Đồ án thiết kế hệ thống phanh khí nén xe tải (Link CAD: http://bit.ly/hethongphanh)

Phanh là hệ thống an toàn chủ động hết sức quan trọng nên luôn được các nhà thiết kế ôtô quan tâm, không ngừng nghiên cứu hoàn thiện và nâng cao hiệu quả. Đến nay, hệ thống phanh đã trải qua rất nhiều cải tiến, thay đổi. Hệ thống chống bó cứng phanh ABS. Khởi đầu, hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực (phanh dầu) sử dụng trên các xe ôtô con chỉ là loại đơn giản, trong đó lực phanh các bánh xe tỷ lệ thuận với lực tác động lên bàn đạp phanh. Hệ thống phanh này đến nay gần như không còn được sử dụng vì hiệu quả kém, không bảo đảm đủ lực phanh. Để tăng lực phanh, người ta sử dụng các cơ cấu trợ lực. Phổ biến với các xe con là loại trợ lực bằng chân không, sử dụng độ chênh lệch giữa áp suất khí quyển và độ chân không trong đường nạp của động cơ để tạo ra lực bổ trợ phanh. Trợ lực chân không có thể tác động trực tiếp lên piston của xilanh phanh chính hoặc tác động gián tiếp (có thêm một xilanh phụ trợ để tăng áp suất dầu phanh). Tuy vậy, các dạng trợ lực chân không cũng chỉ tăng áp suất dầu phanh lên được khoảng gấp 2 lần. Phanh dầu còn có thể được trợ lực bằng khí nén giúp đạt được áp suất dầu phanh khá cao, nhưng do cấu tạo phức tạp, nên chủ yếu áp dụng cho các xe tải. Khi phanh sẽ xảy ra hiện tượng thay đổi trọng lượng xe đè lên các bánh trước và sau. Gia tốc phanh càng lớn (phanh càng gấp) thì theo quán tính, trọng lượng dồn lên cầu trước càng chiếm tỷ lệ cao (trên tổng trọng lượng xe). Vì thế, trước đây các nhà thiết kế đã tìm mọi cách để làm tăng lực phanh của các bánh xe trước (như tăng đường kính xilanh phanh của các bánh xe, cầu trước lớn hơn cầu sau), hoặc sử dụng phanh đĩa ở các bánh xe trước (phanh đĩa có ưu điểm là với kích thước tương đối nhỏ nhưng đạt hiệu quả phanh lớn hơn phanh tang trống vì có thể đạt lực ép của các piston lên đĩa phanh lớn hơn nhiều). Một phương pháp khác để tăng hiệu quả phanh bánh trước là lắp ở cơ cấu phanh bánh trước hai guốc phanh với xilanh phanh riêng, bố trí theo sơ đồ đạt hiệu quả phanh cao khi xe tiến (nhờ tác dụng trợ động).Xem thêm: Hệ thống phanh ôtô ngày nay, http:vietbao.vnOtoxemayHethongphanhotongaynay10881409351Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG I 7

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 7

1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 7

1.1 Công dụng 7

1.2 Phân loại 7

1.2.1 Theo công dụng 7

1.2.2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh 7

1.2.3 Theo dẫn động phanh 7

1.2.4 Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh 7

1.2.5 Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh 8

1.3 Yêu cầu 8

2 Cấu tạo chung của hệ thống phanh 10

2.1 Cơ cấu phanh 11

2.1.1 Cơ cấu phanh tang trống 11

2.1.2 Cơ cấu phanh đĩa 15

2.2 Dẫn động phanh 16

2.2.1 Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực 16

2.2.2 Dẫn động phanh chính bằng khí nén 18

1.2.3 Dẫn động phanh chính bằng thuỷ khí kết hợp 19

CHƯƠNG II 21

GIỚI THIỆU VỀ XE THAM KHẢO XE ÔTÔ Hino500 FM 21

1 Giới thiệu về xe tham khảo xe ôtô Hino500 FM 21

2 Hệ thống phanh trang bị trên xe Hino500 FM 22

2.1 Giới thiệu chung 22

2.2 Sơ đồ dẫn động 23

2.3 Các kết cấu trên hệ thống phanh 25

2.3.1 Van phân phối 25

2.3.2 Van hạn chế áp suất 30

2.3.3 Bộ điều hoà lực phanh 32

2.3.4 Van gia tốc 35

2.3.5 Bầu phanh trước 39

2.3.6 Bầu phanh sau 40

2.2.7 Van điều khiển phanh tay 41

2.2.8 Van bảo vệ kép 41

2.2.9 Van an toàn 41

3 Chọn phương án thiết kế 42

3.1 Cơ cấu phanh 42

3.2 Dẫn động phanh 42

Chương III 43

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH 43

I Thiết kế cơ cấu phanh 43

1 Các thông số kĩ thuật của xe tham khảo Hino500 FM 43

2 Xác định mô men phanh theo điều kiện bám 44

3 Xác định lực phanh do cơ cấu phanh sinh ra theo phương pháp hoạ đồ 45

3.1 Xác định góc  và bán kính  của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh 45 Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K503

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.2 Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp hoạ đồ 47

3.3 Kiểm tra hiện tượng tự xiết 50

3.4 Xác định kích thước của má phanh 51

4.Tính bền cơ cấu phanh 54

4.1 Tính bền guốc phanh 54

4.2 Tính bền trống phanh 64

4.3 Tính bền chốt phanh (Trục lệch tâm) 65

II Thiết kế tính toán dẫn động 66

1 Thiết kế tính toán bầu phanh trước 66

2 Thiết kế tính toán bầu phanh sau 68

2.1 Lực tác dụng lên thanh đẩy 68

2.2 Tính toán lò xo của bộ tích luỹ năng lượng 70

2.2.1 Tính lực ép lò xo của bộ tích luỹ năng lượng (P lx2) 71

3 Tính toán lượng khí nén 75

3.1 Các thông số kỹ thuật của máy nén khí 76

3.2 Năng suất của máy nén khí (lưu lượng) 76

3.3 Tính toán lượng tiêu hao nhiên liệu sau mỗi lần phanh 78

3.4 Tính bền đường ống dẫn động phanh 78

4 Tính toán van điều khiển 79

4.1 Sơ đồ tính toán 79

4.2 Tính toán buồng trên 79

4.3 Tính toán buồng dưới 81

5 Tính toán thiết kế van gia tốc 82

5.1 Các thông số chọn trước: 82

5.2 Tính toán hành trình của pittông 82

5.2.1 Hành trình tự do của pitông 5 82

5.2.2 Hành trình của pittông dưới 3 83

5.3 Tính toán thiết kế lò xo van gia tốc 83

5.4 Các thông số của lò xo van gia tốc 85

5.4.1 Đường kính d của lò xo van gia tốc 85

5.4.2 Tính số vòng làm việc của lò xo 85

5.4.3 Tính các thông số khác 86

5.4.4 Kiểm nghiệm tỷ số 86

Chương IV 87

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG PITTÔNG VAN GIA TỐC 87

1 Chức năng của pittông van gia tốc 87

2 Thứ tự các nguyên công: 87

CHƯƠNG V 91

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH 91

1 Hướng dẫn sử dụng 91

2 Những hư hỏng thường gặp trong quá trình sử dụng 91

2.1 Hư hỏng cơ cấu phanh 91

2.2 Hư hỏng dẫn động điều khiển phanh 93

3 Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp 94

4 Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh 94

KẾT LUẬN 95

TÀI LIỆU THAM KHẢO 96

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K504

là phương tiện có rất nhiều ưu điểm nổi trội: đó là sự cơ động, tính an toàntiện nghi

Năm 1860 chiếc ô tô đầu tiên sử dụng động cơ đốt trong đã ra đời Sự

ra đời của ô tô sử dụng động cơ đốt trong đã thách thức các phương tiện vậntải thô sơ thời bấy giờ và ngày càng thúc đẩy ngành vận tải đường bộ pháttriển Thông qua nhu cầu tiêu thụ, lưu lượng vận chuyển của hàng hóa của cácphương tiện giao thông là có thể đánh giá mức độ phát triển về kinh tế củamột đất nước Trước vấn đề bức thiết đó, với sự tiến bộ của khoa học côngnghệ, ngành sản xuất chế tạo ô tô trên thế giới cũng ngày càng phát triển vàhoàn thiện hơn đáp ứng khả năng vận chuyển, tốc độ, an toàn cũng như đạthiệu quả kinh tế cao

Ngày nay ôtô không chỉ là phương tiện chủ yếu để chuyên chở hànhkhách hàng hóa, sự mạnh mẽ và vẻ đẹp của chiếc xe thể hiện sự lịch lãm tạo

ra phong cách cho người chủ sử dụng Tính tiện nghi cho người dùng và sựthân thiện với môi trường sống chung quanh là hai tiêu chí đặt ra hàng đầu màtất cả các cường quốc về công nghiệp ôtô đều phải dựa vào đó để nghiên cứuphát minh để có thể tạo ra những sản phẩm tốt hơn Tuy đất nước ta cònnghèo và nền kinh tế còn đang trên đà phát triển xong trong những năm gần

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K505

Trong phần tính toán và thiết kế này em dựa chủ yếu vào số liệu của xe tảiHino500 FM, các tài liệu tham khảo và hướng dẫn tính toán thiết kế Do lầnđầu làm quen với thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp em còn có nhữngmảng kiến thức em chưa được nắm vững nên mặc dù em đã cố gắng thamkhảo tài liệu có liên quan song bài làm của em không thể tránh được nhữngsai sót Em rất mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo thêm của các thầy trong

bộ môn để em củng cố thêm kiến thức và hiểu sâu hơn, nắm vững kiến thức

mà em đã học hỏi được

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt

là thầy Võ Văn Hường đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo cho em hoàn thành tốt

nhiệm vụ được giao

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, Ngày 01 tháng 06 năm 2010 Sinh viên thực hiện:

Đoàn Hoàng Hà

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K506

Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau:

- Hệ thống phanh chính (phanh chân)

- Hệ thống phanh dừng (phanh tay)

- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ)

1.2.2 Theo kết cấu của cơ cấu phanh

Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành hai loại sau

- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc

- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa

- Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá

1.2.4 Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K507

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệthống phanh có bộ điều hoà lực phanh

1.2.5 Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh

Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thốngphanh với bộ chống hãm cứng bánh xe ABS

1.3 Yêu cầu

Hệ thống phanh trên ôtô phải đảm bảo các yêu cầu sau:

 Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảoquãng đường phanh là ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợpnguy hiểm

 Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyểnđộng ôtô

 Điều khiển nhẹ nhàng, có nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh hayđòn điều khiển không lớn

 Dẫn động phanh có độ nhạy cao

 Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải đảm bảotận dụng hết khả năng bám của bánh xe khi phanh ở những cường độkhác nhau

 Không có hiện tượng tự xiết khi phanh

 Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt

 Có hệ số ma sát giữa trống phanh và các má phanh cao và ổn địnhtrong điều kiện sử dụng

 Giữ được tỉ lệ thuận giữa trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe

 Có khả năng phanh ôtô khi ôtô đỗ trên dốc trong thời gian dài

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K508

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 Cấu tạo chung của hệ thống phanh

Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô được mô tả như sau:

Hình1.1 Hệ thống phanh trên ôtô

Qua sơ đồ cấu tạo cho chúng ta thấy trên hệ thống phanh bao gồm haiphần chính

+ Cơ cấu phanh: Là bộ phận trực tiếp tiêu hao động năng ôtô trong quá

trình phanh Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô menhãm trên bánh xe khi phanh ôtô Hiện nay thường dùng cơ cấu phanh dạng masát (khô hoặc ướt) tạo ra ma sát giữa hai phần: quay và không quay

+ Dẫn động phanh: là tập hợp các chi tiết dùng để truyền năng lượng từ cơ

cấu điều khiển đến các cơ cấu phanh và điều khiển quá trình truyền nănglượng này trong quá trình truyền với mục đích phanh bánh xe với các cường

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K509

Điều khiển gián tiếp là quá trình tạo nên tín hiệu điều khiển còn nănglượng do cơ cấu khác đảm nhận.

2.1 Cơ cấu phanh

Trên xe ôtô người ta thường sử dụng cơ cấu phanh dạng tang trống

hoặc cơ cấu phanh đĩa.

2.1.1 Cơ cấu phanh tang trống

Cơ cấu phanh tang trống được phân chia phụ thuộc vào

- Theo dạng bố trí guốc phanh: đối xứng qua trục đối xứng, đối xứng qua tâmquay, các cơ cấu phanh tự lựa bơi, guốc phanh tự cường hoá

- Theo phương pháp truyền năng lượng điều khiển: phanh thuỷ lực, phanh khínén, phanh tay

 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K5010

Hình 1.2 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng trục

quatâtrục

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cơ cấu phanh đối xứng qua trục có nghĩa là hai guốc phanh bố trí đốixứng qua đường trục thẳng đứng được thể hiện trên hình 1.2 Trong đó sơ đồhình 1.2a là loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh: Sơ đồ1.2b là loại sử dụng xi lanh thuỷ lực để ép guốc phanh vào trống phanh Cấutạo chung của cơ cấu phanh loại này là hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm

để điều chỉnh khe hở giữa mà phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phíatrên được điều chỉnh bằng trục cam ép

 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

Hình 1.3 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng tâm

1: xylanh; 2: ốc xả khí; 3: cam lệch tâm;

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

cũng có bạch lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trốngphanh Một phía của pittông luôn tì vào xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốcphanh Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng

cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp trong pittông của xi lanh

Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường được dẫn động bằng thuỷ lực vàđược bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ

 Cơ cấu phanh guốc loại bơi

Có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cảhai đều tựa trên mặt tựa di trượt Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi loại haimặt tựa tác dụng đơn loại hai mặt tựa tác dụng kép

+ Loại hai mặt tựa tác dụng đơn

Ở loại này một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trênphần vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt trên phần vỏ xi lanh, đầucòn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pitông Cơ cấu phanh loại này thườngđược bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

+ Loại hai mặt tựa tác dụng kép

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K5012

Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc loại bơi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai pitông và cả hai đầu củamỗi guốc đều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pitông cơ cấu phanh loạinày được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

 Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa

- Cơ cấu phanh guốc tự cường hoá có nghĩa là khi phanh bánh xe thìguốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai

Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hoá: Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụngđơn (Hình 1.5 a) cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép (Hình 1.5 b)

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn

Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh đượcliên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của cơ cấu điều chỉnh di động Haiđầu còn lại của hai guốc phanh hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì mộtđược tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe còn một đầu thì tựa vàomặt tựa di trượt của pittông xi lanh bánh xe Cơ cấu điều chỉnh dùng để điềuchỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh Cơ cấu

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K5013

Hình 1.5 Cơ cấu phanh tự cường hóa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtôtải nhỏ đến trung bình

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép

Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh đượctựa lên hai mặt tựa di trượt của hai pitông trong một xi lanh bánh xe Cơ cấuphanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô tải nhỏ đến trungbình

2.1.2 Cơ cấu phanh đĩa

Ngày nay cơ cấu phanh đĩa ngày càng được sử dụng rộng rãi phổ biếntrên xe con và xe du lịch cỡ nhỏ thậm chí nó còn được sử dụng trên xe tải cỡlớn

Cơ cấu phanh đĩa được thể hiện như sau:

Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:

- Một đĩa được được lắp với may ơ của bánh xe và quay cùng bánh xe

- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K5014 a) loại giá đỡ cố định b) loại giá đỡ di động

Hình 1.6 Cơ cấu phanh đĩa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Hai má phanh dạng thẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và đượcdẫn động bởi các pitông của xi lanh bánh xe Có hai loại cơ cấu phanh đĩa:Loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động

+ Loại giá đỡ di động : Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt

ngang được trên một số chốt bắt cố định với dầm cầu Trong giá đỡ di độngngười ta chỉ bố trí một xi lanh bánh xe với một pitông tì vào một má phanh

Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ

+ Loại giá đỡ cố định: Ở loại giá này giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu.

Trên giá đỡ bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh Trong các xilanh có pittông mà một đầu của nó luôn tì vào má phanh Một đường dầu từ xilanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe

Trong hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của mạchdẫn dộng một dòng và dẫn động hai dòng

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K5015

Dẫn động một dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính chỉ có mộtđường dầu duy nhất dẫn đến các xi lanh công tác của các bánh xe Dẫn độngmột dòng có kết cấu đơn giản nhưng độ an toàn là không cao vì một lí do nào

đó bất kì một đường ống dẫn dầu nào đến xi lanh bánh xe bị rò rỉ thì dầu trong

hệ thống bị mất áp suất và tất cả các bánh xe bị mất phanh

+ Dẫn động hai dòng:

Hình 1.8 Dẫn động hai dòng Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K5016

Ở sơ đồ 1.8b thì một dòng được dẫn tới một bánh xe phía trước và mộtbánh xe phía sau so le nhau Còn một dòng được dẫn tới hai bánh xe phía so

le còn lại Trong trường hợp này khi một dòng bị rò rỉ thì dòng còn lại vẫncòn tác dụng và lực phanh vẫn sinh ra ở hai bánh xe so le trước và sau

Hình 1.9 Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K5017

Để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trên người ta sử dụng hệ thốngdẫn động phối hợp giữa thủy lực và khí nén Loại dẫn động này thường được

áp dụng các xe ôtô tải trung bình và ôtô tải lớn

Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ khí kết hợp Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K5018

Van phanh

xả ra ngoài

Bình khí

Bình chứa dầu

Trống phanh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống phanh bao gồm hai phần dẫn động :

- Dẫn động thuỷ lực: Có hai xi lanh chính dẫn hai dòng dẫn đến các xilanh bánh xe phía trước và phía sau

- Dẫn động khí nén: bao gồm từ máy nén khí, bình chứa khí van phânphối khí và các xi lanh khí nén

Phần máy nén khí và van phân phối hoàn toàn có cấu tạo và nguyên lí làmviệc như trong hệ thống dẫn bằng khí nén

Phần xi lanh chính loại đơn và các xi lanh bánh xe có kết cấu và nguyên lílàm việc như trong hệ thống dẫn động bằng thuỷ lực Đây là dẫn động thuỷkhí kết hợp hai dòng nên van phân phối khí là loại van kép, có hai xi lanhchính và hai xi lanh khí

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K5019

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG II

GIỚI THIỆU VỀ XE THAM KHẢO XE ÔTÔ HINO500 FM

1 Giới thiệu về xe tham khảo xe ôtô Hino500 FM

Xe ôtô Hino500 FM là một trong những loại xe ôtô tải được dùngnhiều trong việc vận chuyển hàng hoá bằng đường bộ của nước ta Nó là mộtloại xe có thể hoạt động trên mọi loại đường Sức chở của ôtô là loại ôtô nàyđược sản suất tại Nhật Động cơ lắp trên xe là động cơ đizen 4 kì Hệ thốngtreo của xe là hệ thống treo phụ thuộc và được bố trí trên các nhíp bao gồm cảnhíp chính và nhíp phụ Hệ thống treo trước có giảm chấn thuỷ lực ống lồngnhằm nâng cao độ êm dịu khi xe chạy trên các loại đường xấu

Hệ thống phanh của xe là loại phanh dẫn động bằng khí nén Cơ cấu phanhkiểu tang trống

Hình2.1 Xe tham khảo xe Hino500 FM Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K5020

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2 Hệ thống phanh trang bị trên xe Hino500 FM

2.1 Giới thiệu chung

Xe được trang bị hệ thống phanh khí nén, dùng dẫn động hai dòng độclập Cơ cấu phanh tang trống trên tất cả các bánh xe

Hệ thống phanh bao gồm các thành phần chính sau đây:

6, Van phân phối khí

7, Van điều khiển rơ mooc

8, Bầu phanh trước, sau

9, Van hạn chế áp suất cầu trước

10, Cụm van chia dòng và bảo vệ

11, Bộ điều hoà lực phanh

Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K5021

Qua sơ đồ nguyên lí như hình vẽ trên:

Nguồn khí nén này do máy nén khí cung cấp Máy nén khí 3 Bộ điềuchỉnh áp suất 5 bộ bảo hiểm chống đông dặc 6 là phần nguồn của cơ cấu dẫnđộng, không khí được lọc sạch trong phần này rồi đi vào các phần còn lại của

cơ cấu dẫn động phanh bằng khí nén và các nguồn tiêu thụ khác

Cơ cấu dẫn động được chia thành các nhánh các nhánh độc lập, tách biệt nhaubằng các van bảo vệ Tác động của nhánh này không phụ thuộc vào nhánhkia

Nhánh I: Dẫn động phanh chân của bánh xe trước gồm có: van bảo vệ

ba nhánh 10, bình khí 22, phần dưới van phân phối 24, van hạn chế áp suất

25, hai bầu phanh trước 27, đồng hồ nanomét hai kim, các cơ cấu phanh trước

và các ống dẫn Ngoài ra nhánh này còn có các ống dẫn nối phần dưới củavan phân phối 24 với van 21 điều khiển rơ moóc

Nhánh II: dẫn động phanh chân của bánh xe sau, gồm có van bảo vệ ba

nhánh 10, bình khí nén 9, đồng hồ nanomet 28, hai kim phần trên của vanphân phối 24, bộ điều chỉnh lực phanh 13, bốn bầu phanh 20 của cơ cấuphanh sau và các ống dẫn Ngoài ra nhánh này còn có ống dẫn đầu nối mềmphần trên của van phân phối 24 với van 21 điều khiển rơmoóc

Nhánh III : dẫn động phanh tay, phanh dự phòng và dẫn động tổng hợp

phanh rơ moóc gồm có van bảo vệ kép 8, hai bình khí 7, 11; van phanh tay 2,van gia tốc 12, bốn bình tích năng lò xo 20 Van điều khiển phanh rơ moóc

21, van điều khiển phanh rơ moóc có hai dòng, bình khí 15 van điều khiển rơmoóc có dẫn động một dòng 19 van ba nhánh 17 ba đầu nối 18 các ống dẫn

Nhánh IV: dẫn động phanh phụ và các nguồn tiêu thụ khác, gồm có van

bảo vệ kép 8, bình khí nén 11, hai xi lanh dẫn động điều tiết của phanh khíđộng lực ,xi lanh 4 dẫn động ngừng cung cấp nhiên liệu, các ống dẫn từ nhánh

IV dẫn động phanh phụ ,khí nén còn đến các nguồn tiêu thụ: Cơ cấu gạt nước

mưa ở kính chắn giá,còn hơi trợ lực khí nén thuỷ lực của li hợp các tổ hợptruyền động

2.3 Các kết cấu trên hệ thống phanh

2.3.1 Van phân phối

23

21

D 22

25

24

B 26

20

17

19

C 18

13

16

14 15

A 12

9

10

8 7 6

5 4

2

27 1 3

11

Hình 2.3 Van phân phối hai dòng

1 Cốc nén; 2.Chốt hãm; 3.Vít chỉnh; 4 Càn kéo; 5.Nắp che; 6 Chốt quay

7 Nắp trên; 8 Ống trượt; 9.Tấm gá; 10.Vít cấy; 11.Lò xo hồi vị pittông trên; 12.Van trên; 13.Lò xo hồi vị van trên; 14.Thân dưới; 15.Pittông van

dưới; 16.Pittông lớn; 17.Thân dưới; 18.Lò xo hồi vị pittông dưới; 19.Van dưới; 20.Ty đẩy ba cạnh; 21.Lò xo hồi vị van dưới; 22.Bạc dẫn hướng van dưới; 23.Đệm kín; 24.Vờng phớt pittông lớn; 25.Pittông van trên; 26.Đệm

đàn hồi; 27.Cốc đàn hồi; A C.Từ bình khí đến; B Đầu ra đến cầu sau; D Ra

cầu trước

Để tăng tính an toàn cho hệ thống phanh thì đối với dẫn động bằng khínén cũng sử dụng loại dẫn động hai dòng Có nghĩa là có hai dòng độc lập từbình chứa khí qua van phân phối đến các bầu phanh bánh xe Trong trườnghợp đó người ta sử dụng van phân phối kép được mô tả như hình vẽ trên.Cấu tạo chung và tên gọi các chi tiết của van phân phối kép được mô tả và chỉdẫn trên hình vẽ trên

Van có hai ngăn được gọi là ngăn trên và ngăn dưới trong mỗi ngăn đều cócác van nạp, van xả và các pitông điều khiển

+ Nguyên lí làm việc:

- Khi chưa phanh lò xo 13 và 21 giữ cho van của ngăn trên và ngăndưới đóng cửa nạp nên khí nén từ bình chứa tới các cửa A, C bị chặn lại vàthường trực ở đó

- Khi phanh đòn mở 4 quay quanh chốt cố định ép con lăn 6 tì lên cốc

ép 1 làm cốc ép 1 đi xuống Khi đã khắc phục xong khe hở tự do giữa cốc ép

và bích chặn 27 thì bích chặn ép phần tử đàn hồi 26 tì vào pitông tuỳ động 25làm pitông đi xuống Khi đế van xả (nằm trên pittông tuỳ động) đi hết khe hởgiữa nó với nắp van thì van xả đóng lại và van nạp trên bắt đầu mở

- Khi này ở ngăn trên khí nén từ cửa A qua van nạp ngăn trên thôngsang cửa B để dẫn đến các bầu phanh bánh xe Đồng thời với quá trình này docửa B có một lỗ a thông với khoang dưới (Phía trên pittông lớn 25) nên mộtdòng khí có áp suất sẽ tác dụng lên mặt trên của pittông lớn 16 làm nó đẩypittông nhỏ đi xuống Khi khe hở giữa đế van xả và nắp van được khắc phục

thì van nạp được bắt đầu được mở ra Khí nén từ cửa C qua van nạp ngăndưới thông sang cửa D để dẫn tới các bầu phanh bánh xe Như vậy cơ cấu cơkhí trực tiếp điều khiển van nạp của ngăn trên còn van nạp ngăn dưới là dokhí nén điều khiển sau khi van nạp trên đã mở Như vậy có nghĩa là dòng nốivới ngăn trên sẽ có tác dụng trước so với dòng nối với ngăn dưới Vì vậydòng nối với ngăn trên thường được dẫn tới các bầu phanh của bánh xe phíasau nhằm mục đích giữ ổn định cho ôtô khi phanh.

- Khi thôi phanh dưới tác dụng của các lò xo hồi vị cốc ép 1, bích chặn

27, pittông tuỳ động 25 sẽ đi lên Van nạp trên được đóng lại và van xả trênđược mở ra Khí nén từ bình chứa ngừng cung cấp còn khí nén từ các bầuphanh sẽ từ cửa B qua cửa xả theo đường xả thoát ra ngoài Còn ngăn dưới dokhoang b mất áp suất nên pittông lớn 24 và pitông nhỏ 15 bị lò xo hồi vị 18đẩy về vị trí phía trên.Van nạp ngăn dưới được đóng lại và van xả ngăn dướiđược mở ra Ngắt khí nén từ bình chứa và thoát khí nén từ bầu phanh theođường thoát ra ngoài

+ Tính tuỳ động và chép hình của van phân phối hai dòng

4

5 6 7

8

9

10 11

12

e

Hình 2.4: Van phân phối dẫn động hai dòng

1 Pittông lớn khoang dưới; 2,11 Van điều khiển; 3 Ty đẩy; 4.Phần tử đàn hồi; 5 Pittông khoang trên; 6,10.Van xả; 7,9 Van nạp ; 12 Pittông nhỏ.

- Tính tuỳ động của van phân phối

Van phân phối có công dụng đóng mở các van để cấp hoặc ngừng cấp khínén đến các bầu phanh của các cơ cấu phanh theo ý muốn người điều khiển.Mỗi khoang của tổng van điều khiển một dòng dẫn động cầu trước hay cầusau Khoang trên có cửa vào là D được nối với bình chứa khí, cửa ra là Cđược nối tới các bầu phanh tại các bánh xe Tương tự như vậy, khoang dưới

có cửa vào là E và cửa ra là A Ngoài ra còn có một cửa thông với khí trời Fchung cho cả hai khoang Mỗi khoang có một van điều khiển: Van 2 ở khoangtrên có nhiệm vụ đóng mở các van nạp 7 và van xả 6, còn van 11 của khoangdưới điều khiển các van nạp 9 và van xả 10

Ở trạng thái không phanh như thể hiện trên hình vẽ, các bầu phanh tạicác bánh xe được nối thông với khí trời do các van xả 6 và 10 mở

Khi phanh, lực Q truyền từ bàn đạp tới tác dụng lên pittông 5 thông qua phần

tử đàn hồi 4 làm pittông dịch chuyển đi xuống Đầu tiên, van xả 6 đóng lạikhông cho cửa C thông với khí trời nữa, sau đó khi pittông tiếp tục đi dichchuyển đi xuống thì van nạp 7 mở ra và khí nén chờ sẵn ở cửa D đi qua vannạp, qua khoang dưới 5 tới cửa C rồi từ đó tới các bầu phanh bánh xe để thựchiện quá trình phanh Đồng thời, khí nén từ khoang trên đi qua lỗ nhỏ Bxuống khoang trên pittông 1 đẩy pittông con 12 đi xuống Nhờ đó van xả 10đóng lại, rồi van nạp 9 mở ra cho khí nén đi từ cửa E sang cửa A để đi tới cácbầu phanh tại các bánh xe

Như vậy, trong trường hợp phanh bình thường như mô tả trên đây,khoang trên được điều khiển trực tiếp bằng dẫn động cơ khí, còn khoang dướiđược điều khiển bằng khí nén lấy từ khoang trên Nếu khoang trên bị mất khí,không hoạt động nữa thì khi phanh, ty đẩy 3 đi xuống tác động lên con đội 8

và đẩy pittông nhỏ 12 của khoang dưới đi xuống thực hiện quá trình phanhtrên một cầu còn lại.

Trong trường hợp lái xe đạp phanh đột ngột thì khoang dưới cũng đượcđiều khiển bằng ty đẩy 3 vì khí nén không kịp cấp qua lỗ B để điều khiểnpittông lớn 1.Tính chép hình của tổng van được thể hiện như sau Ứng vớimột lực tác động Q nào đó, sau khi van nạp 7 của khoang trên mở, khí nén đivào bên dưới pittông 5 và sau đó đi qua cửa C tới các bầu phanh tại các bánh

xe Áp suất khí trong khoang dưới pittông 5 tăng dần lên cho tới khi áp lựccủa khí nén cùng với lực lò xo thắng được lực điều khiển Q, nén phần tử đànhồi 4 lại và đẩy pittông đi lên cho tới khi van nạp đóng lại Lúc này cả vannạp và van xả đều đóng, áp suất khí nén dẫn tới các bầu phanh không tăngnữa và pittông 5 ở trạng thái cân bằng

Quá trình tương tự như vậy cũng xảy ra đối với khoang dưới Như vậy,ứng với một lực Q nhất định (tương ứng với một lực trên bàn đạp) áp suấttrong dẫn động phanh chỉ có một giá trị tương ứng Nhờ vậy mà người lái cóthể điều khiển được cường độ phanh theo ý muốn

2.3.2 Van hạn chế áp suất

8

7 9

10

6 5

Hình2.5: Van hạn chế áp suất ra cầu trước

I là đường cấp khí III Lỗ xả khí II đến bầu phanh

1 lò xo lớn 10 lò xo nhỏ

Van hạn chế áp suất và nhả phanh dùng trên cầu trước, có nhiệm vụđảm bảo không dẫn tới bó cứng bánh xe khi phanh dưới áp xuất khí nén 0,3Mpa Điều này có ý nghĩa lớn đối với xe Hino hoạt động trên đường về khíacạnh ổn định hướng, khi bắt đầu phanh ở tốc độ xe còn cao, hoặc khi đi trênđường trơn Van hạn chế áp suất này còn được gọi là “bộ van phanh tải trọngnhỏ “

Cấu tạo của van hạn chế áp suất trình bày trên hình vẽ Bộ hạn chế sửdụng hai pittông: pittông nhỏ 3 (nằm dưới) và pittông lớn 2 (nằm trên), được

cố định bởi hai lò xo có độ cứng khác nhau, lò xo dưới 10 đỡ pittông dướinhỏ, lò xo trên 1 cứng hơn đỡ pittông trên Các chi tiết nằm trong vỏ 8 Phíatrên có đường dẫn khí I, phía dưới có cửa thoát khí III, bên cạnh là cửa II cấpkhí cho bầu phanh xe.

Khi làm việc ở vùng áp suất thấp hơn 0,3 MPa, pittông trên 2 di chuyểnkhông đáng kể, pittông dưới 3 có khả năng di chuyển lớn hơn đem theo cụmvan 4, 6 đậy chặt lỗ thoát khí ra cửa III và mở thông khí nén cho bầu phanh

Khi tăng thêm áp suất đến sát giá trị 0,3 MPa, do pittông 3 có diện tíchlàm việc phía dưới lớn hơn phía trên, cộng với lực đẩy của khí nén và của lò

xo dưới nên đã thắng lực đẩy của khí nén từ phía trên xuống, dẫn đến pittông

3 dịch chuyển nhỏ lên trên, đóng van trên 4, bịt đường cấp khí từ cửa I sangcửa II, nhưng chưa đủ để mở van 6, hạn chế tăng áp suất cho bầu phanh, giảmkhả năng bó cứng bánh xe trước và tạo khả năng điều khiển bánh xe dẫnhướng tốt hơn

Khi làm việc ở vùng áp suất cao ( lớn hơn 0,3 MPa), pittông trên 2 dịchchuyển xuống dưới, tỳ chặt vào pittông dưới 3 và tạo thành 1 khối Như vậy

có thể coi hai pittông như một pittông liền, (pittông liền có diện tích làm việccủa mặt trên lớn hơn diện tích làm việc của mặt dưới) Lúc này cụm van đèchặt lỗ thoát khí ra cửa III và mở lớn cửa van 4 thông với cửa II nối tới cácbầu phanh, tăng thêm áp lực cho bầu phanh

Khi nhả phanh các pittông dịch chuyển lên, đóng van 4 và đồng thời

mở van 6 Khí nén từ các bầu phanh trở về cửa II qua van 6 tới cửa III vàthoát ra ngoài khí quyển Chính điều này giúp xả nhanh khí nén cho cơ cấuphanh cầu trước

2.3.3 Bộ điều hoà lực phanh

22

20 19 18 17

15 14

I

II III

Hình2.6 : Bộ điều hoà lực phanh

I đường cấp khí nén; 1.Ống nối các ngăn; 2 cao su che bụi; 3 đòn xoay

4 Vỏ; 5.Ống tựa; 6 Pitông; 7 Van; 8 Màng cao su; 9 Đòn nối;

10 Ốngtrượt; 11 Trục dẫn; 12 Pittông dẫn; II Dẫn tới bầu phanh III Thoát ra khí quyển

Giữa hai phần của vỏ bộ điều hòa có bố trí màng cao su 21, pittôngdưới 24 di chuyển dưới tác dụng của đòn nối 20 và ngõng trục 23, chép hìnhmức độ tải trọng đặt lên cầu sau Pittông đưới có ống tựa mặt van 19 có thể dichuyển khi tải trọng đặt lên cầu sau thay đổi Pittông trên 18 có bệ van chovan 17 có thể di chuyển và kéo theo sự biến dạng của màng cao su 8 Nhờ bệvan của pittông 18 và van 17 di chuyển tạo nên khả năng đóng mở van.

Khí nén cấp vào từ van phân phối theo cửa I , cửa II nối tới các bầuphanh chính cầu sau Khí nén cấp vào cửa I còn được đưa xuống mặt dưới củapittông 24 bằng ống dẫn 1 Màng cao su 4 khi mở tạo lỗ thoát ra khí quyển

Khi phanh, khí nén từ van phân phối được dẫn đến cửa I của bộ diềuchỉnh và tác động lên phần trên của piston 18 buộc nó dịch chuyển xuốngdưới Đồng thời khí nén theo ống 1 đi vào dưới piston 24, piston này đượcdịch chuyển lên trên và ép lên con đội 19 và ngõng cầu 23 (ngõng này cùngvới tay đòn 20 nằm ở vị trí phụ thuộc vào giá trị của tải trọng trên cầu sauôtô) Khi piston 18 tiếp tục dịch chuyển xuống dưới, van 17 tách khỏi bệ vantrong pittông và khí nén từ cửa I đi vào cửa II và sau đó đến các bầu phanhchính của cầu sau Đồng thời, khí nén đi qua khe hở vòng giữa pittông 18 vàống dẫn hướng 22 vào hốc A ở bên dưới màng 21 và thân dưới 3 và màng nàybắt đầu tác dụng lên pittông từ phía dưới Cho tới khi tỷ lệ áp suất ở cửa I vàcửa II tương ứng với tỉ lệ diện tích tích cực của phía trên và phía dưới củapittông 18 thì pittông 18 này dừng lại và bắt đầu dich chuyển lên trên, trướckhi van 17 tiếp xúc với bệ van của pittông 18

Khi tải trọng lên cầu sau giảm nhiều thì tay đòn 20 cũng như ngõng 23

hạ xuống thấp, kéo theo con đội 19 và pittông 18 đi xuống, van 17 tiếp xúcvới đế van pittông 18 ngắt không cấp khí cho cửa II nữa Nếu tải trọng lên cầusau tiếp tục giảm thì con đội 19 tiếp tục đi xuống mở cửa thông với khí trời,

khí nén theo cửa đó thoát ra ngoài Áp suất trong bầu phanh giảm do đómômen phanh lên cầu sau cũng giảm.

Khi tải trọng tăng lên, tay đòn 20 cũng như ngõng 23 cũng đi lên, kéotheo con đội 19 đi lên đẩy van 17 lên mở thông van cấp khí, và đồng thờiđóng cửa thông với khí trời Khi đó khí nén lại tiếp tục được cấp cho các bầuphanh qua cửa II

Diện tích tích cực của bề trên pittông 18 mà khí nén tác động lên khi đivào cửa I luôn luôn bất biến Diện tích cực của bề dưới pittông 18 mà khí néntác động qua màng 21 đi qua cửa II thì luôn luôn thay đổi vì sự thay đổi củacác vị trí tương quan giữa gờ nghiêng 11 của pittông 18 với lò xo màng 21 Vịtrí tương quan này phụ thuộc vào vị trí của tay đòn 20 và con đội 19 liên kếtvới nó qua ngõng 23 Còn vị trí của tay đòn 20 thì phụ thuộc vào độ võng củacác nhíp cầu sau, có nghĩa là phụ thuộc vào tải trọng lên cầu sau ôtô

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 bằngnhau

Sự cân bằng của pittông trên và dưới luôn trong trạng thái động, nênvan 17 luôn đóng mở tùy theo sự thay đổi của tải trọng và của từng trạng tháicân bằng Việc thay đổi trạng thái cân bằng này thực hiện nhờ sự khác nhaucủa diện tích làm việc hai pittông khác nhau Quá trình nhấp nháy của van 17tạo nên sự thay đổi áp suất cấp tới bầu phanh cầu sau theo dạng biến đổi liêntục (bởi vậy mà bộ tự động điều chỉnh lực phanh Kamaz thuộc loại bộ điềuchỉnh áp suất biến đổi)

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 phanhcần thiết tỷ lệ với tải trọng trục tác dụng khi phanh

Khi nhả phanh áp suất ở cửa I giảm xuống Pittông 18 dưới áp lực củakhí nén từ cửa II tác động lên nó từ phía dưới qua màng 21 cộng thêm với lựcđàn hồi của màng này mà dịch chuyển lên trên và tách van 17 ra khỏi đế xảcủa con đội 19 Khí nén từ các bầu phanh chính cấu sau qua cửa II qua lỗ củacon đội và cửa III đẩy mép cao su 4, đi vào khí quyển.

Việc thay đổi trạng thái cân bằng thực hiện nhờ sự khác nhau của diệntích làm việc hai pittông khác nhau còn được gọi là vi sai của các bề mạpittông Bởi vậy ,bộ tự động điều chỉnh lực Hino thuộc loại bộ tự động điềuchỉnh áp suất biến đổi

2.3.4 Van gia tốc

Dùng để rút ngắn thời gian bắt đầu dẫn động của hệ thống phanh dựphòng, 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.

Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lí van gia tốc

* Nguyên lí hoạt động:

Trong hệ thống dẫn động phanh khí nén, đối với mạch dẫn động phanhdừng và phanh dự phòng có lắp thêm van gia tốc thì van gia tốc có tác dụnggiảm thời gian phản ứng của hệ thống phanh khi sử dụng năng lượng đàn hồi

của phanh dừng và phanh dự phòng, bằng cách tăng tốc độ nạp và thải khínén.

Khi lắp van gia tốc vào hệ thống phanh dừng và phanh dự phòng, cửa

A được nối với van phanh điều khiển bằng tay, cửa C được nối với bình khínén, cửa B bầu dự phòng của bầu phanh kép

Ở trạng thái bình thường, khi chưa sử dụng phanh dừng, khí nén từbình khí của hệ thống phanh dừng và phanh dự phòng được cấp vào cửa Ađẩy pittông 5 đi xuống, ép sát với đế 3, đóng van xả lại, khi pittông tiếp tục đixuống thì đế van 2 cũng đi xuống và tách khỏi mặt đế 6, mở cửa van dưới,làm cửa B thông với cửa C Khí nén từ cửa C qua cửa B tới bầu phanh tíchnăng cầu sau nén lò xo tích năng lại

Khi phanh dừng hoạt động hoặc phanh gấp, khí nén từ khoang điềukhiển 4 (phía trên pittông 5) qua cửa thông khí của van phanh tay thoát rangoài khí quyển nên áp suất khoang đó giảm Áp suất phía cửa C lớn hơn ápsuất phía cửa A làm pittông 5 đi lên đến vị trí trên cùng Dưới tác dụng củalực lò xo 1 đế van 2 cũng dịch chuyển lên trên và tỳ vào mặt đế 6, đóng vannạp lại (ngắt sự thông khí từ cửa C sang cửa B), đồng thời cửa xả mở, thôngđường khí từ cửa B đến cửa D thông với khí trời Khí nén từ các bầu phanhtích năng cầu sau thoát ra ngoài khí quyển, do đó lò xo tích năng ở bầu phanhtích năng được giải phóng và ôtô được phanh Khi nhả phanh, khí nén lạiđược cấp vào cửa A, vào khoang điều khiển 4 đẩy pittông 5 đi xuống, đóngcửa xả 3 và mở cửa nạp 2 Khí nén lại được cấp từ cửa C sang cửa B tới cácbầu phanh tích năng, nén lò xo tích năng lại Việc nhả phanh được thực hiện

Trong mạch dẫn động phanh chính có lắp van gia tốc thì van gia tốc cótác dụng giảm thời gian tác dụng của hệ thống phanh nhờ việc giảm thời giandẫn khí tới các bát phanh cầu sau và xả không khí ở đây ra

Cửa A được nối với khoang trên của tổng van, áp suất khí trên đoạnống này có tác dụng đóng mở van nạp xả của van gia tốc, khí nén được dẫnđến cửa C và qua cửa B tới các bát phanh bánh xe cầu sau.

Khi chưa phanh, khí nén chưa được dẫn vào cửa A, pittông ở vị trí trêncùng, đế van nạp hai vẫn tỳ sát vào mặt đế 6 dưới tác dụng của lò xo 9 cònvan xả mở thông với khí trời (đế van 3 tách khỏi pitông 5)

Khi phanh, khí nén được dẫn từ khoang trên của tổng van vào cửa Avào khoang điều khiển 4 làm pittông 5 dịch chuyển xuống dưới, ép sát vào đếvan 3 và đóng cửa xả lại Trong quá trình pittông 5 tiếp tục dịch chuyểnxuống dưới thì đế van 2 cũng dịch chuyển xuống dưới và tách khỏi mặt đế 6,

mở cửa van dưới, khí nén được dẫn từ cửa C đến cửa B vào các bầu phanhcầu sau, thực hiện việc phanh bánh xe

Khi nhả phanh, khí cửa A thông với khí trời thông qua cửa xả khí củatổng van, áp suất khí nén ở cửa C đẩy pittông 5 đi lên vị trí trên cùng Dướitác dụng của lò xo 9 đế van 2 đi lên tỳ sát vào mặt đế 6, đóng cửa van nạp lại,đồng thời mở cửa xả (do đế van 3 không tỳ vào pittông 5), xả khí nén từ cácbầu phanh cầu sau ra ngoài khí trời, kết thúc quá trình phanh

* Kết cấu của van gia tốc :

4 Đế van xả; 5 Đế van nạp; 6.Lò xo;

7.Pittông; 8.Tấm chắn bụi ; 9 Vòng hãm.

2.3.5 Bầu phanh trước

7

5 4 3 2

Hình 2.9: Bầu phanh trước

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

5.Bu lông bắt bầu phanh; 7 Ty đẩy

Bầu phanh trước là bầu phanh đơn Cấu tạo của bầu phanh đơn gồm có

vỏ 1 được ghép bằng hai nửa giữa hai nửa có màng 2,chia bầu phanh thànhhai khoang Khoang bên trái có cửa dẫn khí nén từ van phân phối đến, cònkhoang bên phải thông với khí trời Mặt dưới của màng ngăn phía thông vớikhí trời có tấm chặn nối liền với thanh đẩy 7 Lò xo hồi vị 4 có tác dụng đẩymàng ngăn về vị trí ban đầu Sau thanh đẩy 7 là đòn quay gắn liền với trụccam ép để đóng mở cơ cấu phanh Khi van phân phối hoạt động khí nén có ápsuất cao được dẫn tới khoang bên trái của bầu phanh, áp lực của khí nén tácdụng lên màng ngăn ép lên tấm chặn và đẩy thanh đẩy 7 quay trục cam épthực hiện phanh bánh xe, Khi thôi phanh khí nén ở khoang bên trái theo

đường ống qua cửa xả trong van phân phối thoát ra ngoài Dưới tác dụng của

lò xo hồi vị 4 đẩy màng phanh kéo thanh đẩy 7 trở về vị trí ban đầu kết thúcquá trình phanh

2.3.6 Bầu phanh sau

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

1 2 3

10

11

Hình 2.7 : Bầu phanh sau

1 Thân dưới; 2 Đĩa tỳ; 3 Màng phanh; 4 Đầu nối với van phanh tay

5 Pittông bầu tích năng; 6 Lò xo tích năng; 7 Ống nối ; 8 Ty kéo.

9 Ống tỳ; 10.Ty đẩy; 11 Lò xo côn

Bầu phanh sau là bầu phanh kép có hai bầu phanh được ghép nối tiếpvới nhau, Một bầu phanh chính và một bầu phanh dự phòng (kết hợp cùngphanh tay ) Bầu phanh chính nằm ở phía dưới, có cấu tạo và nguyên lí hoạtđộng giống như bầu phanh đơn đã trình bày ở trên.

Bầu phanh dự phòng dạng xi lanh pittông khí cũng được pittông chia xi lanhthành hai khoang, Bên trái thông với khí trời còn khoang bên phải thông vớithông với van phân phối dự phòng (van phanh tay qua cửa 4 Pittông 5 gắnliền với thanh đẩy 8 tì lên màng ngăn và tấm chặn của bầu phanh chính đẩythanh 10 quay cam ép thực hiện phanh bằng năng lượng của lò xo khi mất khínén Vì vậy khi hệ thống phanh hoạt động bình thường thì van phân phối dựphòng phải cấp khí nén tới cửa 4 để pitông 5 nén lò xo lại làm cho thanh đẩy

8 không tì vào màng ngăn và tấm chặn của bầu phanh chính Khi phanh chânhoạt động bầu phanh chính làm việc bình thường

Vì lí do nào đó khi xe đang chuyển động hoặc đứng yên trên đường dốc

mà mất khí nén thì lập tức lò xo 6 sẽ ép pitông 5 để đẩy thanh 10 quay cam épthực hiện phanh bánh xe

2.2.7 Van điều khiển phanh tay

Van điều khiển phanh tay dùng để điều khiển bình tích năng lò xo của

cơ cấu dẫn động hệ thống phanh tay và phanh dự phòng

2.2.8 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 giữkhí nén trong nhánh còn tốt

2.2.9 Van an toàn

Van an toàn dùng để phòng ngừa cho hệ thống khí nén khỏi bị tăng áp suấtquá lớn trong trường hợp tự động điều chỉnh áp suất bị hư hỏng Van này

thường được bố trí ở bình chứa khí nén gần máy nén khí và được điều chỉnh

áp suất mở van khoảng 0,9 – 0,95 Mpa Trong quá trình sử dụng cần kiểm tra

sự làm việc bình thường của van bằng cách cho xả khí để làm sạch bụi bẩn,sau đó kiểm tra sự kín khít khi hệ thống làm việc bình thường

2 Chọn phương án thiết kế

3.1 Cơ cấu phanh

Ngày nay thường sử dụng cơ cấu phanh là: Cơ cấu phanh dạng đĩa và

cơ cấu phanh dạng guốc Cơ cấu phanh đĩa thường chỉ sử dụng đối với xecon Còn trên xe tải do đặc điểm thường chạy qua nhiều loại địa hình đòi hỏi

cơ cấu phanh phải được che kín Do vậy đối với cơ cấu phanh cho xe thiết kế

sử dụng cơ cấu phanh guốc là hợp lí nhất

3.2 Dẫn động phanh

Ngày nay trên xe người ta thường dùng dẫn động thuỷ lực hoặc khí nénhoặc kết hợp thuỷ lực và khí nén hoặc kết hợp thuỷ lực và khí nén Dẫn độngthuỷ lực có nhược điểm là tỉ số truyền của dẫn động dầu không lớn nên khôngthể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Vì vậy hệ thống phanh dẫn độngthuỷ lực thường được sử dụng trên ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ

Dẫn động liên hợp khắc phục được nhược điểm của hai loại dẫn động là khínén và thuỷ lực Nhưng đòi hỏi kết cấu chi tiết phức tạp, giá thành đòi hỏicao Do vậy không phù hợp với xe tải trung bình

Với những ưu điểm nổi bật của phương pháp dẫn động bằng khí nén là:

- Lực bàn đạp nhỏ, tác động của người lái lên bàn đạp phanh của hệthống khí nén chỉ thực hiện nhiệm vụ đóng mở các dòng khí

- Thuận lợi trong việc chế tạo hàng loạt các linh kiện của hệ thống dẫnđộng

- Thích hợp với các kết cấu dẫn động phanh đoàn xe Bố trí phanh tay

Do vậy ta sử dụng phương pháp dẫn động khí nén cho xe thiết kế

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH

I Thiết kế cơ cấu phanh

1 Các thông số kĩ thuật của xe tham khảo Hino500 FM

Khối

lượng

Khối lượng cho phép lớn nhất trên trục

Trục 1: 6.500;

kg Trục 2: 10.000

Hệ thống phanh cam phanh hình chữ S, tự động điềuHệ thống phanh khí nén, 2 dòng,

chỉnh, có van cảm biến tải trọng

2 Xác định mô men phanh theo điều kiện bám