Van phân phối dùng để đóng mở hệ thống phanh ( cung cấp hoặc ngừng cung
3 4 5
2 1
trọng của truyền động phanh bằng khí. Nó đảm bảo độ nhạy của truyền động quá trình phanh đợc tốt.
1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của van phân phối
Hình PIV.4. Van phân phối
1:đòn mở; 2:Vít chỉnh; 3:Chụp cao su; 4:Chốt; 5:Con lăn; 6:Cốc ép; 7:Nắp; 8:Đai ốc; 9:Bích chặn; 10,16,20,27:Phớt làm kín; 11:Bulông điều chỉnh; 12:Lò xo piston tuỳ động; 13,24:Lò xo van; 14,19:Tấm bạc lót; 15:Piston nhỏ; 17:Van dới; 18:Ty đẩy piston nhỏ; 21:Cửa xả; 22:Vòng hãm; 23:Vỏ van xả; 25:Vỏ ngăn dới;26:Lò xo piston nhỏ;28:Piston lớn; 29:ống van; 30:Piston tuỳ động; 31:Phần tử đàn hồi; 32:Vỏ ngăn trên ; 33:Mặt bích; I,II: Cửa vào từ bình khí; III,IV: cửa ra các bầu phanh.
Nguyên lý hoạt động của van phân phối dẫn động hai dòng :
Để tăng tính an toàn cho hệ thống phanh thì đối với dẫn động khí nén ta sử dụng loại van phân phối dẫn động hai dòng. Có nghĩa là có hai dòng khí dẫn động từ bình chứa khí qua van phân phối đến các bầu phanh bánh xe.
211 1 2 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 14 16 17 18 19 33 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 13 15 20 32 II I III I V A
Van có hai ngăn đợc gọi là ngăn trên và ngăn dới trong mỗi ngăn đều có các van nạp và van xả và các piston điều khiển.
Khi cha phanh lò xo 13 và 24 giữ cho van của ngăn trên và ngăn dới đóng cửa nạp nên khí nén từ bình khí tới các cửa I,II bị chặn lại và thờng trực ở đó. Khi phanh đòn mở 1 quay quanh chốt cố định ép con lăn 5 tì lên cốc ép 6 làm cốc ép 6 đi xuống. Khi đã khắc phục xong khe hở tự do giữa cốc ép và bích chặn 9 thì bích chặn ép phần tử đàn hồi 31 tì vào piston tuỳ động 30 làm piston di xuống. Khi đế van xả ( nằm trên piston tuỳ động) đi hết khe hở giữa nó với nắp van thì van xả đóng lại và van nạp trên bắt đầu mở. Khi đó ở ngăn trên khí nén từ cửa II qua van nạp ngăn trên thông sang của III để dẫn đến các bầu phanh bánh xe. Đồng thời với quá trình này do ở cửa III có một lỗ A thông với khoang B ( Phía trên piston lớn 28) nên một dòng khí có áp suất sẽ tác dụng nên mặt trên của piston lớn 28 làm nó đẩy piston nhỏ đi xuống. Khi khe hở giữa đế van xả và nắp van đợc khắc phục thì van nạp dới bắt đầu đợc mở ra. Khi khe hở giữa đế van xả và nắp van đợc khắc phục thì van nạp dới bắt đầu mở ra. Khí nén từ của I qua van nạp ngăn dới thông sang cửa IV để dẫn đến các bầu phanh bánh xe. Nh vậy cơ cấu cơ khí trực tiếp điều khiển van nạp của ngăn trên còn van nạp ngăn dới là do khí nén điều khiển sau khi van nạp ngăn trên đã mở. Nh vậy có nghĩa là dòng nối với ngăn trên sẽ có tác dụng trớc so với dòng nối với ngăn dới. Vì vậy dòng nối với ngăn trên thờng đợc dẫn tới các bầu phanh của bánh xe phía sau nhằm mục đích giữ ổn định cho ôtô khi phanh.
Khi thôi phanh dới tác dụng của các lò xo hồi vị cốc ép 6, bích chặn 9 piston tuỳ động 30 sẽ đi lên. Van nạp trên đợc đóng lại và van xả trên mở ra. Khí nén từ bình chứa khí cung cấp còn khí nén từ các bầu phanh sẽ từ cửa III qua cửa xả theo đờng thoát ra ngoài. Còn ngăn dới do khoang B mất áp suất nên piston lớn 28 và piston nhỏ 15 bị lò xo hồi vị 26 đẩy về vị trí phía trên. Van nạp ngăn dới đợc đóng lại và van xả ngăn dới đợc mở ra, ngắt khí nén từ bình chứa khí và thoát khí nén từ bầu phanh theo đờng thoát ra ngoài.
2. Tính toán van phân phối.
Ta xét sơ đồ tính toán sau:
Nguyễn Xuân Hảo - Ôtô -K45 - 48 -
Q
II I
III Iv
Hình PIV.5. Sơ đồ tính van phân phối
Lực Q ở trên hình là đợc truyền từ bàn đạp tới, do vậy. Q =Qbd.ibd
Trong đó:
Qbd: Lực tác dụng lên bàn đạp phanh.
ibd : Tỷ số truyền dẫn động bàn đạp chọn ibd = 2,5 Khi phanh lò xo tuỳ động nén lại một đoạn l
Vậy ta có: Q = l. C Với hành trình bàn đạp: S = l.ibd Suy ra: Q = C.S/(i2 bd).
Vởy ta thấy lực bàn đạp tỷ lệ với hành trình bàn đạp Xét bằng hệ van và piston tuỳ động.
Q = Pp + Pv
Pv = (p3- p2)Fv
Với p1: áp suất khí quyển
p2- p1 = ph : áp suất làm việc trong hệ thống p3- p2 = pb : áp suất bên trong bình chứa khí. Suy ra: Q = Qbd.ibd = Fp.ph + (p3 –p2)Fv. Qbdmax =Fp.pb/ibd. [III.2]. Trong đó : Fp = (Pi/4)(D2 - d2) D = 0,03 m. d = 0,01 m. Thay số ta đợc: Fp = 6 .10-4 (m2). Để Qbd đạt giá trị lớn nhất thì pb = pmax = 7.105 (N/m2). Thay vào công thức [III.2] ta đợc
Qbdmax = 168 (N).
Với giá trị bàn đạp nh trên thì đảm bảo điều kiện phanh phù hợp cho ngời lái . Nhẹ nhàng mà cũng không gây mất cảm giác.