Thiết kế hệ thống phanh xe ô tô 7 chỗ, dựa trên xe cơ sở TOYOTA INNOVA g (2 0AT)

Thiết kế hệ thống phanh, xe ôtô 7 chỗ, dựa trên xe cơ sở, TOYOTA INNOVA g (2 0AT)

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

( Chữ ký )

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

( Chữ ký )

MỤC LỤC

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1

MỤC LỤC 3

LỜI NÓI ĐẦU 6

CHƯƠNG MỞ ĐẦU 7

1 Đặt vấn đề 7

2 Mục tiêu, nội dung chính và phạm vi nghiên cứu 7

3 Tổng quan xe Toyata Innova G (2.0AT) 8

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 10

1.1.Công dụng 10

1.2 Phân loại 10

1.2.1.Theo đặc điểm điều khiển 10

1.2.2.Theo kết cấu của cơ cấu phanh 10

1.2.3.Theo dẫn động phanh 10

1.2.4.Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh 11

1.3.Yêu cầu kết cấu 11

1.4 Cấu tạo chung của hệ thống phanh 12

1.5 Cơ cấu phanh 12

1.5.1 Cơ cấu phanh tang trống 12

1.5.2.Cơ cấu phanh đĩa 24

1.6 Dẫn động phanh 31

1.6.1 Dẫn động điều khiển phanh bằng cơ khí 31

1.6.2 Dẫn động điều khiển phanh bằng thủy lực 32

1.6.3 Dẫn động điều khiển phanh bằng khí nén 34

1.6.4 Dẫn động điều khiển phanh kết hợp thủy lực – khí nén 34

1.7 Hệ thống phanh có khả năng tự điều chỉnh lực phanh 35

1.7.1 Hệ thống phanh có bộ điều chỉnh lực phanh 35

1.7.2 Hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe ABS 36

1.8 Phanh tay 39

1.8.1 Phanh trên trục truyền 39

1.8.2 Phanh tay có cơ cấu phanh ở bánh xe 40

1.9 Lựa chọn phương án thiết kế 41

1.9.1 Lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu phanh 41

1.9.2 Lựa chọn phương án dẫn động phanh 43

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH 44

2.1 Xác định momen phanh theo điều kiện bám 44

2.2 Tính toán cơ cấu phanh trước 45

2.2.1 Xác định bán kính của đĩa phanh 45

2.2.2 Xác định bán kính trung bình của tấm ma sát 46

2.2.3 Xác định đường kính xi lanh công tác (d) 46

2.2.4 Xác định các kích thước khác của cơ cấu phanh trước 47

2.3 Tính toán thiết kế phanh cầu sau 50

2.3.1 Xác định góc (δ) và bán kính (ρ) của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh 50

2.3.2 Tính toán lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh 53

2.3.3 Tính toán kiểm nghiệm các chi tiết chính của cơ cấu phanh sau 57

2.4 Tính toán kiểm nghiệm khả năng làm việc của cơ cấu phanh 66

2.4.1 Tính toán xác định công ma sát riêng 66

2.4.2.Tính toán áp suất trên bề mặt má phanh 67

2.4.3 Kiểm tra hiện tượng tự xiết của cơ cấu phanh 68

2.4.4 Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh 68

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG PHANH 70 3.1 Xác định đường kính xi lanh phanh chính 70

3.2 Thiết kệ trợ lực chân không 72

3.2.1 Hệ số cường hóa 72

3.2.2 Xác định kích thước màng cường hóa 73

3.2.3 Tính lò xo màng cường hóa 74

3.3 Kiểm nghiệm dẫn động phanh thiết kế 78

3.3.1 Kiểm tra bền xi lanh trước 78

3.3.2 Kiểm tra bền xi lanh bánh sau 79

3.3.3.Kiểm tra hành trình bàn đạp 80

CHƯƠNG 4 KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG PHANH 82

4.1 Công tác bảo dưỡng trong quá trình khai thác 82

4.1.1 Kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên 82

4.1.2 Bảo dưỡng cấp 1 83

4.1.3 Bảo dưỡng cấp 2 83

4.2 Kiểm tra điều chỉnh đối với hệ thống phanh 84

4.2.1 Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp phanh 84

4.2.2 Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống 84

4.2.3 Xả khí trong dẫn động thủy lực 85

4.3 Các hư hỏng thông thường và cách khắc phục 85

KẾT LUẬN 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước hiện nay thì ô tô đang trở thành phương tiện được ưa chuộng ở nước ta hiện nay Ô tô chiếm một vị trí rất quan trọng đối với sự phát triển chung của các ngành Cùng với

độ an toàn cao, tiện ích cho người sử dụng và bảo đảm an toàn môi trường, các thành tựu của phát triển khoa học đã được ứng dụng cho ngành ô tô để giải quyết các vấn đề trên

Trên các dòng xe hiện nay, đều đã được trang bị rất nhiều những cơ cấu bảo đảm an toàn như: hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hệ thống túi khí Ari Bag, hệ thống cân bằng điện từ EBD, dây đai an toàn Trong đó, cơ cấu phanh đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc giữ an toàn cho người và phương tiện, ở mọi tốc độ nhất là tốc độ cao

Việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống phanh trên ô tô là một trong những vấn đề quan trọng nhất Tình trạng kỹ thuật của hệ thống phanh ảnh hưởng trực tiếp tới tốc độ chuyển động và tính năng an toàn của ô tô, đồng thời mang lại sự tiện nghi thoải mái cho người lái

Với đề tài tốt nghiệp : “ Thiết kế hệ thống phanh cho xe du lịch 7 chỗ

”, em mong muốn phần nào cải tiến được hệ thống phanh và góp phần nhỏ

vào việc khắc phục những sự cố hỏng hóc đối với hệ thống phanh, giảm thiểu tai nạn giao thông

Dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của Thầy T.S Nguyễn Khắc Tuân, em đã

hoàn thành đồ án tốt nghiệp Trong quá trình làm đồ án, do trình độ bản thân, tài liệu và hiểu biết thực tế, cũng như thời gian còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai xót Vì vậy, em mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ các thầy trong Khoa và các bạn, để đề tài của em được hoàn thiện hơn

Giáo viên hướng dẫn T.S Nguyễn Khắc Tuân

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Trên thế giới, sự phát triển mạnh mẽ của nền khoa học đã đạt được những thành tựu to lớn về mặt công nghệ Một trong những ngành được ứng dụng nhiều nhất những thành tự đó, chính là nền công nghiệp ô tô nhằm tạo ra những sản phẩm với chất lượng cao, phù hợp với nhu cầu sử dụng thực tế

Nước ta hiện nay, ngành công nghiệp chế tạo ô tô vẫn chưa đáp ứng được đòi hỏi của thị trường Các phương tiện vận tải phần lớn thường đã quá

cũ hoặc được nhập khẩu từ các nước phát triển, chưa phù hợp với tình trạng

cơ sở hạ tầng giao thông cũng như mặt bằng chung đô thị Do đó “ tính toán thiết kế hệ thống phanh” là một đề tài cấp thiết hiện nay

Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, đã đặt ra cho các nhà khoa học nói chung và những kỹ sư chuyên ngành ô tô nói riêng, cần phải nghiên cứu, thiết

kế và chế tạo ra những sản phẩm không những đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật, tính năng an toàn cao mà còn đáp ứng tốt nhu cầu người sử dụng

2 Mục tiêu, nội dung chính và phạm vi nghiên cứu

Nhằm cải tiến, đồng thời tìm ra các phương án thiết kế để tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định, tính dẫn hướng và độ tin cậy của hệ thống phanh

Em lựa chọn đề tài: “ Thiết kế hệ thống phanh cho xe du lịch 7 chỗ ”

Trong đề tài này, em tập chung vào tìm hiểu rõ và giải quyết các vấn đề sau:

+ Tổng quan về hệ thống phanh

+ Tính toán thiết kế cơ cấu phanh

+ Tính toán thiết kế dẫn động phanh

+ Khai thác kỹ thuật hệ thống phanh

3 Tổng quan xe Toyata Innova G (2.0AT)

Toyota Innova, một trong những dòng xe ngay từ khi ra đời đã tạo ra

tiếng vang mạnh mẽ cho hãng với mệnh danh “ con át chủ bài ” cho phân

khúc xe đa dụng và luôn nằm trong top những mẫu xe bán chạy nhất trong các năm qua

Kể từ ngày mới ra mắt tại Việt nam 2007, Innova chỉ có 2 phiên bản là Innova G và Innova J với trang bị một số màu cơ bản như đen, trắng, ghi vàng, xanh nhạt Cho đến thời điểm hiện nay, dòng xe này đã được phát triển thêm các mẫu mới tiện lợi và hấp dẫn như Innova E, Innova V, Innova Q, nhằm tối đa hóa sự lựa chọn cho khách hàng

Chiều rộng cơ sở (trước × sau) (mm) 1510 × 1510

Tải trọng

Trọng lượng không tải (kg) 1525 - 1575

Trọng lượng phân bố cầu trước (kg) 1302

Trọng lượng phân bố cầu sau (kg) 868

Momen xoắn cực đại (N.m/ rpm) 182/4000

Hệ thống phanh (trước/sau) Đĩa/ tang trống

Cụm đèn Halogen phiá trước tinh anh như đôi mắt chim ưng, kết hợp với đèn sương mù cho độ sáng chiếu tuyệt vời, tạo cảm giác an toàn cho người lái ngay cả khi trời tối

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

1.1.Công dụng

Hệ thống phanh trên ô tô có những công dụng sau:

+ Giảm tốc độ chuyển động của xe tới một tốc độ nào đó hoặc dừng hẳn + Dừng đỗ xe lâu tại một vị trí nào đó trên đường, đặc biệt là đường dốc + Trên máy kéo hoặc một số xe chuyên dụng, hệ thống phanh còn được kết hợp với hệ thống lái dùng để quay vòng xe

1.2 Phân loại

1.2.1.Theo đặc điểm điều khiển

+ Phanh chính (phanh chân): dùng để giảm tốc độ khi xe chuyển động, hoặc dừng hẳn xe

+ Phanh phụ (phanh tay): dùng để đỗ xe khi người lái rời khỏi buồng lái và dùng làm phanh dự phòng

+ Phanh bổ trợ (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ): dùng để tiêu hao bớt một phần động năng của ô tô khi cần tiến hành phanh lâu dài (phanh trên dốc dài )

1.2.2.Theo kết cấu của cơ cấu phanh

+ Cơ cấu phanh tang trống

+ Cơ cấu phanh đĩa

+ Cơ cấu phanh dải

1.2.3.Theo dẫn động phanh

+ Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí

+ Hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực

+ Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén

+ Hệ thống phanh dẫn động liên hợp: cơ khí, thủy lực, khí nén

+ Hệ thống phanh dẫn động có trợ lực

1.2.4.Theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh

Hệ thống phanh được hoàn thiện theo hướng nâng cao chất lượng điều khiển ô tô khi phanh, do vậy trang bị thêm các bộ điều chỉnh lực phanh:

+ Bộ điều chỉnh lực phanh (bộ điều hòa lực phanh)

+ Bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh có ABS)

Trên hệ thống phanh có ABS còn có thể bố trí thêm các liên hợp điều chỉnh: hạn chế trượt quay, ổn định động học ô tô nhằm hoàn thiện khả năng

cơ động, ổn định của ô tô khi không điều khiển phanh

1.3.Yêu cầu kết cấu

Hệ thống phanh trên ô tô cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:

+ Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe, có nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất, khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm + Điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi: lực tác dụng lên bàn đạp hay cần kéo điều khiển phù hợp với khả năng thực hiện liên tục của con người

+ Đảm bảo sự chuyển động ổn định của ô tô và phanh êm dịu trong mọi trường hợp

+ Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao, đảm bảo mối tương quan giữa lực bàn đạp với sự phanh của ô tô trong quá trình thực hiện phanh

+ Cơ cấu thoát nhiệt tốt, duy trì ổn định hệ số ma sát trong cơ cấu phanh trong mọi điều kiện sử dụng

+ Hạn chế tối đa hiện tượng trượt lết bánh xe khi phanh với cường độ lực bàn đạp khác nhau

+ Có khả năng giữ ô tô đứng yên trong thời gian dài, kể cả trên nền đường dốc

+ Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống trong khi thực hiện phanh trong mọi trường hợp sử dụng, kể cả khi một phần dẫn động điều khiển có hư hỏng

1.4 Cấu tạo chung của hệ thống phanh

Hình 1.1: Cấu tạo chung của hệ thống phanh

Hệ thống phanh trên ô tô gồm các bộ phận chính : cơ cấu phanh, dẫn động phanh Ngày này trên cơ sở các bộ phận kể trên , hệ thống phanh còn được bố trí thêm các thiết bị nâng cao hiệu quả phanh

+ Cơ cấu phanh: được bố trí ở gần bánh xe, thực hiện chức năng của cơ cấu

ma sát nhằm tạo ra mô men hãm trên các bánh xe khi phanh

+ Dẫn động phanh: bao gồm các bộ phận liên kết từ cơ cấu điều khiển ( bàn

đạp phanh, cần kéo phanh) tới các chi tiết điều khiển sự hoạt động của cơ cấu phanh Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điều khiển phanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh

1.5 Cơ cấu phanh

1.5.1 Cơ cấu phanh tang trống

Cơ cấu phanh này được dùng khá phổ biến trên ô tô Trong cơ cấu dạng tang trống sử dụng các guốc phanh cố định và được phanh với mặt trụ trong

của tang trống quay cùng bánh xe Như vậy, quá trình phanh được thực hiện nhờ ma sát giữa bề mặt tang trống và các má phanh

Cơ cấu phanh tang trống được phân loại theo phương pháp bố trí và điều khiển các guốc phanh thành các dạng sau:

+ Guốc phanh đặt đối xứng qua đường tâm trục

+ Guốc phanh đặt đối xứng với tâm quay

+ Guốc phanh đặt bơi

+ Guốc phanh tự cường hóa một chiều quay

+ Guốc phanh tự cường hóa hai chiều quay

Các dạng này còn có thể phân biệt thành các cơ cấu sử dụng với các lực điều khiển guốc phanh từ hệ thống dẫn động khí nén (a), thủy lực (a,b,c,d,e) hoặc cơ khí (a,d)

a: Đối xứng qua trục, b: Đối xứng qua tâm, c: Dạng bơi, d,e: Tự cường hóa

Hình 1.2 Sơ đồ các dạng cơ cấu phanh tang trống

a.Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục

Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục, sử dụng trên dẫn động phanh thủy lực và khí nén

* Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh thủy lực

+ Ứng dụng: cơ cấu phanh được bố trí trên cầu sau ô tô con và tải nhỏ

1: Guốc phanh, 2: Piston, 3: Tang trống, 4: Lò xo hồi vị, 5: Tấm ma sát,

Phần cố định là mâm phanh được bắt trên dầm cầu Trên mâm phanh

có lắp hai chốt cố định để lắp ráp với lỗ tựa quay của guốc phanh Hai chốt cố định này có thể bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh phía dưới

Đầu trên của hai guốc phanh được lò xo guốc phanh kéo vào áp sát với cam hoặc piston xy lanh Khe hở phía trên của trống phanh với má phanh được điều chỉnh bằng trục cam ép hoặc hai cam lệch tâm Trên hai guốc phanh có tán (hoặc dán) các tấm ma sát Các tấm này có thể dài liên tục hoặc phân chia thành các đoạn

Ở cơ cấu này, trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ và guốc phanh bên trái là guốc xiết cong, guốc bên phải là guốc nhả Vì vậy, má phanh bên guốc xiết dài hơn má phanh bên guốc nhả với mục đích để hai má

phanh có sự hao mòn như nhau trong quá trình sử dụng do má xiết chịu lực lớn hơn

Còn đối với cơ cấu phanh được mở bằng cam ép, lực tác dụng lên hai

má phanh là như nhau nên độ dài của chúng bằng nhau

* Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén

+ Ứng dụng: cơ cấu phanh được bố trí trên cầu trước của ô tô tải vừa và nặng

Hình 1.4 Cơ cấu phanh đối xứng qua trục với dẫn động phanh khí nén Cấu tạo cơ bản bao gồm:

+ Phần quay là tang trống

+Phần cố định là mâm phanh được bắt cố định trên dầm cầu Trên mâm

phanh có lắp hai chốt cố định để lắp ráp với lỗ tựa quay của guốc phanh Hai chốt cố định này có thể bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh phía dưới

Đầu trên của hai guốc phanh được lò xo hồi vị kéo áp sát và cam, thông qua con lăn Cam quay và trục được chế tạo liền, với các biên dạng Cycloit

Khi cam xoay dịch chuyển quanh tâm trục, các đầu guốc phanh bị đẩy,

ép má phanh vào sát tang trống Khe hở ban đầu phía trên của má phanh và

trống phanh được thiết lập bằng vị trí của cam Cấu trúc hai guốc phanh được

bố trí đối xứng qua trục đối xứng của cơ cấu phanh

b Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm

+ Ứng dụng: trên một số xe con, ô tô tải và bus nhỏ

1: Xi lanh bánh xe, 2: Ống nối, 3: Vít xả khí, 4: Ốc dẫn dầu, 5: Chốt tựa, 6:Guôc phanh, 7: Cam điều chỉnh, 8: Phớt che bụi, 9: Lò xo hồi vị

Hình 1.5 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm

Sự đối xứng qua tâm ở đây được thể hiện trên mâm phanh cũng được

bố trí hai chốt guốc phanh, hai xy lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng nhau qua tâm

Cơ cấu phanh loại này có hiệu quả phanh cao hơn do cả hai guốc phanh đều là guốc xiết khi ta tiến Tuy nhiên cơ cấu này lại phải bố trí thêm các đường ống dẫn thủy lực và các cụm xy lanh của cơ cấu phanh

Nguyên lý làm việc:

+ Khi không phanh: dưới tác dụng của các lò xo hồi vị, các má phanh được giữ chặt không cho bung về phía trống phanh

+ Khi phanh: áp suất dầu trong xy lanh tăng lên tạo áp lực trên piston đẩy guốc phanh áp sát và trống phanh Khi các má phanh đã tiếp xúc với trống phanh, áp lực dầu tăng cao tạo nên momen phanh hãm bánh xe lại

+ Khi thôi phanh: lò xo kéo các guốc phanh trở lại các vị trí ban đầu, đường dầu trở về xy lanh chính, giữa má phanh và trống phanh có khe hở, quá trình phanh kết thúc

Ưu điểm:

+ Cơ cấu phanh cân bằng, độ mài mòn các má là như nhau

+ Hiệu quả phanh theo chiều tiến cao hơn cơ cấu phanh đối xứng qua trục

Nhược điểm:

+ Hiệu quả phanh giảm khi lùi

c Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi

+ Ứng dụng: bố trí phía cầu sau ô tô tải

Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi có cả hai đầu các guốc phanh đều chịu tác động trực tiếp của lực điều khiển và có thể di trượt

Guốc phanh chuyển động tịnh tiến và dịch chuyển ép sát vào tang trống phanh Piston liên kết ren với chốt đẩy, phục vụ mục đích điều chỉnh khe hở ban đầu của má phanh với trống phanh

Trên piston có vành răng điều chỉnh, vị trí của piston được thành lập tương đối đối với xy lanh khi xoay vành răng điều chỉnh Vành răng được cố định nhờ lò xo lá, đảm bảo không bị xoay khi hoạt động Hai lò xo hồi vị guốc phanh bố trí kéo hồi vị cả hai đầu guốc phanh

Hình 1.6 Cơ cấu phanh tang trống dạng bơi

Nguyên lí làm việc:

+ Khi làm việc guốc phanh được đẩy ra ép sát với trống phanh ở cả hai đầu guốc phanh nên thời gian khắc phục khe hở giữa má phanh và trống phanh nhỏ (giảm độ chậm tác dụng), hiệu quả phanh cao hơn loại guốc phanh cố định một đầu

+ Sự liên kết lực điều khiển P thông qua các xy lanh thủy lực cho phép các piston trong xy lanh và điểm tỳ của guốc phanh có khả năng dịch chuyển nhỏ (kết cấu bơi), đảm bảo đồng đều lực điều khiển kể cả khi tiến và lùi

+ Đặc điểm khác biệt của guốc phanh kết cấu bơi ở biên dạng điểm tỳ guốc phanh dạng tự lựa, khi làm việc giúp các má phanh mài mòn đều theo chiều dài guốc phanh

+ Kết cấu phức tạp, gây khó khăn trong quá trình bảo dưỡng, sửa chữa

d Cơ cấu phanh dạng tự cường hóa

Cơ cấu phanh loại tự cường hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai

Ở cơ cấu phanh loại này, ngoài lực phanh do hệ thống phanh tạo ra, người ta còn tận dụng được lực ma sát sinh ra giữa trống phanh và guốc phanh, để tác dụng lên guốc phanh nhằm tăng hiệu quả phanh

Hình 1.7 Sơ đồ cơ cấu phanh tự cường hóa

Đối với dạng tự cường hóa một chiều quay thì hiệu quả phanh phụ thuộc vào chiều quay Còn với dạng tự cường hóa hai chiều quay, thì hiệu quả phanh được cường hóa và hiệu quả như nhau ở cả hai chiều

e Các chi tiết cơ bản của phanh tang trống

Cơ cấu phanh tang trống có số lượng chi tiết nhiều trọng lượng lớn và thường được bố trí bên trong lòng bánh xe

Một số chi tiết quan trọng của cơ cấu phanh tang trống bao gồm: tang trống, guốc phanh và má phanh, xylanh bánh xe cùng các cụm điều chỉnh khe

hở má phanh – tang trống

* Tang trống phanh

+ Tang trống phanh là một chi tiết luôn quay cùng bánh xe, chịu lực ép của các guốc phanh từ trong ra, bởi vậy tang trống phải có bề mặt ma sát với má phanh, độ bền cao, ít bị biến dạng, cân bằng tốt và dễ truyền nhiệt

+ Vật liệu chế tạo tang trống thường là gang, trên ô tô con có thể chế tạo từ hai vật liệu cơ bản là: hợp kim nhôm với ống lót bằng gang Tang trống có chiều dày khá lớn, bề mặt bên trong tạo lên hình trụ tròn xoay có độ bóng đảm bảo khả năng tạo ma sát cao

+ Tang trống liên kết trên moay ơ nhờ các bu lông ghép chắc hoặc vít định vị đồng tâm với trục quay bánh xe

Hình 1.8 Tang trống phanh

* Guốc phanh và má phanh

+ Guốc phanh và má phanh liên kết với nhau nhờ miếng dán hoặc tán Má phanh được chế tạo từ vật liệu chịu mài mòn, có hệ số ma sát ổn định trước sự biến động nhiệt độ của má phanh, hệ số ma sát giữa má phanh với gang có thể đạt đến 0,4

a: Guốc hàn, má phanh tán, b: Guốc đúc, đinh tán đặc, c: Guốc hàn, má

phanh dán

Hình 1.9 Guốc phanh và má phanh

+ Guốc phanh và má phanh liên kết với nhau nhờ miếng dán hoặc tán Má phanh được chế tạo từ vật liệu chịu mài mòn, có hệ số ma sát ổn định trước sự biến động nhiệt độ của má phanh, hệ số ma sát giữa má phanh với gang có thể đạt đến 0,4

+ Guốc phanh đúc được chế tạo cho cơ cấu phanh ô tô tải vừa và lớn Cấu trúc tiết diện thường gặp là dạng chữ T Các guốc phanh yêu cầu độ cứng vững cao có tiết diện chữ П

* Xy lanh bánh xe

Xy lanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh tang trống với dẫn động phanh thủy lực Xy lanh bánh xe là cơ cấu thừa hành của hệ thống dẫn động điều khiển Khi phanh áp lực dầu chất lỏng (dầu phanh) tại xy lanh tác dụng

lên piston, đẩy piston và guốc phanh dịch chuyển, thực hiện quá trình phanh tang trống

Xy lanh có các dạng chính là đơn và kép Dạng xy lanh đơn sử dụng với cơ cấu phanh đối xứng qua tâm trục với một piston: lực điều khiển từ hệ thống dẫn động tác dụng riêng biệt lên một guốc phanh Như vậy mỗi cơ cấu phanh bố trí hai xy lanh cho hai guốc phanh

a: Xi lanh kép đối xứng, b: Xi lanh đơn, c: Xi lanh kép dạng bậc

Hình 1.10 Các dạng xy lanh bánh xe

* Cam quay

Cam quay nằm trong cơ cấu phanh tang trống với dẫn động phanh khí nén Khi phanh, áp lực khí nén nhờ bầu phanh đẩy cam quay, guốc phanh dịch chuyển, thực hiện quá trình phanh tang trống Ở trạng thái lắp ráp, cam

và guốc phanh áp sát nhau, khe hở má phanh và tang trống lớn hơn quy định

Khi chưa phanh, vị trí ban đầu của cam được điều chỉnh cho bánh xe lăn trơn, guốc phanh tựa lên bề mặt cam có khoảng cách nhỏ nhất định giữa

má phanh và tang trống

Ở trạng thái phanh, cam được điều khiển quay tiếp với khoảng dịch chuyển ∆ của đầu guốc phanh, và khắc phục hết khe hở của má phanh và tang trống Cam tựa lên guốc với các lực tác dụng P Hai lực P đặt cách nhau một khoảng 2d, bằng đường kính vòng tròn cơ sở của biên dạng cam

Biên dạng cam Acsimet dễ chế tạo, nhưng khoảng cách 2d lớn, ảnh hưởng tới hiệu quả phanh, nhờ vít điều chỉnh thông qua cơ cấu điều chỉnh

f Điều chỉnh khe hở má phanh và trống phanh

Khe hở ban đầu ∆ giữa má phanh và trống phanh giúp cho bánh xe có thể lăn trơn, khi khe hở quá lớn sẽ ảnh hướng đến độ chậm tác dụng, gia tăng quãng đường phanh Khe hở ∆ trong sử dụng luôn tăng do độ mòn, do vậy cần tiến hành điều chỉnh

Kết cấu điều chỉnh khá đa dạng và phụ thuộc vào cấu trúc từng hệ thống phanh Để điều chỉnh khe hở ∆, kết cấu có thể cho phép thực hiện định

kỳ bằng tay hoặc tự động Nguyên tắc của việc điều chỉnh của các kết cấu được thực hiện tại hai vị trí của guốc phanh: vùng phía trên và vùng phía dưới của guốc

* Điều chỉnh bằng tay với hệ thống phanh thủy lực

+ Điều chỉnh thông qua cơ cấu cam

Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng cam lệch tâm, biên dạng cam luôn tì vào mặt cong của guốc phanh Khi quay

ốc xoay cam, guốc phanh dịch chuyển theo thay đổi khe hở trên

Khe hở phía dưới được điều chỉnh nhờ bạc lệch tâm bố trí trên chốt Bạc lệch tâm được ăn khớp trong bằng mặt vát và quay cùng chốt khi điều chỉnh Khi quay chốt, bạc lệch tâm quay theo và mang phần dưới guốc phanh dịch chuyển làm thay đổi khe hở dưới giữa má phanh và trống phanh

+ Điều chỉnh vị trí chốt đẩy giữa xi lanh và guốc phanh

Kết cấu này thường được sử dụng cho cơ cấu phanh dạng bơi, tự cường hóa

Chốt đẩy có tác dụng liên kết giữa một đầu guốc phanh và piston trong

xi lanh bánh xe Liên kết giữa piston và chốt đẩy bằng ren Trên piston có bố

trí một vành răng, khi xoay vành răng, piston xoay theo, liên kết ren giúp piston di chuyển, thay đổi vị trí giữa piston và chốt

Rãnh ăn khớp của đầu chốt với guốc phanh giữ chốt không xoay Trên mâm phanh có cửa sổ nhỏ, đủ tỳ tuốc nơ vít bẩy vành răng xoay trong quá trình điều chỉnh Lò xo lá, kẹp chặt trên xi lanh và tỳ đàn hồi với vành răng có tác dụng giữ nguyên trạng thái đã điều chỉnh đúng

* Tự động điều chỉnh khe hở trong hệ thống phanh thủy lực

Điều chỉnh kịp thời khe hở của má phanh với tang trống khi má phanh quá mòn, trên nhiều ô tô sử dụng cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở Các dạng

cơ cấu tự điều chỉnh thường gặp như sau:

+ Sử dụng lẫy gạt tự động điều chỉnh khi phanh bằng phanh chân

+Sử dụng đòn trống hai guốc phanh

+ Sử dụng kẹp ma sát

1.5.2.Cơ cấu phanh đĩa

Cơ cấu phanh đĩa (phanh đĩa) được sử dụng khá phổ biến trên ô tô con,

có thể ở cả cầu trước và cầu sau

Ưu điểm:

+ Cơ cấu phanh đĩa cho phép momen phanh ổn định khi hệ số ma sát thay đổi, điều này giúp cho bánh xe bị phanh làm việc ổn định, nhất là ở nhiệt độ cao + Thoát nhiệt tốt, khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn

+ Dễ dàng sửa chữa và thay thế tấm ma sát

+ Dễ dàng bố trí cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh

Nhược điểm:

+ Bụi bẩn dễ bám vào má phanh và đĩa phanh, nhất là khi xe đi vào chỗ bùn lầy và làm giảm ma sát giữa má phanh và đĩa phanh, giảm hiệu quả phanh + Mòn má phanh nhanh do không được che chắn, bảo vệ

Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa được chia thành hai loại: có giá đỡ xi lanh cố định và có giá đỡ xi lanh di động

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

+ Đĩa phanh được lắp và quay cùng moay ơ của bánh xe

+ Giá đỡ xi lanh, đồng thời là xi lanh điều khiển, trên đó bố trí các đường dẫn dầu áp suất cao và ốc xả khí, bên trong xi lanh có các piston

+ Hai má phanh phẳng, đặt ở hai bên đĩa phanh và được tiếp nhận lực điều khiển từ các piston bên trong xi lanh bánh xe

Cơ cấu phanh đĩa có giá di động có kết cấu gọn, thuận lợi cho việc bố trí hệ thống treo hiện đại nên được sử dụng nhiều ở ô tô con hiện nay Ngoài

ra trên một số xe chuyên dụng, sử dụng phanh chính nhiều đĩa làm việc trong dầu

a.Phanh đĩa có giá cố định

Đặc điểm kết cấu:

Hình 1.11.Phanh đĩa có giá đỡ cố định

+Loại 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 xi lanh có piston, mà một đầu của nó luôn tì vào má phanh Một đường dầu từ xi lanh chính dẫn đến cả 2 xi lanh bánh xe

Nguyên lý làm việc:

+ Khi đạp phanh: dầu từ xi lanh chính qua ống dẫn đến các xi lanh bánh xe, đẩy piston mang má phanh ép vào hai phía của đĩa phanh, thực hiện phanh bánh xe

+ Khi thôi phanh: dưới tác dụng của lò xo hồi vị bàn đạp phanh được trả về vị trí ban đầu, dầu từ xi lanh bánh xe sẽ được hồi lại xi lanh chính, tách má phanh ra khỏi đĩa phanh, kết thúc quá trình phanh

+ Áp suất phân bố đều trên các bề mặt ma sát

+ Dễ dàng trong bảo dưỡng, sửa chữa cũng như thay thế

Nhược điểm:

+ Loại này sử dụng hai xi lanh, nên lực ép lên đĩa có lúc không đều, dễ cong vênh đĩa

+ Các tấm ma sát hao mòn nhanh hơn so với phanh tang trống

+ Cơ cấu phanh đĩa không được cân bằng khi phanh vì sinh ra lực phụ tác dụng lên ổ bi bánh xe khi phanh

Phạm vi sử dụng:

+Trên các loại ô tô nhỏ và dẫn động phanh bằng thủy lực

b.Phanh đĩa có giá đỡ di động

Đặc điểm kết cấu:

+ Cơ cấu phanh loại này chỉ có một xi lanh phanh bánh xe, điều khiển cả hai

má phanh thông qua giá đỡ xi lanh di động

Nguyên lí làm việc:

+ Khi chưa phanh: do giá đỡ có thể di chuyển tự lựa dọc theo trục quy trên chốt trượt, nên khe hở giữa các má phanh và đĩa phanh hai bên là như nhau + Khi phanh: dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn vào xi lanh bánh xe, piston sẽ dịch chuyển đẩy má phanh ép và đĩa phanh

Do tính chất của lực và phản lực, kết hợp với kết cấu tự lựa của giá đỡ, nên giá đỡ mang má phanh còn lại cũng tác dụng một lực lên đĩa phanh theo hướng ngược với lực của má phanh do piston tác dụng Kết quả là đĩa phanh được ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh xe được thực hiện

+ Áp suất phân bố đều trên các bề mặt ma sát

+ Dễ dàng trong bảo dưỡng, sửa chữa cũng như thay thế

Nhược điểm:

+Giá thành cao

+ Giá trị momen sinh ra phụ thuộc vào lực điều khiển, nên không phù hợp trên các xe đòi hỏi momen phanh lớn như xe tải vừa và nặng

+ Các tấm ma sát hao mòn nhanh hơn so với phanh tang trống

+ Cơ cấu phanh đĩa không được cân bằng khi phanh vì sinh ra lực phụ tác dụng lên ổ bi bánh xe khi phanh

+ Khó tránh được bụi bẩn vì không được che chắn

+ Tiết diện của đĩa có dạng gấp nhằm tạo các đường truyền nhiệt gãy khúc, tránh làm hỏng mỡ bôi trơn ổ bi moay ơ do nhiệt độ (b,c,d)

+ Phần lớn các đĩa phanh được chế tạo có dạng rãnh rỗng giữa (d), giúp nâng cao khả năng dẫn nhiệt ra môi trường không khí xung quang

Hình 1.13 Đĩa phanh

* Má phanh

+ Má phanh của phanh đĩa có dạng tấm phẳng, được cấu tạo bởi một xương phanh bằng thép (3 ÷5 mm) và má mềm bằng vật liệu ma sát (8 ÷ 10 mm) + Má phanh và xương phanh được dán với nhau bằng một loại keo đặc biệt Một số má phanh xẻ rãnh thoát nhiệt, hạt mài, và bố trí thêm tấm lót tăng cứng, hoặc hàn sẵn sợi thép báo mòn hết chiều dày làm việc của má phanh

1: Xương thép, 2: Má phanh, 3: Tấm lót, 4: Rãnh nhỏ

Hình 1.14 Má phanh

* Tự điều chỉnh khe hở má phanh, đĩa phanh

+ Cơ cấu phanh đĩa được phổ biến dùng các cơ cấu tự động điều khiển khe hở

má phanh, đĩa phanh

Hình 1.15.Tự động điều chỉnh khe hở

Kết cấu thường sử dụng là lợi dụng biến dạng của phớt bao kín để hồi

vị piston lực trong xi lanh Phớt bao kín nằm trong rãnh của xi lanh có nhiệm

vụ bao kín khoang dầu có áp suất khi phanh

Phớt được lắp trên piston, dưới tác dụng của áp suất dầu, piston bị đẩy

di chuyển Lực ma sát của piston kéo phớt theo chiều mũi tên Khi nhã phanh,

áp suất dầu giảm, phớt hồi vị kéo piston trở về vị trí ban đầu

Khi phanh, nếu khe hở giữa má phanh và đĩa phanh lớn, lực đẩy của dầu tác dụng lên piston lớn hơn lực ma sát, đẩy piston trượt trên phớt Khi nhả phanh, piston chỉ hồi vị bằng đúng biến dạng của phớt và tạo nên vị trí mới của má phanh và đĩa phanh

Phớt với kích thước tiết diện vuông hay chữ nhật đủ khả năng biến dạng với khe hở 0,6 mm, tương ứng với tổng khe hở hai bên của má với đĩa phanh trong cơ cấu phanh

Để tăng biến dạng của phớt, một số tiết diện vành khăn dạng hình thang vuông có góc vát nhỏ (5°÷ 10° ) cho phép vành khăn biến dạng tới 1,2mm

1.6 Dẫn động phanh

Bao gồm các bộ phận liên kết từ cơ cấu điều khiển ( bàn đạp phanh, cần kéo phanh) tới các chi tiết điều khiển sự hoạt động của cơ cấu phanh Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điều khiển phanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh

1.6.1 Dẫn động điều khiển phanh bằng cơ khí

Đặc điểm kết cấu:

+ Dẫn động phanh cơ khí bao gồm các thanh, các đòn bẩy và các dây cáp

+ Dẫn động cơ khí ít được sử dụng để điều khiển đồng thời nhiều cơ cấu phanh vì độ cứng vững của các thanh đòn khác nhau, khó đảm bảo được phanh đồng đều ở tất cả các bánh xe Do đó, ít sử dụng ở hệ thống phanh chính, chỉ dùng ở hệ thống phanh dừng

1: Tay phanh, 2: Thanh dẫn, 3: Con lăn dây cáp, 4: Dây cáp, 5: Trục,

6: Thanh kéo, 7: Thanh cân bằng, 8,9: Dây cáp dẫn động phanh, 10: Giá,

11,13: Mâm phanh, 12: Xi lanh phanh bánh xe

Hình 1.16 Dẫn động phanh bằng cơ khí (dây cáp)

Ưu điểm:

+ Kết cấu đơn giản, độ tin cậy cao, độ cứng vững dẫn động phanh ít thay đổi khi làm việc trong thời gian dài

Nhược điểm:

+ Lực tác dụng vào bàn đạp hoặc tay kéo phanh lớn, cần không gian bố trí, thời gian phanh lớn

1.6.2 Dẫn động điều khiển phanh bằng thủy lực

Hệ thống phanh sử dụng phương pháp truyển năng lượng thủy tĩnh với

áp suất lớn nhất trong khoảng từ 60 ÷ 120 bar Áp suất được hình thành khi người lái đạp bàn đạp phanh, tạo áp suất trong xi lanh chính

Chất lỏng (dầu phanh) được dẫn theo các đường ống tới các xi lanh bánh xe nằm trong cơ cấu phanh Với áp suất dầu, các piston trong xi lanh thực hiện lực ép má phanh vào tang trống, hoặc đĩa phanh thực hiện quá trình phanh bánh xe

Ưu điểm:

+ Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc các má phanh theo yêu cầu

+ Hiệu suất cao, độ nhạy cao, kết cấu đơn giản, phanh êm dịu

+ Có khả năng dùng trên các loại ô tô khác nhau chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh

Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, dễ bố trí không gian, bảo dưỡng sửa chữa

thuận tiện

Nhược điểm: Độ an toàn không cao, khi có chỗ hư hỏng thì cả hệ thống

phanh không làm việc được

Hình 1.17 Dẫn động thủy lực một dòng

1.6.2.2 Dẫn động thủy lực hai dòng

Sự tách dòng được thực hiện tại xi lanh chính

Hình 1.18 Các dạng dẫn động phanh thủy lực hai dòng

đường, đường còn lại vẫn làm việc bình thường

Nhược điểm: kết cấu phức tạp hơn dẫn động một dòng

1.6.3 Dẫn động điều khiển phanh bằng khí nén

Ưu điểm:

+ Lực tác dụng lên bàn đạp nhẹ, nên được trang bị trên ô tô tải nặng

+ Có khả năng cơ khí hóa quá trình điều khiển ô tô và có thể sử dụng khí nén cho các bộ phận khác như hệ thống treo loại khí

Nhược điểm:

+ Số lượng các cụm nhiều, kích thước các cụm lớn và giá thành cao

+ Độ tin cậy kém, kết cấu phức tạp, khó cho việc bảo dưỡng sửa chữa

+ Độ bền và độ tin cậy phụ thuộc vào chất lượng khí nén, do vậy khí nén phải sạch, khô, có áp suất an toàn khi làm việc

Hình 1.19 Dẫn động phanh bằng khí nén

1.6.4 Dẫn động điều khiển phanh kết hợp thủy lực – khí nén

Dẫn động thực lực có ưu điểm là độ nhạy cao nhưng lực điều khiển trên bàn đạp cần lớn Ngược lại đối với dẫn động phanh khí nén có ưu điểm là lực điều khiển trên bàn đạp nhỏ nhưng độ nhạy kém Do đó, để tận dụng các ưu điểm trên, người ta kết hợp sử dụng dẫn động phanh thủy lực – khí nén

Ưu điểm:

+ Lực bàn đạp nhỏ, độ nhạy cao, hiệu suất lớn

+ Có thể sử dụng cơ cấu phanh nhiều loại khác nhau

Nhược điểm:

+ Ở nhiệt độ thấp hiệu suất giảm

+ Kết cấu phức tạp, giá thành cao, khó bảo dưỡng sửa chữa

Hình 1.20 Dẫn động phanh thủy lực – khí nén

1.7 Hệ thống phanh có khả năng tự điều chỉnh lực phanh

Quá trình phanh tiến hành tốt nhất khi lực phanh xấp xỉ lực bám, tức là momen phanh sinh ra trong cơ cấu phanh cần tương ứng với momen bám của bánh xe

Quy luật đã chỉ ra rằng: khi càng tăng cường độ phanh, thì tải trọng thẳng đứng đặt trên cầu trước càng cao, còn tải trọng thẳng đứng trên cầu sau càng giảm Do vậy, cầu sau có nhiều khả năng bị trượt lết bánh xe

1.7.1 Hệ thống phanh có bộ điều chỉnh lực phanh

Ngày nay hệ thống phanh trên ô tô dùng van phân phối hoặc xi lanh chính hai dòng có áp suất ra các dòng như nhau với bộ điều hòa lực phanh (bộ

tự động điều chỉnh áp suất ra cầu sau)

Bộ điều chỉnh lực có nhiều dạng cấu trúc điển hình là:

+ Loại điều hòa lực phanh bằng van hạn chế áp suất, làm việc trên cơ sở của

sự thay đổi áp suất sau xi lanh chính và tải trọng tác dụng lên trên các bánh xe của các cầu ( bộ điều hòa hai thông số)

+ Loại điều hòa lực phanh bằng van hạn chế áp suất, làm việc trên cơ sở thay đổi áp suất sau xi lanh chính (còn gọi là bộ điều hòa tĩnh)

Bộ điều hòa tĩnh chỉ có khả năng điều chỉnh áp suất dầu theo áp suất sau xi lanh chính, bởi vậy khi tải trọng trên các bánh xe thay đổi lớn, áp suất dầu không thay đổi Ngày nay thường dùng bộ điều hòa hai thông số, do khả năng làm việc thích hợp hơn bộ điều hòa tĩnh

Hình 1.21 Đường đặc tính của bộ điều hòa hai thông số

+ Đường nét đứt: thể hiện mối quan hệ giữa áp suất p trong xi lanh bánh xe trước và sau khi không có bộ điều hòa

+ Đường cong liền: thể hiện mối quan hệ giữa áp suất p trong xi lanh bánh xe trước và sau khi ở điều kiện lí tưởng

+ Đường liền gãy khúc: thể hiện mối quan hệ giữa áp suất p trong xi lanh bánh xe trước và sau khi có bộ điều hòa lực phanh Đường này đã bám sát đường lí tưởng nên đã cải thiện được chất lượng phanh

1.7.2 Hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe ABS

Trong quá trình phanh, momen phanh trong cơ cấu phanh ngăn cản chuyển động quay của các bánh xe, nhưng momen phanh lại phụ thuộc vào

điều kiện bám giữa bánh xe và nền đường, tức là phụ thuộc vào độ trượt của bánh xe trên nền

Khi phanh xe đang chuyển động, nếu bánh xe bị bó cứng hoàn toàn, độ trượt giữa bánh xe và mặt đường là 100%, lực dọc F giới hạn, lực ngang Y giới hạn giữa bánh xe với mặt đường giảm xuống rất thấp Điều đó dẫn đến giảm hiệu quả phanh và giảm khả năng ổn định của ô tô

Như vậy sự lăn của bánh xe khi phanh cần thiết được xem xét với mối quan hệ tối ưu giữa lực phanh, lực dọc với độ trượt bánh xe Qua đồ thị nhận

rõ :

+ Khi độ trượt nằm trong khoảng từ 15÷ 30%, lực dọc F và lực dọc ngang đều có thể đạt lớn

+ Khi độ trượt > 50%: lực dọc F và lực ngang Y có thể giảm và giảm mạnh

Để hoàn thiện chất lượng phanh, trên ô tô bố trí các hệ thống điện tử điều khiển sự quay của các bánh xe độc lập hoặc chung một số bánh xe sao cho trong quá trình phanh, momen phanh được điều khiển đảm bảo độ trượt nằm trong giới hạn 15 ÷30%

Hình 1.22 Bộ chống hãm cứng bánh xe

Quá trình điều khiển momen phanh được thực hiện theo:

+ Vận tốc chuyển động của ô tô

+ Gia tốc góc quay bánh xe

ABS trong hệ thống phanh thủy lực là một bộ tự động điều chỉnh áp suất dầu phanh đưa vào các xi lanh bánh xe sao cho phù hợp với chế độ lăn của bánh xe, nhằm nâng cao hiệu quả điều khiển phanh

Ngoài các cụm của hệ thống phanh thủy lực thông thường, hệ thống phanh ABS còn có thêm:

+ Các cảm biến tốc độ bánh xe

+ Bộ điều khiển trung tâm ECU – ABS

+ Các van điều chỉnh áp suất bố trí trước xi lanh bánh xe

Hình 1.23 Thành phần cơ bản của ABS

Chức năng của các bộ phận như sau:

+ Cảm biến tốc độ bánh xe: nhằm xác định tốc độ góc quay của bánh xe và chuyển thành tín hiệu điện chuyển đến bộ ECU – ABS

+ Bộ điều khiển trung tâm ECU –ABS: theo dõi sự thay đổi góc quay bánh xe khi phanh , xác định tốc độ góc ô tô, gia tốc góc của bánh xe, cấp tín hiệu điều khiển tới các van điều chỉnh áp suất trong block thủy lực

+ Cụm van điều chỉnh (block thủy lực) hoạt động theo tín hiệu điều khiển từ ECU, điều chỉnh áp suất dầu để đảm bảo độ trượt tối ưu nằm trong khoảng 15

÷30%

1.8 Phanh tay

Phanh tay trên ô tô được dùng để:

+ Đỗ xe trên đường, kể cả đường bằng hay đường dốc

+ Thực hiện chức năng phanh dự phòng, khi phần dẫn động phanh chính bị sự

cố

Hệ thống phanh trên ô tô tối thiểu phải có: phanh chính và phanh dự phòng, hai hệ thống này cần được điều khiển riêng biệt Yêu cầu này đảm bảo

ô tô có thể dừng xe kể cả khi phanh chính bị sự cố

Với nhiệm vụ dừng xe trên dốc, phanh tay được chế tạo với khả năng

đỗ xe trên dốc là 18 % (18° ÷ 20°) Phanh tay được tập hợp bởi hai bộ phận chính là : cơ cấu phanh, dẫn động phanh có cơ cấu điều khiển từ khu vực thuận lợi xung quanh người lái

Cơ cấu phanh của phanh tay có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh chính (cơ cấu phanh của các bánh xe) phía sau hoặc bố trí riêng đặt trên trục

ra của hộp số Dẫn động phanh của phanh tay hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay, phổ biến là dẫn động cơ khí với độ tin cậy cao

1.8.1 Phanh trên trục truyền

+Phanh tay lắp trên trục thứ cấp của hộp số

Đặc điểm kết cấu:

+ Đĩa tĩnh (3) của phanh được bắt chặt vào cacte của hộp số Trên đĩa tĩnh lắp hai guốc phanh (8) đối xứng sao cho má phanh đặt sát gần mặt tang trống phanh (6), lắp trên trục thứ cấp của hộp số

+ Đầu dưới của má phanh tỳ lên đầu hình côn của chốt điều chỉnh (7), đầu trên tỳ vào mặt một cụm đẩy guốc phanh bao gồm một chốt (4) và hai viên bi cầu Chốt đẩy guốc phanh thông qua hê thống tay đòn được nối với tay điều khiển (2)

Nguyên lý hoạt động:

+ Muốn hãm xe: chỉ cần kéo tay điều khiển (2) về phía sau qua hệ thống tay đòn kéo chốt (4) ra phía sau, đẩy đầu trên của guốc phanh hãm cứng trục chuyển động

+ Lò xo (5) sẽ kéo guốc phanh trở lại vị trí ban đầu, vít điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống

+ Vị trí hãm của tay điều khiển được khóa chặt nhờ cơ cấu con cóc chèn vào vành răng của bộ khóa Muốn nhả phanh tay chỉ cần ấn ngón tay vào nút ấn (1) để nhả cơ cấu con cóc rồi đẩy tay điều khiển (2) về phía trước

1: Nút ấn, 2: Tay điều khiển, 3: Đĩa tĩnh, 4: Cốt, 5: Lò xo, 6: Tang trống,

7: Vít điều khiển, 8: Guốc phanh

Hình 1.24 Phanh trên trục truyền

1.8.2 Phanh tay có cơ cấu phanh ở bánh xe

Cơ cấu được bố trí thêm các đòn quay (8) và thanh chống (9) nối giữa cáp kéo và guốc phanh (6) Khi kéo phanh tay, cáp dẫn chuyển động theo chiều mũi tên

Lúc đầu đòn quay (8) quay quanh điểm D, dịch chuyển thanh chống (9), ép guốc phanh trái vào tang trống, tạo thành điểm tựa cố định