Chương 1 của đồ án sẽ trình bày yêu cầu và cách phân loại hệ thống phanh, xác định loại hệ thống phanh thường được sử dụng trên ô tô du lịch. Yêu cầu đối với hệ thống phanh. Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu sau: - Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất ở bất kỳ chế độ chuyển động nào, ngay cả khi dừng xe tại chỗ, đảm bảo thoát nhiệt tốt. - Có độ tin cậy làm việc cao để ôtô chuyển động an toàn.
- Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh phải nhỏ và đảm bảo phanh xe êm dịu trong mọi trường hợp. - Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện và có tính tuỳ động. - Đảm bảo sự phân bố mômen phanh trên các bánh xe theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào. - Các chi tiết phải có trọng lượng nhỏ, tuổi thọ cao, dễ sử dụng và chăm sóc, bảo dưỡng bảo quản, thời gian bảo dưỡng sửa chữa ngắn.
- Đối với phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đứng yên ngay cả khi trên dốc có độ dốc 16% trong thời gian dài. Trên đây là các yêu cầu cơ bản, tuy nhiên với mỗi loại xe cụ thể, hệ thống phanh lại có các đặc điểm riêng về mặt kết cấu nhằm đáp ứng các yêu cầu khác nhau mà loại xe đó đặt ra. Với những công dụng và yêu cầu của hệ thống phanh như trên thì trên ô tô thường dùng những loại hệ thống phanh sau: a. Theo công dụng 2 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Võ Minh Quang - Hệ thống phanh chính (phanh chân).
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay). - Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ). Theo kết cấu của cơ cấu phanh - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc. - Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
- Hệ thống phanh kết hợp cả hai loại cơ cấu phanh trên. Theo dẫn động phanh - 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. Theo các cơ cấu bổ trợ cho hệ thống phanh - Hệ thống phanh có cường hóa. - Hệ thống phanh có điều hòa lực phanh. - Hệ thống phanh có chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock brake system).
- Hệ thống phanh có phân bố lực phanh điện tử EBD (Electronic brake-force distribution). - Hệ thống phanh có hỗ trợ phanh khẩn cấp BA (Brake assist). Cấu tạo chung của hệ thống phanh. Sơ đồ bố trí chung.
Hệ thống phanh trên ô tô hiện nay nói chung được bố trí dựa trên 3 sơ đồ cơ bản tương ứng với 3 phương án dẫn động phanh là: thủy lực, khí nén và kết hợp thủy – khí. 3 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Võ Minh Quang a. Sơ đồ bố trí phanh thủy lực. Sơ đồ phanh thủy lực 1.
Bàn đạp phanh; 2. Xylanh chính; 3 và 5. Xylanh công tác; 4 và 6. Lò xo hồi vị; 8.
Đường ống dầu. Lực đạp phanh của người lái thông qua các cần liên động sẽ đẩy pittông trong xylanh chính (xylanh sinh áp) cung cấp dầu tới các xylanh công tác ở cơ cấu phanh (xylanh sinh lực) tạo ra lực ép lên các pittông tác dụng lên guốc phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe. 4 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Võ Minh Quang b. Sơ đồ bố trí phanh khí nén.
Lực đạp phanh của người lái thực chất chỉ dẫn động mở van phân phối của hệ thống, nối thông bình chứa với bầu phanh (bầu sinh lực). Áp suất khí nén tác dụng lên màng (hoặc pittông) của bầu phanh tạo lực đẩy qua các liên kết dẫn động cơ khí tới cơ cấu phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe. Sơ đồ phanh khí nén 1. Van phân phối; 3.
Van gia tốc; 6 và 9. Bình khí nén; 7. Bầu phanh 5 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Võ Minh Quang Hình 1. Sơ đồ phanh khí nén c.
Sơ đồ bố trí phanh thủy – khí. Sơ đồ phanh thủy – khí 1. Van phân phối; 2. Dẫn động phanh rơmóc; 3.
Đường ống; 4 và 6. Xylanh chính thủy lực; 5 và 7. Bầu hơi sinh lực; 8 và 10. Xylanh công tác thủy lực; 9 và 11.
Cơ cấu phanh 6 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Võ Minh Quang Dẫn động phanh kết hợp thủy lực khí nén bao gồm phần dẫn động thủy lực mắc nối tiếp với phần dẫn động khí nén. Lực đạp phanh của người lái dẫn động mở van phân phối của phần dẫn động khí nén, nối thông bình chứa với bầu sinh lực, áp suất khí nén tác dụng lên pittông khí nén liên động với pittông thủy lực đẩy dầu tới các xylanh công tác ở cơ cấu phanh (xylanh sinh lực) tạo ra lực ép lên các pittông tác dụng lên guốc phanh sinh ra lực phanh ở các bánh xe. Các phần tử chính trong hệ thống phanh. Hiện nay, tất cả các loại xe du lịch đều sử dụng hệ thống phanh thủy lực với các cải tiến kỹ thuật nhằm phát huy ưu điểm, khắc phục nhược điểm của hệ thống phanh nguyên thủy.2 chỉ tập trung giới thiệu cấu tạo của các phần tử chính trong hệ thống phanh thủy lực.
Dẫn động phanh. * Xylanh chính. Xylanh chính có nhiệm vụ sinh ra áp suất cần thiết và đảm bảo lượng dầu cung cấp cho toàn hệ thống. Cấu tạo của xi lanh chính A - lỗ nạp dầu; B - lỗ bù dầu; 1 - bàn đạp; 2 - đai ốc hãm; 3 - ty đẩy; 4 - nắp; 5 - tấm chắn dầu; 6 - van một chiều kép; 7 - lò xo hồi vị; 8 - cốc lò xo; 9 - phớt dầu; 10 - tấm chắn hình sao; 11 - pittông; 12 - vòng chặn; 13 - vòng hãm; 14 - vỏ cao su chắn bụi.
7 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Võ Minh Quang Trên hình 1.5 là cấu tạo của xylanh chính loại đơn, gồm có vỏ xylanh được chia làm hai khoang: khoang dưới là khoang làm việc có tiết diện dạng hình tròn, khoang trên là khoang chứa dầu. Hai khoang này được thông với nhau bởi hai lỗ A và B gọi là lỗ nạp dầu và lỗ bù dầu. Trong khoang làm việc của xylanh có lắp pittông 11, ở mặt đầu của pittông 11 nơi tiếp xúc với đế của phớt làm kín có làm 6 lỗ nhỏ và được che kín bởi tấm chắn hình sao sáu cạnh bằng thép lá rất mỏng. ở cửa ra của xylanh chính người ta bố trí van một chiều kép.
Lò xo 7 vừa có tác dụng hồi vị cho pittông 11 vừa có tác dụng giữ van một chiều kép để tạo một áp suất dư của dầu trong đường ống từ sau xylanh chính đến các xylanh bánh xe. Pittông được giữ trong xylanh bởi vòng chặn 12 và vòng hãm 13. Ty đẩy 3 có thể điều chỉnh được độ dài liên kết một đầu với pittông bằng khớp cầu và một đầu với bàn đạp 1 bằng khớp bản lề. Xylanh công tác có nhiệm vụ tạo ra lực ép lên các guốc phanh trong cơ cấu phanh, gồm hai loại: loại tác dụng kép, có hai pittông trong một xi lanh (hình 1.a) và loại tác dụng đơn, có một pittông trong xi lanh (hình 1.6 Xylanh bánh xe có bề mặt làm việc phía trong dạng hình trụ.
Thông từ phía ngoài vào trong xylanh người ta bố trí hai lỗ dầu: một lỗ dẫn dầu từ xylanh chính đến và một lỗ để xả khí trong dầu. Các pittông được đặt trong xylanh kèm theo phớt làm kín và lò xo. Ngoài ra còn có thêm các chốt tì để liên kết pittông với đầu guốc phanh và chụp cao su chắn bụi. * Nguyên lý làm việc.
8 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Võ Minh Quang Nguyên lý làm việc của dẫn động phanh thủy lực được thể hiện trên hình 1. Nguyên lý làm việc của dẫn động phanh bằng thuỷ lực - Khi đạp phanh: thông qua bàn đạp phanh đầu dưới của bàn đạp đẩy ty đẩy sang phải do đó làm pittông dịch chuyển sang phải theo. Sau khi phớt làm kín đã đi qua lỗ bù dầu B thì áp suất dầu trong xylanh ở phía trước pittông sẽ tăng dần lên. Dầu sẽ đẩy van một chiều thứ nhất để đi ra khỏi xi lanh đến đường ống dẫn và tới xylanh bánh xe.
Tại xylanh bánh xe dầu đi vào giữa hai pittông nên đẩy hai pittông ra hai phía tác dụng lên hai guốc phanh bung ra ép sát vào trống phanh, thực hiện phanh các bánh xe. - Khi nhả phanh: khi nhả phanh người lái nhấc chân khỏi bàn đạp phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị ty đẩy pittông dịch chuyển sang trái trở về vị trí ban đầu. Dưới tác dụng của lò xo cơ cấu phanh, hai guốc phanh được kéo trở lại ép hai pittông đẩy dầu ở khoang giữa của xi lanh bánh xe theo đường ống để trở về xylanh chính. Lúc này van một chiều thứ nhất đóng lại dầu phải ép van một chiều thứ hai nén lò xo để mở cho dầu thông trở về khoang trước pittông.
Khi áp suất dầu phía sau xylanh chính cân bằng với lực căng lò xo tác dụng lên van một chiều thì van bắt đầu đóng lại, tạo một áp suất dư phía sau xylanh chính. Khi pittông đã trở về vị trí ban đầu lỗ bù dầu thông với khoang trước của pittông duy trì áp suất của khoang này cân bằng với áp suất khí quyển. 9 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Võ Minh Quang b. * Phanh tang trống.
Dựa vào vào phương pháp bố trí chốt tựa và tạo lực ép guốc phanh, cơ cấu phanh tang trống có thể chia ra làm 4 loại với các đặc điểm như sau: Hình 1. Các sơ đồ bố trí phanh tang trống - Phanh tang trống chốt tựa cùng phía lực đẩy bằng nhau (hình 1.a): guốc phanh bên phải xuất hiện lực tự siết khi tang phanh quay theo chiều kim đồng hồ và ngược lại, hiệu quả phanh với cả hai chiều quay là như nhau, nhưng do ô tô chuyển động tiến là chủ yếu nên má phanh phía trước có xu hướng mòn nhanh hơn. - Phanh tang trống chốt tựa cùng phía dịch chuyển bằng nhau (hình 1.b): hiệu quả phanh khi xe tiến và khi xe lùi là như nhau, không phát sinh các lực phụ tác dụng lên ổ trục bánh xe (cơ cấu phanh được cân bằng). - Phanh tang trống chốt tựa khác phía lực đẩy bằng nhau (hình 1.c): một chiều quay của tang phanh xuất hiện lực tự xiết ở cả hai guốc phanh cho hiệu quả phanh tốt hơn chiều ngược lại, cơ cấu phanh cân bằng và độ mài mòn má phanh như nhau, tuy nhiên lại có kết cấu phức tạp.
10 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Võ Minh Quang - Phanh tang trống tự cường hóa lắp kiểu bơi (hình 1.