1-Giá cố định; 2- Lò xo lá; 3- Chốt trượt; 4- Giá di động; 5- Má phanh; 6- Lò xo; 7- Đĩa phanh; 8 Piston; 9-Lỗ dẫn dầu; 10- Phớt bao.
Khi chưa phanh, do giá đỡ có thể di động tự lựa dọc trục quay trên chốt trượt, nên khe hở giữa các má phanh với đĩa phanh hai bên là như nhau.
Khi phanh, dầu theo ống dẫn vào xi lanh 8. Ban đầu, piston sẽ dịch chuyển để đây má phanh bên phải ép vào đĩa phanh, đồng thời đây giá di động về phía phải, ép má phanh bên trái vào đĩa. Khi tiếp tục tăng áp suất dầu, các má phanh được ép sát, thực hiện q trình phanh. Các lực ép từ hai phía có tác dụng tương tự với loại có hai pit tông (giá cố định). Giá đi động được dịch chuyển và dẫn hướng trên chốt trượt do tác dụng của dầu có áp suất trong khoang kín.
Như vậy đĩa 7 được ép bởi cả hai má phanh, thực hiện quá trình phanh bánh xe.
Khi nhá phanh, áp suất dầu điều khiển giảm nhó, các phớt bao kín 10 có khả năng đàn hỏi kéo pit tơng trở vẻ vị trí ban đầu, đồng thời các đĩa phanh quay trơn với độ đảo rất nhỏ, tách má phanh với đĩa. Do bể mặt ma sát phăng nên khe hở ban đầu của một cặp má phanh và đĩa phanh rất nhỏ (0,03 + 0,1 mm), điều này giúp cho cơ cầu phanh đĩa có khe hở ban đâu rất nhỏ, tăng độ nhạy của cơ cầu khi phanh.
Giá trị mô men phanh sinh ra trên cơ cấu phanh phụ thuộc vào giá trị lực điều khiển P. Trên các có cầu phanh cần mơ men phanh lớn có thể dùng 2, 3 piston, được điều khiến đồng thời.
2.2.4. Phanh tay
Phanh tay trên ô tô được dùng đề:
- Đỗ xe trên đường, kế cả đường băng hay trên dốc.
- Thực hiện chức năng phanh dự phòng, khi phần dẫn động phanh chính bị sự cơ.
phịng, hai hệ thơng này cần được điều khiến riêng biệt. Yêu cầu này đảm bảo ơ tơ có thể đừng xe kẻ cả khi phanh chính bị sự cố.
Với nhiệm vụ dừng xe trên dốc, phanh tay được chế tạo với khả năng đỗ xe tối đa trên dốc 18% (18” + 20°). Phanh tay được tập hợp bởi hai bộ phận chính: cơ cầu phanh; dẫn động phanh có cơ cầu điều khiển từ khu vực thuận lợi xung quanh người lái. Bố trí chung của phanh tay được mơ tả trên hình 2.10.
Hình 2.21: Bố trí chung của phanh tay trên ơ tô
1-Cơ cấu phanh; 2- Cần phanh tay
- Cơ cầu phanh có thể được bố trí kết hợp (a) với cơ cầu phanh của các bánh xe phía sau hoặc bỗ trí riêng (b) đặt trên trục ra của hộp số (phanh trục truyền). Kết cấu chung của cơ cầu phanh của phanh tay dựa trên cơ sở của các cơ cấu phanh đã trình bày ở các phân trên, song phân lớn kết cấu đơn giản hơn, phù hợp với tác động điều khiển của cần kéo phanh tay.
- Dẫn động phanh của phanh tay hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay, phố biến là dẫn động cơ khí với độ tin cậy cao. Một số ô tô tải dùng cơ cầu phanh bố trí chung với phanh chính có dạng điều khiển phanh tay băng lị xo tích năng, bồ trí trong bầu phanh.
2.2.4.1. Phanh tay bố trí trên trục ra của hộp số (trục truyền)
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của loại phanh tay bố trí trên trục ra hộp số được mơ tả trên hình 2.11.
Hình 2.22: cấu tạo của phanh trục truyền
1-Má phanh; 2- Trống phanh; 3- Guốc phanh; 4- Vòng chắn dầu; 5- Lò xo kéo; 6- Tấn chặn; 7- Chốt guốc; 8- Đai ốc; 9,12,22- Bu lơng; 10- Mặt bích; 11,23 Đệm; 13-Địn điều chỉnh; 14- Lị xo hồi vị; 15- Đệm tỳ guốc; 16- Cam; 17- Mâm phanh; 18 Đòn quay; 19-Thanh kéo; 20- Đòn điều chỉnh; 21- Đòn quay; 24- Giá bắt; 25- Chốt; 26- Cung răng; 27- Cốc hãm; 28- Dây kéo;
29- Tay kéo; 30- Lẫy.
Mâm phanh cô định 17 được bắt trên vỏ hộp số. Trên mâm phanh bố trí chốt guốc phanh 7, trục cam 16. Hai guốc phanh được lắp trên chốt có định và được điều khiển bằng cam phanh giống như cơ cầu phanh đối xứng qua trục đã trình bày ở trên. Trên mặt bích 10 của trục thứ cắp hộp số có lắp trống phanh 2 (mặt bích được ghép với trục các đăng).
Phần dẫn động gồm: tay kéo 29 phanh tay, thanh kéo 19 và đòn quay 18, điều khiển trục cam l6. Khi kéo tay kéo 29 về phía sau: thơng qua các khâu khớp dẫn động làm đòn quay 18 dẫn động cam l6 quay một góc, cam ép lên hai đầu của hai guốc phanh 3, guốc phanh bung ra ép sát vào trồng phanh 2, thực hiện phanh tang trống và trục truyền. Khi đỗ xe, cơ cấu hãm (lẫy 30, dây kéo 28 và cóc hăm 27) khóa tay kéo ở một vị trí có định, cơ cầu phanh ở trạng thái phanh.
trở vẻ vị trí ban đầu, lúc đó cam trở về vị trí trung gian, các guốc phanh được lị xo 5, 14 kéo hồi vị về trạng thái không phanh, tang trỗng được quay tự do cùng với trục truyền.
2.2.4.2. Phanh tay có cơ cấu phanh ở các bánh xe sau
Phanh tay sử dụng cơ cấu phanh bánh xe sau mơ tả trên hình 2.12. Cơ cấu phanh được bố trí thêm các địn quay 8 và thanh chồng 9 nỗi giữa cáp kéo 4 và guốc phanh 6. Cáp dẫn 4 nói với địn quay 8, dẫn động guốc phanh khi phanh tay.
Hình 2.23: phanh tay có cơ cấu phanh bố trí ở bánh xe sau
1-Tay kéo; 2- Đòn nối; 3 ốc điều chỉnh; 4-Cáp dẫn; 5- Xilanh thủy lực; 6- Guốc phanh; 7- Vành răng; 8- Đòn quay; 9- Thanh chống.
Phần dẫn động cơ khí gồm: tay kéo l có điểm tựa O (đặt cạnh người lái) và cơ cấu cóc hãm, địn nối 2 dây cáp dẫn 4. Dây cáp dẫn là một sợi chung nồi từ địn nơi 2 tới các cơ cấu phanh bánh sau. Máng dẫn tự lựa đặt ở giữa cáp, giúp cân băng chiêu dài cáp ở hai bên. Ốc 3 (trên đòn nối) để điêu chỉnh chiều dài làm việc của cáp.
Khi kéo phanh tay, cáp dẫn chuyển động theo chiều mũi tên. Lúc đầu, đòn quay 8 quay quanh điểm D, dịch chuyển thanh chỗng 9, ép guốc phanh trái vào tang trống, tạo thành điểm tựa cố định C. Đầu nối B tiếp tục di chuyển, điểm D quay quanh điểm C và ép guốc phanh trải vào tang trống. Do đó, hai guốc phanh
ép sát vào tang trồng phanh thực hiện phanh bánh xe.
Trên các cơ cầu phanh đĩa bế trí ở cầu sau, sử dụng các kết cầu đây khóa pittong trong xilanh bánh xe... Các dạng kết cấu liên hợp giữa phanh tay và phanh chân hiện nay rất đa dạng.
2.2.5. Bộ chia
Hình 2.24: Bộ chia
1- Ðầu bít thân xylanh; 2- Miếng đệm mặt bích; 3- Xylanh 4- Lị xo; 5 Piston; 6-Vít xả khí; 7- Vít đóng đường dầu
A - Ðường dầu nối với các xylanh bánh xe B - Ðường dầu vào từ bộ trợ lực
Bộ chia của cơ cấu dẫn động phanh là một bộ phận dùng để phân dẫn động giữa hai dịng độc lập nhằm tăng tính an tồn trong trường hợp các phần tử của bánh xe trước hoặc bánh xe sau bị hư hỏng, tức là để ngắt dòng khi bộ phận của cơ cấu dẫn động của dịng đó bị hư hỏng.
- Nguyên lý làm việc
Dầu từ bộ trợ lực vào bộ chia theo cửa B. Trong bộ chia có hai dịng dẫn động dầu riêng biệt đến hệ thống phanh trước và sau. Khi một trong hai dòng dẫn động có sự cố thì áp suất dầu trong bộ chia sẽ thắng lực lò xo 4 đẩy piston 5 đến đóng dịng dẫn đó lại và vẫn cung cấp dầu đến dịng dẫn động cịn lại. Thể tích cơng tác của một bộ chia phải lớn hơn thể tích dẫn động của các xylanh con trong một đường dẫn động phanh.
2.2.6. Bộ trợ lực phanh
Hệ thống dẫn động điều khiển phanh đòi hỏi làm việc thường xuyên đề điều khiển tốc độ và dừng ô tô, các bộ truyền thủy tĩnh khơng cho phép có tỉ số truyền dẫn động lớn, do vậy cần thiết giảm nhẹ lực bàn đạp phanh. Bộ trợ lực phanh sử dụng trong hệ thống phanh thủy lực với các nguôn năng lượng trợ lực khác nhau: chân khơng, khí nén, thủy lực, điện... Trên ơ tơ con và ô tô tải nhẹ phô biến sử dụng trợ lực chân không cho hệ thống dẫn động phanh thủy lực.
Sơ đỗ bó trí của hệ thống dẫn động phanh có bộ trợ lực chân khơng được thể hiện trên hình 2.11. Cầu tạo và nguyên lý làm việc tương tự như đã trình bày ở mục trợ lực chân không của dẫn động điêu khiển ly hợp.
Hình 2.25: Bộ trợ lực chân khơng và hệ thống dẫn động phanh thủy lực
1-Bàn đạp; 2- Bộ trợ lực; 3- Xi lanh chính; 4- Đĩa phanh; 5,9- Xi lanh bánh xe; 6 Má phanh; 7-Tang trống; 8- Guốc phanh.
Bộ trợ lực 2 và xi lanh chính 3 được ghép với nhau thành một khối. Ty đây của bàn đạp phanh 1 khi tác dụng vào pít tơng trong xi lanh chính được hỗ trợ bởi lực bộ trợ lực. Nhờ vậy, cho phép giảm nhẹ lực điều khiển bàn đạp và tăng áp suất dẫn động.
2.3. Hệ thống phanh kết hợp thủy khí
Dẫn động bằng thủy lực có ưu điểm độ nhạy cao nhưng lực điều khiển trên bàn đạp cần lớn. Ngược lại đối với dẫn động bằng khí nén có ưu điểm là
lực điều khiển trên bàn đạp nhỏ nhưng độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn do khí bị nén khi chịu áp suất). Do đó để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trên người ta sử dụng hệ thống dẫn động phối hợp giữa thủy lực và khí nén (cịn gọi là hệ thống phanh thủy lực điều khiển khí nén) trên các ô tô tải, ô tơ bt trung bình và lớn.
2.3.1. Cấu tạo chung
Sơ đồ cầu tạo của hệ thống phanh thủy lực điều khiển khí nén được trình bày trên hình 2.19. Hệ thống bao gồm hai dạng dẫn động:
Hình 2.26. Hệ thống phanh thủy lực điều khiển khí nén cơ bản của ơ tơ tải, buýt
- Dẫn động thủy lực đảm nhận chức năng tạo lực điều khiển ở các guốc phanh hay má phanh đĩa, bao gồm: bình chứa dầu cung câp dâu cho xi lanh thủy lực, các xi lanh thủy lực bánh xe ở cơ cầu phanh trước và sau, các đường dầu.
- Dẫn động khí nén đảm nhận chức năng tạo lực đây ở xi lanh thủy lực bao gồm:
+ Phần cung cấp khí nén: máy nén khí, các bình chứa khí nén, bộ điều chỉnh áp suất, bộ phận sấy khô khi nén, cụm van chia và bảo vệ, bình chứa và các van an tồn (hồn tồn giơng phần cung cấp khí nén của hệ thống phanh khí nén).
+ Phần điều khiển bằng khí nén: gồm các đường ơng dẫn khí từ bình chứa khí nén qua van phân phối khí và đên xi lanh khí nén.
Như vậy hệ thống được ghép bởi hai hệ thống: khí nén và thủy lực (đã trình bày ở các nội dung trước). Đặc điểm đặc biệt của kết câu là cụm chuyền á áp suất khí nén thành áp suất dầu ở bộ xilanh khí nén thủy lực (ký hiệu X trên sơ đồ).
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của phần cung cấp khí và van phân phối (giống ở hệ thống dẫn động bằng khí nén), phần xi lanh chính loại đơn và các xi lanh bánh xe (giống ở hệ thống dẫn động thủy lực) đã nêu trong các hệ thống trước đây.
Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống.
Khi phanh, người lái tác động lên bàn đạp phanh, van phân phối cung cấp khí nén từ bình chứa khí đên các xi lanh khí nén - thủy lực. Tại đó, áp suất khí nén chuyên thành áp suất dầu phanh với tỉ số truyền lớn. Áp suất thủy lực lớn được truyền đến xỉ lanh bánh xe của các cơ cầu phanh tạo áp lực lên các piston đây guốc phanh áp sát vào trống phanh, tiễn hành quá trình phanh.
Tỉ số truyền: (D/d) băng khoảng 4 + 6 lần, với D, d~ đường kính xi lanh khí nén và xilanh thủy lực. Nếu áp suất khí nén ở 0,6 MPa, áp suất thủy lực sẽ đạt xấp xi I8 MPa. Áp suất này cho phép tạo lực tác động vào guốc phanh lớn và kích thước xi lanh bánh xe nhỏ, phù hợp với các loại ô tô tải và ô tô buýt.
Để giảm tốn thất và tăng độ nhạy cho hệ thơng phanh dẫn động băng khí nén kết hợp thủy lực, các cụm của hệ thống được bố trí theo nguyên tắc: phần dẫn động khí nén kẻ từ xi lanh khí nén phải được bố trí gần với van phân phối, nhằm mục đích giảm tốn thất và giảm thời gian chậm tác dụng của dẫn động khí nén.
2.3.2. Bộ xilanh khí nén - thủy lực
Cấu tạo bộ xi lanh khí nén — thủy lực được mơ tả trên hình 2.20, gồm hai khối:
Hình 2.27: Bộ xilanh khí nén – thủy lực
A- Đường cấp khí nén; B- Cấp dầu phanh; C- Tới xilanh bánh xe; D- Đường thơng khí; E- Báo mịn má phanh.
1-Phớt làm kín; 2- Piston khí nén; 3- Lị xo hồi vị; 4- Thành xilanh; 5- Lỗ thơng khí; 6 Đầu cấp dầu; 7-Van điều khiển; 8- Van xả khí; 9- Xilanh thủy
lực; 10- Piston thủy lực; 11- Nắp nhựa; 12- Công tắc điện; 13- Chốt nhỏ; 14- Đai ốc.
XLTL: Xilanh thủy lực; XLKN: Xilanh khí nén.
Xi lanh thủy lực gồm: xi lanh 9, piston 10, bình chứa đầu phanh, cụm van điều khiển 7, cụm van dầu và piston thủy lực 10, cuôi xi lanh 9 là van xả khơng khí 8. Trên pit tơng 10 có phớt cao su để bao kín giữa xi lanh và piston. Dầu phanh từ bình chứa dầu vào qua lỗ B, chảy qua cụm van 7 tới phần trái của cụm van dầu và piston 10, qua lỗ xuyên tâm vào lồi piston 10 cấp cho xi lanh 9. Từ xi lanh 9, dâu qua lễ C dẫn đến các xi lanh phanh bánh xe.
Xi lanh khí nén gồm: buồng 4 dạng hình trụ, bên trong được chia làm 2 khoang M và N nhờ piston khí nén 2, piston 2 được làm kín bằng phớt cao su hình xuyến 1, và ln bị đây về phía trái nhờ lị xo hỏi vị 3 dạng trụ. Khoang N có thể thơng với khí trời nhờ lỗ thơng khí D và các màng lọc khơng khí trong cụm van 5.
Khoang M được cấp khí nén từ van phân phối qua lỗ A vào. Xi lanh khí nén và xi lanh thủy lực được liên kết với nhau thơng qua địn đẩy 13 và có định với piston 2 nhờ đai ốc 14. Phớt bao kín kép năm giữa xi lanh khí nén và xi lanh thủy lực ngăn cách hai buồng với nhau. Trục pittong 13 tỳ vào piston thủy lực 10 ở dạng có khe hở, nhằm mở van dầu trong pt tơng 10 cấp dầu phanh vào xi lanh thủy lực 9.
Ở dưới xi lanh khí nén 4 bó trí chốt nhỏ 13. Chốt 13, có một rănh nhỏ, liên kết chốt trượt và tạo thành cơng tắc 12 đóng mạch điện báo mịn má phanh.
Nguyên lý làm việc:
- Trạng thái khơng phanh: Van phân phối khí khơng cung cấp khí nén vào khoang M, lực của lị xo 3 đầy piston 2 sang trái, thể tích của khoang M đạt nhỏ nhất. Khí trời qua lỗ D và lưới lọc điền vào khoang N. Dầu phanh qua lỗ B, van một chiều chảy vào xi lanh 9. Dầu có áp suất thấp, van 7 ở trạng thái đóng, để tránh lọt khí vào hệ thống.
- Trạng thái phanh: Khí nén được cấp bởi van phân phối khí, qua lỗ A, điền đầy khoang M. Áp lực của khí nén thăng lực của lị xo 3 đây piston 2 chuyển dịch sang phải. Van dầu của cụm piston 10 bịt đường dâu, xi lanh thủy lực 9 là một bng kín. Pit tơng 10 tiếp tục dịch chuyển sang phải làm tăng áp lực dầu và cấp cho các xi lanh bánh xe nhờ lỗ C. Dưới áp lực dầu, các guốc