TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ
Công dụng và yêu cầu
Hệ thống phanh ôtô là thiết bị quan trọng giúp giảm tốc độ hoặc dừng xe nhanh chóng Nó cũng giữ cho ôtô đứng yên trên các đoạn đường dốc, đảm bảo an toàn khi đỗ xe.
Hệ thống phanh bảo đảm cho ôtô chạy an toàn ở tốc độ cao, nhờ đó mà nâng cao năng suất vận chuyển.
Trên các ôtô đều sử dụng hai hệ thống phanh độc lập, một loại được điều khiển bằng bàn đạp, còn một loại được điều khiển bằng tay đòn.
Phanh chân tạo lực tác động lên guốc phanh và là phanh chính được sử dụng trong suốt quá trình di chuyển của ôtô Trong khi đó, phanh tay cung cấp lực hãm phụ cho bánh sau hoặc hãm ở khu vực giữa hệ thống truyền động, chủ yếu được dùng để dừng ôtô tại chỗ và dự phòng khi phanh chân gặp sự cố.
Hệ thống phanh đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho ôtô, đặc biệt là đối với những phương tiện hoạt động ở tốc độ cao Do đó, hệ thống này cần phải đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy trong mọi tình huống.
Để đảm bảo an toàn, ôtô cần dừng khẩn cấp nhanh chóng trong mọi tình huống Khi phanh đột ngột, xe phải dừng lại trong khoảng cách ngắn nhất có thể, tức là cần có gia tốc tối đa để giảm thiểu quãng đường phanh.
Đảm bảo phanh ô tô hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện là rất quan trọng, với lực phanh trên bàn đạp tỷ lệ thuận với hành trình bàn đạp Phanh cần có khả năng rà khi cần thiết, đồng thời hiệu quả phanh cao phải đi kèm với sự êm dịu, giúp ô tô giảm tốc với gia tốc chậm dần đều, giữ cho chuyển động ổn định.
Trên ô tô, tối thiểu cần có hai hệ thống phanh: phanh chính (phanh chân) và phanh dự phòng (phanh tay) Cả hai hệ thống này phải luôn sẵn sàng hoạt động khi cần thiết để đảm bảo an toàn cho người lái và hành khách.
Phanh chân và phanh tay hoạt động độc lập, không ảnh hưởng lẫn nhau Trong trường hợp phanh chân gặp sự cố, phanh tay có thể được sử dụng như một biện pháp thay thế Phanh tay được thiết kế để giữ cho ôtô đứng yên trên mặt phẳng cũng như trên các đoạn đường dốc.
Lực điều khiển không quá lớn và điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng kể cả điều khiển bằng chân hoặc bằng tay.
Hệ thống phanh ô tô cần đảm bảo độ nhạy cao và hiệu quả phanh ổn định qua từng lần phanh Thời gian phản ứng phải ngắn, cho phép hệ thống hoạt động nhanh chóng và mang lại hiệu quả phanh ngay sau khi nhả phanh.
Khi thử nghiệm phanh ôtô trên cầu, lực phanh giữa các bánh cần phải đồng đều, với sai lệch cho phép ở mức tối thiểu Đồng thời, trong quá trình kiểm tra, cần duy trì quỹ đạo chuyển động theo sự điều khiển mong muốn.
Các hệ thống điều khiển với bộ trợ lực phanh vẫn hoạt động hiệu quả khi bộ trợ lực gặp sự cố, đảm bảo hệ thống phanh tiếp tục điều khiển và phát huy tác dụng trên ôtô Điều này giúp nâng cao độ tin cậy sử dụng của ôtô, đặc biệt là đối với các chi tiết được bao kín bằng vật liệu cao su và nhựa tổng hợp.
Hệ thống phanh của ô tô máy kéo cần phải có khả năng thoát nhiệt hiệu quả, tránh truyền nhiệt đến các bộ phận xung quanh như lốp xe và moayơ Đồng thời, các cơ cấu phanh phải dễ dàng điều chỉnh và thay thế khi gặp sự cố Để đảm bảo độ tin cậy cao và an toàn trong mọi tình huống, hệ thống phanh phải bao gồm ít nhất ba loại phanh khác nhau.
Phanh làm việc, hay còn gọi là phanh chân, là loại phanh chính được sử dụng phổ biến trong mọi chế độ chuyển động Phanh này thường được điều khiển thông qua bàn đạp, đảm bảo hiệu quả và an toàn trong quá trình lái xe.
Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính hỏng.
Phanh dừng, hay còn gọi là phanh phụ, là thiết bị giúp giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi dừng hoặc không hoạt động Phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn, vì vậy nó còn được gọi là phanh tay.
Ngoài ra, trên các ô tô máy kéo có trọng tải lớn như xe tải (trên 12 tấn) và xe khách (trên 5 tấn), đặc biệt khi hoạt động ở vùng đồi núi với các dốc dài, cần trang bị phanh chậm dần Loại phanh này giúp kiểm soát tốc độ và đảm bảo an toàn khi di chuyển lên xuống dốc.
Khi xuống dốc, cần phanh liên tục để duy trì tốc độ của ô tô máy kéo trong giới hạn an toàn Điều này giúp giảm dần tốc độ trước khi dừng hẳn.
Lực phanh
Hình 1.1 Sơ đồ lực phanh trên bánh xe của ôtô
Khi phanh, ma sát giữa tang trống và má phanh tạo ra mô men phanh (Mp), tác động lên moay ơ bánh xe Tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường, lực phanh (Pp) xuất hiện, có chiều ngược lại với chuyển động của ô tô Lực phanh này được tính theo một biểu thức nhất định.
Với rbx - là bán kính làm việc của bánh xe.
Lực phanh (Pp) có thể điều chỉnh từ giá trị 0 đến giá trị tối đa (Pmax) tùy thuộc vào lực tác động lên bàn đạp phanh của người điều khiển, với Pmax tương ứng trong trường hợp phanh khẩn cấp Tuy nhiên, lực phanh ở mỗi bánh xe của ôtô luôn bị giới hạn bởi hệ số bám giữa lốp xe và mặt đường.
) theo mối quan hệ sau: Pp P
Như vậy lực phanh lớn nhất ( Pp max ) , phải được tính theo biểu thức sau:
P - lực bám của bánh xe với mặt đường Zb - lực tác dụng lên bánh xe
- Hệ số bám của bánh xe với mặt đường.
Khi ôtô di chuyển, việc tác động lực phanh (Pp) sẽ làm giảm tốc độ hoặc dừng lại, tạo ra gia tốc chậm dần và mô men quán tính tác động lên bánh xe Do đó, khi phanh, mỗi bánh xe sẽ chịu các mô men khác nhau.
Mf – Mô men cản lăn, có chiều ngược chiều với chuyển động Mjb – Mô men quán tính, có chiều cùng chiều với chuyển động.
Vì vậy, lực phanh tổng cộng ( Pp ) tại mỗi bánh xe phải thỏa mãn :
Khi phanh, má phanh sinh nhiệt do sự thay đổi vận tốc và trọng lượng ôtô Nhiệt độ tăng lên ở má phanh và guốc phanh phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc giữa má phanh với bề mặt đĩa phanh hoặc tang trống, cùng với nhiệt độ môi trường và lưu lượng khí Diện tích tiếp xúc của má phanh là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng lớn đến khả năng hấp thụ nhiệt Nếu diện tích tiếp xúc giảm một nửa, nhiệt độ ở phần còn lại của má phanh sẽ tăng gấp đôi.
Mối tiếp xúc giữa má phanh và đĩa phanh dễ dàng đạt được do bề mặt phẳng, trong khi phanh tang trống gặp khó khăn hơn vì bề mặt cong của tang trống yêu cầu độ cong của má phanh phải phù hợp Khi thay má phanh mới, nếu lắp không chính xác và phanh gấp, có thể gây quá nhiệt ở vùng tiếp xúc, dẫn đến hỏng hóc sớm Diện tích quét, thuật ngữ kỹ thuật mô tả công suất phanh, là vùng bề mặt của đĩa phanh hoặc tang trống tiếp xúc với má phanh.
Hình 1.2 Diện tích tiếp xúc của đĩa phanh Để tính toán diện tích tiếp xúc của đĩa phanh, ta sử dụng công thức sau: SA = 2.Pr x – 2[(Pr – Pw) x n]
SA : Diện tích tiếp xúc
Pw : Chiều rộng của bố phanh
Pr : Bán kính má phanh tính ở cạnh ngoài Để tính toán diện tích tiếp xúc của phanh trống, ta sử dụng công thức: S A = D x n x Sw
Hình 1.3 Diện tích tiếp xúc của phanh tang trống
D : Đường kính phanh tr ống Sw : Chiều rộng của phanh
Diện tích quét của phanh đĩa và phanh trống bị giới hạn bởi đường kính trong của bánh xe, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả phanh Diện tích tiếp xúc của má phanh là yếu tố quan trọng mà các nhà sản xuất luôn chú trọng.
Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh là bộ phận quan trọng tạo ra lực phanh, giúp ô tô giảm tốc độ khi di chuyển Trong quá trình phanh, động năng của ô tô sẽ được chuyển đổi thành nhiệt năng tại cơ cấu phanh và sau đó được tỏa ra môi trường.
Cơ cấu phanh ô tô hoạt động chủ yếu dựa trên nguyên lý ma sát, bao gồm hai phần chính là cơ cấu ép và phần tử ma sát Ngoài ra, hệ thống phanh còn có các phần tử phụ như cơ cấu điều khiển khe hở giữa má phanh và trống phanh ở loại phanh trống - guốc, cùng với bộ phận xả khí của phanh dẫn động thủy lực.
Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống - Guốc, Đĩa hay D ải.
Mỗi dạng có đặc điểm kết cấu riêng biệt.
Cấu trúc hệ thống phanh trên ô tô được xác định bởi vị trí lắp đặt, có thể ở bánh xe hoặc hệ thống truyền lực, cùng với loại chi tiết quay và chi tiết tiến phanh.
Cơ cấu phanh ở bánh xe thường dùng loại trống - guốc và gần đây sử dụng nhiều loại đĩa ở các bánh xe trước.
Chế độ phanh
Trong thực tế quá trình phanh được phân theo các dạng sau :
Phanh cấp tốc là quá trình phanh với gia tốc lớn nhất, giúp giảm thời gian và quãng đường phanh Trong chế độ này, động năng của ôtô chủ yếu bị tiêu hao do lực phanh, chiếm khoảng 90%, trong khi phần còn lại bị tiêu hao do lực cản mặt đường và lực cản không khí Phanh cấp tốc chỉ chiếm khoảng 5 - 10% tổng số lần phanh trong quá trình di chuyển của ôtô.
Phanh chậm dần là phương pháp được sử dụng để dừng ôtô tại vị trí mong muốn hoặc giảm tốc độ di chuyển Khi thực hiện phanh chậm dần, động năng của ôtô được tiêu hao thông qua lực cản của mặt đường, lực cản không khí và lực phanh Gia tốc phanh trong chế độ này thấp hơn nhiều so với phanh cấp tốc, giúp đảm bảo an toàn khi dừng xe.
Phanh dừng: Được sử dụng để cố định ôtô tại chỗ, trên đường bằng hoặc trên dốc đứng Gia tốc phanh trong trường hợp này bằng không.
Người điều khiển ôtô có thể hãm tốc độ không chỉ bằng hệ thống phanh mà còn thông qua động cơ và hộp số Việc sử dụng động cơ và hộp số như một hệ thống phanh phụ giúp kiểm soát tốc độ chuyển động của ôtô hiệu quả hơn.
Phương pháp phanh ôtô bằng động cơ là kỹ thuật sử dụng mô men của động cơ mà không cần cắt ly hợp, giúp tạo lực phanh thông qua hệ thống truyền lực Lực phanh trên các bánh xe được sinh ra từ mô men phanh do ma sát trong hệ thống truyền lực và tại các bánh xe.
Phân loại hệ thống phanh trên ô tô
Theo kiểu dẫn động phanh trên ô tô hiện nay chủ yếu có hai loại sau:
+ Dẫn động bằng cơ khí.
+ Dẫn động bằng khí nén.
Hệ thống phanh tay, hay còn gọi là phanh đậu xe, là thiết bị cơ khí giúp giữ xe đứng yên khi đậu, đặc biệt ở những nơi dốc Nó hoạt động bằng cách ngăn bánh xe quay, ngay cả trong điều kiện ma sát kém giữa lốp và mặt đường Phanh tay cần có khóa cài kiểu bánh cóc để giữ vị trí phanh ổn định Mặc dù có thể sử dụng chung guốc phanh và trống phanh hoặc đĩa phanh với phanh hành trình, nhưng chúng phải hoạt động độc lập và không liên quan đến cơ cấu điều khiển của phanh hành trình.
Phanh tay không được thiết kế để dừng xe khi đang di chuyển, mà chỉ có chức năng giữ xe đứng yên khi đã dừng Việc chỉ sử dụng phanh tay để dừng xe là không an toàn và có thể gây nguy hiểm Nếu phanh tay không nhả ra hoàn toàn khi xe đang chạy, điều này sẽ dẫn đến tình trạng mòn sớm và má phanh bị láng bóng do hiện tượng trượt Hơn nữa, nhiệt độ phát sinh có thể làm sôi dầu phanh, dẫn đến việc phanh mất tác dụng.
1.5.1.1 Kết cấu và nguyên lý hoạt động phanh tay dẫn động phanh cơ khí
Dẫn động bằng cơ khí được lắp trên trục thứ cấp hộp số Kết cấu:
Hình 1.4 Phanh tay lắp trên trục thứ cấp hộp số
1 Nút ấn; 2 Tay điều khiển; 3 Đĩa tĩnh; 4 Chốt; 5 Lò xo;
6 Tang trống; 7 Vít điều khiển; 8 Guốc phanh. Đĩa tĩnh (3) của phanh được bắt chặt vào cac te hộp số Trên đĩa tĩnh là hai guốc phanh (8) đối xứng nhau sao cho má phanh gần sát mặt tang trống phanh
Má phanh được lắp trên trục thứ cấp của hộp số, với đầu dưới tỳ lên đầu hình côn của chốt điều chỉnh và đầu trên tiếp xúc với cụm đẩy guốc phanh Cụm này bao gồm một chốt và hai viên bi cầu, trong khi chốt đẩy guốc phanh được kết nối với tay điều khiển thông qua hệ thống tay đòn.
Để hãm xe, chỉ cần kéo tay điều khiển (2) về phía sau, qua hệ thống tay đòn kéo chốt (4), từ đó đẩy đầu trên của guốc phanh hãm cứng trục truyền động.
Vị trí hãm của tay điều khiển được giữ chặt nhờ cơ cấu con cóc gắn vào vành răng của bộ khóa Để nhả phanh tay, chỉ cần ấn nút (1) để giải phóng cơ cấu con cóc, sau đó đẩy tay điều khiển (2) về phía trước Lò xo (5) sẽ kéo guốc phanh về vị trí ban đầu Vít điều chỉnh (10) được sử dụng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống.
1.5.1.2 Kết cấu và nguyên lý hoạt động của phanh tay dẫn động phanh khí nén
Hình 1.5 Hệ thống phanh tay dẫn động phanh bằng khí nén
Khi sử dụng phanh tay, người điều khiển sẽ khóa đường ống dẫn khí nén đến buồng áp suất Điều này khiến màng cao su trong buồng áp suất không bị ảnh hưởng bởi áp suất khí nén, dẫn đến sự giãn nở của lò xo Sự giãn nở này tác động lên các chi tiết liên kết, làm cho má phanh và guốc phanh ép sát vào tang trống, từ đó hãm ôtô lại.
Khi không sử dụng, người điều khiển mở khóa khí nén, dẫn đến việc khí nén tràn vào và tăng áp suất trong buồng áp suất Điều này làm cho các cơ cấu liên kết tác động, khiến các má phanh tách khỏi tang trống, cho phép ôtô di chuyển một cách tự do.
1.5.2.1 Phanh thủy lực (phanh dầu )
Hệ thống phanh thủy lực sử dụng tính chất không chịu nén của chất lỏng để điều khiển phanh, thường được trang bị trên ôtô con và ôtô tải nhẹ với tổng trọng lượng không quá 12 tấn.
Phanh thủy lực đơn giản: bàn đạp, xylanh chính, xylanh con, cơ cấu phanh.
Phanh thủy lực với trợ lực bàn đạp phanh có các dạng trợ lực như: trợ lực chân không, trợ lực điện từ, trợ lực khí nén và trợ lực thủy lực.
Phanh thủy lực điều chỉnh lực phanh cho bánh xe, với các bộ điều chỉnh phổ biến như bộ điều chỉnh lực phanh đơn giản và bộ điều chỉnh lực phanh tự động chống trượt lết (ABS).
Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống phanh thủy lực
1 Bàn đạp phanh; 2 Cán đẩy; 3 Piston chính; 4 Xylanh chính;
5 Van cao áp; 6 Đường ống; 7 Xylanh con; 8 Piston con;
9 Guốc phanh; 10 Chốt; 11 Tang trống; 12 Lò xo.
Phanh hoạt động dựa trên lực ma sát, giúp kiểm soát tốc độ và dừng xe Khi không đạp bàn đạp, các guốc phanh được lò xo kéo vào, khiến mặt ma sát tách rời khỏi tang trống Điều này cho phép bánh xe quay tự do trên moayơ.
Khi đạp chân lên bàn đạp, cán đẩy sẽ đẩy piston chuyển dịch sang phải, làm tăng áp suất dầu và mở van cao áp để dầu chảy vào đường ống tới xylanh ở các bánh xe Áp suất dầu trong các xylanh con tăng lên, tạo lực đẩy hai piston con chạy sang hai bên, đẩy guốc phanh quay quanh các chốt, khiến các má phanh tỳ ép vào tang trống Lực ma sát giữa má phanh và tang trống ngăn không cho các bánh xe quay tiếp, tạo ra mô men phanh và giúp bánh xe dừng lại khi bám tốt mặt đường.
Khi nhấc chân khỏi bàn đạp phanh, áp suất trong hệ thống dầu giảm nhanh chóng, khiến các guốc phanh được kéo lại gần nhau nhờ lò xo, làm cho các piston đẩy dầu qua van hồi dầu trở về xylanh chính và bệ chứa Kết quả là các má phanh rời khỏi mặt tiếp xúc, không còn tác dụng phanh trên mặt trong của tang trống Hệ thống phanh thủy lực có ưu điểm là phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh hợp lý, mang lại hiệu suất phanh cao, độ nhạy tốt và kết cấu đơn giản, nên được sử dụng phổ biến cho nhiều loại ôtô.
Nhược điểm của hệ thống phanh thủy lực là không thể tạo ra tỷ số truyền lớn, do đó chỉ phù hợp cho ôtô nhẹ và yêu cầu lực tác dụng lớn lên bàn đạp phanh Khi hệ thống gặp sự cố như rò rỉ dầu hoặc vỡ ống dẫn, toàn bộ hệ thống sẽ ngừng hoạt động Thêm vào đó, hiệu suất truyền động cũng giảm khi nhiệt độ thấp.
1.5.2.2 Phanh khí nén ( phanh hơi )
HỆ THỐNG PHANH THỦY KHÍ TRÊN ÔTÔ
Hệ thống phanh thủy khí trên ô tô hyundai
Hình 2.1 Hệ thống phanh ô tô Hyundai:
1 Máy nén; 2 Bộ điều chỉnh áp suất; 3 Bình khí nén;
4 Tổng van; 5 Bộ trợ lực; 6 Cơ cấu phanh.
Hệ thống phanh ô tô Hyundai kết hợp ưu điểm của phanh thủy lực và phanh khí nén, sử dụng công nghệ phanh thủy lực được trợ lực bằng khí nén.
- Lực tác dụng của người điều khiển lền bàn đạp nhỏ.
- Lực tác động phanh lên các bánh xe là đồng thời.
- Hiệu suất phanh cao, độ nhạy tốt.
Hệ thống phanh ô tô Huyndai bao gồm các thành phần quan trọng như máy nén khí, bộ điều chỉnh áp suất, bình chứa khí nén, tổng van điều khiển, bộ trợ lực và cơ cấu phanh, đảm bảo hiệu suất phanh an toàn và hiệu quả.
Khi động cơ ôtô hoạt động, động cơ sẽ dẫn động máy nén khí (1) thông qua đai truyền động, máy nén khí sẽ cấp khí vào bình khí (3).
Khi áp suất khí trong bình chứa đạt khoảng 0,75 MPa, máy nén sẽ ngừng cung cấp khí nén vào bình nhờ vào thiết bị triệt áp, được điều chỉnh bởi bộ điều chỉnh áp suất.
Van an toàn khí nén được lắp đặt trên bình chứa khí, giúp đảm bảo an toàn cho hệ thống Khi khí nén vào bình chứa, nó được phân phối qua bốn đường ống, trong đó hai đường dẫn khí đến tổng van điều khiển.
(4) và bị chặn ở đó và hai đường dẫn đến bầu van (5) và cũng bị chặn lại ở bầu va n.
Khi người điều khiển nhấn bàn đạp phanh, tổng van khí nén sẽ mở, cho phép khí nén chảy qua ống dẫn đến bầu van Tại đây, van điều khiển sẽ mở, cho phép khí nén từ bình chứa đi vào xylanh lực, tác động lên piston lực Piston lực sẽ đẩy piston dầu, làm cho dầu bị nén, tạo ra áp lực cao truyền qua ống dẫn đến cơ cấu phanh.
Tại cơ cấu phanh các xylanh con tác động vào guốc phanh, ép má phanh vào tang trống, tiến hành quá trình phanh.
Khi người lái xe nhả chân phanh, tổng van sẽ đóng lại, ngăn chặn khí nén tại khu vực trước tổng van và bầu van nhờ vào cơ cấu lò xo hồi vị.
Phần khí nén trong hệ thống được dẫn từ bầu van đến tổng van và thoát ra ngoài qua van xả ở tổng van Đồng thời, khí trong đường ống từ bầu van đến xylanh lực cũng được thoát ra ngoài qua van xả ở bầu van.
Cơ cấu lò xo hồi vị trong xylanh lực và cơ cấu phanh giúp đưa guốc phanh trở về vị trí ban đầu, kết thúc quá trình phanh Hệ thống phanh thủy khí, thường được sử dụng trên ô tô vận tải trung bình và lớn, kết hợp những ưu điểm của phanh khí nén và phanh thủy lực Ưu điểm nổi bật của hệ thống này là lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ, độ nhảy cao, hiệu suất lớn và khả năng sử dụng với nhiều loại cơ cấu phanh khác nhau.
Hệ thống phanh thủy khí chưa phổ biến do ảnh hưởng của nhiệt độ lên phần truyền động thủy lực, kết cấu phức tạp và nhiều chi tiết.
2.2 Kết cấu và hoạt động của từng bộ phận trong hệ thống phanh thủy khí 2.2.1 Máy nén khí:
Hình 2.2 Kết cấu máy nén khí:
1 Khối xylanh; 2 Nắp máy; 3 Piston; 4 Bánh đà; 5 Thanh truyền;
6 Trục khuỷu; 7 Cơ cấu van đẩy; 8 Cơ cấu van hút; 9 đủa đẩy. Máy nén khí được sử dụng trên ôtô Hyundai là loại máy nén khí hai piston theo (hình 3.2) và được lai nhờ động cơ của ôtô Máy nén khí bao gồm: khối xylanh (1), nắp máy (2), piston (3), bánh đà (4), thanh truyền (5), trục khuỷu (6), cơ cấu van đẩy (7), cơ cấu van hút (8), đũa đẩy (9) và thiết bị triệt áp dùng để khống chế áp suất khí nạp ở mức tính toán trước.
Bánh đà được lắp ở đầu trục khuỷu, dẫn động từ động cơ, giúp piston chuyển động tịnh tiến trong lòng xylanh Khi piston đạt điểm chết trên và bắt đầu hành trình đi xuống, cơ cấu van đẩy đóng lại, tạo ra độ chân không trong xylanh, khiến cơ cấu van hút mở ra, cho phép không khí từ môi trường đi vào xylanh qua màng lọc Khi piston xuống tới điểm chết dưới và bắt đầu hành trình đi lên, van hút đóng lại, không khí bị nén tạo áp suất cao, mở van đẩy, khí nén trong xylanh được ép vào bình chứa khí nén Khi áp suất khí nén trong bình đạt khoảng 0.6 đến 0.75 MPa, thiết bị triệt áp tại máy nén sẽ hoạt động.
Hình 2.3 Cơ cấu thiết bị triệt áp
1 Lò xo; 2 Van; 3 Đũa đẩy; 4 Piston; 5 Đường vào.
Thiết bị triệt áp hoạt động dựa vào bộ điều chỉnh áp suất, bắt đầu khi áp suất khí nén trong bình chứa đạt 0,75 MPa Khi đó, khí nén từ bộ điều chỉnh được dẫn vào đường ống, đẩy các piston lên và mở van hút của hai xylanh thông qua đũa đẩy Van hút luôn mở cho phép không khí lưu thông tự do giữa hai xylanh và ra ngoài môi trường, từ đó cắt đường khí nén cấp cho bình chứa.
Khi áp suất trong hệ thống giảm xuống dưới mức 0,60 đến 0,75 MPa, bộ điều chỉnh áp suất sẽ ngừng hoạt động, dẫn đến việc các piston bị đẩy xuống và thiết bị triệt áp không còn hiệu lực với van hút Lúc này, máy nén khí sẽ tiếp tục bơm khí vào bình chứa cho đến khi áp suất trong bình đạt mức 0,75 MPa.
Máy nén khí được bôi trơn bằng dầu từ đường dầu chính của động cơ, đi qua bạc trục chính và bạc đầu to thanh truyền Khối xylanh của máy nén khí được làm mát bằng nước Thiết bị này hoạt động đồng bộ với động cơ ô tô và chỉ ngừng khi động cơ tắt.
2.2.1.3 Tính năng suất máy nén:
Năng suất của máy nén khí được xác định theo công thức sau:
Trong đó: i - số xylanh trong máy nén khí d - đường kính của xylanh n - số vòng quay của trục máy nén khí S - hành trình của piston
hiệu suất truyền khí của máy nén khí, thường thì ở ôtô hiện nay:
Bộ điều chỉnh áp suất:
Hình 2.4 Kết cấu bộ điều chỉnh áp suất
1 Thân; 2 Ống chụp; 4 Bi; 3 Lò xo; 5 Đũa đẩy;
6 Đường khí ra; 7 Đường khí vào.
Bộ điều chỉnh áp suất là thiết bị cơ khí quan trọng giúp duy trì áp suất khí nén trong bình chứa từ 0,60 đến 0,75 MPa khi động cơ hoạt động Cấu tạo của bộ điều chỉnh áp suất bao gồm thân, ống chụp, các viên bi, lò xo và đũa đẩy Lò xo tác động lên hai viên bi ở hai đầu, đẩy đũa đẩy và hai viên bi xuống để bịt lỗ thông với đầu đường khí vào Người dùng có thể điều chỉnh lực ép của lò xo bằng cách vặn ống chụp.
Khi một trong hai hệ thống dẫn sơ cấp hay thứ cấp có sự cố
Khi hệ thống dẫn động phanh thứ cấp gặp sự cố và không hoạt động, van rơle sơ cấp vẫn tiếp tục hoạt động bình thường Điều này xảy ra vì piston sơ cấp mở van sơ cấp một khoảng, tạo điều kiện cho van rơle thứ cấp hoạt động Như vậy, trong trường hợp này, chỉ có van sơ cấp thực hiện chức năng làm việc.
Khi hệ thống dẫn động phanh sơ cấp gặp sự cố và không hoạt động, hệ thống phanh khí nén tầng thứ cấp vẫn hoạt động bình thường Lúc này, lực đạp bàn đạp phanh tăng lên, dẫn đến việc piston sơ cấp (4) tiếp xúc với piston thứ cấp (10) Điều này khiến đế piston (11) đẩy trực tiếp van rơle (12), tạo ra áp suất khí nén ổn định, trong khi chỉ có van sơ cấp hoạt động.
Tổng van khí nén điều khiển bằng bàn đạp mang lại sự nhẹ nhàng và tiện lợi, đảm bảo cơ cấu phanh hoạt động theo thứ tự: khí nén tác động đến phanh tầng sơ cấp trước, sau đó mới đến phanh tầng thứ cấp Điều này giúp tăng cường an toàn cho ôtô khi di chuyển trên đường, ngăn ngừa hiện tượng mất lái Đây là yếu tố quan trọng và thiết yếu mà các nhà chế tạo đặc biệt chú trọng.
Hệ thống phanh là một phần quan trọng trong cấu trúc của xe, giúp tài xế điều khiển phương tiện một cách dễ dàng và hiệu quả mà không cần phải dùng nhiều lực khi thực hiện phanh.
Khí nén với áp suất vượt quá 7kg/cm² tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa hai bên piston, từ đó sinh ra lực lớn hơn so với hệ thống trợ lực chân không.
Dễ dàng sử dụng và bảo đảm tác động phanh tốt hơn so với hệ thống phanh khí nén đơn thuần.
Hệ thống phanh khí nén yêu cầu áp suất thấp hơn so với hệ thống phanh khí nén và thủy lực thông thường, nhưng vẫn đảm bảo an toàn cho ôtô khi dừng, ngay cả trong trường hợp xảy ra sự cố với hệ thống khí nén.
Hình 2.10 Kết cấu bộ phận trợ lực phanh
1 Bầu van rơle; 2 Xylanh lực; 3 Piston lực; 4 Lò xo;
5 Xylanh chính; 6 Piston dầu; 7 Đèn cảnh báo.
Hệ thống trợ lực khí nén của ôtô Hyundai, giống như các hệ thống khác của hãng, bao gồm những bộ phận chính sau đây.
-Bầu van rơle mở van khí.
-Bộ phận xylanh lực và piston.
-Bộ phận xylanh chính và piston thủy lực.
-Bộ phận báo mòn thắng.
2.2.4.2 Nguyên lý hoạt động: khí nén từ bình chứa khí nén được chia làm hai đường, một đường gián tiếp tới bầu van rơle (1) của bộ trợ lực phanh thông qua tổng van phân phối và có chức năng đóng mở cho một đường khí nén thứ hai tới trực tiếp bầu van rơle và bị chặn lại ở đó.
Khi phanh được tác động, khí nén từ tổng van khiến bầu van rơle mở, cho phép khí nén di chuyển trực tiếp từ bình khí đến xylanh lực Khí nén này thắng lò xo, tạo lực đẩy piston lực, mà piston này lại nối trực tiếp với piston thủy lực Nhờ vậy, piston thủy lực tạo ra áp suất dầu và truyền áp suất này đến xylanh con ở các bánh xe, thực hiện quá trình hãm phanh hiệu quả.
Một bộ phận điện tử cảnh báo (5) mòn má phanh hoặc tụt áp suất dầu do rò rỉ hoặc vở đường ống dẫn dầu, được gắn trong xylanh.
Bầu van
Nắp bầu van và thân bầu van được chế tạo từ kim loại đúc, liên kết với nhau bằng bốn bulông đai ốc Piston là một tấm nhựa cứng, với phần dưới là ty đẩy Van rơle được ép kín với thân đế nhờ lò xo hồi vị, giúp điều chỉnh việc đóng mở khí nén từ cửa II sang cửa III.
Hình 2.11 Kết cấu bầu van rơle
1 Nắp bầu van; 2 Piston; 3 Lò xo hồi vị piston; 4 Thân bầu van;5 v an rơle; 6 Lò xo hồi vị rơle; I Khí nén tổng van đến; II Khí nén tới xylanh lực; III Khí nén bình khí nén tới; IV Cửa xả;
A Buồng trên; B Buồng dưới; C Khoang dưới. b Nguyên lý hoạt động:
Khi bầu van rơle chưa hoạt động:
Khi người điều khiển không tác động phanh, đường khí nén từ tổng van đến bầu van rơle sẽ không hoạt động, dẫn đến việc bầu van rơle không hoạt động Piston (2) được lò xo (3) đẩy lên, ép sát vào phía dưới nắp bầu van, trong khi van rơle (5) cũng chịu tác động từ lò xo.
Cửa xả IV được mở để thông nối khoang dưới C với xylanh lực và khí quyển, tạo điều kiện cho sự ép sát vào thân đế giữa khoang trên và khoang dưới.
Khi tác động bầu van hoạt động:
Khi người điều khiển tác động phanh, khí nén từ tổng van được dẫn đến bầu van rơle, kích hoạt hoạt động của bầu van Khí nén vào buồng A tại cửa I tạo áp suất điều khiển lên piston (2), khiến piston di chuyển xuống và nén lò xo (3) Đầu dưới của ty tiếp xúc với đế van rơle, làm cho cửa xả IV đóng, ngăn chặn thông đường từ khoang dưới C ra ngoài Piston tiếp tục di chuyển xuống, ép đế van rơle tách khỏi thân đế, mở thông khoang dưới piston B với khoang dưới C, tạo kết nối từ cửa II đến cửa III Lúc này, khí nén từ cửa III vào khoang dưới C và qua van rơle đến cửa II, cung cấp lực cho xylanh lực, tăng cường hiệu quả phanh.
Khi thôi tác động phanh:
Khi người điều khiển nhấc chân khỏi bàn đạp phanh, tổng van khí nén ngắt cung cấp khí nén tới bầu van và xả khí ra ngoài Áp suất trong buồng dưới piston B cao hơn trong buồng A, kết hợp với lực lò xo, làm nâng piston lên, mở van rơle và ty van Lúc này, cửa II và cửa xả được kết nối, khí nén trong buồng dưới piston B và ống cung cấp xylanh lực được xả ra ngoài khí quyển.
B Xylanh và piston lực: a Kết cấu:
Hình 2.12 Kết cấu xylanh lực
1.Piston lực; 2 Ty đẩy; 3 Lò xo chịu nén;
4 Vỏ Xylanh lực; 5 Nắp xylanh lực;
I Khí nén đến từ bầu van rơle; II Dầu phanh từ bình chứa dầu đến;
A Buồng chứa khí nén tư bầu van rơle; B Buồng thông với khí quyển.
Vỏ xylanh (4) lực có cấu tạo dạng thép tấm, phía đáy vỏ được làm kín chỉ để một đường dẫn thông với van khí nén.
Nắp xylanh lực được chế tạo từ thép đúc, kết nối với vỏ bộ trợ lực bằng sáu bulông Để đảm bảo khí nén không thoát ra ngoài, giữa hai mặt tiếp giáp của mối ghép bulông cần có đệm lót Trên nắp vỏ, xylanh thủy được nối trực tiếp.
Piston lực được chế tạo từ hợp kim gang, ép kín với thân vỏ bộ trợ lực bằng vòng đệm cao su, và được kết nối với thanh đẩy qua bulông ở tâm nắp piston Ở đầu kia của thanh đẩy là một piston khác trong xylanh lực, có nhiệm vụ ép dầu đi Van xả được nối với ống và thông ra ngoài khí quyển tại buồng B, tạo ra chênh lệch áp suất giữa hai buồng khi có khí nén trong bộ trợ lực.
Khi chưa tác dụng phanh:
Khi người điều khiển chưa nhấn phanh, piston sẽ chịu lực từ lò xo (3) và bị đẩy ra phía sau, đồng thời thanh đẩy cũng kéo piston thủy lực về vị trí cân bằng.
Khi tác dụng phanh, người điều khiển mở bầu van rơle để dòng khí nén đi vào buồng A, dẫn đến việc tăng tiết diện và lực tác động lớn Áp suất cao tác động lên piston, làm piston dịch chuyển lên, ép lò xo thông qua thanh đẩy, từ đó đẩy xylanh dầu đến cơ cấu phanh để thực hiện quá trình phanh Buồng B được thông trực tiếp với khí quyển qua lỗ trên nắp.
Khi thôi tác dụng phanh:
Khi người điều khiển nhấc chân khỏi phanh, dòng khí nén cung cấp cho xy-lanh lực sẽ bị ngắt, đồng thời mở đường thông với khí trời Điều này cho phép khí nén từ xy-lanh lực trở lại và thoát ra tại bầu van rơle.
Dưới tác động của lò xo, piston bị ép trở lại vị trí ban đầu, trong khi thanh đẩy kéo piston dầu theo Quá trình phanh được hoàn tất.
Xylanh chính và piston dầu
Hình 2.13 Kết cấu xylanh chính và piston thủy lực
1 Vít xả gió; 2 Xylanh chính; 3 Đường cấp dầu; 4 Ty đẩy;
5 Cụm chặn và ngăn dầu; 6 Cụm piston thủy lực.
Xylanh chính được chế tạo từ kim loại thông qua phương pháp đúc, bao gồm cụm piston thủy lực (6) kết nối với ty đẩy (4) Cụm piston này nhận lực từ ty đẩy, giúp nén dầu từ xylanh chính đến các xylanh con trong hệ thống phanh Bên cạnh đó, cụm chắn dầu (5) có nhiệm vụ giữ kín dầu giữa ty đẩy và điều chỉnh áp lực cho cơ cấu mở và đóng cấp dầu cho xylanh chính.
Phía trên xylanh chính có một van xả gió (1) lẫn trong dầu phanh. a Khi chưa tác động phanh b Khi tác động phanh
Hình 2.14 Hoạt động cụm piston và cụm chặn
Khi chưa tác dụng phanh :
Khí nén từ bầu van rơle chưa cung cấp cho xylanh lực, khiến không khí ở hai khoang trước và sau xylanh lực thông với khí trời Lò xo đẩy piston lực về phía sau, kéo theo cụm piston thủy lực nhờ chuyển động của ty đẩy, được cố định trong cụm piston thủy lực tỳ lên cụm chặn ngăn dầu Khi đó, thanh đẩy hình chữ “U” tựa lên cụm (5), làm di chuyển van dầu mở, cho phép dầu chảy từ bình dầu phanh xuống xylanh chính qua lỗ ở tâm piston.
Khí nén từ bầu van rơle cung cấp cho xylanh, giúp piston vượt qua lực thắng của lò xo và đẩy piston đi lên Qua đó, ty đẩy nâng piston thủy lực, tách thanh đẩy hình chữ “U” khỏi cụm (5), đóng đường dầu cung cấp cho xylanh chính và bắt đầu cấp dầu phanh tới các xylanh con trong cơ cấu phanh.
Khi thôi tác dụng phanh:
Khi phanh không còn tác dụng, khí nén đẩy piston ra ngoài, lò xo sẽ đưa piston trở về vị trí cân bằng, kéo theo piston thủy lực, làm giảm áp suất dầu phanh tại xylanh chính Dầu ở các xylanh con cũng bị lò xo tác động trở về xylanh chính, khiến thanh đẩy chữ “U” chạm vào cụm chắn dầu, mở van dầu để dầu phanh từ bình cấp chảy vào xylanh chính, kết thúc quá trình phanh.
Đèn cảnh báo phanh (báo má phanh mòn)
Hệ thống phanh hoạt động nhờ vào lực khí nén tác động lên piston, giúp đẩy piston dịch chuyển về phía trước Hành trình của piston khí nén được xác định, nhưng nếu khe hở giữa má phanh và trống phanh quá lớn hoặc hệ thống thủy lực phanh bị hư hỏng dẫn đến rò rỉ dầu, piston có thể dịch chuyển vượt quá hành trình kiểm soát Điều này khiến đáy piston tác động lên ty đẩy, kích hoạt mạch điện và làm sáng đèn cảnh báo trên bảng điều khiển, thông báo cho người điều khiển về sự cố.
Hình 2.15 Hoạt động của đèn cảnh báo
1 Ty đẩy 2 Đèn cảnh báo biết hệ thống thắng gập sự cố Khi đèn này sáng, rơle nam châm điện được kích hoạt và đèn vẫn sáng ngay cả khi thôi tác động lên bàn đạp phanh, đèn cảnh báo chỉ tắt khi người điều khiển tắt mạch điện trên bảng táp lô điều khiển.
Hình 2.16 Kết cấu phanh tang trống
1 Tang trống; 2 Xylanh con; 3 Guốc phanh; 4 Tấm ma sát;
5 Lò xo hồi vị; 6 Cam lệch tâm; 7 Mâm phanh; 8 Chốt.
Cơ cấu phanh trên xe Hyundai sử dụng hệ thống phanh tang trống, trong đó quá trình phanh diễn ra nhờ sự ma sát giữa tang trống quay và má phanh cố định.
Cơ cấu phanh tang trống ôtô Hyundai có cấu tạo bao gồm các chi tiết:
- Tang trống (1) được bắt chặt vào moayơ bằng bulông.
- Piston con (2) có tác dụng đẩy hai guốc phanh (3) ép sát vào tang trống.
- Guốc phanh (3) bao gồm xương và má phanh, một đầu xương lắp trên mâm phanh, đầu kia tựa lên xylanh con (2), trên má phanh lắp tấm ma sát (4).
Mâm phanh (7) được cố định bằng bulông và có các chi tiết phanh gắn trên đó Cam lệch tâm (6) được sử dụng để điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh (3) và tang trống (1).
Tang trống được sản xuất từ thép dập cho phần giữa, trong khi vành và bề mặt ma sát được làm bằng gang qua quy trình đúc và dập lại Đây là chi tiết quay gắn với moay ơ của bán trục, tạo bề mặt quay cho guốc phanh tiếp xúc Do đó, bề mặt làm việc của tang trống cần có độ bóng cao, khả năng chống mài mòn tốt, không bị biến dạng và có khả năng thoát nhiệt hiệu quả.
2.2.5.2 Xylanh công tác: Ở đây xe Hyundai sử dụng loại xylanh kép bao gồm một xylanh và hai piston Trên xylanh có lỗ cấp dầu (8) và lỗ xả gió (7) Hai đầu piston có phớt cao su chắn bụi (6), lò xo (4) nằm giữa hai piston Xylanh con (1) được bắt chặt trên mâm phanh Nhiệm vụ của nó là tạo nên lực đẩy piston (2) ép guốc phanh vào tang trống Lò xo (4) có tác dụng ép piston con (2) đẩy ty (3) luôn sát với guốc phanh Vít xả gió dùng xả gió lẫn trong dầu phanh tại đường ống và xylanh con.
Khi phanh được tác động, dầu phanh từ xylanh chính với áp suất cao sẽ được truyền đến các xylanh công tác qua đường dầu vào Dầu áp suất cao này sẽ tác động lên piston, giúp quá trình phanh diễn ra hiệu quả.
Khi dịch chuyển ra ngoài, ty đẩy sẽ làm cho guốc phanh ép sát vào má phanh trên tang trống Lò xo bị nén sẽ đẩy hai xylanh ra ngoài, thông qua ty đẩy tác động vào guốc phanh, từ đó tạo ra lực phanh hiệu quả.
Hình 2.18 Kết cấu xylanh công tác
1 Vỏ xylanh; 2 Piston; 3 Ty đẩy; 4 Lò xo; 5 Vòng cao chắn dầu
6 Phớt cao su chắn bụi; 7 Vít xả gió; 8 Lỗ dầu vào;
Khi ngừng tác động, đường dầu trên xylanh chính kết nối với bình dầu, dẫn đến áp suất dầu tại xylanh con giảm và dầu chảy ngược về Lúc này, lò xo hồi vị ở hai guốc phanh sẽ ép piston con trở về vị trí ban đầu.
Kết thúc qua trình phanh.
Hình 2.19 Kết cấu guốc phanh
1 Xương; 2 Má phanh; 3 Tấm ma sát; 4 Đinh tán; 5 Lò xo hồi vị;
Guốc phanh bao gồm xương và má phanh, trong đó xương được chế tạo từ thép lá hàn với tiết diện dạng chữ T Má phanh kết nối với tấm ma sát thông qua đinh tán rivê, và tấm ma sát được làm từ atbét có hệ số ma sát cao Khi không tác dụng phanh, hai guốc phanh được lò so kéo sát vào piston Khi phanh được tác động, áp suất dầu đẩy piston, khiến guốc phanh tách ra và tấm ma sát ép chặt vào bên trong tang trống đang quay.
Khi phanh không còn tác dụng, lò xo sẽ kéo guốc phanh trở về vị trí ban đầu Để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu, cụm má phanh và tang trống cần được gia công chính xác, nhằm tạo ra diện tích tiếp xúc ma sát lớn nhất.
Mâm phanh được thiết kế và chế tạo bằng thép, có nhiệm vụ gắn kết các chi tiết phanh và được cố định vào trục bánh sau hoặc khớp lái bánh trước bằng bulông Guốc phanh được kết nối với mâm phanh qua chốt và có khả năng xoay quanh chốt này Xylanh con cũng được lắp đặt trên mâm phanh thông qua hai vít cấy Bên cạnh đó, mâm phanh còn được trang bị cam điều chỉnh, bao gồm bulông có cam lệch tâm, giúp điều chỉnh vị trí guốc phanh hiệu quả.
Hình 2.20 Các chi tiết gắn trên mâm phanh
1 Mâm phanh; 2 Guốc phanh; 3 Xylanh con;
Trong quá trình sử dụng, khe hở giữa má phanh và trống phanh có thể thay đổi do sự mòn của các bề mặt ma sát Do đó, việc điều chỉnh thường xuyên là cần thiết để khôi phục khe hở ban đầu Khe hở tối đa giữa má phanh và tang trống sau khi điều chỉnh nên nằm trong khoảng 0.3 đến 0.6 mm.
CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH THỦY KHÍ XE HYUNDAI HD 120
Chẩn đoán
A Xác định hiệu quả phanh : Đo quãng đường phanh trên đường :
Chọn một đoạn đường dài, khô ráo và có hệ số bám cao, không có chướng ngại vật Tại 1/3 quãng đường, hãy cắm cọc tiêu để chỉ định điểm bắt đầu đặt chân lên bàn đạp phanh.
Cho ôtô không tải gia tốc đến tốc độ quy định và duy trì tốc độ này cho đến cọc tiêu phanh Tại vị trí cọc tiêu, cắt ly hợp và đạp phanh ngặt Khi phanh, đạp nhanh và giữ yên vị trí bàn đạp, đồng thời đảm bảo vô lăng ở trạng thái đi thẳng Chờ ôtô dừng lại và đo khoảng cách từ cọc tiêu đến vị trí dừng, gọi là quãng đường phanh, rồi so sánh với chỉ tiêu đánh giá Cuối cùng, đo gia tốc chậm dần.
Để đo gia tốc phanh, cần sử dụng dụng cụ đo gia tốc với độ chính xác +/- 0,1 m/s và xác định giá trị gia tốc phanh lớn nhất Phương pháp đo gia tốc chậm dần lớn nhất mang lại độ chính xác cao, thích hợp để đánh giá chất lượng hệ thống phanh nhờ vào thiết bị nhỏ gọn có thể gắn trên kính ô tô Thời gian đo được thực hiện bằng đồng hồ bấm giây với độ chính xác 1/10 giây, bắt đầu từ khi chân đặt lên bàn đạp phanh cho đến khi ô tô dừng hẳn.
Đo lực phanh và hành trình bàn đạp
Việc đo lực phanh và hành trình bàn đạp phanh có thể thực hiện thông qua cảm nhận của người điều khiển, nhưng để đạt độ chính xác cao hơn, cần sử dụng lực kế và thước đo chiều dài khi xe đứng yên trên mặt đường.
Khi đo lực phanh lớn nhất trên bàn đạp phanh, cần xác định hành trình tự do của bàn đạp, khoảng cách tới sàn khi không phanh, và hành trình toàn bộ bàn đạp phanh Đối với xe Huyndai, hành trình tự do của bàn đạp phanh với lực bàn đạp khoảng 45-50 N Tất cả các giá trị đo được cần tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật của nhà sản xuất.
Khi hành trình tự do của bàn đạp phanh quá lớn hoặc quá nhỏ, cùng với sự thay đổi trong hành trình toàn bộ bàn đạp, điều này cho thấy cơ cấu phanh đã bị mòn và có thể có sự sai lệch vị trí của đòn dẫn động.
Khi lực phanh lớn nhất trên bàn đạp quá lớn chứng tỏ cơ cấu phanh bị kẹt hoặc có hư hang trong phần dẫn động.
3.2 Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh thủy khí
Máy nén khí thường bị hỏng ở các chi tiết sau:
Mòn buồng nén khí là hiện tượng xảy ra khi vòng găng, piston và xylanh – những chi tiết chuyển động tương đối – bị mài mòn do sử dụng lâu ngày, dẫn đến giảm công suất của máy nén Khi gặp tình trạng này, cần tháo rời và tiến hành sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận bị hư hỏng.
Mòn hỏng ổ bi trục khuỷu gây mất cân bằng lực tác dụng lên thành xylanh, dẫn đến rung động trong quá trình hoạt động của máy nén Hệ quả là các chi tiết như piston và xylanh sẽ bị mài mòn nhanh chóng.
Mòn hở van đẩy và van hút: các van của máy nén khí bị hở, làm giảm áp suất trong hệ thống dẫn động phanh.
Nguyên nhân chính dẫn đến mất độ kín là do sự mòn của các van Do đó, sau mỗi 40.000 đến 50.000 km, cần phải tháo nắp đậy máy nén để kiểm tra độ kín của các van, đồng thời làm sạch các van và các bộ phận khác.
Khi kiểm tra, cần chú ý đến độ kín của các đệm cao su và vành đai, đảm bảo không có hơi nước, dầu nhờn hay bụi bẩn để tránh hư hỏng các van cao su và màng chắn Để xác định độ kín của van, sử dụng dung dịch xà phòng; nếu van kín, sẽ không xuất hiện bọt.
Khi máy nén gặp hư hỏng, áp suất khí nén trong hệ thống phanh sẽ không đạt tiêu chuẩn, dẫn đến lực khí nén không đủ để hệ thống phanh hoạt động hiệu quả.
Trình tự tháo: Đầu tiên ta tháo tất cả các đường ống xung quanh máy nén khi ra:
Hình 3.3 Tháo bộ bơm phun
Hình 3.4 trình tự tháo máy nén khí
1 Tấm chặn bộ cảm biến 2 Bánh răng bơm phun
3 Vòng đệm/miếng ốp 4 Đầu xi lanh (đầu bò)
7 Xu páp đỡ tải 8 Lò xo đỡ tải
9 Ống kềm xu páp 10 Hộp xu páp phân phối
11 Hộp lò xo 12 Lò xo xu páp phân phối
13 Xu páp phân phối 14 Đế xu páp phân phối
15 Hộp xu páp hút 16 Lò xo xu páp hút
17 Xu páp hút 18 Đế xu páp hút
19 Xi lanh 20 Xéc măng khí
21 Xéc măng dầu 22 Khoen chặn
25 Hộp vòng bi 26 Phớt dầu
27 Thanh truyền 28 Đầu to thang truyền
Hình 3.5.kiểm tra sữa chữa máy nén khí BD: đường kính cơ bản NV: giá trị danh định L: giới hạ
Ta thực hiên lắp máy nén khí theo trinh tự các bước như sau:
Hình 3.6 trình tự lắp máy nén khí
Chú ý: Đối với các bộ phận lắp ráp được khoanh tròn, hãy tham khảo thao tác lắp dưới đây Để lắp thanh truyền, cần lắp theo dấu cân chỉnh của thanh truyền và dấu cân chỉnh của miếng đệm ở cùng một bên.
Hình 3.7 thao tác lắp thanh truyền b Lắp xéc măng piston:
Dùng kìm chuyên dụng để lắp xéc măng piston.
Hình 3.8 cách lắp xec măng piston
Hình 3.9 thao tác lắp xéc măng
Khi lắp đặt xéc-măng piston bên phải, hãy chắc chắn rằng các cạnh có chữ "phải" được hướng lên trên Giữ khoảng cách giữa các mối tiếp giáp của xéc-măng là 120 độ Đặt các mối tiếp giáp của xéc-măng dầu ở giữa các mối tiếp giáp của xéc-măng khí Đồng thời, hãy điều chỉnh mối tiếp giáp của lá thép cạnh lệch 45 độ so với mối tiếp giáp của vòng đêm giữa Cuối cùng, thực hiện lắp hộp xu páp hút.
Ta thực hiện lắp hộp xu páp hút như hinh minh họa dưới đây:
Hình 3.10 thao tác lắp xu páp hút d Lắp bánh răng bơm phun
Lắp bánh răng phun, tấm chặn bộ cảm biến, và đai ốc như hướng dẫn trong hình:
Hình 3.11 thao tác lắp bánh răng bơm phun 3.1.2 Tổng van khí nén
Khi tổng van khí nén gặp sự cố, quá trình phanh sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng, dẫn đến lực phanh yếu khi thực hiện tác động Nếu hư hỏng nặng, điều này có thể làm thay đổi hoàn toàn quá trình phanh, gây ra hiện tượng phanh trước ở bánh xe trước, từ đó dễ dẫn đến tình trạng đâm biên hoặc mất lái, rất nguy hiểm cho người điều khiển.
Các hư hỏng chính ở tổng van thường do van rơle bị mòn sau thời gian sử dụng lâu dài Sự mài mòn này xảy ra do dầu nhờn và các hợp chất hữu cơ bám vào, cùng với chất bẩn từ máy nén lọc không sạch Những van bị mòn cần được thay thế ngay lập tức để đảm bảo phanh hoạt động chính xác.
Hình 3.12 Trình tự tháo tổng van khí nén
1 Khoen chặn 26 Lò xo bên trong piston chính
3 Trục L 28 Vòng đệm đàn hồi
4 Con lăn29 Lò xo piston chính
5 Nắp đậy bàn đạp 30 Vòng chặn
6 Bộ bàn đạp 31 Vòng chặn xu páp nạp chính
7 Đế/chân 32 Vòng đệm đàn hồi
8 Trục trượt 33 Vòng đệm đàn hồi
9 Bộ tấm chặn 34 Vòng đệm
10 Vòng chặn 35 Lò xo xu pap nạp chính
12 Piston rơ le 37 Xu páp nạp chính
13 Vòng đệm đàn hồi 38 Thân
14 Vòng đệm đàn hồi 39 Vòng đệm đàn hồi
16 Vòng đệm 41 Bộ nắp đậy lỗ thải
17 Lò xo bên ngoài ống lót 42 Vòng đệm
18 Lò xo bên trong ống lót 43 Vòng đệm đàn hồi
19 Ốc vít 44 Vòng đệm đàn hồi
20 Lò xo piston rơ le 45 Vòng cản xu páp nạp phụ
21 Ống nối 46 Lò xo xu páp nạp phụ
22 Vòng đệm đàn hồi 47 Vòng cản xu páp
23 Bu lông tự khóa 48 Xu páp nạp phụ
24 Đế lò xo 49 Nắp đậy
25 Lò xo bên ngoài piston chính
1 Trước khi tháo, phải quét sạch bụi, bẩn và các ngoại vật khác trên bề mặt.
2 Trong quá trình thao tác phải hết sức cẩn thận để tránh rơi các ngoại vật vào.
3 Lau khô hoặc rửa sạch các bộ phận đã tháo bằng các thao tác dưới đây:
Để bảo quản các bộ phận bằng cao su, hãy sử dụng vải mềm thấm cồn hoặc dầu phù hợp để lau sạch bề mặt Tránh tuyệt đối việc nhúng chúng vào trichloroethylene, metalclen, hoặc các dung dịch tương tự.
+ Các bộ phận bằng kim loại:
Lau sạch tấm bàng dàu nhẹ, sau đó thổi hơi để sấy khô
Sử dụng một dung dịch trichloroethylene, metalclen cho các bộ phận bằng kim loại ngoài các tấm.
Hình 3.13 Các dấu ký hiệu cân chỉnh Đánh các dấu cân chỉnh trên mỗi khe tiếp xúc trước khi tháo: Bộ phận A: tấm bích và thân
Bộ phận B: thân và nắp đậy
Hình 3.14 Tháo pit tông rơ le
Kẹp cơ lê rãnh một lúc, xiết chặt phân thân để bu lông piston được cân thẳng với cơ lê rãnh Sau đó từ từ vặn ốc mở ra.
Khi tháo ốc, độ căng của lò xo trong thân có thể khiến pit tông và lò xo bật ra Do đó, cần giữ chặt phần thân cùng với piston rơ le trong quá trình mở ốc để đảm bảo an toàn.
Hình 3.15 Tháo vòng đệm đàn hồi
Lắp tổng van khí nén trình tự như hình vẽ dưới dây:
Bôi mỡ gốc lithium hoặc xà phòng Li đa năng lên các vòng đệm đàn hồi, mặt trượt và mặt trượt kim loại bên trong, cũng như các rãnh của vòng đệm đàn hồi để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
Bôi mỡ gốc lithi có khả năng chịu tải và mài mòn cao vào các bề mặt trượt của pit tông bơm.
Dùng kìm chuyên dụng để lắp vòng chặn van nạp:
Hình 3.17 Lắp vòng chặn van nạp
Lắp vòng đệm piston rơ le như hình minh hoa:
Hình 3.18 Lắp vòng đệm đàn hồi piston rơ le
Hình biểu thị lắp khóa piston:
Kiểm tra và điều chỉnh sau khi lăp:
Lắp đồng hồ áp lực có khả năng đo đến 980 kPa ( 10 kgf/cm 2 ) Hoặc hơn nữa vào đường ra chính của tổng van.
Gắm đồng hồ áp lực chân vào bàn đạp phanh.
Tăng áp lực bồn khí lên 685 kPa ( 7 kgf/cm 2 ) và kiểm tra xem có rò rỉ không.
Hình 3.20 Kiểm tra tổng van khí nén
Dùng ốc chỉnh để cân chỉnh khoảng hở ở mũi bàn đạp:
Hình 3.21 Điều chỉnh khe hở bàn đạp
Tháo roăng chén piston trong bộ piston thủy lực
Dùng kìm chuyên dụng tháo vòng chặn trong bộ khớp nối:
Hình 3.28 Tháo vòng chăn trong bộ khớp nối
Hình biểu thị các bước tháo piston thủy lực:
Hình 3.29 Tháo piston thủy lực
Tháo trục thẳng ra với lò xo của piston thủy lực đang bị nén:
Hình 3.30 Tháo bộ khoen chặn
Tháo bộ khoen chặn bằng cách kéo đầu không có ren của trục đẩy ra.
Nếu nó được kéo ra từ đầu có ren, thì phớt dầu trong vộ khoen chặn bị hỏng.
Hình 3.31 Trình tự lắp bộ trợ lực phanh
Dùng kìm chuyên dụng để lắp vòng chặn bộ khớp nối như hinh minh họa:
Hình 3.32 Lắp vòng chặn bộ khớp nối
Các bước lắp roăng chén bộ piston thủy lực:
Lắp vòng đệm dự phòng vào rãnh của piston thủy lực và lắp roăng chén, dùng dụng cụ chuyên dụng Vòng mẫu lắp chén.
Chú ý khi lắp roăng chén, chú ý hướng của nó.
Lắp roăng chén cho bộ piston thủy lực bằng cách hạ lò xo của piston xuống và nhẹ nhàng chèn trục thẳng vào lỗ trục của pit tông thủy lực đã chuẩn bị sẵn.
Canh thẳng trục thẳng với lỗ trục đẩy và lắp trục thẳng bằng cách ấn nó vào.
Sau khi chèn trục thẳng vào, cần kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo lò xo của pit tông thủy lực được chốt chặt Trục thẳng sẽ đóng vai trò như một vật chặn, giữ cho lò xo ổn định và hoạt động hiệu quả.
Hình 3.34 Lắp đặt piston thủy lực
Hình 3.35 Lắp đặt bộ mặt bích piston
Dùng dụng cụ chuyên dụng kẹp, hãy kẹp chặt và cố định sườn của mặt bích định vị và xiết chặt đai ốc theo mô men quy định.
Khi xiết chặt đai ốc, mặt bích của pit tông cần phải được đẩy xuống hoàn toàn Nếu không, lò xo hoàn lực sẽ đẩy mặt bích lên, gây nguy cơ vòng đệm chữ O bị kẹt giữa các ren của trục đẩy Trong trường hợp vòng đệm chữ O bị kẹt, cần phải thay thế ngay để đảm bảo hoạt động hiệu quả.
Sau khi đã xiết chặt đai ốc, hãy sử dụng dùi để đột vào phần tiếp giáp có ren của đai ốc và trục đẩy tại hai vị trí cách nhau 180 độ C nhằm ngăn chặn hiện tượng xoay.
Cơ cấu phanh là bộ phận chịu tác động lớn từ lực phanh, do đó, đây là nơi dễ xảy ra hỏng hóc Một trong những vấn đề phổ biến là mòn cơ cấu phanh, gây ảnh hưởng đến hiệu suất phanh và an toàn khi lái xe.
Quá trình phanh trong cơ cấu phanh dựa vào ma sát giữa phần quay và phần cố định, dẫn đến sự mài mòn không thể tránh khỏi của má phanh Sự mài mòn này làm tăng kích thước bề mặt làm việc của tang trống và giảm chiều dày má phanh, tạo ra khe hở lớn hơn khi không phanh Hệ quả là thời gian chậm tác dụng tăng lên, kéo theo quãng đường phanh dài hơn, thời gian phanh lâu hơn và giảm gia tốc chậm trung bình của ô tô, từ đó làm giảm hiệu quả phanh tổng thể.
Mài mòn quá mức của má phanh có thể gây ra bong tróc liên kết giữa má phanh và guốc phanh Điều này dẫn đến việc má phanh rơi vào khoảng trống giữa guốc và tang trống, gây kẹt cứng cho cơ cấu phanh.
Sự mài mòn tang trống có thể biểu hiện qua các vết cào xước lớn trên bề mặt ma sát, dẫn đến biến động mô men phanh đáng kể Điều này không chỉ gây méo tang trống khi phanh mà còn có khả năng làm nứt tang trống do chịu tải trọng quá lớn.
Sự mài mòn cơ cấu phanh thường xảy ra:
Mòn đầu giữa cơ cấu phanh, khi phanh, hiệu quả phanh sẽ giảm, hành trình bàn đạp phanh tăng lên
Mòn không đều giữa các bộ phận của hệ thống phanh có thể dẫn đến hiệu quả phanh giảm mạnh, khiến ôtô bị lệch hướng di chuyển Trong nhiều trường hợp, dù có giữ chặt tay lái, người lái vẫn không thể duy trì được hướng đi của xe, điều này đặc biệt nguy hiểm khi thực hiện phanh gấp hoặc phanh khi quay vòng Mất ma sát trong cơ cấu phanh cũng là một yếu tố quan trọng cần lưu ý.
Cơ cấu phanh hoạt động dựa vào ma sát khô, do đó, khi bề mặt ma sát bị dính dầu, mỡ hoặc nước, hệ số ma sát giữa má phanh và tang trống sẽ giảm, dẫn đến giảm mô men phanh Thường thì, mỡ từ moayơ, dầu từ xylanh con, và nước từ bên ngoài có thể xâm nhập vào, làm cho bề mặt má phanh tang trống bị chai cứng, từ đó làm mất ma sát trong hệ thống phanh Sự mất ma sát này không xảy ra đồng thời trên tất cả các cơ cấu phanh, gây ra giảm hiệu quả phanh và có thể làm lệch hướng chuyển động của ôtô khi phanh Trong trường hợp này, hành trình bàn đạp phanh không tăng, nhưng dù lực trên bàn đạp có tăng cũng không làm tăng đáng kể mô men phanh sinh ra.
Khi bề mặt ma sát bị nước xâm nhập, mô men phanh có thể phục hồi về trạng thái ban đầu sau một vài lần phanh Điều này có thể dẫn đến tình trạng bó kẹt trong cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh cần đảm bảo bánh xe lăn trơn tru khi không phanh Tuy nhiên, có thể xảy ra tình trạng bó kẹt do các nguyên nhân như bong tấm ma sát guốc phanh, hư hỏng các cơ cấu hồi vị, điều chỉnh không đúng hoặc vật lạ rơi vào không gian làm việc.
Sự bó kẹt của cơ cấu phanh có thể dẫn đến mài mòn không đồng đều, gây hư hỏng các bộ phận của hệ thống phanh và làm giảm khả năng di chuyển của ôtô khi vận hành ở tốc độ cao.
Sự bó phanh khi không phanh gây ra ma sát không cần thiết, làm nóng bề mặt phanh, dẫn đến giảm hệ số ma sát và hiệu quả phanh Hiện tượng này có thể được phát hiện qua sự lăn trơn của ôtô, bánh xe quay trơn hoặc âm thanh phát ra từ cơ cấu phanh.
Các đầu nối dẫn động khí nén không chặt có thể gây ra sự không đảm bảo trong quá trình phanh Trong quá trình sử dụng, các van nối có thể hỏng, dẫn đến hiện tượng thoát khí nén Để xác định chỗ rò khí, có thể nghe nhưng nếu rò khí quá nhỏ thì khó nghe thấy Trong trường hợp này, sử dụng chổi sơn quét nước xà phòng lên những khu vực nghi ngờ để phát hiện Để khắc phục tình trạng rò khí, cần xiết chặt lại đầu nối, nếu vẫn còn rò thì cần thay mới.
Trình tự các bước thực hiện tháo cơ cấu phanh như sau:
Hình 3.36 Thao tác tháo cơ cấu phanh
1 Lò xo hoan lực 13 Trục điều chỉnh
3 Tấm hãm 15 Nắp đậy bộ điều chỉnh
4 Trục neo 16 Đế bộ điều chỉnh
5 Bạc lót 17 Lò xo cam bộ điều chỉnh
6 Bộ vành phanh 18 Vòng đệm bộ điều chỉnh
7 Vòng đệm chữ E 19 Cam bộ điều chỉnh
8 Ti lò xo 20 Giá/kẹp neo
9 Nắp chống bụi BD…Đường kính cơ bản
10 Tấm hướng liên kết NV…Giá trị danh định
11 Nắp đậy xi lanh bánh xe L … Giới hạn
Trình tự bảo dưỡng má phanh:
Dùng tua vít tháo lò xo hoàn lực:
Hình 3.37 Tháo lò xo hoàn lực
- Các điểm thao tác tháo:
Khi khoan các đinh tán má phanh, hãy cẩn thận tránh mở rộng hoặc làm hỏng lỗ vành phanh bởi mũi khoan.
