NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 37
1,7- Nửa vỏ 6- Đòn đẩy
2 Lò xo hồi vị 8-Bu lông bắt với giá 3- Đầu nối khí 9-Đai ốc điều chỉnh
4-Tấm đỡ 10-Đầu nối chữ U
5- Màng cao su • Nguyên lý làm việc
Khi phanh: Khí nén có áp suất cao được dẫn tới khoang trên của bầu phanh qua lỗ P,
đẩy màng 5 và đòn đẩy 6 dịch chuyển về xuống dưới, thực hiện sự xoay cam quay trong cơ cấu phanh.
Khi nhả phanh : dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2 đẩy màng 5, kéo đòn 6 trở về vị trí
ban đầu. Khí nén ở khoang trên theo đường ống quay về van phân phối thoát ra ngoài, kết thúc quá trình phanh..
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 38
Hình 3. 24 Không phanh
3.13.2 Bầu phanh kép
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 39
1. Đầu nối đường khí nén; 2. Bu lông nhã phanh dừng; 3. Đai ốc; 4. Nắp che bụi; 5. Thân bầu phanh dừng; 6. Cần đẩy; 7-Đệm làm kín; 8. Pít tông; 9. Lò xo phanh dừng; 10. Đầu nối đường khí nén; 11. Vòng liên kết giữa hai bầu phanh; 12. Màng bầu phanh; 13. Vòng tỳ; 14. Đĩa đỡ màng; 15. Lò xo hồi vị; 16. Thân bầu phanh làm việc; 17. Ống định vị lò xo; 18. Bu lông bắt bầu phanh vào giá; 19. Thanh đẩy.
Nguyên lý làm việc:
Ở trạng thái nhả phanh, màng bầu phanh (12) chiếm vị trí trên cùng, piston (8) của bầu phanh kép dưới tác dụng của không khí nén đi vào khoang A từ van điều khiển phanh dừng bị đẩy lên trên, ép lò xo phanh dừng (9) lại.
Khi phanh bằng phanh làm việc, khí nén từ tổng van phân phối, đi vào khoang phía trên màng (12), ép thanh đẩy (19) dịch chuyển xuống dưới, tác dụng lên cơ cấu phanh.
Khi phanh bằng phanh dự trữ hay phanh dừng, khí nén từ khoang A sẽ thoát ra ngoài qua đường thông ở tổng van điều khiển. Dưới tác dụng của lò xo phanh dừng (9), piston (3) lúc này tác dụng lên cần đẩy (6) và ép đĩa đỡ màng (14) đi xuống để thực hiện quá trình phanh.
3.14 Đòn điều chỉnh khe hở má phanh • Chức năng • Chức năng
Đòn điều chỉnh khe hở điều chỉnh độ hở hoặc hành trình tự do khi nối thanh đẩy và trực cam S. Độ hở này xuất hiện khi má phanh bị mòn. Nếu đòn điều chỉnh khe hở không được điều chỉnh nằm trong giới hạn cho phép, hiệu quả của phanh giảm xuống và thời gian trễ tăng lên. Độ hở sẽ ngày càng lớn hơn cho đến khi màng nằm sát vào thành bên. Lúc này, phanh sẽ không còn hiệu quả.
3.14.1 Đòn điều chỉnh khe hở má phanh bằng tay :
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 40
Hình 3. 26 Đòn điều chỉnh khe hở má phanh bằng tay
Hình trên là loại đòn xoay bằng tay thông dụng, dùng cơ cấu điều chỉnh trục vít bánh vít. Khi phanh, góc giữa thanh đẩy và đòn xoay không nên lớn hơn 90o. Ở đòn điều chỉnh bằng tay, đai ốc vít được vặn cho đến khi má phanh chạm vào trống và nhả lại, thường là một vòng. Một thiết bị khác, mà có thể là vòng đệm lò xo được gắn ở đầu đai ốc vít, sẽ được xiết vào cho đến khi chìa khóa bắt đầu bị trượt ở trên đầu đai ốc. Loại đòn điều khiển này được biết là đòn điều khiển khóa chủ động.
Ngoài ra, loại đòn điều khiển còn lại là loại đòn điều khiển sử dụng bi một chiều bên trong lò xo lực để khóa góc điều chỉnh, và sẽ phải lấy ra để điều chỉnh khe hở. Loại này được còn gọi là đòn điều khiển rãnh bi.
3.14.2 Đòn điều chình khe hở má phanh tự động
• Chức năng
Một vài hệ thống phanh có đòn điều chỉnh khe hở tự động, đòn điều chỉnh khe hở này sẽ tự động điều chỉnh khe hở để bù vào do độ mòn của phanh gây ra. Công việc này sẽ duy trì thường xuyên để đảm bảo khe hở chính xác giữa má phanh và trống phanh.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 41
• Nguyên lý hoạt động
Khi phanh không được kích hoạt, cạnh dưới của tấm điều chỉnh tiếp xúc với bu lông (e) hoạt động như một điểm cố định. Khi phanh được kích hoạt, tấm điều chỉnh (b) bao gồm khoảng cách giữa bu lông (e) và phần trên cạnh của hàm.
Nếu má phanh bị mòn đã gây ra hành trình của phanh xi lanh tăng, phía trên cạnh của tấm điều chỉnh (b) tiếp xúc với bu lông (e) và được giữ ở đó. Điều này làm cho khớp nối (g) nối với tấm điều chỉnh (b) được quay về hướng quanh co của lò xo ly hợp (c) trên trục vít (f).Khi phanh được thả ra, đòn điều khiển khe hở trở về vị trí ban đầu, với cạnh dưới của tấm điều chỉnh lại một lần nữa dựa vào bu lông (e), quay khớp nối (g) trên trục vít (f) với hướng quanh co của lò xo ly hợp (c). Động tác chuyển động này làm cho lò xo ly hợp (c) được tháo rời và nằm vững chắc tại lỗ trong khớp nối (g) của vòng điều chỉnh (d). Hệ số ma sát cao dẫn đến vòng điều chỉnh (d) có liên kết với trục vít (f). Trục vít (f) và bánh răng (h) giờ quay lại trục phanh theo hướng vận hành, do đó đạt được điều chỉnh tốt nhất có thể cho phanh bánh xe.
Để ngăn chặn sự rung động từ khớp nối (g) trên trục vít (f), nó đẩy vòng điều chỉnh (d) vào lò xo (a) và giữ nó ở vị trí đó .Ngoài các phiên bản mô tả ở đây, có một biến thể được kích hoạt theo hướng ngược lại. Trong trường hợp đó, bu lông (e) tiếp xúc với cạnh trên của tấm điều chỉnh (b). Sự điều chỉnh được thực hiện theo cách tương tự.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 42
3.15 Cơ cấu phanh tang trống điều khiển bằng cam.
Trong cơ cấu dạng tang trống sử dụng các guốc phanh cố định và được phanh với mặt trụ trong của tang trống quay cùng bánh xe. Như vậy quá trình phanh được thực hiện nhờ ma sát giữa bề mặt tang trống và các má phanh.
.
• Nguyên lý làm việc
➢ Lúc không phanh: Các lò xo hồi vị kéo guốc phanh vào bên trong, tang trống quay
cùng chiều với bánh xe.
➢ Khi tác dụng phanh: dưới tác dụng của áp suất khí nén bên trong bầu phanh, cần đẩy
của bầu phanh tác dụng lên cam xoay và đẩy guốc phanh sang 2 bên làm cho bố phanh ép sát, tỳ lên trống phanh tạo ra ma sát làm giảm dần tốc độ của xe và cho đến khi dừng xe.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 43
3.16 Những chi tiết phụ của hệ thống phanh khí nén 3.16.1 Đồng hồ áp suất, đồng hồ áp lực phanh 3.16.1 Đồng hồ áp suất, đồng hồ áp lực phanh
• Đồng hồ áp suất bình chứa
Trên những xe được trang bị hệ thống phanh khí nén, đồng hồ áp suất bình chứa nằm ở bảng tap-lô trong buồng lái. Nó có nhiệm vụ chỉ ra áp suất khí nén ở bình chứa sơ cấp, thứ cấp hay khô. Bình ướt (bình cung cấp) thường không có đồng hồ đo áp suất.
Áp suất hoạt động bình thường của hệ thống là 80 – 135 PSI. Đồng hồ sẽ hiển thị những thay đổi không bình thường ở áp suất khí nén.
• Đồng hồ áp lực phanh
Bên cạnh đồng hồ đo áp sưất bình chúa, còn có đồng hồ áp lực phanh. Đồng hồ này cũng nằm trên tap-lô và hiển thị áp suất khí nén khi đạp phanh. Đồng hồ trên có thể dùng để xác định áp suất phanh tay hoặc phanh chân.
Hình 3. 29 Đồng hồ áp suất bình chứa
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 44
3.16.2 Dụng cụ cảnh báo áp suất và công tắc đèn phanh
• Dụng cụ cảnh báo áp suất
Tất cả các xe được trang bị hệ thống phanh khí nén đều phải có thiết bị cảnh báo cho người lái nếu áp suất khí nén giảm xuống mức nguy hiểm. Thiết bị trên phải bao hàm hai hệ thống – bằng thị giác và thính giác, thông thường là cảnh báo mầu đỏ hoặc còi.
Do hệ thống sử dụng lâu ngày và khe hở dầu bắt đầu xuất hiện, áp suất sẽ giảm. Khi đó, công tắc báo áp suất thấp sẽ bật đèn cảnh báo trên tap-lô hoặc tạo ra tiếng còi khi áp suất giảm xuống gần bằng 55 PSI. Ngoài ra, có nhiều xe được trang bị cả đèn và còi.
• Công tắc đèn phanh
Xe đi sau phải được cảnh báo khi xe đi trước giảm tốc độ hay dừng lại. Công tắc đèn phanh là công tắc điện hoạt động nhờ khí, công tắc sẽ bật đèn phanh ở phía sau xe khi đạp phanh. Công tắc thường gắn với van hai chiều và có thể nhận biết áp suất khí nén khi phanh.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 45
3.16.3 Van điều biến
• Công dụng, cấu tạo
Van điều biến được dùng kết hợp với hệ thống phanh khí nén kép và hệ thống phanh tay, có 4 chức năng sau:
1. giới hạn áp suất ngắt đến phanh tay.
2. thực hiện việc xả nhanh áp suất khí từ lỗ vào của phanh tay mà có chức năng thực hiện nhanh phanh tay.
3. điều chỉnh việc thực hiện phanh tay, khi hệ thống phanh xảy ra sự cố. 4. ngăn việc kết hợp lực lò xo và lực phanh.
• Nguyên tắc hoạt động Nạp phanh tay
Áp suất khí được dùng để điều khiển phanh tay được đưa vào van qua lỗ cung cấp, áp suất qua một bên của van kiểm tra hai chiều, qua van nạp mở, lên trên piston cân bằng và đi ra lỗ phân phối đến phanh tay. Khi áp suất khí trong phần của phanh tay nhả phanh và khi áp suất khí ở trên của piston cân bằng vừa đủ hoặc lớn hơn lực của lò xo piston cân bằng, piston cân bằng di chuyển làm lò xo piston cân bằng đóng van nạp, ngắt áp suất khí từ bình chứa cung cấp đến van điều khiển.
Thực hiện phanh thông thường
Khi thực hiện phanh thông thường bằng việc kích hoạt tổng phanh kép, khí từ mạch sơ cấp được đưa đền bề mặt thấp hơn của piston điều khiển thông qua lỗ cân bằng, khí từ mạch thứ cấp được đưa đến phần đỉnh của piston điều khiển thông qua lỗ điều khiển. Bởi vì áp suất khí từ mạch sơ cấp và mạch thứ cấp không bằng nhau, vì vậy sẽ không có sự dịch chuyển nhẹ của piston điều khiển.
Thực hiện phanh với việc mất khí ở mạch sơ cấp
Khi đạp phanh với việc mất khí ở mạch sơ cấp sẽ làm giảm áp suất khí phân phối đến khu vực thấp hơn của piston điều khiển. Áp suất khí từ mạch thứ cấp ở phần trên của piston
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 46
điều khiển sẽ đẩy piston xuống, mở van xả và đưa khí trong phần rỗng lò xo của phanh tay về vị trí xả và phanh tay được thực hiện.
Hình 3. 32 Van điều biến
Áp suất khác nhau giữa mạch sơ cấp và thứ cấp điều khiển lượng áp suất khí xả khỏi phần rỗng của lò xo phanh tay. Điều này làm cho lực phanh tổng cộng trên trục sau được chia đều cho hai phanh của các trục khác.
Thực hiện phanh với việc mất khí ở mạch thứ cấp
Khi đạp phanh với việc mất khí ở mạch thứ cấp làm giảm hoặc không có khí đưa đến đỉnh piston điều khiển. Tuy nhiên, piston sẽ không di chuyển và phanh ở trục sau được an toàn cho mạch sơ cấp cung cấp phanh trục sau. Phanh tay sẽ không kích hoạt.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 47
Khi cần của van điều khiển đậu được đưa về vị trí “đậu”, áp suất cung cấp của van điều biến và áp suất khí của phanh tay được xả ra. Van kiểm tra đơn tăng tốc việc xả khí từ phanh tay bằng cách đưa khí lên đỉnh của piston cân bằng để xả nhờ van kiểm tra hai chiều qua lỗ cung cấp ra ngoài không khí. Khi áp suất giảm xuống đủ, piston cân bằng mở van nạp, van nạp mở làm cho đường ống trong van điều biến rộng hơn đảm bảo xả nhanh việc cân bằng của áp suất khí trong phanh tay.
3.17 HỆ THỐNG PHANH ĐỖ
Phanh đỗ có thể được lắp trên những xe trang bị phanh khí nén và đóng vai trò là hệ thống phanh đỗ an toàn. Trong hệ thống phanh chân, phanh được cung cấp bằng áp suất khí và trả về bằng lò xo. Trong hệ thống phanh đỗ, phanh được cung cấp áp suất bằng lò xo và trả về bằng áp suất khí. Bầu phanh đỗ được gắn với bầu phanh chân và hoạt động trên cùng một thanh nối, vì vậy hiệu quả phanh đỗ phụ thuộc vào việc điều chỉnh phanh chân.
Phanh đỗ (12) được gắn với bầu phanh của trục sau nằm trên xe có kết cấu đơn. Van điều khiển (27) nằm trong khoang lái.
Đường cung cấp của khí bình chứa đưa từ bình khô tới van điều khiển. Việc mở van điều khiển cho phép áp suất khí bình chứa chạy tới bầu phanh đỗ để nhả phanh đỗ.
Việc đóng van điều khiển ngắt việc cung cấp áp suất khí bình chứa và xả áp suất tồn tại trong bầu phanh đỗ ra ngoài. Việc thực hiện quá trình này cho phép lò xo giãn ra, thực hiện quá trình phanh.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 48
• Van điều khiển phanh đỗ Loại 1
Hình 3. 34 Van điều khiển phanh đỗ
• Chức năng
Van điều khiển phanh đỗ là van ON/OFF, kéo đẩy. Van nằm ở bảng tap-lô, cung cấp khả năng điều khiển phanh đỗ ở buồng lái. Van là bộ phận nhận biết áp suất, van sẽ tự động đưa phanh từ trạng thái cung cấp về trạng thái xả nếu áp suất toàn bộ hệ thống rơi xuống dưới 20 – 30 PSI. Cũng vậy, việc kéo nút sẽ cung cấp phanh tay.
• Nguyên tắc hoạt động Nhả phanh đỗ
Van điều khiển nhận áp suất cung cấp từ bình chứa khi nút được ấn, van đưa khí tới bầu phanh đỗ (thường phải qua van xả nhanh hoặc van rờ-le). Khí nhả phanh tay để xe hoạt động bình thường.
Để thực hiện phanh tay, nút được ấn xuống, xả đường phân phối của van, và đưa khí thoát khỏi bầu phanh. Nếu áp suất toàn bộ hệ thống rơi xuống dưới 20 – 30 PSI,van sẽ tự động thực hiện chế độ ngắt, đó là đưa khí khỏi bầu phanh và thực hiện phanh đỗ.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 49 Cung cấp phanh đỗ Hình 3. 36 Cung cấp phanh đỗ Hình 3. 35 Nhả phanh đỗ
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 50
Việc này sẽ xảy ra khi người lái xe kéo nút kéo-đẩy hoặc áp suất toàn bộ hệ thống rơi xuống dưới 20 – 30 PSI. Khi nút ở chế độ ngắt, vòng đệm lỗ xả dịch chuyển đi lên, đưa lỗ xả thông với khí trời. Áp suất khí từ đường phân phối thoát ra ngoài. Bạc chữ O của piston di chuyển lên đúng đường áp suất của cấp.
Loại 2
➢ Chức năng
Kích hoạt hệ thống phanh phụ trợ và phanh đỗ kết hợp với bộ kích hoạt phanh lò xo
➢ Nguyên lý hoạt động
Ở vị trí lái , lối đi dẫn từ buồng A đến vuồng B mở ra và không khí tại cửa 11 chảy qua cửa 21 vào buồng nén lò xo của bộ phanh lò xo.
Hình 3. 37 Van điều khiển phanh đỗ
Khi hệ thống phanh phụ trợ được kích hoạt thông qua tay đòn bẩy (a), van (e) đóng khoảng cách giữa buồng A và B. Khí nén từ buồng nén lò xo thoát ra ngoài bầu khí quyển qua cửa xả (d) tại cửa 3. Điều này gây ra áp suất trong buồng B giảm và piston (b) bị ép
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 51
xuống phía dưới bởi áp suất lò xo (g). Khi cửa xả đóng, vị trí cuối cùng đạt được trong tất cả các phần vị trí hãm để luôn có đúng số lượng áp lực phụ thuộc về sự chậm trễ mong muốn.Khi cần tay (a) được di chuyển xa hơn vượt quá điểm làm việc, đạt vị trí đỗ xe. Cửa xả (d) vẫn mở và khí nén được thoát khỏi sự nén lò xo buồng chứa. Trong khoảng phanh phụ trợ giữa vị trí lái xe đến điểm làm việc, cần gạt tay (a) sẽ tự động quay trở lại vị trí lái xe