6. BÁN TRỤC – MOAYƠ BÁNH XE
1.1. Nhiệm vụ của hệ thống treo
Hệ thống phanh ụtụ dựng để điều khiển giảm tốc độ, dừng xe theo yờu cầu của người lỏi để đảm bảo an toàn giao thụng khi vận hành trờn đường.
1.2. Yờu cõ̀u
- Đảm bảo phanh dừng xe trong thời gian nhanh và an toàn.
- Đảm bảo trỏnh hiện tượng trượt lết của bỏnh xe khi phanh (ABS). - Hiệu quả phanh cao và ờm dịu.
- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện (ở tư thế ngồi, một chõn).
- Cấu tạo đơn giản, điều chỉnh dễ dàng, thoỏt nhiệt tốt và cú độ bền cao.
1.3. Phõn loại
1.3.1. Theo cấu tạo dẫn động phanh (đặc điểm truyền lực)
- Phanh khớ nộn (phanh hơi). - Phanh thuỷ lực (phanh dầu). - Phanh cơ khớ.
1.3.2. Theo cấu tạo cơ cấu phanh
- Phanh tang trống - Phanh đĩa
- Phanh đai
1.3.3. Theo kờ́t cấu của cơ cấu điều khiển
- Hệ thống phanh khụng cú trợ lưc - Hệ thống phanh cú trợ lưc
114
2.1. Sơ đồ và nguyờn lý làm việc
2.1.1. Cấu tạo (hỡnh 1-2)
Hỡnh 2-1 Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực
1. Bàn đạp phanh; 2. Cần đẩy; 3. Piston chớnh; 4. Xylanh chớnh;
5. Van cao ỏp; 6. Đường ống; 7. Xylanh con; 8. Piston con;
9. Guốc phanh; 10. Chốt; 11. Tang trống; 12. Lũ xo
Là hệ thống phanh dựa vào tớnh chất khụng chịu nộn của chất lỏng để dẫn động. Hệ thống phanh thủy lực thường gặp trờn ụtụ con, ụtụ tải nhẹ (tổng trọng lượng khụng quỏ 12 tấn) và cú thể chia ra.
Phanh thủy lực đơn giản: bàn đạp, xylanh chớnh, xylanh con, cơ cấu phanh. Phanh thủy lực cú trợ lực bàn đạp phanh, cỏc dạng trợ lực là: trợ lực chõn khụng, trợ lực điện từ, trợ lực khớ nộn, trợ lực thủy lực
Phanh thủy lực cú điều chỉnh lực phanh cho bỏnh xe, cỏc bộ điều chỉnh thường dựng là: bộ điều chỉnh lực phanh đơn giản, bộ điều chỉnh lực phanh tự động chống trượt lết (ABS).
2.1.2. Nguyờn lý hoạt động
Tỏc dụng của phanh là dựa trờn cơ sở lực ma sỏt. Khi chưa đạp bàn đạp, cỏc guốc phanh (9) được lũ xo (12) kộo vào nờn mặt ma sỏt (mặt ngoài)củachỳng tỏch rời khỏi mặt trong của tang trống (11) nờn bỏnh xe được quay tự do trờn moayơ Khi đạp chõn lờn bàn đạp (1), cỏn đẩy (2) sẽ đẩy piston (3) chuyển dịch sang phải làm tăng ỏp suất dầu đẩy mở van cao ỏp (5) đưa dầu vào đường ống (6) để tới xylanh ở cỏc bỏnh xe. Lỳc này do ỏp suất dầu trong cỏc xylanh con (7) tăng lờn tạo lực đẩy hai piston con (8) chạy sang hai bờn đẩy guốc phanh (9) quay quanh cỏc chốt (10) để cỏc mỏ phanh tỳ ộp và hóm chặt tang trống (11). Lực ma sỏt giữa mỏ phanh và tang trống giữ khụng cho cỏc bỏnh xe quay tiếp. Lỳc này nếu bỏnh xe bỏm tốt mặt đường thỡ lực ma sỏt trờn sẽ tạo ra mụment phanh, bỏnh xe dừng lại.
Nếu nhấc chõn khỏi bàn đạp (nhả chõn phanh) thỡ ỏp suất trong hệ thống dầu sẽ giảm nhanh, nhờ lũ xo (12) cỏc guốc phanh được kộo lại gần nhau làm cho cỏc piston (8) cũng bị kộo vào đẩy dầu qua van hồi dầu trở về xylanh chớnh và hộp chứa, cỏc mỏ phanh khụng tiếp xỳc vớimặt trong của tang trống và khụng cũn tỏc dụng phanh.
115
Hỡnh 2-2. Sơ đồ cấu tạo chung dẫn động phanh thủy lực
2.1.3. Ưu nhược điểm của hệ thống phanh thủy lực
- Ưu điểm: Phanh đồng thời cỏc bỏnh xe với sự phõn bố lực phanh giữa cỏc bỏnh xe hoặc giữa cỏc mỏ phanh theo yờu cầu. Cú hiệu suất phanh cao, độ nhạy tốt, kết cấu đơn giản nờn được sử dụng rộng rói cho nhiều loại ụtụ.
- Nhược điểm: Khụng thể làm tỷ số truyền lớn được vỡ thế nếu hệ thống phanh thủy lực khụng cú trợ lực chỉ dựng cho cỏc ụtụ cú trọng lượng nhỏ, lực tỏc dụng lờn bàn đạp phanh lớn. Khi bị hư hỏng, rũ rỉ dầu hoặc vỡ đường ống thỡ cả hệ thống khụng làm việc được. Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp
2.2. Cỏc chi tiờ́t chớnh
2.2.1. Dẫn động phanh thuỷ lực 2.2.1.1. Xy lanh chớnh
a. Xi lanh chớnh một pittụng (hỡnh. 2-3a )
Thõn xi lanh chớnh làm bằng gang, cú lắp bỡnh chứa dầu và được thụng với nhau qua lỗ bự và lỗ nạp dầu, bờn trong lắp pittụng (loại một pittụng và loại hai pittụng) và van hồi dầu. Bờn ngoài cú bu lụng xả khụng khớ, nắp chắn bụi và cỏc đường ống dẫn dầu đến cỏc bỏnh xe.
Pittụng: Pittụng làm bằng nhụm, một đầu cú lắp cupen, một đầu pittụng tiếp xỳc với thanh đẩy. Phần đầu pittụng cú lỗ nhỏ để thụng bự dầu khi pittụng hồi vị trỏnh tạo ra độ chõn khụng.
- Van hồi dầu: Van hồi dầu cú lũ xo và đế van cao su, thõn van cú lỗ dầu nhỏ tỏc dụng như van một chiều (mở khi hồi dầu)
b. Xi lanh chớnh cú hai pittụng (hỡnh. 2-3b)
Loại xi lanh cú hai pittụng, cú hai bỡnh chứa dầu và cỏc lỗ bự, lỗ nạp dầu riờng nờn được sử dụng rộng rải do cú ưu điểm: đảm bảo an toàn cho ụtụ, khi cú sự cố ở một xi lanh bỏnh xe hoặc ở một đường ống nào đú bị hở thỡ hệ thống phanh ụtụ vẫn cũn tỏc dụng phanh ở cụm phanh sau hoặc cụm phanh trước. Để bỏo hiệu hiện tượng
Bàn đạ p phanh Xi lanh bá nh xe sau
Bộ điều hoà lực phanh
Xi lanh bá nh xe tr- ớ c
Xi lanh chính ống dầu Bộ trợ lực phanh
116
giảm ỏp trong mạch dầu của hai bỏnh xe trước hoặc hai bỏnh xe sau, xi lanh chớnh cú lắp bulụng hạn chế hành trỡnh pittụng và cụng tắc của đốn bỏo giảm ỏp suất.
Hỡnh 2-3 Cấu tạo xy lanh chớnh
a) Xi lanh loại một pittụng b) Xi lanh loại hai pittụng
Xi lanh cụng tỏc được lắp ở mõm phanh(hỡnh 2-4), được làm bằng gang, cú lỗ dẫn dầu phanh và lỗ xả khụng khớ, bờn trong lắp hai pitụng cú cỳp ben (hoặc một pittụng) và lũ xo, bờn ngoài cú nắp chắn bụi và ty đẩy guốc phanh.
Hỡnh 2-4. Sơ đồ cấu tạo xi lanh bỏnh xe
a) Loại xi lanh hai pittụng b) Loại xi lanh một pittụng
2.2.1.2. Bàn đạp phanh
Bàn đạp phanh cú cấu tạo giống bàn đạp ly hợp và được lắp ở phớa trong bàn đạp ly hợp. Bàn đạp phanh cú ty đẩy và lũ xo hồi vị.
2.2.1.3. Đường ống dẫn dõ̀u phanh
Đường ống dẫn dầu phanh làm bằng đồng, cú cỏc đầu loe và cỏc đai ốc dựng để thỏo lắp. Lò xo Nắp chắn bịu Pittông và cúp ben Xi lanh Bulông xả khí Bulông xả khí Ty đẩy
Xi lanh Pittông và cupen Lò xo
117
2.2.2. Cơ cấu phanh thuỷ lực 2.2.2.1. Cơ cấu phanh tangtrống
Hỡnh 2-5 Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phanh tang trống loại 1 xy lanh
Hỡnh 2-6. Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phanhtang trốngloại 2 xy lanh
a. Guốc phanh và mỏ phanh
- Guốc phanh được làm bằng thộp cú mặt cắt chữ T và cú bề mặt cung trũn theo cung trũn của tang trống, cú khoan nhiều lỗ để lắp mỏ phanh, trờn một đầu cú lỗ lắp với chốt lệch tõm, cũn đầu kia tiếp xỳc với pit tụng của xi lanh dầu bỏnh xe.
- Mỏ phanh làm bằng vật liệu ma sỏt cao (amiăng), cú cung trũn theo guốc phanh và cú nhiều lỗ để lắp với guốc phanh bằng cỏc đinh tỏn. Loại cơ cấu phanh cú một xi lanh bỏnh xe, mỏ phanh quay cựng chiều tang trống (mỏ trước) làm dài hơn so với mỏ phanh quay ngược chiều do phần chịu lực ma sỏt lớn hơn nờn mũn nhanh hơn.
- Đinh tỏn làm bằng nhụm hoặc đồng.
Lũ xo hồi vị để luụn giữ cho hai guốc phanh và mỏ phanh tỏch khỏi tang trống và ộp hai pittụng gần lại nhau.
b. Chốt lệch tõm và cam lệch tõm
- Chốt lệch tõm dựng lắp guốc phanh, cú phần lệch tõm dựng để điều chỉnh khe Mâm phanh Má phanh Lò xo Guốc phanh Tang trống Guốc phanh Xi lanh Chốt lệch tâm Bulông xả khí Mâm phanh Xi lanh Cam lệch tâm Xi lanh Lò xo Chốt điều chỉnh Tang trống Guốc phanh Xi lanh Mâm phanh
118 hở giữa mỏ phanh và tang trống phanh.
- Cam lệch tõm lắp trờn mõm phanh, dựng để điều chỉnh khe hở phớa trờn giữa mỏ phanh và tang trống.
c. Mõm phanh
- Mõm phanh làm bằng thộp, dựng để lắp cỏc chi tiết của cơ cấu phanh và được lắp chặt với trục bỏnh xe
d. Tang trống
Tang trống làm bằng gang được lắp trờn moayơ của bỏnh xe, dựng để tạo bề mặt tiếp xỳc với mỏ phanh khi phanh xe.
e. Hoạt độngcủa cơ cấu phanh thủy lực
- Khi người lỏi đạp bàn đạp phanh thụng qua cỏc bộ phận của dẫn động phanh làm tăng ỏp suất dầu trong cỏc đường ống dầu và xi lanh của bỏnh xe, đẩy cỏc pớt tụng và guốc phanh, mỏ phanh ỏp sỏt vào tang trống tạo nờn lực ma sỏt, làm cho tang trống và moayơ bỏnh xe giảm dần tốc độ quay hoặc dừng lại theo yờu cầu của người lỏi.
- Khi người lỏi rời chõn khỏi bàn đạp phanh, ỏp suất trong hệ thống dầu phanh giảm nhanh nhờ lũ xo hồi vị, kộo cỏc guốc phanh, mỏ phanh rời khỏi tang trống.
Hỡnh 2-7. Hoạt động của cơ cấu phanh thủy lực (loại một xy lanh – khi phanh)
2.2.2.2. Cơ cấu phanh đĩa.
Phanh đĩa được dựng phổ biến trờn ụtụ con cú vận tốc cao nhờ cú cỏc ưu điểm sau.
- Cú mụmen ma sỏt ổn định khi hệ số ma sỏt thay đổi, ở nhiệt độ cao và thoỏt nhiệt thoỏt nước tốt (vỡ cú bề mặt tiếpxỳc ở hai phớa của đĩa phanh).
- Hiệu quả phanh cao, hoạt động ờm dịu và ổn định phương hướng khi phanh. - Kết cấu nhỏ gọn, kiểm tra, thay thế dễ dàng và khụng cần điều chỉnh.
119
Hỡnh 2-8. Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phanh kết hợp (tang trống + phanh đĩa)
Nhược điểm cơ cấu phanh khụng được che kớn, nờn khú trỏnh khỏi bụibẩn, đất cỏt và rột rỉ cỏc chi tiết. Kớch thước mỏ phanh hạn chế, dễ gõy tiếng kờu nờn cần cú ỏp suất dầu lớn và khụng cú tỏc dụng tự tăng lực phanh khi phanh, nờn chỉ sử dụng cho cơ cấu phanh cỏc bỏnh xe trước của ụtụ con.
a. Cấu tạo (hỡnh 2-9 )
- Đĩa phanh: Đĩa phanh làm bằng gang, dạng đĩa phẳng và được lắp chặt với
moayơ bỏnh xe.
- Tấm ma sỏt và mỏ phanh
Tấm ma sỏt được làm bằng thộp lỏ dày từ 2-3 mm, mỏ phanh dày từ 9-10 mm, mỏ phanh được tỏn với tấm đỡ bằng cỏc đinh tỏn. Tấm đỡ và mỏ phanh lắp phớa ngoài pớt tụng về một bờn của đĩa phanh.
Hỡnh 2-9. Sơ đồ cấu phanh đĩa
- Cụm xi lanh cụng tỏc
Cụm xi lanh cụng tỏc bao gồm: Hai xi lanh được chế tạo liền với gớa đỡ hoặc rời (xi lanh di động), xi lanh cú khoan lỗ dầu đến và lỗ xả khụng khớ, bờn trong lắp một pittụng cú vũng đệm kớn dầu và bờn ngoài cú vũng hóm và vành chắn bụi.
b. Nguyờn tắc hoạt động(hỡnh 2-10)
- Khi người lỏi đạp bàn đạp phanh thụng qua cỏc bộ phận của dẫn động phanh làm tăng ỏp suất dầu trong cỏc đường ống dầu và xi lanh của bỏnh xe, đẩy pớt tụng và tấm mỏ phanh ộp vào đĩa phanh tạo nờn lực ma sỏt, làm cho đĩa phanh và moayơ bỏnh
Cơ cấu phanh tang trống
đ- ờng ống dầu phanh Xi lanh chính
Cơ cấu phanh đĩa
120
xe giảm dần tốc độ quay hoặc dừng lại theo yờu cầu của người lỏi.
- Khi người lỏi rời chõn khỏi bàn đạp phanh, ỏp suất trong hệ thống dầu phanh giảm nhanh, nhờ sự biến dạng của vũng đệm kớn dầu của pittụng và khe hở cho phộp của cỏc ổ bi bỏnh xe tạo nờn rung lắc đĩa phanh làm cho pitụng và mỏ phanh rời khỏi đĩa phanh.
- Khi mũn chiều dày mỏ phanh cũn lại từ 2- 3 mm (hoặc cú tiếng rớt của tấm bỏo mũn mỏ phanh) thỡ phải thay mỏ phanh mới.
Hỡnh 2-10. Sơ đồ hoạt động cơ cấu phanh đĩa
a- Trạng thỏi chưa phanh; b- Trạng thỏi phanh
2.3. Hiện tượng, nguyờn nhõn hư hỏng 2.3.1. Cơ cấu phanh tang trống
2.3.1.1. Bàn đạp phanh chạm sàn xe khi phanh nhưng khụng hiệu quả
* Nguyờn nhõn
- Cần đẩy pit tụng xi lanh chớnh bị cong
- Điều chỉnh sai cỏc thanh nối hoặc khe hở mỏ phanh - Thiếu dầu hoặc lọt khớ vào hệ thống phanh
- Xi lanh chớnh hỏng
- Mỏ phanh mũn quỏ giới hạn
2.3.1.2. Mỏ phanh ở một bỏnh xe bị kẹt với tang trống sau khớ nhả phanh
* Nguyờn nhõn
- Điều chỉnh sai mỏ phanh
- Đường dầu phanh bị tắc, dầu khụng hồi về được sau khi phanh - Xi lanh con ở cơ cấu phanh bỏnh xe đú bị hỏng, pớt tụng kẹt
2.3.1.3. Mỏ phanh ở tất cả cỏc bỏnh xe bị kẹt với tang trống sau khi nhả phanh.
* Nguyờn nhõn
- Điều chỉnh cỏc cần dẫn động sai, hành trỡnh tự do của bàn đạp phanh khụng cú.
- Xi lanh dầu chớnh bị hỏng, pớt tụng kẹt, cỳp ben cao su nở làm dầu khụng hồi về được. a) b) Pittông Xi lanh Đ ĩa phanh Má phanh Cụm phanh đĩa
121
- Dầu phanh cú tập chất khoỏng, bẩn làm cỳp ben xi lanh chớnh hỏng.
2.3.1.4. Xe bị lệch sang một bờn khi phanh
* Nguyờn nhõn
- Mỏ phanh bỏnh xe một bờn bị dớnh dầu.
- Khe hở giữa mỏ phanh và tang trống cỏc bỏnh xe điều chỉnh khụng đều. - Đường dầu tới một bỏnh xe bị tắc.
- Xi lanh con của một bỏnh xe bị hỏng.
- Sự tiếp xỳc khụng tốt giữa mỏ phanh và tang trống ở một số bỏnh xe.
2.3.1.5. Bàn đạp phanh nhẹ
* Nguyờn nhõn
- Thiếu dầu, cú khớ trong hệ thống dầu.
- Điều chỉnh mỏ phanh khụng đỳng, khe hở quỏ lớn. - Xi lanh chớnh bị hỏng.
2.3.1.6. Phanh ăn kộm, phải đạp mạnh bàn đạp phanh
* Nguyờn nhõn
- Mỏ phanh và mặt tang trống bị chỏy, trơ, chai cứng. - Chỉnh mỏ phanh khụng đỳng, độ tiếp xỳc khụng tốt. - Hệ thống trợ lực khụng hoạt động.
- Cỏc xi lanh con bị kẹt.
2.3.1.7. Cú tiếng kờu khi phanh
* Nguyờn nhõn
- Mỏ phanh mũn trơ đinh tỏn. - Đinh tỏn mỏ phanh lỏng. - Mõm phanh lỏng.
2.3.1.8. Tiờu hao dầu nhiều
* Nguyờn nhõn: Rũ rỉ dầu ở xi lanh chớnh, xi lanh con hoặc ở cỏc đầu ống nối.
2.3.1.9. Đốn bỏo mất ỏp suất dầu sỏng
* Nguyờn nhõn:Một trong hai mạch dầu trước và sau bị vỡ làm tụt ỏp.
2.3.2. Cơ cấu phanh đĩa
2.3.2.1. Bàn đạp phanh rung khi phanh
* Nguyờn nhõn: Đĩa phanh bị vờnh, bề dày đĩa phanh khụng đều.
2.3.2.2. Phanh kờu khi phanh
* Nguyờn nhõn:
- Mỏ phanh mũn quỏ mức làm pớt tụng dịch chuyển quỏ xa. - Mỏ phanh lỏng trờn giỏ lắp xi lanh con.
122 - Đĩa phanh chạm vào giỏ đỡ xi lanh con.
2.3.2.3. Phanh khụng nhả sau khi nhả bàn đạp phanh
* Nguyờn nhõn: - Bộ trợ lực hỏng - Bàn đạp cong
- Cần đẩy bơm chớnh điều chỉnh khụng đỳng
2.4. Phương phỏp kiểm tra, sửa chữa
2.4.1. Kiểm tra bờn ngoài cỏc bộ phận dẫn động phanh
- Dựng kớnh phúng đại để quan sỏt cỏc vết nứt, chảy rỉ bờn ngoài cỏc bộ phận của dẫn động phanh, cơ cấu phanh.
- Kiểm tra hành trỡnh và tỏc dụng của bàn đạp phanh, nếu khụng cú tỏc dụng phanh cần tiến hành sửa chữa kịp thời.
Hỡnh 2-11. Kiểm tra hành trỡnh bàn đạp phanh
2.4.2. Kiểm tra khi vận hành
Khi vận hành ụtụ thử đạp phanh và nghe xem cú tiếng kờu ồn khỏc thường ở cụm dẫn động phanh,cơ cấu phanh hay khụng, nếu cú tiếng ồn khỏc thường và phanh khụng cũn tỏc dụng theo yờu cầu cần phải kiểm tra và sửa chữa kịp thời
2.4.2. Sửa chữa hệ thống phanh dẫn động thủy lực 2.4.2.1. Sửa chữa dẫn động phanh
a. Bàn đạp phanh và ty đẩy
+ Hư hỏng và kiểm tra
- Hư hỏng chớnh của bàn đạp phanh là : cong, nứt và mũn lỗ, chốt của thanh đẩy - Kiểm tra: Dựng thước cặp đo độ mũn của lỗ, chốt so với tiờu chuẩn kỹ thuật. Dựng kớnh phúng đại để quan sỏt cỏc vết nứt bờn ngoài bàn đạp phanh và thanh đẩy.
+ Sửa chữa
- Bàn đạp phanh bị mũn lỗ, chốt xoay cú thể hàn đắp gia cụng lại lỗ, bị cong, vờnh tiến hành nắn hết cong, lũ xo góy phải thay thế.
123
- Ty đẩy mũn mũn lỗ, chốt xoay cú thể hàn đắp gia cụng lại lỗ, bị cong, tiến hành nắn hết cong
b. Xi lanh chớnh và xi lanh bỏnh xe
+ Hư hỏng và kiểm tra
- Hư hỏng xi lanh chớnh: nứt, mũn rỗ xi lanh, pittụng, cỳpen, vũng kớn và van