CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu 1.1 Công dụng Hệ thống phanh có nhiệm vụ giảm tốc độ chuyển động, dừng hẳn xe ôtô hoặc giữ ôtô đứng yên trên đường có một độ dốc nhất định.1 Theo công dụng Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau: - 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) 1.2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh 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 1.3 Theo dẫn động phanh Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra - Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí - Hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực - Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén - Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén – thuỷ lực - Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá 1.4 Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống phanh có bộ điều hoà lực phanh.5 Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe ABS. Yêu cầu Hệ thống phanh trên ôtô phải đảm bảo các yêu cầu sau: • Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh là ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm. • Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động ôtô.
• Điều khiển nhẹ nhàng, có nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh hay đòn điều khiển không lớn. • Dẫn động phanh có độ nhạy cao. • Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng hết khả năng bám của bánh xe khi phanh ở những cường độ khác nhau. • Không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
• Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt. • Có hệ số ma sát giữa trống phanh và các má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng. • Giữ được tỉ lệ thuận giữa trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe. • Có khả năng phanh ôtô khi ôtô đỗ trên dốc trong thời gian dài.
Cấu tạo chung của hệ thống phanh Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô được mô tả như sau: Hình1.1 Hệ thống phanh trên ôtô Qua sơ đồ cấu tạo cho chúng ta thấy trên hệ thống phanh bao gồm hai phần chính + Cơ cấu phanh: Là bộ phận trực tiếp tiêu hao động năng ôtô trong quá trình phanh. Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh ôtô. Hiện nay thường dùng cơ cấu phanh dạng ma sát (khô hoặc ướt) tạo ra ma sát giữa hai phần: quay và không quay. + Dẫn động phanh: là tập hợp các chi tiết dùng để truyền năng lượng từ cơ cấu điều khiển đến các cơ cấu phanh và điều khiển quá trình truyền năng lượng này trong quá trình truyền với mục đích phanh bánh xe với các cường độ khác nhau.
Trên ôtô sử dụng các phương pháp điều khiển trực tiếp hay gián tiếp. Điều khiển trực tiếp là quá trình tạo tín hiệu điều khiển, đồng thời trực tiếp cung cấp năng lượng cần thiết cho hệ thống phanh để thực hiện sự phanh. Năng lượng này trong quá trình truyền với mục đích phanh xe với cường độ khác nhau. Điều khiển gián tiếp là quá trình tạo nên tín hiệu điều khiển còn năng lượng do cơ cấu khác đảm nhận.1 Cơ cấu phanh Trên xe ôtô người ta thường sử dụng cơ cấu phanh dạng tang trống hoặc cơ cấu phanh đĩa.1 Cơ cấu phanh tang trống Cơ cấu phanh tang trống được phân chia phụ thuộc vào - Theo dạng bố trí guốc phanh: đối xứng qua trục đối xứng, đối xứng qua tâm quay, các cơ cấu phanh tự lựa bơi, guốc phanh tự cường hoá.
- Theo phương pháp truyền năng lượng điều khiển: phanh thuỷ lực, phanh khí nén, phanh tay. ➢ Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục Hình 1.2 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng trục quatâtrục Cơ cấu phanh đối xứng qua trục có nghĩa là hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục thẳng đứng được thể hiện trên hình 1.2a là loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh: Sơ đồ 1.2b là loại sử dụng xi lanh thuỷ lực để ép guốc phanh vào trống phanh. 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 mà phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía trên được điều chỉnh bằng trục cam ép. ➢ Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm Hình 1.3 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng tâm 1: xylanh; 2: ốc xả khí; 3: cam lệch tâm; 4: ốc xả khí; 5: chốt định vị Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 1.3 sự đối xứng qua tâm ở đây thể 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 nhau tâm.
Mỗi guốc phanh được lắp thêm một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạch 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. Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường được dẫn động bằng thuỷ lực và được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.
➢ Cơ cấu phanh guốc loại bơi Hình 1.4 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 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 trên phần vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pitông. 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 pitông và cả hai đầu của mỗi guốc đều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pitông cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ. ➢ Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa Hình 1.5 Cơ cấu phanh tự cường hóa - Cơ cấu phanh guốc tự cường hoá có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hoá: Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn (Hình 1.5 a) cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép (Hình 1. - Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh được liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của cơ cấu điều chỉnh di động. Hai đầu còn lại của hai guốc phanh hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe còn một đầu thì tựa vào mặt tựa di trượt của pittông xi lanh bánh xe.
Cơ cấu điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình. - Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được tựa lên hai mặt tựa di trượt của hai pitông trong một xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô tải nhỏ đến trung bình.
Ngày nay cơ cấu phanh đĩa ngày càng được sử dụng rộng rãi phổ biến trên xe con và xe du lịch cỡ nhỏ thậm chí nó còn được sử dụng trên xe tải cỡ lớn. Cơ cấu phanh đĩa được thể hiện như sau: a) loại giá đỡ cố định b) loại giá đỡ di động Hình 1.6 Cơ cấu phanh đĩa Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm: - Một đĩa được được lắp với may ơ của bánh xe và quay cùng bánh xe - Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe - Hai má phanh dạng thẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động bởi các pitông của xi lanh bánh xe. Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: Loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động. + Loại giá đỡ 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 pitông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ. + Loại giá đỡ cố định: Ở loại giá 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.2 Dẫn động phanh Trên ôtô dẫn động phanh thường là thuỷ lực hoặc khí nén cũng có thể là sự kết hợp giữa khí nén và thuỷ lực.1 Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực bao gồm: Bàn đạp phanh, xi lanh chính (tổng phanh) các ống dẫn, các xi lanh công tác. Dẫn động phanh bằng thuỷ lực tức là dùng chất lỏng để tạo và truyền áp suất đến các xy lanh công tác của các cơ cấu phanh để tạo lên lực ép má phanh và trống phanh hoặc đĩa phanh.
