CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG PHANH Giới thiệu Hệ thống phanh ô tô là hệ thống quan trọng của gầm xe, bao gồm: cơ cấu phanh và dẫn động phanh, dùng để điều khiển giảm tốc độ, dừng xe theo yêu cầu của người lái và đảm bảo an toàn giao thông khi vận hành trên đường. Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phanh là một công việc có tính thường xuyên và quan trọng đối với nghề sửa chữa ô tô, nhằm đảm bảo năng suất vận tải và tuyệt đối an toàn cho người và xe. Nếu hệ thống phanh không đảm bảo an toàn sẽ trực tiếp gây ra tai nạn giao thông và đe doạ đến tính mạng của con người. Do đó công việc sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phanh không chỉ cần những kiến thức về cơ học ứng dụng, về thuỷ lực, khí nén, điện tử và kỹ năng sửa chữa cơ khí, mà nó còn đòi hỏi tinh thần trách nhiệm đạo đức cao và sự yêu nghề của người thợ sửa chữa ô tô.
Vì vậy công việc sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phanh đã trở thành một nghiệp vụ rất cao của người thợ sửa chữa ô tô. Mục tiêu của bài: Sau khi học xong bài này HSSV có khả năng: Về kiến thức: - Trình bày được công dụng , phân loại, yêu cầu của các chi tiết của hệ thống phanh. - Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các chi tiết của hệ thống phanh - Xác định được các chế độ bảo dưỡng cho từng chi tiết của hệ thống phanh. Về kỹ năng: - Xác định được các nguyên nhân hư hỏng hệ thống phanh - Lập được quy trình sửa chữa cho từng hư hỏng cụ thể.
- Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa của các chi tiết của hệ thống phanh - Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an toàn. Về thái độ: - Chấp hành nghiêm túc các quy định về kỹ thuật, an toàn và tiết kiệm trong bảo dưỡng, sửa chữa. - Tích cực thực hiện các bài thực tập để phát triển kỹ năng. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU 1.
Công dụng Đối với ôtô, hệ thống phanh là một trong những bộ phận quan trọng nhất. Hệ thống phanh gồm các công dụng sau: - Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe tới một tốc độ nào đó, dừng hẳn hoặc giữ cho xe ở một vị trí nhất định. - Đảm bảo ôtô chạy an toàn ở mọi tốc độ, đặc biệt là ở tốc độ cao. Do đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển.
Phân loại Có rất nhiều cách phân loại hệ thống phanh: 1. Phân loại theo cơ cấu điều khiển trên xe - Phanh chân điều khiển bằng bàn đạp. - Phanh tay điều khiển bằng cáp. Phân loại theo cơ cấu phanh - Phanh đĩa.
Phân loại theo vị trí bố trí cơ cấu phanh - Bố trí ở bánh xe. - Bố trí trên hệ thống truyền lực. Phân loại theo dẫn động phanh - Phanh cơ khí. - Phanh thủy lực.
- Phanh thủy khí. - Phanh khí nén. Yêu cầu Hệ thống phanh là một hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động của xe. Do vậy, nó phải đảm bảo các yêu cầu khắc khe, nhất là đối với xe có tốc độ cao.
Những yêu cầu của hệ thống phanh. - Quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm. Muốn có quãng đường phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại. - Phanh phải êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp, đảm bảo tính ổn định chuyển động của ôtô.
12 - Điều khiển phải nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh hay phanh tay không lớn. - Hệ thống phanh cần có độ nhạy cao, hiệu quả phanh không thay đổi nhiều giữa các lần phanh. - Không xảy ra hiện tượng tự siết phanh khi xe chuyển động tịnh tiến hay quay vòng. - Tránh hiện tượng trượt lết của bánh xe trên đường, vì khi trượt lết bánh xe sẽ nhanh mòn làm mất khả năng dẫn hướng của xe.
- Giữ xe đứng nguyên trên dốc mà không bị tuột. - Ngoài các yêu cầu trên, hệ thống phanh còn phải đảm bảo chiếm ít không gian, trọng lượng nhỏ, độ bền cao và các yêu cầu chung về cơ khí. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG PHANH 2. Hệ thống phanh thủy lực Hệ thống phanh gồm các cụm bộ phận chính sau: - Xilanh chính (tổng phanh).
- Van điều hòa lực phanh. - Trợ lực phanh. - Phanh đậu xe. 1 Hệ thống phanh trên xe 13 Hầu hết các bộ phận chính trên đều bố trí trên các hệ thống phanh.
Việc đi tìm hiểu các hệ thống phanh sẽ làm rõ kết cấu, đặc điểm, nguyên lý hoạt động của các cụm bộ phận chính trên. - Trong các xe đời mới cũng như một số phương tiện đi lại khác, sử dụng phanh đĩa trước và phanh trống sau được dùng phổ biến ngày nay. Tuy nhiên một số xe buýt, tải nhẹ hay xe hơi nhỏ vẫn còn sử dụng phanh trống cho tất cả các bánh xe. - Vì lí do an toàn, pháp luật quốc tế quy định hệ thống phanh thủy lực phải sử dụng 2 mạch tách rời nhau.
Nếu như mạch này bị hỏng thì mạch kia vẫn hoạt động và tác dụng hãm các bánh xe. - Phanh thủy lực hoạt động dựa trên nguyên lý Pascal. Trạng thái áp suất chất lỏng trong cùng một diện tích thì giống nhau. Nguyên tắc này đảm bảo áp suất sẽ giống nhau trong các xilanh bánh xe kế tiếp nhau.
Trong hệ thống phanh này, lực tương tác có tỷ số truyền giống như piston chuyển động trong xilanh. Khoảng cách di chuyển của piston tỉ lệ nghịch với độ lớn của lực. 2 Biểu đồ biểu diễn nguyên lý của hệ thống phanh thủy lực Bàn đạp phanh giống như một các đòn bẩy với điểm tựa là điểm nối giữa bàn đạp và đầu piston của xilanh chính. Sơ đồ tổng quát của hệ thống phanh thủy lực được trình bày hình vẽ dưới.
3 Sơ đồ tổng quát của hệ thống phanh thủy lực 14 2. Xilanh chính Xilanh chính bố trí trong hệ thống phanh có tác dụng chuyển đổi lực tác động từ bàn đạp phanh thành áp suất thủy lực. Áp suất này truyền đến các xilanh con ở các bánh xe, tác động điều khiển guốc phanh hoặc tấm má phanh ép sát vào trống hoặc đĩa phanh để hãm các bánh xe lại. Xilanh chính loại piston kép Kiểu này, ngày nay dùng rộng rãi trên các loại xe ôtô đời mới, nó đảm bảo an toàn cho người điều khiển nếu như xảy ra hư hỏng ở một mạch dầu nào đó.
Trong xilanh chính có 2 piston và 2 cupben đặt nối tiếp nhau. Mỗi piston có một bình dầu riêng và cửa vào, cửa bù. + Cấu tạo Cấu tạo loại này được trình bày bởi hình phía dưới.4) + Hoạt động - Khi không đạp phanh: Cupben của piston số 1 và số 2 nằm giữa cửa vào và cửa bù làm cho xilanh và bình dầu thông nhau. Bulông hãm bố trí trong xilanh chính để chống lại lực lò xo số 2, ngăn không cho piston số 2 chuyển động sang phải.
4 Cấu tạo xilanh chính loại piston kép - Khi đạp phanh: Piston số 1 dịch chuyển sang trái, cupben của nó bịt kín cửa bù, không cho dầu từ bình vào cửa bù. Piston bị đẩy tiếp, nó làm tăng áp suất dầu trong xilanh. Áp suất này tác dụng lên các xilanh bánh sau. Đồng thời, áp suất tạo ra sẽ đẩy piston số 2 dịch chuyển sang trái, áp suất dầu tạo ra tác dụng lên xilanh bánh trước.
- Khi nhả bàn đạp phanh: Lúc này, áp suất dầu từ các xilanh bánh xe tác dụng ngược lại, đồng thời dưới tác dụng của lực lò xo hồi vị số 2 sẽ đẩy các piston sang bên phải. Tuy nhiên, do dầu ở các xilanh bánh xe không hồi về xilanh chính ngay lập tức, do đó dầu từ bình sẽ điền vào xilanh chính qua các lỗ. 15 Khi các piston trở về trạng thái ban đầu, áp lực dầu trong xilanh sẽ đẩy dầu hồi về bình chứa thông qua các cửa bù. Kết quả, áp suất dầu trong xilanh chính giảm xuống.5 Hoạt động khi không đạp Hình 1.
5 Hoạt động khi đạp phanh phanh Hình 1. 6 Hoạt động khi nhả bàn đạp phanh + Nếu dầu bị rò rỉ ở hệ thống phanh - Rò rỉ dầu ở đường dầu tới xilanh bánh sau: Khi đạp phanh, piston số 1 sẽ dịch chuyển sang trái nhưng dầu không tới được xilanh bánh sau, đồng thời khi dịch chuyển nó sẽ tiếp xúc với piston số 2 và cùng đẩy piston sô 2 dịch chuyển sang trái, - quá trình di chuyển này sẽ tạo ra áp suất tới xilanh bánh trước để tác động hãm phanh trong trường hợp đường dầu đến bánh sau hỏng. 7 Hoạt động ở trường hợp rò rỉ dầu tới xilanh bánh sau 16 - Rò rỉ dầu ở đường dầu tới xilanh bánh trước: Khi đạp phanh, piston số 1 dịch chuyển sang trái nhưng do đường dầu tới các xilanh bánh trước bị hỏng nên áp suất dầu không tới được xilanh bánh trước. Lúc này, tiếp tục đạp phanh piston số 2 bị đẩy sang trái bởi sự di chuyển của piston số 1.
Kết quả, áp suất dầu cao sẽ đưa tới các xilanh bánh sau, tác động hãm phanh khi gặp sự cố hỏng phanh bánh xe trước. 8 Hoạt động ở trường hợp rò rỉ dầu tới xylanh bánh trước b. Kết cấu các chi tiết thuộc xilanh chính loại piston kép + Cốc đỡ lò xo Cốc đỡ lò xo bố trí trên xilanh chính có mạch ống dẫn bố trí chéo. Nó có tác dụng đảm bảo sự hoạt động chính xác của hệ thống phanh mạch chéo, áp suất dầu như nhau phải được tạo ra bởi cả 2 piston.
Để đạt mục tiêu này, lò xo hồi piston số 1 được đỡ bởi cốc đỡ, cốc được bắt vào piston nhờ cần nối, Hình 1. 9 Vị trí cốc chặn lò xo điều này cần thiết bởi lò xo số 1 yêu cầu lực lắp lớn hơn lò xo số 2 để thắng được sức cản ma sát lớn hơn của piston số 2. + Bình dầu Bình dầu có thể bố trí gắn liền hoặc tách rời với xilanh phanh chính. - Lượng dầu trong bình chứa thay đổi trong quá trình phanh hoạt động.
Sự dao động của Hình 1. 10 Nắp bình dầu phanh áp suất được ngăn chặn bởi một lỗ thông hơi nhỏ trên nắp bình dầu nối thông với áp suất khí quyển. 17 - Xilanh chính kiểu tác dụng độc lập (loại piton kép) bố trí bình dầu đơn, nó có một vách ngăn bên trong để chia bình thành 2 phần. Mục đích của việc chia thành phần là, nếu một mạch bị rò rỉ thì mạch kia vẫn hoạt động hãm xe Hình 1.
