II. Thiết kế trợ lực phanh
1.Phân tích phương án trợ lực chân không
Hiện nay trên ô tô hiện đại nhằm mục đích cải tiến các hệ thống giảm cường độ lao động cho người lái, để người lái ít mắc những sai sót kỹ thuật khi xử lý, nâng cao an toàn khi chuyển động, ít xảy ra tai nạn giao thông như thiết kế cường hóa lái, cường hóa phanh, bộ chống hãm cứng bánh xe… Vì vậy thiết kế bộ cường hóa phanh để giảm cường độ lao động cho người lái là rất cần thiết. Thiết kế bộ cường hóa trợ lực chân không.
Tíi c¸c b¸nh xe KhÝ trêi A B E 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2.11: Sơ đồ bộ trợ lực chân không
1. Piston xilanh chính 4. Van chân không 7. Lọc khí 2. Đường dẫn chân không 5. Van khí 8. Thanh đẩy 3. Van chân không 6. Van điều khiển 9. Bàn đạp
Đặc điểm:
Sử dụng ngay đường chân không của đường ống nạp của động cơ, đưa chân không này vào khoang A của bộ trợ lực, còn khoang B khi phanh được thông với khí trời.
Nguyên lý hoạt động
Khi không phanh cần đẩy 9 dich chuyển sang bên phải kéo theo van số 6 và van số 7 cũng chuyển động sang bên phải, van khí tỳ sát van điều khiển đóng đường thông với khí trời, lúc này khoang A thông với khoang B qua hai cửa E và F đồng thời thông với cửa nạp. Không có sự chênh áp giữa hai khoang A, B bầu trợ lực không làm việc.
Khi phanh dưới tác dụng của lực bàn đạp, cần đẩy 9 dịch chuyển sang trái, đẩy các van số 6 và số 7 sang trái. Van điều khiển tỳ sát vào van chân không thì dừng lại còn van khí vẫn tiếp tục dịch chuyển tách rời van điều khiển. Lúc đó đường thông giữa cửa E và cửa F được đóng lại và mở khí trời thông với lỗ F, khi đó áp suất buồng B bằng áp suất khí trời, còn áp suất buồng A bằng áp suất đường nạp (5N/cm2). Do đó giữa buồng A và buồng B có sự chênh lệch áp suất, do sự chênh lệch áp suất này mà màng trợ lực dịch chuyển sang trái tác dụng lên piston 1 một lực cùng chiều với lực bàn đạp của người lái và ép dầu tới các xilanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh.
Nếu giữ chân phanh thì cần đẩy 9 và van khí 6 sẽ dừng lại còn piston 1 tiếp tục dịch chuyển sang trái do chênh áp. Van điều khiển 7 vẫn tiếp xúc với van chân không 5 nhờ lò xo nhưng di chuyển cùng piston 1, đường thông giữa lỗ E và F vẫn được bịt kín. Do van điều khiển 7 vẫn tiếp xúc với van khí nén 6 nên không khí bị ngăn không cho vào buồng B. Vì thế mà piston 1 không dịch chuyển mà đứng nguyên ở vị trí phanh với lực tương ứng hiện tại.
Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo 11 kéo bàn đạp phanh về vị trí ban đầu, lúc đó van6 bên phải được mở ra thông giữa khoang A và khoang B qua cửa E và F khi đó hệ thống phanh trở về vị trí không làm việc.
Ưu điểm: tận dụng được độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp khi động cơ làm việc mà không ảnh hưởng tới công suất động cơ, vẫn đảm bảo được trọng tải chuyên chở và tốc độ khi ô tô chuyển động.
Nhược điểm: độ chân không khi thiết kế lấy là 5 N/cm2 trong khi áp suất khí trời là 10 N/cm2, do đó độ chênh áp giữa hai khoang trợ lực là không lớn.
Muốn có chênh áp lớn hơn phải tăng tiết diện màng, do đó kích thước của bộ trợ lực tăng lên. Nên phương án này thích hợp với xe du lich.