CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH 1. Công dụng - Giúp cho xe dừng đỗ tại một vị trí nhất định lâu dài trên đường, đặc biệt trên các con đường dốc. - Hệ thống tổng phanh trên chiếc xe ô tô đảm bảo sự an toàn nhất cho chiếc xe luôn vận hành tốt. - Hệ thống tổng phanh trên xe có công dụng chính là giảm tốc độ của xe xuống giúp xe chậm dần đến một tốc độ nào đó hoặc dừng hẳn.
Phân loại * Theo công dụng: - Hệ thống phanh dừng (phanh tay); - Hệ thống phanh chính (phanh chân); - Hệ thống phanh chậm dần hay hệ thống phanh rà (phanh bằng thủy lực, động cơ hoặc điện từ) sử dụng trên các xe tải trọng lớn và trên các cung đường dốc dài; - Hệ thống phanh dự phòng; * Theo kết cấu của cơ cấu phanh: - Cơ cấu phanh đĩa. - Cơ cấu phanh tang trống. * Theo dẫn động phanh: - Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí. - Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực.
- Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén. SVTH: Nghiêm Tiến Hải 1 GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Anh TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống phanh dẫn động liên hợp (khí nén - thủy lực) - Hệ thống phanh dẫn động có trợ lực. * Theo mức độ hoàn thiện của hệ thống phanh Hệ thống tổng phanh trên những chiếc xe ô tô luôn được hoàn thiện nhằm nâng cao chất lượng an toàn khi điều khiển xe, do đó được trang bị thêm các bộ điều chỉnh lực phanh: - Bộ điều chỉnh lực phanh (bộ điều hòa lực phanh). - Bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh có ABS).
Yêu cầu - Đạt hiệu quả phanh tại tất cả các bánh xe đảm bảo cho việc quãng đường khi phanh ngắn nhất và khoảng thời gian khi phanh là ít nhất trong mọi tình huống. - Lực tác động lên bàn đạp phù hợp với cảm giác của người điều khiển xe đảm bảo cho việc điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi nhất. - Hệ thống dẫn động phanh đối với phanh chính cần dẫn động hai dòng độc lập và có độ nhạy cao, hiệu quả cao và ổn định giữa các lần tác động phanh của người lái. - Không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
- Việc phân bố momen phanh cần hợp lý để đảm bảo rằng tận dụng được tối đa trọng lượng bám ở các bánh xe công tác và không để xảy ra hiện tượng trượt lết bánh khi phanh. Việc trượt lết bánh xe khiến lốp bị mòn và mất khả năng dẫn hướng của xe. - Thoát nhiệt tốt là điều cần thiết tại các cơ cấu phanh, điều này giúp cho các hệ thống xung quanh cơ cấu phanh không bị ảnh hưởng, cơ cấu phanh cần dễ điều chỉnh và có thể dễ dàng sửa chữa các chi tiết khi gặp hư hỏng. SVTH: Nghiêm Tiến Hải 2 GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Anh TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống phanh cần độ bền cao, trọng lượng nhỏ, chiếm ít không gian và đảm bảo yêu cầu chung của chế tạo cơ khí.
Cấu tạo chung của hệ thống phanh Hệ thống tổng phanh trên những chiếc xe ô tô gồm 2 thành phần chính: cơ cấu phanh, dẫn động phanh.1 Cấu tạo chung hệ thống phanh 1. Phanh tang trống; 3. Cần phanh tay; 4. Bàn đạp phanh; 5.
Trợ lực phanh; 6. Van điều hòa lực phanh; 7. xilanh phanh chính; 8. Cáp phanh tay - Cơ cấu phanh: là bộ phận thực hiện chức năng của các cơ cấu ma sát nhằm tạo ra mômen phanh hãm trên các bánh xe của ô tô khi phanh.
- Dẫn động phanh:là bộ phận có chức năng truyền và khuếch đại lực tác động của người lái từ bàn đạp phanh, cần phanh tay đến cơ cấu phanh.1 Cơ cấu phanh tang trống * Các cơ cấu phanh tang trống- Phân loại: Hình 1.2 Cơ cấu phanh tang trống a. Đối xứng qua trục; b. Đối xứng qua tâm; c. Dạng tự cường hóa SVTH: Nghiêm Tiến Hải 3 GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Anh TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP a) Cơ cấu phanh tang trống đặt đối xứng qua trục Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục (hình 1.3) gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục, được sử dụng trên dẫn động phanh thủy lực và khí nén.3 Cơ cấu phanh đối xứng qua trục 1,5.
xilanh bánh xe; 3. Lò xo hồi vị; 6, 8. Trụ dẫn hướng; 9. Bu lông quay cam điều chỉnh; 10.
Lò xo của cam điều chỉnh; 11. Cam điều chỉnh; 12. Vòng lệch tâm; 13. Chốt lệch tâm; 14.
Cơ cấu phanh được đặt trên trống phanh. Đĩa này được cố định trên mặt bích của dầm cầu, guốc phanh đặt trên trục lệch tâm (13) dưới tác dụng của lò xo (4), guốc phanh luôn ép hai pittông của xilanh phanh làm việc gần nhau. Má phanh luôn tì sát vào cam điều chỉnh (11). Cam điều chỉnh (11) cùng với chốt (13) có tác dụng điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh.
Trên bề mặt guốc phanh có các tấm ma sát cố định, giữa các pittông của xilanh (2) có các lò xo nhỏ để ép các pittông tì sát guốc phanh. Má phanh được gắn trên bề mặt của guốc phanh. Để đảm bảo má phanh mòn đều, guốc phanh trước được trang bị má phanh dài hơn. Vì phía bên trái luôn chịu lực ma sát lớn hơn.
Khi nhấn bàn đạp phanh, một chất lỏng có áp suất cao được truyền đến xilanh phanh (2), tạo ra áp suất lên các pittông và đẩy guốc phanh (1) và (5) ép má phanh vào trống phanh, nhờ đó quá trình phanh được thực hiện. Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo (4) sẽ kéo guốc phanh (1) và (5) trở về vị trí ban đầu và kết thúc quá trình phanh. SVTH: Nghiêm Tiến Hải 4 GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Anh TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trong quá trình sử dụng, má phanh bị mòn ảnh hưởng đến tiêu chuẩn khiến khe hở giữa má phanh và tang trống. Để khe hở theo đúng tiêu chuẩn cần điều chỉnh khe hở phía trên má phanh.
Bằng cách quay cam điều chỉnh (11) và ở phía dưới bằng cách xoay chốt lệch tâm (13). b) Cơ cấu phanh tang trống đặt đối xứng qua tâm Cơ cấu phanh tang trống dạng đặt đối xứng qua tâm (hình 1.4) có guốc phanh được lắp ở một vị trí nhất định trên mâm phanh. Đầu còn lại pittông luôn tì xilanh bánh xe nhờ lò xo hồi vị. Việc điều chỉnh khe hở phía trên giữa guốc phanh với trống phanh nhờ cơ cấu tự động điều chỉnh và khe hở dưới giữa trống phanh với má phanh bằng bạc lệch tâm.4 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm 1.
xilanh bánh xe; 4. Lò xo hồi vị; 8. Tấm chắn bụi; 9. Chốt guốc phanh; 10.
Mâm phanh Khi đạp phanh, dầu có áp suất sẽ được bơm vào từng xilanh bánh thông qua vít (2), áp suất dầu lớn tác dụng với từng pittông phanh lực kéo của lò xo hồi vị sẽ ép pittông (6) tì sát phần trên của guốc phanh, ép má phanh ma sát với trống phanh và thực hiện quá trình phanh. Khi nhả bàn đạp phanh, áp suất dầu trong xilanh (3) hạ, lò xo hồi vị (7) kéo các guốc phanh về vị trí ban đầu, tạo ra khe hở giữa má phanh với trống phanh và kết thúc quá trình phanh. c) Cơ cấu phanh tang trống đặt bơi SVTH: Nghiêm Tiến Hải 5 GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Anh TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cơ cấu phanh tang trống đặt bơi (hình 1.5) có đặc điểm là guốc phanh có 2 bậc tự do và không có điểm tựa cố định.5 Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi 1. Lò xo hồi vị Khi phanh, xilanh tác dụng đồng thời lên đầu trên và đầu dưới của guốc phanh, ép má phanh ma sát vào trống phanh.
Sự liên kết lực điều khiển P qua các xilanh thủy lực cho phép pittông xilanh và điểm tì guốc phanh có những chuyển động nhỏ (cấu trúc bơi), đảm bảo lực điều khiển đồng đều ngay cả khi di chuyển tiến và lùi. Lò xo hồi vị có độ cứng cao đảm bảo có thể cố định guốc phanh khi không phanh. Khe hở ban đầu giữa trống phanh và má phanh khoảng 0.12mm thường được kiểm tra và thực hiện bằng thước lá. d) Cơ cấu phanh tang trống dạng tự cường hóa Cơ cấu phanh tang trống dạng tự cường hóa (hình 1.6) có nghĩa là khi quá trình được thực hiện, guốc phanh thứ hai sẽ được guốc phanh thứ nhất tăng cường lực tác dụng.
Đối với cơ cấu phanh tang trống dạng tự cường hóa sẽ có hai loại: cơ cấu phanh dạng tự cường hóa tác dụng kép và cơ cấu phanh dạng tự cường hóa tác dụng đơn. SVTH: Nghiêm Tiến Hải 6 GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Anh TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1.6 Cơ cấu phanh tang trống dạng tự cường hóa - Cơ cấu phanh tang trống dạng tự cường hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông trong cùng xilanh công tác bánh xe. Cơ cấu phanh tang trống loại này thường được sử dụng trên các dòng xe của ô tô tải trọng nhỏ đến trung bình, xe du lịch. - Cơ cấu phanh tang trống dạng tự cường hóa tác dụng đơn có hai đầu của hai chiếc guốc phanh được liên kết với nhau thông qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh khe hở di động.
Hai đầu còn lại của hai chiếc guốc phanh lần lượt một đầu tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xilanh công tác, đầu còn lại được tựa vào mặt tựa di trượt của pittông trong xilanh công tác. Cơ cấu phanh tang trống loại này thường được sử dụng trên các dòng xe du lịch và xe tải trọng nhỏ đến trung bình. * Các chi tiết cơ bản của cơ cấu phanh tang trống - Trống phanh Trống phanh (hình 1.7) là một chi tiết luôn quay cùng bánh xe, chịu lực ép của các guốc phanh từ trong ra, vì thế vật liệu chế tạo trống phanh phải có bề mặt ma sát, độ bền cao, ít biến dạng. Trống phanh thường được chế tạo từ vật liệu như gang.
Trống phanh liên kết trên moay ơ nhờ các bu lông định vị đồng tâm với trục quay bánh xe. SVTH: Nghiêm Tiến Hải 7 GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Anh TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1.7 Trống phanh - Guốc phanh và má phanh Phần guốc phanh liên kết với má phanh nhờ phương pháp dán hoặc tán. Vật liệu để chế tạo má phanh cần phải có độ bền cao và chịu mài mòn tốt, hệ số ma sát giữa má phanh với gang có thể đạt được đến 0,4. Cấu trúc tiết diện thường gặp là dạng chữ T.
Má phanh guốc nhả; 3.