Hình 2.3: Van phân phối hai dòng
1. Cốc nén; 2.Chốt hãm; 3.Vít chỉnh; 4. Cần kéo; 5.Nắp che; 6. Chốt quay 7. Nắp trên; 8. Ống trượt; 9.Tấm gá; 10.Vít cấy; 11.Lò xo hồi vị pittông trên; 12.Van trên; 13.Lò xo hồi vị van trên; 14.Thân dưới; 15.Pittông van
dưới; 16.Pittông lớn; 17.Thân dưới; 18.Lò xo hồi vị pittông dưới; 19.Van dưới; 20.Ty đẩy ba cạnh; 21.Lò xo hồi vị van dưới; 22.Bạc dẫn hướng van
23 21 D 22 25 24 B 26 20 17 19 C 18 13 16 14 15 A 12 9 10 8 7 6 5 4 2 27 1 3 11
dưới; 23.Đệm kín; 24.Vờng phớt pittông lớn; 25.Pittông van trên; 26.Đệm đàn hồi; 27.Cốc đàn hồi; AC.Từ bình khí đến; B. Đầu ra đến cầu sau; D. Ra
cầu trước
Để tăng tính an toàn cho hệ thống phanh thì đối với dẫn động bằng khí nén cũng sử dụng loại dẫn động hai dòng. Có nghĩa là có hai dòng độc lập từ bình chứa khí qua van phân phối đến các bầu phanh bánh xe. Trong trường hợp đó người ta sử dụng van phân phối kép được mô tả như hình vẽ.
Cấu tạo chung và tên gọi các chi tiết của van phân phối kép được mô tả và chỉ dẫn trên hình vẽ dưới đây.
Van có hai ngăn được gọi là ngăn trên và ngăn dưới trong mỗi ngăn đều có các van nạp, van xả và các pitông điều khiển để điều chỉnh cho dòng khí đi qua van đến các bộ phận khác của hệ thống phanh.
-Nguyên lí làm việc:
+ Khi chưa phanh lò xo 13 và 21 giữ cho van của ngăn trên và ngăn dưới đóng cửa nạp nên khí nén từ bình chứa tới các cửa A, C bị chặn lại và thường trực ở đó.
+ Khi phanh đòn mở 4 quay quanh chốt cố định ép con lăn 6 tì lên cốc ép 1 làm cốc ép 1 đi xuống. Khi đã khắc phục xong khe hở tự do giữa cốc ép và bích chặn 27 thì bích chặn ép phần tử đàn hồi 26 tì vào pitông tuỳ động 25 làm pitông đi xuống. Khi đế van xả (nằm trên pittông tuỳ động) đi hết khe hở giữa nó với nắp van thì van xả đóng lại và van nạp trên bắt đầu mở.
+ Khi này ở ngăn trên khí nén từ cửa A qua van nạp ngăn trên thông sang cửa B để dẫn đến các bầu phanh bánh xe. Đồng thời với quá trình này do cửa B có một lỗ a thông với khoang dưới (Phía trên pittông lớn 25) nên một dòng khí có áp suất sẽ tác dụng lên mặt trên của pittông lớn 16 làm nó đẩy pittông nhỏ đi xuống. Khi khe hở giữa đế van xả và nắp van được khắc phục thì van nạp được bắt đầu được mở ra. Khí nén từ cửa C qua van nạp ngăn dưới thông sang cửa D để dẫn tới các bầu phanh bánh xe. Như vậy cơ cấu cơ khí trực tiếp điều khiển van nạp của ngăn trên còn van nạp ngăn dưới là do khí nén điều
khiển sau khi van nạp trên đã mở. Như vậy có nghĩa là dòng nối với ngăn trên sẽ có tác dụng trước so với dòng nối với ngăn dưới. Vì vậy dòng nối với ngăn trên thường được dẫn tới các bầu phanh của bánh xe phía sau nhằm mục đích giữ ổn định cho ôtô khi phanh.
+ Khi thôi phanh dưới tác dụng của các lò xo hồi vị cốc ép 1, bích chặn 27, pittông tuỳ động 25 sẽ đi lên. Van nạp trên được đóng lại và van xả trên được mở ra. Khí nén từ bình chứa ngừng cung cấp còn khí nén từ các bầu phanh sẽ từ cửa B qua cửa xả theo đường xả thoát ra ngoài. Còn ngăn dưới do khoang b mất áp suất nên pittông lớn 24 và pitông nhỏ 15 bị lò xo hồi vị 18 đẩy về vị trí phía trên.Van nạp ngăn dưới được đóng lại và van xả ngăn dưới được mở ra. Ngắt khí nén từ bình chứa và thoát khí nén từ bầu phanh theo đường thoát ra ngoài.
-Tính tùy động của van phân phối hai dòng:
Van cöa x¶ a b c d e b® q 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 e
Hình 2.4: Van phân phối dẫn động hai dòng
1. Pittông lớn khoang dưới; 2,11 .Van điều khiển; 3. Ty đẩy; 4.Phần tử đàn hồi; 5. Pittông khoang trên; 6,10.Van xả; 7,9 Van nạp ; 12 Pittông nhỏ.
Van phan phối có công dụng đóng mở các van để cấp hoặc ngừng cấp khí nén đến các bầu phanh bánh xe theo ý muốn người điều khiển.
Mỗi khoang của tổng van điều khiển một dòng dẫn động cầu trước hay cầu sau. Khoang trên có cửa vào là D được nối với bình chứa khí, cửa ra là C được nối tới các bầu phanh tại các bánh xe. Tương tự như vậy, khoang dưới có cửa vào là E và cửa ra là A. Ngoài ra còn có một cửa thông với khí trời F chung cho cả hai khoang. Mỗi khoang có một van điều khiển: Van 2 ở khoang trên có nhiệm vụ đóng mở các van nạp 7 và van xả 6, còn van 11 của khoang dưới điều khiển các van nạp 9 và van xả 10.
Ở trạng thái không phanh như thể hiện trên hình vẽ, các bầu phanh tại các bánh xe được nối thông với khí trời do các van xả 6 và 10 mở.
Khi phanh, lực Q truyền từ bàn đạp tới tác dụng lên pittông 5 thông qua phần tử đàn hồi 4 làm pittông dịch chuyển đi xuống. Đầu tiên, van xả 6 đóng lại không cho cửa C thông với khí trời nữa, sau đó khi pittông tiếp tục đi dich chuyển đi xuống thì van nạp 7 mở ra và khí nén chờ sẵn ở cửa D đi qua van nạp, qua khoang dưới 5 tới cửa C rồi từ đó tới các bầu phanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh. Đồng thời, khí nén từ khoang trên đi qua lỗ nhỏ B xuống khoang trên pittông 1 đẩy pittông con 12 đi xuống. Nhờ đó van xả 10 đóng lại, rồi van nạp 9 mở ra cho khí nén đi từ cửa E sang cửa A để đi tới các bầu phanh tại các bánh xe.
Như vậy, trong trường hợp phanh bình thường như mô tả trên đây, khoang trên được điều khiển trực tiếp bằng dẫn động cơ khí, còn khoang dưới được điều khiển bằng khí nén lấy từ khoang trên. Nếu khoang trên bị mất khí, không hoạt động nữa thì khi phanh, ty đẩy 3 đi xuống tác động lên con đội 8 và đẩy pittông nhỏ 12 của khoang dưới đi xuống thực hiện quá trình phanh trên một cầu còn lại.
Trong trường hợp lái xe đạp phanh đột ngột thì khoang dưới cũng được điều khiển bằng ty đẩy 3 vì khí nén không kịp cấp qua lỗ B để điều khiển pittông lớn 1.Tính chép hình của tổng van được thể hiện như sau. Ứng với một lực tác động Q nào đó, sau khi van nạp 7 của khoang trên mở, khí nén đi vào bên dưới pittông 5 và sau đó đi qua cửa C tới các bầu phanh tại các bánh xe. Áp suất khí
trong khoang dưới pittông 5 tăng dần lên cho tới khi áp lực của khí nén cùng với lực lò xo thắng được lực điều khiển Q, nén phần tử đàn hồi 4 lại và đẩy pittông đi lên cho tới khi van nạp đóng lại. Lúc này cả van nạp và van xả đều đóng, áp suất khí nén dẫn tới các bầu phanh không tăng nữa và pittông 5 ở trạng thái cân bằng.
Quá trình tương tự như vậy cũng xảy ra đối với khoang dưới. Như vậy, ứng với một lực Q nhất định (tương ứng với một lực trên bàn đạp) áp suất trong dẫn động phanh chỉ có một giá trị tương ứng. Nhờ vậy mà người lái có thể điều khiển được cường độ phanh theo ý muốn.
2.4.3. Cơ cấu phanh
Hình 2.5: Cơ cấu phanh
1. Cam phanh; 2. Trục con lăn; 3. Con lăn; 4. Guốc phanh; 5. Má phanh; 6. Tấm chăn; 7. Chốt lệch tâm; 8. Đinh tán; 9. Cánh tay đòn của trục cam quay; 10. Trục vít; 11. Bánh vít; 12. Bạc lót; 13. Chốt khóa; 14. Giá đỡ trục cam; 15. Giá che; 16. Bu lông bắt chặt mâm phanh; 17. Bu lông; 18. Giá bắt guốc phanh; 19. Xương guốc phanh; 20. Đinh tán; 21. Lò xo hồi vị; 22. Cam ép; 23. Phớt chắn mỡ.
Cơ cấu phanh được lắp trên tất cả các bánh của ô tô, cụm chính của cơ cấu phanh được lắp trên giá đỡ nối cứng với bích của cầu. Cơ cấu phanh loại một bậc tự do với cơ cấu ép bằng cam. Các má phanh có hình dạng cong tương ứng với đặc tính mài mòn của chúng và được lắp lên hai guốc phanh 4, các guốc
phanh này tựa tự do lên các cam lệch tâm của chốt lệch tâm 7. Trống phanh được bắt chặt lên may ơ bằng các bu lông.
Nguyên lý làm việc:
-Khi không phanh: Người lái xe không tác dụng lên bàn đạp phanh nên các van phân phối không mở, dòng hơi áp suất cao vẫn ở trạng thái thường trực chờ phía trước của tổng van phân phối. Do đó không có khí nén đến bầu phanh bánh xe. Lúc này bát phanh và lò xo hồi vị bầu phanh ở trạng thái không làm việc nên không có tác dụng đẩy ti đẩy bầu phanh. Cơ cấu cam quay vẫn ở trạng thái ban đầu. Dưới tác dụng của các lò xo hồi vị cơ cấu phanh, các má phanh được giữ chặt không cho bung ép về phía trống phanh.
-Khi phanh: Người lái xe tác dụng một lực lên bàn đạp phanh. Lúc này các van mở ra, dòng khí nén thường trực chờ trước tổng van được lưu thông đến các bầu phanh bánh xe. Khí nén có tác dụng đẩy bát cao su ép lò xo hồi vị bầu phanh lại đồng thời có tác dụng đẩy ti đẩy tác dụng lên cơ cấu cam quay. Cam quay tạo ra áp lực trên đầu guốc phanh để đẩy guốc phanh áp sát vào trống phanh. Khi các má phanh đã tiếp xúc với trống phanh tạo nên momen phanh hãm bán xe lại.
-Khi thôi phanh: Lò xo hồi vị cơ cấu phanh có nhiệm vụ kéo các guốc phanh trở lại vị trí ban đầu. Lúc này giữa má phanh và trống phanh có khe hở và quá trình phanh kết thúc.
Trong cơ cấu phanh, má phanh và lò xo hồi vị là hai chi tiết hay bị hư hỏng nên cần được kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên. Do quá trình làm việc lâu ngày và đạp phanh nhiều khi di chuyển nên má phanh rất nhanh bị mài mòn do ma sát dẫn đến khe hở má phanh và tang trống quá lớn. Hiệu quả phanh sẽ rất thấp hoặc mất phanh.