Hệ thống phanh trên ôtô KB120SE

4. Hệ thống phanh trang bị ABS trên ôtô THACO KINGLONG KB120SE

4.2. Hệ thống phanh trên ôtô KB120SE

4.2.1. Sơ đồ nguyên lý. Ø 40 0x 14 0 Ø 41 0x 16 0 E C U A B S

1- Máy nén khí, 2- Van phân phối phanh sau, 3- Bộ giải nhiệt khí nén, 4- Bộ tách ẩm, 5- Bình hơi phanh trước, 6- Bình tích năng, 7- Bình hơi phanh sau, 8- Van xả nước, 9- Cơ cấu phanh trước, 10- Van điện từ ABS phanh trước, 11- Cần phanh trước, 12- Tổng van phân phối, 13- Van bảo vệ 4 ngã, 14- Bầu phanh trước, 15- Bình hơi cái, 16- Bình hơi phanh tay và trơ lực, 17- Van an toàn, 18- Cơ cấu phanh sau, 19- Bầu phanh sau, 20- Van đổi chiều hai ngã, 21- Van xả nhanh, 22- Van điện từ ABS phanh sau.

4.2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh trên ôtô KB120SE.

4.2.2.1. Hệ thống phanh chính.

Khí nén từ máy nén khí (1) qua bộ giải nhiệt khí nén (3) và bộ tách ẩm (3) đi tới bình hơi cái (15) từ đó khí nén được phân phối tới các bình chứa (5), (7) và (16) qua van phân phối (13).Một phần còn lại qua bình tích năng mục đích bổ sung khí nén trong một thời gian tức thời ngoài ra còn có tác dụng dập tắt dao động áp suất.

 Khi đạp phanh.

Khí nén từ các bình chứa (5), (7) đi vào tổng van phân phối (12), khí nén từ bình (5) qua tổng phanh đến van ABS (10) rồi cung cấp cho các bầu phanh trước tạo lực đẩy làm xoay cam thực hiện quá trình phanh bánh trước, còn khí nén từ bình chứa (7) cung cấp cho van phân phối (2) phanh sau để phân phối cho các van ABS (10) đến các bầu phanh sau thực hiện quá trình phanh.

 Khi nhả phanh.

Khí nén từ các đường cấp của tổng van phân phối (12) sẽ được xả ra ngoài khí trời theo đường xả khí của tổng van phân phối (12). Lúc đó sẽ xảy ra hiện tượng sụt áp trên dòng điều khiển tới dòng phanh cầu trước và cầu sau. Khí nén một phần thoát ra ngoài qua van xả nhanh, một phần thoát ra qua van ABS và tổng phanh thực hiện việc nhả phanh.

4.2.2.2. Hệ thống phanh dừng.

 Khi không phanh :

Khí nén từ bình chứa (16) cấp khí cho van phanh dừng (11). Từ van phanh dừng (11) khí nén đến van hai ngả 20 cấp cho các van xả nhanh (21) cấp khí vào các bầu phanh tích năng cầu sau (19) ép lò xo tích năng lại thực hiện quá trình nhã phanh cầu sau.

 Khi phanh.

Khi xoay van phanh dừng (11), sẽ xảy ra hiện tượng sụt áp ở dòng điều khiển các van xả nhanh (21) thông với khí quyển. Van xa nhanh (21) không cho khí nén từ bình chứa (16) vào ép lò xo tích năng và mở đường khí nén từ phần dưới piston của bầu phanh ra ngoài khí quyển qua van tăng tốc (21). Lực nén lò xo truyền đến

cần của bầu phanh để phanh nhanh chóng. Hiệu quả phanh phụ thuộc vào góc xoay của cần điều khiển của van phanh dừng.

4.2.2.3. Hệ thống ABS.

a. Giai đoạn tăng áp:

Khi đạp phanh, khí nén từ tổng phanh vào đường 4 thắng lực lò xo đẩy piston tỷ lệ1 mở thông đường hơi cấp khí nén cho bầu phanh tiến hành phanh.

Cuộn Solenoid2 mở cho khí nén đến tác dụng lên lò xo của piston tỷ lệ 2 ngăn không cho khí nén thoát ra ngoài . Bánh xe bị phanh do capá khí nén vào bầu phanh.

Bánh xe được phanh, do sự tăng momen phanh nên tốc đọ quay bánh xe giảm dần.

Hình 4-10 Mô tả giai đoạn tăng áp

1-Bình chứa, 2-Tổng phanh, 3-Solenoid1, 4- Đường hơi vào van ABS, 5-Solenoid2, 6- Piston tỷ lệ 2, 7- Cảm biến, 8- Bầu phanh, 9- Đường hơi ra, 10- Piston tỷ lệ 1.

b. Giai đoạn giữ áp:

Trong quá trình phanh, nếu bàn đạp duy trì ở mức thích hợp với khả năng bám mặt đường bánh xe không bị trượt lớn hơn giới hạn trượt cho phép. Tín hiệu từ ECU

điều khiển mở hai cuộn Solenoid khí nén đến phía trên của piston tỷ lệ 1 và phía dưới của piston tỷ lệ 2 đậy kín các đường vào và ra. Khí nén không được cấp cho bầu phanh nhưng cũng không được thoát ra ngoài khí quyển thực hiện quá trình giữ phanh.

Hình 4-11 Mô tả giai đoạn giữ áp

1-Bình chứa, 2-Tổng phanh, 3-Solenoid1, 4- Đường hơi vào van ABS, 5-Solenoid2, 6- Piston tỷ lệ 2, 7- Cảm biến, 8- Bầu phanh, 9- Đường hơi ra, 10- Piston tỷ lệ 1.

c. Giai đoạn giảm áp:

Với quán tính chuyển động của bánh xe, bánh xe xuất hiện trượt lết tới giới hạn tính toán sẵn trong bộ điều khiển, cảm biến sẽ truyền tín hiệu về ABS-ECU, bộ xử lý này đưa tín hiệu đến Solenoid1 mở thông đường cấp tới tác dụng lên phía trên piston tỷ lệ 1 đóng lại cắt không cho khí nén thông với đường ra. Khí nén ở đường ra thắng lực ép lò xo của piston tỷ lệ 2 để thoát ra ngoài vì lúc này Solenoid2 đóng. Bầu phanh không được cấp khí nén thực hiện nhả phanh.

Quá trình tăng áp, giữ áp, giảm áp xảy ra liên tục và thay đổi tuỳ thuộc vào sự đóng mở của các Solenoid được điều khiển bởi ABS- ECU.

Hình 4-12 Mô tả giai đoạn giảm áp.

1-Bình chứa, 2-Tổng phanh, 3-Solenoid1, 4- Đường hơi vào van ABS, 5-Solenoid2, 6- Piston tỷ lệ 2, 7- Cảm biến, 8- Bầu phanh, 9- Đường hơi ra, 10- Piston tỷ lệ 1.

4.3. Kết cấu các cụm chi tiết chính.

4.3.1. Cơ cấu phanh.

Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản và làm việc theo nguyên lý ma sát. Trong quá trình phanh động năng của ô tô biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường bên ngoài.

Cơ cấu phanh trên xe KB120SE là loại ép bằng cơ khí được lắp trên tất cả 4 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 đặt tính mài mòn của chúng và được lắp lên hai guốc phanh, các guốc phanh này tựa tự do lên các cam lệch tâm của chốt lệch tâm . Trống phanh được bắt chặt lên may ơ bằng các bu lông.

4.3.1.1. Cơ cấu phanh trước.

Cơ cấu phanh trước bố trí đối xứng qua trục, Cới điểm tựa duới của guốc phanh không điều chỉnh. Để tăng độ cứng vững cho điểm tựa dưới, giá đỡ được gia cường thành hai gối đỡ, trên hai gối đỡ này các trục quay của guốc phanh có thể xoay trơn

và chịu tải. Hai guốc phanh luôn được ép chặt vào tâm nhờ lò xo hồi vị (19).

Cam quay chế tạo liền với trục đựoc dẫn động nhờ đòn quay. Giá đỡ trục cam bố trí trên mâm phanh được bôi trơn bằng mỡ định kỳ. Đầu ngoài của trục cam có bố trí then hoa bắt với đòn quay thông qua cơ cấu trục vít – bánh vít .

15 Ø 40 Ø400 11 7° 11 8 1 2 3 4 5 6 15 16 17 19 20 7 9 10 12 13 14 A A A-A Ø 35 Ø 55 Ø40 140 22° 9° Ø35 15 5 16 0 18

Hình 4-13 Cơ cấu phanh trước

1- Cam phanh, 2- Guốc phanh, 3- Má phanh, 4- Tấm chặn, 5- Chốt lệch tâm, 6- Đinh tán, 7- Cánh tay đòn của trục cam, 8- Trục vít, 9- Bnánh vít, 10- Chốt khoá, 11- Bạc lót, 12- Giá đỡ trục cam, 13- Giá che chắn, 14- Bu lông bắt chặt mâm phanh, 15- Bu lông, 16- Giá bắt guốc phanh, 17- Xương guốc phanh, 18- Lò xo hồi vị, 19- Cam ép, 20- Vòng chặn mỡ.

Nguyên lý làm việc :

- Khi không phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị (19) kéo má phanh (3) vào trong và không tiếp xúc tang trống, bánh xe được lăn trơn.

- Khi phanh, khí nén vào bầu phanh, đẩy trục bầu phanh dịch chuyển, qua chốt trụ đẩy đòn quay làm trục cam xoay đi. Cam quay đẩy guốc phanh mở rộng bán kính tạo nên sự ép sát má phanh vào tang trống thực hiện phanh.

Trên mâm phanh có hai cửa sổ nhỏ để kiểm tra khe hở má phanh và tang trống. Việc điều chỉnh được tiến hành thông qua việc xoay cam xung quanh tâm trục và tạo nên vị trí ban đầu tương ứng với khe hở yêu cầu của má phanh và tang trống.

4.3.1.2. Cơ cấu phanh sau.

Cơ cấu phanh sau có kết cấu tương tự như cơ cấu phanh trước, chỉ khác cơ cấu phanh trước ở chỗ : Sử dụng bầu phanh tích năng để kết hợp với nhiệm vụ phanh tay.

Bầu phanh được bố trí là dạng bầu phanh tích năng. Ở trạng thái đứng yên, ta kéo cần phanh tay xả khí trong bầu tích năng ra, lò xo tích năng đẩy quay trục cam, thực hiện việc phanh các bánh xe cầu sau, giữ xe đứng yên trên dốc.

Ø410 11 7° 11 8 1 2 3 4 5 6 15 16 17 18 19 20 7 9 10 12 13 14 A A A-A Ø 35 Ø 40 Ø 55 Ø 40 160 22° 9° Ø35 15 8 16 4 15

Hình 4-14 Cơ cấu phanh sau.

1- Cam phanh, 2- Guốc phanh, 3- Má phanh, 4- Tấm chặn, 5- Chốt lệch tâm, 6- Đinh tán, 7- Cánh tay đòn của trục cam, 8- Trục vít, 9- Bnánh vít, 10- Chốt khoá, 11- Bạc lót, 12- Giá đỡ trục cam, 13- Giá che chắn, 14- Bu lông bắt chặt mâm phanh, 15- Bu lông, 16- Giá bắt guốc phanh, 17- Xương guốc phanh, 18- Lò xo hồi vị, 19- Cam ép, 20- Vòng chặn mỡ.

4.3.1.3. Cơ cấu điều chỉnh khe hở phanh.

Dùng để điều chỉnh khe hở giữa các guốc phanh và trống phanh, khe hở này tăng lên trong quá trình sử dụng do các má phanh bị mòn. Cấu tạo của cơ cấu điều chỉnh khe hở trên được trình bày trên hình 4-15.

3 2

1

5 4

Hình 4-15. Cơ cấu điều chỉnh khe hở trên.

1- Vít định vị; 2- Vít điều chỉnh; 3- Trục vít; 4- Bánh vít; 5- Then hoa. Nguyên lý làm việc:

Trong quá trình sử dụng phanh khe hở giữa trống phanh và má phanh tăng lên làm tăng hành trình phanh, làm giảm thời gian tác dụng và khi vượt quá hành trình cho phép thì hiệu quả phanh giảm đáng kể, vì vậy cần có thêm cơ cấu điều chỉnh khe hở trên để khắc phục. Cơ cấu điều chỉnh khe hở trên được gắn vào trục của cam phanh bằng then hoa 5. Để điều chỉnh ta nới vít 1 ra sau đó dùng cờ lê vòng để vặn vít 2, trục vít 3 quay theo, bánh vít 4 được bắt chặt với trục cam nhờ then hoa nên khi xoay bánh vít tức là xoay trục tâm cam phanh làm thay đổi hành trình phanh tuỳ theo tình trạng của phanh và thói quen của người lái.

4.3.2. Bầu phanh.

4.3.2.1. Bầu phanh trước.

Cấu tạo của bầu phanh trước được trình bày qua hình 4-16.

2 Ø 1 60 1 11 5 4 3 6 7 8 9 10

Hình 4-16 Bầu phanh trước.

1-Đầu nối đường khí nén; 2- Nắp bầu phanh; 3- Màng bầu phanh; 4 - Đĩa đỡ màng; 5- Lò xo hồi vị; 6- Đai; 7- Thanh trượt; 8- Thân bầu phanh; 9- Bulông để bắt bầu phanh vào giá; 10- Vỏ bảo vệ, 11- Đầu nối cần đẩy.

Khi đạp phanh, khí nén vào đầu nối đường khí nén (1) ép màng bầu phanh (3) về phía trước đẩy đĩa đỡ màng (4), thanh trượt (7), đầu nối cần đẩy (11) về phía trước tác dụng lên cánh tay đòn trên trục cam phanh để thực hiện quá trình phanh. Khi nhả phanh, khí nén theo đầu nối đường khí nén (1) thoát ra ngoài bầu phanh, lò xo hồi vị (5) đẩy đĩa đỡ màng (4), thanh trượt (7), đầu nối cần đẩy (11) về vị trí ban đầu.

4.3.2.2. Bầu phanh sau.

Trên xe buýt KB120SE sử dụng bầu phanh sau với lò xo tích năng. Đây là loại bầu phanh dùng chung cho cả hệ thống phanh làm việc và phanh dừng.

Bầu phanh gồm có hai phần:

- Phần dưới là bầu phanh thông thường, điều khiển bằng khí nén từ hệ thống phanh chính.

- Phần trên bầu phanh được gọi là buồng lò xo tích năng, điều khiển bằng khí nén qua van phanh dừng.

Màng của bầu phanh được chế tạo từ cao su định hình, với một - hai lớp sợi cốt, chiều dày màng từ (3 ÷ 6)mm. Thân và nắp bầu phanh được dập từ thép cácbon thấp. Các lò xo được chế tạo từ thép hợp kim có thành phần cácbon cao.

Ø 16 0 14 17 18 19 16 15 B 13 12 11 10 2 1 3 4 5 6 7 8 A 9

Hình 4-17 Kết cấu của bầu phanh sau và bầu tích năng

1-Thân, 2- Thanh đẩy, 3- Vòng làm kín, 4- Ống, 5- Piston, 6- Cần đẩy, 7- Xi lanh, 8- Lò xo tích năng, 9- Đai ốc, 10- Ống nhánh, 11- Ống dẫn, 12- Vòng tựa, 13- Mặt bích, 14- Đĩa, 15- Màng ngăn, 16- Ống nhánh,17- Lò xo hồi vị, 18- Bu lông, 19- Thanh trượt.

Ở trạng thái nhả phanh, màng bầu phanh (15) chiếm vị trí trên cùng, piston (5) của bầu phanh tích năng dưới tác dụng của không khí nén đi vào khoang A từ van điều khiển phanh dừng bị đẩy qua phải, ép lò xo phanh dừng (8) lại.

Khi phanh bằng phanh làm việc, khí nén từ tổng van phân phối, đi vào khoang phía trên màng (15), 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 (8), piston (5) lúc này tác dụng lên cần đẩy (6) và ép đĩa đỡ màng (14) đi xuống để thực hiện quá trình phanh.

Cụm lò xo tích năng là một bộ phận tác dụng ngược. Vì thế, nó sẽ tự động làm việc và phanh ôtô lại, khi áp suất trong dẫn động giảm xuống hoặc khi có sự rò rỉ khí nén. Để có thể nhả phanh cưỡng bức khi cần thiết, bầu phanh có trang bị cơ cấu mở cơ khí gồm: đai ốc 9 và vòng tỳ 13.

4.3.3. Dần động phanh.

4.3.3.1. Tổng van phân phối.

- Kết cấu của tổng van: hình 4-18 - Nguyên lý làm việc:

Khi phanh: Dưới tác dụng của lực đạp phanh cây ti tỳ lên piston dịch chuyển xuống phía dưới do khe hở phía trên ngắn hơn nên mặt bích của piston trên tỳ vào tấm cao su mở thông đường hơi trực bánh sau 11 với đường hơi điều khiển sau 21 đưa khí nén đến các bầu phanh sau. Tiếp theo piston phía dưới cũng tỳ lên tấm cao su mở đường hơi trực bánh trước 12 thông với đường điều khiển trước 22 đưa hơi đến các bầu phanh trước thực hiện quá trình phanh.

Khi nhả phanh: Dưới tác dụng của hai lò xo hồi vị đẩy hai tấm cao su lên phía trên tỳ sát vào mặt bích của thân piston ngắt đường thông giữa các đường hơi trực và hơi điều khiển. Khí nén trong các đưòng điều khiển theo khe hở vào lỗ giữa của piston thoát ra ngoài.

3 4 5 6 2 11 21 22 12 7

Hình 4-18 Kết cấu tổng van phân phối

1-Piston điều khiển ngăn trên bánh sau, 2- Seal làm kín, 3- Thân piston, 4- Seal làm kín, 5- Lò xo hồi vị, 6- Đường hơi trực bánh trước, 7- Piston điều khiển ngăn trên bánh trước.

4.3.3.2. Van phanh dừng.

Công dụng: Van phanh dừng là công tắc đóng mở khí nén cho bầu phanh tích năng. Cấu tạo: Hình 4-19

1 2 3 4

5

Hình 4-19 Van phanh dừng.

1- Tay cầm, 2- Piston, 3- Lỗ cấp khí nén, 4- Van, 5- Lỗ khí nén đến bầu phanh tích năng.

Nguyên lý làm việc: Van phanh dừng có hai vị trí làm việc cơ bản.

- Trạng thái nhả phanh dừng: Núm tay cầm được ấn vào, mở đường khí nén từ lỗ 3 đến lỗ 4 cấp khí nén đến các bầu tích năng thực hiện nhả phanh cầu sau.

- Trạng thái phanh: Núm tay cầm 1 đươc kéo ra, ngắt khí nén đến các bầu tích năng đồng thời mở khí nén sau van 4 thoát ra ngoài khí quyển.

4.3.3.3. Van xả nhanh.

Trên hình 4-20 là kết cấu van cấp và xả nhanh khí. Van này còn có tác dụng để cấp