I. Giới thiệu về xe và hệ thống phanh của xe tham khảo
4. Bộ điều hòa lực phanh
Để tránh hiện tợng trợt lết các bánh xe sau khi phanh với cờng độ lớn, trong hệ thống dẫn động phanh thờng có bố trí bộ điều hòa lực phanh tại dòng dẫn động phanh cầu sau. Bộ điều hòa có nhiệm vụ thay đổi áp suất trong dẫn động phanh cầu sau tơng ứng với tải trọng phân bố lên cầu.
Tơng tự nh vậy, để tránh hiện tợng trợt lết các bánh xe cầu trớc khi phanh ở cờng độ trung bình hoặc thấp, trong dẫn động cầu trớc có thể bố trí van giảm áp. Van này có nhiệm vụ hạn chế áp suất dẫn tới các cơ cấu phanh cầu trớc để giới hạn mô men phanh không vợt quá mô men bám.
Tuy nhiên, các loại van trên đều không thể phản ứng với điều kiện mặt đờng. Chẳng hạn, nếu mặt đờng có hệ số bám khác với hệ số bám đã chọn để tính toán hoặc hệ số bám tại các bánh xe không giống nhau thì van giảm áp và bộ điều hòa lực phanh không thể tránh cho các bánh xe khỏi bị trợt lết. Vì vậy, trên các ô tô hiện đại, ngời ta sử dụng hệ thống tự động điều khiển lực phanh tại các bánh xe để tránh trợt lết, gọi là hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS.
Trên hình 4.2 là kết cấu của bộ điều chỉnh lực phanh dùng cho dẫn động phanh khí nén nhằm điều chỉnh áp suất đến các bầu phanh sau tùy theo tải trọng tác dụng lên cầu sau.
Nguyên lý hoạt động
Khi phanh, không khí nén từ tổng van đi vào khoang A của bộ điều chỉnh với áp suất P1, đi vào cửa cần van (1) rồi vào khoang B đẩy piston (3) và màng cao su (18) dịch chuyển đi xuống đóng nhanh van xả khí (2) đồng thời khí nén đẩy piston (3)
Hình 4.2: Bộ điều hòa lực phanh
1. Cần van 9. Con lăn 17. Rãnh hớng kính di động
2. Van xả khí 10. Trục cam 18. Màng cao su
3. Piston 11. Đòn điều khiển 19. Vòng cao su làm kín
4. Lò xo đóng van cấp khí 12. Lò xo mở van xả 20. Đế van xả
5. Van cấp khí điều khiển 13. Màng cao su 21. Đế van cấp khí bầu phanh
6. Cần đẩy 14. Van xả 22. Đế gắn van cấp khí
7. Piston tỷ lệ 15. Gân hớng kính cố định 23. Lò xo đóng van cấp khí
8. Van cấp khí bầu phanh 16. Đế van cấp khí dòng điều khiển 24. Cửa xả 25. Vòng chặn
làm đầu cần đẩy (6) mở van cấp khí điều khiển (5) cho dòng khí nén từ khoang A đi vào khoang C.
Áp suất khí nén trong khoang C tác dụng lên piston tỷ lệ (7) đi xuống ép van cấp khí cho bầu phanh (8) tách khỏi đế van cấp khí cho bầu phanh (21) cho dòng khí nén từ cửa I qua cửa II đến bầu phanh sau. Đồng thời khí nén trong khoang C cùng tác dụng ngợc lên diện tích hiệu dụng của màng cao su (18) một áp suất P2.
Piston (3) sẽ dịch chuyển lên trên đến vị trí mà ở đó van cấp khí điều khiển (5) đóng lại (nhng vẫn ép sát mặt cần đấy (6)). Lúc đó piston ở trạng thái cân bằng và hệ số truyền có giá trị: 2 1 1 2 S S P P Ka = =
Trong đó S1: diện tích Piston(3)
S2: Diện tích hiệu dụng của màng (18)
Diện tích S2 là một đại lợng thay đổi nhờ kết cấu đặc biệt sau:
Piston (3) có các gân hớng kính cố định (15) lắp vào các rãnh hớng kính di động (17). Các gân hớng kính (15) cố định trên thân và có mặt nút hình côn ngợc chiều với chiều côn của rãnh hớng kính (17).
Khi piston (3) ở vị trí trên cùng (cùng với trờng hợp xe đầy tải) màng cao su (18) tỳ sát hoàn toàn vào đáy gân hớng kính cố định (15) và các gân tơng ứng của nó, nên diện tích hiệu dụng của màng bằng diện tích chính của piston (3) (S2=S1). Khi tải trọng giảm dần đi, cần đẩy (6) dịch xuống phía dới, piston (3) đạt trạng thái cân bằng sẽ dịch dần xuống dới, các rãnh hớng kính (17) tách dần màng cao su (18) ra khỏi gân hớng kính cố định (15) làm diện tích hiệu dụng của màng tăng (S2>S1).
Nh vậy tải trọng càng giảm piston càng dịch chuyển xuống dới thì S2 tăng. với P1= const, áp suất P2 càng giảm để đảm bảo cân bằng piston (3).
Quy luậy thay đổi S2 phụ thuộc vào độ võng của hệ thống treo (tức là tải trọng) đ - ợc xác định bởi phần dạng hình đát của piston (3). Tức là diện tích hiệu dụng của màng cao su (18) cũng nh bởi vị trí của cần đẩy (6).
Khi nhả phanh
Khi nhả phanh, áp suất khí nén trong khoang A giảm xuống, lúc đó áp suất khí nén trong khoang B cộng với lực lò xo (12) đẩy van xả khí (2) đi xuống cho khí nén trong khoang B đi ra ngoài theo khoang A. Khi đó áp suất khí nén trong khoang C sẽ đẩy piston (3) tách khỏi đầu cần đẩy (6) cho khí nén trong khoang C đi ra ngoài
theo cửa xả III. Do sự chênh lệch áp suất tác dụng lên piston tỷ lệ (7) nên dòng khí nén trong bầu phanh sau sẽ đẩy piston tỷ lệ (7) đi lên tách đế van xả (20) ra khỏi van cấp khí cho bầu phanh (8) mở đờng thông dòng khí từ bầu phanh đi ra ngoài khí quyển theo cửa xả III. Tất cả các chi tiết trở về vị trí ban đầu nh khi cha phanh.