Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển dộng của Ôtô hoặc làm giảm bớt tốc độ của ôtô khi đang chuyển động, ngoài ra còn để giữ cho ôtô dừng được trên đường có độ dốc nhất định, chất lượng của hệ thống phanh có ảnh hưởng tất lớn tới tốc độ chuyển động trung bình của ôtô.
- 8 - Chương I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 1.1 CÔNG DỤNG PHÂN LOẠI YÊU CẦU 1.1.1 Công dụng. Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển dộng của Ôtô hoặc làm giảm bớt tốc độ của ôtô khi đang chuyển động, ngoài ra còn để giữ cho ôtô dừng được trên đường có độ dốc nhất định, chất lượng của hệ thống phanh có ảnh hưởng tất lớn tới tốc độ chuyển động trung bình của ôtô. Hệ thống hãm ôtô sẽ đảm bảo cho sự chuyển động an toàn của ôtô tránh được những tai nạn sảy ra trên đường. 1.1.2 Phân loại. - phân loại theo tính chất điều khiển chia ra: Phanh chân va phanh tay. - Phân theo vị trí đặt cơ cấu phanh ma chia ra: Phanh ở bánh xe và phanh ở trục truyền động (sau hộp số). - Phân theo kết cấu của cơ cấu phanh có: Phanh guốc, phanh đai, phanh đĩa. - Phân theo phương thức dẫn động có: dẫn động phanh bằng cơ khí, chất lỏng, khí nén, hoặc liên hợp. 1.1.3. Yêu cầu. Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của ôtô đảm nhận chức năng "an toàn chủ động" vì vậy hệ thống phanh phải thoả mãn các yêu cầu sau đây. + Có hiệu quả phanh cao ở tất cả các bánh xe trong mọi trường hợp đó là. - Quãng đường phanh ngắn. - Thời gian phanh ít nhất. - Gia tốc chậm dần ổn định trong quá trình phanh. + Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe ôtô khi phanh. + Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái. + Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm. + Đảm bảo việc phân bố Mômen phanh trên các bánh xe phải tuân theo nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ. - 9 - + Cơ cấu phanh không có hiện tượng tự xiết. + Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt. + Có hệ số ma sát cao và ổn định. + Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh. + Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao. + Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng. 1.2 KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHANH. Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh phụ trong đó phanh chính thường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh phụ thường là phanh tay, phanh tay thường được bố trí ở ngay sau trục thứ cấp của hộp số hoặc bố trí ở các bánh xe. Việc dùng cả hai phanh chính và phụ là bảo đảm cho độ an toàn ôtô khi chuyển động và khi dừng hẳn, hệ thống phanh có 2 phần cơ bản đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh. 1.2.1 Cơ cấu phanh Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo ra Mômen phanh cần thiết và nâng cao tính ổn định trong quá trình sử dụng cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp làm giảm gia tốc góc của bánh xe ôtô. Ngày nay, cơ cấu phanh loại tang trống với các gốc phanh bố trí bên trong được sử dụng rộng rãi. Ngoài những yêu cầu chung, cơ cấu phanh còn phải đảm bảo yêu cầu sau, như Mômen phanh phải lớn, luôn luôn ổn định khi điều kiện bên ngoài và chế độ phanh thay đổi (như tốc độ xe, số lần phanh, nhiệt độ môi trường) 1.2.1.1 Cơ cấu phanh guốc. Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía các lực dẫn động bằng nhau. - 10 - 1: Cam lệch tâm 2: Chốt có vòng đệm lệch tâm Hình 1.1 : Cơ cấu phanh bánh trước xe GAZ-53A Với các bố trí như vậy khi các lực dẫn động bằng nhau, các tham số của guốc phanh giống nhau thì Momen ma sát ở trên guốc phanh trước lớn hơn của guốc phanh sau. Sở dĩ như vậy là vì Mômen ma sát ở trên guốc phanh trước có xu hướng cường hoá cho lực dẫn động, còn ở phía phanh sau có xu hướng chống lại lực dẫn động khi xe chuyển động lùi sẽ có hiện tượng ngược lại. Cơ cấu phanh này được gọi là cơ cấu phanh không cân bằng với số lần phanh khi xe chuyển động tiến hay lùi, nên cường độ hao mòn của tấm ma sát trước lớn hơn tấm ma sát sau rất nhiều. Để cân bằng sự hao mòn của hai tấm ma sát, khi sửa chữa có thể thay thế cùng một lúc, người ta làm tấm ma sát trước dài hơn tấm sau. Kết cấu của loại cơ cấu phanh này ở (hình 1.1) khe hở giữa các guốc phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng cam lệch tâm còn định tâm guốc phanh bằng chốt có vòng đệm lệch tâm ở điểm cố định. Cơ cấu phanh guốc có điểm cố định riêng rẽ về một phía và các guốc phanh có dịch chuyển gốc như nhau. - 11 - 1: Cam quay 4: Trống phanh 2: Lò xo 5: Chốt lệch tâm 6: Bầu phanh Hình 1.2: Kết cấu phanh xe ZIL-131 Cơ cấu phanh này có Mômen ma sát sinh ra ở các guốc phanh là bằng nhau. Trị số Mômen không thay đổi khi xe chuyển động lùi, cơ cấu phanh này có cường độ ma sát ở các tấm ma sát như nhau và được gọi là cơ cấu phanh cân bằng, kết cấu cụ thể loại cơ cấu này thể hiện ở (hình 1.2) do profin của cam ép đối xứng nên các guốc phanh có dị chuyển góc như nhau. Để điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh có bố trí cơ cấu trục vít, bánh vít nhằm thay đổi vị trí của Cam ép và chốt lệch tâm ở điểm đặt cố định. Cơ cấu guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về hai phía và lực dẫn động bằng nhau. Cơ cấu phanh này thuộc loại cân bằng, cường độ hao mòn của các tấm ma sát giống nhau vì thế độ làm việc của hai guốc phanh như nhau khi xe chuyển động lùi, mômen phanh giảm xuống khá nhiều do đó hiệu quả phanh khi tiến và lùi rất khác nhau - 12 - Hình 1.3: Kết cấu phanh xe UAZ-452 1: Xy lanh 3: Cam lệch tâm 2: ốc xả khí 4: ốc xả khí 5: Chốt cố định Cơ cấu điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh là cam lệch tâm và chốt lệch tâm. Cơ cấu phanh loại bơi. Cơ cấu phanh này dùng hai xilanh làm việc tác dụng lực dẫn động lên dầu trên và đầu dưới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh dịch chuyển theo chiều ngang và ép má phanh sát vào trống phanh. Nhờ sự ma sát nên các guốc phanh bị cuốn theo chiều của trống phanh mỗi guốc phanh sẽ tác dụng lên piston một lực và đẩy ống xi lanh làm việc tỳ sát vào điểm cố định, với phương án kết cấu này hiệu quả phanh khi tiến và khi lùi bằng nhau. (Sơ đồ cơ cấu phanh này ở hình 1.4). - 13 - 1: Xi lanh phanh 2: Lò xo Hình 1.4: Sơ đồ và kết cấu phanh bơi Cơ cấu phanh tự cường hoá. 1: Lò xo 3: Lò xo 2: Xi lanh 4: ốc điều chỉnh Hình 1.5: Cơ cấu phanh xe GAZ - 14 - Theo kết cấu thì guốc phanh sau được tỳ vào chốt cố định và bản thân guốc phanh sau lại đóng vai trò là chốt chặn của guốc phanh trước. Lực dẫn động của guốc phanh sau là lực dẫn động của guốc phanh trước thông qua chốt kỳ trung gian, từ điều kiện cân bằng theo phương ngang các lực tác dụng lên guốc phanh trước có thể xác định được lực tác dụng lên guốc trước. Cơ cấu phanh này thuộc loại không cân bằng, sự hao mòn của guốc phanh sau sẽ lớn hơn guốc phanh trước rất nhiều, khi xe lùi Mômen phanh Mp sẽ giảm đi nhiều. Do guốc phanh sau mòn nhiều hơn guốc phanh trước nên tấm ma sát gốc phanh sau dài hơn tấm ma sát guốc phanh trước. Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và trống phanh bằng các cơ cấu ren trong chốt tỳ trung gian làm thay đổi chiều dài của chốt này. 1.2.1.2 Cơ cấu phanh loại đĩa. Hình 1.6: Cơ cấu phanh đĩa bánh trước Xe VAZ-2101 Phanh đĩa ngày càng được sử dụng nhiều trên ôtô, có hai loại phanh đĩa: Loại đĩa quay và loại vỏ quay, phanh đĩa có nhiều ưu điểm so với phanh guốc - 15 - áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều, má phanh ít mòn và mòn đều hơn nên ít phải điều chỉnh, điều kiện làm mát tốt hơn, mômen phanh khi tiến cũng như khi lùi đều như nhau, lực chiều trục tác dụng lên đĩa là cân bằng có khả năng làm việc với khe hở bé nên giảm được thời gian tác dụng phanh. Nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa là khó giữ được sạch trên các bề mặt ma sát. Trên hình 1.6, là kết cấu phanh đĩa loại hở, đĩa phanh 1 nằm giữa hai tấm ma sát 2 và 5 khi phanh, áp lực dầu trong các xi lanh 3 và 6 tăng lên, đẩy các piston 4 và 7 ép tấm ma sát vào đĩa. 1.2.1.3. Phanh dừng (phanh tay). 1: Má phanh 7: Vành rẻ quat. 2: Tang trống 8: Ti 3: Chốt lệch tâm điều chỉnh khe hở phía dưới 9: Cần 4:Trục thứ cấp hộp số 10: Răng rẻ quạt 5: Lò xo hồi vị 11: Tay hãm 6: Trục quả đào 12: Tay kéo phanh Hinh 1.7: Phanh tay kiểu tang trống - 16 - Phanh dừng hay còn gọi là phanh tay có thể lắp trên các cơ cấu phanh hay lắp ngay sau hộp số, dẫn động chủ yếu bằng cơ khí. Hình 1.7 là hình vẽ của cơ cấu phanh dừng kiểu tang trống được lắp ngay sau trục thứ cấp của hộp số phanh dừng tác động lên guốc phanh bánh sau cơ cấu dẫn động bằng cơ hí và điều khiển bằng tay, cũng có loại dẫn động bằng khí nén và lò xo. 1.2.2 Dẫn động phanh. 1.2.2.1 Dẫn động cơ khí. Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp. Dẫn động cơ khí ít khi được dùng để điều khiển đồng thời nhiều cơ cấu phanh vì nó. Khó đảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe vì độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh không như nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu. Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không sử dụng ở hệ thống phanh chính mà chỉ sử dụng ở hệ thống phanh dừng. 1:Tay phanh 5:Trục 8,9:Dây cáp dẫn động phanh 2;Thanh dẫn 6:Thanh kéo 10:Giá 3:Con lăn dây cáp 7:Thanh cân bằng 11,13:Mâm phanh 4:Dây cáp 12:Xilanh phanh bánh xe Hình 1.8: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp - 17 - Nguyên lý làm việc. Khi tác dụng một lực vào cần điều khiển 1 được truyền qua dây cáp dẫn đến đòn cân bằng 7 có tác dụng chia đều lực dẫn động đến các guốc phanh, vị trí của cần phanh tay 1 được định vị bằng cá hãm trên thanh răng 2. * Ưu điểm của dẫn động phanh cơ khí có độ tin cậy làm việc cao, độ cứng vững dẫn động không thay đổi khi phanh làm việc lâu dài. * Nhược điểm của loại dẫn động phanh cơ khí là hiệu suất truyền lực không cao, thời gian phanh lớn. 1.2.2.2. Phanh dẫn động thuỷ lực. Dẫn động phanh thuỷ lực được áp dụng rộng rãi trên hệ thống phanh chính của các loại ô tô du lịch, trên ô tô vận tải nhỏ và trung bình. Dẫn động phanh là một hệ thống cá chi tiết truyền lực tác dụng trên bàn đạp đến cơ cấu phanh làm cho các guốc phanh bung ra nhằm thực hiện quá trình phanh, ở phanh dầu chất lỏng được sử dụng để truyền dẫn lực tác dụng nêu trên. Đặc điểm quan trọng của dẫn động phanh dầu là các bánh xe được phanh cùng một lúc vì áp suất trong đường ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép sát vào các trống phanh. Dẫn động phanh dầu có các ưu điểm sau. - Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các guốc phanh theo đúng yêu cầu thiết kế. - Có hiệu suất cao. - Độ nhậy tốt. - Kết cấu đơn giản. - Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh. Nhược điểm: - Không thể tạo được tỷ số truyền lớn, vì thế phanh dầu không có cường hoá chỉ dùng ô tô có trọng lượng toàn bộ nhỏ. - Lực tác dụng lên bàn đạp lớn. [...]... nén và cơ cấu chấp hành là phần thuỷ lực, trong cơ cấu thuỷ lực thì được chia làm hai dòng riêng biệt để điều khiển các bánh xe trước và sau * Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực - Kết hợp được nhiều ưu điểm của 2 loại hệ thống phanh thuỷ lực và khí nén, khắc phục được những nhược điểm của từng loại khi làm việc độc lập * Nhược điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực - Kích thước của hệ thống. .. đường ống của bầu phanh thông với không khí bên ngoài, khí nén thoát ra ngoài và guốc phanh nhả ra khỏi trống phanh - 22 * Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén nói chung - Điều khiển nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản, tạo được lực phanh lớn - Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ô tô - Có thể sử dụng không khí nén cho các bộ phận làm việc như hệ thống treo loại khí * Nhược điểm của hệ thống phanh khí... Khi xẩy ra hư hỏng ở một dòng nào đó thì piston sẽ chuyển dịch một cách tự do cho đến khi chạm vào piston trung gian hoặc chạm vào đáy của xilanh, sau đó trong buồng xilanh của dòng không hư hỏng sẽ tạo nên áp suất làm việc khi đó xe vẫn được phanh nhưng hiệu quả không cao người lái sẽ cảm thấy hư hỏng của hệ thống vì hành trình bàn đạp tăng lên Bộ chia dòng: Dùng để phân tách hoạt động của hai dòng... lớn vào bàn đạp phanh người ta bố trí và thiết kế các bộ phận trợ lực phanh Ngày này trên các xe hiện đại có thiết kế nhiều hệ thống điều khiển để giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái, làm cho người lái ít bị phạm phải các sai phạm kỹ thuật, đảm bảo cho sự an toàn chuyển động ít sẩy ra các tai nạn giao thông Thiết kế các bộ trợ lực cho hệ thống lái, ly hợp Hệ thống phanh cũng là cần thiết Hệ thống. .. sau bên phải và một van điều khiển áp suất ở bánh sau bên trái Sơ đồ dẫn động của hệ thống phanh sử dụng van điều hòa kép được trình bày trên hình 2.17 Hình 2.17 Van điều hòa kép 2.4 CƠ CẤU PHANH TANG TRỐNG 2.4.1 Cấu tạo phanh tang trống Phanh tang trống hay còn gọi là phanh guốc là loại phanh sử dụng má phanh áp vào mặt của guốc phanh mà khi tác động lực sẽ ép vào mặt trong của trống phanh, bộ phận... xe và sự hãm cứng của các bánh xe cầu trước và cầu sau thường xảy ra không đồng thời, Nếu các bánh xe của cầu trước bị hãm cứng trước thì ôtô sẽ mất tính dẫn hư ng, nếu là các bánh xe cầu sau bị hãm cứng trước và - 38 r ôtô chịu lực ngang Y tác dụng thì chúng sẽ bị trượt ngang và ôtô sẽ quay vòng theo hư ng tác dụng của lực ngang chung quanh cầu trước Nhưng khi phanh với lực phanh lớn, trọng tâm của. .. này vào mạch thuỷ lực trong hệ thống phanh áp suất tạo ra trong xilanh chính được truyền đều đến tất cả các xilanh phanh Lực phanh thay đổi tuỳ thuộc vào đường kính của các xilanh Nếu một kiểu xe cần có lực phanh ở các bánh trước, thì người thiết kế sẽ qui định các xilanh phanh trước lớn hơn Hình 2.3 Nguyên lý đòn bẩy và định luật pascal Hoạt động: Khi đạp bàn đạp phanh, lực đạp truyền qua cần đẩy vào... bánh xe Cấu tạo phanh tang trống: - 43 - Hình 2.18 Cấu tạo phanh tang trống Guốc phanh: Hầu hết guốc phanh của xe du lịch được cấu tạo bởi hai miếng ghép lại Độ cong của vành guốc phù hợp với mặt trong của trống phanh, bề mặt của vành guốc được gắn với má phanh Guốc phanh được chế tạo từ nhôm đúc, có trọng lượng nhẹ và tản nhiệt tốt Guốc phanh có nhiều hình dáng khác nhau Thông thường guốc phanh được đặt... thấp trên guốc để thay đổi đặc tính tự kích hoạt hay trợ động của guốc phanh Lò xo phanh: Cụm phanh tang trống thông thường sử dụng hai lò xo, một bộ kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, một bộ dùng để giữ guốc phanh tựa vào mâm phanh Các lò xo gắn thêm thường được dùng để vận hành cơ cấu tự điều chỉnh và chốnh trạng thái chùng lỏng của hệ thống phanh tay ... điều hòa lực phanh để điều chỉnh momen phanh tại các bánh xe trước và sau một cách tự động khi điều kiện phanh thay đổi nhằm tránh hiện tượng sớm bó cứng các bánh xe sau đồng thời tận dụng hết trọng lượng bám của ôtô 2.3.2 Bộ điều hòa lực phanh: Khái quát van điều hòa lực phanh: Van điều hòa lực phanh hay còn gọi là van P, được đặt giữa xi lanh chính của đường dẫn dầu phanh và xi lanh phanh của bánh
