Đồ án tốt nghiệp hệ thống phanh xe VOLVO A40D

LỜI NÓI ĐẦU 3CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH XE VOLVO A40D 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE VOLVO A40D 41.2. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE VOLVO A40D 51.3. YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHANH XE TẢI MỎ 71.4. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG PHANH XE A40D 7CHƯƠNG 2. PHANH CHẬM DẦN 102.1. PHANH ĐỘNG CƠ102.1.1.Các trạng thái làm việc của phanh động cơ101.1.2. Van điều khiển VEB 112.1.3. Cam điều khiển xúp páp xả122.1.4. Cơ cấu cò mổ cuả xúp páp xả132.1.5. Van một chiều142.1.6. Trạng thái làm việc của cơ cấu cò mổ 152.1.7. Cơ chế điều khiển áp suất trên đường xả162.2. PHANH HỘP SỐ 19CHƯƠNG 3. HỆ THỐNG PHANH CHÍNH 213.1. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HỆ THỐNG PHANH CHÍNH 213.1.1. Cấu tạo hệ thống phanh chính 213.1.2. Nguyên lý làm việc hệ thống phanh chính 223.1.3 Nhận xét về dẫn động phanh chính 263.2. CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA DẪN ĐỘNG PHANH CHÍNH 273.2.1.Tổng van phanh chân 273.2.2. Van rơ le phanh 293.2.3. Cụm bình tích năng313.2.4. Bơm phanh 323.3. CƠ CẤU PHANH CỦA HỆ THỐNG PHANH CHÍNH 353.3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc 353.3.2. Nhận xét về cơ cấu phanh chính 363.3.3. Hệ thống làm mát cơ cấu phanh chính 37CHƯƠNG 4. HỆ THỐNG PHANH ĐỖ 394.1. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HỆ THỐNG PHANH ĐỖ 394.1.1. Sơ đồ hệ thống phanh đỗ 394.1.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh đỗ 404.2. CƠ CẤU PHANH ĐỖ 41CHƯƠNG 5. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH 435.1. THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH TRÊN BUỒNG LÁI 435.1.1. Bàn đạp phanh chính 435.1.2. Bàn đạp phanh chậm dần 435.1.2. Các công tắc điều khiển 435.2. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG PHANH 435.2.1. Điều khiển hệ thống phanh chậm dần 435.2.2. Điều khiển hệ thống phanh chính 445.2.3. Điều khiển hệ thống phanh đỗ 45CHƯƠNG 6. KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH 466.1.KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH 466.1.1.Xác định mô men phanh yêu cầu tại các cơ cấu phanh 466.1.2 Kiểm nghiệm mô men thực tế sinh ra tại các cơ cấu phanh 476.1.3 Kiểm nghiệm độ bền của cơ cấu phanh 486.1.4.Kiểm nghiệm then hoa đĩa phanh 506.2.KIỂM NGHIỆM SỰ PHÂN CHIA MÔ MEN PHANH 51KẾT LUẬN 53TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 LỜI NÓI ĐẦUVận tải đường bộ đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với hệ thống giao thông đặc biệt với tình hình giao thông hiện nay ở nước ta. Khi khối lượng hàng hóa chuyên chở ngày càng lớn, để tăng tính hiệu quả kinh tế nhiều công ty đã đưa vào khai thác một số loại xe tải siêu trọng, đặc biệt là đối với vận tải vùng mỏ. Tuy nhiên do đặc thù về kết cấu của xe tải siêu trọng vùng mỏ, đồng thời mới được đưa vào sử dụng gần đây nên những hiểu biết về những loại xe này còn hạn chế. Trong chương trình học của sinh viên ngành ô tô có đề cập đến song vẫn chưa thật đầy đủ và chi tiết.Để góp phần bổ sung kiến thức về xe tải siêu trọng, đuợc sự chấp thuận của bộ môn em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu hệ thống phanh xe tải siêu trọng” dựa trên cơ sở hệ thống phanh xe Volvo A40D. Hệ thống phanh xe A40D khá xa lạ với các hệ thống phanh truyền thống thường gặp, gồm có phanh chậm dần bằng động cơ hết hợp với hộp số, hệ thống phanh chính là phanh thủy lực áp suất cao dùng bơm, phanh đỗ bằng hệ thống truyền lực với cơ cấu phanh đĩa dẫn động bằng khí nén.Đồ án gồm sáu chương:Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh xe tải Volvo A40D.Chương 2: Hệ thống phanh chậm dần. Chương 3: Hệ thống phanh chính.Chương 4: Hệ thống phanh đỗ.Chương 5: Điều khiển hệ thống phanhChương 6: Kiểm nghiệm hệ thống phanhTrong quá trình làm đồ án, gặp rất nhiều khó khăn do những thiếu thốn về tài liệu và thực tế vì vậy không tránh được những thiếu sót. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Võ Văn Hường cùng các thầy trong bộ môn đã hướng dẫn, giúp đỡ tận tình.CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH XE TẢI VOLVO A40D1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE VOLVO A40DA40D là xe tải mỏ tự trút có kết cấu khung mềm, có ba cầu. Xe hoạt động trên địa hình phức tạp, là các đường trong mỏ, mặt đường gồ ghề kém bằng phẳng, hệ số bám, cản lăn thay đổi nhiều khi thời tiết thay đổi (đường khô so với đường ướt). Đường không thẳng, có nhiều đoạn có bán kính cong nhỏ, có nhiều dốc với những độ dốc khác nhau (có độ dốc lớn). Do đó xe thiết kế có khoảng sáng gầm xe lớn dẫn đến xe có trọng tâm cao. Đặc biệt xe được thiết kế thành hai khối riêng biệt và liên kết với nhau bằng một khớp có hai bậc tự do. Một khối là phần đầu xe đặt lên cầu trước, phần này bố trí động cơ, hộp số, ca bin, các bơm thuỷ lực, máy nén khí cùng các cơ cấu điều khiển. Khối còn lại là phần thân đặt lên hai cầu, cầu giữa và cầu sau, phần này bố trí ben với cơ cấu nâng hạ, cơ cấu dẫn động đến các cầu. Khớp liên kết giữa thân và đầu có hai bậc tự do, cho phép đầu xe quay quanh trục thẳng đứng và trục nằm ngang. Kết cấu này cho phép xe quay vòng với bán kính nhỏ và cơ động trên mặt đường xấu mặc dù kết cấu của xe là khá dài (tỷ lệ chiều rộngchiều dài nhỏ) so với các loại xe mỏ thường thấy. Mô men truyền ra cấu giữa và cầu sau bằng trục các đăng nằm trong lòng khớp này.Xe A40D có những đặc điểm kỹ thuật sau:1.Vận tốc thấp, vận tốc tối đa 55 kmh, vận tốc trung bình 2030 kmh.2.Khối lượng thay đổi khi có tải lớn, không tải nặng 31 300 kg, khối lượng toàn bộ khi đầy tải 68 270 kg. Tải trọng khoảng 37 tấn.3.Truyền lực dạng hộp số tự động (biến mô thuỷ lực kết hợp với hộp số hành tinh) kết hợp với hộp số phụ tạo ra 12 tỷ số truyền tiến và 4 tỷ số truyền lùi.4.Dạng dẫn động: Bình thường dẫn động cầu trước và cầu giữa, có thể dẫn động cả 3 cầu, có thể điều khiển khoá vi sai trên các cầu và giữa các cầu với nhau.

Lời nói đầu 3

Chơng 1 Tổng quan hệ thống phanh xe Volvo A40D 1.1 Giới thiệu chung về xe Volvo A40D 4

1.2 Thông số kỹ thuật của xe Volvo A40D 5

1.3 Yêu cầu của hệ thống phanh xe tải mỏ 7

1.4 Các thành phần cơ bản của hệ thống phanh xe A40D 7 Chơng 2 Phanh chậm dần 10

2.1 Phanh động cơ 10

2.1.1.Các trạng thái làm việc của phanh động cơ 10

1.1.2 Van điều khiển VEB 11

2.1.3 Cam điều khiển xúp páp xả 12

2.1.4 Cơ cấu cò mổ cuả xúp páp xả 13

2.1.5 Van một chiều 14

2.1.6 Trạng thái làm việc của cơ cấu cò mổ 15

2.1.7 Cơ chế điều khiển áp suất trên đờng xả 16

2.2 Phanh hộp số 19

Chơng 3 Hệ thống phanh chính 21

3.1 cấu tạo, nguyên lý làm việc hệ thống phanh chính 21 3.1.1 Cấu tạo hệ thống phanh chính 21

3.1.2 Nguyên lý làm việc hệ thống phanh chính 22

3.1.3 Nhận xét về dẫn động phanh chính 26

3.2 Các thành phần chính của dẫn động phanh chính 27

3.2.1.Tổng van phanh chân 27

3.2.2 Van rơ le phanh 29

3.2.3 Cụm bình tích năng 31

3.2.4 Bơm phanh 32

3.3 Cơ cấu phanh của hệ thống phanh chính 35

3.3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc 35

3.3.2 Nhận xét về cơ cấu phanh chính 36

3.3.3 Hệ thống làm mát cơ cấu phanh chính 37

Chơng 4 Hệ thống phanh đỗ 39

4.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc hệ thống phanh đỗ 39

4.1.1 Sơ đồ hệ thống phanh đỗ 39

4.1.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh đỗ 40

4.2 cơ cấu phanh đỗ 41

Chơng 5 Điều khiển hệ thống phanh 43

5.1 thiết bị điều khiển hệ thống phanh trên buồng lái 43 5.1.1 Bàn đạp phanh chính 43

5.1.2 Bàn đạp phanh chậm dần 43

5.1.2 Các công tắc điều khiển 43

5.2 Điều khiển hệ thống phanh 43

5.2.1 Điều khiển hệ thống phanh chậm dần 43

5.2.2 Điều khiển hệ thống phanh chính 44

5.2.3 Điều khiển hệ thống phanh đỗ 45

Chơng 6 Kiểm nghiệm hệ thống phanh 46

6.1.Kiểm nghiệm cơ cấu phanh 46

6.1.2 Kiểm nghiệm mô men thực tế sinh ra tại các cơ cấu phanh 47

6.1.3 Kiểm nghiệm độ bền của cơ cấu phanh 48

6.1.4.Kiểm nghiệm then hoa đĩa phanh 50

6.2.Kiểm nghiệm sự phân chia mô men phanh 51

Kết luận 53

Tài liệu tham khảo 54

Lời nói đầu

Vận tải đờng bộ đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với hệ thống giaothông đặc biệt với tình hình giao thông hiện nay ở nớc ta Khi khối lợng hànghóa chuyên chở ngày càng lớn, để tăng tính hiệu quả kinh tế nhiều công ty đã

đa vào khai thác một số loại xe tải siêu trọng, đặc biệt là đối với vận tải vùng

mỏ Tuy nhiên do đặc thù về kết cấu của xe tải siêu trọng vùng mỏ, đồng thờimới đợc đa vào sử dụng gần đây nên những hiểu biết về những loại xe này cònhạn chế Trong chơng trình học của sinh viên ngành ô tô có đề cập đến songvẫn cha thật đầy đủ và chi tiết

Để góp phần bổ sung kiến thức về xe tải siêu trọng, đuợc sự chấp thuận

của bộ môn em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu hệ

thống phanh xe tải siêu trọng” dựa trên cơ sở hệ thống phanh xe Volvo

A40D Hệ thống phanh xe A40D khá xa lạ với các hệ thống phanh truyềnthống thờng gặp, gồm có phanh chậm dần bằng động cơ hết hợp với hộp số,

hệ thống phanh chính là phanh thủy lực áp suất cao dùng bơm, phanh đỗ bằng

hệ thống truyền lực với cơ cấu phanh đĩa dẫn động bằng khí nén

- Chơng 5: Điều khiển hệ thống phanh

- Chơng 6: Kiểm nghiệm hệ thống phanh

Trong quá trình làm đồ án, gặp rất nhiều khó khăn do những thiếu thốn

về tài liệu và thực tế vì vậy không tránh đợc những thiếu sót Em xin chân

thành cảm ơn thầy giáo TS Võ Văn Hờng cùng các thầy trong bộ môn đã

h-ớng dẫn, giúp đỡ tận tình

Hà Nội – K48 Ngày 30 tháng 5 năm

2008Sinh viên

Lê Minh Khôi

Chơng 1 Tổng quan hệ thống phanh

xe tải Volvo A40D

1.1 Giới thiệu chung về xe Volvo A40D

A40D là xe tải mỏ tự trút có kết cấu khung mềm, có ba cầu Xe hoạt

động trên địa hình phức tạp, là các đờng trong mỏ, mặt đờng gồ ghề kém bằngphẳng, hệ số bám, cản lăn thay đổi nhiều khi thời tiết thay đổi (đờng khô sovới đờng ớt) Đờng không thẳng, có nhiều đoạn có bán kính cong nhỏ, cónhiều dốc với những độ dốc khác nhau (có độ dốc lớn) Do đó xe thiết kế cókhoảng sáng gầm xe lớn dẫn đến xe có trọng tâm cao Đặc biệt xe đợc thiết kếthành hai khối riêng biệt và liên kết với nhau bằng một khớp có hai bậc tự do.Một khối là phần đầu xe đặt lên cầu trớc, phần này bố trí động cơ, hộp số, cabin, các bơm thuỷ lực, máy nén khí cùng các cơ cấu điều khiển Khối còn lại

là phần thân đặt lên hai cầu, cầu giữa và cầu sau, phần này bố trí ben với cơcấu nâng hạ, cơ cấu dẫn động đến các cầu Khớp liên kết giữa thân và đầu cóhai bậc tự do, cho phép đầu xe quay quanh trục thẳng đứng và trục nằmngang Kết cấu này cho phép xe quay vòng với bán kính nhỏ và cơ động trênmặt đờng xấu mặc dù kết cấu của xe là khá dài (tỷ lệ chiều rộng/chiều dàinhỏ) so với các loại xe mỏ thờng thấy Mô men truyền ra cấu giữa và cầu saubằng trục các đăng nằm trong lòng khớp này

Xe A40D có những đặc điểm kỹ thuật sau:

1 Vận tốc thấp, vận tốc tối đa 55 km/h, vận tốc trung bình 20-30 km/h

2 Khối lợng thay đổi khi có tải lớn, không tải nặng 31 300 kg, khối ợng toàn bộ khi đầy tải 68 270 kg Tải trọng khoảng 37 tấn

l-3 Truyền lực dạng hộp số tự động (biến mô thuỷ lực kết hợp với hộp

số hành tinh) kết hợp với hộp số phụ tạo ra 12 tỷ số truyền tiến và 4 tỷ sốtruyền lùi

4 Dạng dẫn động: Bình thờng dẫn động cầu trớc và cầu giữa, có thểdẫn động cả 3 cầu, có thể điều khiển khoá vi sai trên các cầu và giữa các cầuvới nhau

1.2 Th«ng sè kü thuËt cña xe Volvo A40D

Kích thớc khi dùng lốp 29.5 R-25

Kích thớc khi không tải Ký hiệu mm

Khoảng cách từ cầu trớc tới mũi xe D 3 100

Khoảng cách từ cầu trớc tới khớp lái E 1 276

Khoảng cách từ cầu trớc đến cầu giữa F 4 451

Khoảng cách từ cầu giữa đến cầu sau G 1 940

Chiều cao lớn nhất khi lên hết ben M 7 384

Bán kính ngoài lớn nhất khi quay vòng N 8 863

Bán kính trong lớn nhất khi quay vòng N1 4 238

Khối lợng đặt lên cầu trớc (không tải) 16 300

Khối lợng đặt lên cầu sau và cầu giữa (không tải) 14 970

Khối lợng đặt lên cầu trớc (toàn tải) 19 170

Khối lợng đặt lên cầu giữa và cầu sau (toàn tải) 49 100

Mô men lớn nhất 2 052 Nm tại 1 200 vòng/phút

Dung tích xy lanh 12 l

Tỷ số nén 18,5 : 1

Hành trình xy lanh 150 mm

1.3 Yêu cầu của hệ thống phanh xe tải mỏ

Do điều kiện hoạt động của xe nh trên nên hệ thống phanh xe A40D cónhững yêu cầu sau

1 Làm việc ổn định, hệ thống phanh làm việc liên tục thì mô menphanh tại bánh xe sinh ra ổn định

2 Để đảm bảo an toàn xe phải có hệ thống phanh dự phòng, nếu phanhchính hỏng vẫn có thể dừng xe an toàn

3 Đảm bảo giữ xe đứng yên trên đờng có độ dốc lớn

4 Khi phanh xe, đảm bảo xe ở trạng thái ổn định, không làm mất khảnăng điều khiển xe

5 Điều khiển hệ thống phanh nhẹ nhàng, tạo sự tiện lợi cho ngời lái.1.4 Các thành phần cơ bản của hệ thống phanh xe A40D

1 Hệ thống phanh chính: Làm nhiệm vụ giảm vận tốc với gia tốc lớnhoặc dừng hẳn xe Là hệ thống phanh thuỷ lực dùng bình tích áp thuỷ khí,

điều khiển bằng tổng van phanh chân Cơ cấu phanh dạng nhiều đĩa ma sát ớt

và đợc làm mát bằng dầu

2 Hệ thống phanh rà (phanh chậm dần): Giảm vận tốc xe ở mức vừaphải, giữ cho xe chạy chậm khi xuống những dốc dài Giảm nặng nhọc cho hệthống phanh chính, tăng độ an toàn, đồng thời tạo sự thuận lợi cho ngời lái xe.Thực hiện bằng cách phanh hệ thống truyền lực, phối hợp phanh hộp số và

động cơ Điều khiển bằng ECU, ngời lái chỉ phải điều khiển các công tắc

3 Hệ thống phanh đỗ (phanh dừng): Nhiệm vụ giữ xe dừng trong thờigian dài Phanh trên hệ thống truyền lực, điều khiển bằng khí nén với cơ cấuphanh dạng đĩa ma sát khô

4 Hệ thống phanh dự phòng: Dùng để dừng xe trong những trờng hợpkhẩn cấp hoặc hệ thống phanh chính gặp sự cố Hệ thống này đợc tích hợp với

hệ thống phanh đỗ

1.Động cơ, 2.Hộp trích công suất, 3.Hộp số, 4.Các đăng, 5.Cầu trớc, 6.Các

đăng, 7.Hộp số phụ, 8.Các đăng, 9.Cơ cấu phanh đỗ, 10.Cầu giữa, 11.Cầu sau, 12.Cơ cấu phanh chính, 13.Truyền lực cạnh, 14.Rơ le phanh cầu giữa, 15.Cụm tích năng cầu giữa, 16.Block van, 17.Cụm tích năng cầu trớc, 18.Bình tích năng cho rơ le phanh, 19.Công tắc điều khiển phanh động cơ, 20.Bàn đạp phanh chính, 21.Bàn đạp ga, 22.Bơm phanh, 23.Bơm làm mát phanh, 24.Thùng dầu làm mát, 25.Thùng dầu thủy lực, 26.Bàn đạp phanh chậm dần, 27.Công tắc kích hoạt 6x6, 28.Vô lăng, 29.Xy lanh lái, 30.Khớp lái, 31.Xy lanh ben, 32.Cụm tích năng cầu sau, 33.ụ cao su, 34.Rơ le phanh cầu sau.

Hình 1.4: Bố trí chung hệ thống phanhTrừ hệ thống phanh chính đợc ngời lái điều khiển trực tiếp thông qua tổngvan phanh chân, các hệ thống phanh còn lại đều đợc điều khiển bằng các van

điện Ngời lái chỉ thực hiện đóng mở các công tắc điều khiển để đa lệnh điềukhiển đến ECU, ECU sẽ điều khiển các van điện này đóng mở điều khiển hệthống phanh theo yêu cầu của ngời lái Nh vậy giúp cho ngời lái dễ dàng điềukhiển, đồng thời tăng tính an toàn cho toàn hệ thống phanh, khi xảy ra sự cốECU báo lỗi cho ngời lái biết đồng thời có thể dừng xe để đảmbảo an toàn nếu

cần thiết, nếu ngời lái mắc lỗi khi điều khiển ECU sẽ tự động không thực hiệncác lỗi điều khiển này.

Chơng 2 Phanh chậm dần

Hệ thống phanh chậm dần là sự làm việc kết hợp giữa phanh động cơ vàphanh hộp số

2.1 Phanh động cơ (Engine brake – K48 VEB)

VEB là hệ thống phanh động cơ do Volvo phát triển (Volvo EngineBrake) gồm hai thành phần là phanh kỳ xả và phanh kỳ nén

Phanh kỳ xả đợc thực hiện bằng cách chặn đờng xả của khí cháy saukhi đi qua tu bô tăng áp bằng một cơ cấu cho phép điểu chỉnh đợc áp suất khíxả để tăng áp suất khí xả trên đờng xả tạo lực cản lớn hơn lên pít tông và trụckhủy ở kỳ xả

Phanh kỳ nén là cơ cấu cho phép làm tăng lực cản lên pít tông ở kỳnén, tạo ra lực cản lớn hơn ở trục khuỷ của động cơ so với động cơ thông th-ờng, bằng cách tăng áp suất trong buồng đốt ở cuối kỳ hút đầu kỳ nén và giảm

áp suất ở cuối kỳ nén đầu kỳ cháy Để thực hiện đợc điều này cam, cò mổ củaxúp páp xả đợc thiết kế một cách đặc biệt

2.1.1.Các trạng thái làm việc của phanh động cơ: Hình 2.1.1

Khi phanh động cơ đợc kích hoạt thì đờng xả bị chặn lại bởi thiết bị

điều khiển khí xả, hai trong bốn kỳ đợc sử dụng để tạo ra hiệu quả phanh là kỳxả và kỳ nén

Hình 2.1.1: Trạng thái làm việc của phanh động cơ

Trạng thái A:

Máy đang ở kỳ xả, pít tông đang đi lên, xúp páp xả mở nhng đờng xả bịchặn bởi thiết bị điều chỉnh áp suất trên đờng xả do đó khí xả đi qua xúp pápxả nhng thoát ra ngoài khó khăn tạo nên áp suất cao trên đờng xả làm cản trởchuyển động đi lên của pít tông tạo ra hiệu quả phanh động cơ ở kỳ xả

Trạng thái B:

Máy ở cuối kỳ hút đầu kỳ nén, pít tông nằm ở điểm chết dới và sắp đilên Xúp páp xả mở một mức rất nhỏ, do áp suất khí xả trên đờng xả cao nênkhí xả đợc nạp trở lại xy lanh làm tăng áp suất xy lanh lên mức cao hơn so với

đầu kỳ nén thông thờng Nh vậy áp suất xy lanh trong kỳ nén tăng lên, cản trở

sự đi lên của pít tông tạo hiệu quả phanh động cơ trong suốt kỳ nén

1.1.2 Van điều khiển VEB: Hình 2.1.2

Van điều khiển đợc bố trí trên nắp quy lát, van này có chức năng điềukhiển áp suất dầu tới cơ cấu cò mổ của xúp páp xả Dầu từ hệ thống bôi trơncủa động cơ đi qua thân máy và nắp quy lát đến cửa vào 1, áp suất dầu tại đây

là áp suất dầu của hệ thống bôi trơn Dầu từ cửa ra 2 đến cơ cấu cò mổ củaxúp páp xả, việc điều khiển áp suất dầu ở cửa ra đợc thực hiện bởi van điện 3

Trạng thái A:

Động cơ làm việc bình thờng, van điện đóng Pít tông chịu tác dụng củahai lực lên hai phía cân bằng nhau, bên trái là lực nén của lò so và áp suất dầu

đến từ hệ thống bôi trơn, bên trái là áp suất dầu ra, pít tông đóng mở cửa tiết

lu để duy trì áp suất đầu ra là 1 bar thì pít tông nằm cân bằng áp suất đầu ra

là 1 bar đủ để dầu đi qua bên trong trục cò mổ đến bôi trơn cho bạc trục cò mổ

và cò mổ

Trạng thái B:

Thực hiện quá trình phanh kỳ nén, van điện đợc cấp điện mở Van điện

mở cho một lợng dầu ở khoang bên phải pít tông thoát ra làm áp suất khoangnày giảm xuống, pít tông mất sự cân bằng dịch về bên phải mở hết mức cửa

Hình 2.1.3: Cam của xúp páp

1Biờn dạng cuối kỳ Biờn dạng cuối kỳ hỳt2Biờn dạng cuối kỳ Biờn dạng cuối kỳ nộn3Biờn dạng kỳ xảBiờn dạng kỳ xả

tiết lu làm tăng áp suất đầu ra Khi đó dầu đến cơ cấu cò mổ có áp suất cao sẽ

điều khiển cò mổ để xúp páp xả mở theo yêu cầu

2.1.3 Cam điều khiển xúp páp xả: Hình 2.1.3

Cam điều khiển xúp páp xả ngoài phần biên dạng để mở xúp páp xả nhthông thờng thì còn hai phần biên dạng nữa, một phần để mở xúp páp ở cuối

kỳ hút để nạp khí xả trở lại xy lanh và một phần biên dạng để mở xúp páp ở

đầu kỳ nổ để giảm áp suất trong xy lanh Phần biên dạng cam để thực hiện mởxúp páp xả khi phanh kỳ

Có một van một chiều 2 nằm trong cò mổ và một van an toàn 9 nằm dớipít tông 3, dầu từ trong lòng trục cò mổ qua lỗ trên bạc đi vào lòng cò mổ đếnvan một chiều 2 và đỉnh của pít tông 3 Khoang trên đỉnh pít tông 3 mổ tơngứng với “khe hở” xúp páp của các động cơ thông thờng nhng lớn hơn Khe hởnày đủ lớn để khi cha kích hoạt phanh kỳ nén thì hai phần biên dạng cuối kỳhút và cuối kỳ nén của cam xả không làm cho đầu cò mổ tì lên đầu pít tông 3

và xúp páp xả không mở Khi khe hở này bằng không ứng với trạng thái dầuluôn ở trong khoang này và bị nén đóng vai trò trung gian để cò mổ truyền lựcxuống pít tông Khi khe hở này lớn tức là dầu trên đỉnh pít tông bị nén ngợctrở lại và không đóng vai trò truyền lực, xúp páp chỉ mở khi đầu cò mổ tì trựctiếp xuống đỉnh pít tông Van một chiều 2 có tác dụng đóng mở dầu tớikhoang này để “điều chỉnh khe hở xúp páp” xả

2.1.5 Van một chiều: Hình 2.1.5

Khi dầu từ trong lòng trục của cò mổ đến có áp suất thấp (khoảng 1 bar,khi van điều khiển VEB đóng), lực đẩy của lò xo 5 và áp lực của dầu lên mặtnghiêng của lõi van 1 không thắng đợc lực nén của lò xo 2 do đó lõi van 1 đẩyvan bi 3 rời khỏi đế van, van một chiều mở do đó dầu có thể đi qua van bi 3theo cả hai chiều

1Biờn dạng cuối kỳ Lũ xo lỏ2Biờn dạng cuối kỳ Van một

chiều3Biờn dạng kỳ xảPớt tụng4Căn Căn

đệm5Lũ xo lỏLũ xo lỏ6Bi van một Bi van một chiều7Lừi van một Lừi van một

chiều8Lũ xoLũ xo9Van an toànVan an toàn

Khi áp suất dầu đến cò mổ lớn (khoảng 2 bar, khi van điều khiển VEBmở), thì áp lực

2.1.6.a) Dầu điều khiển có áp suất thấp

(khoản 1 bar) do đó van một chiều mở cho

phép dầu đi qua theo cả hai chiều Khi cò

mổ đi xuống ép dầu trên đỉnh pít tông

qua van bi ra ngoài, đến khi tỳ lên pít

tông mới thực hiện việc mở xúp páp Lúc

này có thể coi nh “khe hở xúp páp” xả

lớn nhất đủ để hai phần biên dạng cam 2

và 3 (Trên hình 2.1.3) không thể thực

hiện đợc việc mở xúp páp xả Khi cò mổ

đi lên thì dầu lại đi vào điền đầy khoang

này Xúp páp xả chỉ mở khi biên dạng

cam của kỳ xả tác động lên con lăn của

cò mổ

Trạng thái thực hiện phanh kỳ nén

(Hình 2.1.6.b) Dầu điều khiển có áp suất

cao (khoảng 2 bar) nên van một chiều đóng chỉ cho dầu vào khoang trên đỉnh

1Biờn dạng cuối kỳ Lừi van2Biờn dạng cuối kỳ Lũ xo3Biờn dạng kỳ xảVan bi4Căn Pớt tụng của cũ

pít tông nhng không cho dầu đi theo chiều ngợc lại Khi cò mổ đi xuống, dovan một chiều đóng nên dầu không đi ra ngoài đợc và bị nén ở giữa đỉnh píttông và đầu cò mổ, đẩy pít tông tỳ lên con đội chung của hai xúp páp xả thựchiện việc mở xúp páp xả Khi đầu cò mổ đi lên, áp suất ở đỉnh pít tông giảm,dầu có thể qua van một chiều bù vào Trạng thái này ta có thể coi nh không có

“khe hở xúp páp”, cho phép biên dạng cam để thực hiện phanh kỳ nén (phần

2, 3 trên hình 1.3) mở xúp páp xả

2.1.7 Cơ chế điều khiển áp suất trên đờng xả: Hình 2.1.7

Thiết bị điều khiển áp suất khí xả đợc bố trí sau tu bô tăng áp trên đờngxả Đờng xả bị bịt bằng một bớm gió 1 điều khiển bởi xy lanh khí nén 2 do đókhí xả phải đi theo đờng thoát phụ vòng qua bớm gió Trên đờng thoát phụ bốtrí một cửa khí xả 5 cũng đợc điều khiển đợc khí nén, cửa khí này có thể điềuchỉnh đợc áp suất mở cửa nhờ vào một buồng điều áp 6 liên kết với cửa khí.Nhờ vào việc điều chỉnh áp suất khí nén ở buồng này mà điều chỉnh đợc ápsuất cửa khí này mở, đồng thời cũng chính là điều chỉnh áp suất trên đờng xả

Đờng thoát khí phụ 4 để khí xả đi qua ngay cả khi cửa khí 5 đóng hoàn toàn

Khí nén để điều khiển xy lanh đóng mở bớm gió và buồng điều khiển

áp suất khí xả 6 đợc điều khiển thông qua cụm van khí 3 Khí nén từ hệ thốngkhí nén của xe đợc đa vào cửa P có áp suất là P Van điều áp B2 cho áp suấtkhí ra B2 = 8 bar, van điều áp B1 cho áp suất khí ra là B1 = 2 bar Hai van

điện MA2502 và MA2501 điều khiển khí nén đến các cửa ra A1, A2, việc

điều khiển hai van này đợc thực hiện bởi ECU điều khiển động cơ (E-ECU).Trạng thái bình thờng khi cha kích hoạt phanh bằng động cơ (tăng áp suất đ-ờng xả), cha có dòng điện đến điều khiển thì các van này ở trạng thái nh trênhình 2.7.1, cửa A1 và A2 thông với khí trời qua cửa R1 áp suất đến điều

Hình 2.1.7: Cơ chế điều chỉnh áp suất trên đ ờng xả

1Bướm giú2Xy lanh

điều khiển bướm

giú3Cụm van điều khiển

khớ nộn4Cửa thoỏt khớ

phụ5Cửa điều khiển ỏp

suất khớ xả6Buồng điều

khiển xy lanh 2 và buồng điều áp 6 bằng không, bớm gió 1 và cửa khí 5 đều

mở Các cửa R1, R2 thông với khí trời

Trạng thái tăng áp suất đờng xả ở mức thấp, hình 2.1.8

ECU động cơ điều khiển cấp điện cho van MA2501, van chuyển sangtrạng thái A2 Khi đó áp suất tại cửa A1 là B2 = 8 bar cấp vào xy lanh 2 thựchiện đóng bớm gió 1, tại A2 là B1 = 2 bar cấp vào buồng điều áp 6 thực hiện

đóng cửa gió 5 ở mức thấp Khi đó áp suất khí xả tăng lên do chỉ thoát ra quacửa thoát phụ 4 và một phần thoát ra cửa 5 (lúc này chỉ mở một phần) khithắng đợc áp lực do khí nén có áp suất B1 = 2 bar ở buồng điều áp 6

Trạng thái tăng áp suất đờng xả ở mức lớn nhất, hình 2.1.9

ECU động cơ điều khiển cấp điện đến cả 2 van MA2502 và MA2501,

đa van về làm việc ở trạng thái A1 và A2 Khi đó áp suất tại cửa ra A1 là B2=8bar thực hiện đóng bớm gió 1, áp suất tại cửa ra A2 cũng là A2 = 8 bar

đủ lớn để đóng hoàn toàn cửa 5 Khi đó khí xả chỉ thoát ra đợc qua đờng thoátphụ 4, áp suất trên đờng xả ở mức lớn nhất

Cơ cấu điều chỉnh áp suất đờng xả đợc bố trí nh trên hình 2.1.10

Hình 2.1.8:Trạng thái điều khiển áp suất đ ờng xả ở mức thấp

Hình 2.1.9: Trạng thái điều khiển áp suất đ ờng xả ở mức lớn nhất

1.Cổ hút của động cơ, 2.Máy nén, 3.Tu bô tăng áp, 4.Đờng xả, 5.Buồng

điều khiển áp suất đờng xả, 6.Xy lanh bịt đờng xả

Hình 2.1.10: Bố trí cơ cấu điều khiển áp suất trên đờng xả

2.2 Phanh hộp số

Phanh hộp số làm việc nh một khớp thủy lực với stato đợc cố định với

vỏ hộp số Cấu tạo và bố trí của phanh nh hình 2.2.1, stato 1 đợc lắp cố địnhvới vỏ hộp số, roto 3 đợc lắp với vỏ của ly hợp K1 bằng then hoa Trên cả roto

và stato đều có các cánh dẫn dầu

Khi xe chạy, vỏ ly hợp K1 quay (khi hộp số không ở trạng thái số N)Khi phanh, dầu đợc cấp vào khoang giữa roto và stato (cấp vào khoang bêntrái pít tông 2, đẩy pít tông sang phải mở lỗ van trên stato), roto quay nên cáccánh dẫn dầu trên roto làm dầu di chuyển sang các cánh của stato, đập vào cáccánh này Do stato cố định với vỏ hộp số nên tạo ra lực cản đối với các dòngdầu chuyển động, sinh ra lực cản đối với roto, tạo ra hiệu quả phanh đối với vỏ

ly hợp K1, cản lại chuyển động của cả xe Hiệu quả phanh (mô men phanh)càng lớn khi áp suất dầu ở khoang giữa stato và roto càng lớn Đồng thời khithực hiện phanh, dầu này nóng lên do ma sát, do đó cần phải làm mát dầu đểtránh làm dầu biết chất Việc điều khiển áp suất dầu và làm mát dầu đợc bố trí

mở của van điện 2 thông qua rơ le 1, qua đó điều khiển mức độ phanh của cơcấu phanh

Chơng 3 Hệ thống phanh chính

3.1 cấu tạo, nguyên lý làm việc hệ thống phanh chính

3.1.1 Cấu tạo hệ thống phanh chính

5.2

5.1

5.5

5.3 5.4

Pđk2

Hình 2.2.2: Sơ đồ điều khiển phanh hộp số

1.Thùng chứa dầu, 2.Bơm, 3.Bầu lọc, 4.Van một chiều, 5.Block van điều

khiển, 5.1.Cụm van một chiều, 5.2.Cảm biến áp suất, 5.3.Van điện từ phanh

tự động, 5.4.Van hạn chế áp suất, 5.5.Van đổi chiều, 6.Đầu nối, 7.Bình tích

năng điều khiển phanh sau và giữa, 8.Van phanh chân, 9.Cụm tích năng cho

phanh trớc, 10.Cụm tích năng cho phanh cầu giữa, 11.Đầu nối, 12.Cụm tích

năng cho phanh cầu sau, 13.Rơ le điều khiển phanh cầu sau, 14.Rơ le điều

khiển phanh cầu giữa, 15,16,17.Cơ cấu phanh cầu sau, cầu giữa, cầu trớc.

Hình 3.1.1: Sơ đồ hệ thống phanh chính

3.1.2 Nguyên lý làm việc hệ thống phanh chính

Hệ thống phanh chính là hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực ápsuất cao, dùng bơm thuỷ lực và bình tích năng Có hai dòng dẫn động, mộtcho cơ cấu phanh cầu trớc và một cho cơ cấu phanh cầu giữa và cầu sau

Khi động cơ làm việc, qua hệ dẫn động làm cho bơm thuỷ lực 2 của hệthống phanh làm việc, bơm dầu từ thùng chứa 1 qua bầu lọc 3 tới block van

điều khiển 5, chia làm hai dòng qua cụm van một chiều 5.1 tới nạp dầu chocác cụm bình tích năng Dòng thứ nhất nạp dầu cho cụm bình tích năng chophanh trớc 9, dòng thứ hai nạp dầu cho bình tích năng điều khiển rơ le phanhsau và giữa 7, đồng thời nạp dầu cho hai cụm tích năng cho cầu sau và cầugiữa 10, 12 áp suất nhanh chóng tăng đến mức 8,5  10 MPa và nạp dầu chocác bình tích năng, áp suất tăng dần lên đến mức 25 MPa thì bơm không bơmdầu lên nữa (do bơm thay đổi đợc lu lợng), áp suất đợc duy trì ở mức 25 0,5± 0,5MPa, nếu áp suất tụt xuống thấp hơn mức này bơm lại tiếp tục bơm dầu lên đểduy trì áp suất này (do bơm loại bơm làm việc với áp suất không đổi 25 0,5± 0,5MPa) Cụm van một chiều 5.1 có tác dụng giữ áp suất của các cụm tích năngkhông bị mất trong trờng hợp bơm bất ngờ không giữ đợc áp suất, vẫn chophép thực hiện phanh khoảng 30 lần, đồng thời nhờ có áp suất trên hệ thốngngay cả khi bơm không làm việc giữ cho hệ thống không bị không khí lọt vào

Dòng dầu điều khiển phanh cầu trớc: Khi thực hiện phanh (đạp phanh),

mở van phanh chân 8 cho dầu từ cụm tích năng phanh cầu trớc 9 tới cơ cấuphanh cầu trớc điều khiển phanh Khi thôi phanh (nhả bàn đạp), van phanhchân 8 trở về vị trí bình thờng đóng đờng dầu từ cụm tích năng 9 tới cơ cấuphanh trớc, đồng thời mở thông dầu từ cơ cấu phanh hồi về thùng chứa

Dòng dầu điều khiển phanh cầu sau và cầu giữa: Việc điều khiển phanhcầu sau và cầu giữa thông qua việc điều khiển hai van rơ le phanh 13, 14 Dầu

áp suất cao từ hai cụm tích năng 10, 12 chờ sẵn ở hai van rơ le 13, 14

Khi phanh chính làm việc: (Hình 3.1.2) Mở van phanh chân 8 cho dòngdầu từ bình tích năng điều khiển phanh cầu sau và cầu giữa 7 qua van đổichiều 5.5 (trong block van) tới hai van rơ le 13, 14, điều khiển hai van này mởcho dầu từ hai cụm tích năng 10, 12 tới cơ điều khiển cơ cấu phanh sau vàphanh giữa Khi thôi phanh (nhả bàn đạp phanh), van 8 trở lại vị trí bình th-ờng, đóng dòng dầu điều khiển từ bình tích năng 7, mở cho dầu từ rơle phanh

13, 14 hồi về thùng chứa qua block van điều khiển (qua van đảo chiều 5.5 vàvan điện 5.3) làm thực hiện việc điều khiển cho rơ le phanh đóng dòng dầu từ

cụm tích năng 10, 12 tới cơ cấu phanh, và mở cho dầu từ cơ cấu phanh hồi vềthùng chứa.

Phanh tự động: Bình thờng van điện 5.3 ở vị trí mở cho dầu thông từvan đảo chiều về thùng chứa và đóng đờng dầu từ van hạn chế áp suất 5.4 đếnvan đảo chiều Khi thực hiện phanh tự động (Hình 3.1.3), ECU cấp dòng đếnvan 5.3 đa van về vị trí mở cho dầu từ van hạn chế áp suất 5.4 tới van đảochiều 5.5 để cấp đên hai rơ le phanh 13, 14 điều khiển hai rơ le này mở dầu từhai cụm tích năng 10, 12 tới cơ cấu phanh sau và phanh giữa để thực hiệnphanh Khi thôi phanh, ECU không cấp điện đến van 5.3, van trở về vị trí bìnhthờng mở thông cho dầu từ van đảo chiều 5.5 hồi về thùng chứa, đồng thời

đóng dòng dầu từ van hạn chế áp suất 5.4 tới van đảo chiều

Tình tùy động của hệ thống phanh chính đợc đảm bảo thông qua tínhtùy động của tổng van phanh chân và van rơ le phanh Đồng thời tổng vanphanh chân và van rơ le phanh còn đóng vai trò hạn chế áp suất đến cơ cấu

phanh ở mức tối đa là 13,8 MPa, chi tiết xem phần “Tổng van phanh chân”

và “Rơ le phanh” ở mục “Các thành phần chính của dẫn động

phanh chính”

Hình 3.1.3: Trạng thái phanh tự động làm việc