Phân tích cơ sở lý thuyết, đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh chống trượt lê(ABS) trên ôtô
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.94 MB, 87 trang )
ph©n tÝch c¬ së lý thut vµ ®Ỉc ®iĨm cÊu
t¹o cđa hƯ thèng phanh chèng trỵt lª
(Antilock Braking System - ABS)
Néi dung :
1) Tỉng quan vỊ hƯ thèng phanh cđa «t«
2) C¬ së lý thut cđa hƯ thèng phanh chèng trỵt lª
3) §Ỉc ®iĨm cÊu t¹o cđa ABS
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên : Lê Quang Tạo
Lớp: 43DLOT
Ngành
: Cơ khí động lực Ơtơ
Mãngành: 18.2.10
Tên đề tài
: Phân tích cơ sở lý thuyết, đặc điểm cấu tạo và
ngun lý hoạt động của hệ thống phanh chống trượt lê(ABS) trên ơtơ.
–Số trang: 83
Số chương: 3
Số tài liệu tham khảo: 7
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
Ln v¨n tèt nghiƯp
-
2005
Hiện vật: 1 đĩa CD
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
Kết luận:
Nha Trang, ngày tháng năm 2005
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
PHIEU ẹANH GIA CHAT LệễẽNG LVTN
H v tờn sinh viờn: Lờ Quang To
Lp: 43DLOT
Ngnh:
C khớ ng lc ụtụ
Mó ngnh: 18.02.10
Tờn ti:
Phõn tớch c s lý thuyt c im cu to v
nguyờn lý hot ng ca h thng phanh chng trt lờ(ABS) trờn ụtụ.
S trang: 83
Hin vt: 1 a CD
S chng: 3
S ti liu tham kho: 7
NHN XẫT CA CN B PHN BIN
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
im phn bin
Nha Trang, ngy thỏng nm 2005
CN B HNG DN
(Ký v ghi rừ h, tờn)
Nha Trang, ngy thỏng nm 2005
CH TCH HI NG
(Ký v ghi rừ h tờn)
IM CHUNG
Bng s Bng ch
LI NểI U
Lê Quang Tạo - CK43DLOT
-
Luận văn tốt nghiệp
-
2005
Ngày nay cùng với sự phát triển của xã hội thì phương tiện giao
thông cũng phát triển không ngừng trong đó ôtô là một phương tiện phổ
biến. Do nhu cầu cấp thiết của người tiêu dùng, nghành công nghiệp ôtô
đã cho ra đời rất nhiều loại ôtô với các tinh năng và công dụng khác
nhau. Cũng từ những đòi hỏi của người tiêu dùng về vận tốc của ôtô phải
lớn và độ an toàn phải cao. Nhà sản xuất phải nghiên cứu về hệ thống
phanh nhiều hơn nhằm đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng vì vậy hệ thống
phanh chống trượt lê đựơc ra đời là một trong những giải pháp cho vấn
đề an toàn.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, điện tử và
tin học đã giúp nghành công nghiệp ôtô thiết kế chế tạo thành công các
hệ thống phanh chống trượt lê với độ chính xác cao, an toàn, hiệu quả,
nhỏ gọn…vì vậy mà tính ổn định của ôtô và hiệu quả của ôtô cao hơn
nhiều so với hệ thông phanh thường.
Ở nước ta nghành ôtô đang đà phát triển mạnh nên trên các xe ôtô
thì việc trang bị hệ thống phanh chống trượt lê sẽ dần trở thành một tiêu
chuẩn bắt buộc trên các xe ôtô.
Với mục đính củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn, đồng
thời làm quen với công tác nghiên cứu khoa học góp phần nâng cao hiệu
quả sử dụng phanh trên ôtô. Tôi đã đựơc giao thực hiện luận văn tốt
nghiệp với đề tài:
“Phân tich cơ sở lý thuyết, đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt
động của hệ thống phanh chống trượt lê(ABS) trên ôtô”. Với sự
hướng dẫn của thầy PSG-TS. Nguyễn Văn Nhận.
Đề tài bao gồm những nội dung chính sau:
Chương1: Tổng quan về hệ thống phanh của ôtô.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
Chương 2: Cơ sở lý thuyết của hệ thống phanh chống trượt lê
của ôtô.
Chương 3 : Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ
thống phanh chống trượt lê của ôtô.
Sau một thời gian thực hiện, với sự cố gắng của bản thân cùng với
sự giúp đỡ chỉ dẫn của thầy PGS-TS. Nguyễn Văn Nhận, đến nay đề tài
của tôi đã được hoàn thành. Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do kiến
thức và thời gian còn hạn chế nên khó tránh khỏi những thiếu sót, rất
mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy và các bạn để luận văn của
tôi được hoàn thiện hơn.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn thầy PSG.TS. Nguyễn Văn
Nhận người đã giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này cùng
toàn thể các thầy trong bộ môn động lực đã giúp đỡ em trong quá trình
thực hiện
Nha Trang, tháng 11/2005
Sinh viên thực hiện
Lê Quang Tạo
MỤC LỤC
Trang
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
Chương 3............................................................................................................. 57
ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH
CHỐNG HÃM CỨNG (ABS) TRÊN ÔTÔ..............................................................57
3.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG ABS....................................58
3.2. CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS..............59
3.3.2. VỊ TRÍ CÁC CẢM BIẾN TỐC ĐỘ TRÊN XE Ô-TÔ.......................64
3.4. BỘ ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC HCU....................................................69
3.5. NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ CHUNG CÁC HỆ THỐNG CHỐNG HÃM
CỨNG TRÊN ÔTÔ.......................................................................................75
3.6 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH CHỐNG
HÃM CỨNG ABS.........................................................................................77
3.7. CÁC TRẠNG THÁI LÀM VIỆC CỦA ABS........................................78
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
-5-
Chơng 1
tổng quan về hệ thống phanh ôtô
1.1. chức năng, yêu cầu và phân loại
hệ thống phanh của ôtô
Hệ thống phanh của ôtô có những chức năng sau đây :
Giảm vận tốc của ôtô đến một trị số xác định hoặc giảm vận
tốc đến khi dừng hẳn.
Duy trì vận tốc của ôtô ở một trị số xác định trong trờng hợp xe
chuyển động xuống dốc.
Đảm bảo ôtô không chuyển động khi đang đứng trên đờng dốc
hoặc khi không có mặt của ngời lái.
Đối với xe bánh xích, hệ thống phanh còn có chức năng phối hợp
với ly hợp chuyển hớng khi quay vòng.
Khi ôtô đang chuyển động, nếu ngời lái cắt nguồn động lực đến
các bánh xe chủ động, vận tốc của ôtô sẽ giảm dần và dừng hẳn sau một
thời gian nhất định do động năng của ôtô tiêu hao dần cho các loại lực
cản chuyển động nh lực cản của đờng (F), lực cản của không khí (Fw),
lực ma sát (Fms) trong các bộ phận chuyển động của ôtô (xem mục 2.1).
Tuy nhiên, các loại lực cản tự nhiên nói trên sẽ không đủ lớn khi muốn
giảm nhanh vận tốc của ôtô hoặc duy trì vận tốc của ôtô khi đang chạy
xuống dốc. Bởi vậy, ôtô phải đợc trang bị hệ thống phanh để tạo ra một
loại lực cản nhân tạo - lực phanh (Fp) - trong những trờng hợp cần thiết.
Quá trình tạo ra và duy trì lực phanh đợc gọi là quá trình phanh. Căn cứ
vào mục đích phanh, có thể phân biệt các quá trình phanh :
Phanh chậm dần - còn gọi là hãm ôtô - đợc sử dụng để dừng xe
ở một vị trí đã định hoặc giảm từ từ vận tốc của xe. Trong quá trình phanh
chậm dần, động năng của xe đợc tiêu hao bởi cả 2 loại lực cản : lực cản
tự nhiên (F, Fw, Fms) và lực cản nhân tạo (Fp).
Quá trình phanh chậm dần có thể đợc thực hiện nhờ hệ thống
phanh chính hoặc hệ thống phanh hãm chuyên dụng. Hệ thống phanh
hãm chuyên dụng thờng đợc trang bị cho các loại xe tải cỡ lớn để hãm ôtô
khi chuyển động xuống dốc trên đoạn đờng dốc dài nhằm tránh phải sử
dụng hệ thống phanh chính và đảm bảo hệ thống phanh chính luôn trong
tình trạng kỹ thuật tốt, sẵn sàng cho sử dụng trong những trờng hợp
phanh khẩn cấp. Trên các loại ôtô tải trọng nhỏ và trung bình, thông thờng hệ thống phanh chính đảm nhiệm luôn chức năng của hệ thống
phanh hãm. Ngoài ra, ngời điều khiển còn có thể sử dụng động cơ và hộp
Lê Quang Tạo - CK43DLOT
-
Luận văn tốt nghiệp
-
2005
-6-
số nh một hệ thống phanh phụ. Phơng pháp phanh ôtô bằng động cơ đợc
thực hiện khi không cắt ly hợp, lực phanh đợc hình thành trên các bánh xe
là do momen phanh của động cơ, moment ma sát trong hệ thống truyền
lực và ở các bánh xe sinh ra. Phơng pháp này thờng đợc sử dụng khi cần
giảm từ từ vận tốc của ôtô hoặc sử dụng khi ôtô di chuyển động xuống
dốc dài với vận tốc vừa phải.
Phanh khẩn cấp - là quá trình phanh khi lái xe phát hiện tình
huống phải phanh để dừng xe trong thời gian ngắn nhất có thể. Khi phanh
cấp tốc, động năng của xe bị tiêu hao chủ yếu bởi lực cản nhân tạo
(khoảng 90 %), còn phần động năng bị tiêu hao bởi lực cản của đờng và
của không khí là rất nhỏ.
Phanh tại chỗ - đợc sử dụng để ngăn ngừa sự chuyển động của
xe khi xe đang đứng tại chỗ.
Hệ thống phanh không chỉ đảm bảo tính an toàn khi vận hành mà
còn cho phép nâng cao vận tốc trung bình của ôtô, qua đó nâng cao hiệu
quả khai thác. Xu hớng chung là vận tốc của ôtô ngày càng đợc nâng
cao, bởi vậy việc nghiên cứu hoàn thiện hệ thống phanh ôtô luôn là một
yêu cầu cần thiết.
Hệ thống phanh của ôtô cần đáp ứng các yêu cầu sau đây :
1) Đảm bảo đạt đợc tính năng phanh cao (xem chơng 2).
2) Lực cần thiết tác dụng lên cơ cấu điều khiển phanh (pedal
phanh) không quá lớn để việc điều khiển nhẹ nhàng. Đảm bảo tỷ lệ thuận
giữa lực tác dụng lên cơ cấu điều khiển phanh và lực phanh trên bánh xe.
3) Thời gian phản ứng của hệ thống phanh ngắn.
4) Hoạt động tin cậy trong thời gian dài.
Bảng 1.1. Phân loại tổng quát hệ thống phanh ôtô
Các loại phanh
Tiêu chí phân loại
Mục đích sử dụng
Môi chất và cách thức
truyền động phanh
Lê Quang Tạo - CK43DLOT
Hệ thống phanh chính (phanh chân)
Hệ thống phanh phụ (phanh tay)
Hệ thống phanh hãm
Hệ thống phanh tự động
Hệ thống phanh cơ khí
Hệ thống phanh thuỷ lực
Hệ thống phanh khí nén
-
Luận văn tốt nghiệp
-
2005
-7-
Đặc điểm cấu tạo
của cơ cấu phanh
Phanh tang trống
Phanh đĩa
Phanh động cơ
Phanh điện
Hệ thống phanh không có trợ lực
Thiết bị cung cấp năng lợng
cho hệ thống phanh
Hệ thống phanh có trợ lực
Hệ thống phanh trọng lực
Hệ thống phanh cơ bản
Hệ thống có điều hoà lực phanh
Hệ thống phanh chống hãm cứng
Mức độ hoàn thiện
Hệ thống phanh quán tính
1) Hệ thống phanh chính - còn gọi là phanh chân - là hệ thống
phanh đợc ngời lái sử dụng trong những tình huống thông thờng khi thực
hiện quá trình phanh. Hệ thống phanh chính đợc sử dụng phổ biến hiện
nay là loại phanh thuỷ lực hoặc phanh khí nén.
2) Hệ thống phanh phụ - còn gọi là phanh tay - là hệ thống phanh
có chức năng chính là giữ xe đứng yên trên đờng bằng hay trên những
đoạn đờng dốc khi xe không chuyển động. Ngoài ra, hệ thống phanh phụ
còn có thể đợc sử dụng trong một số tình huống đặc biệt nh hệ thống
phanh chính bị sự cố hoặc hiệu quả phanh không đạt yêu cầu. Hệ thống
phanh phụ thờng là loại phanh kiểu truyền động cơ khí.
3) Hệ thống phanh cơ khí - (xem mc 1.3.1) Dựng dng ụtụ
trờn nhng on ng ốo dc, hay gi cho ụtụ c nh mt v trớ no
ú trờn on ng thng m khụng cn s tỏc ng ca ngi iu
khin hoc dựng gim tc hay dng hn khi phanh chõn bt ng b
mt tỏc ng trong lỳc ụtụ ang di chuyn v Phanh tay cú th kt hp
cựng vi phanh chõn cựng tỏc ng phanh ụtụ khn cp - nhm rỳt
ngn i quóng ng phanh v thi gian phanh.
4) Hệ thống phanh thuỷ lực - Hệ thống phanh sử dụng loại chất
lỏng (thờng là dầu thuỷ lực) để tạo ra momen phanh (xem mục 1.3.2).
5) Hệ thống phanh khí nén - Hệ thống phanh sử dụng không khí
nén để tạo ra momen phanh (xem mục 1.3.3).
Lê Quang Tạo - CK43DLOT
-
Luận văn tốt nghiệp
-
2005
-8-
6) Hệ thống phanh hãm - là hệ thống phanh có chức năng giảm
hoặc duy trì tốc độ xe ở một trị số nhất định mà không cần dừng xe lại. Hệ
thống phanh hãm thờng đợc trang bị cho những xe có trọng tải lớn và đợc
sử dụng trong trờng hợp xe chạy xuống dốc trong thời gian dài thay vì
phải sử dụng hệ thống phanh chính nhằm đảm bảo tình trạng kỹ thuật tốt
cho hệ thống phanh chính. Hệ thống phanh hãm thờng dùng là phanh
điện hoặc phanh thuỷ lực (xem mục 1.3.4)
7) Hệ thống phanh tang trống và hệ thống phanh đĩa - Hệ thống
phanh tang trống là hệ thống phanh đợc trang bị cơ cấu phanh kiểu tang
trống. Hệ thống phanh đĩa - cơ cấu phanh kiểu đĩa.
8) Hệ thống phanh không có trợ lực và hệ thống phanh có trợ
lực - ở hệ thống phanh không có trợ lc, toàn bộ năng lợng cần thiết để
tạo ra lực phanh là do ngời lái xe phát ra. ở hệ thống phanh có trợ lực, chỉ
một phần năng lợng cần thiết để tạo ra lực phanh là xuất phát từ ngòi lái
xe, phần còn lại do bộ trợ lực phanh tạo ra. Đa số ô tô hiện nay đợc trang
bị hệ thông phanh có trợ lực.
9) Hệ thống phanh có điều hoà lực phanh - Phanh có bộ điều
hoà lực phanh là hệ thống phanh mà áp suất trong dẫn động phanh có bộ
điều chỉnh nhằm tận dụng trọng lợng bám khi tải trên các bánh trớc và
các bánh sau thay đổi, việc điều chỉnh đó nhờ bộ điều hoà lực phanh.
10) Hệ thống phanh chống trợt lê - Hệ thống phanh chống hãm
cứng bánh xe là hệ thống phanh có nhiệm vụ ngăn cản sự trợt lết của
bánh xe giữ cho các bánh xe không bị hãm cng trong quá trình phanh.
Ngày nay hệ thống ABS đợc trang bị hầu hết trên các ô tô hiện đại đời
mới các ô tô có tính năng cao và một số ô tô 12 chỗ, hệ thống ABS tuy
giá thành cao nhng hiệu quả nên khá thông dụng.
1.2. các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh ôtô
Hệ thống phanh của ôtô đợc cấu thành từ những bộ phận cơ bản
sau đây :
Bộ phận điều khiển phanh
Bộ phận cung cấp năng lợng phanh
Dẫn động phanh
Cơ cấu phanh
Ngoài ra, trên một số ôtô kéo remorque, hệ thống phanh còn đợc
trang bị bộ phận phụ trợ điều khiển phanh trên remorque.
Lê Quang Tạo - CK43DLOT
-
Luận văn tốt nghiệp
-
2005
-9-
B ộ p h ậ n đ iề u k h iể n
C ơ cấu phanh
D ẫn động phanh
B ộ phận cung cấp
năng l ợng phanh
B ộ p h ậ n p h ụ trợ
trê n re m o rq u e
H. 1.1. Sơ đồ cấu trúc hệ thống phanh ôtô
1.2.1. Bộ phận điều khiển phanh
Parts of a braking system which initiate the operation and control
the effect of this braking system. The control signal can be conveyed
within the control device by, Ex. mechanical, pneumatic, hydraulic or
electronic means, including the use of auxiliary or non-muscular energy.
The control device can be operated :
by direct action of an individual either by hand or foot,
by indirect action of the driver or without any action (only in the case of
towed vehicle),
by variation of the pressure in a connecting pipe, or of the electric
current in a cable, between the towing and the towed vehicle at the
time of operation of one of the braking systems of the towing vehicle,
or in the case of a failure,
by the inertia of the vehicle or by its weight or that of one of its main
constituent elements.
1.2.2. Bộ phận cung cấp năng lợng phanh
Bộ phận cung cấp năng lợng đợc bố trí trớc dãn động phanh.
Nguồn năng lợng cung cấp năng lợng cần thiết cho quá trình phanh.
Trong trờng hợp hệ thống phanh khí nén thì nguồn cung cấp năng lợng là
máy nén không khí; trong trờng hợp hệ thống phanh không có trợ lực thì
nguồn cung cấp năng lợng chính là lái xe.
1.2.3. Dẫn động phanh
Dn ng phanh bng thy lc.
Xylanh chớnh.
Lê Quang Tạo - CK43DLOT
-
Luận văn tốt nghiệp
-
2005
- 10 -
H.1.2. Xylanh chính - một dòng.
a. Hình tổng quát
b. Hình cắt
1. Vỏ (thân) xylanh chính 2. Pittông 3. Bình dầu 4. Phớt cao su tạo áp
suất 5. Van 1 chiều 6. Các lỗ cung cấp dầu từ buồng A -> B 7. Lỗ
nạp 8. Lỗ dầu hồi (dầu bù) 9. Lò xo hồi vị A B. Buồng chứa dầu.,
Khi tác động lên píttông 2, píttông cùng phớt cao su 4 dịch chuyển
về phía trước sẽ bịt lại lỗ bù 8, ép lò xo hồi vị 9 tạo áp suất trong buồng B
đẩy dầu ép dầu chui qua van 1 chiều dầu chảy đến các xylanh con tại
bánh xe.
Khi thôi tác động, dưới tác dụng của lực lò xo hồi vị 9 đưa phớt cao
su áp suất 4 về vị trí ban đầu. Thể tích buồng B lớn nhanh, do đó tạo một
độ chân không trong nó, làm cho dầu phanh ở buồng A chảy qua lỗ cấp 6
bẻ cong vành mép cao su chảy vào buồng B làm điền đầy khoảng chân
không vừa tạo nên, đến lúc này dầu từ xylanh con nơi bánh xe mới hồi
về lại xylanh chính 1 bằng lực ép của lò xo nơi bánh xe. Vì buồng B kín
và đã đầy dầu, cho nên lượng dầu này được trở về bình chứa qua lỗ dầu
hồi 8. Kết thúc quá trình phanh.
Xylanh chính loại hai dòng.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 11 -
H.1.3. Xylanh chính - hai dòng.
a. Hình tổng quát
b. Hình cắt.
1. Vỏ xylanh chính 2 dòng 2.Pittông phía trước 3. Buồng dầu phía trước
4. Bình dầu 5. Phớt cao su phía trước 6. Đai ốc 7. Pittông phía sau 8.
Phớt cao su phía sau 9. Lò xo phía sau 10 – 15. Các van liên hợp 11 –
12. Ống dẫn dầu đến xylanh con ở bánh xe 13. Buồng dầu phía sau cđa
Pittông phía sau 14. Buồng dầu phía trước của Pittông phía trước sau
16. Buồng dầu phía sau của Pittông phía trước 17 – 22 Lỗ nạp 18 – 21.
Lỗ bù 19. Lò xo phía trước 20 – 23. Lỗ dầu cung cấp.
Để làm việc đạt hiệu quả cao, hệ thống phải kín không có không
khí lọt vào.
Khi tác động một lực vào Pittông 2. Cụm Pittông (2), Phớt cao su
(5) cùng tiến về phía trước đóng lại Lỗ bù (18) làm tăng áp suất trong
buồng (16), đẩy dầu trong buồng (16) qua van liên hợp (15) theo đường
ống (11) đến các xylanh con nơi bánh xe, đồng thời tạo nên một áp lực
tác động vào mặt của Pittông (7) làm cho cụm Phớt cao su (8) và Pittông
(7) di chuyển, làm cho Phớt cao su (8) đóng lại lỗ bù (21) tăng áp suất
trong buồng (13) mở van liên hợp (10) đưa dầu đến các xylanh con nơi
bánh xe.
Khi thôi tác động các cụm Pittông, Phớt cao su được trở về vị trí
ban đầu nhờ các lò xo (9 – 19) lúc này trong buồng (16) (13) tạo nên độ
chân không. Cho nên dầu từ buồng (3) (14) chảy qua các lỗ (20 - 23) vào
Buồng (13 – 16) để điền đầy vào khoảng chân không ấy, đồng thời dầu
từ các xylanh con cũng trở về các buồng dầu cho nên lượng dầu này
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 12 -
được chảy qua các lỗ dầu hồi (18 – 21) trở về bình chứa. Kết thúc quá
trình phanh.
Trường hợp đường ống bị hở (vỡ ):
Khi đường ống phía trước của xylanh chính bị vỡ (hở), dầu sẽ
chảy sạch ra ngoài, do đó bên trong buồng (16) không tạo được áp suất
cao, vì vậy mà cụm Pittông (2) phải chạy thêm một đoạn nữa mới tác
động trực tiếp vào Pittông (7) và Pittông (7) lúc này làm việc mới hiệu
quả. Quá trình cũng giống như trên.
Xylanh con.
H.1.4. Xylanh con.
a. Loại 1 piston
b. Loại 2 piston không bằng nhau
bằng nhau.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
c. Loại 2 piston
-
2005
- 13 -
1. Lò xo 2. Lỗ dầu vào 3. Vít xả gió 4. Đòn bẩy 5. Pittông 6. Phớt cao
su 7. Phớt cao su chắn bụi.
Tất cả các loại xylanh con như hình trên đều có chung một kết cấu
như nhau, đều có: Vỏ xylanh, phớt cao su chắn bụi (7), đòn đẩy (4),
píttông (5), phớt cao su làm kín (6), lò xo (1), lỗ lắp ống dẫn dầu (2), lỗ
lắp vít xả gió (3).
Khi dầu phanh có áp suất cao vào đường ống dẫn (2) làm tăng thể
tích giữa hai phớt cao su làm kín (6), đẩy hai đòn đẩy (4) về hai phía.
Quá trình phanh tiến hành.
Khi đường ống dẫn (2) không còn áp suất cao, thể tích giữa hai
phớt cao su làm kín (6) sẽ nhỏ lại như thể tích ban đầu. Quá trình phanh
kết thúc .
Dẫn động phanh bằng khí nén.
Tổng van khí nén.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 14 -
H.1.5. Tổng van khí nén.
Bầu phanh khí nén.
·
Loại 1 tầng.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 15 -
H. 1.6. Bầu phanh khí nén loại 1 tầng.
1. Nắp trên của bầu phanh 2. Lỗ lắp ống dẫn khí nén đến buồng phía
dưới được tạo bởi chi tiết 1 và 3 3. Bát cao su 4. Cây dù 5. Lò xo 6.
nắp dưới của bầu phanh 7. Chi tiết chữ U.
Khi cung cấp khí nén vào lỗ (2), thể tích được tạo bởi các chi tiết 1
và 3 tăng lên thắng được lực của lò xo (5) dịch chuyển cây dù (4) và chữ
U (7) về phía dưới. Phanh được tiến hành.
Khi không cung cấp khí nén vào lỗ (2), khí nén bên trong buồng có
ở chu kỳ trước sẽ thoát ra ngoài bằng lỗ (2), thể tích giảm nhỏ tối đa, cây
dù và chữ U trở về vị trí ban đầu nhờ vào lực tác động của lò xo (5). Kết
thúc quá trình phanh.
·
Loại 2 tầng.
Loại này được sử dụng trong các ôtô có tải trọng tương đối lớn.
Chức năng:
Ôtô sẽ dừng hẳn khi hệ thống cung cấp khí nén bị hỏng, hoặc
trong hệ thống của đường ống dẫn khí nén bị hở, không giữ được hơi.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 16 -
H.1.7. Bầu phanh khí nén loại 2 tầng.
A. Ngõ khí nén vào thường trực B. Ngõ khí nén vào khi có sự cung cấp
của người điều khiển.
1. Nắp trên 3. Bu lông 4. lò xo 5. Bát cao su 6. Cây dù trên 7. Cây dù
giữa 8. Cây dù dưới 9. Chữ U 10. Nắp dưới 11. Bát cao su 12. lò xo 13.
Thân bầu phanh 14. lò xo.
a. Trường hợp 1: Hệ thống cung cấp làm việc của khí nén tốt,
đường ống không bị rò khí quá mức qui định.
Lúc này khí nén luôn luôn có trong đường ống A, làm cho thể tích
của buồng được tạo bởi bát cao su (5) với thân bầu phanh (13) là lớn
nhất làm nén lò xo (4) lại và đẩy cây dù trên (6) lên phía trên. Lúc này,
cây dù giữa (7) và cây dù dưới (8) được nâng lên nhờ vào lực của các lò
xo (12 – 14) làm cho thể tích của buồng chứa khí nén được tạo bởi bát
cao su (11) với thân bầu phanh (13) là nhỏ nhất. Như vậy, hệ thống
phanh này không còn bị bó cứng, ôtô hoạt động bình thường.
Khi người điều khiển tác động lên bàn đạp phanh, khí nén cung
cấp vào ngõ B làm tăng thể tích giữa bát cao su (11) và caây dù (8), tất
cả đều dịch chuyển về phía dưới. Quá trình phanh được tiến hành.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 17 -
Khi ngi iu khin nhc chõn ra khi bn p phanh, th tớch
bung gia thõn bu phanh (13) v bỏt cao su (11) gim nh li nh vo
lc y ca lũ xo (12). Kt thỳc quỏ trỡnh phanh.
b. Trng hp 2: H thng cung cp ca khớ nộn khụng lm vic
(h hng), ng ng b rũ khớ quỏ mc qui nh.
Lỳc ny ngi iu khin khụng cũn iu khin c, lc ca lũ
xo (4) y cỏc cm chi tit v v trớ ban u. Nh vy, ụtụ t hóm cng
nh vo lc rt ln ca lũ xo (4).
1.2.4. cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh là bộ phận có chức năng trực tiếp tạo ra lực phanh.
Nguyên lý hoạt động chung của cơ cấu phanh là tạo ra ngoại lực có tác
dụng cản chuyển động của ôtô trong quá trình phanh trên cơ sở các
nguyên lý ma sát, thuỷ lực, điện từ, khí động, v.v... Cho đến nay, đa số các
cơ cấu phanh đợc sử dụng là cơ cấu phanh kiểu ma sát, trong đó momen
phanh đợc tạo ra nhờ ma sát giữa má phanh và bộ phận chuyển động
quay liên kết với các bánh xe của ôtô.
Căn cứ vào nguyên lý tạo momen phanh có thể phân biệt :
Cơ cấu phanh ma sát
Cơ cấu phanh thuỷ lực
Cơ cấu phanh điện
Căn cứ đặc điểm kết cấu cặp ma sát của cơ cấu phanh ta có :
Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh đĩa
Cơ cấu phanh trục.
Lê Quang Tạo - CK43DLOT
-
Luận văn tốt nghiệp
-
2005
- 18 -
1.2.4.1. Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống là một loại cơ cấu phanh ma sát, trong đó
bộ phận chuyển động quay trong cặp ma sát có hình dáng của một tang
trống.
Hỡnh III.33. Kt cu chung c cu phanh loi tang trng.
1. Mỏ phanh 2. Cht lch tõm 3. Cam lch tõm 4. Tm kp 5. Guc
phanh 6. Lũ xo 7. Xylanh con
C cu phanh ny gm cú a c gn lờn mt bớch ca dm
cu. Cỏc guc phanh c t trờn cỏc cam lch tõm 3 v mt u c
xoay trờn cht lch tõm 2. Di tỏc dng ca lũ xo 7 cỏc mỏ phanh 1
c lp bng cỏc inh tỏn vo guc phanh 5 v chỳng c ộp cht
vo cỏc cam lch tõm 3 v ộp cỏc cht ta lm cỏc pớttụng trong
Lê Quang Tạo - CK43DLOT
-
Luận văn tốt nghiệp
-
2005
- 19 -
xylanh con 7 sát lại gần nhau để các píttông luôn luôn áp sát vào các
guốc phanh, tấm kẹp 4 là để giữ cho các guốc phanh 5 luôn luôn có một
hướng.
Trong quá trình sử dụng, các má phanh 1 sẽ hao mòn, do đó khe
hở giữa má phanh 1 và trống phanh sẽ tăng lên. Muốn giữ cho khe hở
trở lại bình thường phải điều chỉnh khe hở ở phía trên má phanh 1 bằng
cách xoay cam lệch tâm 8 và ở phía dưới bằng cách xoay chốt lệch tâm
2.
Các chi tiết chủ yếu trong cơ cấu phanh - Guốc phanh.
a.
Guốc phanh trong hệ thống dẫn động phanh bằng thủy lực.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 20 -
H.1.9. Các loại guốc phanh trên phanh loại tang trống.
(1) Má phanh, (2) Đinh tán, (3) Lỗ liên kết với đĩa phanh, (4) Guốc phanh,
(5) Lỗ móc lò xo hồi vị, (6) Chốt, (7) Con lăn, (8) thanh đẩy.
Guốc phanh (4) được chế tạo bằng phương pháp hàn, dập hoặc
đúc, guốc phanh thường chế tạo bằng gang, ít khi chế tạo bằng hợp kim
nhôm. Trên bề mặt guốc phanh có đặt má phanh.
Nếu guốc phanh nhận lực trực tiếp từ cam quay (đối với truyền
động phanh bằng cơ khí hoặc bằng khí) thì một đầu của guốc phanh có
con lăn (7) liên kết với guốc phanh bằng chốt (6). Để bề mặt tựa ít bị
mòn, người ta có thể đặt tấm thép đặc biệt đầu cuối guốc phanh.
Nếu guốc phanh nhận lực từ xylanh con như ở truyền động thủy
lực thì đầu cuối dài ra ở guốc phanh để tì vào đáy pittông của xylanh con,
có khi giữa pittông và guốc phanh có đặt thanh đẩy. Để guốc phanh áp
sát vào mặt tựa của píttông, trong xylanh con thường được nối với guốc
phanh cò lại bằng lò xo qua lỗ (5) và lắp guốc phanh đĩa phanh bằng lỗ
(3) bằng các chốt lệch tâm.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 21 -
Má phanh (1) được nối ghép với guốc phanh (3) bằng các đinh tán
(2) hoặc bằng phương pháp dán. Má phanh chế tạo bằng nguyên liệu
giống như để chế tạo các tấm ma sát của ly hợp. Để cho má phanh tì sát
vào bề mặt làm việc của trống phanh, cần phải tiến hành gia công bề mặt
má phanh sau khi đã gắn nó lên guốc phanh.
Các đinh tán (2) phải làm bằng kim loại mềm (đồng, đồng thau) để
khi má phanh mòn quá quy định sẽ không làm xước bề mặt làm việc của
trống phanh.
Một số sơ đồ kết cấu phanh thường gặp.
·
Sử dụng truyền động phanh bằng thủy lực.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 22 -
H.1.10. Các dạng cơ cấu loại phanh trống.
1. Thanh trung gian 2. Con lăn 3. Cam xoay. 4. Chốt con lăn
Loại sử dụng một xylanh con có hai piston.
H.1.10.a trình bày các loại guốc phanh được dùng trong truyền
động phanh bằng thủy lực.
Cơ cấu phanh loại này gồm có đĩa chứa đựng các cụm chi tiết của
cơ cấu phanh được gắn lên mặt bích của dầm cầu. Các guốc phanh
được đặt trên các chốt lệch tâm. Dưới tác dụng của lò xo, các má phanh
được lắp bằng các đinh tán vào guốc phanh và chúng được ép chặt vào
các cam lệch tâm và ép các chốt tựa làm các các píttông ở trong xylanh
con sát lại gần nhau để các píttông luôn luôn áp sát vào các guốc phanh,
tấm kẹp là để giữ cho các guốc phanh luôn luôn có một hướng.
Trong quá trình sử dụng, các má phanh sẽ hao mòn, do đó khe hở
giữa má phanh và trống phanh sẽ tăng lên. Muốn giữ cho khe hở trở lại
bình thường phải điều chỉnh khe hở ở phía trên má phanh bằng cách
xoay cam lệch tâm và ở phía dưới bằng cách xoay chốt lệch tâm.
Khi người điều khiển tác dụng vào bàn đạp phanh, chất lỏng từ
xylanh chính với áp suất cao truyền đến xylanh con tạo nên lực ép trên
các pittông của xylanh con và đẩy guốc phanh ép sát vào trống phanh, do
đó quá trình phanh được tiến hành.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
- 23 -
Khi người điều khiển nhả bàn đạp phanh, lò xo sẽ kéo các guốc
phanh trở lại vị trí ban đầu, giữa má phanh và trống phanh có khe hở và
quá trình phanh kết thúc.
Trường hợp cơ cấu phanh với xylanh con có đường kính của các
píttông bên trong nó khác nhau, lực tác dụng lên hai guốc phanh trong
trường hợp này sẽ khác nhau, trên H.1.10.a với chiều quay của trống
phanh ngược chiều kim đồng hồ thì má bên trái làm việc thuận lợi hơn vì
có hiện tượng tự siết, vì thế má bên trái cần ít lực ép hơn nghĩa là đường
kính píttông ở má bên trái làm nhỏ hơn má bên phải.
Ưu điểm của cơ cấu phanh này là đảm bảo các má phanh mòn
đều.
Nhược điểm là có một má phanh làm việc không thuận lợi, do đó
hiệu suất phanh chưa cao. Cơ cấu phanh loại này làm việc tốt khi trống
phanh quay theo chiều ở trên hình vẽ (chiều tiến của ôtô), khi quay
ngược lại (ôtô lùi).
Loại sử dụng hai xylanh con.
H.1.10.b trình bày cơ cấu phanh với hai xylanh con hoạt động riêng
rẽ.
Mỗi guốc phanh quay quanh chốt lệch tâm, bố trí đối xứng với
đường trục của cơ cấu phanh.
Nhờ bố trí xylanh con và chốt lệch tâm đối xứng như vậy cho nên
hiệu quả phanh của hai má phanh sẽ bằng nhau khi trống phanh quay
bất kỳ chiều nào. Khi trống phanh quay theo chiều tiến của ôtô thì hiệu
quả phanh tốt, nhưng khi ôtô chạy lùi thì hiệu quả phanh thấp hơn
khoảng hai lần. Nhược điểm này không quan trọng lắm đối với ôtô có
trọng lượng nhỏ như ôtô du lịch và các ôtô tải nhẹ, hơn nữa khi ôtô chạy
lùi tốc độ cũng thấp cho nên yêu cầu mô men phanh ít hơn.
So với cơ cấu phanh loại một xylanh có hai píttông bằng nhau thì
momen phanh (hiệu quả phanh) của cơ cấu phanh này tăng được từ 1,6
– 1,8 lần khi trống phanh quay theo chiều tiến của ôtô.
Loại cơ cấu phanh này thường đặt ở bánh trước của ô tô du lịch
khi cần đạt hiệu quả nhanh lớn với kích thước cơ cấu phanh nhỏ.
Lª Quang T¹o - CK43DLOT
-
LuËn v¨n tèt nghiÖp
-
2005
