NGHIÊN CỨU VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH ABS XE TOYOTA VIOS (file word+cad)

Với đề tài NGHIÊN CỨU VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH ABS XE TOYOTA VIOS em đã giải quyết những vấn đề chính là : PHẦN 1. NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANHChương 1. Tổng quan về hệ thống phanhChương 2. Hệ thống phanh ABS Chương 3. Hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOSPHẦN 2. KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANHChương 1. Quy trình bão dưỡng hệ thống phanhChương 2. Quy trình sửa chữa hệ thống phanhPHẦN 3. THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG (ABS)

Trang 1

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

PHẦN 1: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH 6

1.1 Lịch sử hệ thống phanh: 6

1.2 Công dụng , yêu cầu và phân loại: 9

1.2.1 Công dụng 9

1.2.2 Yêu cầu 10

1.2.3 Phân loại 10

1.3 Các sơ đồ hệ thống phanh thủy lực: 14

1.3.1 Sơ đồ dẫn động không độc lập 15

1.3.2 Sơ đồ dẫn động độc lập 15

1.4 Kết cấu các bộ phận chính: 16

1.4.1 Xylanh phanh chính: 16

1.4.2 Bầu trợ lực phanh 20

1.4.3 Cơ cấu phah 26

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHANH ABS 44

1 ĐẠI CƯƠNG VỀ ABS 44

1.1 Tổng quan về hệ thống ABS 44

1.2 Lịch sử hình thành 45

1.3 Cơ sở lý thuyết về ABS 46

2 HỆ THỐNG ABS (Anti- lock Bracking System) 49

2.1 Mục tiêu của cơ cấu ABS 49

2.2 Yêu cầu của cơ cấu ABS 50

2.3 Hiệu quả của cơ cấu phanh chống bó cứng (ABS) 51

2.4 Phân loại các phương pháp điều khiển của ABS 54

2.4.1 Điều khiển theo ngưỡng trượt 55

2.4.2 Điều khiển độc lập hay phụ thụôc 55

2.4.3 Điều khiển theo kênh 55

2.5 Các phương án bố trí cơ cấu điều khiển của ABS 56

2.6 Quá trình điều khiển của ABS 58

Trang 2

2.6.1 Phạm vi điều khiển của ABS 58

2.6.2 Chu trình điều khiển của ABS 60

2.7 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết và cả cơ cấu ABS. 62

2.7.1 Hộp điều khiển điện tử (ECU) 62

2.7.2 Bộ chấp hành thủy lực 64

2.8 Các trạng thái phanh 65

2.8.1 Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động) 66

2.8.2 Khi phanh gấp(ABS hoạt động) 67

2.8.3 Chế độ tăng áp 67

2.8.4 Chế độ giữ áp 68

2.8.8 Chế độ giảm áp 69

CHUƯƠNG 3: HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA VIOS 70

1 GIỚI THIỆU CHUNG XE TOYOTA VIOS 70

2 HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA VIOS

2.1 Sơ đồ và nguyên lý làm việc hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOS 72

2.1.1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe TOYOTA VIOS 72

2.1.2 Nguyên lý làm việc 73

2.2 Kết cấu và bộ phận chính 77

2.2.1 Cơ cấu phanh 77

2.2.2 Xy lanh chính 81

2.2.3 Các cảm biến 82

2.2.4 Khối điều khiển điện tử ECU .84

2.2.5 Khối thuỷ lực- điện tử (Electric-hydraulic Unit) 87

2.2.6 Bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD) 87

2.2.7 Trợ lực phanh 88

PHẦN 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH 90

1 QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 90

Trang 3

2 SỬA CHỮA CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ THỐNG

PHANH 95

2.1 Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính 97

2.2 Kiểm tra hệ thống ABS 99

2.3 Kiểm tra hệ thống chuẩn đoán 100

2.4 Kiểm tra bộ phận chấp hành 109

2.5 Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe 111

PHẦN 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG (ABS) 112

KẾT LUẬN 114

TÀI LIỆU THAM KHẢO 115

Trang 4

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay giao thông ở nước ta giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế và đời sống xã hội Số lượng , chủng loại ô tô ngày càng tăng , chất lượng đường giao thông không ngừng được nâng cao để đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hoá và hành khách

to lớn trong nước Tốc độ chuyển động của ô tô ngày càng được nâng cao , do đó việc đảm bảo an toàn giao thông càng có tầm quan trọng đặc biệt để tránh tai nạn trên đường Nhà nước và các cấp quản lý giao thông đã ban hành các chỉ thị các tiêu chuẩnquy định về an toàn kỹ thuật và vận hành cho các phương tiện giao thông trên đường

Cộng thêm nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo theo mọi hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người Do đó song song với sự phát triển của mọi ngành nghề thì công nghệ ôtô cũng có sự thay đổi khá lớn Nhu cầu của con người dần dần được đáp ứng về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, …trong đó vấn đề an toàn được đặt lên hang đầu Ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật

đã đạt được, các nhà sản xuất bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh ABS với những tính năng ưu việt: chống bó cứng bánh xe khi phanh, ổn định hướng, … nhằm hạn chế những tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra

Từ sau những năm 70 của thế kỷ XX , nhờ áp dụng những thành tựu mới của công nghệ điện tử , các hệ thống an toàn trên xe ngày càng được sử dụng rộng rãi như :

Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ( ABS ), hệ thống túi khí , hệ thống điều khiển lực kéo ( TRC ) Các hệ thống này đã và đang được các hãng sản suất ô tô trên thế giới sử dụng như: DAEWOO , TOYOTA , FORD Tuy nhiên,cũng nảy sinh một vấn đề là gâykhó khăn cho việc khai thác và sử dụng ở nước ta vì thiếu kiến thức về cấu tạo,kĩ năng

sư dụng và chẩn đoán xe

Với đề tài "NGHIÊN CỨU VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH ABS

XE TOYOTA VIOS " em đã giải quyết những vấn đề chính là :

PHẦN 1 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH

Chương 1 Tổng quan về hệ thống phanhChương 2 Hệ thống phanh ABS

Chương 3 Hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOS

Trang 5

PHẦN 2 KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH

Chương 1 Quy trình bão dưỡng hệ thống phanhChương 2 Quy trình sửa chữa hệ thống phanh

PHẦN 3 THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG (ABS)

Trong thời gian làm đồ án em đã có nhiều cố gắng , tích cực và chủ động học hỏi , vận dụng những kiến thức đã học để hoàn thành nhiệm vụ được giao Em đã được

sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn TRẦN VĂN CÔNG nói riêng cũng như các thầy giáo trong bộ môn ô tô nói chung Tuy nhiên do trình độ và khả năng có hạn nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo cùng các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy TRẦN VĂN CÔNG , các thầy giáo trong bộ môn ô tô nói chung đã giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Trang 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHANH

Chiếc Oldmobile của ông cho thấy một thanh thép không gỉ linh hoạt đơn quấn quanh một cái thùng hình ống quanh trục sau Khi pedal phanh bị nhấn, thanh thép sẽ

co lại để kìm chặt thùng hình ống Olds đã đưa chiếc xe của mình tham gia giải đua

100 dặm Blue Ribbon Contest diễn ra vào tháng 8 và muốn chắc chắn rằng hệ thống phanh ngoài của mình phù hợp cho thiết kế thùng hình ống bên trong má phanh mở rộng của một chiếc xe Victoria Và hệ thống phanh lốp của xe ngựa – một miếng lót được đặt vào lốp xe bởi một đòn bẩy dài Nó kìm hãm lốp xe cao su đặc khá nhanh, và

hệ thống phanh lốp này đã được sử dụng rất phổ biến trên xe ngựa, xe chở hàng và rất nhiều mẫu ô tô đầu tiên.Từ tốc độ 14 dặm/giờ, chiếc Oldsmobile có thể dừng lại trong khoảng cách 21.5 ft, chiếc Vitoria là 37ft, và xe ngựa (có thể ngựa không chạy đến vận tốc 14 dặm/giờ, nhưng cũng chẳng có hệ thông phanh nào hỗ trợ chúng cả) dừng lại ở 77.5ft

Chiếc Oldsmobile giành hai trong số 9 giải thưởng của cuộc đua Hệ thống phanh của nó đã gây ấn tượng sâu sắc cho các nhà sản xuất ô tô khác và một năm sau, hầu hết họ đều sử dụng hệ thống này trên xe mình Năm 1904, tất cả các nhà sản xuất ô

tô đều chế tạo ra những chiếc xe với hệ thống phanh ngoài trên trục bánh sau.Cùng thờigian đó, hệ thống phanh này cũng cho thấy một số thiếu sót nghiêm trọng trong sử dụng thường ngày Ví dụ khi đi trên đồi, hệ thống sẽ không có tác dụng tức thời mà để cho xe tiếp tục đi sau nhiều giây nhấn phanh Một lái xe nếu không may bị chết máy trong khi đang leo dốc sẽ sớm phát hiện ra mình đang lăn lùi về phía sau

Vì lý do đó, các tấm chèn là dụng cụ hết sức quan trọng cho mỗi chuyến đi Thời kì này, người ta dễ dàng bắt gặp cảnh một hành khách nhảy ra khỏi xe với một miếng gỗ trong tay để chèn bánh xe.Ngoài ra, hệ thống phanh ngoài còn thể hiện nhiều hạn chế khác như không được bảo vệ khỏi các cú drift nên các thanh thép và thùng hình ống sẽ nhanh chóng bị bào mòn Một hệ thống phanh này chỉ hoạt động tốt nhất trong cho 200 đến 300 dặm đường đâu tiên.Những hạn chế sau này được giải quyết khi

hệ thống phanh trong ra đời Chỉ cần các má phanh vẫn chịu lực tác động, thì chũng sẽ vẫn nhấn lên các thùng ống để kìm giữ chiếc xe khỏi lăn ngược trở lại chân dốc Và, kể

Trang 7

từ khi các bộ phận phanh được cải tiến bên trong thùng ống để bảo vệ chúng khỏi hao mòn, lái xe có thể đi được chặng đường tới 1,000 dặm giữa hai lần bảo dưỡng phanh.

Phanh đùm, như cái tên nó được gọi ngày nay, đã thống trị hoàn toàn trong ngành công nghiệp ô tô Mỹ Có một số tài liệu khác cho rằng hệ thống phanh đùm hiệntại được phát minh năm 1902 bởi Louis Renault, dù một thiết kế ít tiến bộ hơn đã từng được sử dụng trên xe của Maybach một năm trước đó

Tại châu Âu, đặc biệt là ở Anh, vị trí của nó phải chia sẻ với hệ thống phanh đĩa (Disc Brakes) Phanh đĩa ít nhiều đã trở thành tiêu chuẩn trên những chiếc xe hơi châu

Âu trong những năm 50, 20 năm trước khi chúng được các nhà sản xuất ô tô Mỹ bắt đầu sử dụng (từ năm 1973).Điều này nghe có vẻ nực cười vì hệ thống phanh đĩa điểm (Spot-type Disc Brake) là một phát minh của người Mỹ Năm 1898, Elmer Ambrose Sperry ở Cleveland, Ohio đã thiết kế một chiếc xe điện với hệ thống phanh đĩa bánh trước

Hệ thống phanh đĩa điểm

Ông đã tạo ra một đĩa lớn kết hợp với trục moay-ơ ở mỗi mỗi bánh xe Các nam châm điện được sử dụng để tạo lực nhấn những đĩa nhỏ hơn, đã được trạng bị ổ bi trượt

để giảm ma sát, vào những điểm trên một đĩa quay nhằm chặn bánh xe tiếp tục quay Các lò xo đẩy những đĩa điểm này trở về vị trí khi việc phanh xe ngừng lại.Trong khi

đó tại Anh, một bằng sáng chế được trao năm 1902 cho F.W.Lanchester với phát minh

hệ thống phanh đĩa điểm không chạy điện, hoạt động với những nguyên lý rất giống những hệ thống phanh mà chúng ta có ngày nay Vấn đề lớn nhất là hệ thống của Lanchester hoạt động khá ầm ĩ Sự cọ sát trực tiếp các tấm kim loại giữa lớp lót bằng

Trang 8

đồng và đĩa kim loại tạo ra một tiếng rít lớn gây cho người nghe cảm giác ớn lạnh chạydọc cơ thể.

Vấn đề này được giải quyết năm 1907 khi Herbert Frood, một người Anh khác, phát triển ý tưởng tạo ra những miếng đệm bằng Amiăng Chất liệu mới này nhanh chóng được các nhà sản xuất ô tô sử dụng cho cả hệ thống phanh đĩa lẫn phanh đùm Amiăng cũng bền hơn các chất liệu chịu ma sát khác nhờ một mép rộng Với cải tiến này, hệ thống phanh đĩa lúc bấy giờ có thể chịu đựng được quãng đường lên tới 10.000 dặm.Một giải pháp nhằm tăng sức mạng cho phanh xuất hiện trong cuộc đua Elgin năm

1915 Một chiếc xe hiệu Duesenberg chạy trên đường tằng với tốc độ 80 dặm/giờ, sau

đó đột ngột giảm tốc tạo ra tiếng kêu rít chói tai khi lao vào một khúc cua hẹp Bí mật của sức mạnh đáng kinh ngạc mà hệ thống phanh Duesenberg có được chỉ đơn giản là

sử dụng phanh trong trên mỗi bánh xe cả trước và sau

Năm 1918, một nhà phát minh trẻ tên Malcolm Lougheed (sau này tự đổi cách đánh vần tên của mình thành Lockheed) đã thêm bộ phận thuỷ lực vào hệ thống phanh.Ông sử dụng các xylanh và ống chuyển áp suất chất lỏng nhằm tạo lực nhấn lên các máphanh Năm 1921, chiếc xe chở khách đầu tiên được trang bị hệ thống phanh thuỷ lực (Hydraulic Brakes) bốn bánh xuất hiện, đó chính là chiếc Model A Duesenberg.Các nhà sản xuất xe không chuyển sang sử dụng hệ thống phanh thuỷ lực một cách ào ạt như những phát minh trước đó 10 năm sau chiếc Model A Duesi, năm 1931, mới chỉ

có Chrysler, Dodge, Desoto, Plymouth, Auburn, Franklin, Reo và Graham trang bị phanh thuỷ lực mà thôi Tất cả những hãng xe khác vẫn sử dụng hệ thống phanh cơ học Thực tế cho đến tận năm 1933, Ford mới gia nhập và trở thành nhà sản xuất ô tô cuối cùng chuyển sang sử dụng hệ thống phanh thuỷ lực

Hệ thống phanh cơ bản chúng ta có ngày nay được sử dụng khá nhiều vào năm

1921, bao gồm một số những trang bị mà cho đến tận bây giời vẫn còn được đề cao như bộ phận trợ lực.Trợ lực, thực chất, đã được sử dụng từ năm 1903 khi một chiếc xe tên là Tincher xuất hiện với trang bị phanh khí Nhưng chiếc xe đầu tiên sử dụng các ống trợ lực dẫn động chân không tương tự những thiết bị bạn đang thấy ngày nay xuất hiện năm 1928 với tên Pierce-Arrow Nó sử dụng áp suất thấp từ các ống dẫn khí vào

để giảm đáng kể lực cần thiết phải tác động lên các má phanh Các ống chân không từ

đó đến nay vẫn giữ nguyên thiết kế

Bộ phận chệch hướng mở rộng của hệ thống trợ lực chân không đầu tiên xuất hiện năm 1985 Một vài chiếc xe của GM những năm 80 sử dụng một ống phanh lái điện tử, cái nhỏ và nhẹ hơn so với những ống chân không thông thường, tạo ra một hệ thống thuỷ lực toàn phần.Chiếc xe đầu tiên sử dụng hệ thống phanh tự cân bằng là chiếc Cole năm 1925 Nguyên mẫu của các hệ thống ngày nay xuất hiện năm 1946,

Trang 9

trên chiếc Studebaker Cỗ máy do Wagner Electric Co chế tạo trang bị một tấm đệm cân bằng bên dưới nơi chịu tác động của lực lò xo khi dãn ra Có vai trò như lớp lót chống mòn, một đầu ống lùi lại để đẩy một chốt và thanh bẩy đè lên lò xo Điều này khiến cho tấm đệm cân bằng chống lại má phanh, giúp giữ nó ở một khoảng cách nhất định so với thùng hình ống.

Hệ thống chống bó cứng (antilock hay còn gọi là antiskid) hiện nay đang được

sử dụng rất động rãi cũng hoàn toàn chẳng mới mẻ gì Thực chất, hệ thống chống bó cứng phanh mang tên Maxaret đã được sử dụng từ năm 1958 bởi Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Đường bộ của Anh và được lắp đặt lần đầu tiên trên chiếc Sedan thể thao Jensen FF năm 1966

Ba năm sau, tức năm 1969, Lincoln Continental Mark III được trang bị một hệ thống chống bó cứng phanh của Auto-Linnerdo Kelsey Hayes phát triển Các cảm biến

ở bánh sau xe sẽ truyền tính hiệu lên một “máy tính” bán dẫn đằng sau hộp dụng cụ Máy tính này sẽ điều khiển van dẫn động chân không ở phanh sau để điều chỉnh lực phanh vừa phải lên phanh sau khi các thiết bị cảm ứng báo về cho máy tính rằng các phanh đang khoá.Các vấn đề về chi phí và kĩ thuật khiến cho hệ thống này bị xếp lên giá Nhưng giờ đây, các phiên bản cập nhật tạo khả năng điều chỉnh chống trượt bốn bánh được trang bị trên hầu hết tất cả các mẫu xe ngày nay, mặc dù ban đầu, nó chỉ có trên những dòng xe cao cấp như Lincoln, Mercedes, và một vài thương hiệu xe châu

Và sẽ luôn là như vậy (Nguồn “www.mycar.vn”)

1.2 Công dụng , yêu cầu và phân loại:

1.2.1.1 Công dụng

Hệ thống phanh có nhiệm vụ làm giảm tốc độ của ôtô hoặc làm dừng hẳn sựchuyển động của ôtô Hệ thống phanh còn đảm bảo giữ cố định xe trong thời giandừng Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng nhất vì nó

Trang 10

đảm bảo cho ôtô chuyển động an toàn ở chế độ cao, cho phép người lái có thể điềuchỉnh được tốc độ chuyển động hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm.

1.2.2 Yêu cầu

Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Quảng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm Tất nhiên muốn có quảng đường phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc phanhcực đại

- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi phanh.Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh không lớn

- Phanh phải nhạy Nghĩa là truyền động phanh có độ nhạy cảm lớn

- Phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào

- Không có hiện tượng tự siếc phanh khi ô tô chuyển động

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt

- Có khả năng chống mòn cao

- Có khả năng phanh khi đứng yên trong một thời gian dài

- Các chi tiết trong cơ cấu phanh có trọng lượng riêng nhỏ

- Có khả năng chống bụi bẩn, bùn lầy bám vào cơ cấu phanh

- Kết cấu đơn giản, thuận tiện trong bảo dưỡng sửa chữa

- Cơ cấu phanh ở bánh xe hay ở đầu ra của hộp số hay hộp số phụ

- Điều khiển bằng tay ( nên được gọi là phanh tay)

- Dùng để dừng hay đổ xe

c Hệ thống phanh dự phòng:

- Có chức năng như phanh chính

- Hiệu quả phanh chỉ bằng 30-50% so với phanh chính

d Phanh chậm dần (phanh bằng động cơ):

Trang 11

Là một phương pháp phanh xe mà không dùng phanh chân Phương pháp này sử

dụng sức cản quay của động cơ để giúp làm giảm tốc độ xe Khi phanh, nhả chân ga

trong khi vẫn đang gài số, do nhiên liệu đã cung cấp ít nhất vào các xylanh động cơ,

cho nên các bánh xe sẽ đóng vai trò chủ động còn trục khủy động cơ quay bị động Do

đó trục khuỷu cản lại sự quay ( do sức cản của không khí bị nén trong xylanh, ma sát

giữa các chi tiết chuyển động,…) nên các bánh xe chủ động quay chậm dần và làm

giảm tốc độ xe

e Phanh khẩn cấp:

1.2.3.2 Phân loại theo kết cấu cơ cấu phanh:

Phanh dải

Những chiếc xe đầu tiên sử dụng loại phanh có dạng một chiếc đai bao xung quanh bên

ngoài trống phanh Khi phanh, các dải phanh được siếc chặt vào trống phanh Bề mặt dạng nẹp ma sát trực tiếp, bị mòn đi một cách nhanh chóng bởi chúng tiếp xúc với bề mặt ngoài đầy cát bụi Vì vậy, vấn đề đối với những loại phanh dải như vậy chính là nước, bụi bẩn từ bên ngoài bám dính vào giữa bố phanh và trống thắng và cách ly bố thắng tiếp xúc với trống, đồng thời gây mòn bố phanh rất mãnh liệt

Phanh tang trống

Một sự cải tiến cơ bản trong thiết kế phanh là sự thay đổi từ phanh dải sang phanhtrống Các bố phanh từ việc được bố trí bên ngoài đã được đặt vào bên trong trống phanh

Điều này đã khắc phục được các khuyết điểm

cơ cấu phanh thế hệ trước

- Đảm bảo được cách ly bề mặt ma sát với bụi bẩn, nước

- Không ảnh hưởng đến khoảng sáng gầm xe

- Nó được sử dụng trên cả bốn bánh xe của các ô tô những sản xuất từ 1970

Hiện nay, phanh guốc chỉ ở hai bánh sau của nhiều loại ô tô

Trang 12

Hệ thống phanh tang trống đầu tiên được tác động thông qua cơ cấu đòn bẩy cơ khí Các thanh kim loại hoặc dây cáp, và các tay đòn truyền áp lực từ bàn đạp phanh hoặc tay đòn điều khiển đến guốc phanh.

Phanh đĩa:

- Hầu như ai cũng biết đến kiểu phanh càng được trang bị trên xe đạp, đó chính làmột dạng phanh đĩa đơn giản nhất Hai máphanh ép chặt vào vành bánh xe, do tác động của các càng phanh đơn giản, có cơ cấu bản lề, vận hành bằng cơ khí

Phanh đĩa sử dụng trên ô tô có cấu tạo đơngiản hơn phanh tang trống Phanh đĩa sử dụng một đĩa tròn, phẳng còn gọi là rotor Đĩa này thay cho vị trí của tang trống trong cơ cấu phanh guốc Má phanh được định vị

ở hai bên rotor và được gắn trên calip phanh Trên calip có các xylanh thủy lực – cũng được gọi là xylanh bánh xe – dùng để vận hành các guốc phanh

Trong quá trình phanh, má phanh sẽ ép vào đĩa hay rotor Ap suất ở má phanh tỷ

lệ thuận với lực đạp phanh

Các ưu điểm của phanh đĩa so với phanh tang trống:

- Ở phanh đĩa phần lớn bề mặt ma sát đĩa lộ ra ngoài, tiễp xúc trực tiếp với không khí nên được làm mát tốt hơn so với bề mặt ma sát của phanh tang trống

- Khi đĩa phanh quay, các tạp chất, bụi bẩn được văng ra khỏi đĩa nhờ lực ly tâm, trong khi ở phanh trống các bụi bẩn này có khuynh hướng bị tích tụ bên trong tangtrống

- Tác động kẹp của má phanh không làm cho đĩa phanh hay rotor biến dạng cong vênh Ngược lại, ở phanh trống, tác động mở của guốc phanh làm cho tang trống

bị biến dạng theo hình elip hay ovan Sự biến dạng này làm hạ thấp bàn đạp phanh và tạo ra hiệu ứng bóp ở hai đầu guốc phanh

- Phanh đĩa có kết cấu gọn, khối lượng các chi tiết nhỏ dễ tháo lắp, nên thuận tiện cho công việc sửa chữa bảo dưỡng

- Do không có trợ động nên luôn tạo ra lực phanh bằng nhau ở hai phanh trên cùng một trục

Tuy nhiên, phanh đĩa cũng có những khuyết điểm:

Trang 13

- Không có tác động trợ động, nên cùng một áp suất thủy lực thì phanh đĩa không thể gia tăng công suất như ở phanh tang trống Khi cần có lực phanh lớn hơn thì hầu hết các phanh đĩa đều cần phải có bộ trợ lực (booter).

- Sẽ khó khăn hơn khi thiết kế phanh đỗ (phanh tay) là một phanh đĩa Đã có nhưng phanh tay dùng loại phanh đĩa nhưng chúng thường đắt tiền, phức tạp, yếu và lại

có khuynh hường dễ bị kẹt dính

- Phần lớn bề mặt ma sát trong cơ cấu phanh đĩa lộ ra bên ngoài nên dễ tiếp xúc bụi bẩn và bị ăn mòn Vì vậy phanh đĩa không được sử dụng trên các xe có khả năng việt dã

- Áp lực phanh lớn, vì diện tích má ma sát nhỏ

- Chiếm một khoảng không gian trong bánh xe, nên khó bố trí tạo mômen phanhlớn

- Kích thước của xylanh bị giới hạn theo hướng kính

- Chỉ dùng được trong hệ thống phanh dẫn động thủy lực

1.2.3.3 Phân loại theo hệ thống dẫn động

a.Phanh dẫn động bằng cơ khí:

Ngày nay trên các xe du lịch, phanh dẫn động bằng cơ khí thường là phanh dừng xe

b.Phanh dẫn động bằng thủy lực:

- Lực tác dụng từ pedal đến cơ cấu phanh qua chất lỏng ở các đường ống

- Đặc điểm phanh dầu là các bánh xe bị phanh cùng một lúc vì áp suất trong đường ốngchỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép sát vào trống phanh

Ưu điểm

- Phanh đồng thời các bánh xe

- Hiệu suất cao

- Độ nhạy tốt

- Kết cấu đơn giản, khối lượng không nhiều

- Có khả năng dùng trên nhiều loại ôtô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh

Trang 14

- Các chi tiết trong hệ thống cần độ chính xác cao Độ chính xác của piston và xylanh

- Lực tác dụng lên pedal nhỏ Do chỉ điều khiển mở van khí nén

- Trang bị trên ôtô tải lớn có kéo rơmoóc

- Bảo đảm chế độ phanh rơmoóc khác với ôtô kéo, do đó phanh đoàn xe được ổn định, khi rơmoóc bị tách khỏi ôtô thì rơmoóc bị phanh một cách tự động

- Có khả năng cơ khí hóa quá trình điều khiển ôtô và sử dụng khí nén cho hệ thống treoloại khí

Khuyết điểm:

- Có kết cấu phức tạp với nhiều cụm chi tiết

- Kích thước và trọng lượng khá lớn, giá thành cao

- Thời gian chậm tác dụng lớn

d Phanh dẫn động kết hợp: thủy – khí:

- Tận dụng được ưu điểm của cả hệ thống phanh dẫn động khí nén và thủy lực

- Phối hợp được phanh thủy lực – khí nén theo sơ đồ nối tiếp

- Do kết cấu phanh thủy lực nhỏ gọn nên được đặt gần bánh xe (làm cơ cấu phanh ở bánh xe có khối lượng nhỏ và kết cấu đơn giản)

1.3 Các sơ đồ hệ thống phanh thủy lực:

Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực thường dùng trên các xe du lịch và xetải có tải trọng nhỏ và trung bình Dẫn động bằng thuỷ lực có ưu điểm là phanh êm dịu,

dễ bố trí, có độ nhạy cao Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỷ số truyền của dẫnđộng dầu không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh Trong hệthống phanh dẫn động bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của mạch dẫn động mà người tachia ra dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng

- Dẫn động một dòng nghĩa là từ đầu ra của xilanh chính chỉ có một đườngdầu duy nhất dẫn đến các xilanh bánh xe, dẫn động một dòng có kết cấu

Trang 15

đơn giản nhưng độ an toàn không cao Vì vậy trong thực tế dẫn độngphanh một dòng ít được sử dụng.

- Dẫn động hai dòng nghĩa là từ đầu ra của xilanh chính có hai đường dầuđộc lập đến các xilanh bánh xe

1.3.1 Sơ đồ dẫn động không độc lập

Trong sơ đồ này, hệ thống phanh sử dụng một xylanh phanh chính loại một buồng (xylanh chính loại đơn) để điều khiển các nhánh thủy lực Đây là sơ đồ đơn giảnnhất Tuy nhiên, do yêu cầu về an toàn, sơ đồ dẫn động kiểu này không còn được sử dụng trên các ô tô

Do hai dòng hoạt động độc lập nên

xilanh chính phải có hai ngăn độc

lập do đó khi một dòng bị rò rỉ thì

dòng còn lại vẫn có tác dụng Vì

vậy phanh hai dòng có độ an toàn

cao, nên được sử dụng nhiều trong

thực tế Dưới đây là các sơ đồ dẫn động thuỷ lực hai dòng thường gặp:

Hình 1.1 :Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh thủy lực

dẫn động hai dòng

1 Bàn đạp phanh.

2 Bình dầu phanh.

3 Xilanh phanh chính.

Trang 16

- Hai kiểu dẫn động trên được dùng cho

các xe con thông thường vì kết cấu

đơn giản và giá thành hạ

- Một dòng dẫn động cho ba bánh xe

- Ba kiểu dẫn động trên được dùng ở

các xe có yêu cầu cao về độ tin vậy và về chất lượng phanh Khi xảy ra hưhỏng một dòng thì hiệu quả phanh giảm không nhiều, do đó đảm bảo được

an toàn chuyển động

1.4 Kết cấu các bộ phận chính:

1.4.1 Xylanh phanh chính:

1.4.1.1 Xylanh phanh chính loại piston đơn:

Hình 1.2: Xylanh phanh chính loại đơn,

Trong đó: 1- cần piston, 2 – piston, 3 – lò xo hồi, 4 – cổng nạp và bù

Trang 17

Những xylanh phanh chính đầu tiên sử dụng loại piston đơn và xylanh có cổng

ra ở đầu cuối Từ cổng ra này sẽ chia ra các nhánh theo ống dẫn đến từng xylanh bánh

xe Thân xylanh gồm các phần chính: piston, xylanh và bình chứa Xylanh và bình chứa nối với nhau bằng hai đường dẫn, một cổng bù nhỏ và một cổng nạp lớn hơn Khikhông có áp lực trên bàn đạp, lò xo trả về của piston sẽ đẩy piston tựa vào vòng chặn ở bên ngoài nòng xylanh Piston sử dụng hai cuppen: cuppen sơ cấp và thứ cấp Cuppen

sơ cấp ở mặt trong của piston và dùng để bơm dầu phanh đi Cuppen thứ cấp được đặt

ở đầu ngoài của piston và dùng để giữ dầu phanh không bị rò rỉ ra khỏi xylanh Hai cổng nạp và bù được định vị gần cuppen sơ cấp Cổng nạp phía sau cuppen sơ cấp, cổng bù phía trước cuppen sơ cấp

Nguyên lý làm việc của xylanh phanh chính loại đơn:

Khi đạp phanh dưới tác dụng của cần đẩy piston, vượt qua lực lò xo hồi piston, piston

di chuyển đi vào Dầu phanh từ nòng xylanh sẽ di chuyển vào bình chứa cho đến khi mép của cuppen sơ cấp đóng cổng bù lại Từ lúc này, lực tác dụng và chuyển động của bàn đạp sẽ đẩy dầu phanh vào hệ thống và dịch chuyển guốc phanh vào tiếp xúc với đĩaphanh hay tang trống (tăm bua) Sự tiếp xúc của bố thắng sẽ làm ngưng chuyển động của guốc thắng hay calip Bắt đầu từ lúc này, áp suất của hệ thống sẽ tăng lên Lúc này lực tác dụng ở bàn đạp phanh tăng lên sẽ làm tăng áp lực ở xylanh bánh xe và bố thắng một cách tương ứng

Khi bàn đạp phanh được nhả ra, lò xo hồi piston sẽ đẩy piston ngược lại rất nhanh đến vị trí dừng của nó tại vòng chặn Dầu phanh từ xylanh bánh xe hay calip sẽ trở về bình dầu Trong quá trình này sẽ có một dòng dung dịch từ cổng bù đi xuyên quacạnh của cuppen sơ cấp vào hệ thống Dòng dung dịch phanh này đảm bảo tránh được tình trạng áp suất của dung dịch thấp hay có chân không trong khi nhả phanh

Các cổng bù cũng điều hòa sự thay đổi thể tích dầu trong xylanh do sự thay đổi nhiệt độ Nhờ đó tránh áp suất dầu tăng lên dù không đạp phanh

1.4.1.2 Xylanh phanh chính loại piston kép:

Dưới đây trình bầy cấu tạo và nguyên lý làm việc của xilanh phanh kép

Trang 18

Xilanh phanh chính kép có hai piston số 1 và số 2, hoạt động ở cùng một nòng xilanh Thân xilanh được chế tạo bằng gang hoặc bằng nhôm, piston số 1 hoạt động do tác động trực tiếp từ thanh đẩy, piston số 2 hoạt động bằng áp suất thủy lực do piston

số 1 tạo ra Thông thường áp suất ở phía trước và sau piston số 2 là như nhau Ở mỗi đầu ra của piston có van hai chiều để đưa dầu phanh tới các xilanh bánh xe, thông qua các ống dẫn dầu bằng kim loại

Nguyên lý làm việc của xylanh chính loại kép:

Khi đạp bàn đạp phanh, thanh đẩy của bàn đạp sẽ tác dụng trực tiếp vào piston

số 1 Do áp suất dầu ở hai buồng áp suất cân bằng nên áp lực dầu ở phía trước piston số

1 sẽ tạo áp lực đẩy piston số 2 cùng chuyển động Khi cuppen của piston số 1và số 2 bắt đầu đóng các cửa bù thì áp suất phía trước chúng tăng dần và áp suất phía sau chúng giảm dần Phía trước dầu được nén còn phía sau chúng dầu được điền vào theo cửa nạp Khi tới một áp suất nhất định thì áp suất dầu sẽ thắng được sức căng của lò xovan hai chiều bố trí ở hai đầu ra của hai van và đi đến các xilanh phanh bánh xe thông

Hình 1.3: Xylanh phanh chính loại kép1.Thanh đẩy, 2.Piston số 1, 3.Lò xo hồi vị, 4.Buồng áp suất số1,5.Piston số 2, 6.Lò xo hồi vị, 7.Buồng áp suất số 2, 8.Cửa bù số 1,

9.Của bù số 2, 10.Bình dầu phanh.

Trang 19

qua các đường ống dẫn bằng kim loại để thực hiện quá trình phanh.Khi nhả phanh, do tác dụng của lò xo hồi vị piston sẽ đẩy chúng ngược trở lại, lúc đó áp suất dầu ở phía trước hai piston giảm nhanh, cuppen của hai piston lúc này cụp xuống, dầu từ phía sau hai cuppen sẽ đi tới phía trước của hai piston Khi hai cuppen của piston bắt đầu mở cửa bù thì dầu từ trên bình chứa đi qua cửa bù điền đầy vào hai khoang phía trước hai piston cấp để cân bằng áp suất giữa các buồng trong xilanh Lúc này quá trình phanh trở về trạng thái ban đầu.

ống phía sau

Trang 20

Rò rỉ dầu phanh ở phía sau: Trong trường hợp này piston số 1 có một thanh nối

ở phía trước, khi áp lực dầu bị mất ở buồng số 1 Thanh nối này sẽ được đẩy vào tác động lên piston số 2 Lúc này piston số 2 sẽ được vận hành bằng cơ khí và thực hiện quá trình phanh hai bánh trước

Rò rỉ dầu phanh ở phía trước: Tương tự như piston số 1, piston số 2 cũng có mộtthanh nối ở phía trước Khi buông áp suất số 2 bị mất áp lực piston số 2 sẽ dịch chuyển cho tới khi thanh nối đi tới chạm vào đầu nòng xilanh, lúc này piston số 1 hoạt động bình thường và thực hiện quá trình phanh hai bánh sau

1.4.2 Bầu trợ lực phanh

Mục đích của việc trợ lực phanh là để: tăng lực phanh, tăng tính tiện nghi, giảm nhẹ cường độ làm việc của người lái

Các kiểu bầu trợ lực phanh:

Bầu trợ lực bằng chân không: việc tăng cường lực phanh được thực hiện dựa trên sự chênh lệch áp suất của khí quyển và độ chân không xảy ra giữa hai bên piston trong bầu trợ lực Nguồn chân không được lấy từ nguồn chân không của động cơ– đường ống nạp(đối với động cơ xăng) hay được cung cấp từ bơm chân không được dẫn động bằng động cơ (đối vơi động cơ diesel)

Hình 1.6 Rò dầu phanh ở đường ống phía trước

Trang 21

Bầu trợ lực bằng áp lực cao: việc tăng cường lực phanh dựa trên sự chênh lệch áp suất của khí quyển và áp suất của chất lỏng (dầu) hay khí nén Áp suất chất lỏng hay khí nén được tạo ra từ máy bơm hay máy nén khí được dẫn động bằng động cơ.

1.4.2.1 Kết cấu bầu trợ lực chân không

Bầu trợ lực chân không bao gồm các cụm cơ bản sau: nguồn chân không, cụm van điều khiển, xylanh cường hóa

Hình 1.7: Kết cấu bầu trợ lực chân không một màng

Ở trạng thái không tải, nhiều động cơ có độ chân không ở cụm ống nạp khoảng 15” Hg đến 18” Hg, khi ở tốc độ chậm thì vào khoảng 10” Hg, khi tăng tốc độ chân không là 20” Hg đến 21” Hg Ơ động cơ diesel không có bướm ga nên không có độ chân không trong đường ống nạp Vì thế, xe dùng động cơ diesel và bầu trợ lực chân không phải dùng bơm để tạo ra chân không cho bầu trợ lực

Trang 22

Bầu trợ lực chân không có đường kính tương đối lớn (khoảng 15 – 28 cm), vỏ bằng kim loại và được chia làm hai buồng kín Buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi Màng chân không thường làm bằng cao su mềm để làm kín giữa hai buồng Vòng trong của màng được lắp lên piston trợ lực cùng với thân van Piston trợ lực và thân van được lò xo màng đẩy sang phải.

Phần phía trước hay phần phía xylanh phanh chính của vỏ bầu trợ lực có đầu nốiống chân không Van một chiều được lắp giữa trên phần đầu nối hay trên đường ống chân không giữ bầu trợ lực và đường ống nạp Van một chiều được thiết kế để chỉ cho phép không khí đi từ bầu trợ lực vào đường ống nạp mà không cho phép đi ngược lại Mục đích là để giữ chân không trong bầu trợ lực đồng thời đảm bảo độ chân không trong bầu trợ lực là lớn nhất

Phần phía sau của bầu trợ lực có một ống lót và đệm kín Phần phía sau của tấm

đỡ màng gồm một phần tử lọc và là nơi nạp khí cho bầu trợ lực Bộ phận lọc khí này tách bụi trong khi nạp đồng thời làm dịu dòng khí

Trợ lực phanh hai buồng:

Là loại trợ lực rất gọn và đặc biệt khỏe Nó gồm có hai buồng chân không và 2 buồng áp suất thay đổi Các buồng áp suất nằm xen kẽ nhau

Nguyên lý làm việc của bầu trợ lực này tương tự bầu trợ lực một buồng

Bầu trợ lực này thường được dùng trên các xe có tốc độ vận hành cao

Trang 23

Hình 1.8: Kết cấu bầu trợ lực chân không hai màng

1.4.2.2 Hoạt động của bầu trợ lực chân không một màng:

Hầu hết bộ trợ lực chân không có ba trạng thái hoạt động là: nhả phanh, đạp phanh và duy trì phanh Những trạng thái này được xác định bởi độ lớn của áp suấttrên thanh đẩy

Khi không phanh:

Hình 1.9 : Hoạt động của bộ trợ lực chânkhông( trạng thái không phanh)

Buồng BBuồng A Cửa khí quyển (đóng)

Cửa chân không (mở)

Trang 24

Khi không đạp phanh, cửa chân không mở và cửa không khí đóng Áp suất giữa hai buông A và B cân bằng nhau, lò xo hồi vị đẩy piston về bên phải, không có áp suất trên thanh đẩy.

Cửa chânkhông(đóng)

Cửa khí quyển(mở)

Hình 1.10: Hoạt động của bộ trợ lực chânkhông (trạng thái đạp phanh)

Trang 25

Khi giữ phanh:

Ở trạng thái giữ phanh, cả hai cửa đều đóng, do đó áp suất ở phía phải của màngkhông đổi, áp suất trong hệ thống được duy trì

Khi nhả phanh lò xo hồi vị đẩy piston và màng ngăn về vị trí ban đầu Trong trường hợp bộ trợ lực bị hỏng, lúc này cần đẩy sẽ làm việc như một trục liền Do đó khiphanh người lái cần phải tác động một lực lớn hơn để thắng lực đẩy của lò xo và lực

ma sát của cơ cấu

Cửa chânkhông(đóng)

Cửa khí quyển(đóng)

Hình 1.11: Hoạt động của bộ trợ lực chân không

(trạng thái giữ phanh)

Trang 26

1.4.3 Cơ cấu phanh

1.4.3.1 Cơ cấu phanh tang trống

Tang trống được gắn vào trục bánh xe hay mặt bích của moayơ, ở ngay bên trong bánh xe và cùng quay với bánh xe Các bố phanh được lắp vào các guốc phanh, được đặt vào bên trong trống phanh và được lắp trên mâm phanh Khi không phanh, lò

xo hồi vị kéo guốc phanh vào trong, tang trống quay cùng với bánh xe hay moayơ Khi phanh, các guốc phanh được đẩy ra ngoài sao cho bố phanh bị ép chặt tựa vào trống phanh Lực đẩy các guốc phanh do các xylanh bánh xe hay đòn bẩy cơ khí trong cơ cấuphanh tay tạo ra

a Phân loại phanh tang trống:

Cơ cấu phanh đối xứng qua trục: Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này bao

gồm một mâm phanh được bắt cố định trên dầm cầu Trên mâm phanh có lắp hai chốt

cố định để lắp ráp đầu dưới của hai guốc phanh Hai chốt cố định này có thể có bố tríbạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh phía dưới Đầu trêncủa hai guốc phanh được lò xo guốc phanh kéo vào ép sát với cam ép hoặc với piston

Hình 1.12: Cấu tạo cơ cấu phanh tang trống

Trang 27

xilanh Khe hở phía trên của má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng trục cam

ép hoặc bằng hai cam lệch tâm Trên hai guốc phanh có tán các tấm ma sát Các tấmnày có thể dài liên tục hoặc phân thành một số đoạn

Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm: Trên mâm phanh bố trí guốc phanh, hai xilanh

bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng nhau qua tâm Mỗiguốc phanh được lắp trên một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạc lệch tâm đểđiều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh và trống phanh Một phía củaguốc phanhluôn tì vào piston của xilanh bánh xe nhờ lò xo guốc phanh Khe hở phía trên giữa máphanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp trongpiston của xilanh bánh xe Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm thường có dẫn động bằngthuỷ lực và được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ Bố trí sao cho khiôtô chuyển động tiến thì cả hai guốc phanh đều là guốc xiết còn khi lùi lại trở thành haiguốc nhả Như vậy hiệu quả phanh khi tiến thì lớn còn khi lùi thì nhỏ tuy nhiên thờigian lùi ôtô rất ít và tốc độ rất chậm nên không cần lực phanh hay mômen phanh lớn

Cơ cấu phanh tự cường hoá: Cơ cấu phanh tự cường hoá có hai guốc tựa trên hai

xilanh công tác, khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụnglên guốc phanh thứ hai làm tăng hiệu quả phanh vì lực ép từ dầu có áp suất đẩy cả haiđầu ép sát vào tang trống Tuy nhiên do sử dụng hai xilanh công tác và piston có khảnăng tự dịch chuyển lên piston này có khả năng ảnh hưởng đến piston bên kia Kết cấuphanh dễ gây lên dao động mômen phanh ảnh hưởng xấu đến chất lượng ổn địnhchuyển động

Trang 28

b Guốc phanh:

Các guốc phanh được sử dụng trên xe du lịch đa số đều được chế tạo từ thép dập Vành guốc có độ cong phù hợp với bề mặt trong của tang trống, chiều rộng nhỏ hơn một chút so với chiều rộng bề mặt ma sát trên tang trống Bố phanh được lắp lên guốc phanh bằng cách dán hay sử dụng đinh tán Loại đinh tán sử dụng làm bằng vật liệu hợp kim nhôm hay đồng thau

Khi sử dụng đinh tán, nếu má phanh bị mòn đến bề mặt đinh tán thì phải thay thế mới Nếu sử dụng phương pháp dán thì cho phép sử dụng tối đa vật liệu ma sát

4 3

2 1

Xilanh điềuchỉnh

Xilanh

phanh

Xilanhphanh

Chốt cốđịnh

Xilanhphanh

Hình 1.13 Các dạng bố trí phanh tang trống

1 Cơ cấu phanh đối xứng qua trục, 2 Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm

3 Loại phanh tự cường hoá đơn, 4 Loại phanh tự cường hoá kép

Trang 29

Hình 1.14: Hình dáng các loại guốc phanh

Các guốc phanh có nhiều hình dáng, kích thước (theo độ cong, chiều rộng), hình dáng gân, các lỗ bố trí trên gân cũng khác nhau Các guốc phanh được chế tạo khác nhau cho từng kiểu xe khác nhau

Hình 1.15: Vị trí của các bố phanh được định vị ở các vị trí khác nhau trên guốc phanh

Trong đó: (a)– vị trí thấp; (b)– vị trí cao; (c)– vị trí trung tâm

Thông thường bố phanh được dán ở giữa vành guốc Chiều dài bố phanh được tính toán để đạt được tính mài mòn đều đặn của cặp guốc phanh Bố phanh thứ cấp luôn luôn dài hơn bố phanh sơ cấp Bố phanh của guốc dẫn động dài hơn của bố bị dẫn.Nhiều khi bố phanh được dán ở vị trí khác nhau trên guốc phanh để thay đổi đặc tính tựkích hoạt hay trợ động của guốc phanh

Để tăng độ cứng vững, guốc phanh được hàn gân Gân cũng là nơi đặt chốt định

vị, lò xo hồi vị, lò xo giữ guốc, cơ cấu điều chỉnh, cơ cấu tác động phanh, cơ cấu phanhtay

c Tang trống:

Trang 30

Hình 1.16 : Kết cấu các loại tang trống

Tang trống trong cơ cấu phanh có nhiệm vụ đơn giản: tạo ra bề mặt quay để guốc phanh cọ xát vào Tuy nhiên, tang trống làm việc trong điều kiện chịu lực ép của các guốc phanh Vì thế, tang trống được chế tạo để có được bề mặt cứng, chịu được mài mòn, không bị biến dạng và có thể tản nhiệt tốt

Đa số các tang trống được chế tạo bằng gang xám Các tang trống này đều cứng,chống mài mòn khá tốt Nhưng nhược điểm của gang là khối lượng riêng khá lớn, dễ nứt vỡ Để khắc phục, các tang trống được chế tạo thành 2 phần:

Phần bằng gang là phần bề mặt ma sát dùng để chịu ma sát

Phần bằng thép dập là phần moayơ của tang trống

Hai phần này sau đó được hàn lại với nhau Ngoài ra để tăng độ cứng vững, tang trống còn được đúc thêm gân cứng vững

Trên các loại xe nhỏ còn sử dụng tang trống đúc từ hợp kim Al nhưng có vành được làm từ gang để tạo bề mặt ma sát

Trang 31

Hình 1.17: Kết cấu xylanh bánh xe loại kép với cupben dạng chén, trong đó:

1 –Thân xylanh, 2 –Bulông, 3 – Cổng vào, 4 – Vít xả gió, 5 – Chụp cao su che bụi, 6 –

Chốt nối, 7 – Piston, 8 – Cupben, 9 – Lò xo

Xylanh bánh xe kép thường được sử dụng Gồm có: thân xylanh, hai piston, các cuppen, các chụp cao su che bụi, một lò xo ở giữa, một vít xả gió Thân xylanh được chế tạo bằng gang hay Al Bề mặt bên trong được oxit hóa để chống sự ăn mòn và mài mòn

Hình 1.18: Kết cấu xylanh bánh xe loại đơn, trong đó:

1 –Thân xylanh, 2 –Lò xo, 3 – Cupben, 4 – Pisont, 5 – Chụp cao su che bụi

Xylanh bánh xe loại đơn được sử dụng trong các loại phanh tang trống hai guốc dẫn động hay loại trợ động đơn Chỉ có một piston và một cupben ở một đầu

Piston của xylanh bánh xe được chế tạo bằng nhôm Piston có hình dáng khác nhau, tùy thuộc vào loại cupben xylanh bánh xe sử dụng

Thông thường sử dụng cupben có dạng chén Ơ xylanh dùng cupben dạng chén,

áp lực khi phanh ép các mép của cupben tì vào thành xylanh, bảo đảm làm kín Ap lực làm dịch chuyển cupben và piston Khi áp lực trơ nên đủ lớn làm ghìm chặt cupben

Trang 32

không cho nó dịch chuyển xa hơn Khi tiếp tục tăng áp lực làm cho vùng dày hơn của cupben giãn ra cho phép sự dịch chuyển của piston.

Khuyết điểm của cupben dạng chén:

- Cupben dạng chén được làm từ cao su nhân tạo, có thể dễ dàng bị hư hỏng cạnh mép trong khi lắp hay khi sử dụng

- Khi phanh gấp, khe hở giữa piston và xylanh rất quan trọng Nếu khe hở quá mức tạo đủ khoảng trống để áp lực dầu ép cupben vào khe hở Khi xảy ra, làm phanh bịkẹt do piston không trả về

Lò xo thực hiện công việc đơn giản là đẩy cupben ra để các chi tiết liên quan luôn tiếp xúc với guốc phanh

Ngoài ra, còn sử dụng các cupben dạng vòng Khi đó, thân pison được khoét rãnh để gắn cupben

Hình 1.19: Cupen và chụp che bụi trên xylanh bánh xe

Các chụp che bụi bao kín hai đầu của xylanh chính Chụp che bụi này ngăn cản chất bẩn đi vào nòng xylanh gây ăn mòn piston xylanh hay làm kẹt piston Các chụp che bụi này được giữ chặt bằng vòng kim loại ở bên trong

e Cơ cấu điều chỉnh khe hở guốc phanh:

Sau khoảng thời gian sử dụng, khe hở giữa bố phanh và tang trống tăng lên Nếukhe hở bố phanh quá lớn sẽ làm tăng hành trình bàn đạp phanh Vì vậy, các guốc phanhphải được điều chỉnh theo chu kỳ để giữ cho bố phanh có khe hở không đổi với bề mặt tang trống Có hai phương pháp điều chỉnh: điều chỉnh bằng tay định kỳ và điều chỉnh

tự động

Trang 33

Trên má phanh, vị trí mài mòn nhiều nhất là ở gần khu vực xylanh công tác Các

cơ cấu điều chỉnh thường được bố trí ở gần xylanh công tác hay ở chốt định vị

+ Điều chỉnh bằng tay:

Hình 1.20: Cơ cấu doãng, điều chỉnh được cả hai guốc phanh cùng lúc

Đối với cơ cấu phanh trợ động, sử dụng cơ cấu doãng với vít và một bánh răng được định vị giữa hai guốc phanh để điều chỉnh khe hở Khi quay bánh hình sao theo chiều quy định của nhà sản xuất sẽ dịch chuyển cả hai guốc phanh vào tang trống

Chiều xoay thường là từ bên trong ra ngoài để tăng chiều dài bulông Vì vậy, ren trái và phải được dùng tương ứng cho các bánh xe phía trái và phải

Đối với cơ cấu phanh không trợ động, dể điều chỉnh khe hở người ta thường bố trí cơ cấu điều chỉnh ở hai vị trí: vị trí thứ nhất trên chốt quay cố định của guốc phanh;

vị trí thứ hai nằm sát phần trên của guốc phanh (chi tiết 13 và 11)

Hình 1.21: Cơ cấu điều chỉnh bằng cam lệch tâm và chốt lệch tâm

Một bạc lệch tâm được bố trí trên chốt cố định dùng để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh và trống phanh Bạc lệch tâm được ăn khớp trong bằng mặt vát với

Trang 34

chốt để có khả năng quay cùng chốt khi điều chỉnh và mặt ngoài với lỗ trên guốc phanh Khi điều chỉnh, người ta quay chốt 14 làm bạc lệch tâm quay theo mang phần dưới guốc phanh dịch chuyển làm khe hở giữa má phanh và trống phanh thay đổi.

Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bởi cam lệch tâm 11, biên dạng cam luôn tì vào mặt cong của guốc phanh nên khi quay cam lệch tâmguốc phanh cũng dịch chuyển theo làm thay đổi khe hở giữa má phanh và trống phanh

Khe hở giữa má phanh và trống phanh ở phía dưới và phía trên là khác nhau Thường khe hở phía dưới nhỏ hơn khe hở phía trên Vì khi guốc phanh đi ra ép sát vào trống phanh phải quay quanh chốt nên phần trên sẽ dịch chuyển nhiều hơn phần dưới

+ Điều chỉnh tự động:

Ngày nay, các cơ cấu phanh tang trống đều bố trí cơ cấu điều chỉnh khe hở guốcphanh tự động Việc điều chỉnh tự động sẽ được tiến hành khi tác động phanh đỗ xe hoặc trong khi phanh bằng cách dùng cần điều chỉnh xoay cơ cấu điều chỉnh

a) Cơ cấu phanh có trợ động b) Cơ cấu phanh không trợ động Hình 1.22: Cơ cấu tự động điều chỉnh guốc phanh

Trong khi đạp phanh khi xe chạy lùi, guốc thứ cấp sẽ đẩy guốc sơ cấp tựa vào chốt định vị do tác động trợ động Guốc thứ cấp và cần bẩy sẽ quay một chút theo tang trống tùy theo độ lớn của khe hở Khi phanh được nhả ra, lò xo cần bẩy sẽ kéo cần bẩy

đi xuống tựa vào bánh hình sao của bộ điều chỉnh Khi sự dịch chuyển đủ lớn, bánh hình sao sẽ quay để làm giảm khe hở giứa bố phanh và tang trống

Trang 35

Ở cơ cấu phanh tang trống không trợ động, cơ cấu điều chỉnh cũng tương tự Trong cơ cấu này, bộ điều chỉnh guốc phanh cũng là thanh chống phanh của cơ cấu phanh tay.

1.4.3.2 Cơ cấu phanh đĩa

a.Calip :

Calip tĩnh:

Là loại calip đầu tiên được sử dụng trên cơ cấu phanh đĩa Calip tĩnh được định

vị chắc chắn trên trục bánh xe và giữ chúng không có chuyển động tương đối nào Các piston lắp bên trong calip tĩnh được bố trí đối xứng nhau qua rotor Các piston phía trong tác động lên má phanh phía trong, các piston phía ngoài tác động lên má phanh bên ngoài

Khi thay thế má phanh, chỉ cần tháo một chi tiết khóa đơn giản là có thể lấy má phanh ra dễ dàng mà không cần tháo calip

Calip tĩnh, ngày nay, không được sử dụng phổ biến trên các xe du lịch Bởi vì kết cấu của calip tĩnh phức tạp hơn và đắt tiền hơn calip động

Calip động:

Clip động có cấu tạo đơn giản hơn calip tĩnh Calip động có thể di chuyển trên các chốt dẫn hướng hay bulông Hầu hết đều dùng ống lót Má phanh bên ngoài được gắn trên calip, má phanh bên trong gắn vào piston Khi phanh, áp suất dầu phanh tác

Trang 36

động vào piston đẩy má phanh ép vào rotor Sau đó, áp suất dầu phanh cũng tác động vào calip, đẩy calip di chuyển ngược lại với piston Kết quả là má phanh bên ngoài di chuyển ép vào rotor.

Hình 1.24: Nguyên lý làm việc và kết cấu cơ cấu phanh đĩa với calip động, trong đó:

1 – calip, 2 – vít xả gió, 3 – thân xylanh, 4 – đường ống dầu, 5 – má phanh, 6- rãnh trênrotor, 7 – rotor, 8 – moayơ bánh xe, 9 – chụp, 10 – bulông, 11 – chốt trượt, 12 – rãnh

kiểm tra chiều dày má phanhHầu hết các calip được thiết kế để má phanh có thể nhả ra ở một khoảng cách xác định Cupben trên piston làm cho piston lùi lại một khoảng nhỏ khi ngắt áp suất thủy lực Do khối lượng piston nhẹ nên piston có thể nhả ra khá dễ dàng so với calip

Việc nhả ra của má phanh chủ yếu xảy ra do calip lơi ra và sự nghiêng hoặc cong nhẹ của rotor Hiện tượng má phanh bị leach có thể xảy ra nếu piston hoặc calip

bị rít không đủ lực để đẩy piston hay calip lùi về để nhả má phanh

Có 3 loại calip động, calip sử dụng 2 chốt, calip sử dụng 1 chốt và 1 bulông, calip sử dụng 2 bulông

b Má phanh

Các má phanh được cấu tạo từ nhiều lớp, bao gồm: lớp bố phanh, lưng đỡ, các tấm chống ồn khi bắt đầu phanh Lớp bố của má phanh cũng giống như ở guốc phanh Tuy nhiên, ở các xe dẫn động bánh trước, bố phanh đĩa trước được trộn thêm bột kim loại để tăng nhiệt độ làm việc

Trang 37

a) Máphanh trên calip tĩnh b) Má phanh trên calip động

Hình 1.26: Kết cấu má phanh trong cơ cấu phanh đĩa

Calip tĩnh sử dụng má phanh trong và ngoài giống nhau, nên có thể hoán đổi cho nhau Má phanh trong cơ cấu phanh này thường có lỗ để trượt bên trong khe hở giữa đĩa phanh và piston calip

Calip động sử dụng má phanh trong và ngoài khác nhau Các má phanh này ở hai dầu có các vấu để trượt trên giá đỡ má phanh

Các má phanh thường được gắn tấm báo mòn Khi độ mòn của má phanh đến mức cần thay thế, tấm báo mòn sẽ chạm vào rotor và gây ra tiếng rít

1 Má phanh

2 Tấm chống ồnHình 25: Má phanh

12

Trang 38

Hình 1.27: Má phanh với tấm báo mòn

Tấm báo mòn thường được gắn ở má phanh phía ngoài, phía đầu dẫn hướng của

má phanh (đầu phía trước theo chiều quay tiến của rotor) Bởi vì, phần má phanh ở đầunày thường làm việc ở nhiệt độ cao hơn Kết quả là bị mòn nhanh hơn

Hình 1.28: Các má phanh với cảm biến báo mòn

Ngoài ra, trên một số má phanh không bố trí tấm báo mòn má phanh mà được lắp cảm biến báo mòn Cảm biến này nối trực tiếp đến đèn báo trên bảng điều khiển Khi má phanh mòn đến giới hạn, đầu cảm biến tiếp xúc với rotor và mạch đèn báo kín, đèn báosáng lên

Trang 40

Loại rotor đặc: mỏng, nhẹ và rẽ tiền Thường được dùng trên các xe loại nhỏ Loại rotor có rãnh thông gió: các rãnh thông gió hay các cánh làm mát có tác dụng tăngkhả năng tản nhiệt cho rotor khi phanh

Hình 1.31: Chiều của luồng gió làm mát bên trong rotor

Khi đĩa quay cánh làm mát tạo gió nhờ nguyên lý lực ly tâm, nhờ đó đĩa được làm mát Vì thế, rotor làm việc mát hơn nhưng lại nặng, dày và đắt hơn

Các cánh thông gió thường là cánh thẳng hướng tâm Một số là cánh cong hay nghiêng một góc Loại này làm mát tốt hơn nhưng khi lắp ráp vào moayơ bánh xe cần chú ý chiều quay của rotor

d Piston calip và cupben

Hầu hết các piston sử dụng cupben có tiết diện vuông Các cupben này được lắp vào rãnh trên nòng xylanh Một chức năng của cupben là ngăn chặn rò rỉ dầu ra khỏi calip Chức năng khác là kéo piston trở về và do đó tạo ra việc nhả phanh

Piston sử dụng cupben này được gia công chính xác, mặt bên thẳng và nhẵn bóng Piston có thể được chế tạo từ thép, được dập khuôn, được mạ chống mòn Ngoài

ra, piston còn được chế tạo từ nhôm và được đúc Piston cũng được làm từ nhựa

phenol Ưu điểm là nhẹ, không bị ăn mòn và cách nhiệt tốt hơn Các piston làm từ nhựaphenol có màu nâu xám

e Các chi tiết lắp ghép giữ calip và má phanh:

Các chi tiết này có nhiều hình dạng khác nhau và thích ứng với từng calip Các chi tiết này có thể thay thế được Chúng bao gồm các loại sau: chống ồn, chống rung, giữ má phanh, định vị má phanh hay calip

Định dạng
Số trang	116
Dung lượng	9,85 MB
File đính kèm	Ban ve cad.rar (2 MB)