Thiết kế hệ thống phanh xe tải 25 tấn (Link CAD: https://bit.ly/3vu8vIB)

Trên cơ sở đó em đợc giao đề tài: Thiết kế hệ thống phanh cho ôtô thùng dài 25 tấn theo tiêu chuẩn ECE R13 .” Nội dung đề tài bao gồm: - Vai trò của hệ thống phanh trên ôtô thân dài hiện

mục lục

Trang

Lời nói đầu 2

Chơng I: Những vấn đề chung và hệ thống phanh ………4

1 Giới thiệu đề tài……….4

2 Công dụng……….5

3 Các yêu cầu hệ thống phanh xe thiết kế………6

4.Các loại hệ thống phanh ôtô tải lớn 25 tấn………6

5 Chọn phơng án thiết kế……… 13

Chơng II: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh và các cụm chi tiết……….14

1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh và các cụm đã chọn 14

Chơng III: Tiêu chuẩn ECE cho hệ thống phanh 29

1 Công thức tính toán và chỉ tiêu đánh giá 29

Chơng IV: Tính toán thiết kế phanh 40

1 Tính toán thiết kế cơ cấu phanh 40

2 công ma sát và kiềm bền guốc phanh ……….46

3 thiết kế tính toán bầu phanh 61

Kết luận chung 65

Tài liệu tham khảo 65

Lời mở đầu

Hiện nay vấn đề về giao thông đờng bộ đang là vấn đề đợc rất nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm Trong các phơng tiện giao thông đờng bộ thì

ô tô là phơng tiện chủ yếu vì nó không những đa dạng về chủng loại mà nó còn là một phơng tiện vận chuyển dễ dàng trên mọi địa hình với giá thành thấp ở nớc ta hiện nay, các xe ô tô đang lu hành chủ yếu là của nớc ngoài, đợc

lắp ráp tại các nhà máy liên doanh và cũng có một phần là xe nhập cũ Các loại xe này đã đáp ứng đợc nhu cầu vận tải trong nớc và cũng đáp ứng đợc các tiêu chuẩn quốc tế Tuy nhiên do nhu cầu về vận tải đờng dài, có khối lợng hàng hoá lớn chúng cần đa ra nhng loại xe có kích thớc lớn phục vụ nhu cầu trên

Xe thân dài tải trọng lớn đê phù hợp với mục đích vận chuyển cũng nh

sử dụng phải đáp ứng những yêu cầu cần thiết.Trong đó hệ thống phanh giữ một vai trò hết sức quan trọng vì nó liên quan tới vấn đề an toàn chuyển động của xe và vấn đề an toàn giao thông, ảnh hởng trực tiếp tới sinh mạng con ng-

ời cũng nh tài sản

Trên cơ sở đó em đợc giao đề tài: Thiết kế hệ thống phanh cho ôtô thùng dài 25 tấn theo tiêu chuẩn ECE R13 ”

Nội dung đề tài bao gồm:

- Vai trò của hệ thống phanh trên ôtô thân dài hiện nay

- Lựa chọn phơng án thiết kế hệ thống phanh

- Tính toán thiết kế hệ thống phanh theo tiêu chuẩn ECE

- Thiết kế các cơ cấu phanh trên xe

- Sơ đồ và nguyên lý làm việc dẫn động điều khiển phanh của xethiết kế

Đề tài đợc tiến hành tại bộ môn ôtô và xe chuyên dụng trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Sau hơn 3 tháng thực hiện với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành công việc của đồ án Em xin chân thành cảm ơn thầy

Nguyễn Khắc Trai và các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ, hớng dẫn tận tình và

tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.Do thời gian có hạn lên không thể tránh đợc những thiếu sót Em rất mong nhận

đợc những ý kiến đóng góp, bổ xung của các thầy và các bạn để đề tài của em

đợc hoàn thiện hơn

Hà Nội ngày 25 tháng 5 năm 2009

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Xuân Hồng

CHƯƠNG I:

những vấn đề chung và hệ thống phanh

1 giới thiệu đề tài

Nội dung đề tài là thiết kế hệ thống phanh cho ôtô thùng dài 25 tấn nhằm tạo lên phơng tiện chuyên chở hàng hoá đờng dài,đảm bảo an toàn giao thông

Hệ thống phanh phải đợc thiết kế theo tiêu chuẩn ECE R13

1.1 Giới thiệu chung về xe thiết kế và các thông số cơ bản

Hình dáng cơ bản của xe thiết kế:

H×nh 1.1: H×nh d¸ng chung cña xe thiÕt kÕ

B¶ng th«ng sè tÝnh n¨ng kü thuËt cña xe thiÕt kÕ

D6AC340140

- Giảm dần tốc độ hoặc dừng hẳn xe lại khi xe đang chuyển động.

- Giữ xe đứng yên trên đờng dốc trong khoảng thời gian dài mà không cần sự có mặt của ngời lái

Theo tiêu chuẩn ECE R_13 hệ thống phanh ôtô có thể đợc gọi tên khác nhau tuỳ theo công dụng:

- Phanh chính thờng đợc điều khiển bằng chân đợc sử dụng để giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe trong khi đang chuyển động

- Phanh đỗ (còn gọi là phanh tay hay dừng )thờng đợc điều khiển bằng tay nhờ đòn kéo hoặc đòn xoay ,sử dụng để giữ xe ở trạng thái đứng yên trên đờngdốc trong thời gian dài

- Phanh dự phòng : là hệ thống phanh dùng để dự phòng ,phanh xe khi hệ thống phanh chính chính bị h hỏng

- Dẫn động phanh: là tập hợp các chi tiết dùng để truyền năng lợng từ cơ cấu

điều khiển đến các cơ cấu phanh và điều khiển năng lọng này trong quá trình truyền với mục đích phanh xe với các cờng độ khác nhau.Trên ôtô sử dụng cácphơng pháp điều khiển :trực tiếp hay gián tiếp

- Cơ cấu phanh: là bộ phận trực tiếp tiêu hao động năng ôtô trong quá trình phanh

3 Yêu cầu của hệ thống phanh xe thiết kế:

- Thoả mãn sự phân bố tải trọng của xe thiết kế theo tiêu chuẩn ECE

- Xe thiết kế là xe thùng dài, tải trọng lớn nên cần độ tin cậy cao do đó phải là loại dẫn động khí nén có hai dòng độc lập

4 các loại hệ thống phanh ôtô tảI lớn 25 tấn

4.1 Các loại cơ cấu phanh cho xe tải

Cơ cấu phanh thờng dùng trên ôtô tải có:dạng tang trống

Cơ cấu phanh dạng tang trống phân chia phụ thuộc vào:

- Theo dạng bố trí guốc phanh:đối xứng qua trục đối xứng, đối xứng qua tâm quay, các guốc phanh dạng tự lựa, các guốc phanh

tự cờng hoá

- Theo phơng pháp truyền năng lợng điều khiển: phanh thuỷ lực, phanh khí nén, phanh tay

Trên cơ cấu phanh thuỷ lực:

Hình 1.2: Các cơ cấu dùng với phanh thuỷ lực

- Đối xứng qua trục, chung 1 ly hợp kép với: xylanh một bậc hay xylanh hai bậc lực điều khiển guốc phanh nh nhau Loại này dùng phổ biến trên các loại ôtô con, ôtô tải nhẹ,…cho cả cầu trớc và cầu sau

- Đối xứng qua tâm, hai xylanh kép nh nhau, có hiệu quả tạo lên

ma sát cao theo một chiều quay Loại này đợc dùng trên ôtô con, ôtô tảinhẹ, ôtô minibus …cho cầu trớc

- Đối xứng qua trục hai xylanh nh nhau, có khả năng tự lựa với tang trống, hiệu quả ma sát cao.Thờng gặp trên xe tải, ôtô buýt loại vừa

- Tự cờng hoá, một xylanh, liên kết hai guốc phanh tại điểm nối tựa di động Hiệu quả phanh cao và thuộc loại tự cờng hoá lực điều khiển guốc phanh.Thờng sử dụng trên ôtô tải nhỏ.

- Tự cờng hoá, hai xylanh, liên kết giữa hai guốc phanh tại điểm nối tựa di động.Thờng sử dụng trên xe tải loại nhỏ

Trên hệ thống phanh khí nén

Hình 1.3: Các cơ cấu phanh dùng với hệ thống phanh khí nén

- Cam Acsimet, bố trí cam quay và guốc phanh đối xứng qua trục, dịch chuyển của các guốc phanh khi cam làm việc nh nhau.Loại này đợc sử dụng phổ biến trên các loại ôtô tải, ôtô buýt vừa, lớn cơ cấu phanh của bán rơmooc và rơmooc

- Cam Cycloit khí nén, bố trí cam quay và guốc phanh đối xứng qua trục, dịch chuyển của các guốc phanh khi cam làm việc lớn Loại này đợc sử dụng trên cầu sau các loại xe tải, xe buýt vừa, lớn

- Dạng đối xứng: sử dụng kết cấu ren đai ốc biến chuyển động quay của đai ốc thành chuyển động tịnh tiến của các gối đỡ đẩy guốc phanh Kết cấu xuất hiện trên xe chuyên dùng

Yêu cầu chung của cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh trên ôtô có những yêu cầu cao về hiệu quả phanh, tính ổn

định làm việc trong điều kiện làm việc Ngoài ra cơ cấu phanh còn có những yêu cầu riêng biệt Các yêu cầu của cơ cấu phanh bao gồm:

- Đảm bảo khả năng tạo mômen phanh cao và ổn định trong các

điều kiện làm việc: phanh gấp, phanh trên dốc dài…

- Có lực điều khiển tác dụng vào cơ cấu phanh nhỏ

- Kết cấu nhỏ gọn, có thể đặt trong lòng bánh xe, đảm bảo khả năng lăn trơn bánh xe khi không phanh

- Đảm bảo khả năng thoát nhiệt tốt, hệ số ma sát ổn định khi nhiệt

Hình 1.4: Hệ thống phanh khí nén

a Nguồn cung cấp và bình chứa khí dự trữ: Máy nén khí (1), Bộ điều chỉnh áp xuất (2), Bộ lọc nớc và làm khô khí(3), Cụm van chia và bảo

vệ (4), Bình chứa khí nén mạch I (5), Bình chứa khí nén mạch II (6),

b Cụm điều khiển: Van phanh hai dòng (7)

c Cơ cấu chấp hành: Bầu phanh và cơ cấu phanh trớc (8), Bầu phanh và cơcấu phanh sau (9)

d Các đờng ống dẫn khí

Hệ thống phanh bao gồm các phần chính sau:

- Nguồn cung cấp và bình chứa dự trữ (a)

- Cụm điều khiển (b)

- Cơ cấu chấp hành (c)

- Các đờng ống dẫn khí (d)

4.2.2 Hệ thống phanh thuỷ lực - khí nén:

Hệ thống phanh thuỷ lực – Lớp ôtô K47 khí nén thờng gặp trên ôtô tải ôtô buýt loại vừa Sơ đồ cơ bản trình bày nh hình vẽ:

Hình 1.5: Hệ thống phanh thủy lực-khí nén

a Nguồn cung cấp chứa khí dự trữ d Xylanh khí nén thuỷ lực

b Cụm điều khiển e Các đờng ống dẫn khí

c Cơ câu chấp hành d Các ống dẫn thủ lực

4.2.3 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống phanh

Hệ thống phanh trên ôtô là một hệ thống quan trọng Hiệu quả hoạt

động của nó ảnh hởng lớn đến khả năng an toàn ,chất lợng vận tải do vậy các yêu cầu luôn luôn đợc bổ xung và hoàn thiện Có thể tóm tắt yêu cầu bằng những nội dung chính sau:

- Đảm bảo hiệu quả phanh cao:có thể điều khiển theo ý muốn hay

có quãng đờng phanh ngắn nhất, gia tốc chậm dần của ôtô cao

- Quá trình phanh phải êm dịu, sự thay đổi gia tốc phải đều đặn, nhằm đáp ứng tính điều khiển, tính ổn định của ôtô trong mọi trạng thái hoạt động

- Điều khiển nhẹ nhành,dễ dành kể cả phanh chính (phanh chân)

và phanh phụ (phanh tay)

- Hiệu quả phanh ít thay đổi kể cả khi phanh liên tục nhiều lần

- Có độ tin cậy cao, ngay cả trong trờng hợp có một phần của hệ thống phanh h hỏng thì hệ thống vẫn có khả năng dừng ôtô

- Phanh chính và phanh phụ có hệ thống dẫn động độc lập và không gây ảnh hởng xấu lẫn nhau

4.3 Phanh tay:

Phanh tay trên ôtô tải ,ôtô buýt đợc bố trí theo hai phơng pháp: dùng cơ cấu phanh bố trí trên trục truyền, phanh tay có chung cơ cấu phanh với phanh chân

Phanh tay bố trí trên trục truyền với các chi tiết dẫn động riêng biệt đợc dùng với nhiều loại phanh chính khác nhau

Phanh tay bố trí có cơ cấu chung với phanh chân các phần dẫn động riêng biệt đợc bố trí:

- Cho hệ thống phanh chân thuỷ lực với ôtô tải nhỏ, ôtô buýt nhỏ

- Cho hệ thống phanh khí nén có bầu phanh tích năng

Các chỉ tiêu đánh giá

Ngày nay các chỉ tiêu đánh giá cơ bản của hiệu quả phanh:

- Chỉ tiêu về quãnh đờng phanh va gia tốc phanh

- Chỉ tiêu về hiệu quả phanh và tính ổn định của ôtô khi phanh

- Thoả mãn tiêu chuẩn ECE

5 Chọn phơng án thiết kế

Hệ thống phanh khí nén

- Ưu điểm: + Tạo mômen phanh lớn

+ Lực điều khiển nhỏ

+ Guốc trớc và sau đều mòn nh nhau

- Nhợc điểm: + Cấu tạo cồng kềnh

+ Độ nhạy kém ( thời gian chậm tác dụng lớn do khí bị nén khi chịu tác dụng

* Qua những u nhợc điểm của các hệ thống phanh và yêu cầu thiết

kế của đề tài Ta chọn hệ thống phanh cho xe thiết kế là hệ thống phanh dẫn động khí nén

Đặc điểm chung: là loại dẫn động khí nén có 2 dòng độc lập Cơ cấu phanhtrớc và sau đếu sử dụng loại tang trống với các guốc phanh đối xứng nhau qua tâm và xi lanh khí nén đóng vai trò điều khiển guốc phanh

Kết luận: Với yêu cầu xe tải đờng dài, trong đề tài chọn hệ thống phanh

khí nén thiết kế với cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

Ch ơng II:

chọn phơng án thiết kế và nguyên lý

hoạt động của Hệ thống phanh xe thiết kế

1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh và các cụm chi tiết đã chọn.

1.1.Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh xe thiết kế

Hình 2.1: Sơ đồ của hệ thống phanh của xe thiết kế

1 Van phân phối hai dòng

2 Van phanh tay

3 Van tự động (R12)

4 Van tự động (R12)

5 Van điên từ 3 ngả

6 Bầu phanh banh xe

7 Bầu phanh tich năng

- Xe không bố trí hệ thống cấp khí cho rơ mooc

2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh trớc:

- Cấu tạo:

Hình 2.2: Cấu tạo cơ cấu phanh trớc ô tô thiết kế

1 lò xo hồi vị 5 Chốt hãm 10 Đòn quay

2 con lăn đầu guốc 6 Bệ đỡ 11 Dầm cầu

3 Guốc phanh 7 Trục quay dới 12 Mâm phanh

4 Lỗ móc lò xo 8 Bạc đỡ 13 Bầu phanh

9 Trục cam quay 14 Trục bánh xe

Cơ cấu phanh bố trí đối xứng qua trục, với điểm tựa dới của guốc phanh (3) không điều chỉnh Để tăng độ cứng vững cho điểm tựa dới, giá đỡ đợc gia cờng thành hai gối đỡ này đợc các trục quay của guốc (9) có thể xoay trơn và chịu tải.Trên guốc sử dụng các tấm má phanh tán chặt với guốc nhờ

đinh tán Mỗi guốc phanh có hai tấm má phanh dày, trên đầu tựa vào cam quay sử dụng con trụ (2) giảm ma sát khi lăn trên cam (9) Hai guốc phanh luôn đợc ép chặt vào tấm nhờ lò xo hồi vị (1)

Tang trống bắt với moay ơ bánh xe

Cam quay (9) chế tạo liền trục với dạng cam Cycloit và đợc dẫn động quaynhờ đòn quay (10) Giá đỡ trục cam quay bố trí trên mâm phanh (12_thuộc phần cố định ) đợc bôi mỡ định kỳ Đầu ngoài của trục cam có bố trí then hoa bắt với đòn quay (10) thông qua cơ cấu trục vít banh vít

- Nguyên lý hoạt động:

Bầu phanh bắt chặt trên giá đỡ, cho phép trục của bầu phanh di chuyển khi chịu áp lực khí nén.

+ Khi không phanh dới tác dụng của lò xo hồi vị (1) kéo má phanh vào trong và không tiếp xúc với tang trống, bánh xe đợc lăn trơn

+ Khi phanh, khí nén đi vào bầu phanh, đẩy trục bầu phanh dịch chuyển, qua chốt trụ đẩy đòn (10) quay, làm trục cam xoay đi Cam quay đẩy guôc phanh mở rộng bán kính tạo lên sự ép sát má phanh vào tang trống thực hiện phanh

+ Khi thôi phanh, bầu phanh không còn khí nén, dới tác dụng của các lò

xo hồi vị guốc phanh lại bị ép về tâm thực hiện nhả phanh

1.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh sau

hình 2.3: Cấu tạo cơ cấu phanh sau xe thiết kế

1 Chốt hãm 6 Guốc phanh 11 Bạc trục cam

2 Miếng đệm 7 Trục cam quay

đứng yên trên dốc

Bầu phanh làm việc nh một xylanh khí nén có hai dòng khí cung cấp :

- Một dòng khí thực hiện ép lò xo tích năng lại, giải phóng tác dụng của lò xo tích năng, đảm bảo cho đòn quay nằm ở vị trí quay trục cam về trạng thái không phanh, bánh xe lăn trơn.

- Một dòng khí cấp cho buồng phanh thông qua van phân phối Khi phanh dòng khí này đợc đa vào bầu phanh đẩy đòn quay (10) quay và thực hiện phanh bánh xe

Khác với cơ cấu phanh trớc là:

- Chiều dày má phanh lớn hơn, tơng thích với tuổi thọ kỹ thuật của ô tô, trong điều kiện lực phanh của cầu sau yêu cầu lớn

- Sử dụng bầu phanh tích năng để kết hợp với nhiệm vụ phanh tay

1.4 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết

a Cấu tạo và nguyên lý hoạt động van phanh điều khiển khí nén:

- Cấu tạo: Chia làm 3 cụm chính

+ Cụm bàn đạp: Bàn đạp phanh 21 có cơ cấu hoạt động kiểu đòn bẩy với một đầu là 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

căng lò xo 11, đế van 12 tiếp xúc với thân van phanh, đóng đờng cung cấp khí nén từ C sang A.

+ Cụm điều khiển dòng phanh trớc: Piston 4, lõi là 1 đờng ống làm nhiệm vụ xả khí Đế van 9 tiếp xúc với thân van phanh dới tác dụng của lò

xo 5, đóng đờng cung cấp khí nén từ D sang B

- Nguyên lý làm việc:

+ Trạng thái phanh: Lực đạp của ngời lái tác động lên bàn đạp 21, qua lò xo 14 đẩy piston 15 đi xuống đóng van xả, sau đó đẩy đế van 12 đi xuống mở van cung cấp để khí nén đi từ bình chứa (khoang C) đến dòng phanh bánh sau (khoang A) Khí nén ở khoang A qua lỗ thông vào khoang G,

đẩy piston 4 đi xuống đóng van xả, sau đó đẩy đế van 9 đi xuống, mở van cung cấp để khí nén từ bình chứa (khoang D) đến dòng phanh bánh trớc

+ Trạng thái rà phanh – Lớp ôtô K47 phanh và giữ phanh ở mức độ nhất định: ở dòng phanh sau, áp suất khí nén trong khoang A tác động lên đáy piston 15 cùng với lực lò xo 2 đến khi thắng đợc lực lò xo 14 sẽ đẩy piston đi lên, đóng van cung cấp lại áp suất dòng phanh sau (khoang A) duy trì ở một giá trị nhất

định, không tiếp tục tăng do không có khí nén cung cấp từ khoang C Trạng thái cân bằng của piston 15 đợc thiết lập bởi lực lò xo 14 (lực đạp phanh), lực các lò xo phản hồi và áp suất khí nén trong khoang A Tơng tự nh dòng phanh sau, khi áp suất khoang B bên dới piston 4 tăng lên cùng với lực lò xo 10 đến khi thắng lực do áp suất bên trên piston (áp suất phanh sau) gây nên sẽ đẩy

piston 4 đi lên, đóng van cung cấp lại áp suất dòng phanh trớc đợc duy trì ở giá trị nhất định tơng ứng với mức độ phanh Trạng thái cân bằng đợc xác lập bởi áp suất bên trên và dới piston cùng với lực lò xo 10 ở trạng thái cân bằng,

lò xo 11 và lò xo 5 đóng các van xả lại, ngăn không cho khí trong các dòng phanh thoát ra ngoài áp suất dòng phanh sau và dòng phanh trớc đợc giữ ở một mức độ nhất định, tơng ứng với áp suất dầu ở trạng thái rà phanh

+ Khi dòng phanh trớc bị hỏng: Giả sử dòng phanh trớc bị hở, khí nén ở dòng phanh sau đợc ngăn cách với dòng phanh trớc bởi piston 4, đảm bảo cho dòng phanh sau vẫn hoạt động bình thờng

+ Khi dòng phanh sau bị hỏng: Giả sử dòng phanh sau bị hở, không còn áp lực khí nén lên trên piston 4 để đẩy piston 4 đi xuống Khi tiếp tục đạp phanh, piston 15 đi xuống cho đến khi tiếp xúc với piston 4, đẩy piston 4 đi xuống, đóng van xả và mở van cung cấp, đảm bảo cho dòng phanh trớc vẫn hoạt động bình thờng

b Van phanh tự động R12

Thờng trên các ôtô nhỏ khi sử dụng van phân phối nh là van mở dòng dẫn khí”, gây nên giảm độ nhạy của hệ thống Điều này có thể hiểu nh sau: khi van đã mở đờng khí nén, cần phải mất quá trình để nạp đầy khí nén từ van phân phối đến bầu phanh trên đờng ống Trên các ôtô có yêu cầu cao về độ nhạy sử dụng thêm một bộ van tự động kiểu R12 (cụm 3 củahình ) trên đờng cấp khí nén cho bầu phanh cầu sau nhằm khắc phục sự giảm độ nhạy nói trên

Hình 2.5: Van tự động kép R12

1 Pittông van B Đến bầu phanh

2 Van 2 trạng thái R Lỗ khí xả

P Lỗ cấp khí nén Z Lỗ cấp khí điều khiển

Cấu trúc của van gồm các chi tiết chính:

- Pittông van (1)

- Cụm van hai trạng thái (2 – Lớp ôtô K47 van kép)

- Các đờng cấp khí nén P

- Đờng dẫn khí nén tới bầu phanh B

- Đờng dẫn khí nén điều khiển van Z

- Lỗ thoát khi R

Các trạng thái làm việc của van:

- Trạng thái không phanh: Khí nén từ bình chứa đến (không qua van phân phối) qua đờng P, nằm chờ ở đó, cụm van (2) mở cho

đờng B thông với khí quyển qua lỗ R

- Khi phanh: Một đờng cấp khí nén khác đi qua van phân phối tới

đờng Z, đẩy pittông (1) đi xuống và đóng kín lỗ R, sau đó mở thông P với đờng B, cấp khí nén vào bầu phanh bánh xe

- Khi thôi phanh: áp suất khí nén của đờng Z giảm (do khí thoát qua van phân phối) còn khí nén từ bầu phanh thoát qua đờng B tới lỗ R thoát ra khí quyển, thực hiện nhả phanh

Van có khả năng chép lại trạng thái làm việc của van phân phối hai dòng, nhng có khả năng tác động nhanh

Sự tác động nhanh đợc thực hiện do cấp khí nén từ bình chứa tới gần bầu phanh, còn dòng khí qua van phân phối đóng vai trò dòng khí cấp tín hiệu

điều khiển” Van cho phép xả khí nhanh tại chỗ khi thôi phanh, và đợc dùng mạch cấp khí đến các bầu phanh cầu sau

Trên xe tải có phanh rơmooc cũng thờng gặp loại van này, chúng đợc dùng

để điều khiển phanh rơmooc theo tín hiệu điều khiển từ bàn đạp của van phân phối hai dòng Một loại van phanh tự động kép khác sẽ đợc trình bày ở phần sau dùng cho ôtô kéo rơmooc

c Bầu phanh bánh xe

* Bầu phanh cầu trớc: Bầu phanh dạng màng

Bầu phanh dạng màng có kết cấu theo dạng pittông khí nén nhng với cấu trúc pittông là màng cao su biến dạng (2) Lò xo hồi vị (3) là một cặp lò xo lồng có chiều xoắn ngợc chiều nhau, nhằm tránh kẹt đòn bẩy khi một cặp lò

xo bị gẫy

Hình 2.6: Bầu phanh cầu trớc

1 Vỏ

2 Màng cao su 3 Lò xo hồi vị 4 Lỗ dẫn khí nén 5 Đòn đẩy

Khi không phanh trên lỗ khí không có khí nén, dới tác dụng của lò xo hồi

vị, đòn bẩy (5) ở vị trí bên trái Khi phanh dòng khí nén cấp vào qua lỗ (4),

đẩy màng (2) và đòn bẩy (5) di chuyển về bên phải, thực hiện sự xoay cam quay trong cơ cấu phanh Khi nhả phanh, dới tác dụng của lò xo hồi vị (3), khínén quay trở về van phân phốí và thông ra khí quyển, đòn bẩy trở về vị trí ban

đầu

Màng cao su bị uốn khi phanh do vậy có thể bị nứt rạn, đặc biệt do tính chất lão hóa cao sau thời gian dài sử dụng, có thể gây dò khí nén tại bầu phanhlàm mất khả năng phanh của cơ cấu phanh

Chiều dài của đòn bẩy (5) có thể điều chỉnh đợc nhằm tạo nên vị trí thích hợp với cam quay khi không phanh và khi phanh

*Bầu phanh cầu sau: Bầu phanh dạng tích năng

Kết cấu của bầu phanh tích năng trình bày theo hình vẽ:

Bầu phanh tích năng có cấu tạo trên cơ sở của bầu phanh dạng màng bao gồm: đòn bẩy (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 – Lớp ôtô K47 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 khínén 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

Hình 2.7: Bầu phanh cầu sau

1 Đòn đẩy 5 Pittông tích năng P Khoang hồi vị

2 Lò xo hồi vị 6 Lò xo tích năng S Khoang điều chỉnh phanh

3 Vỏ 7 Xylanh tích năng Q Khoang nhả phanh

4 Màng cao su 8.ốc điều chỉnh T Khoang chứa lò xo

Trên bầu phanh bố trí khoang tích năng T bao gồm: xylanh tích năng (7), pittông tích năng (5), lò xo tích năng (6), ốc điều chỉnh (8) Pittông (5) chia buồng tích năng làm hai phần: khoang P và khoang chứa lò xo tích năng thôngvới khí quyển nhờ đờng ống (10) Toàn bộ buồng tích năng và các chi tiết nằmtrong xylanh tích đặt nối tiếp với bầu phanh cơ sở, thông qua ống đây (9).Bầu phanh có hai đờng dẫn khí A và B: đờng A cấp và thoát khí cho

khoang điều khiển S, đờng 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 vẽ:

Hình 2.8: Các trạng thái lam việc của bầu phanh tích năng

a Khi không phanh b phanh bằng phanh chân c Phanh bằng phanh tay

ở trạng thái ban đầu (trạng thái c), khi cha có khí nén, dới tác dụng của lò

xo tích năng (6), đẩy pittông tích năng và ống đẩy (9) về phía trái, tác dụng vào pittông màng (4) và đòn bẩy (1) với hành trình S2, thực hiện sự phanh bánh xe ở trạng thái này phục vụ cho việc đỗ xe trên dốc

Khi không phanh (trạng thái a), máy nén khí làm việc đạt tới áp suất tối thiểu (khoảng 0,5 MPa), đờng B đợc cấp khí từ bình chứa khí nạp vào khoang

P, khí nén đẩy pittông tích năng và nén lò xo tích năng về bên phải Dới tác dụng của lò xo hồi vị (2), pittông màng (4) dịch chuyển sang phải, kéo cam quay trong cơ cấu phanh về vị trí nhả phanh, bánh xe lăn trơn

Khi phanh bằng phanh chân (trạng thái b), van phân phối mở đờng khí vào

đờng A tới khoang S, đồng thời trong khoang Q có khí nén, pittông màng (4)

bị dịch chuyển về bên trái, đòn bẩy (1) thực hiện dịch chuyển một hành trình

S1, thực hiện sự phanh bánh xe

Khi thôi phanh khí nén theo đờng A thoát ra ngoài qua van phân phối, thựchiện sự nhả phanh, trở lại trạng thái a

Nếu trên ôtô không còn khí nén, lò xo tích năng (6) luôn có xu hớng đẩy ống đẩy (9) và đòn bẩy (1) về trạng thái phanh, cơ cấu phanh bị phanh cứng Bầu phanh tích năng trên ôtô thay thế chức năng của phanh phụ (phanh tay),

do vậy đợc bố trí trên các cầu sau của ôtô tải, rơmooc và bán rơmooc

ch ơng III:

tiêu chuẩn ECE cho hệ thống phanh

1 công thức tính toán và chỉ tiêu đánh giá

ECE là tiêu chuẩn chung của Châu Âu trong đó ECE R-13 là tiêu chuẩncho hệ thống phanh Vấn đề phân chia lại lực phanh đối với xe không trang bị ABS đợc nói riêng trong phụ lục 10 ở đây ta chỉ đề cập đến mục 2 của phụ lục

1.1 Đối với tất cả mọi chế độ tải trọng của ôtô (kiểm tra từ chế độ không tải

đến chế độ đầy tải của xe) hệ số tận dụng trọng lợng bám ở cầu trớc phải lớn hơn ở cầu sau

1 > 2

1.2 Cho loại ôtô N1 (xe con trên 8 chỗ, xe tải và xe chở ngời).

- Với mọi cách phân chia lực phanh nằm trong vùng 0,15  0,5 của

hệ số bám: 1 > 2

- Nếu thoả mãn điều kiện sau đây:

  = 0,15  0,3: 1,2 không đợc vợt ra ngoài đờng  =  0,08

± 0,08

  = 0,3  0,5: 1,2 không đợc vợt quá đờng  =  + 0,08

  = 0,5  0,61: 1,2 không đợc vợt quá đờng  = ( - 0,21)/0,5 thì cũng đợc chấp nhận

Hình 3.1: Đồ thị các đờng tiêu chuẩn đối với xe N1

1.3 Quan hệ giữa lực phanh, trọng lợng bám, hệ số bám.

 =

z 2

g j.G/g

z 1

v

Hình 3.2: Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô trong quá trình phanh

Z1, Z2 biến đổi phụ thuộc b/L, a/L, j , hg/L

 Z1 G.( 1  x  y)

) (

1.4 Lực phanh tính theo lý thuyết

Sự phân chia lực phanh phải thoả mãn điều kiện ECE theo Châu Âu (i)

là tỉ số phân chia lực phanh cho xe 2 cầu tính bằng công thức:

Fp

2 1 2

Lùc phanh theo lý thuyÕt:

  

)

Fp Fp

Fp

Fp Fp

1 1

).

( 1 2

2 1

G g

j G G

Z Z Fp Fp

2

Z

Fp Z

1.5 Chỉ tiêu về hiệu quả và tính ổn định khi phanh của ôtô thiết kế

Đánh giá theo ôtô thiết kế, với ôtô không có bộ ABS

ECE đa ra hiệu quả phanh tốt nhất So sánh i1, i2

- Kr1 > Kr2: i1 có vùng mất ổn định nhỏ hơn i2 Đứng về hiệu quả phanhthì i1 xa đờng lý thuyết  = , do đó hiệu quả phanh không cao trong đoạn giữa hệ số bám thờng xuyên sử dụng