a. Nhiệm vụ, yêu cầu.
Bộ trợ lực chân không dùng để nâng cao hiệu quả quá trình phanh và cải thiện điều kiện làm việc của người lái xe khi động cơ hoạt động. Bộ trợ lực phải đảm bảo tạo ra tác dụng trợ lực mà không làm mất đi cảm giác lên bàn đạp phanh của người lái, độ nhạy cao và có tính tùy động.
Hình 2.4 – Bầu trợ lực chân không
1 – Nắp buồng thứ hai; 2- Piston của buồng thứ hai; 3- Van Ngược; 4- Lò xo; 5- Đai ốc; 6- Cữ chặn; 7- Thanh nối; 8- Vòng đệm; 9- Đệm làm kín thanh nối; 10,13,37- Đệm chắn; 11- Vòng bích; 12,26- Vòng chặn; 14- Màng ngăn; 15- Nắp vòng bích; 16- Nắp khoang thứ nhất; 17- Vách ngăn giữa khoang thứ nhất với khoang thứ hai; 18- Màng cao su của ngăn thứ hai; 19- Ống dẫn hướng; 20- Giảm va đập rung; 21- Lò xo van điều khiển chân không; 22- Màng cao su của ngăn thứ nhất; 23- Thân; 24- Piston 25- Thân van chân không; 27- Vòng đỡ thân van; 28 – Vòng bích làm kín thân van; 29 – Piston của van; 30 – Lọc không khí; 31 – Chụp bảo vệ; 32 – Thanh đẩy; 33 – Chốt chẻ; 34 - Ống lót lò xo; 35- Lò xo van; 36 – Vòng bích van điều khiển; 38 – Màng ngăn của van; 39 – Vít.
I,II: Khoang không khí ; III,IV:Khoang chân không.
Cấu tạo gồm hai khoang ngăn cách nhau nhờ vách ngăn (18), mỗi khoang được chia làm hai ngăn nhờ piston kiểu màng (2) và (24). Các piston được liên kết với nhau qua thanh nối (7). Hai ngăn I và II khi phanh thông với khí trời, hai ngăn III và IV thông với cổ hút của động cơ. Đồng thời các ngăn đó được thông với nhau qua van chân không (25), việc đóng mở van chân không được tiến hành nhờ thanh đẩy (32) và lò xo van, lò xo (4) có xu hướng đẩy piston về vị trí tận cùng bên phải, thanh nối (7) được nối trực tiếp với tổng phanh.
* Nguyên lý làm việc:
Khi người lái tác dụng lực vào bàn đạp phanh, van chân không mở các khoang thông với nhau và thông với cổ hút động cơ. Màng ngăn (38) đóng làm cho khoang I và II không thông với khí trời. Cả hai mặt của piston thông nhau và thông với cổ hút động cơ. Cả hai mặt của piston kiểu màng ở hai khoang đều có áp suất bằng nhau, lò xo (4) đẩy piston về vị trí tận cùng bên phải.
Khi người lái tác dụng lực lên bàn đạp phanh, lực bàn đạp truyền qua thanh đẩy (32) đến piston van (29), đến thanh nối (7) và đến tổng phanh để điều khiển quá trình phanh xe. Đồng thời khi lực bàn đạp được truyền đến piston (29) sẽ thực hiện việc đóng các van chân không, ngắt hai ngăn I và II với ngăn III và IV thông với cổ hút động cơ có áp suất thấp tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa hai bề mặt của màng piston, nhờ sự chênh lệch áp suất mà các màng piston ở hai khoang sẽ dịch chuyển về phía trái bộ trợ lực, làm cho thanh nối (7) dịch chuyển theo trợ lực cho người lái để điều khiển tổng phanh.
Nếu giữ chân phanh thì thanh đẩy (32) sẽ dừng lại, còn các piston vẫn tiếp tục di chuyển sang trái do chênh áp. Cho đến khi màng ngăn (39) tỳ vào thân van (25), do lực đẩy của lò xo màng (39) tỳ vào thân van (25) ngắt khoang I và II với khí trời. Khi đó, hai ngăn I và II thông với hai ngăn
III và IV bằng nhau các piston kiểu màng sẽ dừng lại và thanh nối (7) dừng lại. Khi đó, khoang I và II, III và IV không thông với nhau và không thông với khí trời. Piston xylanh chính dừng lại tại vị trí mà người lái giữ bàn đạp chân phanh.
Khi nhả phanh: Dưới tác dụng của lò xo tổng van, bàn đạp phanh trở về vị trí ban đầu, van chân không mở ra, các khoang thông với nhau và không thông với khí trời, lò xo (4) cùng với thanh nối (7) đẩy các màng piston về vị trí ban đầu.
c. Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng. * Ưu điểm
Tận dụng được độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp khi động cơ làm việc mà không ảnh hưởng đến công suất của động cơ, vẫn đảm bảo được trọng tải chuyên chở và tốc độ ô tô chuyển động.
Bầu trợ lực chân không kiểu hai piston có ưu điểm : tạo lực đẩy lớn, độ nhạy cao.
* Nhược điểm
Bầu trợ lực chân không kiểu hai piston chế tạo phức tạp.
Muốn có lực trợ lực lớn thì phải tăng tiết diện của màng, do đó kích thước của bộ trợ lực cũng tăng lên.