Luận văn thạc sĩ khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe ô tô mitsubishi triton
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.25 MB, 89 trang )
..
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG
KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG
PHANH TRÊN XE MITSUBISHI TRITON
Sinh viên thực hiện: HỒ QUỐC ĐOÀN
Đà Nẵng – Năm 2019
Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe MITSUBISHI TRITON
TÓM TẮT
Tên đề tài: “Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe ơ tơ
Mitsubishi Triton”.
Sinh viên thực hiện: Hồ Quốc Đồn
Số thẻ SV: 103150031
Lớp: 15C4A
Nội dung thuyết minh và tính tốn:
Phần 1: Mục đích, ý nghĩa của đề tài.
Phần 2: Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên ô tô.
Phần 3: Giới thiệu các hệ thống trên xe Mitsubishi Triton.
Phần 4: Khảo sát hệ thống phanh trên xe Mitsubishi Triton.
Phần 5: Tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mitsubishi Triton.
Phần 6: Bảo dưỡng và sửa chữa hư hỏng hệ thống phanh xe Mitsubishi Triton.
Phần 7: Kết luận.
Các bản vẽ và đồ thị:
1. Bản vẽ sơ đồ tổng thể xe Mitsubishi Triton.(01A3)
2. Bản vẽ sơ đồ hệ thống dẫn động phanh trên ô tô.(01A3)
3. Bản vẽ sơ đồ các cơ cấu phanh tang trống trên ô tô.(01A3)
4. Bản vẽ sơ đồ các cơ cấu phanh đĩa trên ô tô.(01A3)
5. Bản vẽ cơ cấu phanh trước trên xe Mitsubishi Triton.(01A3)
6. Bản vẽ cơ cấu phanh sau trên xe Mitsubishi Triton.(01A3)
7. Bản vẽ kết cấu các chi tiết chính trong hệ thống phanh(xilanh chính, bầu chân
khơng, cảm biến).(02A3)
8. Bản vẽ sơ đồ ngun lí hệ thống phanh ABS.(04A3)
SVTH: Hồ Quốc Đồn
GVHD: TS.Nguyễn Hồng Việt
Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe MITSUBISHI TRITON
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
KHOA: CƠ KHÍ GIAO THƠNG
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Hồ Quốc Đoàn
Lớp: 15C4A
Số thẻ sinh viên: 103150031
Khoa: Cơ Khí Giao Thơng
Ngành: Kĩ Thuật Cơ Khí
1. Tên đề tài đồ án:
Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe ơ tơ Mitsubishi Triton.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Thông số xe Mitsubishi Triton và các tài liệu liên quan.
Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
− Mục đích, ý nghĩa của đề tài.
− Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên ô tô.
− Giới thiệu các hệ thống trên xe Mitsubishi Triton.
− Khảo sát hệ thống phanh trên xe Mitsubishi Triton.
− Tính tốn và kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe Mitsubishi Triton.
− Bảo dưỡng và sửa chữa hư hỏng hệ thống phanh xe Mitsubishi Triton.
− Kết luận.
4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ): 12 bản vẽ
− Bản vẽ sơ đồ tổng thể xe Mitsubishi Triton.(01A3)
− Bản vẽ sơ đồ hệ thống dẫn động phanh trên ô tô Mitsubishi Triton.(01A3)
− Bản vẽ sơ đồ các cơ cấu phanh tang trống trên ô tô.(01A3)
− Bản vẽ sơ đồ các cơ cấu phanh đĩa trên ô tô.(01A3)
− Bản vẽ cơ cấu phanh trước trên xe Mitsubishi Triton.(01A3)
− Bản vẽ cơ cấu phanh sau trên xe Mitsubishi Triton.(01A3)
− Bản vẽ kết cấu các chi tiết chính trong hệ thống phanh(xilanh chính, bầu chân
khơng, cảm biến).(02A3)
SVTH: Hồ Quốc Đồn
GVHD: TS.Nguyễn Hồng Việt
Khảo sát và tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe MITSUBISHI TRITON
− Bản vẽ sơ đồ nguyên lí hệ thống phanh ABS.(04A3)
5. Họ tên người hướng dẫn:
Nguyễn Hoàng Việt
Phần/ Nội dung:
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 5/9/2019.
7. Ngày hoàn thành đồ án:
15/12/2019.
Đà Nẵng, ngày 02 tháng 09 năm 2019
Trưởng Bộ mơn
Người hướng dẫn
KT Ơ tơ và MĐL
PGS. TS Dương Việt Dũng
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
TS. Nguyễn Hoàng Việt
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
LỜI NĨI ĐẦU
Trong chương trình đào tạo Kỹ sư ngành Cơ Khí Giao Thơng thì đồ án tốt nghiệp là
khơng thể thiếu, là điều kiện tất yếu rất quan trọng mà mọi sinh viên cần phải hoàn thành,
để hiểu biết một cách chặt chẽ và nắm vững sâu về ô tơ. Trong q trình học tập, tích lũy
kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát một hệ thống trên xe hay tổng thể xe là việc quan trọng.
Điều này củng cố kiến thức đã được học, thể hiện sự am hiểu về kiến thức cơ bản và cũng
là sự vận dụng lý thuyết vào thực tế sao cho hợp lý: nghĩa là lúc này sinh viên đã được làm
việc của một cán bộ kỹ thuật.
Hệ thống phanh trên ô tô là một hệ thống rất quan trọng trên xe, nó dùng để dừng
hẳn xe hoặc giảm tốc độ xe xuống một tốc độ nhất định theo sự điều khiển của người lái
xe. Nên hệ thống phanh ô tô cần phải đảm bảo: Hoạt động tin cậy dưới mọi hoàn cảnh và
điều kiện thời tiết đồng thời cần phải tối ưu để dễ dàng điều khiển, thuận lợi nhất cho người
lái.
Trong tập đồ án tốt nghiệp này em được nhận đề tài: “Khảo sát và tính tốn kiểm
nghiệm hệ thống phanh trên xe ô tô Mitsubishi Triton”. Nội dung của đề tài này giúp em
hệ thống được những kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống của ơtơ nói chung
và hệ thống phanh của ơtơ Mitsubishi Triton nói riêng; từ đây có thể đi sâu nghiên cứu về
chuyên mơn.
Để có thể hồn thành tốt đề tài tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân
thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt đã dành những phần
thời gian quý báu để chỉ bảo tận tình, giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt thời gian thực
hiện đồ án. Và em cũng xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy, cơ đang giảng dạy trong khoa
cơ khí giao thơng trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã truyền đạt lại những kiến thức
quý báu từ cơ bản đến chuyên mơn để em có thể vận dụng và hồn thành được đồ án này.
Tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp, chưa tiếp xúc được nhiều với thực tiễn cũng
như các tài liệu tham khảo còn hạn chế trong khi đó thời gian thực hiện cũng có hạn nên
trong đồ án khơng tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những lời chỉ dẫn thêm
từ các thầy.
Đà nẵng, ngày 18 tháng 12 năm 2019.
Sinh viên thực hiện
Hồ Quốc Đoàn
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS. Nguyễn Hoàng Việt
i
CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những nội dung trong tập đồ án này là do chính tơi thực hiện và
được sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Nguyễn Hoàng Việt. Các nội dung, kết quả trong đề
tài này là trung thực và chưa cơng bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây.
Những số liệu có trong nội dung được thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ
trong phần tài liệu tham khảo.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về nội
dung đồ án của mình.
Sinh viên thực hiện
Hồ Quốc Đoàn
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS. Nguyễn Hoàng Việt
ii
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................................... i
CAM ĐOAN ........................................................................................................................ii
MỤC LỤC ......................................................................................................................... iii
DANH SÁCH HÌNH VẼ ................................................................................................... vi
DANH SÁCH BẢNG ........................................................................................................vii
1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI. ........................................................................ 1
2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ. ............................... 2
2.1. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI. ......................................................... 2
2.1.1. Công dụng. ......................................................................................................... 2
2.1.2. Yêu cầu. .............................................................................................................. 2
2.1.3. Phân loại. ........................................................................................................... 3
2.2. KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ. ........................................................ 5
2.2.1. Cơ cấu phanh. .................................................................................................... 5
2.2.2. Dẫn động phanh. ............................................................................................. 10
2.2.3. Phanh dừng và phanh phụ. ............................................................................ 19
3. GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE MITSUBISHI TRITON. ................... 20
3.1. SƠ ĐỒ TỔNG THỂ CỦA XE TRITON. ................................................................ 20
3.2. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN. ............................................................. 20
3.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN XE......................................... 21
3.3.1. Hệ thống bôi trơn............................................................................................. 21
3.3.2. Hệ thống nhiên liệu. ........................................................................................ 22
3.4. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH. ................................................. 24
3.5. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI. ........................................................ 25
3.6. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO. .................................................... 26
3.6.1. Hệ thống treo phía trước. ................................................................................ 26
3.6.2. Hệ thống treo sau. ........................................................................................... 27
3.7. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC. ..................................... 27
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS. Nguyễn Hoàng Việt
iii
3.7.1. Hộp số. ............................................................................................................. 27
3.7.2. Các đăng. ......................................................................................................... 28
4. KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH XE MITSUBISHI TRITON. ........................... 30
4.1. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH. ............... 30
4.1.1. Sơ đồ. ................................................................................................................ 30
4.1.2. Nguyên lý làm việc. .......................................................................................... 30
4.2. KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG PHANH. .................. 32
4.2.1. Cơ cấu phanh. .................................................................................................. 32
4.2.2. Dẫn động phanh. ............................................................................................. 37
4.3. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ABS. ......................... 41
4.3.1. Sơ lược về ABS. ............................................................................................... 41
4.3.2. Sơ đồ của hệ thống ABS trên xe MITSUBISHI TRITON. ........................... 48
4.3.3. Nguyên lý làm việc. .......................................................................................... 48
5. TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE MITSUBISHI TRITON.
............................................................................................................................................ 53
5.1. XÁC ÐỊNH MOMEN YÊU CẦU. .......................................................................... 53
5.1.1. Ðối với cơ cấu phanh trước. ........................................................................... 55
5.1.2. Ðối với cơ cấu phanh sau. ............................................................................... 55
5.2. XÁC ÐỊNH MOMEN PHANH MÀ CƠ CẤU PHANH CÓ THỂ SINH RA. ....... 56
5.2.1. Ðối với cơ cấu phanh sau. ............................................................................... 56
5.2.2: Đối với cơ cấu phanh trước. ........................................................................... 58
5.3. LỰC TÁC DỤNG LÊN BÀN ÐẠP PHANH: ........................................................ 60
5.4. TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU PHANH. ................................................................ 61
5.4.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. .......................................................................... 62
5.4.2. Thời gian phanh. ............................................................................................. 62
5.4.3. Quãng đường phanh. ...................................................................................... 63
6. BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HƯ HỎNG HỆ THỐNG PHANH CHÍNH XE
MITSUBISHI TRITON. .................................................................................................. 66
6.1. NHỮNG CÔNG VIỆC BẢO DƯỠNG CẦN THIẾT............................................. 66
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS. Nguyễn Hoàng Việt
iv
6.2. SỬA CHỮA HƯ HỎNG MỘT SỐ CHI TIẾT BỘ PHẬN CHÍNH. ...................... 67
6.3. KIỂM TRA TỔNG HỢP HỆ THỐNG PHANH XE MITSUBISHI TRITON....... 68
6.3.1. Kiểm tra tổng hợp khi xe đứng. ...................................................................... 68
6.3.2. Kiểm tra tổng hợp cho xe chạy. ...................................................................... 68
6.4. KIỂM TRA HỆ THỐNG ABS XE MITSUBISHI TRITON. ................................. 69
6.4.1. Kiểm tra hệ thống chuẩn đoán. ...................................................................... 69
6.4.2. Kiểm tra bộ phận chấp hành........................................................................... 74
6.4.3 Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe. ................................................................... 75
7. KẾT LUẬN ................................................................................................................... 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 78
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS. Nguyễn Hoàng Việt
v
DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 2.1 Sơ đồ ngun lý các loại phanh chính ................................................................... 4
Hình 2.2 Các cơ cấu phanh thơng dụng và sơ đồ lực tác dụng ............................................ 6
Hình 2.3 Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh thuỷ lực................................................... 11
Hình 2.4 Dẫn động phanh thuỷ lực tác động trực tiếp. ...................................................... 12
Hình 2.5 Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực chân khơng ..................................................... 13
Hình 2.6 Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực khí nén ............................................................ 15
Hình 2.7 Dẫn động phanh thủy lực dùng bơm và các tích năng. ....................................... 17
Hình 2.8 Sơ đồ dẫn động ơtơ đơn khơng kéo mc ........................................................... 18
Hình 3.1 Sơ đồ tổng thể xe Mitsubishi Triton .................................................................... 20
Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu. ................................................................................... 22
Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát. ..................................................................... 23
Hình 3.4 Phanh trước xe Mitsubishi Triton. ....................................................................... 24
Hình 3.5 Phanh sau xe Mitsubishi Triton. .......................................................................... 25
Hình 3.6 Sơ đồ lắp cơ cấu lái bánh răng-thanh răng .......................................................... 26
Hình 3.7 Hệ thống treo trước.............................................................................................. 26
Hình 3.8 Hệ thống treo sau. ................................................................................................ 27
Hình 3.9 Cấu tạo hộp số tự động. ....................................................................................... 28
Hình 3.10 Các đăng xe Mitsubishi Triton. ......................................................................... 28
Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống phanh chính xe Mitsubishi Triton .............................................. 30
Hình 4.2 Cơ cấu phanh trước.............................................................................................. 32
Hình 4.3 Trống phanh ......................................................................................................... 35
Hình 4.4 Cơ cấu phanh sau. ................................................................................................ 34
Hình 4.5 Xylanh bánh xe sau. ............................................................................................ 36
Hình 4.6 Xilanh chính trên xe Mitsubishi Triton ............................................................... 37
Hình 4.7 Bơm chân khơng. ................................................................................................. 38
Hình 4.8 Van hạn chế. ........................................................................................................ 39
Hình 4.9 Bầu trợ lực. .......................................................................................................... 40
Hình 4.10 Sự thay đổi hệ số bám dọc φx và hệ số bám ngang φy theo độ trượt tương đối λ
của bánh xe. ........................................................................................................................ 42
Hình 4.11 Q trình phanh có và khơng có ABS trên đọc đường cong. ............................ 43
Hình 4.12 Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe. .................................. 43
Hình 4.13 Các lực và mơmen tác dụng lên bánh xe khi phanh. ......................................... 44
Hình 4.14 Sự thay đổi các thơng số khi phanh có ABS. .................................................... 45
Hình 4.15 Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của bánh xe(b) khi
phanh có ABS. .................................................................................................................... 46
Hình 4.16 Quá trình phanh điển hình trên mặt đường trơn khơng có ABS. ...................... 47
SVTH: Hồ Quốc Đồn
GVHD: TS. Nguyễn Hoàng Việt
vi
Hình 4.17 Q trình phanh điển hình của ơtơ có trang bị ABS. ........................................ 47
Hình 4.18 Sơ đồ hệ thống ABS trên xe Mitsubishi Triton. ................................................ 48
Hình 4.19 Khi phanh bình thường. ..................................................................................... 48
Hình 4.20 Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất. .......................................................................... 49
Hình 4.21 Giai đoạn giảm áp. ............................................................................................. 50
Hình 4.22 Giai đoạn tăng áp ............................................................................................... 51
Hình 5.1 Sơ đồ lực tác dụng lên ơtơ khi phanh .................................................................. 53
Hình 5.2 Ðồ thị quan hệ mômen phanh của xe Triton. ...................................................... 55
Hình 5.3 Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh...................................................................... 56
Hình.5.4 Sơ đồ để tính tốn bán kính trung bình của đĩa ma sát........................................ 59
Hình 5.5 Giản đồ phanh (V-t)............................................................................................. 62
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe MITSUBISHI TRITON. .......................... 20
Bảng 4.1 Kết quả thí nghiệm khi phanh ơtơ du lịch có trang bị ABS ................................ 46
Bảng 5.1 Quan hệ mômen phanh giữa cầu trước và cầu sau.............................................. 55
Bảng 6.1 Mã chẩn đoán. ..................................................................................................... 70
Bảng 6.2 Mã chẩn đoán ...................................................................................................... 73
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS. Nguyễn Hoàng Việt
vii
1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI.
Hiện nay ơ tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và vận
chuyển hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện
giao thơng tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Ở nước ta, số người sử dụng ô
tô ngày càng nhiều cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trên
đường ngày càng cao dẫn đến tai nạn giao thông ngày càng nhiều.Do đó để đảm bảo
tính an tồn vấn đề tai nạn giao thông là một trong những hướng giải quyết cần thiết
nhất, luôn được quan tâm của các nhà thiết kế và chế tạo ơtơ mà hệ thống phanh đóng
vai trò rất quan trọng.
Phanh sử dụng ABS là một trong hai công nghệ bổ sung cho hệ thống phanh hữu
dụng nhất của ngành công nghiệp ôtô thời gian gần đây. Vai trò chủ yếu của ABS là
giúp tài xế duy trì khả năng kiểm sốt xe trong những tình huống phanh gấp.
Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết
kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.
Ðối với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu về
hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. Ðể giải quyết vấn đề này thì trước hết ta
cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kết cấu các chi tiết, bộ phận trong hệ thống
phanh. Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả
phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc
với mục đích đảm bảo an tồn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ơ tơ. Ðó
là lý do em chọn đề tài “KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG
PHANH XE MITSUBISHI TRITON”.
Hệ thống phanh xe MITSUBISHI TRITON là hệ thống phanh dẫn động thủy lực
có sử dụng ABS. Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề tìm hiểu kết cấu và nguyên
lý hoạt động của các chi tiết trong hệ thống phanh, tính tốn kiểm nghiệm hệ thống
phanh, ngồi ra em cịn tìm hiểu về các nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục
các hư hỏng.
Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung nhất để giúp người sử dụng tự
tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, cũng như cách khắc phục các hư hỏng nhằm sử
dụng và bảo dưỡng hệ thống phanh một cách tốt nhất để đảm bảo an toàn cho người và
tài sản.
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 1
2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ.
2.1. CƠNG DỤNG, U CẦU VÀ PHÂN LOẠI.
2.1.1. Cơng dụng.
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng hẳn
hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó, ngồi ra, hệ thống phanh cịn giữ cho ô tô máy
kéo đứng yên tại chổ trên các mặt đường dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.
Với công dụng như vậy hệ thống phanh là hệ thống đặc biệt quan trọng. Nó đảm
bảo cho ơ tơ máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc. Nhờ đó mới có khả
năng phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và khả năng vận chuyển của ô tô.
2.1.2. Yêu cầu.
* Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:
- Làm việc bền vững, tin cậy.
- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp
nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn
cho hành khách và hàng hóa.
- Giữ cho ơ tơ máy kéo đứng n khi cần thiết trong thời gian không hạn chế.
- Ðảm bảo tính ổn định và điều khiển của ơ tơ - máy kéo khi phanh.
- Khơng có hiện tượng tự siết phanh khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi
quay vòng.
- Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện
sử dụng.
- Có khả năng thốt nhiệt tốt.
- Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng trên bàn đạp hay địn
điều khiển phải nhỏ.
* Ðể có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ
thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng có tối thiểu ba loại phanh là:
+ Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên
ở tất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là
phanh chân.
+ Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô - máy kéo trong trường hợp phanh
chính bị hỏng.
+ Phanh dừng: Cịn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ ơ tơ - máy kéo đứng
yên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển
bằng tay nên gọi là phanh tay.
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 2
+ Phanh chậm dần: Trên các ô tô - máy kéo tải trọng lớn như xe tải có
trọng lượng tồn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách có trọng lượng toàn lớn hơn 5 tấn hoặc xe
làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, cịn phải
có phanh thứ tư là phanh chậm dần. Phanh chậm dần được dùng để phanh liên tục, giữ
cho tốc độ ô tô - máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc hoặc là để
giảm dần tốc độ của ô tô - máy kéo trước khi dừng hẳn.
Các loại phanh dừng trên có thể có bộ phận chung và kiêm nghiệm chức năng
của nhau. Nhưng phải có ít nhất là hai bộ điều khiển và dẫn động độc lập.
* Ðể có hiệu quả phanh cao thì phải u cầu:
+ Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.
+ Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được
toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh.
+ Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng bộ phận trợ lực hay dùng
dẫn động khí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng
lượng tồn bộ lớn.
* Ðể quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác điều khiển được đúng
cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cơ cấu đảm bảo tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng
lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe, đồng thời khơng có
hiện tượng tự siết khi phanh.
* Ðể đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ơ tô - máy kéo khi phanh, sự phân
bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện sau:
+ Lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến
của mặt đường tác dụng lên chúng.
+ Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng
nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% giá trị lực phanh lớn nhất.
+ Không xảy ra hiện tượng tự khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì
khi phanh: Các bánh xe trước trượt trước thì xe sẽ bị trượt ngang, mất tính điều khiển.
Các bánh xe sau trượt trước xe sẽ bị quay đầu, mất tính ổn định. Ngồi ra các bánh xe
bị trượt sẽ gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám.
* Ðể đảm bảo các yêu cầu này, trên ô tô - máy kéo hiện đại, người ta sử dụng các
bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking
System _ ABS).
Yêu cầu về điều khiển nhẹ nhàng và thuận tiện được đánh giá bằng lực lớn nhất
cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay địn điều khiển và hành trình tương ứng của chúng.
2.1.3. Phân loại.
Hệ thống phanh gồm có các cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các
bánh xe hoặc một trục nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động
cơ cấu phanh.
Tùy theo tính chất điều khiển mà chia ra:
- Phanh chân
- Phanh tay
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 3
Tùy theo cách bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực
mà chia ra:
- Phanh bánh xe.
- Phanh truyền lực.
Theo bộ phận tiến hành phanh, cơ cấu phanh còn chia ra:
- Phanh đĩa : theo số lượng đĩa quay còn chia ra:
+ Một đĩa quay
+Nhiều đĩa quay
Phanh trống - guốc : theo đặc tính cân bằng thì được chia ra :
-
+ Phanh cân bằng
+Phanh khơng cân bằng
+Phanh dải
a)
b)
c)
Hình 2.1 Sơ đồ ngun lý các loại phanh chính
a-Phanh trống-guốc; b-Phanh đĩa; c- Phanh dải.
Theo đặc điểm hình thức dẫn động, truyền động phanh thì chia ra:
- Phanh cơ khí.
- Phanh thủy lực (phanh dầu).
- Phanh khí nén (phanh hơi).
- Phanh điện từ.
- Phanh liên hợp.
Phanh truyền động bằng cơ khí thì được dùng làm phanh tay và phanh chân ở
một số ô tô trước đây. Nhược điểm của loại phanh này là đối với phanh chân, lực tác
động lên bánh xe không đồng đều và kém nhạy, điều khiển nặng nề, nên hiện nay ít sử
dụng. Riêng đối với phanh tay thì chỉ sử dụng khi ô tô dừng hẳn và hỗ trợ cho phanh
chân khi phanh gấp và thật cần thiết, nên hiện nay nó vẫn được sử dụng phổ biến trên ơ
tơ.
Phanh truyền động bằng thủy lực thì được dùng phổ biến trên ô tô du lịch và xe
ô tô tải trọng nhỏ.
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 4
Phanh truyền động bằng khí nén thì được dùng trên ô tô tải trọng lớn và ô tô hành
khách. Ngoài ra nó cịn dùng trên ơ tơ vận tải, tải trọng trung bình có động cơ diesel
cũng như trên các ơ tơ kéo đồn xe.
Phanh truyền động bằng điện thì được dùng trên các đồn ơ tơ, ơ tơ kéo nhiều
rơmc.
Phanh truyền động liên hợp thủy khí thì được dùng trên các ơ tơ và đồn ơ tơ có
tải trọng lớn và rất lớn.
2.2. KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ.
2.2.1. Cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản và làm việc theo nguyên lý ma
sát, kết cấu của cơ cấu phanh bao giờ cũng có hai phần chính là: Các phần tử ma sát và
cơ cấu ép.
Ngồi ra cơ cấu phanh cịn có một số bộ phận khác như: Bộ phận điều chỉnh khe
hở giữa các bề mặt ma sát, bộ phận để xả khí đối với dẫn động thủy lực...
Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống - Guốc, Ðĩa hay Dải. Mỗi
dạng có một đặc điểm riêng biệt.
2.2.1.1. Loại trống - guốc:
Ðây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất. Cấu tạo gồm:
Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moay ơ bánh xe.
Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh)
Cơ cấu ép: Khi phanh, cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ
ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực
ma sát phanh bánh xe lại.
Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh. Các sơ đồ này khác
nhau ở chỗ:
+ Dạng và số lượng cơ cấu ép.
+ Số bậc tự do của các guốc phanh
Ðặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép và do
vậy khác nhau ở:
+ Hiệu quả làm việc.
+ Ðặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc.
+ Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe.
+ Mức độ phức tạp của kết cấu.
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 5
Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá
Hình 2.2 Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng
a. Ép bằng cam; b. Ép bằng xylanh thủy lực
c. Hai xylanh ép, guốc phanh một bậc tự do
d. Hai xilanh ép, guốc phanh hai bậc tự do;
e. Cơ cấu phanh guốc cường hoá
Hiện nay, đối với hệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhất là các
sơ đồ trên hình 2.2a và hình 2.2b. Tức là sơ đồ với loại guốc phanh một bậc tự do, quay
quanh hai điểm cố định đặt cùng phía và một cơ cấu ép. Sau đó đến các sơ đồ trên hình
2 .2c và 2.2d.
Ðể đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta sử
dụng ba chỉ tiêu riêng đặc trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là: Tính thuận nghịch
(đảo chiều), tính cân bằng và hệ số hiệu quả.
Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mômen phanh do
nó tạo ra khơng phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức là chiều chuyển động của ôtô
máy kéo.
Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực từ guốc
phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ tác dụng lên cụm
ổ trục bánh xe.
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 6
Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa mơmen phanh tạo ra và tích của
lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh. (hay cịn gọi một cách quy ước là mômen
của lực dẫn động)
Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh trên hình 2.2 là sơ đồ biểu diễn đã được đơn
giản hóa nhờ các giả thiết sau:
Các má phanh được bố trí đối xứng với đường kính ngang của cơ cấu
Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (fN) đặt ở giữa vòng
cung của má phanh trên bán kính rt.
Từ sơ đồ ta thấy rằng:
Lực ma sát tác dụng lên guốc trước (tính theo chiều chuyển động của xe) có xu
hướng phụ thêm với lực dẫn động ép guốc phanh vào trống phanh, nên các guốc này gọi
là guốc tự siết.
Ðối với các guốc sau, lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép, nên các guốc này
được gọi là guốc tự tách. Hiện tượng tự siết tự tách này là một đặt điểm đặc trưng của
cơ cấu phanh trống - guốc.
Xét sơ đồ hình 2.2a
Cơ cấu ép bằng cơ khí, dạng cam đối xứng.
Guốc phanh một bậc tự do, điểm quay của guốc ở cùng phía.
Vì thế độ dịch chuyển của các guốc luôn luôn bằng nhau. Và bởi vậy áp lực tác
dụng lên các guốc và mơmen phanh do chúng tạo ra có giá trị như nhau:
N1 = N2 = N và Mp1 = Mp2 = Mp
Do hiện tượng tự siết nên khi N1 = N2 thì P1< P2, vì lực ma sát tác dụng lên guốc
trước hỗ trợ cho lực ép guốc phanh vào trống phanh và hỗ trợ cho lực dẫn động, còn lực
ma sát tác dụng lên guốc phía sau có xu hướng làm giảm lực ép.
Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch.
Cơ cấu phanh có tính cân bằng.
Hệ số hiệu quả: Khq = (Mp/(P1+P2).rt = 100%
Phạm vi sử dụng: Thường được sử dụng với dẫn động khí nén nên thích hợp cho
các ơtơ tải và khách cỡ trung bình và lớn.
Xét sơ đồ hình 2.2b.
Cơ cấu ép bằng xylanh thủy lực.
Guốc phanh một bậc tự do, hai điểm quay cố định nằm cùng phía.
SVTH: Hồ Quốc Đồn
GVHD: TS.Nguyễn Hồng Việt
Trang 7
Lực dẫn động của hai guốc bằng nhau: P1 = P2 = P. Tuy vậy do hiện tượng tự siết
nên áp lực N1 > N2 và Mp1 > Mp2. Cũng do N1 > N2 nên áp suất trên bề mặt má phanh
của guốc trước lớn hơn guốc sau, làm cho các guốc mịn khơng đều. Ðể khắc phục hiện
tượng đó, ở một số kết cấu đôi khi người ta làm má phanh của guốc tự siết dài hơn hoặc
dùng xylanh ép có đường kính làm việc khác nhau: Phía trước tự siết có đường kính nhỏ
hơn.
Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch
Cơ cấu phanh khơng có tính cân bằng.
Hệ số hiệu quả: Cơ cấu phanh dùng cơ cấu ép thủy lực có hệ số hiệu quả là Khq
= 116%-122% khi có cùng kích thước chính và hệ số ma sát giữa má phanh và trống
phanh: f = 0,30-0,33.
Phạm vi sử dụng: Thường sử dụng trên các ôtô tải cỡ nhỏ và vừa hoặc các bánh
sau của ôtô du lịch.
Xét sơ đồ hình 2.2c.
Ðể tăng hiệu quả phanh theo chiều tiến của xe, người ta dùng cơ cấu phanh với
hai xylanh làm việc riêng rẽ.
Cơ cấu ép cho hai xylanh thủy lực
Guốc phanh một bậc tự do, hai điểm quay cố định nằm hai phía, sao cho khi xe
chạy tiến thì cả hai guốc đều tự siết.
Cơ cấu phanh khơng có tính thuận nghịch, mơmen sinh ra theo chiều tiến lớn hơn
chiều lùi.
Cơ cấu phanh có tính cân bằng.
Hệ số hiệu quả: Trong trường hợp này hiệu quả phanh có thể tăng được (1,6 1,8) lần so với cách bố trí bình thường. Tuy nhiên khi xe chạy lùi hiệu quả phanh sẽ
thấp.
Phạm vi sử dụng: Thường được sử dụng ở cầu trước các ôtô du lịch và tải nhỏ,
kết hợp với kiểu bình thường đặt ở các bánh sau, cho phép dễ dàng nhận được quan hệ
phân phối lực phanh cần thiết Ppt > Pps trong khi nhiều chi tiết của các phanh trước và
sau có cùng kích thước.
Ðể nhận được hiệu quả phanh cao cả khi chuyển động tiến và lùi, người ta dùng
cơ cấu phanh loại bơi như trên hình 2.1d.
Xét sơ đồ hình 2.2.d
Cơ cấu ép gồm hai xylanh làm việc tác dụng đồng thời lên đầu trên và dưới của
các guốc phanh.
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 8
Guốc phanh hai bậc tự do, khơng có điểm quay cố định.Với kết cấu như vậy cả
hai guốc phanh đều tự siết dù cho trống phanh quay theo chiều nào. Tuy nhiên nó có
nhược điểm là kết cấu phức tạp.
Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch.
Cơ cấu phanh có tính cân bằng
Hiệu quả phanh: Khq = (1,6 - 1,2) lần theo cả hai chiều.
Ngoài bốn cơ cấu phanh này, để nâng cao hiệu quả phanh cao hơn nữa, người ta
còn dùng các cơ cấu phanh tự cường hóa (hình 2.2.e). Tức là các cơ cấu phanh mà kết
cấu của nó cho phép lợi dụng lực ma sát giữa một má phanh và trống phanh để cường
hóa, tăng lực ép và tăng hiệu quả phanh cho má kia.
Các cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số hiệu quả
có thể đạt đến 360% so với cơ cấu phanh bình thường dùng cam ép. Nhưng mơmen
phanh kém ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân bằng kém và làm việc khơng êm nên ít
được sử dụng.
2.2.1.2. Loại đĩa:
Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ơtơ du lịch.
Phanh đĩa có các loại: Kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay và vịng
ma sát quay.
Ðĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rãnh thơng gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép
hai kim loại khác nhau.
Phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống guốc như sau:
Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mịn đều và ít phải
điều chỉnh.
Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở.
Phanh đĩa cịn có một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là:
Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín.
Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt xước.
2.2.1.3. Loại dải:
Loại phanh này chủ yếu được sử dụng trên máy kéo xích. Vì nó dùng phối hợp
với ly hợp chuyển hướng tạo được một kết nối rất đơn giản và gọn.Phanh dải có một số
loại, khác nhau ở phương pháp nối đầu dải phanh và do đó khác nhau ở hiệu quả phanh.
Phanh dải đơn giản không tự siết: Khi tác dụng lực, cả hai đầu dải phanh được
rút lên siết vào trống phanh. Ưu điểm của loại này là phanh êm dịu, hiệu quả phanh
không phụ thuộc chiều quay. Nhược điểm là: hiệu quả phanh khơng cao.
SVTH: Hồ Quốc Đồn
GVHD: TS.Nguyễn Hồng Việt
Trang 9
Phanh dải đơn giản tự siết một chiều: Nhờ có một được nối cố định nên hiệu quả
phanh theo chiều tự siết cao hơn chiều ngược lại tới gần 6 lần. Tuy vậy khi phanh thường
dễ bị giật, không êm.
Phanh dải loại kép: Là loại mà bất kỳ trống phanh quay theo chiều nào thì hiệu
quả phanh của nó cũng khơng đổi và ln ln có một nhánh tự siết.
2.2.2. Dẫn động phanh:
Ðối với hệ thống phanh làm việc của ô tô, người ta sử dụng chủ yếu hai loại dẫn
động là: thủy lực và khí nén.
Dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng, vì: Hiệu suất thấp và khó đảm
bảo phanh đồng thời các bánh xe.
Dẫn động điện chỉ dùng cho xe kéo moóc, nhưng cũng rất hiếm. Trên các xe và
đoàn xe tải trọng lớn và rất lớn, sử dụng nhiều loại phanh liên hợp thủy khí.
2.2.2.1. Dẫn động thủy lực:
a. Ưu, nhược điểm:
- Ưu điểm của dẫn động thủy lực:
+ Ðộ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ.
+ Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dịng
dẫn động chỉ bắt đầu tăng khi tất cả má phanh đã ép vào trống phanh.
+ Hiệu suất cao.
+ Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ, giá thành thấp.
+ Có khả năng sử dụng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi
cơ cấu phanh.
- Nhược điểm của dẫn động thủy lực:
+ u cầu độ kín khít cao. Khi có một chỗ nào bị rị rỉ thì cả dịng dẫn
động không làm việc được.
+ Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường sử dụng các bộ phận
trợ lực để giảm lực bàn đạp, làm cho kết cấu thêm phức tạp.
+ Sự dao động áp suất của chất lỏng có thể làm cho các đường ống bị rung
động và mômen phanh không ổn định.
+ Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp và độ nhớt tăng.
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 10
b. Các loại sơ đồ phân dịng dẫn động:
b)
a)
c)
e)
d)
Hình 2.3 Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh thuỷ lực.
Theo hình thức dẫn động phanh thủy lực có thể chia làm hai loại:
Truyền động phanh một dòng: Truyền động phanh một dịng được sử dụng rộng
rãi trên một số ơ tơ trước đây vì kết cấu của nó đơn giản.
Truyền động phanh nhiều dòng: Dẫn động hệ thống phanh làm việc nhằm mục
đích tăng độ tin cậy, cần phải có ít nhất hai dịng dẫn động độc lập có cơ cấu điều khiển
chung là bàn đạp phanh. Trong trường hợp một dịng bị hỏng thì các dịng cịn lại vẫn
phanh được ô tô - máy kéo với một hiệu quả phanh nào đó. Hiện nay phổ biến nhất là
các dẫn động hai dịng với sơ đồ phân dịng trên hình 2.3
Mỗi sơ đồ đều có các ưu nhược điểm riêng. Vì vậy, khi chọn sơ đồ phân dịng
phải tính tốn kỹ dựa vào ba yếu tố chính:
+ Mức độ giảm hiệu quả phanh khi một dòng bị hỏng.
+ Mức độ bất đối xứng lực phanh cho phép.
+ Mức độ phức tạp của dòng dẫn động.
Thường sử dụng nhất là sơ đồ hình (2.3a) sơ đồ phân dịng theo u cầu. Ðây
là sơ đồ đơn giản nhất nhưng hiệu quả phanh sẽ giảm nhiều khi hỏng dòng phanh cầu
trước.
Khi dùng các sơ đồ hình (2.3b, c và d )sơ đồ phân dòng chéo, sơ đồ phân 2 dòng
cho cầu trước, 1 dòng cho cầu sau và sơ đồ phân dòng chéo cho cầu sau 2 dịng cho cầu
trước thì hiệu quả phanh giảm ít hơn. Hiệu quả phanh đảm bảo khơng thấp hơn 50% khi
hỏng một dịng nào đó. Tuy vậy khi dùng sơ đồ hình (2.3b và d) lực phanh sẽ khơng đối
xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu một trong hai dòng bị hỏng. Ðiều này cần
phải tính đến khi thiết kế hệ thống lái (dùng cánh tay địn âm).
Sơ đồ hình 2.3e là sơ đồ hồn thiện nhất nhưng cũng phức tạp nhất.
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 11
c. Các loại và sơ đồ dẫn động
Theo loại năng lượng sử dụng, dẫn động phanh thủy lực có thể chia làm 3 loại:
+. Dẫn động tác động trực tiếp: Cơ cấu phanh được điều khiển trực tiếp
chỉ bằng lực tác dụng người lái.
+ Dẫn động tác động gián tiếp: Cơ cấu phanh được dẫn động một phần
nhờ lực người lái, một phần nhờ các bộ trợ lực lắp song song với bàn đạp.
+ Dẫn động dùng bơm và các bộ tích năng: lực tác dụng lên cơ cấu phanh
là áp lực của chất lỏng cung cấp từ bơm và các bộ tích năng thủy lực.
*Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp.
Sơ đồ và nguyên lý làm việc: (hình 2.4)
Hình 2.4 Dẫn động phanh thuỷ lực tác động trực tiếp.
1,8 - Xylanh bánh xe; 3,4 - Piston trong xylanh chính;
2,7 - Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe; 5 - Bàn đạp phanh; 6 - Xylanh chính
Nguyên lý làm việc:
Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh 5, piston 4 trong xylanh chính 6 sẽ dịch
chuyển, áp suất trong khoang A tăng lên đẩy piston 3 dịch chuyển sang trái. Do đó áp
suất trong khoang B cũng tăng lên theo. Chất lỏng bị ép đồng thời theo các ống 2 và 7
đi đến các xylanh bánh xe 1 và 8 để thực hiện quá trình phanh.
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 12
Khi người lái nhả bàn đạp phanh 5 thì dưới tác dụng của các lò xo hồi vị, các
piston trong xylanh của bánh xe 1 và 8 sẽ ép dầu trở về xylanh chính 6, kết thúc một lần
phanh.
*Dẫn động tác động gián tiếp.
Dẫn động thủy lực dùng bầu trợ lực chân không.
Bộ trợ lực chân không là bộ phận cho phép lợi dụng độ chân không trong đường
nạp của động cơ để tạo lực phụ cho người lái. Vì vậy, để đảm bảo hiệu quả trợ lực, kích
thước của các bộ trợ lực chân không thường phải lớn hơn và chỉ thích hợp với các xe có
động cơ xăng cao tốc.
Sơ đồ và nguyên lý làm việc bộ trợ lực chân khơng: (hình 2.5)
Hình 2.5 Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực chân không
1,2 - Ðường ống dẫn dầu phanh đến xylanh bánh xe 3 - Xylanh chính;
4 - Ðường nạp động cơ 5 - Bàn đạp
8 - Cần đẩy
9 - Van khơng khí 10 - Vịng cao su của cơ cấu tỷ lệ
11 - Màng (hoặc piston ) trợ lực
SVTH: Hồ Quốc Đoàn
6 - Lọc 7 - Van chân không ;
12 - Bầu trợ lực chân không
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 13
Ngun lý làm việc:
Bầu trợ lực chân khơng 12 có hai khoang A và B được phân cách bởi piston 11
(hoặc màng). Van chân không 7, làm nhiệm vụ: Nối thông hai khoang A và B khi nhả
phanh và cắt đường thơng giữa chúng khi đạp phanh. Van khơng khí 9, làm nhiệm vụ:
cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mở đường thơng của
khoang A khi đạp phanh. Vòng cao su 10 là cơ cấu tỷ lệ: Làm nhiệm vụ đảm bảo sự tỷ
lệ giữa lực đạp và lực phanh.
Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với đường nạp động cơ 4 qua van
một chiều, vì thế thường xun có áp suất chân không.
Khi nhả phanh: van chân không 7 mở, do đó khoang A sẽ thơng với khoang B
qua van này và có cùng áp suất chân khơng.
Khi phanh : người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần 8 dịch chuyển sang phải làm
van chân khơng 7 đóng lại cắt đường thơng hai khoang A và B, cịn van khơng khí 9 mở
ra cho khơng khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A. Ðộ chênh lệch áp suất giữa hai
khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) của bầu trợ lực và qua
đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên các piston trong xylanh chính
3, ép dầu theo các ống dẫn (dịng 1 và 2) đi đến các xylanh bánh xe để thực hiện quá trình
phanh. Khi lực tác dụng lên piston 11 tăng thì biến dạng của vịng cao su 10 cũng tăng
theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần 8, làm cho van khơng khí 9 đóng
lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực không đổi. Muốn tăng lực phanh,
người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần 8 lại dịch chuyển sang phải làm van khơng khí
9 mở ra cho khơng khí đi thêm vào khoang A. Ðộ chênh áp tăng lên, vòng cao su 10 biến
dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước so với cần 8, làm cho van khơng khí 9
đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp. Khi lực
phanh đạt cực đại thì van khơng khí mở ra hồn tồn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng
đạt giá trị cực đại.
Bộ trợ lực chân khơng có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các ô tô
du lịch và tải nhỏ.
Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén.
SVTH: Hồ Quốc Đồn
GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Việt
Trang 14
