên ôtô gồm hai bộ phân chính:

Dẫn động phanh: Trên các ôtô hiện nay, hệ thống phanh tay thường sử dụng dẫn động phanh bằng cơ khí, trên một số ôtô tải nặng có thể sử dụng dẫn động phanh bằng khí nén

Cơ cấu phanh: Đối với hệ thống phanh tay cơ cấu phanh thường được đặt trên

hệ thống truyền lực ở đầu sau của vỏ hộp số, trống phanh được lắp với đầu của trục cardan bằng các bulong đai ốc liên kết Kiểu kết cấu này thường được dùng đối với các ôtô hiện nay Đối với các xe du lịch, cơ cấu phanh tay có thể đặt ở các bánh xe phía sau Cơ cấu phanh được sử dụng trong hệ thống phanh tay thường là cơ cấu phanh tang trống hay cơ cấu phanh đĩa

Hình a) cơ cấu phanh được đặt phía sau hộp số, trống phanh được lắp cố định trên trục thứ cấp của hộp số

Hình b) cơ cấu phanh được đặt ở các bánh xe phía sau

Nguyên lý hoạt động: Hai guốc phanh được lắp trên đĩa tỳ cố định và lắp trên

vỏ hộp số ở phía đầu ra của trục thứ cấp Khi người điều khiển kéo tay phanh, tay phanh liên kết với các thanh kéo làm quay cam xoay để cho các má phanh cùng guốc phanh ép sát vào trống phanh, làm giảm hay ngừng hẳn tốc độ quay của trống phanh Khi người điều khiển buông tay khỏi tay phanh thì cơ cấu cóc hãm sẽ ăn khớp với bánh răng rẽ quạt Như vậy, má phanh luôn ép sát vào trống phanh làm cho ôtô không di chuyển được Để ôtô có thể di chuyển được, người điều khiển phải tách cơ cấu cóc hãm và đưa tay phanh về vị trí ban đầu Lúc đó phanh hết tác dụng

3) Hệ thống phanh hãm : Là hệ thống phanh có chức năng làm giảm hoặc

duy trì tốc độ của xe ở một giá trị nhất định mà không cần dừng xe lại Trên các xe tải lớn ngoài hệ thống phanh chính và hệ thống phanh tay người ta còn trang bị thêm hệ thống phanh hãm Hệ thống phanh hãm được sử dụng khi xe chạy xuống dốc trong thời gian dài thay cho hệ thống phanh chính nhằm đảm bảo cho hệ thống phanh chính luôn ở trong tình trạng kỹ thuật tốt để sử dụng trong các tình huống phanh khẩn cấp Hệ thống phanh hãm thường sử dụng cơ cấu phanh điện hoặc cơ cấu phanh thủy lực

4) Hệ thống phanh tự động : Hệ thống phanh tự động thường được trang bị

Hình 2.2 Phanh dải

cho các xe kéo remorque có chức năng tự động phanh remorque khi nó tách ra khỏi

xe kéo vì một nguyên nhân nào đó Phanh tự động thường là loại phanh hoạt động dưới tác động của lực quán tính hoặc trọng lượng của remorque

5) Hệ thống phanh ở bánh xe : Là hệ thống phanh có cơ cấu phanh đặt tại

các bánh xe của ôtô Cơ cấu phanh của hệ thống phanh bánh xe thường là cơ cấu phanh tang trống hoặc cơ cấu phanh đĩa

6) Hệ thống phanh ở trục truyền động : Trong hệ thống phanh ở trục

truyền động, cơ cấu phanh được lắp trên vỏ hộp số phía đầu ra của trục thứ cấp Hệ thống phanh trục truyền động thường gặp ở hệ thống phanh dừng

7) Hệ thống phanh puly (phanh băng, phanh dải) :

Bề mặt ma sát là mặt trụ bên ngoài của trống

quay Phanh băng có cấu tạo đơn giản và lắp ghép

thuận tiện với những cơ cấu khác của cầu chủ động,

phanh băng được dùng trên tất cả các loại máy kéo

xích cũng như trên một số máy kéo bánh Tuy nhiên

do phanh băng làm việc không êm dịu lắm và thường

xuyên phải điều chỉnh nên chỉ sử dụng ở máy kéo

xích, có tốc độ thấp Còn trên các máy kéo bánh và

ôtô hầu hết dùng phanh tang trống hoặc phanh đĩa

8) Hệ thống phanh tang trống : Là hệ thống

phanh được trang bị cơ cấu phanh tang trống Trong cơ cấu phanh tang trống, momen phanh được tạo ra bằng cách ép các má phanh vào trống phanh quay cùng với bánh xe

9) Hệ thống phanh đĩa : Là hệ thống phanh được trang bị cơ cấu phanh

đĩa Trong cơ cấu phanh đĩa, momen phanh được tạo ra bằng cách ép má phanh vào đĩa phanh gắn trên bánh xe

10) Hệ thống phanh điện : Là hệ thống phanh được trang bị cơ cấu phanh

điện Hệ thống phanh điện làm việc dựa trên nguyên lý sử dụng lực điện từ để cản lại chuyển động của bánh xe khi người lái xe đóng dòng điện phanh Trên Hình 2.3 trình bày cơ cấu phanh điện

Hình 2.3 Cơ cấu phanh điện

11) Hệ thống phanh cơ khí : Là hệ thống phanh mà lực điều khiển quá

trình phanh từ người lái được truyền đến các cơ cấu phanh để tạo ra momen phanh nhờ các đòn bẩy, thanh kéo hoặc dây kéo Hệ thống phanh cơ khí thường được sử dụng làm hệ thống phanh dừng vì lực điều khiển lớn, độ nhạy không cao do độ rơ của các cơ cấu cơ khí Hệ thống phanh cơ khí còn được dùng để dừng xe khi hệ thống phanh chân gặp sự cố trong khi đang chuyển động

12) Hệ thống phanh thủy lực : Là hệ thống phanh sử dụng chất lỏng

(dầu phanh) để truyền lực điều khiển quá trình phanh từ người lái đến cơ cấu phanh nhằm tạo ra momen phanh

Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực của ôtô

Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực Hình 2.4 của ôtô gồm hai phần chính: Truyền động phanh: được bố trí trên khung xe gồm có: Bàn đạp phanh (1), xylanh chính (2)

để tạo ra áp suất cao, xylanh con (4), các ống dẫn thủy lực (3) dẫn dầu phanh đến các

cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh: Đặt ở các bánh xe gồm má phanh (5), lò xo kéo (6), trống phanh (7)

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh thủy lực như sau: Khi người lái tác dụng một lực lên bàn đạp (1) qua hệ thống đòn sẽ làm cho piston nằm trong xylanh chính (2) di chuyển, đồng thời chất lỏng trong lòng xylanh chính bị ép và tạo

ra áp suất cao trong hệ thống, chất lỏng với áp suất cao sẽ tác dụng lên các bề mặt của các piston trong xylanh con (4) Các piston này thắng lực lò xo kéo (6), nó sẽ đẩy hai guốc phanh cùng má phanh (5) rời xa nhau và ép sát vào trống (7) để tiến hành phanh ôtô, vì trống phanh được gắn liền với moayơ bánh xe

Khi ngừng phanh người lái nhấc chân khỏi bàn đạp phanh (1), lò xo kéo (6)

sẽ kéo hai guốc phanh cùng má phanh (5) về vị trí ban đầu Nhờ lực đàn hồi của lò xo (6) nên các piston trong xylanh con (4) sẽ ép chất lỏng trong lòng xylanh con, theo các đường ống dẫn (3) về xylanh

chính (2)

Sự làm việc của phanh

thủy lực dựa trên nguyên lý thủy

lực tĩnh học: nếu tác dụng một

lực lên bàn đạp phanh thì áp suất

truyền đến các xylanh con sẽ như

nhau Tại mọi vị trí trên đường

ống đều có áp suất là P

Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý thủy tĩnh học của phanh thủy lực

Lực trên từng phanh phụ thuộc vào đường kính piston ở các xylanh con Muốn

có momen phanh ở bánh xe phía trước khác momen phanh ở bánh xe phía sau thì phải làm đường kính piston của các xylanh con khác nhau Lực tác dụng trên các má phanh phụ thuộc vào tỷ số truyền động Đối với phanh thủy lực tỷ số truyền động bằng tỷ số truyền của phần truyền động cơ khí nhân với tỷ số truyền của phần truyền động thủy lực Nếu piston ở xylanh con có diện tích lớn gấp đôi diện tích piston ở xylanh chính thì lực tác dụng ở piston xylanh con lớn gấp hai lần lực tác dụng lên piston ở xylanh chính Như vậy, tỷ số truyền sẽ tăng lên hai lần Nhưng khi đó, hành trình của piston ở xylanh con sẽ giảm đi hai lần, vì vậy mà chúng có quan hệ tỷ lệ nghịch với nhau, cho nên gây khó khăn trong khi thiết kế truyền động phanh

Đặc điểm quan trọng của hệ thống phanh thủy lực là các bánh xe được phanh cùng một lúc vì áp suất dầu trong đường ống chỉ bắt đầu tăng lên khi mà tất cả

các má phanh ép sát vào trống phanh không phụ thuộc vào đường kính xylanh và khe hở giữa má phanh và trống phanh

Ưu điểm: Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu, độ nhạy tốt, kết cấu và thiết kế đơn giản Có khả năng dùng trên nhiều loại xe khác nhau, chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh Vì vậy, nó được dùng nhiều trên các loại ôtô hiện nay

Nhược điểm: Không thể làm tỷ số truyền lớn được, do đó trong hệthống phanh thủy lực nếu không có bộ trợ lực thì chỉ nên dùng cho các xe có tải trọng nhỏ Nếu có sự rò rỉ trên đường ống dẫn dầu thì cả hệ thống phanh không hoạt động được nữa

13) Hệ thống phanh khí nén: Hệ thống phanh khí nén sử dụng năng lượng

của khí nén để tiến hành phanh, người điều khiển không cần tốn nhiều sức để tác động lên bàn đạp phanh, lực tác dụng lên bàn đạp phanh chỉ dùng để thắng lực lò xo trong van phân phối để cung cấp khí nén cho hệ thống hoặc thoát khí nén trong hệ thống ra ngoài không khí khi nhấc chân ra khỏi bàn đạp phanh Nhờ vậy mà phanh khí nén điều khiển nhẹ nhàng hơn Hệ thống phanh khí nén thường được trang bị trên các xe tải trọng lớn

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh khí nén trên ô tô

1 Không khí vào máy nén; 2.Máy nén khí; 3 Bình chứa khí nén; 4 Bàn đạp phanh và van phân phối khí nén; 5 Van xả nhanh khí nén tại van phân phối khí nén; 6-20.Van xả nhanh đặt tại đường ống dẫn khí; 7-19 Ngõ xả của van; 8-18 Bầu phanh; 9 Bàn tay; 10-14 Guốc phanh khí nén; 11-13 Trống phanh; 12-15 Lò xo hồi vị guốc phanh; 16 Cam xoay; 21 Đường ống dẫn khí nén

Hình 2.7 Hệ thống phanh khí nén trên ôtô tải

1 Máy nén; 2 Bình chứa khí nén; 3 Đồng hồ áp suất; 4 Ống dẫn khí đến cơ cấu lau kính; 5 Van phân phối khí; 6 Ống dẫn khí; 7 Bàn đạp phanh; 8,15 Ống nối mền 9,18 Má phanh và guốc phanh; 10 Bầu phanh; 11 Thanh dẫn; 12 Đòn quay; 13 Bánh cam hay quả đào; 14,17 Lò xo; 16 Màng cao su

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh khí nén: Máy nén khí được dẫn động từ động cơ ôtô nhờ các dây đai sẽ cung cấp khí nén vào bình chứa khí nén, áp

suất của khí nén được xác định bởi áp kế đặt trong buồng lái

Khi cần phanh người điều khiển tác dụng lên bàn đạp phanh, thông qua thanh đẩy bàn đạp sẽ tác động lên van phân phối khí nén, lúc đó khí nén từ bình chứa khí nén theo các đường ống dẫn qua van phân phối khí nén đi đến các bầu phanh làm cho màng cao su của bầu phanh hoạt động sẽ dẫn động các cam xoay và làm chúng xoay Do đó, các má phanh cùng guốc phanh được ép vào trống phanh Quá trình phanh được thực hiện

Khi người điều khiển nhấc chân ra khỏi bàn đạp phanh, khí nén với áp suất cao phía sau van phân phối sẽ nhanh chóng thoát ra ngoài không khí qua các cửa ra của van xả nhanh và tại ngõ thoát khí nén của van phân phối khí nén, đồng thời nhờ vào lực của lò xo hồi vị trong cơ cấu phanh làm tách má phanh ra khỏi trống phanh

14) Hệ thống phanh thủy – khí : Hệ thống phanh thủy-khí là hệ thống phanh

kết hợp giữa hai kiểu dẫn động phanh thủy lực và khí nén Hình 2-8 trình bày sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh thủy- khí

Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh thủy-khí

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh thủy-khí theo sơ đồ trên như sau: Máy nén khí (2) được dẫn động bởi động cơ của ôtô thông qua các dây đai, và nạp

khí nén vào bình chứa khí nén (3)

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

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

và trong hệ thống tăng lên, sinh ra lực tác động lên các piston của các xylanh con 13), do đó sẽ làm cho các guốc phanh cùng má phanh (8-15) ép sát vào trống phanh (7-14) để thực hiện quá trình phanh

(6-Hệ thống phanh thủy-khí được trang bị cho các xe tải trọng cỡ trung và lớn, nó phối hợp cả hai ưu điểm của hệ thống dẫn động phanh: bằng thủy lực và bằng khí nén Nhờ vậy mà hệ thống phanh thủy-khí có lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ, độ nhạy cao và có thể sử dụng cho nhiều loại xe chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh

15) Hệ thống phanh không có trợ lực: Là hệ thống phanh mà toàn bộ

năng lượng cần thiết để tạo ra momen phanh ở cơ cấu phanh chỉ bắt nguồn từ người lái khi đạp phanh

16) Hệ thống phanh trợ lực: Là hệ thống phanh được trang bị cơ cấu

khuyếch đại lực đạp phanh của người lái để thực hiện quá trình phanh Hệ thống phanh trợ lực được trang bị cho xe tải lớn để giảm sức lao động cho người lái và đảm bảo tính an toàn cho xe

17) Hệ thống phanh không có điều hòa lực phanh: Là hệ thống phanh có

áp suất trong dẫn động phanh ở cầu trước và áp suất trong dẫn động phanh ở cầu sau bằng nhau

suất trong dẫn động phanh ra cầu trước và cầu sau được điều chỉnh tự động, theo một

tỷ lệ nhất định nhờ bộ điều hòa lực phanh nhằm sử dụng hết trọng lượng bám khi tải trọng trên bánh trước và bánh sau thay đổi để nâng cao hiệu quả phanh

19) Hệ thống phanh chống hãm cứng (ABS):

Hệ thống phanh chống hãm cứng là hệ thống phanh được trang bị hệ thống

tự động điều chỉnh áp lực phanh ở các bánh xe để tránh hiện tượng trượt lết ở các bánh xe Trên các ôtô hiện đại có vận tốc cao đều được trang bị hệ thống phanh ABS Tuy giá thành của hệ thống phanh chống hãm cứng còn cao, nhưng hiệu quả của nó mang lại là rất lớn Ngày nay ở một số nước phát triển hệ thống phanh ABS

đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc

Hệ thống ABS (Anti-lock Brake System) dùng một máy tính để xác định tình

trạng quay của 4 bánh xe trong khi phanh qua các cảm biến lắp ở bánh xe và có thể tự động điều khiển đạp và nhả phanh.Người ta chế tạo hệ thống phanh ABS với khả năng chống cho các lốp không bị khóa cứng khi phanh khẩn cấp, xe không bị mất lái và giảm thiểu được tai nạn xảy raSự khác nhau về tỷ lệ giữa tốc độ của xe và tốc độ của các bánh xe được gọi là “hệ số trượt” Khisự chênh lệch giữa tốc độ của xe và tốc độ của các bánh xe trở nên quá lớn, sự quay trượt sẽ xảyra giữa các lốp và mặt đường Mối quan hệ giữa lực phanh và hệ số trượt có thể hiểu rõ hơn qua đồ thị ở trên Lực phanh không tỷ lệ với hệ số trượt, và đạt được cực đại khi hệ số trượt nằm trong khoảng 10-30% Vượt quá 30%, lực phanh sẽ giảm dần Do đó, để duy trì mức tối đa của lực phanh,ngoài ra cũng cần phải giữ lực quay vòng ở mức cao để duy trì sự ổn định về hướngđồng thời giữ lực quay vòng càng cao càng tốt để duy trì sự ổn định về hướng., cần phải duy trì hệ số trượt trong giới hạn 10-30% ở mọi thời điểm

ECU điều khiển trượt: Bộ phận này xác định mức trượt giữa bánh xe và mặt đường dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến, và điều khiển bộ chấp hành của phanh Gần đây, một số kiểu xe có ECU điều khiển trượt lắp trong bộ chấp hành của phanh

Bộ chấp hành của phanh: Bộ chấp hành của phanh điều khiển áp suất thuỷ lực của các xy lanh ở bánh xe bằng tín hiệu ra của ECU điều khiển trượt Bao gồm các van hoạt động với các vị trí khác nhau để đóng mở mạch dầu đến các phanh, motor bơm bơm dầu tạo áp suất thủy lực trong hệ thống

Cảm biến tốc độ: Cảm biến tốc độ phát hiện tốc độ của từng bánh xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt

Đèn báo táp-lô: Đèn báo của ABS, khi ECU phát hiện thấy sự trục trặc ở ABS hoặc hệ thống hỗ trợ phanh, đèn này bật sáng để báo cho người lái Đèn báo hệ thống phanh, khi đèn này sáng lên đồng thời với đèn báo của ABS, nó báo cho người lái biết rằng có trục trặc ở hệ thống ABS và EBD

Công tắc đèn phanh: Công tắc này phát hiện bàn đạp phanh đã được đạp xuống

và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt ABS sử dụngtín hiệu của côngtắc đèn phanh Tuy nhiên dù không có tín hiệu công tắc đèn phanh vì công tắc đèn phanh bị hỏng, việc điều khiển ABS vẫn được thực hiện khi các lốp bị bó cứng Trong trường

hợp này, việc điều khiển bắt đầu khi hệ sốtrượt đã trở nên cao hơn (các bánh xe có xu hướng khoá cứng) so với khi công tắc đèn phanhhoạt động bình thường

Ngoài ra, trên các ô tô hiện đại ngày nay còn có trang bị thêm các hệ thống phụ trợ cùng với hệ thống phanh ABS như BA, EBD, TRC… để đảm bảo tính an toàn và thoải mái cho người sử dụng

2.3 Các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh ôtô

Hệ thống phanh ôtô bao gồm những bộ phận cơ bản sau:

 Bộ phận điều khiển

 Bộ phận cung cấp năng lượng

 Dẫn động phanh

 Cơ cấu phanh

2.3.1 Bộ phận điều khiển phanh

Bộ phận điều khiển phanh có nhiệm vụ nhận lực tác dụng của người lái

để truyền đến dẫn động phanh Nó bao gồm các chi tiết: Bàn đạp phanh, các khớp làm

mở van khí trong hệ thống phanh khí nén hay hệ thống phanh thủy lực có bộ trợ lực khí nén Bộ phận điều khiển phanh được lắp đặt trong khoang điều khiển, nơi mà người lái có thể tác động được một cách dễ dàng Ngày nay, bộ phận điều khiển phanh còn có sự trợ giúp của các thiết bị điện tử nhằm nâng cao hiệu quả phanh và giảm sự mệt nhọc cho người điều khiển

2.3.2 Bộ phận cung cấp năng lượng

Bộ phận cung cấp năng lượng được bố trí trước dẫn động phanh Bộ phận cung cấp năng lượng có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cần thiết để tạo ra momen phanh ở cơ cấu phanh Đối với hệ thống phanh khí nén thì nguồn cung cấp năng lượng là máy nén khí Đối với hệ thống phanh không có bộ trợ lực thì nguồn năng lượng chính là lực tác dụng từ chân người lái xe

2.3.3 Dẫn động phanh

2.3.3.1 Dẫn động phanh bằng thủy lực

Dẫn động phanh thủy lực có chức năng truyền và khuyếch đại lực từ người điều khiển đến cơ cấu phanh để thực hiện quá trình phanh Dẫn động phanh thủy lực gồm: xylanh chính, xylanh con, các ống dẫn thủy lực, van điều hòa lực phanh trên các hệ thống phanh có trợ lực thì dẫn động phanh được trang bị thêm các

bộ trợ lực

a) Xylanh chính

Xy lanh chính la một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành

áp suất thủy lực Hiện nay, Xy lanh chính kiểu hai buồng có hai piston tạo ra áp suất thủy lực trong đường ống phanh của hệ thống

Sau đó áp suất thủy lực này tác động đến các càng phanh đĩa hoặc các xy lanh phanh của phanh kiễu tang trống

Bình chứa dùng để loại trừ sự thay đổi lượng dầu phanh do nhiệt độ dầu thay đổi Bình chứa có một vách ngăn ở bên trong để chia bình thành phần phía trước và phía sau Thiết kế của bình có hai phần để đảm bảo rằng nếu một mạch dầu có sự cố rò

rỉ dầu, thì vẫn còn mạch còn lại để dừng xe

Cảm biến mức dầu phát hiện mức dầu trong bình chứa thấp hơn mức tối thiểu

và sau đó báo cho người lái bằng đèn cảnh báo của hệ thống phanh

Xylanh chính được nối với bàn đạp phanh sao cho chuyển động của bàn đạp phanh được truyền đến piston xylanh chính thông qua một thanh đẩy Có hai loại xylanh chính: xylanh chính đơn và xylanh chính kép

Xylanh chính đơn

Những xylanh chính đầu tiên được sử dụng là loại xylanh chính đơn, kết cấu loại này được giới thiệu trên Hình 2.9 [4] Nòng xylanh có một cổng ra (12) ở đầu cuối Từ cổng ra này, sẽ chia ra các nhánh theo ống dẫn đến từng xylanh con Thân xylanh được chia làm hai phần chính: piston (5) cùng với nòng xylanh và bình

chứa Hai phần này được nối thông với nhau bằng hai đường dẫn, một cổng bù (2)

nhỏ và một cổng nạp (4) lớn hơn Nòng xylanh được gia công chính xác, nhẵn bóng Bên trong Piston sử dụng hai đệm kín gọi là đệm chén (cuppen) Đệm sơ cấp (9) được định vị ở đầu trong của piston, dùng để bơm dầu phanh đi Đệm thứ cấp (7) ở đầu ngoài piston giữ cho dầu phanh không bị rò rỉ ra ngoài Khi phanh chưa được tác động, cổng bù nằm ngay phía trước của đệm sơ cấp, cổng nạp nằm ở phía sau của đệm

Hình 2.9 Xylanh chính đơn

1 Lỗ xả gió; 2 Lỗ bù; 3 Lỗ thông với bình dầu; 4 Lỗ nạp; 5 Piston; 6

Thanh đẩy; 7 Đệm thứ cấp; 8 Lỗ trên piston; 9 Đệm sơ cấp; 10 Lò xo hồi

vị; 11 Van hồi dầu; 12 Lỗ thông với xylanh bánh xe; 13 Nắp chắn bụi

Khi người điều khiển tác dụng lên bàn đạp phanh, lực tác dụng lên piston (5) thông qua thanh đẩy (6) lớn hơn lực của lò xo trả về (10) tác dụng lên piston, piston chuyển động sang trái

Dầu phanh từ xylanh sẽ di chuyển vào bình chứa cho đến khi đệm sơ cấp dịch chuyển qua và đóng kín cổng bù lại, thì dầu phanh sẽ được đẩy vào hệ thống làm các guốc phanh dịch chuyển và ép sát vào trống phanh Khi các guốc phanh đã ép sát vào trống phanh, áp suất dầu trong hệ thống tăng lên Lúc này lực tác dụng lên bàn đạp phanh tăng lên sẽ làm tăng lực phanh ở cơ cấu phanh một cách tương ứng

Khi bàn đạp phanh được nhả ra, lò xo trả về đẩy piston chuyển động ngược lại rất nhanh, đến vị trí dừng của nó tại vòng chặn Dầu phanh từ xylanh con sẽ trở về xylanh chính qua van hồi dầu (11) Nhưng dầu từ xylanh con hồi về xylanh chính không kịp so với sự dịch chuyển của piston xylanh chính, nên có thể suất hiện áp suất chân không phía trước piston, do đó đệm sơ cấp trên piston được thiết kế sao cho khi piston trả về thì mép của đệm sơ cấp cụp xuống, để dầu từ bình chứa qua lỗ nạp và chảy từ phía sau ra phía trước piston nhờ các lỗ (8) trên piston ở bề mặt tiếp xúc với đệm sơ cấp Điều này vừa tránh được áp suất chân không phía trước piston vừa đảm bảo cung cấp đủ dung dịch khi đạp phanh nhiều lần liên tục

Xylanh chính kép

Khi đạp bàn đạp phanh, lực đạp được truyền qua cần đẩy vào xy lanh chính để đẩy piston trong xy lanh này Lực của áp suất thủy lực bên trong xy lanh chính được truyền qua các đường ống dầu phanh đến từng xy lanh phanh

Khi không tác động vào các phanh:

Các cúppen của piston số 1 và số 2 được đặt giữa cửa vào và cửa bù tạo ra một đường đi giữa xy lanh chính và bình chứa Piston số 2 được lò xo hồi vị số 2 đẩy sang bên phải, nhưng bu lông chăn không cho nó đi xa hơn nữa

Khi đạp bàn đạp phanh:

Piston số 1 dịch chuyển sang bên trái và cúppen của piston này bịt kín cửa bù

để chặn đường đi giữa xy lanh này và bình chứa Khi piston bị đẩy thêm, nó làm tăng

áp suất thủy lực bên trong xy lanh chính Áp suất này tác động vào các xy lanh phanh phía sau Vì áp suất này cũng đẩy piston số 2, nên piston số 2 cũng hoạt động giống như piston số 1 và tác động vào các xy lanh phanh của bánh trước

Hình 2.11 Xy lanh chính kép khi đạp bàn đạp phanh

Khi nhả bàn đạp phanh:

Hình 2.12 Xy lanh chính kép khi nhả bàn đạp phanh

Các piston bị đẩy trở vền vị trí ban đầu của chúng do áp suất thủy lực và lực của các lò xo phản hồi Tuy nhiên do dầu phanh từ các xy lanh phanh không chảy về ngay, áp suất thủy lực bên trong xy lanh chính tam thời giảm xuống ( độ chân không phát triển) Do đó, dầu phanh ở bên trong bình chứa chảy vào xy lanh chính qua cửa vào, và nhiều lỗ ở đỉnh piston và quanh chi vi của cúppen piston Sau khi piston đã trở

về vị trí ban đầu của nó, dầu phanh dần dần chảy từ xy lanh phanh về xy lanh chính rồi chảy vào bình chứa qua các cửa bù Cửa bù này còn khử các thay đổi về thể tích của dầu phanh có thể xảy ra ở bên trong xy lanh do nhiệt độ thay đổi Điều này tránh cho áp suất thủy lực tăng lên khi không sử dụng các phanh.  

 Dầu bị rò rỉ ở một trong các hệ thống này:

Rò rỉ dầu phanh ở phía sau:

Hình 2.13 Dầu phanh bị rò rỉ ở phía sau

Khi nhả bàn đạp phanh, piston số 1 dịch chuyển sang bên trái nhưng không tạo

ra áp suất thủy lực ở phía sau Do đó piston số 1 nén lò xo phản hồi, tiếp xúc với piston số 2 và đẩy piston số 2 làm tăng áp suất thủy lực ở đầu trước của xy lanh chính, tác động vào hai trong các phanh bằng lực từ phía trước của xy lanh chính

Dầu phanh bị rò rỉ ở phía trước:

Vì áp suất thủy lực không được tạo ra ở phía trước, piston số 2 dịch chuyển ra phía trước cho đến khi nó tiếp xúc với vách ở đầu cuối của xy lanh chính

Khi piston số 1 bị đẩy tiếp về phía bên trái, áp suất thủy lực ở phía sau xy lanh chính tăng lên làm cho hai trong các phanh bị tác động bằng lực từ phía sau của xy lanh chính

Hình 2.14 Dầu phanh bị rò rỉ ở phía trước

b) Van điều hoà lực phanh (van P):

Được đặt giữa xy lanh chính của đường

dẫn dầu phanh và xylanh phanh của bánh sau. 

Cơ cấu này tạo ra lực phanh thích hợp để rút

ngắn quãng đường phanh bằng cách tiến gần

đến sự phân phối lực phanh lý tưởng giữa

bánh bánh sau và bánh trước để tránh cho

các bánh sau không bị hãm sớm trong khi

phanh khẩn cấp. Van P gồm có các bộ phận sau:

Hình 2.15 Van điều hòa lực phanh

(1) Thân van (2) Pittông (3) Phớt làm kín của van (4) Lò xo nén (5) Cúppen xy lanh

Áp suất thuỷ lực do xy lanh chính tạo ra tác động lên các phanh trước và sau Các phanh sau được điều khiển sao cho áp suất thuỷ lực được giữ bằng áp suất của xylanh cho đến điểm chia và sau đó thấp hơn áp suất của xylanh chính sau điểm chia

 Vận hành trước điểm chia

Lực lò xo đẩy pittông về bên phải

áp suất thuỷ lực từ xylanh chính đi qua khe

hở giữa pittông và cúppen xylanh để

tác động một lực bằng nhau lên các

xylanh phanh của bánh trước và sau Tại

thời điểm này, một lực tác động để làm

pittông dịch chuyển sang bên trái bằng

cách tận dụng độ chênh diện tích bề mặt

nhận áp suất, nhưng không thể thắng được

lực của lò xo, vì vậy pittông không dịch

chuyển

Vận hành tại điểm chia

Khi áp suất thuỷ lực tác động vào

xylanh của bánh sau tăng lên, áp suất này

đẩy pittông về bên trái và thắng lực của

lò xo làm cho pittông dịch chuyển sang trái

và đóng mạch dầu

 Vận hành sau điểm chia

Khi áp suất thuỷ lực từ xylanh chính

tăng lên, mức tăng áp suất này đẩy pittông

sang phải để mở mạch dầu Khi trạng thái

này xảy ra, áp suất thuỷ lực đến xylanh

của bánh sau tăng lên, và áp suất đẩy

pittông sang trái bắt đầu tăng lên, vì vậy

trước khi áp suất thuỷ lực đến xylanh của

bánh sau tăng lên hoàn toàn, pittông dịch

Hình 2.16 Van điều hòa lực phanh vận hành trước điểm chia

Hình 2.17 Van điều hòa lực phanh

vận hành tại điểm chia

Hình 2.18 Van điều hòa lực phanh

vận hành sau điểm chia

chuyển sang trái và đóng mạch dầu Vận hành này của van được lặp đi lặp lại để giữ

áp suất thuỷ lực ở phía bánh sau không tăng cao hơn áp suất ở phía bánh trước

 Vận hành khi nhả bàn đạp

Khi áp suất thuỷ lực từ xy lanh chính

giảm xuống, dầu ở phía xylanh bánh sau đi

qua bên ngoài cúppen xy lanh và trở về phía

xylanh chính

Hình 2.19 Van điều hòa lực phanh khi nhả bàn đạp phanh

 Các loại van P

Van P kép

Sử dụng van P kép ở đường ống chéo của phanh ở các xe FF Về cơ bản, có thể

coi nó như một cặp van P hoạt động bên nhau Mỗi van P này hoạt đông hệt như một

van P bình thường

Van điều phối & van nhánh (P & BV)

Van P & BV đóng hai vai trò Thứ nhất, nó tác động như một van P bình

thường Ngoài ra, nếu mạch thuỷ lực của các phanh trước bị hỏng vì bất cứ lý do nào,

nó sẽ làm mất chức năng của van P (Dù áp suất thuỷ lực của xy lanh chính tăng lên,

áp suất truyền đến các bánh sau vẫn được giữ nguyên như trước)

Hình 2.20 Van P kép; Van P và van nhánh

Formatted: Indent: Left: -0.25", Space

Before: 0 pt, After: 0 pt

Hình 2.21 Van điều phối theo tải trọng

Van điều phối theo tải trọng (LSPV)

Về cơ bản van LSPV là một bộ phận

giống như van P, nhưng nó có thể điều

chỉnh điểm chia của van P cho thích ứng

với tải trọng tác động lên các bánh sau

Van LSPV tránh cho các phanh sau bị quá

hãm, bị khoá, bị trượt và cũng làm cho nó

có thể nhận được lực phanh lớn

khi tải trọng của bánh sau lớn

Loại van này được sử dụng rộng rãi ở các loại xe như xe tải mà sự phân bố tải trọng lên các bánh trước và sau khác nhau xa giữa trường hợp xe có tải và không

có tải

 Các cách bố trí đường ống dẫn dầu phanh:

Nếu đường ống dẫn dầu phanh bị nứt và dầu phanh rò rỉ ra ngoài, các phanh sẽ không làm viẽc được nữa Vì lý do này mà hệ thống thủy lực của phanh được chia thành hai nhánh đường dẫn dầu phanh Áp suất thủy lực truyền đấn hai nhánh này từ

xy lanh chính được truyền đến các càng phanh đĩa hoặc các xy lanh phanh Sự bố trí đường ống dẫn dầu phanh ở các xe FR khác ở các xe FF

o Mạch dầu bố trí trên xe FR:

Hình 2.22: Mạch dầu bố trí trên xe FR

Trên xe loại FR, một buồng của xy lanh chính cung cấp áp suất thủy lực cho

phanh trước trong khi buồng còn lại thì cung cấp áp suất thủy lực cho phanh sau Sự

quy ước bố trí đường ống của hệ thống phanh đối với xe FR theo kiểu song song giúp cho xe khi gặp phải sự cố trên một nhánh thì vẫn còn một nhánh nữa để dừng xe lại

o Mạch dầu bố trí trên xe FF:

Sự bố trí mạch dầu trên xe FF vẫn cung cấp lực phanh hiệu quả nếu một đường dầu bị

rò rỉ bằng cách duy trì lực phanh của một phanh trước và một phanh sau (nhưng hiệu quả chỉ bằng một nửa so với bình thường)

Hình 2.23: Mạch dầu bố trí trên xe FR

Trên loại xe FF, tuy lực phanh được chuyển tới phanh trước để giảm trọng lượng ở phía sau Vì tải trọng tác động vào các bánh trước lớn nên để bù đắp cho áp suất thủy lực bị mất trên mạch phanh trước với trọng lượng nhẹ của trục sau, và nặng ở trục trước vì động cơ đặt trước dẫn động cầu trước thì hệ thống phanh bố trí kiểu đường chéo đã được sử dụng để đáp ứng yêu cầu đặt ra Nó gồm có một hệ thống phanh cho bánh xe phía trước bên phải và phía sau bên trái, và một hệ thống riêng lẻ khác cho bánh xe phía trước bên trái và phía sau bên phải Hiệu quả phanh vẫn bằng nhau với mỗi bên của xe (nhưng chỉ bằng một nửa so với lực phanh bình thường) mặc

dù nếu một trong hai hệ thống riêng rẻ xảy ra sự cố

Hình 2.24: Van một chiều

Van một chiều:

Van một chiều nằm ở

đường ra của xy lanh chính để

tới phanh tang trống phía sau

Mục đích của nó là duy trì áp

suất thủy lực trong mạch dầu

khoảng 6 tới 8 psi Khi nhả

phanh thì guốc phanh tác dụng

trở lại piston của xy lanh bánh

xe Nếu không có van một chiều

thì áp lực thủy lực trở về lanh chính có thể là nguyên nhân gây ra độ chân không và không khí bị đưa vào trong hệ thống Bằng cách thêm vào van một chiều để giảm độ chân không, áp suất thủy lực dư sẽ đẩy cúppen của xy lanh bánh xe vào tiếp xúc với mặt xy lanh

c) Xy lanh con

Hình 2.25: Xy lanh con

Thân xy lanh con (7), Bu lông cố định xy lanh với tấm giữ, Ốc xả xả gió (8)

Một xi lanh bánh xe được sử dụng cho từng bánh xe, và hai piston thì làm hoạt động các guốc phanh ở đầu các của xy lanh con bánh xe Khi áp suất thủy lực từ Xy lanh chính tác động lên cúppen của piston làm các piston đẩy guốc phanh, và lực phanh lại tác dụng lên trống phanh Khi phanh không được tác dụng, piston trở lại vị trí ban đầu của nó bởi lực co giãn từ lò xo hồi vị trên guốc phanh

Thân xy lanh được chế tạo bằng gang hoặc nhôm nòng xylanh phải thẳng nhẵn bóng, và có kích thước chính xác Trên thân xylanh con có bệ gá để gắn lên tấm giữ Hầu hết các xylanh con được gắn chặt vào tấm giữ bằng một cặp bulong hoặc vít Thân xylanh có lỗ ren để lắp vít xả gió

Piston của xy lanh con (3) được chế tạo từ nhôm đúc, gang, hoặc bằng nhựa dẻo

và được tạo dáng để gắn thanh đẩy (1) hoặc vấu tựa guốc phanh Phía trong piston phẳng và nhẵn bóng để đệm kín (4) tựa vào

Lò xo (5) có nhiệm vụ đẩy đệm kín đi ra để các chi tiết liên quan giữa chúng

luôn tiếp xúc với guốc phanh Nắp che bụi (2) ngăn cản chất bẩn đivào nòng xylanh, có thể làm kẹt hoặc ăn mòn piston Vít xả gió để xả hết không khí trong xylanh ra ngoài

d) Bộ trợ lực chân không:

Trong nhiều tình huống lái

xe, người tài xế phải sử dụng phanh

thường xuyên và trên một số xe khi

phanh cần tác động lên bàn đạp

phanh một lực khá lớn Một số xe

lớn được trang bị hệ thống phanh

đĩa bốn bánh, nếu không có bộ trợ

lực thì rât ít tài xế có khả năng

thắng xe trong điều kiên thăng gấp

Trên các xe tải trọng nhỏ và vừa,

dùng dẫn động phanh bằng thủy lực

thường được trang bị bộ trợ lực

chân không Bộ phận trợ lực làm giảm lực tác động lên bàn đạp phanh nhưng vẫn duy trì cảm giác và độ nhạy phanh không trợ lực Bộ trợ lực là một cơ cấu sử dụng độ

Hình 2.26: Bộ trợ lực chân không

chênh lệch giữa chân không Của động cơ và áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh

tỷ lệ thuận với lực cản của bàn đạp để điều khiển phanh

Bộ trợ lực phanh gồm các bộ phận sau:

1.Cần điều khiển van 2.Cần đẩy 3.Piston bộ trợ lực 4.Thân bộ trợ lưc 5.Màng ngăn 7.Lò xo màng ngăn 8.Thân van 9.Đĩa phản lực 10.Bộ lọc khí 11.Phớt thân bộ trợ lực 12.Buồng áp suất biến đổi 13.Buồng áp suất không đổi 14.Van một chiều

 Hoạt động của bộ trợ lực:

Khi không tác động phanh:

Van không khí được nối với cần điều khiển van và bị lò xo phản hồi của van không khí kéo về bên phải Van điều chình bị lò xo van điều chỉnh đẩy sang trái Điều này làm cho van không khí tiếp xúc với van đoiều chỉnh Do đó, không khí bên ngoài

đi qua lưới lọc bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến đổi Trong điều kiện này van chân không của thân van bị tách khỏi van điều chỉnh, tạo ra một lối thông giữa lỗ

A và lỗ B vì luôn luôn có chân không trong buồng áp suất không đổi vào thời điểm này Vì vậy lò xo màng ngăn đẩy piston sang bên phải

Đạp phanh:

Khi đạp bàn đạp phanh, cần

điều khiển van đẩy van không khí

làm nó dịch chuyển sang bên trái Lò

xo van điều chỉnh cũng đẩy van

không khí dịch chuyển sang bên trái

cho đến khi nó tiếp xúc với van chân

không Chuyển động này bịt kín lỗ

thông giữa lỗ A và lỗ B Khi van

không khí tiếp tục dịch chuyển bên

trái, nó càng rờixa van điều chỉnh,

làm cho không khí bên ngoài lọt vào

buồng áp suất biến đổi qua lỗ B

(sau khi qua lưới lọc không khí)

Độ chênh áp suất giữa buồng áp

Hình 2.27: Bộ trợ lực chân không khi tác động

bàn đạp phanh

Hình 2.28: Bộ trợ lực chân không ở trạng thái giữ

suất không đổi và buồng áp suất biến đổi làm cho piston dịch chuyển về bên trái, làm cho đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên trái và làm tăng lực phanh

Trạng thái giữ:

Nếu bàn đạp phanh nửa

chừng, cần điều khiển van và van

không khí ngừng dịch chuyển

nhưng piston vẫn tiếp tục di

chuyển sang bên trái do độ chênh

áp suất Lò xo van điều khiển làm

cho van àny vẫn tiếp xúc với van

chân không, nhưng nó dịch

chuyển theo piston Vì van điều khiển dịch chuyển sang bên trái và tiếp xúc với van không khí, không khí bên ngoài bị chặn không vào được buồng áp suất biến đổi, nên

ap suất trong buồng áp suất biến đổi vạn ổn định Do đó có một độ chênh áp suất không thay đổi giửa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất biến dổi Vì vậy, piston ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh này

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 bên ngoài, 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

cường hóa lớn nhất lên piston Sau đó

dù có thêm lục tác động lên bàn đạp

phanh, tác dụng cường hóa lên

piston vẫn giữ nguyên, và lực bổ

Hình 2.29: Bộ trợ lực chân khôngtrạng thái

trợ lực tối đa

Hình 2.30: Bộ trợ lực chân không khi

không có chân không

sung chỉ tác động lên cần đẩy bộ trợ lực và truyền đến xy lanh chính

Khi không có chân không:

Nếu vì lý do nào đó, chân

không không tác động vào bộ trợ lực

phanh, sẽ không có sự chênh lệch áp

suất giữa buồng áp suất không đổi và

buòng áp suất thay đổi (vì cả hai sẽ

được nạp đầy không khí từ bên ngoài)

Khi bộ trợ lực phanh ở vị trí “off” ,

piston được lò xo màng ngăn đẩy về

bên phải Tuy nhiên, khi đạp bàn đạp

phanh, cần điều khiển van tiến về bên

trái và đẩy van không khí, đĩa phản

hồi và cẩn đẩy bộ trợ lực Điều này

làm cho piston của xy lanh chính tác động lực phanh lên phanh Đồng thời van không khí đẩy vào chốt chặn van lắp trong thân van Do đó, piston cũng thắng lực của lò xo màng ngăn và dịch chuyển về bên trái Vì vậy các phanh vẫn duy trì hoạt động kể cả khi không có chân không tác động vào bộ trợ lực phanh Tuy nhiên, vì bộ trợ lực phanh không làm việc nên sẽ cảm thấ bàn đạp phanh

“nặng”

2.3.3.2 Dẫn động phanh bằng khí nén

a) Tổng van khí nén

Hình 2.31 trình bày kết cấu của một loại tổng van khí

nén Khi ấn vào bàn đạp, hơi (2) Ấn thêm bàn đạp

phanh, van (2) sẽ mở cho khí nén từ bình chứa đi vào

ống dẫn đến bầu phanh trước và bầu phanh sau Khi tác

dụng lên bàn đạp phanh, lò xo (3) của tổng van sẽ

đẩy piston (1) lên, van (2) đóng bệ của nó ngắt liên

hệ giữa bình chứa khí nén với đường ống Khí nén

dùng xong từ các bầu phanh trở về tổng van theo lỗ

Hình 2.31: Sơ đồ kết cấu tổng van

điều khiển

1 Piston; 2 Van điều khiển; 3,4 Lò

xo đàn hồi