II. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH:
c) Ưu – nhược điểm của hệ thống phanh khí nén:
- Dùng trên ơtơ cỡ lớn, cĩ kéo rơmoĩc. - Kết cấu phức tạp.
- Ưu điểm:
- Lực tác dụng lên pedal nhỏ.
- Trang bị trên ơtơ tải lớn cĩ kéo rơmoĩc.
- Bảo đảm chế độ phanh rơmoĩc khác với ơtơ kéo, do đĩ phanh đồn xe được ổn định, khi rơmoĩc bị tách khỏi ơtơ thì rơmoĩc bị phanh một cách tự động.
- Cĩ khả năng cơ khí hố quá trình điều khiển ơtơ và sử dụng khí nén cho hệ thống treo loại khí.
- Khuyết điểm:
- Cĩ kết cấu phức tạp với nhiều cụm chi tiết.
- Kích thước và trọng lượng khá lớn, giá thành cao, độ nhạy ít, thời gian chậm tác dụng lớn.
3. Phanh trợ lực khí nén – thủy lực:
a/- Đặc tính tổng quát
Hệ thống phanh trợ lực khí nén-thủy lực áp dụng nguyên lý của phanh thủy lực để ấn càng phanh vào tambua hãm xe. Tuy nhiên áp suất thủy lực cung cấp cho các xy lanh con khơng phát xuất từ xy lanh cái. Hệ thống này cĩ hai mạch dầu :
- Mạch dầu thứ nhất từ xy lanh cái làm mở tổng van cho khí nén chui vào xy lanh trợ lực đẩy piston khơng khí di chuyển.
- Mạch thứ hai, piston khơng khí đẩy piston thủy lực bơm dầu xuống các xy lanh con.
b/- Thành phần kết cấu
Hình 238 giới thiệu thành phần và đường ống của hệ thống phanh trợ lực khí nén thủy lực của ơtơ tải. Các thành phần này gồm cĩ :
Máy nén (1) bơm khơng khí nạp vào các bình chứa. Xy lanh cái (7) được kết cấu giống như xy lanh cái của hệ thống phanh thủy lực, cĩ cơng dụng mở van khí nén trong tổng van điều khiển của xy lanh khí nén thủy lực (8). Xy lanh này cĩ ba bộ phận :
+ Một piston thủy lực nhỏ cĩ cùng cây đẩy với piston khơng khí + Một tổng van điều khiển hoạt động nhờ áp suất thủy lực
c/- Nguyên lý hoạt động (hình 239)
Ấn bàn đạp phanh, xy lanh cái đẩy dầu xuống tổng van điều khiển. Tai đây áp suất thủy lực đẩy piston-cúppen P1 và màng (2) dịch sang phải. Màng (2) áp kín lên van S1 làm mở van khí nén S2. Khí nén từ bình chứa chui qua van theo ống dẫn (5) tác động vào mặt sau của piston lực P2. Vì P2 cĩ diện tích lớn nên nhận một lực rất mạnh đẩy piston-cúppen P3 bơm dầu qua van áp xuống các xy lanh con. Khi thơi phanh, bàn đạp xy lanh cái được buơng ra, áp suất thủy lực mất, piston P1 trở lui, lị xo R1 đẩy màng (2) tách ra khỏi van S1. Lị xo R4 ấn van S2 đĩng chận luồng khí nén từ bình chứa.
Lúc này lị xo R3 đẩy piston lực P2 lui, số khí nén phía sau P2 theo ống dẫn (5) vào hộp van điều khiển chui qua các lỗ trên màng (2) thốt ra ngồi theo cửa (4). Đồng thời, R2 ấn P3 lui, dầu phanh từ các xy lanh con chui qua lỗ giữa của cuppen và piston P3 hồi trở về xy lanh cái.
+ Trường hợp bình chứa hết khí nén:
Trong trường hợp này hệ thống phanh trợ lực khí nén thủy lực vẫn hoạt động được để hãm xe, tuy nhiên phải dùng nhiều lực cơ bắp ấn mạnh lên bàn đạp phanh để cĩ thể hãm xe. Lúc này áp suất thủy lực từ xy lanh cái bơm dầu phanh chui qua lỗ giữa của cúppen và piston P3 qua van lưu áp xuống các xy lanh con.
Phanh thủy khí kết hợp
Hệ thống phanh thủy khí kết hợp
1. Máy nén khí; 2. Bộ điều chỉnh áp suất; 3. Bình khí nén;
4. Tổng van; 5. Bộ trợ lực; 6. Cơ cấu phanh bánh sau: 7. Cơ cấu phanh bánh trước
Hệ thống phanh thủy khí kết hợp hội tụ được cả hai ưu điểm của phanh thủy lực và của phanh khí nén.
- Lực tác dụng của người điều kiển lên bàn đạp nhỏ. - Lực tác động phanh lên các bánh xe là đồng thời. - Hiệu suất phanh cao, độ nhạy tốt
Nguyên lý hoạt động.
Khi động cơ ơ tơ hoạt động, động cơ sẽ dẫn động máy nén khí (1) thơng qua đai truyền động, máy nén khí sẽ cấp khí vào bình khí (3). Khi áp suất khí trong bình chứa khoảng 0,75 Mpa thì máy nén sẽ ngưng cấp khí nén vào bình chứa nhờ hoạt động của thiết bị triệt áp, được điều khiển bởi bộ điều chỉnh áp suất (2). Ngồi ra cịn cĩ van an tồn khí nén gắn trên bình chứa khí. Khí nén vào bình chứa thì được chia đi theo bốn đường, hai đường khí dẫn đến tổng van điều khiển
1 2 3 4 5 6 7
(4) và bị chặn ở đĩ và hai đường dẫn đến bầu van ( 5) và cũng bị chặn lại ở bầu van.
Khi người điều khiển tác dụng lên bàn đạp phanh, tổng van khí nén mở cho khí nén theo đường ống dẫn đến bầu van làm mở van điều khiển ở bầu van từ đĩ khí nén ở bình chứa đi qua bầu van vào xylanh lực và tác động piston lực. Piston lực sẽ tác dụng đẩy piston dầu làm cho dầu bị nén lại tạo nên áp lực cao truyền qua đường ống dẫn đến cơ cấu phanh (6). Tại cơ cấu phanh các xylanh con tác động vào guốc phanh, ép má phanh vào tang trống, tiến hành quá trình phanh.
Khi người điều khiển nhả chân phanh thì tổng van đĩng lại, khí nén sẽ bị chặn lại tại trước tổng van và trước bầu van do cơ cấu lị xo hồi vị. Phần khí nén trong đường ống dẫn từ bầu van và tổng van thốt ra ngồi tại van xả ở tổng van, phần khí trong đường ống dẫn từ bầu van đến xylanh lực và xylanh lực thốt ra ngồi qua van xả ở bầu van. Cơ cấu lị xo hồi vị tại xylanh lực và tại cơ cấu phanh sẽ tác dụng đàn hồi trả guốc phanh về vị trí ban đầu và kết thúc quá trình phanh.
Kết cấu các chi tiết hệ thống phanh thủy khí Tổng van khí nén.
Hình 1.4. Kết cấu tổng van khí nén
Cấu tạo của tổng van cĩ thể chia làm ba phần riêng biệt lắp ghép vào nhau thơng qua đai ốc: Phần trên, phần thân trên và phần thân dưới.
Phần trên gồm nắp và thanh đẩy, phần này tiếp xúc trực tiếp bàn đạp phanh và chịu lực tác dụng của người điều khiển.
Phần thân trên gồm cĩ đế của lị xo (2) nằm dưới thanh đẩy và chịu tác dụng của lị cân bằng áp suất (3), piston tầng sơ cấp (4) chịu tác dụng giữ và đẩy lên của lị xo hồi vị (5). Van rơle sơ cấp (6) chịu tác dụng giữ và đẩy lên của lị xo (7), van rơle (6) đĩng mở bằng lị xo (7) và piston sơ cấp (4). Piston tầng thứ cấp được lị xo (9) giữ và kéo tựa vào piston tầng sơ cấp.
Phần thân dưới gồm cĩ van rơle sơ cấp (10), van này được đẩy vào đế của thân để làm kín bằng lị xo (9), van rơle (6) đĩng mở bằng lị xo (9) và piston tầng thứ cấp.
Tổng van phân phối là một van điều khiển, nĩ làm việc khi cĩ sự tác động lên bàn đạp và cung cấp áp suất khí nén quá các van rơle phù hợp với gĩc nghiêng của bàn đạp.
Tổng van phân phố ở xe Huyndai 15 tấn – thùng ben gồm hai van điều khiển, van sơ cấp và van thứ cấp, mỗi van cĩ một cửa vào A cung cấp khí nén từ bình chứa và cửa ra B để dẫn khí nén đến các bầu van trợ phanh.
Tổng van phân phố phanh điều khiển phụ thuộc nhau về mặt cơ khí nhưng chúng hoạt động độc lập nhau ( sơ cấp và thức cấp). Do đĩ, nếu một trong hai rơle bị trục trặc thì rơle cịn lại vẫn cĩ thể hoạt động và làm cho phanh cĩ hiệu lực vào bảo đảm an tồn cho ơ tơ.
Nguyên lý hoạt động. Tác động phanh.
Khi người điều khiển tác động vào bàn đạp phanh, tức tác động lên đế lị xo (2) thơng qua thanh đẩy nén lị xo (3) làm lị xo này đẩy piston sơ cấp (4) để piston này nén lị xo hồi vị (5) và đi xuống. Khi piston (4) đi xuống đẩy van rơle sơ cấp (6) đi xuống và làm nén lị xo hồi vị (5), lúc này van rơle (6) mở cho khí nén từ cửa cung cấp sơ cấp A đến các cửa ra sơ cấp B, từ đĩ khí nén được cung cấp tới bầu trợ lực phanh của bốn cơ cấu phanh cầu sau và cầu trước.
Khi van rơle sơ cấp 6 hoạt động, một phần khí nén ở tầng sơ cấp phía trên
đi qua lỗ a ( hình 2.7) trên thân của tổng van, do đĩ sẽ làm tăng áp suất tác động
lên mặt trên của piston thứ cấp (8) và làm cho piston này đi xuống. Lúc này nếu tiếp tục tác dụng vào bàn đạp phanh thì piston sơ cấp (4) tiếp tục đi xuống và đầu dưới của piston này chạm với piston thứ cấp làm cho piston thứ cấp tiếp xúc và đẩy van rơle thứ cấp (10) đi xuống để tạo ra khe hở, nên khí nén từ cửa cung cấp thứ cấp A đi vào các cửa ra thứ cấp B, từ đĩ khí nén được cung cấp tới bầu van trợ lực phanh của hai cơ cấu phanh của cầu giữa.
Xilanh thủy khí.
Là hệ thống quan trọng của cơ cấu phanh, giúp tài xế cĩ thể điều khiển xo một cách thoải mái mà khơng mất nhiều lực tác động khi phanh.
- Vì khí nén cao hơn 7KG/cm2 nên cĩ sự chênh lệch về áp suất ở hai bên piston lực chính vì thế mà nĩ tạo nên lực lớn hơn so với loại trợ lực chân khơng.
- Dễ dàng sử dụng và bảo đảm tác động phanh tốt hơn so với hệ thống phanh khí nén đơn thuần.
- Yêu cầu áp suất khí nén thấp hơn so với hệ thống phanh khí nén và phanh thủy lực bình thường nhưng vẫn bảo đảm cho ơ tơ dừng an tồn ngay cả khi cĩ sự cố trong hệ thống khí nén.
Kết cấu.
Hình 1.7. Kết cấu bộ phận xilanh thủy khí
Hệ thống trợ lực khí nén của ơ tơ Huyndai 15 tấn thùng ben cũng như hầu hết các hệ thống trợ lực khí nén trên ơ tơ khác của hãng Huyndai gồm các bộ phận chính:
Bầu van rơle mở van khí. Bộ phận xylanh lực piston
Bộ phận xylanh chính và piston thủy lực Bộ phận báo mịn má phanh
Nguyên lý hoạt động.
Khí nén từ bình chứa khí nén được chia làm hai đường, một đường gián tiếp tới bầu van rơle (1) của bộ trợ lực phanh thơng qua tổng van phân phối và cĩ
chức năng đĩng mở cho một đường khí nén thứ hai tới trực tiếp bầu van rơle và bị chặn lại ở đĩ.
Khi tác dụng phanh, dưới tác dụng của khí nén từ tổng van làm cho bầu van rơle (1) mở, lúc này khí nén đi trực tiếp từ bình khí đến xylanh lực (2). Khí nén thắng được lị xo (3) lực đẩy piston lực (4), piston lực này nối trực tiếp với piston thủy lực (6) vì vậy piston thủy lực sẽ tạo áp suất dầu đến xylanh con ở các bánh xe thực hiện quá trình hãm phanh.
Một bộ phận điện tử cảnh báo (5) mịn má phanh hoặc tụt áp suất dầu do rị rỉ hoặc vở đường ống dẫn dầu, được gắn trong xylanh.