Trong trƣờng hợp mây nĩn khí bị hỏng hoặc rò rỉ ở bình chứa cung cấp, van một chiều đƣợc lắp đặt giữa câc bình chứa để giữ cho không khí không bị thoât ngƣợc trở lại. Van gồm một lò xo vă viín bi đƣợc giữ lại bởi lực nĩn lò xo. Âp lực khí ở phía đầu văo lớn hơn lực nĩn lò xo vă đẩy viín bi ra khỏi vị trí ban đầu, lăm cho không khí tải qua. Khi âp suất ở đầu ra lớn hơn ở đầu văo cùng với âp lực lò xo đẩy viín bi bịt kín vă không cho không khí chảy ngƣợc qua van.
Trín những xe đƣợc trang bị hệ thống phanh khí nĩn, đồng hồ âp suất bình chứa nằm ở bảng tap-lô trong buồng lâi. Nó có nhiệm vụ cho lâi xe biết âp suất khí nĩn trong bình chứa đủ chƣa.
Âp suất hoạt động bình thƣờng của hệ thống lă 6,5 – 9,5 kg/cm2. Đồng hồ sẽ hiển thị những thay đổi không bình thƣờng của âp suất khí nĩn trong quâ trình xe hoạt động.
Hình 3.8. Đồng hồ đo âp suất khí nĩn
3.1.7. Bộ lọc khí
Bộ lọc khí có chức năng hút ẩm, loại bỏ hầu hết hơi nƣớc, bụi bẩn, hơi dầu của mây nĩn trƣớc khi nó đến bình chứa khí nĩn. Đảm bảo chỉ có không khí sạch, khô đƣợc cung cấp cho hệ thống phanh khí, chống ăn mòn kim loại. Phần cuối bộ lọc không khí đƣợc trang bị van xả tự động, đƣợc điều khiển bởi van điều âp hệ thống không khí.
Bộ lọc khí đƣợc lắp đặt giữa mây nĩn vă bình chứa ƣớt để giúp loại bỏ độ ẩm từ khí nĩn. Bín trong bộ lọc lă vật liệu hút ẩm cao, nó có khả năng hấp thụ hơi nƣớc, hơi dầu từ mây nĩn khí hay axit có trong không khí đƣợc nĩn văo hệ thống giúp bảo vệ câc chi tiết của hệ thống. Ngoăi ra, bộ lọc sử dụng âp suất khí nĩn để thanh lọc đẩy nƣớc, dầu tích lũy trong bộ lọc ra ngoăi. Bộ lọc có bộ phận lăm nóng, ngăn hơi ẩm đóng băng khi hoạt động ở vùng có khí hậu lạnh.
Hình 3.9. Cấu tạo bộ lọc khí nĩn
Nguyín tắc hoạt động
Trong giai đoạn phđn phối khí, khí nĩn đƣợc cung cấp từ mây nĩn qua cổng 1 đến khoang A. Ở đđy, hơi nƣớc ngƣng tụ do nhiệt độ giảm giúp khí nĩn đƣợc lăm khô một phần thông qua tấm lọc hơi dầu (a), không khí chảy đến đỉnh lọc vă qua vật liệu hút ẩm (b) khí nĩn trở nín khô do đƣợc chiết xuất vă hấp thụ bởi bề mặt của vật liệu hút ẩm (b). Khí nĩn khô đi qua van một chiều (c) đến cổng 21 vă đi văo câc bình chứa khí. Đồng thời khí nĩn cũng đi văo khoang D thông qua lỗ khoan (l).
Trong giai đoạn thanh lọc, khi hệ thống đạt đến âp suất ngắt, khí nĩn trong khoang D sẽ đẩy van (m) sang phải lăm cho van (n) mở ra. Khí nĩn từ khoang D tiếp tục đi qua van (n) đẩy van (d) xuống mở cửa xả (e), âp suất trong bộ lọc bắt đầu giảm xuống, van một chiều (c) đóng lại. Khi đó nƣớc, câc chất bẩn đƣợc bị
theo, van (m) di chuyển qua trâi, đóng van (n) lại vă tiếp tục quâ trình phđn phối khí.
3.1.8. Van chia bảo vệ hai dòng
Hình 3.10. Van chia bảo vệ hai dòng
I. Cửa nối với lọc; II,III. Cửa nối với câc bình chứa hí; 1. Thđn van; 2. Piston trung tđm; 3. Van một chiều; 4. Piston tỳ; 5,6,7. Câc lò o.
Van chia có công dụng chia dòng khí thănh hai nhânh tạo nín câc dòng khí độc lập, khi một trong hai dòng bị mất âp suất thì dòng còn lại vẫn lăm việc đƣợc.
Khi có khí nĩn cấp văo đƣờng I, khí nĩn sẽ đẩy mở câc van một chiều (3), cấp khí cho câc khoang B vă C dƣới tâc dụng của âp suất khí nĩn ĩp lò xo (5) đẩy piston (4) theo chiều mở van (3), van (3) đƣợc mở lớn hơn. Khí có âp suất cấp văo đƣờng II vă III đi đến câc bình chứa khí.
Khi đƣờng số III bị mất âp suất, âp suất khí bín đƣờng II lớn hơn sẽ đẩy piston trung tđm sang phải, đồng thời lò xo (5) bín phải đẩy piston (4) sang trâi đóng van một chiều (3) bín phải ngừng cung cấp khí cho đƣờng III, đƣờng II vẫn hoạt động bình thƣờng.
3.2. Hệ thống điều khiển
3.2.1. Tổng phanh
Tổng phanh có vai trò quan trọng nhƣ xy lanh chính trong dẫn động thuỷ lực. Nó lă bộ phận không thể thiếu, dùng để điều khiển âp suất vă lƣu lƣợng khí nĩn từ bình chứa đi đến câc bầu phanh.
Bất cứ một tổng phanh năo cũng phải có những bộ phận chính sau: - Van nạp: cho khí nĩn từ bình chứa đi văo cơ cấu dẫn động khi phanh. - Van xả: cho khí nĩn từ cơ cấu dẫn động thoât ra khí quyển khi nhả phanh. - Cơ cấu tỷ lệ: đảm bảo sự tỷ lệ giữa câc thông số ở đầu ra (âp suất, dịch chuyển) với tâc động ở câc tham số đầu văo (lực, dịch chuyển, âp suất điều khiển). Trín hình 3.11 lă hệ thống gồm hai van phanh độc lập đƣợc bố trí kế tiếp nhau vă có chung một hệ thống điều khiển. Câc lực của lò xo vă nắp van chắn khít ở hai bín piston kĩp lă đều nhau, ta có đƣợc những quâ trình nĩn đều nhau ở hai chu trình phanh.
Lực nĩn phanh có thể đƣợc điều chỉnh chính xâc ở hai chu trình. Một lò xo không hoạt động đƣợc sẽ cho phĩp giảm sự đâp ứng của van. Nếu một trong hai chu trình bị ngừng hoạt động thì sự hoạt động của chu trình kia vẫn đƣợc đảm bảo.
A B 17 10 11 8 9 7 1 4 5 6 2 3 I II
1. Đế của c n đẩy; 2. Vòng cao su; 3. Piston; 4. Lò o đóng van; 5. Đế hạn chế hănh trình của piston (3); 6. Lò xo mở van xả; 7. Van cấp hí; 8. Đế van cấp khí
ngăn trín; 9. Đế van xả ngăn trín; 10. Piston ĩp; 11. Đế van xả ngăn dưới; 12. Đế han chế hănh trình của piston ĩp (10); 13. Đế van cấp hí ngăn dưới; 14. Van cấp hí; 15. Lò o đóng van cấp khí; 16. Lò xo mở van cấp hí ngăn dưới; 17. Vòng hêm.
Nguyín tắc hoạt động
- Vị trí chưa đạp phanh
Khi chƣa đạp phanh, van cấp khí (7) vă (14) tựa trín hai đế van cấp khí (8) vă (13). Khí nĩn không thể đi qua hai cửa thoât II vă IV. Lúc năy đế van xả ngăn trín (9) vă đế van xả ngăn dƣới (11) tâch khỏi van cấp khí (7) vă (14) để nối cửa xả II vă IV với cửa xả V cho khí nĩn trong câc bầu phanh xả ra ngoăi.
- Khi phanh cục bộ (ră phanh)
Ở vị trí năy, băn đạp phanh chỉ đƣợc nhấn xuống một phần. Đế của cần đẩy (1) tâc dụng lín vòng cao su (2) vă dẩy piston (3) cho đến khi đế van xả ngăn trín (9) đóng lại. Lò xo mỡ van xả (6) đẩy piston kĩp (10) về phía dƣới cho đến khi đế van xả ngăn dƣới (11) đóng lại vă đế van cấp khí (8) vă (13) mỡ ra.
Hai đƣờng cấp khí năy mở cho đến khi khí nĩn trong ngăn A, B tâc dung ngƣợc lín piston (3) vă (10) một lực đối khâng chống lại lực cao su (2) vă đẩy piston (3) về phía trín. Hai đế van cấp khí (8) vă (13) tự đống lại. Sự cấp vă thoât khí của chu trình phanh cục bộ bđy giờ đƣợc khĩp lại, van phanh ở tƣ thế trung gian duy trì một âp suất nhất định trong hệ thống phanh cho chế độ phanh cục bộ.
- Khi phanh khẩn cấp
Ở vị trí năy, băn đạp đƣợc nhấn xuống hoăn toăn. Đế của cần đẩy (1) đi xuống sđu phía dƣới, đẩy piston (3) đi hết hănh trình âp sât văo đế hạn chế hănh trình của piston (5) ở bín trong của thđn van. Hai lò xo đóng van (4) vă lò xo mở van xả (6) đẩy piston kĩp (10) đến vị trí hạn chế hănh trình của piston kĩp (12). Lúc năy câc van xả ngăn trín (9) vă van xả ngăn dƣới (11) đƣợc đóng lại hoăn toăn, sau đó hai đế van cấp khí (8) vă (13) mở hoăn toăn. Ở giai đoạn phanh khẩn
cấp, âp suất đƣợc hình thănh trong hai dòng phanh bằng với âp suất ở bình chứa khí nĩn.
3.2.2. Van cấp vă xả nhanh
Van năy còn có tâc dụng để cấp nhanh không khí văo câc bầu phanh khi phanh vă xả nhanh không khí ra khỏi bầu phanh khi nhả phanh.
1 2
3 4 5 6 7
A
C B
Hình 3.12. Van cấp vă xả nhanh
1. Thđn van; 2. Vòng lăm kín; 3. Lò xo hồi vị; 4. Đĩa lò o; 5. Vòng đệm; 6. Van; 7. Nắp van
Nguyín tắc hoạt động
Khi đạp phanh khí nĩn từ bình chứa đi đến van qua đƣờng A ĩp lò xo (3) xuống, đóng đƣờng thông giữa khí quyển với câc bầu phanh, mở van (6) cấp nhanh khí nĩn đến câc bầu phanh qua câc đƣờng B vă C thực hiện quâ trình phanh bânh xe lại.
Khi nhả phanh âp suất ở đầu văo giảm đi, lò xo (3) hồi vị van (6) về vị trí ban đầu mở đƣờng thông giữa câc bầu phanh với khí quyển, thực hiện quâ trình xả
Hình 3.13. Cấu tạo van rơ-le
Nguyín tắc hoạt động
- Khi chưa đạp phanh
Khí nĩn từ tổng phanh chƣa cấp đến buồng A. Van nạp ở trạng thâi đóng, khí nĩn ở buồng E không thể cấp cho buồng D đƣợc. Đồng thời lúc năy ty van không tiếp xúc đế van nín buồng D nối thông với cửa xả giúp khí nĩn từ bầu phanh đƣợc xả ra sau quâ trình phanh.
- Khi phanh cục bộ (ră phanh)
Ở vị trí năy, băn đạp phanh chỉ nhấn xuống một phần nín lƣợng khí nĩn cấp xuống buồng A không phải tối đa. Khi đó, piston của van di chuyển xuống lăm cho ty van di chuyển xuống chặn kín đế van vă đẩy van nạp xuống lăm cho buồng E thông với buồng D vă cấp khí nĩn cho bầu phanh hoạt động. Đƣờng a có tâc dụ trích một lƣợng khí nĩn từ buồng D đến buồng B nhằm tạo ra lực đối khâng kết hợp với lò xo đẩy piston lín một đoạn. Khi đó van nạp vă ty van cũng di chuyển lín sao cho van nạp đóng kín buồng E vă ty van còn ĩp văo đế van. Khi đó âp suất trong buồng D lă không đổi giúp lâi xe có thể ră phanh.
Khí nĩn cấp đƣợc cấp tối đa văo buồng A, ĩp piston vă ty van di chuyển xuống, ty van đẩy van nạp xuống tối đa. Khi đó khí nĩn từ buồng E cấp cho buồng D lă tối đa giúp lâi xe thực hiện quâ trình phanh khẩn cấp.
3.2.4. Van điều khiển phanh đỗ
Van điều khiển phanh đỗ lă một bộ phận của hệ thống phanh đỗ có nhiệm vụ cấp vă xả khí nĩn đến buồng phanh đỗ của bầu phanh kĩp để thực hiện quâ trình đỗ xe. Khi cấp khí nĩn xuống buồng phanh đỗ thì hệ thống phanh đỗ đƣợc nhả ra, xe có thể di chuyển đƣợc. Ngƣợc lại, khi xả khí nĩn từ bầu phanh đỗ thì xe chuyển sang trạng thâi đỗ, không di chuyển đƣợc.
Hình 3.14. Sơ đồ điều khiển phanh đỗ
Van điều khiển phanh đỗ còn đƣợc xem lă một phanh khẩn cấp trong trƣờng hợp tổng phanh bị hỏng khi xe đang di chuyển. Trong trƣờng hợp khẩn cấp đó, lâi xe có thể kĩo van điều khiển phanh đỗ để xe dừng lại, giảm nguy cơ gđy tai
Hình 3.15. Van điều khiển phanh đỗ
1. Tay kĩo, nhả phanh đỗ; 2.Gioăng lăm ín; 3. Ty van; 4. Thđn van; 5. Van cấp khí; 6. Van xả.
Nguyín tắc hoạt động
Khi chƣa hoạt động, van cấp khí (5) ĩp văo thđn van (4) lăm kín không cho khí nĩn từ ngõ văo thông với ngõ ra, đồng thời va xả đƣợc mở để xả khí nĩn còn dƣ trong ngõ ra ra ngoăi môi trƣờng.
Khi hoạt động, nhấn tay kĩo, nhả phanh đỗ (1) xuống, van cấp khí (5) di chuyển xuống ĩp văo van xả (6) không cho khí nĩn trong van thoât ra ngoăi. Đồng thời, nối thông ngõ văo vă ngõ ra cấp hơi xuống bầu phanh đỗ để nhả phanh đỗ.
Hình 3.16. Cơ cấu chấp hănh
3.3.1. Bầu phanh đơn
Hình 3.18. B u phanh hi chưa tâc dụng
Hình 3.19. B u phanh khi tâc dụng
Khi đạp phanh, khí nĩn văo đầu nối đƣờng khí nĩn (1) ĩp măng bầu phanh (3) về phía trƣớc đẩy đĩa đỡ măng (4), cần đẩy bầu phanh (6), đầu nối cần đẩy (10) về phía trƣớc tâc dụng lín cânh tay đòn trín trục cam phanh để thực hiện quâ trình phanh. Khi nhả phanh, khí nĩn theo đầu nối đƣờng khí nĩn (1) thoât ra ngoăi bầu phanh, lò xo hồi vị (8) đẩy đĩa đỡ măng (4), cần đẩy bầu phanh (6), đầu nối cần đẩy (10) về vị trí ban đầu.
3.3.2. Bầu phanh kĩp
Đđy lă loại bầu phanh dùng chung cho cả hệ thống phanh lăm việc, phanh đỗ vă phanh dừng.
- Phần bín phải lă bầu phanh thông thƣờng, điều khiển bằng khí nĩn từ hệ thống phanh chính.
- Phần bín trâi bầu phanh đƣợc gọi lă buồng lò xo tích năng (buồng phanh đỗ), điều khiển bằng khí nĩn qua van phanh điều khiển phanh đỗ.
Măng của bầu phanh đƣợc chế tạo từ cao su định hình, với một - hai lớp sợi cốt, chiều dăy măng từ (3÷6) mm. Thđn vă nắp bầu phanh đƣợc dập từ thĩp cacbon thấp. Câc lò xo đƣợc chế tạo từ thĩp hợp kim có thănh phần cacbon cao.
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 1 18 2 3 A
Hình 3.20. Kết cấu của b u phanh ĩp
1. Đ u nối đường hí nĩn đến buồng phanh đỗ; 2. Bu lông nhả phanh đỗ; 3. Đai ốc; 4. Nắp che bụi; 5. Thđn b u phanh đỗ; 6. C n đẩy; 7. Đệm lăm kín; 8. Piston; 9. Lò o phanh đỗ; 10. Đ u nối đường hí nĩn đến buồng phanh chính; 11. Vòng liín kết giữa hai b u phanh; 12. Măng b u phanh chính; 13. Vòng tỳ; 14. Đĩa đỡ măng; 15. Lò xo hồi vị; 16. Thđn b u phanh lăm việc; 17. Ống định vị lò xo; 18.
phanh có trang bị cơ cấu mở cơ khí gồm: bu lông (2), đai ốc (3) vă vòng tỳ (13).
Ở trạng thâi nhả phanh đỗ, dƣới tâc dụng của khí nĩn đi văo khoang A từ van điều khiễn phanh đỗ sẽ đẩy piston (8) của bầu phanh đỗ ĩp lò xo phanh đỗ (9) lại. Dƣới tâc dụng của lò xo hồi vị (15) thì thanh đẩy (19) vă cần đẩy (6) di chuyển sang trâi thực hiện quâ trình nhả phanh.
Khi phanh chính lăm việc, khí nĩn đƣợc cấp từ van rơ-le đi văo khoang phía bín trâi măng phanh (12), ĩp thanh đẩy (19) dịch chuyển sang phải, tâc dụng lín cơ cấu phanh thực hiện quâ trình phanh khi xe đang di chuyển.
Khi tiến hănh phanh đỗ, van điều khiển phanh đỗ sẽ ngƣng cấp khí nĩn đến buồng phanh đỗ vă mở van xả khí nĩn từ khoang A ra ngoăi môi trƣờng. Dƣới tâc dụng của lò xo phanh đỗ (9), piston (3) lúc năy tâc dụng lín cần đẩy (6), ĩp đĩa đỡ măng (14) vă thanh đẩy (19) di chuyển sang phải để thực hiện quâ trình phanh.
Hình 3.22. B u phanh ĩp hi e đang hoạt động
Hình 3.23. B u phanh ĩp hi e đang đạp phanh
3.3.3. Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh đƣợc lắp trín tất cả bânh của xe, cụm chính của cơ cấu phanh đƣợc lắp trín giâ đỡ nối cứng với mặt bích của cầu xe. Cơ cấu phanh loại một bậc tự do với cơ cấu ĩp bằng cam.
Hình 3.24. Cơ cấu phanh
1.Cam phanh; 2. Trục con lăn; 3. Con lăn; 4. Guốc phanh; 5. Mâ phanh; 6. Tấm chặn; 7. Chốt lệch tđm; 8. Đinh tân ; 9. Lò xo hồi vị.
Nguyín tắc hoạt động
Câc mâ phanh có hình dạng cong tƣơng ứng với đặt tính măi mòn của chúng vă đƣợc lắp lín hai guốc phanh (4), câc guốc phanh năy tựa tự do lín câc cam lệch tđm của chốt lệch tđm (7). Trống phanh đƣợc bắt chặt lín may ơ bằng câc bu lông.
Khi phanh, cam ĩp (1) có hình chữ S sẽ xoay đẩy câc guốc phanh ra vă câc mâ phanh sẽ ĩp chặt văo mặt trong của trống. Giữa cam phanh vă guốc phanh có lắp con lăn (3) nhằm giảm ma sât vă tăng hiệu quả phanh. Câc lò xo hồi vị (9) có nhiệm vụ trả guốc phanh về lại vị trí nhả phanh.
3.3.4. Đòn xoay
Đòn xoay có nhiệm vụ chuyển đổi lực tuyến tính dọc thanh đẩy của bầu phanh thănh mô-men xoắn để xoay trục cam chữ S trong cơ cấu phanh. Khi mâ phanh bị mòn, guốc phanh cần phải di chuyển xa hơn để tạo ra lực phanh tƣơng tự. Câc bộ điều chỉnh độ chùng cho phĩp giảm độ chùng năy khi mâ phanh bị mòn. Nếu độ chùng không đƣợc điều chỉnh, thì thanh đẩy của bầu phanh sẽ phải di chuyển xa hơn để tạo ra lực phanh giống nhƣ lực phanh ban đầu. Điều năy gđy ra
thời gian trễ thím trƣớc khi câc khoang khí có thể nạp đủ không khí để lăm cho guốc phanh bắt đầu cọ xât với trống phanh.
Trín thực tế ngƣời ta thƣờng dùng hai bộ điều chỉnh: bộ điều chỉnh độ chùng thủ công yíu cầu điều chỉnh theo định kỳ vă bộ điều chỉnh độ chùng tự động duy trì sự điều chỉnh thích hợp khi phanh đƣợc sử dụng.