Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 1.1 Công dụng, yêu cầu. Công dụng Hệ thống phanh dùng để: Giảm tốc độ của ô tô, máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó. Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô, máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.
Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng: Nó đảm bảo cho ô tô, máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc Nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe. Yêu cầu Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau: Làm việc bền vững, tin cậy. Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm. Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách và hàng hoá.
Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế. Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô máy kéo khi phanh. Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng. Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện sử dụng.
Có khả năng thoát nhiệt tốt. 4 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ. Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh la. Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở tất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là phanh chân.
Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính hỏng. Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chổ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn nên gọi là phanh tay. Ngoài ra còn có phanh chậm dần: Trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như xe tải, trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách- lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi,thường xuyên phải chuyển động lên xuống các dốc dài còn phải có loại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để.
Phanh liên tục, giữ cho tốc độ của ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc. Để giảm dần tốc độ của ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn. Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của nhau. Nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận điều khiển và dẫn động độc lập.
Ngoài ra, để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bình thường. Để có hiệu quả phanh cao: Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn. 5 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh. Muốn vậy, lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên chúng.
Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thuỷ lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe cói trọng lượng toàn bộ lớn. Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính là. Gia tốc chậm dần và quãng đường phanh. Ngoài ra cũng có thể dùng các chỉ tiêu khác như.
Lực phanh hay thời gian phanh. Giá trị các yêu cầu này có thể tham khảo trong bảng 2-1, 2-2 và 2-3. Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng hiệp hội quy định riêng dựa vào nhiều yếu tố như. Nguồn gốc và chủng loại ô tô đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bị kiểm tra.
Bảng 1-1 : Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh ( của hệ thống phanh chính ) cho phép ô tô lưu hành trên đường- Do Bộ giao thông Vận tải Việt Nam quy định năm 1995. Quãng đường Gia tốc chậm STT phanh dần ổn định Chủng loại ô tô Sp [ m ] ( ) Jp [ m/s ] ( ) 1 Ô tô du lịch và các loại ô tô khác thiết kế trên cơ sở ô tô du 7,2 5,8 lịch 6 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 2 Ô tô vận tải trọng lượng toàn bộ 8 tấn và ô tô khách có chiều 9,5 5,0 dài toàn bộ 7,5 m 3 Ô tô vận tải hoặc đoàn ô tô có trọng lượng toàn bộ > 8 tấn và ô 11 4,2 tô khách có chiều dài toàn bộ > 7,5 m Tiêu chuẩn trình bày ở bảng 2-1 trên được cho ứng với chế độ thử: Ô tô không tải, chạy trên đường nhựa khô, nằm ngang. Vận tốc bắt đầu phanh là 30 [ Km/h ] ( 8,33 [ m/s ] ). Do yêu cầu về tốc độ ô tô ngày càng tăng, cho nên có xu hướng tăng vận tốc thử phanh để cho phép lưu hành trên đường.
Tuy vậy thử phanh ở tốc độ cao là rất nguy hiểm, nhất là trong điều kiện chưa cho phép có những bãi thử chuyên dùng. Vì thế ở nước ta vẫn đang áp dụng tốc độ thử phanh là 30 [ Km/h ]. Số liệu cho ở bảng 2-1 chỉ sử dụng để kiểm tra phanh định kỳ nhằm cho phép ô tô lưu hành trên đường để đảm bảo an toàn chuyển động. Đối với các cơ sở nghiên cứu hay thiết kế chế tạo thì cần áp dụng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt hơn.
7 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 Bảng 1-2 : Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh chính ( Tiêu chuẩn của Liên Xô cũ ) Stt Chủng loại ô tô Tốc độ Lực tác Dạng Quãng Gia tốc chậm trước dụng thử đường dần ổn định khi lên bàn phanh Jp [ m/g ] phanh đạp Sp ( ) Vo Pbđ [ N ] [m] [Km/h] ( ) ( ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1 Ô tô du lịch và O 43,2 7,0 Microbuys với số 80 500 I 54,0 5,4 chỗ ngồi 8 II 57,5 5,0 2 Ô tô buýt > 8 chỗ O 25,8 7,0 ngồi và trọng lượng 60 700 I 32,3 5,3 toàn bộ 5 tấn II 34,3 4,9 3 Ô tô buýt với trọng O 32,1 6,0 lượng toàn bộ > 5 tấn 60 700 I 40,1 4,5 II 42,7 4,1 4 Ô tô tải với trọng O 44,8 5,5 lượng toàn bộ < 3,5 70 700 I 56,0 4,1 tấn II 59,6 3,8 5 Ô tô tải với trọng O 25,0 5,5 lượng toàn bộ từ 3,5 50 700 I 31,3 4,0 tấn 12 tấn II 33,3 3,7 6 Ô tô tải với trọng O 17,2 5,5 lượng > 12 tấn 40 700 I 21,5 4,0 II 22,9 3,6 Đoàn ô tô với tải O 26,5 5,5 7 trọng toàn bộ từ 3,5 50 700 I 33,1 4,0 tấn 12 tấn II 35,2 3,7 Đoàn ô tô với trọng O 18,4 5,5 8 lượng toàn bộ > 12 40 700 I 23,0 3,9 tấn II 24,5 3,6 8 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 Bảng 1-3 : Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh dự trữ ( tiêu chuẩn Liên Xô cũ ) Chủng loại ô Tốc độ Lực tác dụng Quãng Gia tốc tô trước lên bàn đạp Pbđ đường chậm khi thử [ N ] phanh dần ổn Vo ( ) Sp định STT [Km/h] [m] Jp ( ) [ m/s2 ] ( ) Tay Bàn đòn đạp (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1 Ô tô du lịch và Microbuys 80 400 500 90,1 3,0 với số chỗ ngồi 8 2 Ô tô buýt > 8 chỗ ngồi và 60 600 700 52,2 3,0 trọng lượng toàn bộ 5 tấn 3 Ô tô buýt với trọng lượng 60 600 700 52,2 3,0 toàn bộ > 5 tấn 4 Ô tô tải với trọng lượng 70 600 700 79,0 2,8 toàn bộ < 3,5 tấn 5 Ô tô tải với trọng lượng 50 600 700 42,5 2,8 toàn bộ từ 3,5 tấn 12 tấn 6 Ô tô tải với 40 600 700 28,4 2,8 trọng lượng > 9 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 12 tấn 7 Đoàn ô tô với tải trọng toàn 50 600 700 44,0 2,8 bộ từ 3,5 tấn 12 tấn 8 Đoàn ô tô với trọng lượng 40 600 700 29,6 2,8 toàn bộ > 12 tấn Đối với hệ thống phanh chính, giá trị các chỉ tiêu được cho tương ứng ba dạng thử khác nhau là. Thử " O ": Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh còn nguội và thường tiến hành hai trường hợp: động cơ được tách và không tách ra khỏi hệ thống truyền lực. Thử " I ": Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh đã làm việc nóng lên. Dạng thử này bao gồm hai giai đoạn:.
Thử sơ bộ: Để cho các cơ cấu phanh nóng lên. Thử chính: Để xác định hiệu quả phanh. Thử " II ": Để xác định hiệu quả phanh chính, khi ô tô, máy kéo chuyển động xuống dốc dài. Khi phanh bằng phanh dự trữ hoặc bằng các hệ thống phanh khác thực hiện các chức năng của nó, gia tốc chậm dần lớn nhất cần phải đạt 3 [ m/s 2 ] đối với ô tô khách và 2,8 [ m/s2 ] đối với ô tô tải.
Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lực phanh thực tế mà các cơ cấu phanh của nó có thể tạo ra. Khi thử ( theo cả hai chiều: đầu xe hướng xuống dốc và ngược lại - quay lên dốc ) phanh dừng cần phải giữ được ô tô- máy kéo chở đầy tải và động cơ tách ra khỏi hệ thống truyền lực, đứng yên trên dốc có độ nghiêng không nhỏ hơn 25%. 10 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 Hệ thống phanh chậm dần cần phải đảm bảo cho ô tô - máy kéo, khi chuyển động xuống các dốc dài 6 [ Km ], độ dốc 7 %, tốc độ không vượt quá 302 [ Km/h ] ( 8,330,6 [ m/s ]), mà không cần sử dụng các hệ thống phanh khác. Khi phanh bằng phanh này, gia tốc của ô tô, máy kéo thường đạt khoảng 0,62,0 [ m/s2 ].