Nghiên cứu khai thác kết cấu hệ thống phanh, hệ thống treo dòng xe hino 700 (có CAD)

Trong bối cảnh của nền kinh tế nước ta hiện nay, đang từng bước trở thành một nước công nghiệp phát triển. Nhờ có sự phát triển vượt bậc đó mà đời sống của người dân được nâng cao, ô tô ngày càng được sử dụng rộng rãi làm phương tiện đi lại, lượng ô tô lưu hành trên đường tăng nhanh. Tuy vậy, nước ta nền công nghiệp ô tô vẫn còn rất non trẻ. Để làm chủ được nền công nghiệp này đòi hỏi phải có một nhân lực dồi dào và trình độ kỹ thuật cao, mỗi người phải tự tìm tòi học tập và nghiên cứu. Với xu thế phát triển chúng ta hiện nay thì ngành công nghiệp ô tô sẽ có nhiều cơ hội phát triển nhưng cũng không ít thách thức.Trước những nhu cầu của xã hội thì chúng ta phải có một nền móng vững chắc để làm bàn đạp cho sự phát triển sau này của nền công nghiệp ô tô. Vì vậy đòi hỏi mỗi người thợ sửa chữa ô tô phải nắm vững được các hệ thống trên ô tô, các phương tiện kiểm tra, sửa chữa, quy trình công nghệ bảo dưỡng ô tô, phải thường xuyên cập nhật các kiến thức công nghệ mới.

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC HÌNH ẢNH iii

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 2

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 2

1.2 Phương pháp nghiên cứu 2

1.2.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 2

1.2.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu 3

1.3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 3

1.4 Nội dung chính của đề tài 4

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHANH, HỆ THỐNG TREO XE HINO 700 5

2.1 Giới thiệu xe Hino700 5

2.2 Hệ thống phanh xe Hino700 7

2.2.1 Cấu tạo phanh khí nén 7

2.2.2 Sơ đồ khối các cụm chi tiết toàn hệ thống phanh 9

2.2.3 Cấu tạo các cụm chi tiết trong hệ thống 10

2.2.4 Bầu phanh tích năng 27

2.2.5 Van phanh tay 30

2.2.6 Van bảo vệ kép 31

2.2.7 Van bảo vệ ba nhánh 31

2.2.8 Van hạn chế áp suất 31

2.2.9 Bộ điều hoà lực phanh 32

2.2.10 Bộ điều chỉnh áp suất 34

2.2.11 Van an toàn 35

2.2.12 Van tăng tốc 35

2.2.13 Bầu phanh trước 35

2.2.14 Bầu phanh sau 36

2.2.15 Cơ cấu phanh 37

2.3 Hệ thống treo trên ô tô 38

2.3.1 Cấu tạo chung 38

2.3.2 Phân tích đặc điểm kết cấu các bộ phận của HTT 40

2.4 Hệ thống treo xe Hino700 53

2.4.1 Hệ thống treo phía trước xe hino 700 54

2.4.2 Hệ thống treo phía sau xe Hino 700 56

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH KIỂM TRA SỬA CHỮA MỘT SỐ HỆ THỐNG TREO TRÊN XE HINO 700 57

3.1 Quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống phanh 57

3.1.1 Các hư hỏng chính thường gặp hệ thống phanh 57

3.1.2 Quy trình tháo hệ thống phanh 58

3.1.3 Phương pháp bảo dưỡng sửa chữa 64

3.2 Quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống treo 67

3.2.1 Triệu chứng hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả của hệ thống treo 67

3.2.2 Quy trình tháo hệ thống treo 69

3.2.3 Quy trình kiểm tra sửa chữa 84

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85

* Kết luận 85

*Kiến nghị 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén 7

Hình 2.2: Sơ đồ khối các cụm chi tiết toàn hệ thống phanh 9

Hình 2.3: Máy nén khí 11

Hình 2.4: Nắp máy nén khí 12

Hình 2.5: Các trạng thái làm việc của máy nén khí 13

Hình 2.6 : Van điều chỉnh áp suất 14

Hình 2.7 : Các trạng thái làm việc của van 15

Hình 2.8: Van an toàn bình chứa 16

Hình 2.9: Các trạng thái làm việc của van 16

Hình 2.10: Bộ lộc hơi nước và làm khô khí nén 18

Hình 2.11: Van phân phối dẫn động hai dòng 21

Hình 2.12: Khi không phanh 22

Hình 2.13: Khi đạp phanh 23

Hình 2.14: Khi nhả phanh 24

Hình 2.15: Khi rà phanh 25

Hình 2.16: Bầu phanh tích năng 27

Hình 2.17: Các trạng thái làm việc của bầu phanh tích năng 27

Hình 2.18: Khi chưa có khí nén (phanh tay) 28

Hình 2.19: Khi khởi động động cơ (nhả phanh tay) 29

Hình 2.20: Khi đạp phanh 29

Hình 2.21: Khi thôi phanh 29

Hình 2.22: Van phanh tay 30

Hình 2.23: Các trạng thái làm việc của van 30

Hình 2.24: Van hạn chế áp suất 32

Hình 2.25: Bộ điều hoà lực phanh 33

Hình 2.26: Bộ điều chỉnh áp suất 34

Hình 2.27: Van an toàn 35

Hình 2.28: Bầu phanh trước 36

Hình 2.29: Bầu phanh sau 36

Hình 2.30: Cơ cấu phanh guốc 37

Hình 2.31: Kết cấu hệ thống treo 38

Hình 2.32: Khối lượng được treo và không được treo 39

Hình 2.33: Các dạng dao động của phần khối lượng được treo 39

Hình 2.34: Các dạng dao động của phần khối lượng không treo 40

Hình 2.35: Sơ đồ phân loại phần tử đàn hồi 41

Hình 2.36: Hình dạng một số loại phần tử đàn hồi 42

Hình 2.37: Lò xo trụ 42

Hình 2.38: Các dạng lò xo 43

Hình 2.39: Đường đặc tính đàn hồi của lò xo 43

Hình 2.40: Cấu tạo của nhíp 45

Hình 2.41: Cấu tạo của nhíp 46

Hình 2.42: Sơ đồ hình học của nhíp 46

Hình 2.43: Sơ đồ hình học của nhíp với sự thay đổi độ cứng 48

Hình 2.44: Sơ đồ hình học của lò xo thanh xoắn 48

Hình 2.45: Lò xo thanh xoắn 48

Hình 2.46: Lò xo cao su 49

Hình 2.47: Sơ đồ hình học của khí nén 50

Hình 2.48: Hệ thống treo thủy – khí 51

Hình 2.49: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của lò xo kiểu thủy khí 52

Hình 2.50: Bộ phận dập tắt dao động trong hệ thống treo có thể là giảm chấn thủy lực, hoặc là ma sát trong các phần tử 52

Hình 2.51 Sơ đồ cấu tạo giảm chấn 2 ống 53

Hình 3.1: Kiểm tra hành trình bàn đạp phanh 64

LỜI NÓI ĐẦU

Trong bối cảnh của nền kinh tế nước ta hiện nay, đang từng bước trở thành một nước công nghiệp phát triển Nhờ có sự phát triển vượt bậc đó mà đời sống của người dân được nâng cao, ô tô ngày càng được sử dụng rộng rãi làm phương tiện đi lại, lượng ô tô lưu hành trên đường tăng nhanh Tuy vậy, nước ta nền công nghiệp ô tô vẫn còn rất non trẻ Để làm chủ được nền công nghiệp này đòi hỏi phải có một nhân lực dồi dào và trình độ kỹ thuật cao, mỗi người phải tự tìm tòi học tập và nghiên cứu Với

xu thế phát triển chúng ta hiện nay thì ngành công nghiệp ô tô sẽ có nhiều cơ hội phát triển nhưng cũng không ít thách thức

Trước những nhu cầu của xã hội thì chúng ta phải có một nền móng vững chắc

để làm bàn đạp cho sự phát triển sau này của nền công nghiệp ô tô Vì vậy đòi hỏi mỗi người thợ sửa chữa ô tô phải nắm vững được các hệ thống trên ô tô, các phương tiện kiểm tra, sửa chữa, quy trình công nghệ bảo dưỡng ô tô, phải thường xuyên cập nhật các kiến thức công nghệ mới

Là sinh viên khoa cơ khí động lực, em đã được nhận và thực hiện đồ án với đề tài: “Nghiên cứu khai thác kết cấu hệ thống phanh, hệ thống treo dòng xe Hino 700 và xây dựng mô hình hệ thống treo” Thông qua quá trình nghiên cứu đồ án và khảo sát

sự hoạt động của phanh trên xe Hino chúng ta có thể giải thích cấu tạo chung của hệ thống treo, hệ thống phanh, các kiểu bộ truyền động cuối cùng, các loại bản trục, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bộ vi sai, tình trạng hoạt động của phanh Từ đó đề ra biện pháp kiểm tra sửa chữa

Trong quá trình thực hiện đồ án được sự chỉ bảo tận tình của thầy Ths em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn được bàn giao Em mong rằng tài liệu này sẽ góp phần tích cực vào công tác sửa chữa phanh trên các dòng xe hiện đại Em rất mong các Thầy

cô và toàn thể các bạn sinh viên có những ý kiến đóng góp, chỉ bảo thêm để bản đồ án của em ngày một hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

., ngày tháng năm 2020

Sinh viên thực hiện

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Những năm gần đây cùng sự phát triển chung của xã hội sự tiến bộ về khoa học

kĩ thuật của nhân loại đã được đưa lên một nấc thang mới Rất nhiều những thành tựu khoa học kĩ thuật, phát minh, sang chế có bước đột phá về mẫu mã, kiểu dáng, kết cấu

và đặc biệt là tính năng làm việc tiện ích cho người sử dụng Là một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có những có những cải cách mới để thúc đẩy kinh tế phát triển cùng bước với các quốc gia trên thế giới

Trong các ngành công nghiệp thì công nghiệp ô tô là một trong những ngành công nghiệp có tiềm năng ở nước ta Do sự tiến bộ về khoa học công nghệ nên quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hoá phát triển một cách nhanh chóng vì vậy các hãng chế tạo ôtô luôn luôn làm mới mình với các cải tiến khoa học kỹ thuật trong động cơ điều này đặt ra bài toán khó cho ngành sản xuất động cơ đốt trong nói chung và ôtô nói riêng đó là phải đảm bảo yêu cầu về công suất và tuổi thọ làm việc của các cơ cấu trong động cơ Các hãng sản xuất ôtô như FORD, TOYOTA , MERCEDES…đã có rất nhiều cải tiến mẫu mã hình dạng kết cấu của hộp số nhằm đảm bảo phát huy tối đa công suất đảm bảo tỷ số truyền, cũng như ổn định khi làm viêc

Hệ thống treo và phanh đã có nhiều cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng cũng như chất lượng nhằm nâng cao hiệu suất của động cơ và đảm bảo an toàn tiện ích cho người sử dụng trong quá trình tăng giảm tốc hay vào đường gồ ghề Hệ thống treo và phanh cho phép nhận công suất động cơ ở một phạm vi nhất định ở đầu vào nhưng ở đầu ra cho nhu phanh một phạm vi tốc độ lớn hơn

Hệ thống treo và phanh giúp cho việc vận hành xe đi trên đường được êm ái, giảm thiểu chấn động từ mặt đường lên xe Với những chức năng như vậy thì công việc sửa chữa bảo dưỡng vô cùng phức tạp và khó khăn vì vậy đòi hỏi người kĩ thuật viên phải có trình độ hiểu biết, học hỏi sáng tạo để bắt kịp với khoa học tiên tiến hiện đại, nắm bắt được những thay đổi về đặc tính kĩ thuật của từng loại xe, dòng xe, đời xe… Để có thể chẩn đoán hư hỏng và đưa ra phương án sửa chữa tối ưu để đạt hiệu quả cao nhất Như vậy người kĩ thuật viên trước đó phải được đào tạo với một chương trình đào tạo tiên tiến hiện đại, nắm được đầy đủ kiến thức lý thuyết và thực hành

1.2 Phương pháp nghiên cứu

1.2.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

* Trong phương pháp này chúng ta phải các bước sau:

- Bước 1: Quan sát, tìm hiểu các thông số kết cấu (thông số bên ngoài) của Hệ

- Bước 2: Xây dựng phương án thiết kế mô hình Hệ thống treo và phanh

- Bước 3: Lập phương án kiểm tra chẩn đoán hư hỏng của Hệ thống treo và phanh

- Bước 4: Từ kết quả kiểm tra chẩn đoán lập phương án bảo dưỡng sửa chữa, khắc phục hư hỏng

- Bước 5: Xây dựng quy trình phục hồi sửa chữa Hệ thống treo và phanh

* Mục đích của phương pháp nghiên cứu thực tiễn là trực tiếp tiếp xúc và tác động vào Hệ thống treo và phanh để biết được bản chất và các nguyên lý hoạt động của Hệ thống treo và phanh

1.2.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Phương pháp được thực hiện khi chúng ta đã thu thập một số lượng tài liệu tham khảo cũng như những đề tài có liên quan và được thực hiện trước đó

* Mục đích : Nghiên cứu, tham khảo, tìm hiểu các thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các văn bản, tài liệu, sách báo đã có sẵn bằng tư duy logic để rút ra kết luận cần thiết

* Phân loại tài liệu nghiên cứu:

- Tài liệu sơ cấp : Là tài liệu mà người nghiên cứu thu thập, phỏng vấn trực tiếp, thu thập số liệu và tài liệu nghiên cứu chưa qua phân tích, thảo luận

- Tài liệu thứ cấp : Là tài liệu có nguồn gốc từ tài liệu sơ cấp đã được phân tích, thảo luận và diễn giải như : Sách giáo khoa, báo chí và các giáo trình… Các tài liệu này đã được giải thích và phân tích dựa trên thực tiễn và lý thuyết một cách chính xác

* Các bước thực hiện:

- Bước 1: Thu thập, tìm tòi các tài liệu viết về Hệ thống treo và phanhtrên ô tô

- Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống logic, chặt chẽ theo từng bước, từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cơ sở và bản chất nhất định

- Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về Hệ thống treo và phanhdựa trên các kiến thức đã được học trong trường và kiến thức từ thực tế: Phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học

- Bước 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích và nghiên cứu được, hệ thống hóa lại những kiến thức đã nắm được tạo ra một hệ thống lý thuyết đầy đủ và sâu sắc

1.3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống treo và phanh

- Phạm vi nghiên cứu

+ Phân tích đặc điểm, kết cấu, nguyên lý làm việc của Hệ thống treo và phanh

+ Các phương án,quy trình, kiểm tra, chẩn đoán của Hệ thống treo và phanh

1.4 Nội dung chính của đề tài

- Kiểm tra, đánh giá được tình trạng kỹ thuật

- Đề xuất giải pháp, phương án để kiểm tra, chẩn đoán, khắc phục hư hỏng của

Hệ thống treo và phanh

- Đưa ra các vấn đề quan tâm trên hệ thống

Đề tài giúp sinh viên năm cuối khi sắp tốt nghiệp có thể củng cố kiến thức, tổng hợp

và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như những kiến thức ngoài thực tế, xã hội

Đề tài “Nghiên cứu kết cấu, kiểm tra và sửa chữa hệ thống treo và phanh xe Fuso” giúp cho em tiếp cận với thực tế vì hệ thống này ngày càng được chú trọng nhiều trên ôtô và cũng để cho nó trở nên thân quen với học sinh - sinh viên các trường

kỹ thuật Tạo nguồn tài liệu cho các bạn học sinh - sinh viên các khoá sau có thêm nguồn tài liệu để nghiên cứu, học tập

Những kết quả thu thập được sau khi hoàn thành đề tài này trước tiên là sẽ giúp cho em, sinh viên thế hệ sau có thể hiểu sâu hơn về biết được kết cấu, điều kiện làm việc và một số những hư hỏng cũng như phương pháp kiểm tra chẩn đoán các hư hỏng thường gặp của Hệ thống treo và phanh

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHANH, HỆ THỐNG TREO XE

HINO 700 2.1 Giới thiệu xe Hino700

Xe đầu kéo Hino 700 Series với động cơ E13C, Euro 3 là dòng xe đáp ứng được yêu cầu cao dành cho dòng xe tải nặng như tính toán đến yếu tố môi trường và sự tuyệt vời về độ bền Đặc biệt đây là dòng xe vượt trội về khả năng vận tải , điều này đồng nghĩa với việc tăng lợi nhuận vận tải đem lại hiệu quả kinh tế cao Dòng xe tải nặng đáp ứng nhu cầu cao nhất của nhà vận tải chuyên nghiệp

THÔNG SỐ KỸ THUẬT XE HINO 700

KÍCH THƯỚC XE

Kích thước bao ngoài ( mm) 7.030 x 2.490 x 3.325 Trục cơ sở (mm) 3.300 + 1.310

TRỌNG LƯỢNG XE

Tự trọng (Kg) 9.025 Tổng tải trọng của xe (Kg) 28.900 Tổng tải trọng kéo theo của xe 60.000

Sức chở cầu trước (Kg) 7.500 Sức chở cầu sau (Kg) 21.800

ĐỘNG CƠ

Loại

Diesel 4 kỳ, 6 xi lanh thẳng hàng , làm mát bằng chất

lỏng

Dung tích xi lanh (cc) 12.913 Công suất cực đại (PS) 450 (1.800 vòng/phút) Momen soắn cực đại (Nm) 1.912 (1.100 vòng/phút)

S

Phanh đỗ

Phanh lò xo tác dụng lên bánh cầu trước và bánh sau trước dùng trong trường hợp phanh khẩn cấp và phanh dừng

TÍNH NĂNG VẬN

HÀNH

Vận tốc cực đại ( Km/h) 93 Khả năng leo dốc (Tan%) 46.9

TÍNH NĂNG KHÁC

2.2.1 Cấu tạo phanh khí nén

Hệ thống phanh khí nén cơ bản gồm có các bộ phận sau: Máy nén khí, bộ điều chỉnh áp suất, bình hơi có các van an toàn , van trích hơn và van xả, van điều khiển, bàn đạp, ống dẫn, ống mềm, các hộp phanh của bánh xe, guốc phanh và đồng hồ áp suất

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén

Dẫn động phanh bằng thuỷ lực có ưu điểm êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao nhưng lực điều khiển trên bàn đạp bị hạn chế

Để giảm lực điều khiển trên bàn đạp, đối với ôtô tải trung bình và lớn người ta thường sử dụng dẫn động phanh bằng khí nén Trong dẫn động phanh bằng khí nén lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu dùng để điều khiển van phân phối còn lực tác dụng lên cơ cấu phanh do áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh thực hiện

Dẫn động phanh khí nén có ưu điểm giảm được lực điều khiển trên bàn đạp phanh, không phải sử dụng dầu phanh nhưng lại có nhược điểm là độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn) do không khí bị nén khi chịu lực

* Hoạt động

Máy nén khí chính là máy bơm hơi do động cơ dẫn động Qua máy nén khí, không khí được nén với áp suất nhất định do bộ điều chỉnh áp suất quy định rồi đi vào bình hơi, dung tích bình hơi đảm bảo dự trữ hơi để phanh một số lần Đồng hồ áp suất dùng để kiểm tra áp suất trong bình hơi

Nếu đạp lên chân phanh, không khí qua van hãm đi vào các buồng phanh bánh trước và bánh sau nằm cạnh các bánh xe tương ứng, ở mỗi buồng phanh có các màng phanh Khi tăng áp suất màng phanh bị uốn cong, đẩy cần đẩy và cần hãm, làm trục quả đào quay, đẩy má phanh áp vào tang trống để hãm bánh xe

Khi bỏ chân ra, van hãm đóng kín đường của không khí nén, làm cho không khí nén trong bình chứa không đi đến tới các buồng phanh được nữa, lúc đó buồng phanh

ăn thông với không khí bên ngoài Khi áp suất giảm lò xo kéo má phanh về vị trí cũ

và bánh xe có thể quay tự do

2.2.2 Sơ đồ khối các cụm chi tiết toàn hệ thống phanh

Hình 2.2: Sơ đồ khối các cụm chi tiết toàn hệ thống phanh

1 Máy nén khí

2 Bộ điều chỉnh áp suất

3 Bộ lọc nước và làm khô khí

4 Cụm van chia và bảo vệ

5 Bình chứa khí nén mạch I

6 Bình chứa khí nén mạch II

7 Van phân phối khí

8 Bầu phanh trước

9 Bầu phanh sau

Qua sơ đồ khối các cụm chi tiết toàn hệ thống phanh của dẫn động phanh

khí nén chúng ta thấy hệ thống bao gồm các phần tử chính sau:

- Máy nén khí, van áp suất và các bình chứa khí: là bộ phận cung cấp nguồn khí nén có áp suất cao (6-7 KG/cm2) để hệ thống phanh hoạt động

- Van phân phối: là cơ cấu phân phối khí nén từ các bình chứa khí đến các bầu phanh để tạo lực tác dụng lên cam ép thực hiện phanh các bánh xe

- Bầu phanh: thực chất là một bộ pittông xi lanh khí nén, nó là cơ cấu chấp hành

có nhiệm vụ biến áp suất khí nén thành lực cơ học tác dụng lên cam ép để thực hiện quá trình phanh

* Đặc điểm nguyên lý

+Đặc điểm

- Lực tác động lên bàn đạp phanh chỉ để mở van phân phối nên giảm nhẹ sự làm việc của lái xe khi phanh

- áp suất khí nén trong dẫn động thường bằng (6-7 KG/cm2)

- Khi cần dùng hệ thống phanh rơmoóc có thể bố trí thêm một số cụm van, như van phanh rơ moóc, bầu phanh, bình khí nén

+ Nguyên lý

- Khi đạp lên bàn đạp phanh khí nén từ bình chứa qua van phân phối đến các bầu phanh, qua màng phanh tác động lên ty đẩy, ty đẩy tác động lên đòn quay làm xoay cam phanh của cơ cấu phanh, ép sát guốc phanh vào trống phanh thực hiện quá trình phanh xe

2.2.3 Cấu tạo các cụm chi tiết trong hệ thống

Máy nén khí có cấu trúc gần giống động cơ đốt trong: trục khuỷu và cơ cấu tay quay thanh truyền, xy lanh pittông Phần trên pittông và phần dưới nắp máy là không gian nạp và nén khí, được bao kín bởi: đỉnh pittông và các vòng gân khí, xy lanh, nắp máy

Khu vực này được bôi trơn bằng cách trích một đường dầu từ động cơ cung cấp cho cơ cấu tay quay thanh truyền và chứa vào phần dưới của thân máy nén khí Dầu bôi trơn còn cấp cho các bạc và ổ bi trong cơ cấu Vòng găng dầu nằm dưới pit tông, có nhiệm vụ gạt một phần dầu và tránh đưa dầu lên không gian buồng nén khí

Bánh răng (32) liên kết với bánh răng cam của cơ cấu phân phối khí động cơ dẫn động trục khuỷu quay theo dấu vạch sẵn Dấu được vạch trên cả bánh răng cam và bánh răng dẫn động máy nén khí

Nắp máy (25) nằm ở phần trên máy nén và được bắt chặt với thân máy bằng các bulông

Hình 2.3: Máy nén khí

6 Thân máy nén

7 Ổ bi sau trục khuỷu

8 Mặt bích trục khuỷu

9 Phớt bao kín

10 Nắp thanh truyề

26 Lò xo van giảm tải

27 Đế đỡ lò xo van nạp

28 Van nạp khí

29 Lò xo van nạp khí

30 Bệ van nạp khí

31 Vòng găng dầu máy nén

32 Bánh răng dẫn động bơm

Cấu tạo của nắp máy trình bày trên Trong nắp máy bố trí:

- Cụm van nạp khí: (27), (28), (29), (30)

- Cụm van xả khí nén: (17), (18), (19), (21)

- Cụm van giảm tải: (22), (24), (26)

- Các đầu nối: dẫn khí nạp, khí xả đã được nén, dẫn dòng khí điều khiển cụm van giảm tải

- Các đầu nối dẫn nước làm mát cho nắp máy nén khí gồm: đường nước dẫn vào

và dẫn ra

Các liên kết được trình bày trên hình

Hình 2.4: Nắp máy nén khí

a Các chi tiết trong nắp máy

26 Lò xo van giãm tải

27 Đế đỡ lò xo van nạp

28 Van nạp khí

29 Lò xo van nạp khí

30 Bệ van nạp khí

c Nguyên lý làm việc

Nguyên lý làm việc của máy nén khí trình bày trên (hình 2.4)

Khi động cơ làm việc, dẫn động trục khuỷu quay và tạo nên dịch chuyển lên xuống của pittông Không gian trên pittông thay đổi thể tích tạo nên quá trình nạp khí và nén khí

Quá trình nạp khí (a): Pittông máy nén khí dịch chuyển xuống dưới, van nạp khí mở, hút không khí ngoài khí quyển vào xy lanh qua bầu lọc khí

Quá trình nén khí (b): Pittông máy nén khí dịch chuyển lên trên, van nạp khí đóng lại không khí trong xy lanh bị nén lại đến lúc thắng được lực nén của lò xo (19),

và mở van xả khí nén về đường cấp khí nén Trên đường cấp khí có trích một dòng về

điều khiển van giảm tải Khi áp suất của đường cấp khí nén còn nhỏ van giảm tải chưa

hoạt động, khí nén tiếp tục nạp vào bình chứa

Hai quá trình này thực hiện với một vòng quay của trục khuỷu máy nén khí, tức

là tạo nên quá trình nạp khí và nén khí tuần hoàn

Khi áp suất của bình chứa lên tới áp suất giới hạn, dòng khí điều khiển van giảm tải cũng đạt mức tối đa và con đội van giảm tải bị đẩy xuống thắng lực lò xo (26), đồng thời tỳ vào van nạp (28) Van nạp (28) không thể đóng kín không gian phía trên của pittông máy nén, do vậy khí nạp đưa vào (khi pittông đi xuống) bị đẩy ngược qua van nạp (khi pittông đi lên) Không khí không được nén, máy nén khí được giảm tải

Hình 2.5: Các trạng thái làm việc của máy nén khí

a Quá trình nạp khí b Quá trình nén khí c Khi đã đủ áp suất khí nén

Do vậy nhờ có van giảm tải trên máy nén khí khi áp suất cao đến giới hạn quy định (khoảng 0,8 MPa), máy nén khí làm việc không tải nhằm nâng cao tuổi thọ làm việc của máy nén khí và tiết kiệm nhiên liệu cho động cơ nhiệt

Sự tăng áp suất khí nén ở phần không gian trên của pittông dẫn tới tăng nhiệt độ vùng nắp máy làm tăng ma sát và tăng quá trình mài mòn các chi tiết, do vậy trên nắp máy còn bố trí đường nước làm mát nắp máy Trên thân máy nén còn bố trí đường dầu bôi trơn cho cơ cấu trục khuỷu và pittông Đường nước, đường dầu được liên thông tuần hoàn với hệ thống làm mát, hệ thống bôi trơn của động cơ

Với máy nén khí loại có hai xy lanh nén dùng cho ô tô tải lớn, có thể coi sự hoạt động của hai máy nén này là các môđun độc lập có chung trục khuỷu

Khi động cơ làm việc ở số vòng quay thấp, máy nén khí đảm bảo sau khoảng 2

÷ 3 phút cung cấp khí nén đạt được 0,8 MPa Khi động cơ làm việc quá trình cung cấp khí nén đảm bảo ổn định ở áp suất 0,85 MPa

1.3.2 Van điều chỉnh áp suất

Bộ tự động điều chỉnh áp suất được bố trí nằm giữa bình chứa khí nén và máy nén khí Nhiệm vụ của bộ điều chỉnh áp suất là nhằm duy trì áp suất của nguồn cung cấp nằm trong giới hạn nhất định, áp suất quy định chung cho các hệ thống cung cấp tại máy nén khí là 0,75 ÷ 0,8 Mpa

Cấu tạo của các bộ điều chỉnh áp suất của ô tô tương tự như nhau và được trình bày trên

Hình 2.6 : Van điều chỉnh áp suất

1 Nắp che bụi

B Đến van giảm tải

P Từ bình chứa khí

R Đường xả khi

Chi tiết quan trọng ở bộ điều chỉnh là pittông (11) Pittông này được giữ ở giữa thân van (6) và lò xo chính (7) Lò xo được nén khi lắp ráp để tạo lực nén ban đầu Bằng cách điều chỉnh bulông (3), lực nén ban đầu thay đổi (tức là thay đổi giá trị giới hạn áp suất) Như vậy van điều chỉnh áp suất có kết cấu kiểu van lò xo – pittông

Khí nén từ máy nén khí đi tới bộ điều chỉnh áp suất qua đường dẫn P Khi áp suất tăng cao, lực khí nén tác dụng vào pittông (11) thắng lực lò xo chính (7), đẩy toàn

bộ pittông đi lên, một dòng khí cấp cho đầu nối B đến van giảm tải, một phần khí thừa thoát ra đường xả khí R

Hình 2.7 : Các trạng thái làm việc của van

Đường xả khí R thoát ra ngoài nhờ rãnh nhỏ nằm giữa nắp che bụi (1) và thân van (6)

Nhờ đường khí qua đường B đến van giảm tải thực hiện mở van nạp của máy nén khí tạo điều kiện cho máy nén khí làm việc không tải

Giá trị áp suất giới hạn phụ thuộc vào lực nén lò xo chính (7) Khi gia tăng lực

ép của lò xo chính, tức là tăng áp suất hệ thống và ngược lại

Việc tiến hành điều chỉnh áp suất cho hệ thống cần được sự cho phép của nhà sản xuất và có thiết bị đo áp suất chuyên dùng cùng với các đầu nối ba ngả Van điều chỉnh áp suất không được phép điều chỉnh ở áp suất quá cao, điều này có thể dẫn tới

nổ bình chứa khí hay đường ống dẫn khí

Để đề phòng bộ điều chỉnh áp suất bị kẹt, trên các bình chứa đều bố trí các van

an toàn

- Bình chứa khí nén và van an toàn

Bình chứa khí nén là nơi dự trữ năng lượng khí nén Áp suất làm việc tối đa được đảm bảo nhờ van an toàn Bình chứa thường chế tạo từ thép lá dày 3,0 ÷ 4,0 mm, khi thử nghiệm có thể chịu áp suất tới 4,0 MPa Ở trạng thái làm việc, áp suất giới hạn

R Lỗ thoát khí

Bình chứa có thể là bình có thể tích lớn và chia thành các ngăn độc lập dùng với các dòng điều khiển phanh khác nhau, hay là các bình nhỏ độc lập Trên mỗi ngăn hay bình chứa độc lập đều có van an toàn và van xả nước Van an toàn cho phép áp suất của bình chứa tới giới hạn tối đa là 0,95 MPa

a b

Hình 2.9: Các trạng thái làm việc của van

Cấu tạo của van an toàn bình chứa trình bày trên Van an toàn được bắt trên vỏ của bình chứa, hoạt động trên nguyên tắc van bi, lò xo

- Khi áp suất nhỏ hơn giới hạn, van bi (5) dưới tác dụng của lò xo (3) đậy chặt lỗ van (hình 2.8a) Khi áp suất đạt tới giá trị giới hạn, bi nén lò xo, thoát khí ra ngoài theo lỗ

R, nhờ đó áp suất trong bình không tăng tiếp (hình 2.8b)

Với kết cấu như vậy hệ thống hệ thống bình tích năng được đảm bảo an toàn tránh gây biến dạng, nổ bình chứa và đường ống dẫn khí

Để tiến hành thay đổi áp suất của van an toàn có thể điều chỉnh vỏ trong của van (2) bằng cách siết vào hay nới ra để tăng lực ép lò xo Công việc điều chỉnh này cũng phải thực hiện đo kiểm đảm bảo giá trị cho phép của nhà sản xuất Sau khi điều chỉnh nhất thiết phải kẹp đai bảo hiểm

Van xả nước được lắp tại vị trí thấp nhất của bình chứa Van có cấu trúc theo loại van nước thủ công Sau khoảng 10.000 km xe chạy cần xả nước ngưng động trong bình chứa

- Bộ lọc hơi nước và làm khô khí nén

Máy nén khí hút không khí từ ngoài khí quyển với độ ẩm khác nhau và được đưa vào hệ thống cung cấp Hơi nước trong hệ thống khí nén có thể tạo ra cặn hay đông cứng (ở vùng khí hậu rất lạnh) tại các bình khí nén, và trên đường ống làm chậm (hay tắc nghẽn) tác dụng truyền áp suất và có thể gây rỉ các chi tiết kim loại, do vậy cần thiết tách hơi nước khỏi khí nén thông qua thiết bị lọc và làm khô khí

Bộ lọc này được lắp trên ô tô chia thành hai dạng:

- Các loại ô tô dùng trong điều kiện nhiệt độ môi trường thường xuyên lớn hơn

150C dùng loại bộ lọc có chất hút ẩm (Desiccant)

- Các loại ô tô dùng trong điều kiện nhiệt độ thấp hơn dùng loại bộ lọc có chất hút ẩm và bộ dây đốt dạng điện trở

Cấu tạo của bộ lọc có chất hút ẩm (Desiccant) chia làm hai ngăn: khoang Q chứa các tấm lọc khí và chất hút ẩm (vùng hút ẩm), khoang P là khoang tích khí và điều hòa áp suất Giữa hai khoang bố trí van kiểm soát lưu thông khí (2) và các giclơ

B

Lổ cấp khí chính từ máy nén vào theo đường C, dẫn ra đường A

Khi có hơi nước từ đường C qua tấm lọc bụi (6), tấm hút dầu (8), chất hút ẩm (7) và bị thổi qua các lỗ nhỏ (giclơ), lên khoang P, cấp khí khô cho bình chứa qua đường A Hơi nước, dầu bị giữ lại trong khoang Q, nằm lại dưới đáy bộ lọc

Một đường khí nén, từ bộ điều áp cấp vào phần đáy của khoang Q, tác dụng lên pittông (10) Khi áp suất khí của máy nén đạt tới giá trị giới hạn, pittông (10) mở van

xả (12) cho khí ẩm, hơi nước, dầu thoát ra ngoài theo đường E

Hình 2.10: Bộ lộc hơi nước và làm khô khí nén

A Khí ra bình chứa

B Giclơ (lỗ phun)

C Từ máy nén đến

D Từ bộ điều áp đến Dòng khí

Khí ẩm

Để đề phòng tắc giclơ, cụm van (2) và lò xo (3) có thể dịch chuyển (mở rộng)

lỗ thông khí cho phép khí chuyển từ khoang Q sang khoang P

Khi máy nén khí không làm việc, lượng khí ẩm còn trong bình chứa bị hút ngược trở về vùng hút ẩm và có thể động lại ở đáy bầu lọc, chờ thoát ra ngoài theo đường mũi tên đứt Chất hút ẩm cần được thay sau khoảng 50.000 km khi xe chạy

Như vậy, khí nén từ máy nén khí trước khi vào bình chứa đi qua thiết bị lọc và làm khô khí, nhằm hạn chế tối đa lượng hơi nước đưa vào bình chứa khí và hệ thống

- Van phân phối khí (Tổng phanh)

A.Phân loại

Van phân phối được chia thành các loại sau:

- Van phân phối khí một dòng với:

+ Van phân phối đơn, chỉ có một cụm van điều khiển cho tất cả các cầu ô tô + Van phân phối kép có hai cụm van điều khiển: một cụm van điều khiển phanh ô

tô và một cụm van điều khiển phanh rơmooc

Cả hai loại này thực hiện phanh theo kết cấu phanh một dòng ngày nay ít dùng

- Van phân phối khí hai dòng

- Van phân phối khí hai dòng kết hợp điều khiển phanh rơmooc

Theo các quy định quốc tế , hệ thống điều khiển phanh trên ô tô phải bố trí hai dòng, do vậy khi sử dụng van phân phối loại một dòng cần có thêm bộ chia dòng, do đó các loại ô tô ngày nay chỉ bố trí kết cấu van phân phối hai dòng

Cấu tạo van phân phối hai dòng có thể chia ra:

- Loại cho phép áp suất tới các dòng bằng nhau

- Loại cho phép áp suất tới các dòng khác nhau

Thường gặp hơn cả là loại cho áp suất điều khiển ra các dòng như nhau Kết cấu các van phân phối hai dòng có cấu trúc cơ bản gần giống nhau

B Cấu tạo van phân phối hai dòng cho xe tải Hino700

Van phân phối dẫn động hai dòng trên ô tô tải, được sử dụng lắp cho hệ thống phanh khí nén và phanh thủy lực điều khiển bằng khí nén của ô tô tải (hình 2.10)

Cấu tạo van phân phối chia làm ba cụm chính: cụm bàn đạp, cụm van điều khiển phía trên (dòng phanh ra cầu sau), cụm van điều khiển phía dưới (dòng phanh ra cầu trước)

a Cụm bàn đạp:

Bàn đạp phanh (22) có cơ cấu kiểu đòn bẩy với điểm tựa O nằm trên nắp van phanh (17) Điểm thấp nhất của bàn đạp bị hạn chế bởi vít điều chỉnh (18), đầu kia là trục lăn (20) Vít (18) tì vào nắp (17) để hạn chế hành trình của trục lăn (20) khi nhả phanh, đồng thời là cơ cấu điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp

Con lăn (20) quay quanh điểm tựa O và dịch chuyển theo chiều quay của bàn đạp khi phanh, ép cốc (19), đẩy pittông trên (15), pittông dưới (4) làm thay đổi vị trí các cụm van trên, dưới của van phân phối

b Cụm van điều khiển dòng phanh sau:

Nhiệm vụ chính của cụm van trên là điều khiển đóng mở dòng phanh dẫn ra cầu sau của ô tô Cụm van điều khiển dòng phanh sau bao gồm: nắp van phanh (17) và các chi tiết nằm trong thân van trên (16)

Pittông trên (15) được giữ và dịch chuyển trong thân van (16) bởi các lò xo hồi vị (2), lò xo ép (14) Mặt dưới của pittông (15) là đế van trong của cụm van Đế van trong dịch chuyển cùng với pittông (15) Van (12) nằm dưới pittông (15), do tác dụng của lực căng lò xo (11), ép sát vào đế van ngoài (là một mặt phẳng của thân van - 16) Khi không phanh van (12) đóng đường cung cấp khí nén từ P1 sang B1, đồng thời mở đường dẫn khí B1, qua lỗ rỗng xuyên tâm trên pittông dưới (4), thông qua khí quyển R

Van (12) chế tạo bằng cao su và được định dạng nhờ ống trụ rỗng, van có thể dịch chuyển lên xuống theo trục dẫn của pittông dưới (4)

Nhờ cấu trúc như trên, cụm van điều khiển dòng phanh sau là một van kép thực hiện hai chức năng: đóng mở đường khí nén từ P1 sang B1, và mở đóng đường khí nén

từ B1 sang R tùy thuộc vào vị trí của van kép

Hình 2.11: Van phân phối dẫn động hai dòng

P1,P2: Cửa khí nén vào (từ bình khí tới) R:

Cửa xả khí

B1: Cửa ra cơ cấu phanh sau B2: Cửa ra cơ cấu phanh trước

1 Chụp che bụi

2 Lò xo hồi vị pittông trên

3 Vòng hãm đế van trên

4 Pittông dưới

5 Lò xo hồi vị van dưới

6 Thân van dưới

7 Van xả khí

8 Đế đỡ lò xo hồi vị van dưới

9 Van dưới

10 Lò xo hồi vị pittông dưới

11 Lò xo hồi vị van trên

12 Van trên

13 Lò xo đỡ trục xuyên tâm

14 Lò xo ép pittông trên

15 Pittông trên

16 Thân van trên

17 Nắp van phanh

C Cụm van điều khiển dòng phanh trước

Cụm van điều khiển dòng phanh trước bao gồm: pittông (4) nằm dưới thân van trên (16) và các chi tiết nằm trong thân van dưới (6) Nhiệm vụ chính của cụm van trên

là điều khiển đóng mở dòng phanh dẫn ra cầu trước của ô tô

Pittông (4) có lõi là ống trụ rỗng làm nhiệm vụ dẫn khí xả ra khí quyển (thông đường thoát khí từ B1 và B2 đến R) Pittông được ép lên trên nhờ lò xo hồi vị (10) Mặt dưới của pittông (4) là đế van trong của cụm van dưới Đế van trong dịch chuyển cùng với pittông (4) Dưới tác dụng của lò xo (5), van (9), nằm dưới pittông (4), ép sát vào đế van ngoài (là một mặt phẳng của thân van dưới - 6)

Khi không phanh, van (9) đóng đường cung cấp khí nén từ P2 sang B2, đồng thời mở đường dẫn khí R, qua lỗ rỗng xuyên tâm trên trục dẫn của van (9), thông ra khí quyển Lò xo (5) tỳ lên đế đỡ (8) và luôn có xu hướng ép van (9) đóng kín đường cung cấp khí nén từ P2 sang B2 Đế đỡ (8) được cố định bởi vòng khóa hở miệng, nằm trong thân van dưới (6)

Van (12) chế tạo bằng cao su và được định dạng bằng ống trụ dẫn hướng, van có thể dịch chuyển lên xuống theo trục dẫn hướng

Nhờ cấu trúc như trên, cụm van điều khiển dòng phanh trước là một van kép thực hiện hai chức năng: đóng mở đường cấp khí nén từ P2 sang B2, và mở đóng đường khí từ B2 sang R tùy thuộc vào vị trí của van kép dưới

Phần dưới cùng của thân van dưới (6) là màng ngăn bụi có các lỗ thông không gian trung tâm van phân phối với khí quyển

D Nguyên lý làm việc

Hình 2.12: Khi không phanh

+ Khi không phanh lò xo (5) và lò xo (11) giữ cho van trên (12) và van dưới (10) đóng cửa nạp, nên khí từ bình chứa tới các cửa P1, P2 bị chặn lại và thường trực ở đó Không khí có áp suất bằng áp suất khí quyển thông vào đường B1 và đường B2 qua đường R cho phép các bầu phanh bánh xe ở trạng thái nhả phanh, bánh xe lăn trơn

+ Khi phanh bàn đạp phanh quay quanh chốt cố định O, ép con lăn (20) tỳ cốc ép (19) đi xuống Khi đã khắc phục xong khe hở tự do giữa cốc ép và bích chặn, bích chặn ép lò xo (14) tỳ vào pittông trên (15) xuống Khi đế trong của van tiếp xúc với mặt van (12), thì đường B1 ra khí quyển R đóng lại và đế van trong tiếp tục đi xuống, tách đế ngoài của van khỏi mặt van (12), van nạp khí nén trên bắt đầu mở Khí nén đi

từ cửa P1 qua van nạp ngăn trên thông sang cửa B1 để dẫn đến các bầu phanh bánh xe sau

Hình 2.13: Khi đạp phanh

Đồng thời với quá trình này, ở cạnh cửa B1 có một lỗ nhỏ thông với mặt dưới của pittông (15), và một lỗ khác thông với mặt trên của pittông dưới (4) Với pittông trên áp suất khí nén có tác dụng cùng chiều với lực đẩy của lò xo hồi vị (2) tăng lực đẩy lên pittông (15) gây cảm giác nặng cho người lái

Với pittông dưới (4), chiều tác dụng của lực bàn đạp qua pittông trên (15) truyền tới pittông dưới (4), đẩy pittông (4) đi xuống, ép sát vào mặt van dưới (9), đường thông B2 ra khí quyển R đóng lại và pittông (4) tiếp tục đi xuống, tách đế ngoài của van khỏi mặt van (9), van nạp khí nén bắt đầu mở Khí nén đi từ cửa P2 qua van (9) thông sang cửa B2 để dẫn đến các bầu phanh bánh xe trước

Mặt khác áp suất khí nén qua lỗ nhỏ tác dụng lên mặt trên của pittông dưới (4) đẩy pittông dưới đi xuống Lực khí nén của khoang trên (từ P1 sang B1) cùng chiều lực bàn đạp hỗ trợ đẩy pittông (4) đi xuống làm nhanh quá trình đóng mở cụm van dưới

Như vậy cơ cấu phanh trên cầu sau được tiến hành phanh sớm hơn cơ cấu phanh trên cầu trước một khoảng thời gian rất nhỏ, nhằm mục đích tăng tính ổn định cho ô tô khi phanh

+ Khi nhả phanh, bàn đạp (22) trở về vị trí ban đầu, cốc ép (19) được đẩy về vị trí ban đầu dưới tác động của lực lò xo hồi vị (10), (2), đẩy pittông dưới (4) và pittông trên (15) dịch chuyển lên trên Quá trình dịch chuyển ngược lại với trạng thái phanh: đóng van cấp khí nén và mở van thông khí quyển Như vậy dòng cấp khí nén từ P1 sang B1 và từ P2 sang B2 bị ngắt và nối thông đường khí B1 và B2 ra khí quyển (qua cửa R) Khí nén từ các bầu phanh được xả hết ra ngoài nhờ các lò xo hồi vị trong cơ cấu phanh và các bầu phanh bánh xe, quá trình phanh kết thúc, các bánh xe lăn trơn (hình 2.13)

Hình 2.14: Khi nhả phanh

Cần chú ý: áp suất của nguồn cung cấp khí nén là không đổi, nhưng tùy thuộc vào mức độ mở rộng của các cửa van cấp khí, áp suất sau van phân phối khí sẽ thay đổi theo mức độ mở (rộng, hẹp) của van cấp khí, tức là áp suất điều khiển cấp vào bầu phanh bánh xe sẽ nhỏ hơn hay bằng áp suất của nguồn cung cấp Giá trị lớn nhất của áp suất điều khiển bằng áp suất của nguồn cung cấp, tương ứng với khi van cấp khí mở rộng nhất Sự tăng áp suất đều đặn sự thuộc vào tốc độ ấn sâu bàn đạp của người lái xe khi phanh xe, điều này góp phần tăng đều đặn mômen phanh ở các bánh xe và giữ tỷ lệ thuận với vị trí đạp sâu của bàn đạp phanh

+ Rà phanh là quá trình phanh xe và duy trì phanh ở một mức độ nhất định nhằm giữ ô tô ở tốc độ nào đó Khi rà phanh, ban đầu người lái phanh xe bằng cách tăng dần lực điều khiển bàn đạp,sau đó không tăng và giữ nguyên bàn đạp ở vị trí nào đó

Hình 2.15: Khi rà phanh

Khi người lái tăng dần lực bàn đạp, các van cấp khí đang mở rộng dần và tạo điều kiện cho tăng dần áp suất sau van Áp suất khí nén thông qua các lỗ nhỏ tăng dần, tác dụng lên mặt dưới của pittông (15) và mặt trên của pittông (4)

Khi giữ nguyên vị trí bàn đạp (không tăng lực điều khiển), áp suất sau van sẽ tăng theo quán tính dòng khí và có xu hướng đẩy pittông trên (15) dịch lên, tạo điều kiện cho van (12) đi lên đóng mặt van (12) với đế van ngoài, bịt kín khí cấp cho đường B1, áp suất sau van (12) không tăng được nữa Khi đó, áp suất ở mặt trên pittông dưới (4) không tăng được nữa Tạo điều kiện cho pittông (4) đi lên, đóng mặt van (9) với đế van ngoài, bịt đường khí cấp cho đường B2, áp suất sau van (9) không tăng được nữa Lực bàn đạp không tăng nhưng duy trì ở mức độ nhất định chưa đủ để mở van xả khí

Do đó trong trường hợp rà phanh các van đều nằm trong trạng thái đóng kín Áp suất khí nén sau van duy trì ở mức độ nhất định và bầu phanh không tăng lực điều khiển,

cơ cấu phanh vẫn bị phanh ở mức độ tương ứng với vị trí bàn đạp phanh, tạo nên trạng thái rà phanh của cơ cấu phanh

Nếu khi rà phanh xuất hiện sự giảm lực bàn đạp quá mức, có thể một phần khí trong bầu phanh qua đường B1 và B2 bị xả ra ngoài và thiết lặp lại trạng thái rà phanh với lực điều khiển nhỏ hơn tương ứng với vị trí của bàn đạp phanh lúc đó

Có thể giải thích các trạng thái phanh thông qua việc cân bằng các lực tác dụng lên các pittông Các trạng thái của pittông đều được thiết lập ở trạng thái cân bằng tĩnh hay cân bằng động thông qua các lực điều khiển từ bàn đạp và lực lò xo hồi vị

Các lực tác dụng lên pittông của lò xo hồi vị đều rất nhỏ vì chúng chỉ có tính chất giữ các chi tiết của van ở trạng thái cố định Riêng lò xo (14) đảm nhận vai trò chính tạo cảm giác cho người lái tùy theo mức độ đạp sâu bàn đạp Qua đó có thể coi việc thực hiện điều khiển bàn đạp phanh của hệ thống dẫn động khí nén là nhằm mục đích đóng mở các đường khí nén cấp cho các bầu phanh bánh xe

Van phân phối hai dòng còn cho phép làm việc khi bị hỏng một dòng phanh bất

kỳ, nhưng hiệu quả phanh sẽ kém hơn

+ Khi dòng phanh sau bị hỏng:

Giả thiết đường khí P1 mất áp suất, hành trình của bàn đạp phanh vẫn phải khắc phục hết khe hở để đóng van xả của cụm van trên khí nén và mở van thông đường P1 sang B1, sau đó đẩy tiếp pittông (4) đi xuống, mở van nạp khí từ P2 sang B2 Nhưng

do không có áp suất hỗ trợ mở cụm van dưới của dòng phanh sau (phía trên), do vậy hành trình và lực bàn đạp yêu cầu lớn hơn

Ở dòng phanh trước, vùng áp suất cao được ngăn cách với dòng phanh sau bởi pittông (4) và các joăng cao su bao kín, đảm bảo cho dòng phanh trước vẫn hoạt động

+ Khi dòng phanh trước bị hỏng:

Giả thiết dòng phanh trước mất áp suất, quá trình đóng mở cụm van trên vẫn được thực hiện Khi tiếp tục đạp phanh, pittông (15) đi xuống, đẩy tiếp pittông (4) đóng van xả và mở van cấp cho cụm van dưới Hai dòng khí vẫn được ngăn cách nhờ pittông (4), đảm bảo cho dòng phanh sau vẫn hoạt động

2.2.4 Bầu phanh tích năng

Kết cấu của bầu phanh tích năng trình bày trên (hình 2.15)

Hình 2.16: Bầu phanh tích năng

1 Đòn đẩy 6 Lò xo tích năng P.Khoang hồi vị

2 Lò xo hồi vị 7 Xy lanh tích năng S Khoang điều khiển phanh

3 Vỏ 8 Ốc điều chỉnh Q Khoang nhả phanh

4 Màng cao su 9 Ống đẩy T Khoang chứa lò xo

5 Pittông tích năng 10 Đường thông khí

Hình 2.17: Các trạng thái làm việc của bầu phanh tích năng

a Khi không phanh b Khi phanh bằng phanh chân

Bầu phanh tích năng có cấu tạo trên cơ sở của bầu phanh dạng màng bao gồm: đòn đẩy (1), lò xo hồi vị (2), vỏ (3), màng cao su (4), lỗ dẫn khí vào A (nằm vuông góc với mặt phẳng của mặt cắt – không thể hiện trên hình vẽ) Cấu trúc tạo nên bốn khoang

P, S, Q, và T, ngăn cách với nhau bằng các phớt bao kín Các khoang bao gồm:

- Khoang P: chứa lò xo hồi vị

- Khoang S nằm giữa màng cao su và vách ngăn, dùng để cấp khí nén khi phanh

- Khoang Q nằm giữa vách ngăn và pittông tích năng dùng để nhả phanh tích năng

- Khoang T: chứa lò xo tích năng

Trên bầu phanh bố trí khoang tích năng T bao gồm: xy lanh tích năng (7), pittông tích năng (5), lò xo tích năng (6), ốc điều chỉnh (8) Pittông (5) chia buồng tích năng thành hai phần: khoang P và khoang chứa lò xo tích năng thông với khí quyển nhờ đường ống (10) Toàn bộ buồng tích năng và các chi tiết nằm trong xy lanh tích năng đặt nối tiếp với bầu phanh cơ sở, thông qua ống đẩy (9)

Bầu phanh có hai đường dẫn khí A và B: đường A cấp khí và thoát khí cho khoang điều khiển S, đường B cấp và thoát khí cho khoang Q Khoang P thông áp suất với khí quyển, khoang S dùng để nạp khí nén khi phanh

Nguyên lý làm việc của bầu phanh tích năng thể hiện ở hình (2.16)

❖ Ở trạng thái ban đầu (trạng thái c), khi chưa có khí nén, dưới tác dụng của lò xo tích năng (6), đẩy pittông tích năng và ống đẩy (9) về phía trái, tác dụng vào pit tông màng (4) và đòn đẩy (1) với hành trình S2, thực hiện sự phanh bánh xe Ở trạng thái này phục vụ cho việc đổ xe trên dốc (hình 2.17)

Hình 2.18: Khi chưa có khí nén (phanh tay)

❖ Khi không phanh (trạng thái a), máy nén khí làm việc đạt tới mức tối thiểu (khoảng 0,5 MPa), đường B được cấp khí từ bình chứa khí nạp vào khoang Q, khí nén đẩy pittông tích năng và lò xo tích năng về bên phải Dưới tác dụng của lò xo hồi vi (2), pittông màng (4) dịch chuyển sang phải, kéo cam quay trong cơ

Hình 2.19: Khi khởi động động cơ (nhả phanh tay)

❖ Khi phanh bằng phanh chân (trạng thái b), van phối mở đường khí vào đường A tới khoang S, đồng thời trong khoang Q có khí nén, pittông màng (4) bị dịch chuyển về bên trái, đòn đẩy (1) thực hiện dịch chuyển một hành trình S1, thực hiện sự phanh bánh xe

2.2.5 Van phanh tay

Van phanh tay thực chất là công tắc đóng mở dòng khí nén cho bầu phanh tích năng

Hình 2.22: Van phanh tay

Van có hai vị trí cơ bản:

- Trạng thái nhả phanh tay: núm được ấn vào, mở đường khí nén từ P đến B: cấp khí nén qua van đảo chiều cấp khí vào bầu phanh tích năng thực hiện nhả phanh cho cầu sau

- Trạng thái ngắt dòng cấp khí: núm được kéo ra, mở khí nén sau van đi qua cụm van đảo chiều và xả nhanh tới B thoát ra khí quyển (qua R), thực hiện phanh như phanh tay

Van phanh tay cấu trúc dạng xoay cũng có nguyên lý làm việc tương tự

a) Khi phanh tay b) Khi nhả phanh tay

2.2.6 Van bảo vệ kép

Dùng để phân nhánh chính đi từ máy nén khí thành hai nhánh độc lập và tự động ngắt một trong hai nhánh trong trường hợp một nhánh bị hở và giữ khí nén trong nhánh còn tốt

2.2.7 Van bảo vệ ba nhánh

Dùng để phân khí nén từ máy nén khí vào hai nhánh chính và một nhánh phụ,

tự động ngắt nhánh bị hở để đảm bảo khí nén trong các nhánh còn kín và để cung cấp cho nhánh phụ từ hai nhánh chính

2.2.8 Van hạn chế áp suất

Van hạn chế áp suất dùng để giảm áp suất trong các bầu phanh của trục trước ôtô khi phanh với cường độ thấp (nhằm tăng mức độ điều khiển ôtô trên đường trơn), cũng như để xả nhanh không khí ra khỏi bầu phanh khi nhả phanh Cấu tạo van được trình bày dưới hình vẽ

Cửa ra khí quyển III ở phần dưới của thân 8 được đóng bằng van cao su 7 nhằm ngăn không cho bụi bẩn lọt vào thiết bị và được bắt chặt lên thân bằng đinh tán Khi phanh, khí nén từ van phân phối được dẫn vào cửa II và tác động lên piston nhỏ 3 để dịch chuyển nó xuống dưới cùng với các van 4 và 6 Piston 2 nằm yên ở vị trí cũ cho đến khi nào áp suất trên cửa II đạt đến mức được xác định với độ dôi sơ bộ do điều chỉnh của lò xo cân bằng 1, thì piston 3 dịch chuyển xuống dưới, van xả 6 đóng lại, van nạp 4 thì mở ra và khí nén từ cửa II đi đến cửa I, cho đến khi nào áp suất của nó trên mặt mút dưới của piston 3 (piston này có diện tích lớn hơn piston trên) cân bằng với áp suất không khí từ cửa II tác động lên mặt mút trên và van 4 cũng chưa đóng lại Như thế ở cửa I áp suất được xác định tương ứng với tỷ lệ diện tích của mặt mút trên

và mặt mút dưới của piston 3

Hình 2.24: Van hạn chế áp suất

Sự liên hệ này được duy trì cho đến khi nào áp suất ở cửa II chưa đạt đến mức quy định ,sau đó, piston 2 cũng bắt đầu hoạt động, piston này cũng dịch chuyển xuống dưới làm tăng lực tác động lên mặt trên của piston 3 Khi áp suất ở cửa II tiếp tục tăng,

độ chênh lệch áp suất trong các cửa II và I giảm xuống, còn khi đạt đến mức quy định,áp suất ở cửa II và I cân bằng nhau Đó là quá trình hoạt động tuỳ động ở trên toàn bộ phạm vi hoạt động của van hạn chế áp suất

Khi áp suất ở cửa II giảm xuống (nhả van phân phối), piston 2 và 3 cùng với các van 4 và 6 dịch chuyển lên trên Van nạp 4 đóng lại, còn van xả 6 mở ra và khí nén

từ cửa I, có nghĩa là từ các buồng hãm của trục trước, đi ra ngoài khí quyển qua cửa III

2.2.9 Bộ điều hoà lực phanh

Bộ điều hoà lực phanh dùng để tự động điều chỉnh áp suất khí nén được dẫn đến các bầu phanh của các cầu thuộc giá đỡ sau của ôtô tải khi phanh tuỳ theo tải trọng trục có ích

Cấu tạo của bộ điều hoà lực phanh được trình bày dưới hình vẽ

8

7 9

10

6 5

13 12 11 14

16

15

17 18

4 3

Khi phanh, khí nén từ van phân phối được dẫn đến cửa I của bộ diều chỉnh và tác động lên phần trên của piston 18 buộc nó dịch chuyển xuống dưới Đồng thời khí nén theo ống 1 đi vào dưới piston 24, piston này được dịch chuyển lên trên và ép lên con đội 19 và ngõng cầu 23, ngõng này cùng với tay đòn 20 nằm ở vị trí phụ thuộc vào giá trị của tải trọng trên trục của giá sau ôtô Khi piston 18 tiếp tục dịch chuyển, van

17 tách khỏi đế trong piston và khí nén từ cửa I đi vào cửa II và sau đó đến các buồng hãm của các cầu nằm trên giá sau của ôtô

Hình 2.25: Bộ điều hoà lực phanh

Đồng thời, khí nén đi qua khe hở vòng giữa piston 18 và ống dẫn hướng 22 vào hốc A ở bên dưới màng 21 và màng này bắt đầu ép lên piston từ phía dưới Khi áp suất ở cửa I tương ứng đến giá trị và tỷ lệ của nó so với áp suất ở cửa I tương ứng với diện tích tích cực của phía trên và phía dưới của piston 18 thì piston này dịch chuyển lên trên trước thời điểm van 17 tiếp xúc lên đế van của piston 18 Khí nén ngừng đi từ cửa

I đến cửa II Như thế diễn ra hoạt động tuỳ động của bộ điều chỉnh Diện tích tích cực của bề trên piston mà khí nén tác động lên khi đi vào cửa I luôn luôn bất biến

6

2

1

3 4 5

25 24 23

10

8 7 9 11

15 14

I

II III

Diện tích cực của bề dưới piston mà khí nén tác động qua màng 21 đi qua cửa II thì luôn luôn thay đổi vì sự thay đổi của các vị trí tương hỗ giữa gờ nghiêng 11 của piston di động 18 với miếng lót bất động 10 Vị trí tương quan giữa piston 18 và miếng lót 10 phụ thuộc vào vị trí của tay đòn 20 và con đội 19 liên kết với nó qua ngõng 23 Còn vị trí của tay đòn 20 thì phụ thuộc vào độ võng của các nhíp,có nghĩa là phụ thuộc vào vị trí tương hỗ giữa các dầm của các cầu và khung ôtô Tay đòn 20 cũng như ngõng 23 càng hạ xuống thấp bao nhiêu, có nghĩa là piston 18 càng hạ xuống bao nhiêu thì diện tích của gờ 11 càng tiếp xúc với màng 21 nhiều bấy nhiêu,có nghĩa là diện tích tích cực của piston 18 càng lớn bấy nhiêu Vì thế khi con đội 19 chiếm vị trí biên dưới (tải trọng trục tối thiểu) thì sự chênh lệch áp suất khí nén trong các cửa I và

II là lớn nhất, còn khi con đội 19 chiếm vị trí biên trên (tải trọng trục tối đa) thì hai áp suất này cân bằng nhau Bằng cách đó, bộ điều chỉnh lực phanh tự động duy trì áp suất khí nén ở cửa II và các buồng hãm liên quan với nó ở mức độ đảm bảo cho lực phanh cần thiết tỷ lệ với tải trọng trục tác dụng khi phanh

Khi nhả phanh áp suất ở cửa I giảm xuống Piston 18 dưới áp lực của khí nén tác động lên nó qua màng 21 từ phía dưới mà dịch chuyển lên trên và tách van 17 ra khỏi đế xả của con đội 19 Khí nén từ cửa II qua lỗ của con đội và cửa III đi vào khí quyển sau khi đẩy mép cao su 4

2.2.10 Bộ điều chỉnh áp suất

Hình 2.26: Bộ điều chỉnh áp suất

Bộ điều chỉnh áp suất đặt trên khối xylanh của máy nén khí, nó có tác dụng giữ nguyên áp suất khí nén trong một giới hạn nhất định là trong khoảng (0,6 - 0,77Mpa)

Áp suất này bảo đảm cho luồng khí nén từ các bình chứa vào các bầu phanh với tốc độ giới hạn không đổi và với lưu lượng trong một giây lớn nhất do vậy bảo đảm được thời gian chậm tác dụng của dẫn động phanh là ngắn nhất

2.2.11 Van an toàn

Van an toàn dùng để phòng ngừa cho hệ thống khí nén không bị tăng áp suất quá lớn trong trường hợp tự động điều chỉnh áp suất bị hư hỏng Van được bố trí ở bình chứa khí nén gần máy nén khí và được điều chỉnh áp suất bị hư hỏng Van bố trí gần nén khí và được điều chỉnh nhờ áp suất quá lớn mở van khoảng 0,9 - 0,95Mpa Van

được điều chỉnh nhờ áp suất khí và được hãm lại nhờ lò xo

Hình 2.27: Van an toàn

1: Đế van 2: Thân van

3: Bi 4: Lò xo van 5: Đai ốc hãm 6: Ty điều chỉnh

2.2.12 Van tăng tốc

Dùng để rút ngắn thời gian bắt đầu dẫn động của hệ thống phanh dự phòng, do giảm chiều dài nhánh hút khí nén vào bình tích năng lò xo và xả không khí trực tiếp qua van tăng tốc ra ngoài

2.2.13 Bầu phanh trước

Dùng để tạo ra năng lượng của khí nén để tác động vào cơ cấu phanh của bánh

Hình 2.28: Bầu phanh trước

1 Đầu nối; 2 Màng phanh; 3 Thân dưới; 4 Lò xo;

5.Bu lông bắt bầu phanh; 7 Ty đẩy

2.2.14 Bầu phanh sau

Dùng để truyền động cho các cơ cấu phanh của bánh xe sau khi đạp phanh chân, kéo phanh dự phòng và phanh tay

Hình 2.29: Bầu phanh sau

1 Thân dưới; 2 Đĩa tỳ; 3 Màng phanh; 4 Thân trên

7

5 4 3

2 1

1 2 3

4 5

8 7 6