ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ
5.5. Cơ sở lý thuyết về điều hòa lực phanh và chống hãm cứng bánh xe khi phanh
5.5.1. Điều hòa lực phanh Phanh hiệu quả nhất khi:
1 2 1
1 2 2 1
2
. .
p p b
p b p p
p
P P r
P r P M
M
g g
h b
h a
. .
Từ điều kiện bám ta xác định được:
g
b b
p b h
L r r G
Z
M . . .
. . 1
1
g
b b
p a h
L r r G
Z
M . . .
. . 2
2
(2)
- Mp1, Mp2 là mô men phanh sinh ra ở bánh trước và bánh sau.
- a, b, hg có thể thay đổi theo mức độ và vị trí chất tải lên ô tô
(1)
1 2 1
1 2 2 1
2
. .
p p b
p b p p
p
P P r
P r P M
M
Dựa vào (2) vẽ được đồ thị giữa mô men phanh bánh trước và sau theo hệ số bám:
Chú ý:
Trên hình a: Quan hệ giữa mô men phanh bánh trước và sau theo hệ số bám:
- Đường liền ứng với ô tô đầy tải - Đường đứt ứng với ô tô không tải
a,
b,
c,
Chú ý:
Trên hình b: Đường đặc tính phanh lý tưởng của ô tô (theo mô men)
- Đường 1: Đầy tải - Đường 2: Không tải
Trên hình c: Đường đặc tính phanh
lý tưởng của ô tô (theo áp suất) - Đường 1: Đầy tải
- Đường 2: Không tải
Trong trường hợp ô tô đời mới hiện nay thường dẫn động phanh bằng thủy lực hoặc khí nén. Lúc đó mối quan hệ giữa mô men phanh ở bánh xe và áp suất dẫn động như sau:
1 2
2 1
. 1
. 2
. .
p p đ
d d d
M k
M k
P
P
Trong đó:
MP1, MP2 - mô men sinh ra ở bánh xe trước và sau.
P1d.đ , P2d.đ - áp suất trong dẫn động phanh ở cơ cấu phanh trước và sau.
Trong trường hợp ô tô đời mới hiện nay thường dẫn động phanh bằng thủy lực hoặc khí nén. Lúc đó mối quan hệ giữa mô men phanh ở bánh xe và áp suất dẫn động như sau:
5.5.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Bộ ĐHLP:
1, Đặc điểm cấu tạo, nguyên lý của bộ ĐHLP 1 thông số (điều hòa tĩnh).
1- Lò xo; 2- Piston bậc; 3- van; Px.lc: áp suất dầu xi lanh chính; F – Lực ép; p1– Áp suất dẫn động phanh ở các bánh xe trước; p2- Áp suất trong dẫn động phanh ở các bánh xe sau; I- Buồng nối với xi lanh chính; II- Buồng nối với cơ cấu phanh ở các bánh xe sau;
p đch- Áp suất bắt đầu tác dụng của bộ điều hòa khi xe toàn tải; p’ đch- Áp suất bắt đầu điều chỉnh của bộ điều hòa khi xe chạy không tải.
- Cấu tạo:
Chú ý: Bộ ĐHLP một thông số (chỉ phụ thuộc lực đạp phanh), loại này sử dụng với ô tô có tải trọng thay đổi không lớn. Nhằm hạn chế áp suất trong dẫn động đến các b.
xe sau, áp suất này chỉ phụ thuộc vào áp suất điều khiển; Đường liền của ĐTĐC ứng với chế độ toàn tải, đường đứt với chế độ không tải.
Đặc tính điều chỉnh (ĐTĐC)
- Nguyên lý hoạt động:
+ Trường hợp mới đạp phanh (phanh nhẹ, áp suất ở xi lanh chính thấp) chất lỏng đi vào dẫn động phanh phía sau tự do. Lúc đó hiệu số lực sinh ra trên các bề mặt của piston bậc không đủ thắng lực (F) của lò xo 1, piston ở vị trí như khi van 3 mở, nên p1= p2 (áp suất dẫn động phanh trước bằng áp suất dẫn động phanh sau).
+ Tiếp tục đạp - nhồi phanh, khi áp suất dẫn động đạt đến áp suất bắt đầu điều chỉnh của bộ điều hòa (pđch) thì piston 2 thắng lực lò xo sẽ dịch chuyển về phía trái và van 3 bị đóng. Từ thời điểm này p2<
p1, mặc dù p1 tăng tỉ lệ thuận và bằng áp suất ở xi lanh chính. Khi bộ điều hòa bắt đầu làm việc (pđch) đặc tính sẽ đi theo đường thẳng AB sát với đường cong. Lúc này van 3 sẽ đóng rồi mở, lặp lại liên tục cho đến khi kết thúc quá trình phanh. Do p2 nhỏ hơn áp suất yêu cầu nên các bánh sau sẽ không bị bó cứng, hiệu quả phanh tốt hơn và đảm bảo tính ổn định chuyển động. Mối liên quan giữa p1 và p2 như sau: p2= n.p1 + m ; n= q1/q2; m=F/q2; với q1, q2 là diện tích bề mặt nhỏ và lớn của piston.
2, Đặc điểm cấu tạo, nguyên lý bộ ĐHLP 2 thông số (điều hòa động):
Bộ điều hòa lực phanh 2 thông số (Hãng BA chế tạo).
1- Thanh xoắn; 2- Bộ phận liên kết; 3- Đòn của thanh xoắn ; 4- Vỏ BĐH;
5- Phần trục chịu lực ép; 6- Phớt kín dầu; 7- lò xo; 8- Gờ của piston; 9- Vành ép;
10- Vòng bịt kín; 11- Piston; 12- Bạc lót; 13- Rãnh dọc; 14- Nút vặn.
(Đường liền của ĐTĐC ứng với chế độ toàn tải, đường đứt với chế độ không tải).
Chú ý: Hai thông số đó là lực đạp phanh và áp suất xi lanh chính.
- Cấu tạo:
Đặc tính điều chỉnh (ĐTĐC)
- Nguyên lý hoạt động:
+ Khi chưa tác dụng vào bàn đạp phanh thì lực lò xo 7 ép vành 9 tác dụng vào gờ 8 đẩy piston tì vào nút vặn 14. Do nút vặn 14 có xẻ rãnh dọc 13 nên cửa vào và cửa ra được nối thông suốt.
+ Khi tác dụng một lực vào bàn đạp phanh, lúc đầu áp suất còn thấp dầu sẽ đi thông từ cửa vào đến cửa ra và áp suất ở dẫn động các bánh sau bằng áp suất ở xi lanh chính, áp suất ở dẫn động phanh các bánh trước ( p2= pxlc= p1). Tiếp tục nhồi đạp phanh, áp suất tăng dần đạt đến áp suất tới hạn (áp suất điều chỉnh p đch) thì lực tác dụng lên phần diện tích to của piston sẽ lớn hơn phần nhỏ, sự chênh lệch này tạo thành lực đủ lớn để thắng lực do lò xo 7 và lực do thanh xoắn 1 tạo ra và lúc này piston sẽ dịch chuyển về phía trái, tì sát vào vòng bịt kín 10, không cho cửa ra thông với cửa vào. Như vậy, áp suất phía trước vẫn tăng, áp suất phía sau vẫn giữ nguyên. Đến một áp suất cao nào đó của xi lanh chính thì
Sơ đồ bố trí bộ điều hòa lực phanh trên ô tô.
1- Thanh xoắn; 2- Bộ điều hòa lực phanh; 3- Đòn dài của thanh xoắn;
4- Thanh nối đòn dài với trụ cầu; 5- Trụ cầu; 6- Đòn ngắn của thanh xoắn.
lực ở phía diện tích nhỏ kết hợp với lực của thanh xoắn và lực của lò xo đủ sức để thắng lực tác dụng ở phần diện tích to của piston, làm cho piston dịch chuyển về phía phải và dầu được cung cấp đến cửa ra với áp suất cao ( p’2 > p2). Qúa trình được lặp lại cho đến khi xe dừng hẳn.
1, Với các chế độ làm việc khác nhau (đầy tải và không tải) của ô tô sẽ có đường đặc tính lý phanh tưởng khác nhau.
2, Bộ ĐHLP điều chỉnh ở các tải trọng khác nhau sẽ khác nhau, là chùm đường nghiêng (hình trên).
3, Nhờ Bộ ĐHLP mà P2 luôn được đ/chỉnh gần sát với áp suất lý tưởng nhưng nhỏ hơn (đường cong OAB) do đó sẽ tránh được bó cứng bánh xe sau, không bị trượt lê và ô tô đảm bảo ổn định khi phanh.
Như vậy:
Đặc tính điều chỉnh của Bộ điều hòa lực phanh khi ô tô hoạt động ở các chế độ tải trọng khác nhau.