COMTRANCO 5O.
Bảng 4.1. Thông số kỹ thuật cơ cấu phanh xe ôtô khách COMTRANCO 5O. TT Tên gọi Ký hiệu Giá trị Đơn vị
1 Đường kính tang trống (trước và sau) dt 398 mm 2 Bề rộng má phanh trước bt 110 mm 3 Bề rộng má phanh sau bs 180 mm 4 Góc ôm má phanh trước βt 1110 độ 5 Góc ôm má phanh sau βs 1120 độ 6 Góc đặt má phanh trước α, βt1 ,βt2 1110,290,1400 độ 7 Góc đặt má phanh sau α, βs1 ,βs2 1120,260,1380 độ 8 Khoảng cách từ tâm cam ép đến tâm
trục
A 150 mm
9 Khoảng cách từ tâm cam ép đến tâm quay guốc phanh
H 310 mm
10 Khoảng cách tâm quay guốc phanh đến tâm trục
M 163 mm
11 Đường kính vòng tròn cơ sở của cam hcq 48 mm 12 Chiều cao bầu phanh trước hpt 37 mm 13 Chiều cao bầu phanh sau hps 37 mm 14 Bán kính đáy lớn bầìu phanh trước Rbt 75 mm 15 Bán kính đáy lớn bầìu phanh sau Rbs 85 mm 16 Bán kính đáy nhỏ bầìu phanh trước rbt 60 mm 17 Bán kính đáy nhỏ bầìu phanh sau rbs 70 mm
4.1.CƠ CẤU PHANH.
Trên xe ôtô khách COMTRANCO 5O, cơ cấu phanh loại trống guốc. Đây là loại thông dụng nhất.
4.1.1.Sơ đồ và các chỉ tiêu đánh giá. - Sơ đồ : Trang 32 P2 P1 N1 N2 rb fN1 fN2 B B a c
Hình 4.1. Sơ đồ lực tác dụng của cơ cấu phanh trên xe COMTRANCO 5O Trong đó :
+ P1, P2 là lực dẫn động lên hai guốc phanh. + N1,N2 là phản lực pháp tuyến.
+ rt là bán kính trống phanh.
+ a là khoảng cách từ tâm trục bánh xe đến tâm cam.
+ c là khoảng cách từ tâm trục bánh xe đến tâm guốc phanh. + fN1, fN2 là lực ma sát.
+ Mp1, Mp2 là momen phanh.
Cơ cấu phanh trên xe COMTRANCO 5O có guốc phanh một bậc tự do, quay quanh hai điểm cố định, đặt cùng phía và cố một cơ cấu ép.
- Các chỉ tiêu đánh giá : + Tính thuận nghịch.
Từ sơ đồ hình 4.1 ta nhận thấy : Lực ma sát tác dụng lên guốc trước có xu hướng phụ thêm với lực dẫn động, ép guốc phanh vào trống phanh nên các guốc này được gọi là guốc tự xiết. Đối với các guốc phanh sau(tính theo chiều quay của bánh xe) lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép nên guốc này được gọi là guốc tự tách. Do vậy cơ cấu phanh trên xe COMTRANCO 5O có tính thuận nghịch vì khi đảo chiều chuyển động của bánh xe, momen phanh tạo ra là không đổi.
+ Tính cân bằng.
Cơ cấu phanh có cơ cấu ép dạng cơ khí, dạng cam đối xứng, vì thế khi dịch chuyển, độ dịch chuyển của các guốc luôn luôn bằng nhau. Bởi vậy, áp lực tác dụng lên các guốc và momen phanh do chúng tạo ra có giá trị bằng nhau.
N1 = N2 = N, MP1 = MP2 = MP thì P1 < P2 .
Khi làm việûc các lực từ guốc phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không ra tải trọüng phụ tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe. Do vậy cơ cấu phanh có tính cân bằng.
So với loại cơ cấu phanh có dạng cơ cấu ép thuỷ lực(loại một guốc tự xiết và một guốc tự tách) lực dẫn động hai guốc bằng nhau P1 = P2 = P . Do hiện tượng tự xiết nên áp lực N1 > N2 và MP1 > MP2 , nên áp suất trên bề mặt má phanh của guốc trước lớn hơn bề mặt má phanh của guốc sau, làm cho guốc mòn không đều. Cơ cấu phanh loại này không có tình cân bằng.
So với loại cơ cấu phanh có hai guốc tự xiết mặt dù có tính cân bằng nhưng không có tính thuận nghịch.
+ Hiệu quả phanh. Hệ số hiệu quả :
Khq = ΣMphanh Trong đó :
Khq : hệ số hiệu quả. MP : momen phanh.
P1, P2 : lực dẫn động lên guốc trước và guốc sau(tính theo chiều quay của bánh xe).
rt : bán kính trống phanh .
Nếu ta giả thuyết hệ số hiệu quả của cơ cấu phanh có cơ cấu ép dạng cam ép là 100% thì cơ cấu phanh có cơ cấu ép thuỷ lực là 116% 122% , cơ cấu phanh có cơ cấu ép là hai guốc tự xiết thì 160% 180% .
Cơ cấu phanh có cơ cấu ép dạng cam ép(một guốc tự xiết, một guốc tự tách) không tận dụng hết đượcmomen phanh vì có một guốc tự tách. Nhưng ưu điềm là tận dụng được momen phanh theo chiều lùi của xe.
4.1.2. Kết cấu các chi tiết và bộ phận chính của cơ cấu phanh .
Hình 4.2 : Cơ cấu phanh trên xe khách COMTRANCO 50 1. Cam ép 2. Con lăn
3. Lò xo 4. Đinh tán 5. Tấm dẫn hướng 6. Guốc phanh 7. Chốt lệch tâm 8. Trống phanh Trang 35 3 1 2 4 5 6 7 8
- Trống phanh : là chi tiết cần có độ cứng vững cao, chịu mài mòn và nhiệt dung lớn. Trên xe COMTRANCO 5O trống phanh được đúc bằng gang hợp kim, mặt ngoài trống được làm các gân dày để tăng độ cứng và tăng diện tích tản nhiệt.
- Guốc phanh : được đúc bằng gang xám, mặt ngoài của guốc có gắn vành ma sát còn gọi là má phanh. Má phanh được gắn bằng đinh tán lên guốc phanh. Guốc phanh có gắn hai gân để tăng cứng, một đầu của guốc phanh được nối với bản lề của mâm phanh nhờ các chốt quay, đầu kia tỳ vào cơ cấu ép nhờ vào con lăn.
- Mâm phanh : là chi tiết dạng đĩa, được dập bằng thép lá và bắt chặt với dầm cầu nhờ bulông. Đây là chi tiết đơn giản nhưng quan trọng vì nó là nơi lắp đặt và định vị tất cả các chi tiết khác của cơ cấu phanh.
Cơ cấu ép bằng cam có kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy, nhưng hiệu suất dẫn động cam thấp hơn so với loại dẫn động có cơ cấu ép bằng thuỷ lực.
4.2.DẪN ĐỘNG PHANH. 4.2.1.Sơ đồ dẫn động. Trang 36 1 2 3 8 12 1 4 1 9 10 7 14 15 7 11 13 7 16 17 18 5 6 16
Hình 4.3 : Sơ đồ dẫn động phanh
1. Bầu phanh trước. 2. Van điều khiển phanh dừng. 3. Van xả nhanh. 4. Máy nén khí.
5. Đồng hồ đo áp suất. 6. Tổng van phân phối.
7. Van tự động xả nước. 8. Bình khí nén cấp cho bầu phanh trước. 9. Van an toàn. 10. Bộ lắng lọc và tách ẩm.
11. Bộ điều chỉnh áp suất. 12. Bình khí nén cấp cho phanh dừng. 13. Van một chiều. 14. Van báo áp suất thấp.
15. Bình khí nén cấp cho bầu phanh sau.
16. Bầu phanh sau. 17. Van tăng tốc. 18. Van xả nhanh.
- Nguyên lý làm việc :
Không khí nén được nén từ máy nén 4 qua bộ điều chỉnh áp suất 11 đến bộ lắng lọc và tách ẩm 10. Từ 10 không khí nén được đưa vào bình chứa khí nén cho bầu phanh trước 8, bình chứa khí nén cho bầu phanh sau 15 và bình chứa khí nén cho phanh dừng 12. Từ bình chứa 8 và 15, không khí nén đi đến các khoan của tổng van phân phối 6. Ở trạng thái nhả phanh, tổng van phân phối đóng đường thông khí nén từ bình chứa đến các bầu phanh và mở đường thông các bầu phanh với khí quyển.
Khi phanh : người lái tác dụng lên bàn đạp, van 6 làm việc cắt đường thông các bầu phanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các bầu phanh 1 và 16 tác dụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát các trống phanh và phanh các bánh xe lại.
Khi nhả phanh : các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của các lò xo hồi vị.
Phanh dừng : Ở trạng thái nhả phanh, van điều khiển phanh dừng 2 mở đường cho khí nén từ bình chứa 12 đến van xả nhanh 18, đến các bầu phanh 16 ép các lò xo tích năng lại, bầu phanh lúc này không làm việc. Khi phanh, người lái tác dụng lên đòn van điều khiển phanh dừng 2. Van 2 dịch chuyển, cắt đường thông từ bình chứa đến các bầu phanh 16 và mở đường cho khí nén từ bầu phanh thoát ra ngoài qua van xả nhanh 18. Các lò xo tích năng được giải phóng, ép các cần của bầu phanh dịch chuyển tác dụng lên cơ cấu ép, phanh chặt các bánh xe lại.
4.2.2. Kết cấu các chi tiết và bộ phận chính của dẫn động phanh .
4.2.2.1. Máy nén khí.
Trên xe ôtô khách COMTRANCO 5O sử dụng máy nén loại piston, một xi lanh. Dẫn động máy nén bằng đai lấy công suất từ động cơ. Hệ thống làm mát của máy nén bằng nước.
- Tốc độ quay của máy nén nmn = 1900 (vòng/phút). - Đường kính xi lanh Dmn = 75 (mm).
- Hành trình piston Smn = 50 (mm).
4.2.2.2. Bộ điều chỉnh áp suất.
Dùng để duy trì áp suất trong hệ thống ở mức qui định và giảm tải cho máy nén khi áp suất trong các bình chứa đã đạt đến giá trị trên của giới hạn điều chỉnh.
Để giảm tải cho máy nén là : mở cưỡng bức các van nạp, để không khí tự do lưu thông từ xi lanh này sang xi lanh khác và ngược lại, khi máy nén làm việc.
Trang 38 1 2 3 4 10 9 5 6 7 8
Hình 4.4 : Bộ điều chỉnh áp suất 1. Vít điều chỉnh. 2. Lò xo. 3. Van xả. 4,9. Piston. 5. Rãnh. 6. Van ngược. 7. Van giảm tải 8. Phần tử lọc 10. Van nạp.
- Nguyên lý làm việc :
Đường đẩy của máy nén của khoang C của bộ điều chỉnh. Không khí được đẩy từ máy nén qua phần tử lọc 8, van ngược 6 đến khoang D, rồi đi vào bình chứa. Đồng thời không khí nén từ khoang D, cũng theo rãnh 5, đi tới khoang A. Khi áp suất trong bình chứa đạt giá trị quy định, piston 4 sẽ bị ép lên trên nén lò xo 2 lại. Piston 4 chuyển động lên trên sẽ làm van xả 3 đóng lại và van nạp 10 mở ra, cho khí nén từ khoang A đi qua khoang B, phía trên piston 9 của cơ cấu giảm tải. Dưới tác dụng của khí nén, piston 9 dịch chuyển xuống dưới, mở van giảm tải 7 ra, nối khoang C và đường đẩy của máy nén với khí quyển. Aïp suất của khí nén trong bình chứa có thể điều chỉnh được nhờ vít điều chỉnh.
4.2.2.4. Tổng van phân phối.
Trên xe COMTRANCO 5O sử dụng tổng van phân phối hai ngăn
Trang 39 1 2 12 1 0 6 5 3 4 11 8 9
Hình 4.5 : Tổng van phân phối 1. Cần gạt. 2. Con đội. 3. Bộ phận đàn hồi. 4. Piston. 5. Cần rỗng. 6. Piston nhỏ. 7. Xupáp phần dưới. 8. Piston lớn.
9. Lỗ thông. 10. Xupáp phần trên. 11. Mặt bích. 12.Bulông tỳ.
13. Van xả. A, C. Từ binh chứa đến.
B, D. Đến các bộ phận điều hành. Nguyên lý làm việc :
Ỏí vị trí ban đầu (chưa phanh) thì các piston 4,6,8 dưới tác dụng của lò xo nằm ở vị trí bên trên. Các van nạp 7,10 của hai ngăn bị ép chặt vào hai đế ngắt đường thông từ A đến C và từ B đến D. Piston 8 và piston nhỏ 6 cặp vị trí phía trên sao cho chúng rời cách nhau từ xupáp 7,10 và tạo thành khe hở mà qua đó khoang C,D kết hợp với van xả khí 13.
Khi hãm phanh :
Khi người lái đạp bàn đạp, lực tác dụng được truyền qua hệ thống tay đòn, kéo cần đạp 1 làm đẩy con đội 2 dịch chuyển xuống dưới và tỳ vào bộ phận đàn hồi 3,
làm piston 4 dịch chuyển mở đường thông từ khoang A đến khoang B (nối với dòng dẫn động phanh ở cầu trước), đồng thời cũng cắt đường thông với khí quyển.
Khi đi vào ngăn trên ra đầu C khí nén cũng đồng thời qua lỗ thông 9 trong thân 11 đi vào khoang phía trên piston 8, ép nó cùng với piston tỷ lệ 6 dịch chuyển xuống dưới, mở cửa nạp của van 7 ra, cho khí nén từ bình chứa qua đầu B đi ra đầu D nối với dòng dẫn động phanh ở cầu sau ôtô.
Cùng với sự tăng áp suất trong các khoang C và D làm dịch chuyển cơ cấu tỉ lệ dạng piston - ống cao su 4,6 đi lên van 7,10 đóng đường thông giữa khoang A với C ; B với D giữ áp suất trong khoang D và C không đổi. Nếu tăng thêm lực bàn đạp thì trạng thái cân bằng bị phá huỷ, piston 4,6 dịch chuyển xuống dưới làm áp suất trong khoang C và D tiếp tục tăng lên.
Khi dạt một vị trí cân bằng mới van 7,10 đóng lại giữ cho áp suất trong hệ thống không đổi ở giá trị mới, tỷ lệ với lực tác dụng ở đầu vào lực đạp. Khi lực phanh đạp cực đại thì van 7,10 mở hoàn toàn.
Trong trường hợp dòng phanh trước dẫn động bị hỏng lực từ bàn đạp sẽ qua bulông tỳ 12 tác dụng trực tiếp lên cần rỗng 5 nối cứng với piston tỷ lệ 6 điều khiển ngăn dưới làm việc. Trong trường hợp dòng dẫn động phanh sau bị hỏng, piston 8 sẽ tỳ vào vành tỳ trên thân van 11 đảm bảo cho điều khiển ngăn trên làm việc bình thường.
4.2.2.5. Van điều khiển phanh dừng.
Nhiệm vụ : Điều khiển bộ tích năng lò xo phanh cho xe đứng yên tại một vị trí trên đường, nằm ngan hoặc trên dốc nguyên khi cần thuyết
Trang 41 I II III 2 1 3 24 23 22 21 20 19 18 8 4 5 B 6 7 17 8 9 10 16 6 11 15 14 A
Hình 4.6 : Van điều khiển phanh dừng. 1.Nắp trên. 2.Lò xo.
3.Chốt. 4.Vòng chặn.
5.Cam. 6.Đĩa lò xo cân bằng. 7.Lò xo. 8.Vòng làm kín. 9.Thân van. 10.Lò xo van. 11.Vòng làm kín. 12.Vòng chặn. 13.Piston nén. 14.Van.
15.Đế van .16.Đế van. 17.Lò xo cần trượt. 18.Chốt hãm.
19.Chốt định vị. 20.Trục của con lăn. 21.Cần gạt. 22.Lồng che dẫn hướng. 23.Cần dẫn hướng. 24.Thanh trượt.
I. Đường đến từ bình khí nén. II. Đường thông với khí quyển. III. Đường thông với dòng điều khiển phanh dừng.
A. Buồng điều khiển B. Buồng vào. Nguyên lý làm việc :
Là van tác dụng ngược, điều khiển bằng tay đòn 21. Van điều khiển phanh dừng có van phẳng 14 bằng cao su và cơ cấu tỉ lệ dạng piston. Đầu III được nối với
đường điều khiển phanh dừng. Đầu I nối với bình chứa, còn đầu II thông ra khí quyển.
Ở vị trí ban đầu, dưới tác dụng của các lò xo 2 và 7, cần 24 ở vị trí dưới, đế 15 của nó ép chặt lên van14. Không khí nén lúc đó sẽ qua khe hở giữa van 14 và đế động của nó trên piston13, đi từ bình chứa đến đầu III và đi tiếp vào đường điều khiển phanh dừng.
Khi phanh bằng phanh dừng, tay gạt 21 được quay đi. Khi đó các cam 5 sẽ nâng cần 24 lên. Van 14 dưới tác dụng của lò xo10, sẽ bị ép lên trên đế van trên piston13, đóng đường thông giữa các đầu I và III. Sau đó, đế 15 tách khỏi van14, mở đường cho khí nén từ đường điều khiển qua các đầu II và III thoát ra khí quyển, thực hiện quá trình phanh ôtô bằng phanh dừng. Ở vị trí trên cùng, đòn gạt được hãm lại nhờ bộ phận định vị, còn ở các vị trí trung gian nó sẽ tự động quay về vị trí ban đầu (vị trí dưới) khi ngừng tác dụng lên đòn gạt. Sự tỷ lệ giữa lực phanh và lực điều khiển, được đảm bảo nhờ piston 13 và lò xo cân bằng 7
4.2.2.5. Van tăng tốc.
Nhiệm vụ : Van tăng tốc dùng để tăng tốc độ nhạy cho hệ thống trong trường hợp dẫn động dài, khoảng cách từ bầu phanh đến tổng van phân phối sau.
Trang 43 1 2 3 4 5 6 7 8
Hình 4.7 : Van tăng tốc và sơ đồ biểu diễn qui ước 1. Piston tỷ lệ. 2. Van xả.
3. Ôúng rỗng. 4. Van nạp. 5. Đường nối với các bầu phanh. 6. Đế van xả.
7. Đường từ bình chứa đến. 8. Đường từ tổng van phân phối đến. Nguyên lý làm việc :
Lúc bình thường van nạp 4 luôn luôn đóng và van xả 2 luôn luôn mở.