đồ án tốt nghiệm tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe mazda B2200MỤC LỤCCHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH51.1.Công dụng51.2. Phân loại51.3. Yêu cầu61.4. Cấu tạo chung của hệ thống phanh71.5. Cơ cấu phanh81.5.1. Cơ cấu phanh tang trống81.5.2. Cơ cấu phanh đĩa121.5.3. Phanh tay161.6. Dẫn động điều khiển phanh chân bằng thủy lực181.6.1. Dẫn động một dòng191.6.2. Dẫn động hai dòng191.7 Dẫn động điều khiển phanh chân bằng khí nén201.8. Giới thiệu về ô tô Mazda B2200211.8.1. Dẫn động phanh251.8.2. Các cơ cấu dẫn động27Bộ trợ lực chân không28CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE MAZDA B2200312.1. Các thông số cơ bản312.2. Xác định momen phanh cần thiết tại các bánh xe312.3. Tính toán kiểm tra phanh tang trống362.3.1. Kích thước má phanh362.3.2. Áp suất trên bề mặt phanh362.3.3. Xác định góc δ, bán kính ρ của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh372.3.5. Kiểm nghiệm hiện tượng tự xiết382.3.6. Tính nhiệt phát ra trong quá trình phanh392.4. Tính bền một số chi tiết412.4.1. Tính bền guốc phanh412.4.3. Tính bền trống phanh482.4.3. Tính bền đường ống dẫn động phanh49CHƯƠNG III: QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP513.1. Bàn đạp phanh513.1.1. Quy trình tháo lắp513.2. Bộ trợ lực và xi lanh chính533.2.1. Bộ trợ lực533.2.2. Cụm xi lanh chính543.3. Phanh trước573.4. Phanh sau603.5. Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục65CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC TRÊN KHUNG XE MAZDA B2200674.1 Mục đích xây dựng mô hình674.2. Các công việc cần thực hiện674.2.1. Phương án cải tạo674.2.2. Công việc cụ thể67KẾT LUẬN73TÀI LIỆU THAM KHẢO74
TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH
Công dụng
Hệ thống phanh là một trong các cụm đảm bảo an toàn chuyển động cho ôtô Trong quá trình phanh, động năng của xe được chuyển hoá thành nhiệt năng do ma sát giữa trống phanh (đĩa phanh) với má phanh nhờ vậy có thể:
Giảm được tốc độ chuyển động của xe, dừng xe hoặc đỗ xe;
Duy trì vận tốc của ôtô một giá trị nhất định khi xe chuyển động xuống dốc; Đảm bảo cho ôtô đứng yên trên đường kể cả trên đường dốc cũng như khi không có mặt người lái; Đối với xe bánh xích hệ thống phanh còn giúp cho việc quay vòng xe.
Phân loại
* Theo đặc điểm điều khiển
- Phanh chính (phanh chân), dùng để giảm tốc độ khi xe chuyển động, hoặc dừng hẳn xe.
- Phanh phụ (phanh tay), dùng để đỗ xe khi người lái rời khỏi buồng lái và dùng làm phanh dự phòng.
- Phanh bổ trợ (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ), dùng để tiêu hao bớt một phần động năng của ôtô khi cần tiến hành phanh lâu dài (phanh trên dốc dài, …).
* Theo kết cấu của cơ cấu phanh
- Cơ cấu phanh tang trống.
- Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí.
- Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực.
- Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén.
- Hệ thống phanh dẫn động liên hợp: cơ khí, thủy lực, khí nén, …
- Hệ thống phanh dẫn động có trợ lực.
* Theo mức độ hoàn thiện của hệ thống phanh
Hệ thống phanh được hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều khiển ôtô khi phanh, do vậy trang bị thêm các bộ điều chỉnh lực phanh:
Bộ điều chỉnh lực phanh (bộ điều hòa lực phanh).
Bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh có ABS).
Trên hệ thống phanh có ABS còn có thể bố trí các liên hợp điều chỉnh:hạn chế trượt quay, ổn định động học ô tô… nhằm hoàn thiện khả năng cơ động, ổn định của ô tô khi không điều khiển phanh.
Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe, nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất, khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.
- Điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi: lực tác dụng lên bàn đạp hay cần kéo điều khiển phù hợp với khả năng thực hiện liên tục của con người.
- Đảm bảo sự ổn định của ô tô và phanh êm dịu trong mọi trường hợp.
- Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao, đảm bảo mối tương quan giữa lực bàn đạp với sự phanh của ô tô trong quá trình thực hiện phanh.
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt, duy trì ổn định hệ số ma sát trong cơ cấu phanh trong mọi điều kiện sử dụng.
- Hạn chế tối đa hiện tượng trượt lết bánh xe khi phanh với các cường độ lực bàn đạp khác nhau.
- Có khả năng giữ ô tô đứng yên trong thời gian dài, kể cả trên nền đường dốc.
- Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống trong khi thực hiện phanh trong mọi trường hợp sử dụng, kể cả khi một phần dẫn động điều khiển có hư hỏng.
Cấu tạo chung của hệ thống phanh
Hình 1.1 Sơ đồ kết cấu chung hệ thống phanh trên xe 1-bàn đạp phanh; 2- bầu trợ lực; 3- xi lanh phanh chính; 4- bình dầu; 5- phanh đĩa(trước); 6- bộ điều hòa lực phanh; 7-phanh tang trống(sau)
Hệ thống phanh trên ô tô gồm có các bộ phận chính: cơ cấu phanh, dẫn động phanh Ngày nay trên cơ sở các bộ phận kể trên, hệ thống phanh còn được bố trí thêm các thiết bị nâng cao hiệu quả phanh.
- Cơ cấu phanh: được bố trí ở gần bánh xe, thực hiện chức năng của các cơ cấu ma sát nhằm tạo ra mômen hãm trên các bánh xe của ô tô khi phanh.
- Dẫn động phanh: bao gồm các bộ phận liên kết từ cơ cấu điều khiển (bàn đạp phanh, cần kéo phanh) tới các chi tiết điều khiển sự hoạt động của cơ cấu phanh Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điều khiển phanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh
1.5.1 Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu được dùng khá phổ biến trên ô tô Trong cơ cấu dạng tang trống sử dụng các guốc phanh cố định và được phanh với mặt trụ của tang trống quay cùng bánh xe Như vậy quá trình phanh được thực hiện nhờ ma sát bề mặt tang trống và các má phanh.
Cơ cấu phanh tang trống được phân loại theo phương pháp bố trí và điều khiển các guốc phanh thành các dạng với các tên gọi:
Guốc phanh đặt đối xứng qua đường tâm trục (a)
Guốc phanh đặt đối xứng với tâm quay (b)
Guốc phanh tự cường hóa một chiều quay (d)
Guốc phanh tự cường hóa hai chiều quay (e)
Hình 1.2 Các loại cơ cấu phanh tang trống a, Các loại phanh tang trống
*Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục
Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục, được sử dụng trên dẫn động phanh thủy lực và khí nén.
* Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với xilanh dẫn động phanh thủy lực trình bày trên hình 1.3 Cơ cấu phanh được bố trí trên cầu sau ô tô con và tải
Hình 1.3 Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực 1-Guốc phanh; 2- má phanh; 3- trống phanh; 4- chốt lệch tâm; 5- xi lanh phanh chính
Nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục được mô tả qua 3 trạng thái: không phanh, phanh, nhả phanh. Ở trạng thái không phanh, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, má phanh và tang trống tồn tại khe hở nhỏ 0,3 ÷ 0,4 mm, đảm bảo tách hai phần quay và cố định của cơ cấu phanh, các bánh xe được quay trơn.
Khi phanh, dầu có áp suất sẽ được đưa đến xilanh bánh xe (xilanh thủy lực) Khi áp lực dầu trong xilanh lớn hơn lực kéo của lò xo hồi vị, đẩy đầu trên của các guốc phanh về hai phía Các guốc phanh chuyển động quay quanh điểm tựa dưới (chốt phanh), ép má phanh sát vào trống phanh, phát sinh ma sát giữa hai phần: quay (tang trống) và cố định (guốc phanh), tốc độ tang trống giảm dần, hình thành sự phanh ô tô trên đường.
Khi xe tiến, chiều quay của tang trống ngược chiều kim đồng hồ, guốc phanh bên trái đặt các lực đẩy của xilanh bánh xe cùng chiều quay được gọi là
“guốc siết”, ngược lại, guốc phanh bên phải là “guốc nhả” Má phanh bên guốc siết chịu áp lực lớn hơn bên guốc nhả, do vậy được chế tạo dài hơn, nhằm mục đích tạo nên sự hao mòn hai má phanh như nhau trong quá trình sử dụng.
Khi nhả phanh, áp suất dầu trong xilanh giảm, lò xo hồi vị kéo các guốc phanh ép vào pit tông, guốc phanh và má phanh tách khỏi trống phanh Lực ma sát không tồn tại, bánh xe lại được lăn trơn.
Trong quá trình phanh, tang trống và má phanh bị nóng lên bởi lực ma sát, gây hao mòn các tấm ma sát và bề mặt trụ của tang trống Sự nóng lên quá mức có thể dẫn tới suy giảm hệ số ma sát và làm giảm hiệu quả phanh lâu dài, biến dạng các chi tiết bao kín bằng cao su, do vậy cơ cấu phanh cần thiết được thoát nhiệt tốt Sự mòn tấm ma sát và tang trống dẫn tới tăng khe hở má phanh, tang trống, khi phanh có thể làm tăng độ trễ tác dụng Do vậy, các cơ cấu phanh đều bố trí các kết cấu điều chỉnh khe hở trên guốc phanh Công việc điều chỉnh lại khe hở trong cơ cấu phanh cần tiến hành theo định kỳ.
Cơ cấu phanh được bố trí trên cầu trước ô tô tải vừa và nặng, với dẫn động phanh bằng khí nén, có xilanh khí nén điều khiển cam xoay ép guốc phanh vào trống phanh Phần quay của cơ cấu phanh là tang trống Phần cố định bao gồm mâm phanh được bắt cố định trên dầm cầu.
* Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén:
Trên hai guốc phanh có tán các tấm ma sát (má phanh) Để tăng khả năng tiếp xúc mỗi bên guốc phanh bố trí hai tấm ma sát với kích thước dày bằng nhau 6 ÷ 10 mm Trên mâm phanh có hai chốt để lắp đầu dưới của hai guốc phanh Hai chốt cố định này có bố trí trục lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới giữa má phanh và trống phanh Đầu trên của hai guốc phanh được lò xo hồi vị kéo áp sát vào cam, thông qua con lăn Cam quay và trục được chế tạo liền, với các biên dạng Cycloit hoặc Acsimet Khi cam quay dịch chuyển quanh tâm trục, các đầu guốc phanh bị đẩy, ép má phanh sát vào tang trống Khe hở ban đầu phía trên của má phanh và trống phanh được thiết lập bằng vị trí của cam Cấu trúc hai guốc phanh được bố trí đối xứng qua trục đối xứng của cơ cấu phanh.
Hình 1.4 Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén 1-guốc phanh; 2- má phanh; 3- trống phanh; 4- chốt lệch tâm; 5- cam
Khi phanh, xilanh khí nén đẩy đòn quay, dẫn động quay trục và cam quay ngược chiều kim đồng hồ Con lăn tựa lên biên dạng cam đẩy guốc phanh về hai phía, ép má phanh sát vào trống phanh để thực hiện quá trình phanh.
Khi nhả phanh, đòn trục cam sẽ xoay cam trở về vị trí ban đầu, dưới tác dụng của lò xo hồi vị, kéo các guốc phanh ép chặt vào cam, tách má phanh ra khỏi trống phanh Sự tác động của cam lên các guốc phanh với các chuyển vị như nhau, má phanh bị mòn gần như đều nhau, do vậy các má phanh trên cả hai guốc phanh của cơ cấu có kích thước bằng nhau
Cơ cấu phanh bố trí đối xứng qua trục được bố trí phổ biến trên cơ cấu phanh của cầu trước và cầu sau cho ô tô con, ô tô tải với hệ thống phanh thủy lực và khí nén.
*Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm
Trên một số ô tô con, ô tô tải và ô tô buýt nhỏ bố trí cơ cấu phanh đối xứng qua tâm trục quay bánh xe Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh bố trí hai chốt guốc phanh, hai xilanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và đối xứng với nhau qua tâm.
Hình 1.5 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm
1-guốc phanh; 2- má phanh; 3- trống phanh; 4- chốt lệch tâm; 5- xi lanh phanh
Dẫn động điều khiển phanh chân bằng thủy lực
Hệ thống phanh sử dụng phương pháp truyền năng lượng thủy tĩnh với áp suất lớn nhất trong khoảng 60 ÷ 120 bar Áp suất được hình thành khi người lái đạp bàn đạp phanh, thực hiện tạo áp suất trong xilanh chính Chất lỏng (dầu phanh) được dẫn theo các đường ống tới các xilanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh Với áp suất dầu, các pit tông trong xilanh thực hiện tạo lực ép má phanh vào tang trống hoặc đĩa phanh, thực hiện sự phanh tại các cơ cấu phanh bánh xe.
Dẫn động phanh thủy lực có ưu điểm: phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao do dầu không bị nén Nhược điểm của nó là: tỉ số truyền của dẫn động không lớn, nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Vì vậy hệ thống dẫn động phanh thủy lực thường được sử dung trên ô tô con hoặc ô tô tải nhỏ
Dẫn động một dòng sử dụng xilanh chính một buồng dẫn dầu đến tất cả các xilanh bánh xe Vì một lý do bất kỳ nào đó, nếu một đường ống dẫn dầu bị hở, dầu trong hệ thống bị mất áp suất, tất cả các bánh xe đều bị mất phanh. Dẫn động một dòng có kết cấu đơn giản, nhưng độ an toàn không cao, vì vậy ngày nay, hệ thống phanh trên ô tô bố trí với tối thiểu hai dòng phanh dẫn động độc lập.
*Ưu, nhược điểm của dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
Ngoài có ưu điểm và nhược điểm chung của hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực nói chung thì hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực một dòng còn có ưu nhược điểm sau:
+ Khi có sự rò rỉ hoặc bị thủng trên đường ống thì hệ thống phanh không làm việc.
Hình 1.10 Dẫn động một dòng
Dẫn động hai dòng được mô tả ở hình dưới Sự tách dòng được thực hiện tại xilanh chính Như vậy, bàn đạp tác động vào xilanh chính (hai buồng nối tiếp) tạo ra hai dòng cung cấp chất lỏng tới bánh xe Nếu bị hở dầu ở một dòng nào đó, dòng còn lại vẫn có thể phanh được xe.
*Ưu, nhược điểm dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
Ngoài các ưu điểm như dẫn động phanh một dòng Trong quá trình sử dụng hệ thống phanh, nếu như có một đường ống nào đó bị rò rỉ hoặc bị hư hỏng thì đường ống kia vẫn hoạt động bình thường để điều khiển xe dừng.Nhưng kết cấu phức tạp hơn so với dẫn động phanh thuỷ lực một dòng.
Hình 1.11 Dẫn động hai dòng
Dẫn động điều khiển phanh chân bằng khí nén
Hình 1.12 Dẫn động khí nén
1 Máy nén khí; 2 Bộ điều chỉnh áp suất; 3 Bình khí nén
; 4 Lò xo hồi vị; 5 Bầu phanh; 6 Tổng van phanh.
Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén cơ bản bao gồm các phần chính: nguồn cung cấp khí nén, van phân phối khí, bầu phanh và đường ống dẫn khí Độ bền và độ tin cậy của dẫn động phanh khí nén phụ thuộc vào chất lượng khí nén Do vậy khí nén phải đảm bảo sạch khô, có áp suất ở mức an toàn khi làm việc.
Lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu là điều khiển van phân phối, lực tác dụng lên cơ cấu phanh do áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh Cấu tạo đơn giản, lắp ráp dễ dàng nhưng độ an toàn thấp, độ tin cậy không cao Độ nhạy của hệ thống không cao, do vậy thời gian chậm tác dụng lớn Các cụm chi tiết khá nhiều, kích thước và trọng lượng lớn nên thường dùng trên xe tải.
Khi người điều khiển tác dụng vào bàn đạp phanh một lực thì tổng van
6 sẽ được mở, khí có áp suất cao từ bình khí nén đi vào các đường ống dẫn đến các bầu phanh 5 Áp suất khí nén tác động lên màng bầu phanh 5, đẩy cần đẩy làm xoay cam của cơ cấu phanh Do đó ép má phanh vào trống phanh Bộ điều chỉnh áp suất 2 hạn chế áp suất của hệ thống trong giới hạn xác định.
Khi nhả bàn đạp phanh, tổng van phanh ngắt mối quan hệ giữa bình chứa khí với đường ống dẫn để ống dẫn mở thông với khí quyển Khí nén từ các bầu phanh được thoát ra và guốc phanh tách khỏi trống phanh, kết thúc phanh.
Giới thiệu về ô tô Mazda B2200
Xe ô tô mazda B220 sử dụng cơ cấu phanh tang trống có cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực
Cơ cấu phanh tang trống có điểm đặt riêng rẽ về một phía lực dẫn động bằng nhau với xilanh dẫn động phanh thủy lực Cơ cấu phanh được bố trí trên cầu sau ô tô con và tải nhỏ, có xilanh thủy lực điều khiển ép guốc phanh vào trống phanh
Hình 1.15 Sơ đồ cơ cấu phanh tang trống 1- phớt làm kín, 2- piston, 3- xilanh, 4- phớt chắn bụi, 5- thanh trống phanh tay, 6- phanh tay, 7- trống phanh, 8- guốc phanh, 9- má phanh, 10,13- lò xo hồi vị,11- cáp kéo phanh tay, 12- vít điều chỉnh
- Trên hai guốc phanh có tán các tấm ma sát các tấm ma sát có thể dài liên tục hoặc phân chia thành một số đoạn
- Đặc điểm của cơ cấu phanh loại này là có guốc xiết (Guốc bên trái) dài hơn guốc nhả (Guốc bên phải) với mục đích là để hai má phanh mòn đồng đều nhau trong quá trình sử dụng Do áp lực guốc xiết lớn hơn guốc nhả.
Tang trống phanh là một chi tiết luôn quay cùng bánh xe, chịu lực ép của các guốc phanh từ trong ra, bởi vậy tang trống phải có bề mặt ma sát với má phanh, độ bền cao, ít bị biến dạng, cân bằng tốt, dễ truyền nhiệt Vật liệu chế tạo tang trống thường được chế tạo từ gang, trên ô tô con có thể được chế tạo từ hai vật liệu cơ bản: hợp kim nhôm với ống lót bằng gang Tang trống có chiều dày khá lớn, bề mặt bên trong tạo nên hình trụ tròn xoay có độ bóng đảm bảo khả năng tạo ma sát cao Tang trống liên kết trên moay ơ nhờ các bu lông ghép chắc hoặc vít định vị đồng tâm với trục quay bánh xe.
*Guốc phanh và má phanh:
Hình 1.17 Guốc phanh 1-guốc phanh, 2- má phanh
Guốc phanh và má phanh liên kết với nhau nhờ dán hoặc tán Má phanh được chế tạo từ vật liệu chịu mài mòn, có hệ số ma sát ổn định trước sự biến động nhiệt độ của má phanh, hệ số ma sát giữa má phanh với gang có thể đạt được đến 0,4 Guốc phanh đúc được chế tạo cho cơ cấu phanh ô tô tải vừa và lớn Cấu trúc tiết diện thường gặp là dạng chữ T Các guốc phanh yêu cầu độ cứng vững cao có tiết diện chữ П.
Guốc phanh dạng hàn, chế tạo từ các lá thép dày từ 3 ÷ 5 mm, có cấu trúc gồm: bề mặt cong tròn và xương tăng cứng Guốc phanh dạng hàn được dùng cho ô tô con Trên ô tô tải, guốc phanh liên kết với má phanh bằng đinh tán hợp kim nhôm mềm Đinh tán cần nằm sâu cách xa bề mặt ma sát của má phanh Khi má phanh bị mòn, đinh tán không được cọ sát vào bề mặt trụ của tang trống Trên ô tô con, má phanh dán với guốc phanh bằng chất keo dính đặc biệt, có khả năng bám chắc trên bề mặt guốc phanh khi chịu lực.
Hình 1.18 Xylanh công tác (xylanh bánh xe) 1-Phớt làm kín, 2- thân xilanh, 3- pistong, 4- phớt chắn bụi
Xylanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh tang trống với dẫn động phanh thủy lực Xylanh bánh xe là cơ cấu thừa hành của hệ thống dẫn động điều khiển Khi phanh áp lực chất lỏng (dầu phanh) tại xylanh tác dụng lên pit tông, đẩy pit tông và guốc phanh dịch chuyển, thực hiện quá trình phanh tang trống.
Hình 1.19 Phanh tay tại cơ cấu phanh bánh sau 1-Chốt, 2- thanh chống, 3- đòn quay, 4- guốc phanh phải, 5- cáp kéo phanh tay, 6- guốc phanh trái, 7- trống phanh Nguyên lý làm việc:
Khi kéo phanh tay, cáp kéo phanh tay chuyển động sang theo chiều mũi tên Lúc đầu đòn quay 3 quay quanh điểm B, dịch chuyển thanh chống 2, ép guốc phanh trái vào tang chống, tạo thành điểm tựa cố định A Cáp kéo tiếp tục di chuyển sang trái, lúc này điểm B quay quanh điểm A và ép guốc phanh trái vào tang trống Do đó, 2 má phanh ép sát vào tang trống phanh thực hiện phanh bánh xe.
Hình 1.20 Sơ đồ hệ thống dẫn động phanh bằng thủy lực trên xe Mazda
1-bàn đạp; 2- bầu trợ lực; 3- xi lanh phanh chính; 4- đường dầu trước; 5-xi lanh phanh đĩa; 6- bánh trước; 7- đường dầu sau; 8- bộ điều hòa lực phanh;
9- xianh phanh tang trống; 10- bánh sau
Sơ đồ nguyên lý của một hệ thống dẫn động phanh bằng thủy lực điển hình sử dụng trên ô tô Mazda B 2200 được thể hiện trên hình 1.20 Hiện nay, do yêu cầu về an toàn chuyển động ngày càng cao dẫn động phanh chính của ô tô thường có 2 dòng độc lập, nếu một trong hai dòng có sự cố thì dòng còn lại phải đảm bảo được hiệu quả phanh nhất định.
Một trong những giải pháp tạo 2 dòng dẫn động độc lập là sử dụng xi lanh chính có 2 khoang công tác riêng biệt như thể hiện trên hình 1.20: Dòng thứ nhất bắt đầu từ khoang sau của xi lanh chính 3 theo đường ống 4 tới các xi lanh công tác 5 để điều khiển các cơ cấu phanh đĩa của các bánh xe cầu trước 6; dòng thứ hai đi từ khoang trước của xi lanh chính theo đường ống 7 qua bộ điều hòa lực phanh 8 tới các xi lanh công tác 9 điều khiển các cơ cấu phanh guốc của các bánh xe cầu sau.
Dẫn động phanh hoạt động theo nguyên lý thủy tĩnh: xi lanh chính tiếp nhận và biến đổi lực điều khiển của người lái thành áp suất chất lỏng truyền tới các xi lanh công tác tại các bánh xe Với nguyên lý hoạt động như vậy, toàn bộ năng lượng dùng để phanh ô tô đều do người lái sinh ra, nên nếu yêu cầu về lực phanh lớn thì người lái sẽ không đáp ứng được hoặc chóng mệt mỏi Vì vậy, dẫn động thủy lực chỉ sử dụng trên các ô tô con và ô tô tải loại nhỏ Để giảm nhẹ lực tác động của người lái, trong hệ thống dẫn động thường có bố trí bộ phận trợ lực bằng chân không 2
Ngoài ra, trong hệ thống còn có bộ điều hòa lực phanh nằm trên dòng dẫn động cầu sau Bộ điều hòa có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất chất lỏng trong dòng dẫn động phanh cầu sau sao cho lực phanh ở đây không vượt quá lực bám để tránh cho các bánh xe khỏi bị trượt lết trong mọi điều kiện phanh.
1.8.2 Các cơ cấu dẫn động
1-Lò xo; 2- lỗ bù dầu; 3- piston thứ cấp; 4-phớt dầu;5- bình dầu; 6-piston thứ cấp; 7- vòng chặn; 8- chốt chặn; 9- lò xo; 10- thân xi lanh
Phớt dầu của piston sơ cấp và piston thứ cấp nằm giữa cửa vào và cửa bù làm cho xilanh và bình dầu thông nhau Bulông hãm bố trí trong xilanh chính để chống lại lực lò xo số 1, ngăn không cho piston thứ cấp chuyển động sang phải
Piston sơ cấp dịch chuyển sang trái, phớt dầu của nó bịt kín cửa bù, không cho dầu từ bình vào cửa bù Piston bị đẩy tiếp, nó làm tăng áp suất dầu trong xilanh Áp suất này tác dụng lên các xilanh bánh sau Đồng thời, áp suất tạo ra sẽ đẩy piston thứ cấp dịch chuyển sang trái, áp suất dầu tạo ra tác dụng lên xilanh bánh trước.
-Khi nhả bàn đạp phanh:
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN
Xác định momen phanh cần thiết tại các bánh xe
Mômen phanh cần sinh ra được xác định từ điều kiện đảm bảo hiệu quả phanh lớn nhất, tức sử dụng hết lực bám để tạo lực phanh Muốn đảm bảo điều kiện đó, lực phanh sinh ra cần phải tỷ lệ thuận với các phản lực tiếp tuyến tác dụng lên bánh xe.
Lực phanh tại bánh xe đạt được giá trị lớn nhất khi bánh xe bắt đầu trượt lết, trong quá trình trượt mô men phanh không tăng được nữa mà thậm chí còn có xu hướng giảm Vì vậy, tính toán mô men phanh cần thiết tại các bánh xe sao cho tận dụng tối đa khả năng bám của bánh xe Với lập luận như vậy, tổng lực phanh tại tất cả các bánh xe của ô tô được tính như sau:
Trong đó: P φ =φG là lực bám giữa bánh xe và đường, với φ là hệ số bám, G là trọng lượng toàn bộ của ô tô Như vậy, mô men phanh cực đại được tính như sau: M pmax = φGr bx (2.1)
Trong đó: r bx là bán kính bánh xe. Để xác định mô men phanh cần có tại các bánh xe, xác định mô men cần có tại từng cầu M pi và coi mỗi bên bánh xe phải chịu một nửa mô men này Theo công thức (2.1) ta có:
Mô men phanh cần có trên cầu trước: M p 1 =φ G 1 p r bx
Mô men phanh trên cầu sau: M p 2 =φ G 2 p r bx
Trong đó: G 1 p ,G 2 p là trọng lượng phân bố lên các cầu trước và sau khi phanh.
Trong quá trình phanh xuất hiện lực quán tính hướng về phía trước nên trọng lượng tác dụng lên cầu trước tăng lên so với trọng lượng tĩnh, ngược lại trọng lượng phân bố lên cầu sau lúc này lại nhỏ hơn trọng lượng tĩnh, nghĩa là: G 1 p