21. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh cho xe tải 11 tấn dựa trên xe cơ sở HYUNDAI

21. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh cho xe tải 11 tấn dựa trên xe cơ sở HYUNDAI 21. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh cho xe tải 11 tấn dựa trên xe cơ sở HYUNDAI 21. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh cho xe tải 11 tấn dựa trên xe cơ sở HYUNDAI 21. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh cho xe tải 11 tấn dựa trên xe cơ sở HYUNDAI 21. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh cho xe tải 11 tấn dựa trên xe cơ sở HYUNDAI 21. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh cho xe tải 11 tấn dựa trên xe cơ sở HYUNDAI 21. Đồ án Thiết kế hệ thống phanh cho xe tải 11 tấn dựa trên xe cơ sở HYUNDAI

chơng I Tổng quan về hệ thống phanh

I/ Công dụng phân loại yêu cầu

1./ Công dụng.

Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển dộngcủa Ôtô hoặc làm giảm bớt tốc độ của ôtô khi đang chuyển

động, ngoài ra còn để giữ cho ôtô dừng đợc trên đờng có

độ dốc nhất định, chất lợng của hệ thống phanh có ảnh ởng tất lớn tới tốc độ chuyển động trung bình của ôtô Hệthống hãm ôtô sẽ đảm boả cho sự chuyển động an toàn của

h-ôtô tránh đợc những tai nạn xẩy ra trên đờng

2./ Phân loại.

- phân loại theo tính chất điều khiển chia ra: Phanhchân 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 phơng thức dẫn động có: dẫn động phanhbằng cơ khí, chất lỏngl, khí nén, hoặc liên hợp

3./ Yêu cầu.

Hệ thống phanh la một bộ phân quan trọng của ôtô

đảm nhận chức năng "an toàn chủ động" vì vậy hệ thốngphanh phải thoả mãn các yêu cầu sau đây

+./ Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xetrong mọi trờng hợp đó là

- Quãng đờng 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

+./ Cơ cấu phanh không có hiện tợng tự xiết

+./ Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt

II./ Kết cấu của hệ thống phanh.

Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh phụtrong đó phanh chính thờng là phanh bánh xe hay còn gọi làphanh chân còn phanh phụ thờng là phanh tay, phanh tay th-ờng đợc bố trí ở ngay sau trục thứ cấp của hộp số hoặc bốtrí 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 độngphanh.

1./ Cơ cấu phanh.

Cơ cấu phanh có nghĩa vụ toạ ra Mômen phanh cầnthiết và nâng cao tính ổn định trong quá trình sử dụng cơcấu phanh là bộ phận trực tiếp làm giảm tốc độ góc củabánh xe ôtô

Ngày nay, cơ cấu phanh loại tang trống với các gốc phanh

bố trí bên trong đợc sử dụng rộng rãi Ngoài những yêu cầuchung, cơ cấu phanh còn phải đảm bảo yêu cầu sau, nhMômen phanh phải lớn, luôn luôn ổn định khi điều kiện bênngoài và chế độ phanh thay đổi (nh tốc độ xe, số lầnphanh, nhiệt độ môi trờng)

1.1 Cơ cấu phanh guốc.

1.1.1 Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía các lực dẫn động bằng nhau.

Hình 1: Cơ cấu phanh bánh trớc xe GAZ-53A

1: Cam lệch tâm 2: Chốt có vòng đệm lệch

tâm

Với các bố trí nh vậy khi các lực dẫn động bằng nhau,các tham số của guốc phanh giống nhau thi Momen ma sát ởtrên guốc phanh trớc lớn hơn của guốc phanh sau Sở dĩ nhvậy là vì Mômen ma sát ở trên guốc phanh trớc có xu hớng c-ờng hoá cho lực dẫn động, còn ở phía phanh sau có xu hớngchống lại lực dẫn động khi xe chuyển động lùi sẽ có hiện tợngngợc lại

Cơ cấu phanh này đợc gọi là cơ cấu phanh không cânbằng với số lần phanh khi xe chuyển động tiến hay lùi, nên c-ờng độ hao mòn của tấm ma sát trớc lớn hơn tấm ma sát saurất nhiều Để cân bằng sự hao mòn của hai tấm ma sát, khisửa chữa có thể thay thế cùng một lúc, ngời ta làm tấm masát trớc dài hơn tấm sau Kết cấu

Của loại cơ cấu phanh này ở (hình 1) khe hở giữa cácguốc phanh và trống phanh đợc điều chỉnh bằng cam lệchtâm còn định tâm guốc phanh bằng chốt có vòng đệmlệch tâm ở điểm cố định

1.1.2 Cơ cấu phanh guốc có điểm cố định riêng

rẽ về một phía và các guốc phanh có dịch chuyển gốc

nh nhau.

Hình 2: Kết cấu phanh xe ZIL-1311: Cam quay 4: Trống phanh 2: Lò xo 5: Chốt lệch tâm

ở các tấm ma sát nh nhau và đợc gọi là cơ cấu phanh cânbằng, kết cấu cụ thể loại cơ cấu này thể hiện ở (hình 2) doprofin của cam ép đối xứng nên các guốc phanh có dịchuyển góc nh 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 củaCam ép và chốt lệch tâm ở điểm đặt cố định

1.1.3 Cơ cấu guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ

về hai phía và lực dẫn động bằng nhau.

Hình 3: Kết cấu phanh xe UAZ-452 1: Xy lanh 3: Cam lệch tâm 2: ốc xả khí 4: ốc xảkhí

5: Chốt cố

định

Cơ cấu phanh này thuộc loại cân bằng, cờng độ haomòn của các tấm ma sát giống nhau vì thế độ làm việc củahai guốc phanh nh nhau khi xe chuyển động lùi, mômenphanh giảm xuống khá nhiều do đó hiệu quả phanh khi tiến

và lùi rất khác nhau

Cơ cấu điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốcphanh là cam lệch tâm và chốt lệch tâm

1.1.4 Cơ cấu phanh loại bơi.

Cơ cấu phanh này dùng hai xilanh làm việc tác dụng lựcdẫn động lên dầu trên và đầu dới của guốc phanh, khi phanhcác guốc phanh dịch chuyển theo chiều ngang và ép máphanh sát vào trống phanh Nhờ sự ma sát nên các guốcphanh bị cuốn theo chiều của trống phanh mỗi guốc phanh sẽtác dụng lên piston một lực và đảy ống xi lanh làm việc tỳ sátvào điểm cố định, với phơng án kết cấu này hiệu quảphanh khi tiến và khi lùi bằng nhau (Sơ đồ cơ cấu phanhnày ở hình 4)

Hình 4: Sơ đồ và kết cấu phanh hơi1: Xi lanh phanh 2: Lò xo

1.1.5 Cơ cấu phanh tự cờng hoá.

Hình 5: Cơ cấu phanh xe GAZ1: Lò xo 3: Lò xo 2: Xi lanh 4: ốc

điều chỉnh

Theo kết cấu thì guốc phanh sau đợc tỳ vào chốt cố

định và bản thân guốc phanh sau lại đóng vai trò là chốtchặn của guốc phanh trớc Lực dẫn động của guốc phanh sau

là lực dẫn động của guốc phanh trớc thông qua chốt kỳ trunggian, từ điều kiện cân bằng theo phơng ngang các lực tácdụng lên guốc phanh trớc có thể xác định đợc lực tác dụng lênguốc trớc

Cơ cấu phanh này thuộc loại không cân bằng, sự haomòn của guốc phanh sau sẽ lớn hơn guốc phanh trớc rất nhiều,khi xe lùi Mômen phanh Mp sẽ giảm đi nhiều Do guốc phanhsau mòn nhiều hơn guốc phanh trớc nên tấm ma sát gốcphanh sau dài hơn tấm ma sát guốc phanh trớc

Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và trống phanhbằng các cơ cấu ren trong chốt tỳ trung gian làm thay đổichiều dài của chốt này

1.2 Cơ cấu phanh loại đĩa.

Hình 6: Cơ cấu phanh đĩa bánh trớc Xe VAZ-2101

Phanh đĩa ngày càng đợc sử dụng nhiều trên ôtô, có hai loạiphanh đĩa: Loại đĩa quay và loại vỏ quay, phanh đĩa cónhiều u điểm so với phanh guốc áp suất trên bề mặt ma sátcủa má phanh giảm và phân bố đều, má phanh ít mòn vàmòn đều hơn nên ít phải điều chỉnh, điều kiện làm máttốt hơn, mômen phanh khi tiến cũng nh khi lùi đều nh nhau,lực chiều trục tác dụng lên đĩa là cân bằng có khả năng làmviệc với khe hở bé nên giảm đợc thời gian tác dụng phanh.Nhợc điểm của cơ cấu phanh đĩa là khó giữ đợc sạchtrên các bề mặt ma sát

Trên hình 6, là kết cấu phanh đĩa loại hở, đĩa phanh 1nằm 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 masát vào đĩa.

1.3 Phanh dừng (phanh tay).

Hinh 7: Phanh tay kiểu tang trống1: Má phanh 7: Vành rẻquat

6: Trục quả đào 12: Taykéo phanh

Phanh dừng hay còn gọi là phanh tay có thể lắp trên cáccơ cấu phanh hay lắp ngay sau hộp số, dẫn động chủ yếubằng cơ khí Hình 7 là hình vẽ của cơ cấu phanh dừng kiểu

tăng trống đợc lắp ngay sau trục thứ cấp của hộp số phanhdừng tác động lên guốc phanh bánh sau cơ cấu dẫn độngbằng cơ hí và điều khiển bằng tay, cũng có loại dẫn độngbằng khí nén và lò xo.

2/ Dẫn động phanh.

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 đợc 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 nhnhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa cáccơ cấu Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khíkhông sử dụng ở hệ thống phanh chính mà chỉ sử dụng ở hệthống phanh dừng

Hình 8: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp 1:Tay phanh 5:Trục 8,9:Dây cápdẫn động phanh

2;Thanh dẫn 6:Thanh kéo 10:Giá

3:Con lăn dây cáp 7:Thanh cân bằng 11,13:Mâmphanh

4:Dây cáp 12:Xilanhphanh bánh xe

Nguyên lý làm việc Khi tác dụng một lực vào cần điều khiển

1 đợc truyền qua dây cáp dẫn đến đòn cân bằng 7 có tácdụng chia đều lực dẫn động đến các guốc phanh, vị trícủa cần phanh tay 1 đợc định vị bằng cá hãm trên thanhrăng 2

* Ưu điểm của dẫn đông phanh cơ khí có độ tin cậylàm việc cao, độ cứng vững dẫn động không thay đổi khiphanh làm việc lâu dài

* Nhợc điểm của loại dẫn động phanh cơ khí là hiệusuất truyền lực không cao, thời gian phanh lớn

2.2 Phanh dẫn động thuỷ lực.

Dẫn động phanh thuỷ lực đợc áp dụng rộng rãi trên hệthống phanh chính của các loại ô tô du lịch, trên ô tô vận tảinhỏ và trung bình

Dẫn động phanh là một hệ thống cá chi tiết truyền lựctác dụng trên bàn đạp đến cơ cấu phanh làm cho các guốcphanh bung ra nhằm thực hiện quá trình phanh, ở phanhdầu chất lỏng đợc sử dụng để truyền dẫn lực tác dụng nêutrên Đặc điểm quan trọng của dẫn động phanh dầu là cácbánh xe đợc phanh cùng một lúc vì áp suất trong đờng ốngchỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép sát vào cáctrống phanh Dẫn động phanh dầu có các u điểm sau

- Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữacác guốc phanh theo đúng yêu cầu thiết kế.

- Có hiệu suất cao

* Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 1 dòng

1

2 3

4

Hinh 9: Sơ đồ dẫn đông phanh thuỷ lực một dòng

1: Bàn đạp 3: Đờng ống dẫn 2: Xilanh chính 4: Cơ cấuphanh

Nguyên lý làm việc:

Khi phanh ngời lái tác dụng vào bàn đạp 1 một lực sẽ

đảy piston của xi lanh chính 2, do đó đều đợc ép và ápsuất dầu tăng lên trong xi lanh và các đờng ống dẫn dầu 3chất lỏng với áp xuất lớn ở các xi lanh bánh xe sẽ thắng lực của

lò xo và tiến hành ép guốc vào trống phanh

Khi không phanh nữa ngời lái không tác dụng voà bàn

đạp các lò xo hồi vị của bàn đạp, của viston làm cho pistontrở về vị trí cũ, lò xo hồi vị kéo guốc phanh vào vị trí cũ

* Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng:

1 3

5 4

2 6

II

I

Hình 10: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng.I: Đờng ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe trớc II: Đờng ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe sau

1: Bàn đạp 4,6: Van

Cấu tạo: Cơ cấu gồm có piston chính 1 đợc nối với bàn

đạp, và piston trung gian 2 đợc đặt tự do ở phía giữa củaxilanh, piston 2 chia không gian xilanh thành hai khoang riêngbiệt để nối với các dòng dẫn động phanh, mỗi dòng đợc cungcấp dầu bởi 1 bầu chứa riêng

Nguyên lý làm việc: Khi phanh ngời lái đạp vào bàn đạplàm cho piston chính 1 sẽ dịch chuyển về phía trái tạo nên

áp suất cao ở khoang I, qua piston trung gian 2 tạo nên áp suấtcao ở khoang II

Khi xẩy ra h hỏng ở một dòng nào đó thì piston sẽchuyển dịch một cách tự do cho đến khi chạm vào pistontrung gian hoặc chạm vào đáy của xilanh, sau đó trongbuồng xilanh của dòng không h hỏng sẽ tạo nên áp suất làmviệc khi đó xe vẫn đợc phanh nhng hiệu quả không cao ngời

lái sẽ cảm thấy h hỏng của hệ thống vì hành trình bàn đạptăng lên.

Bộ chia dòng: Dùng để phân tách hoạt động của haidòng

a) Sơ đồ b) Cấutạo

Hình 12: Bộ chia1: Piston 3: Đầu nối tới dòng trớc

2:Đầu nối tới dòng sau 4: Từ xy lanh chính tới

Khi phanh chất lỏng t xilanh chính bị dồn đến khoang Agây lên lực tác dụng lên các piston 1 và trong dòng I và II ápsuất làm việc tăng lên cho đến khi cân bằng với áp suấttrong khoang, khi xẩy ra h hỏng ở một dong nào đó thì cònthứ II vẫn làm việc bình thờng song hiệu quả phanh của cả

xe có giảm và ngời lái cũng nhận biết về phía hành trìnhbàn đạp tăng

2.3 Dẫn động phanh khí nén (Còn gọi là phanh hơi).

Dẫn động phanh khí nén đợc sử dụng nhiều trên ô tôvận tải cỡ lớn và trung bình, đặc biệt lớn Để dẫn động cáccơ cấu phanh ngời ta sử dụng năng lợng của khí nén, lực củangời lái tác dụng lên bàn đạp chỉ để mở tổng van phanh do

đó mà giảm đợc sức lao động của ngời lái, tuỳ theo liên kếtcủa xe rơ moóc mà dẫn động phanh khí nén có thể là mộtdòng hoặc 2 dòng

* Dẫn động phanh khí nén 1 dòng:

Hình 13: Sơ đồ cấu tạo của phanh hơi 1: Máy nén khí 4: Bầuphanh

2: Bình chứa 5: ống dẫnhơi

3: Van phân phối 6: Bàn đạpphanh

7: Đồng hồkiểm tra áp suất

Nguyên lý:

Khi phanh ngời lái tác dụng lên bàn đạp 6 qua dẫn độngtổng van 3 mở cho khí nén từ bình chứa khí nén 2 theo đ-ờng ống tới đầu phanh 4 để tiến hành phanh

Khi thả bàn đạp, tổng van phanh ngắt liên hệ giữabình chứa khí nén với đờng ống dẫn và mở đờng ống củabầu phanh thông với không khí bên ngoài, khí nén thoát rangoài và guốc phanh nhả ra khỏi trống phanh

* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén nói chung

- Điều khiển nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản, tạo đợc lựcphanh lớn

- Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ô tô

- Có thể sử dụng không khí nén cho các bộ phận làmviệc nh hệ thống treo loại khí

* Nhợc điểm của hệ thống phanh khí nén

- Số lợng các cụm khá nhiều, kích thớc và trọng lợng củachúng khá lớn, giá thành cao

- Thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc kể từ khingời lái tác dụng vào bàn đạp khá lớn

2.4 Dẫn động phanh liên hợp.

Dẫn động phanh liên hợp là kết hợp giữa thuỷ lực và khínén trong đó phần thuỷ lực có kết cấu nhỏ gọn và trọng lợngnhỏ đồng thời bảo đảm cho độ nhậy của hệ thống cao,phanh cùng 1 lúc đợc tất cả các bánh xe phần khí nén chophép điều khiển nhẹ nhàng và khả năng huy động, điềukhiển phanh rơmoóc

Dẫn động phanh liên hợp thờng đợc áp dụng ở các loại xevận tải cỡ lớn và áp dụng cho xe nhiều cầu nh: Xe URAL, 375

D, URAL - 4320…

Hình 14: Phanh khí nén thuỷ lực ôtô URAL-4320

1: Máy nén khí 2: Bộ điềuchỉnh áp suất

3: Van bảo vệ 2 ngả 4: Van bảo vệ

1 ngả

5: Bình chứa khí nén 6: Phanh tay 7: Khoá điều khiển phanh rơ moóc 8: Van tách 9: Đầu nối 10: Đồng hồ ápsuất

11: Tổng van phanh 12: Xy lanhkhí nén

13: Cơ cấu xy lanh piston bánh xe 14: Đầu nốiphân nhánh

15: Xy lanh cung cấp nhiên liệu 16: Bàn đạpphanh

* Nguyên lý làm việc:

Khi phanh ngời lái điều khiển tác động một lực vào bàn

đạp phanh 16 để mở van phanh lúc này khí nén từ bìnhchứa 5 đi vào hệ thống qua tổng van phanh vào cơ cấu.Piston xi lanh khí, lực tác động của dòng khí có áp suấtcao (8 dến 10kg/cm2) đẩy piston thuỷ lực tạo cho dầu phanhtrong xi lanh thuỷ lực có áp suất cao nh các đờng ống đi vào

xi lanh bánh xe thực hiện quá trình phanh van bảo vệ 2 ngả

có tác dụng tách dòng khí thành hai dòng riêng biệt và tự

động ngắt 1 dòng khí nào đó bị hỏng để duy trì sự làmviệc của dòng không hỏng

Trong hệ thống phanh dẫn động khí nén - thuỷ lực thìcơ cấu dẫn động là phần khí nén và cơ cấu chấp hành làphần thuỷ lực, trong cơ cấu thuỷ lực thì đợc chia làm haidòng riêng biệt để điều khiển các bánh xe trớc và sau

* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực

- Kết hợp đợc nhiều u điểm của 2 loại hệ thống phanhthuỷ lực và khí nén, khắc phục đợc những nhợc điểm củatừng loại khi làm việc độc lập

* Nhợc điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực

- Kích thớc của hệ thống phanh liên hợp là rất cồng kềnh

Ngày này trên các xe hiện đại có thiết kế nhiều hệthống điều khiển để giảm nhẹ cờng độ lao động cho ngờilái, làm cho ngời lái ít bị phạm phải các sai phạm kỹ thuật,

đảm bảo cho sự an toàn chuyển động ít sẩy ra các tai nạngiao thông Thiết kế các bộ trợ lực cho hệ thống lái, ly hợp Hệthống phanh cũng là cần thiết

Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực có trợ lực đợc thựchiện theo nhiều phơng án

- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén

- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không.Dới đây xin giới thiệu bộ trợ lực chân không

Tác dụng: Để giảm nhẹ lực của ngời lái

Yêu cầu: Khi hỏng cờng hoá thì hệ thống phanh phảilàm việc bình thờng tuy nhiên lực đạp có lớn hơn

- Đảm bảo nguyên tắc chép hình đạp ít thì hiệu quảphanh ít, đạp nhiều thì hiệu quả phanh tăng lên và dừng ở

H×nh 15KÕt cÊu bé cêng ho¸ ch©n kh«ng-thuû lùc

dïng trªn xe G¸t 66, G¸t 53 A

1: BÇu bé trî lùc phanh 2: §Üa mµng ng¨n3: Mµng ng¨n bé trî lùc phanh 4: C¬ cÊu ®Èy cñapiston

5: Lß xo cña mµng 6: Van ch©nkh«ng

7: Mµng cña tæng van phanh 8: Van kh«ngkhÝ

9: N¾p cña th©n 10: Tæng vanphanh

11: Lß xo cña tæng van phanh 12: Piston cñatæng van phanh

13: Van chuyÓn 14: Xy lanh thuûlùc phô

Hình 16: Sơ đồ nguyên lý làm việc 1: Bầu cờng hoá 2: Màng ngăn 4: Ty đẩy cờng hoá 5: Lò xo hồi

vị màng

6: Van chân không 7: Lò xo vankhông khí

8: Van không khí 11: Lò xo vanchân không

12: Màng tuỳ động 15: Van bimột chiều

16: Piston công tác 17: Ty đẩyvan

23: Piston điều khiển

Tạo ra lực cờng hoá giảm nhẹ lực của bàn đạp

Khi cha phanh van không khí 8 đợc đóng vai lại, vanchân không 6 đợc mở ra nhờ lo xo đẩy màng tuỳ động 12

mang theo piston điều khiển 23 đi xuống Buồng B thông vớibuồng C và D qua đờng ống dẫn thông với buồng A, nh vậy ápsuất ở buồng A và B bằng nhau và bằng áp suất chân không

ở họng hút đờng ống nạp, lò xo 5 đẩy màng cờng hoá 2 về

vị trí trái, ty đẩy 4 kéo piston lực 16 làm cho ty đẩy 17 tỳvào thành xi lanh do vậy piston tiếp tục sang trái làm cho ty

đẩy van 15 mở ra

Khi phanh ngời lái đạp vào bàn đạp phanh 1 lực cầnthiết qua hệ thống đòn, đẩy piston ở xi lanh chính đi ápsuất phía sau piston tăng lên khoảng 5KG/cm2 qua ống dẫnlên xi lanh của bộ cờng hoá, áp suất này tác dụng lên pison 16của bộ cờng hoá đẩy piston 16 sang phải khi đó ty đẩy 17tách khỏi thành xi lanh làm cho van 15 đóng lại ngăn cáchbuồng trớc và sau của piston 16, tiếp tục đạp thì đẩy tới xilanh bánh xe, đồng thời áp suất dầu lớn đẩy piston điềukhiển 23 đi làm cho van chân không 6 đóng lại, buồng C và

D ngăn cách với nhau mà D lại thông với buồng A, buồng Cthông với buồng B do đó 2 buồng A và B ngăn cách nhau, tiếptục đạp thì thông qua cần nối 6 và 8 làm cho van không khí

8 bắt đầu mở không khí từ ngoài qua bầu lọc gió vào buồng

E, D và vào buồng A ở buồng A có áp suất khí trời 1 KG/cm2,còn buồng B nối với họng hút động cơ có áp suất 0.5KG/cm2

do đó tạo đợc lực cờng hoá thắng lò xo 5 đẩy piston 16 sangphải tạo ra khoang trớc của piston 16 thêm áp lực mới làm chodầu dồn về xi lanh bánh xe đẩy các má phanh ra tiếp xúc vớitrống phanh để hãm bánh xe lại

Khi giữ nguyên bàn đạp ở một vị trí nào đó thì áp suất

ở khoang bên trái của piston 16 không đổi nhng lúc này van

không khí 8 van đang mở, dẫn đến không khí tiếp tục vàobuồng A và tiếp tục đẩy màng và ty 4 đẩy piston 16 tăng lênlàm cho áp suất giảm đi điều này làm cho piston điềukhiển 23 đi xuống làm cho van không khí 8 đóng lại, khôngkhí khôing vào buồng A nữa làm cho piston 16 dừng lại vanchân không 6 vẫn đóng vẫn tồn tại một lực cờng hoá.

Khi ngời lái trực tiếp đạp bàn đạp, lực đạp tăng lên khi sựmất cân bằng lại diễn ra, áp suất ở xi lanh cờng hoá tăng lênlại tác dụng lên piston điều khiển nâng màng 12 đi lên vankhông khí 6 lại mở ra và quá trình lại làm việc nh khi phanh.Khi nhả bàn đạp phanh lò xo ở bàn đạp kéo bàn đạp về

vị trí cũ, lò xo ở xi lanh chính đẩy piston về vị trí cũ đầuhồi về xi lanh chính lò xo côn của bộ cờng hoá đẩy piston về

vị trí cũ (bên trái) piston 23 đi xuống do áp suất giảm, vankhông khí 8 đóng lại van chân không 6 đợc mở ra làm chobuồng A và Buồng B thông nhau và bằng áp suất của họnghút Qua ty đẩy 4 kéo piston 16 sang trái làm hco ty đẩy 17

tỳ vào đáy xy lanh, piston 16 chuyển động nữa thì mở van

15 lúc đó dầu hồi từ xi lanh bánh xe qua lỗ van 15 về xy lanhchính

Chơng II Tính toán và thiết kế cơ cấu phanh xe tải 11 tấn

( dựa vào xe hyundai )

I Giới thiệu về xe huyndai và hệ thống phanh của xe tham khảo (hyundai 11 tấn):

1./ Các thông số cơ bản về xe Huyndai:

Xe Hyundai 11 tấn là loại xe tải do hãng Hyundai của HànQuốc sản xuất Đây là loại xe đợc dùng để chuyên chở các vậtliệu và các phụ kiện có kích thớc lớn nhằm phục vụ các côngtrình xây dựng và các nơi có không gian vừa và lớn Xe cócông suất lớn, độ bền và độ tin cậy cao, kết cấu cứng vững

gồm nhiều thiết bị hiện đại đợc trang bị trên xe và đảmbảo an toàn cho ngời sử dụng trong các điều kiện đờng sá,khí hậu có phần khắc nghiệt.

Với đề tài đợc giao là nghiên cứu và tính toán thiết kế hệthống phanh dùng cho xe tải loại 11 tấn dựa trên cơ sở là xeHyundai do hãng Hyundai của Hàn Quốc sản xuất

1

11 10

9 8

7 6

5 4 3

- Khoảng cách từ tâm bánh xe đến piston xy lanh bánh

2: C¬ cÊu phanh b¸nh xe 13: C¬ cÊu phanh b¸nh xe3: M¸y nÐn khÝ 14: C¬ cÊu phanh b¸nh xe4: B×nh läc h¬i níc 15: BÇu phanh chÝnh cña

cÇu gi÷a vµ tríc5: B×nh nÐn khÝ 16: BÇu phanh chÝnh cña phanh cÇu sau

6: C¬ cÊu phanh b¸nh xe 17: B×nh dÇu 7; C¬ cÊu phanh xe 18: Van chuÈn ®o¸n

8: Van ph©n phèi 19: Van x¶ nhanh

9: Cơ cấu phanh bánh xe 20: Bình ngng tụ hơi nớc10: Bầu phanh tay 21: Van an toàn

11 Van xả khí 22: Bàn đạp phanh *Nguyên lý làm việc:

Động cơ làm việc thì máy nén khí làm việc và nénkhí đến một áp suất nhất định và đợc kiểm tra bằng đồng

hồ áp suất rồi đợc đa tới các bình chứa khí nén

Khi thực hiện quá trình phanh thì ta đạp bàn đạpphanh làm cho van phân phối mở và khí nén từ bình chứa

đến mở van ở các bầu phanh chính của các cầu để chodòng khí từ bình chứa tới ép pitôn màng trong bầu phanhchính đẩy pitôn dầu trong bầu phanh chính và đ dầu tới các

xy lanh bánh xe và thực hiện quá trình phanh

Khi không phanh thì nhờ các lực lò xo hồi vị kéo cácguốc phanh lại và dầu hồi về bình dầu lúc này khí nénkhông hồi về bình chứa mà thông với khí quyển và áp suấttrong buồng phanh giảm, lò xo hồi vị trong bầu phanh đẩypitôn màng dịch chuyển về vị trí ban đầu và dừng quátrình phanh

2.2 Máy nén khí.

Máy nén khí là để tạo 1 lợng khí nén dự trữ cố định ởcác ôtô dùng hệ thống phanh hơi và phanh liên hợp

* Nguyên lý làm việc

Máy nén khí đợc dẫn động bằng truyền động đai từtrục khuỷu động cơ Dới tác dụng của độ chân không sinh ratrong xy lanh của máy nén khí, không khí đợc hút vào máynén khí và khi vào trong không khí đợc nénlại và có áp suấtcao sau đó đợc đa tới bình chứa khí nén qua các ống dẫn

Bộ điều chỉnh áp suất đặt trên khối xylanh của máynén khí, nó có tác dụng giữ nguyên áp suất khí nén trongmột giới hạn nhất định là trong khoảng (0,6 - 0,77Mpa) ápsuất này bảo đảm cho luồng khí nén từ các bình chứa vàocác bầu phanh với tốc độ giới hạn không đổi và với lu lợngtrong một giây lớn nhất do vậy bảo đảm đợc thời gian chậmtác dụng của dẫn động phanh là ngắn nhất.

2.4 Van an toàn.

Van an toàn dùng để phòng ngừa cho hệ thống khí nénkhông bị tăng áp suất quá lớn trong trờng hợp tự động điềuchỉnh áp suất bị h hỏng Van đợc bố trí ở bình chứa khínén gần máy nén khí và đợc điều chỉnh áp suất bị h hỏng.Van bố trí gần nén khí và đợc điều chỉnh nhờ áp suất quálớn mở van khoảng 0,9 - 0,95Mpa Van đợc điều chỉnh nhờ

áp suất khí và đợc hãm lại nhờ lò xo

Hình 21: Van an toàn1: Đế van 2: Thân van 3: Bi 4: Lò xo van

5: Đai ốc hãm 6: Ty điềuchỉnh

2.5 Cơ cấu phanh bánh xe.

12 11

10

4 3 2

5: Phớt chắn dầu 6: Chốt đẩy 7: Đệm cao su 8: Lò xo

định vị

9: Cam 10: Guốcphanh

mà khi làm việc lực ma sát của má xiết và trống phanh lớnhơn của má nhả và trống phanh.

II Thiết kế cơ cấu phanh.

1./ Xác định mô men sinh ra tại các cơ cấu phanh

Khi ngời lái tác dụng một lực vào bàn đạp thì ở cơ cấuphanh sẽ sinh ra một mômen ma sát hay còn gọi là mômenphanh Mp nhằm hãm bánh xe lại lực đó ở bánh xe xuất hiệnphản lực tiếp tuyến Pp ngợc chiều chuyển động của bánh xe

và lực này gọi là lực phanh:

Ta có: Pp = Mp/rbx

rbx: là bán kính làm việc của bánh xeKhi phanh thì bánh xe chuyển động chậm dần vậy cómômen quán tính Mjp tác dụng mômen này có chiều chuyển

động cùng chiều với chiều chuyển động của ôtô

Khi phanh thì ta có lực quán tính cùng chiều với chiềuchuyển động của ôtô vậy ta có:

trong đó thì Jp: là gia tốc chậm dần khi phanh.Khi phanh thì các lực tác dụng của không khí Pw và Pf cóthể bỏ qua vì không ảnh hởng nhiều tới các chỉ tiêu phanh

Để sử dụng hết trọng lợng bám của ôtô thì các cơ cấuphanh đợc bố trí ở các bánh xe trớc và sau

Vậy để đảm bảo điều kiện phanh tối u là phải tận dụnghết trọng luợng bám của xe mặt khác lực phanh lớn nhất mỗibánh xe lại hạn chế bởi điều kiện bám là:

(2)

Từ (1) và (2) ta có: J = g (3)

Nh vậy ta có mối quan hệ giữa gia tốc chậm dần và hệ

số bám trong quan hệ đó thì thông số thay đổi theo lựcphanh là gia tốc chậm dần và thông số cố định là trọng lợngcủa ôtô khi đầy tải là G

Theo xe tham khảo thì cỡ lốp xe thiết kếlà 11 - 20 chọn

Với loại lốp xe thiết kế có ký hiệu 11 - 20 đơn vị ở đây

(1)Trong đó : là góc tính từ tâm chốt quay của phanh

Pp: lực phanh

Fn: phản lực hớng tâm (pháp tuyến)

Ft: phản lực tiếp tuyến

Ta có Ft = Fn ta tính mômen tại điểm 0' và 0" trong đó

hệ số là hệ số phụ thuộc vật liệu

Vậy mômen của mã xiết (guốc trái) và mômen tác dụngvào má nhả (guốc trái) là:

So sánh hai giá trị ta thấy mômen tác dụng của guốc trái

và guốc phải khác nhau cụ thể là mômen sinh ra trên má tráilớn hơn má phải do vậy để đảm bảo mòn đều cho 2 má khilàm việc thì chế tạo má dài hơn má phải

Theo phân tích trên thì ta chọn góc ôm 2 má phanhcũng khác nhau và cụ thể hơn là góc ôm má xiết hơn mánhả