b. Rò rỉ dầu phan hở phía trước:
2.4.5. Cơ cấu phanh tang trống
a. Cấu tạo
Hình 2.8. Cấu tạo cơ cấu phanh tang trống
1. Trống phanh. 4. Xilanh bánh xe . 7. Lò xo hồi vị 2. Guốc phanh. 5. Thanh đẩy.
3. Mâm phanh. 6. Lò xo.
Cơ cấu phanh trống gồm có trống phanh quay cùng với các bánh xe, các guốc phanh lắp với phần không quay là mâm phanh, trên guốc có lắp các má phanh, một đầu của guốc phanh quay quanh chốt tựa, đầu còn lại tỳ vào piston của xilanh công tác nếu là dẫn động thuỷ lực, hoặc là cam ép nếu là dẫn động khí nén. Trong trường hợp dẫn động thuỷ lực áp suất chất lỏng trong xilanh tác dụng lên các piston và đẩy các guốc phanh ép vào tang trống thực hiện quá trình phanh. Đối với dẫn động khí nén, áp suất khí tạo nên lực trên ty đẩy và thông qua đòn dẫn động làm quay cam đẩy các guốc phanh ép vào tang trống. Khe hở giữa các guốc phanh được điều chỉnh thường xuyên
trong quá trình sử dụng. Các cơ cấu điều chỉnh sử dụng hiện nay rất phong phú, trong đó có các phương pháp điều chỉnh tự động. Phanh trống có nhiều loại khác nhau tuỳ thuộc vào sự kết hợp của hai guốc phanh và mục đích sử dụng.
b. Phân loại cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục:
Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này bao gồm một mâm phanh được bắt cố định trên dầm cầu. Trên mâm phanh có lắp hai chốt cố định để lắp ráp đầu dưới của hai guốc phanh. Hai chốt cố định này có thể có bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh phía dưới. Đầu trên của hai guốc phanh được lò xo guốc phanh kéo vào ép sát với cam ép hoặc với piston xilanh. Khe hở phía trên của má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng trục cam ép hoặc bằng hai cam lệch tâm. Trên hai guốc phanh có tán các tấm ma sát. Các tấm này có thể dài liên tục hoặc phân thành một số đoạn.
Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm:
Trên mâm phanh bố trí guốc phanh, hai xilanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng nhau qua tâm. Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh và trống phanh. Một phía củaguốc phanh luôn tì vào piston của xilanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh. Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp trong piston của xilanh bánh xe. Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm thường có dẫn động bằng thuỷ lực và được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ. Bố trí sao cho khi ôtô chuyển động tiến thì cả hai guốc phanh đều là guốc xiết còn khi lùi lại trở thành hai guốc nhả. Như vậy hiệu quả phanh khi tiến thì lớn còn khi lùi thì nhỏ tuy nhiên thời gian lùi ôtô rất ít và tốc độ rất chậm nên không cần lực phanh hay mômen phanh lớn.
Cơ cấu phanh tự cường hoá:
Cơ cấu phanh tự cường hoá có hai guốc tựa trên hai xilanh công tác, khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai làm tăng hiệu quả phanh vì lực ép từ dầu có áp suất đẩy cả hai đầu ép sát vào tang trống. Tuy nhiên do sử dụng hai xilanh công tác và piston có khả năng tự dịch chuyển lên piston này có khả năng ảnh hưởng đến piston bên kia. Kết cấu phanh dễ gây lên dao động mômen phanh ảnh hưởng xấu đến chất lượng ổn định chuyển động.
Hình 2.9. Các dạng bố trí phanh tang trống
1. Cơ cấu phanh đối xứng qua trục, 2. Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm. 3. Loại phanh tự cường hoá đơn, 4. Loại phanh tự cường hoá kép
c. Các chi tiết của cơ cấuTrống phanhTrống phanhTrống phanh Trống phanh
Là chi tiết quay và chịu lực ép của guốc phanh từ trong ra vì vậy trống phanh cần có độ bền cao, ít bị biến dạng, cân bằng tốt và dễ truyền nhiệt. Bề mặt làm việc có độ bóng cao, bề mặt lắp ghép với moay ơ có độ chính xác để định vị và đồng tâm. Hầu hết trống phanh chế tạo bằng gang xám có độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tốt. Tuy nhiên gang có nhược điểm là khá nặng, dễ nứt vỡ.
Hình 2.10: Cấu tạo trống phanh
1.Trống phanh hỗn hợp. 2.Trống phanh gang. 3.Trống phanh lưỡng kim
Gang Gang Gang Tấm thép Nhôm đúc 1 2 3 Xilanh phanh Chốt cố định Xilanh phanh Xilanh phanh Xilanh phanh Xilanh phanh Xilanh điều chỉnh Xilanh điều chỉnh 1 2 3 4
Guốc phanh
Hầu hết guốc phanh được chế tạo từ thép dập hoặc bằng nhôm, guốc phanh có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau theo độ cong và chiều rộng. Ngoài ra guốc phanh còn có hình dạng gân và cách bố trí các lỗ khác nhau. Các kiểu đa dạng của guốc phanh được nhận dạng bằng các số hiệu theo một tiêu chuẩn chung.
Hình 2.11. Cấu tạo của guốc phanh
1. Đầu tựa chốt định vị. 3. Đường hàn. 5. Vành. 2. Gân trợ lực. 4. Đầu điều chỉnh.
Má phanh
Má phanh được gắn vào guốc phanh bằng cách dán hoặc tán rivê, đối với các xe tải nặng thì má phanh và guốc phanh có thể liên kết bằng bulông.
Hình 2.12: Má phanh
1. Má phanh tán rivê 2. Má phanh dán
Má phanh dán được gắn chặt vào guốc phanh bằng keo bền nhiệt, trên các xe tải lớn má phanh được khoan sẵn lỗ và gắn bulong điều này cho phép thay thế má phanh dễ dàng và thuận tiện.
Má phanh tán rive được gắn chặt nhờ các rive làm bằng đồng thau hoặc bằng nhôm. Chúng xuyên qua lỗ khoan và được làm loe trên má phanh. Khi má phanh tán rive bị mòn rive có thể tiếp xúc với bề mặt tang trống gây trầy xước.
1 5 2 3 4 2 Rivê 1
2.4.6. Cơ cấu phanh đĩa
Phanh đĩa thường được sử dụng phổ biến trên các xe có vận tốc cao, đặc biệt hay gặp ở cầu trước. Phanh đĩa ngày nay được sử dụng rộng dãi cho cả cầu trước và cầu sau vì nó mang nhiều ưu điểm:
- Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn, tổng khối lượng các chi tiết
không treo nhỏ, nâng cao tính êm dịu và bám đường của xe.
- Khả năng thoát nhiệt ra môi trường dễ dàng.
- Dễ dàng trong sủa chữa và thay thế tấm ma sát.
- Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định khi hệ số ma sát thay
đổi, điều này gúp cho các bánh xe làm việc ổn định nhất là ở tốc độ cao.
- Dễ dàng bố trí cơ cấu tự điều chỉnh khe hở má phanh.
Tuy có nhiều ưu điểm hơn so với cơ cấu phanh kiểu tang trống nhưng cơ cấu phanh đĩa vẫn tồn tại nhược điểm là cơ cấu phanh khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì phanh đĩa không che chắn kín hoàn toàn do vậy ở các xe có tính việt dã cao không dùng cơ cấu loại này.
Hình 2.13. Cấu tạo phanh đĩa
1.Má phanh. 3.Bu lông. 5.Giá đỡ má phanh 2.Giá đỡ xilanh. 4.Vít xả. 6.Lò xo chống rít
* Nguyên lý hoạt động
Phanh đĩa đẩy piston bằng áp suất thuỷ lực truyền qua đường dẫn dầu phanh từ xilanh chính làm cho các má phanh đĩa kẹp cả hai bên rôto phanh đĩa làm cho bãnh xe dừng lại. Trong quá trình phanh do má phanh và rôto phanh ma sát phát sinh nhiệt nhưng do rôto phanh và than phanh để hở lên nhiệt dễ dàng triệt tiêu.
1 2 4 5 3 6 5 1 2 4 3
2.4.6.1. Phân loại càng phanh đĩaa. Loại càng phanh cố địnha. Loại càng phanh cố địnha. Loại càng phanh cố định a. Loại càng phanh cố định
Gồm hai xilanh công tác đặt hai bên, số xilanh có thể là bốn đặt đối xứng nhau hoặc ba xilanh trong đó hai xilanh bé một bên và một xilanh lớn một bên.
Hình 2.14. Càng phanh cố định
Sử dụng một xilanh, giá đỡ xilanh được di động trên trục dẫn hướng. Khi phanh má phanh bị đẩy càng phanh trượt theo chiều ngược lại và đẩy rôto phanh từ cả hai bên. Cấu tạo bao gồm:
Hình 2.15. Càng phanh di động
2.4.6.2. Các loại đĩa phanh
Cũng giống như trống phanh, đĩa phanh tạo ra bề mặt ma sát với má phanh và được làm bằng thép đúc. Tùy theo điều kiện sử dụng của từng xe mà ta có các loại đĩa phanh khác nhau:
Hình 2.16. Các loại đĩa phanh
1.Loại đặc 2.Loại có lỗ thông gió 3.Loại có trống phanh đỗ
2.4.6.3. Má phanh
Hầu hết các má phanh có lưng đỡ là một tấm đệm phẳng bằng kim loại. Các má phanh của loại cố định và má phanh phía trong của của loại di động thường được thiết kế để giảm khe hở giữa các mặt tiếp giáp. Khe hở chỉ vừa đủ cho sự chuyển động khi phanh hoặc nhả.
1 2
Hình 2.17. Má phanh
1.Má phanh 2.Tấm chống ồn
Má phanh ở phanh đĩa cơ bản giống má phanh ở phanh tang trống. Thông thường, ở các xe dẫn động bằng bánh trước thì má phanh có trộn bột kim loại để tăng nhiệt độ làm việc. Má phanh được gắn với lưng đế bằng cách tán rivê, dán hoặc kết dính bằng cách đúc. Bề mặt các má phanh phẳng, đầu trước má phanh theo chiều quay rô to hay còn gọi là đầu dẫn hướng sẽ luôn nóng hơn đầu bên kia, vì thế sẽ mòn nhanh hơn.
2.4.6.4. Trợ lực phanh
Để giảm nhẹ lực tác động của người lái trong quá trình sử dung phanh, đồng thời tăng hiệu quả sử dụng phanh trong trường hợp phanh gấp ở hệ thống phanh trang bị thêm bộ trợ lực phanh.
Trợ lực phanh có hai dạng cơ bản là trợ lực bằng chân không và trợ lực bằng thuỷ lực (trợ lực dầu).
Bộ trợ lực chân không: hoạt động dựa vào độ chênh lệch chân không của động cơ và của áp suất khí quyển để tạo ra một lực mạnh tỉ lệ thuận với lực ấn của bàn đạp phanh. Nguồn chân không có thể lấy ở đường nạp động cơ hoặc dùng bơm chân không riêng làm việc nhờ động cơ.
Bộ trợ lực thuỷ lực dùng một bơm có môtơ để tạo ra một áp suất thuỷ lực đủ lớn để giảm lực đạp phanh cần thiết.
1
Tấm báo hết má phanh
Hình 2.18. Sơ đồ cấu tạo bộ trợ lực chân không 1. Thanh đẩy xilanh. 5. Van điều khiển. 2. Van chân không. 6. Lọc khí nạp.
3. Màng ngăn 7. Thanh đẩy bàn đạp. 4. Piston trợ lực. 8. Chân không.
a. Bộ trợ lực chân không* Hoạt động* Hoạt động* Hoạt động * Hoạt động
Hầu hết bộ trợ lực chân không có ba trạng thái hoạt động là: nhả phanh, đạp phanh và duy trì phanh. Những trạng thái này được xác định bởi độ lớn của áp suất trên thanh đẩy.
Hình 2.19. Hoạt động của bộ trợ lực chân không( trạng thái không phanh)
Khi không đạp phanh, cửa chân không mở và cửa không khí đóng. Áp suất giữa hai buông A và B cân bằng nhau, lò xo hồi vị đẩy piston về bên phải, không có áp suất trên thanh đẩy.
Hình 2.20. Hoạt động của bộ trợ lực chân không (trạng thái đạp phanh)
Khi phanh, cần đẩy dịch sang trái làm cửa chân không đóng, cửa khí quyển mở. Buồng A thông với buồng khí nạp động cơ, buồng B có áp suất bằng áp suất khí quyển. Sự chênh lệch áp suất này tạo lên lực cường hoá đẩy piston và màng cao su dịch về bên trái tạo lên khả năng tăng lực đẩy cho cần xilanh chính.
Giữ phanh
Hình 2.21. Hoạt động của bộ trợ lực chân không (trạng thái giữ phanh)
Ở trạng thái giữ phanh, cả hai cửa đều đóng, do đó áp suất ở phía phải của màng không đổi, áp suất trong hệ thống được duy trì.
Khi nhả phanh lò xo hồi vị đẩy piston và màng ngăn về vị trí ban đầu. Trong trường hợp bộ trợ lực bị hỏng, lúc này cần đẩy sẽ làm việc như một trục liền. Do đó khi phanh người lái cần phải tác động một lực lớn hơn để thắng lực đẩy của lò xo và lực ma sát của cơ cấu.
b. Bộ trợ lực thuỷ lực
Bộ trợ lực thuỷ lực gồm có xilanh chính, bộ chấp hành phanh, bình chứa, bơm, môtơ bơm và bộ tích năng.
Hình 2.22. Cấu tạo bộ trợ lực thuỷ lực 1.Bình chứa 3.Môtơ bơm và bơm 2.Bình tích năng 4.Bộ chấp hành
Hình 2.23. Xilanh chính và bộ trợ lực phanh
1.Phần bộ trợ lực phanh, 2. Phần của xi lanh chính, 3. Phần của bộ điều chỉnh
- Phần của bộ trợ lực phanh gồm có một cần điều khiển, piston lực và buồng của bộ trợ lực
- Phần của xi lanh chính gồm piston của xilanh chính, lò xo phản hồi và van trung tâm
- Phần của bộ điều chỉnh gồm có piston của bộ điều chỉnh, lò xo phản hồi, van trượt kiểu piston, cần phản lực và đĩa phản lực bằng cao su.
2.4.6.5. Phanh tay
Phanh tay được sử dụng khi xe đỗ, chúng khóa một cách cơ khí các bánh sau để đảm bảo cho xe đứng yên khi đỗ trên mặt đường dốc hoặc những nơi có độ ma sát giữa lốp xe và mặt đường kém.