CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Những vấn đề chung của hệ thống phanh trên ô tô. Công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phanh ô tô. Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển động của ô tô hoặc làm giảm bớt tốc độ của ô tô khi đang chuyển động, ngoài ra còn để giữ cho ô tô dừng được trên đường có độ dốc nhất định, chất lượng của hệ thống phanh có ảnh hưởng tất lớn tới tốc độ chuyển động trung bình của ô tô.
Hệ thống phanh ô tô sẽ đảm bảo cho sự chuyển động an toàn của ô tô tránh được những tai nạn sảy ra trên đường. Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau: - Hệ thống phanh chính (phanh chân) - Hệ thống phanh dừng (phanh đỗ) - Hệ thống phanh dự phòng - Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ) Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành hai loại sau: - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra: - Hệ thống phanh dẫn động cơ khí - Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực - Hệ thống phanh dẫn động khí nén - Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thuỷ lực - Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh: Hệ thống phanh được hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều khiển ô tô khi phanh do vậy trang bị thêm các bộ phận khác: - Bộ điều chỉnh lực phanh theo tải trọng (bộ điều hòa lực phanh) 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Bộ chống hãm cứng bánh xe (ABS). Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của ô tô đảm nhận chức năng "an toàn chủ động" vì vậy hệ thống phanh phải thoả mãn các yêu cầu sau đây : + Có hiệu quả phanh cao ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp đó là. - Quãng đường phanh ngắn.
- Thời gian phanh ít nhất. - Gia tốc chậm dần ổn định trong quá trình phanh. + Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe ô tô khi phanh. + Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái.
+ Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm. + Đảm bảo việc phân bố mô men phanh trên các bánh xe phải tuân theo nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ. + Cơ cấu phanh không có hiện tượng tự xiết. + Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt.
+ Có hệ số ma sát cao và ổn định. + Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh. + Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao. + Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng.
Cấu tạo chung của hệ thống phanh Hệ thống phanh sử dụng trên ô tô bao gồm: - Cơ cấu phanh: cơ cấu phanh tang trống, cơ cấu phanh đĩa - Dẫn động phanh - Các bộ phận đảm bảo hiệu quả, tăng tính an toàn của hệ thống phanh: hệ thống ABS, hệ thống BA, hệ thống EBD 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1. Sơ đồ cấu tạo, nguyên lí làm việc của một số hệ thống phanh thường gặp 1.1 Cơ cấu phanh đĩa Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm: - Một đĩa phanh được lắp với moay ơ của bánh xe và quay cùng với bánh xe. - Một giá cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe. - Hai má phanh dạng phẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các pittông của xi lanh bánh xe.
Có hai loại phanh đĩa: loại giá cố định và loại giá di động. Cơ cấu phanh đĩa có giá xylanh cố định Loại này giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu. Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh. Trong các xi lanh có pittông, mà một đầu của nó luôn tì vào má phanh.
Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe.1 Cơ cấu phanh đĩa có giá xylanh cố định. Giá cố định; 5. + Ưu điểm: - Cơ cấu phanh đĩa là loại hở nên thoát nhiệt tốt trong quá trình làm việc. - Áp suất phân bố đều trên bề mặt ma sát.
- Biến dạng của đĩa và vỏ theo hướng trục. - Có khả năng tự làm sạch. 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Kết cấu của phanh đĩa cho phép dễ dàng thay thế các má phanh. + Nhược điểm: - Các tấm ma sát loại phanh này hao mòn nhanh hơn phanh tang trống.
- Cơ cấu phanh đĩa không được cân bằng vì khi phanh sẽ tạo ra lực phụ tác dụng lên ổ bi của bánh xe. - Khó tránh khỏi bụi bẩn đất cát vì phanh đĩa không được che kín hoàn toàn. + Phạm vi sử dụng: Phanh đĩa được sử dụng chủ yếu trên các loại ô tô nhỏ và được dẫn động bằng thủy lực. b)Cơ cấu phanh đĩa có giá xylanh di động Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt bắt cố định với dầm cầu.
Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pittông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ. Cơ cấu phanh đĩa có giá xylanh di động. Giá di động; 5.
Giá dẫn hướng. + Ưu điểm: - Cơ cấu phanh đĩa là loại hở nên thoát nhiệt tốt trong quá trình làm việc. - Trọng lượng nhẹ hơn so với cơ cấu phanh tang trống. - Áp suất phân bố đều trên bề mặt ma sát.
- Có khả năng tự làm sạch. + Nhược điểm: 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Giá thành cao - Các tấm ma sát loại phanh này hao mòn nhanh hơn phanh tang trống. - Cơ cấu phanh đĩa không được cân bằng vì khi phanh sẽ tạo ra lực phụ tác dụng lên ổ bi của bánh xe. - Khó tránh khỏi bụi bẩn đất cát vì phanh đĩa không được che kín hoàn toàn.
+ Phạm vi sử dụng: Phanh đĩa được sử dụng chủ yếu trên các loại ô tô nhỏ và được dẫn động bằng thủy lực. Cơ cấu phanh tang trống a. Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục. Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục.
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục (có nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục thẳng đứng) được thể hiện trên hình 1. Trong đó sơ đồ hình bên trái là loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này hay sử dụng trên ôtô tải lớn; sơ đồ hình bên phải là loại sử dụng xi lanh thủy lực để ép guốc phanh vào trống phanh, loại này thường sử dụng trên ôtô du lịch và ô tô tải nhỏ. Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này là hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía trên được điều chỉnh bằng trục cam ép hoặc bằng cam lệch tâm. Trên hai guốc phanh có tán (hoặc dán) các tấm ma sát.
Các tấm này có thể dài liên tục hoặc phân chia thành một số đoạn. Ở hình phải trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ và guốc phanh bên trái là guốc xiết, guốc bên phải là guốc nhả. Vì vậy má phanh bên guốc xiết dài hơn bên guốc nhả với mục đích để hai má 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP phanh có sự hao mòn như nhau trong quá trình sử dụng do má xiết chịu áp suất lớn hơn. Còn đối với cơ cấu phanh được mở bằng cam ép trái áp suất tác dụng lên hai má phanh là như nhau nên độ dài của chúng bằng nhau.
Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm. Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm. Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 1. Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng với nhau qua tâm.
Mỗi guốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống phanh. Một phía của pittông luôn tì vào xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh. Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp trong pittông của xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường có dẫn động bằng thủy lực và được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.
b) Cơ cấu phanh tang trống loại bơi. Cơ cấu phanh guốc loại bơi có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả hai đều tựa trên mặt tựa di trượt. 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1. Cơ cấu phanh tang trống loại bơi.
Cơ cấu phanh guốc loại bơi có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả hai đều tựa trên mặt tựa di trượt. Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi: loại hai mặt tựa tác dụng đơn và loại hai mặt tựa tác dụng kép. + Loại hai mặt tựa tác dụng đơn. Ở loại này một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trên phần vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pittông.
Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ. + Loại hai mặt tựa tác dụng kép. Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai pittông và cả hai đầu của mỗi guốc đều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông. Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ô tô du lịch và ôtô tải nhỏ.
Dẫn động phanh 1. Dẫn động cơ khí 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1. Phanh trên trục truyền. Tay điều khiển; 3.
Guốc phanh Ngày nay dẫn dộng phanh cơ khí chỉ sử dụng cho hệ thống phanh dừng. Cấu tạo của hệ thống dẫn động phanh cơ khí sử dụng cho hệ thống phanh dừng với cơ cấu phanh đặt tại hệ thống truyền lực được trình bày trên hình 1.5 Nguyên lý hoạt động. Muốn hãm xe chỉ cần kéo tay điều khiển 2 về phía sau qua hệ thống tay đòn kéo chốt 4 ra phía sau đẩy đầu trên của guốc phanh hãm cứng trục truyền động.