Khảo sát, tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh xe thaco auman c34 (đồ án tốt nghiệp xây dựng dân dụng và công nghiệp)

Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe tải Thaco Auman C34 với mục đích chính là phần nào làm rõ được các thông số kỹ thuật, kết cấu của các bộ phận cũng như tính toán

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN, KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG

PHANH Ô TÔ THACO AUMAN C34

Sinh viên thực hiện: CAO HỮU VƯỢNG

Đà Nẵng – Năm 2019

Chương 2: Khảo sát hệ thống phanh xe tải Thaco Auman C34 Nội dung này Giới thiệu về hệ thống phanh trên xe tải Thaco Auman C34, sơ đồ bố trí các các bộ phận cũng như cấu tạo và nguyên lý hoạt động của từng bộ phận trong hệ thống

Chương 3:Tính toán tĩnh dẫn động phanh khí nén ô tô Thaco Auman C34 Trong chương này đi vào tính toán tĩnh các phần tử của hệ thống dẫn động phanh khí nén, mô phỏng và xây dựng đường đặc tính của các phần tử

Chương 4: Tính toán động học dẫn động phanh khí nén ô tô Thaco Auman C34 Trong chương này đi vào tính toán xây dựng mô hình cơ học của hệ thống qua

đó ứng dụng phần mềm Matlab-Simulink để tính toán mô phỏng dẫn động nhằm đảo bảo điều kiện tối ưu cho hệ thống dân động

Chương 5: Chẩn đoán những hư hỏng trong hệ thống phanh và biện pháp khắc phục Nội dung chương này chủ yếu trình bày một số nguyên nhân gây ra các

hư hỏng thường gặp trong hệ thống phanh và phương pháp khắc phục chúng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Cao Hữu Vượng Số thẻ sinh viên: 103130091

Lớp: 13C4B Khoa: Cơ khí giao thông Ngành: Kỹ thuật cơ khí

1 Tên đề tài đồ án:

Khảo sát, tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực

hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu

Các thông số kỹ thuật chính của xe và của các bộ phận trong hệ thống phanh trên xe

ô tô Thaco Auman C34 từ tài liệu do nhà chế tạo cung cấp

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống phanh trên ô tô

Chương 2: Khảo sát hệ thống phanh xe tải Thaco Auman C34

Chương 3: Tính toán tĩnh dẫn động hệ thống phanh khí nén trên ô tô Thaco Auman C34

Chương 4: Tính toán động học dẫn động phanh khí nén trên ô tô Thaco Auman C34 Chương 5: Các hư hỏng và biện pháp khắc phục

5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

- Tổng thể xe tải THACO AUMAN C34 (A3)

- Bố trí chung các hệ thống xe tải THACO AUMAN C34 (A3)

- Sơ đồ các cơ cấu phanh loại tang trống (A3)

- Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34 (A3)

- Kết cấu máy nén khí (A3)

- Kết cấu tổng van phân phối hai ngăn (A3)

- Cơ cấu phanh và bầu phanh (A3)

6 Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đông

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 25/02/2019

8 Ngày hoàn thành đồ án: 09/06/2019

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018

LỜI NÓI ĐẦU

Trong chương trình đào tạo Kỹ sư ngành Cơ Khí Giao Thông thì đồ án tốt nghiệp là không thể thiếu, là điều kiện tất yếu rất quan trọng mà mọi sinh viên cần phải hoàn thành, để hiểu biết một cách chặt chẽ và nắm vững sâu về ô tô Trong quá trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát một hệ thống trên xe hay tổng thể xe là việc quan trọng Điều này củng cố kiến thức đã được học, thể hiện sự

am hiểu về kiến thức cơ bản và cũng là sự vận dụng lý thuyết vào thực tế sao cho hợp lý: Nghĩa là lúc này sinh viên đã được làm việc của một cán bộ kỹ thuật

Hệ thống phanh là một hệ thống rất quan trọng trên ô tô, nó dùng để giảm tốc

độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó theo yêu cầu của người lái Giữ cho ô tô dừng ở ngang dốc trong thời gian lâu dài hoặc cố định xe trong thời gian dừng xe Đối với ô tô, hệ thống phanh rất quan trọng vì nó đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm nhờ vậy mà nâng cao được năng suất vận chuyển, tăng được tính năng động lực

Trong tập đồ án tốt nghiệp này em chọn và thực hiện đề tài “Khảo sát, tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh ô tô THACO AUMAN C34” Nội dung của đề tài này giúp em hệ thống được những kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống của ô tô nói chung và hệ thống phanh của xe THACO AUMAN C34 nói riêng; từ đây có thể đi sâu nghiên cứu về chuyên môn

Để có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi lời cảm

ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Đông đã dành những phần thời gian quý báu để chỉ bảo tận tình, giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đồ án Và em cũng xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy, cô đang giảng dạy trong khoa cơ khí giao thông trường đại học bách khoa Đà Nẵng đã truyền đạt lại những kiến thức quý báu từ cơ bản đến chuyên môn để em

có thể vận dụng và hoàn thành được đồ án này

Tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp, chưa tiếp xúc được nhiều với thực tiễn cũng như các tài liệu tham khảo còn quá ít trong khi đó thời gian thực hiện cũng có hạn nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những lời chỉ dẫn thêm từ các thầy

Đà nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Cao Hữu Vượng

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trong tập đồ án này là do chính tôi thực hiện và được sự hướng dẫn của thầy giáo TS Nguyễn Văn Đông Các nội dung, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây

Những số liệu có trong nội dung được thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ án của mình

Cao Hữu Vượng

MỤC LỤC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời nói đầu và cảm ơn i

Lời cam đoan liêm chính học thuật ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ v

Danh sách các cụm từ viết tắt vii

Trang MỞ ĐẦU - 1

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 2

1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại - 2

1.1.1 Công dụng - 2

1.1.2 Yêu cầu - 2

1.1.3 Phân loại - 2

1.1.3.1 Phân loại theo kết cấu của các cơ cấu phanh 3

1.1.3.2 Phân loại theo hình thức dẫn động phanh - 10

Chương 2 KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH XE TẢI THACO AUMAN C34 17

2.1 Các thông số kĩ thuật của xe tải THACO AUMAN C34 - 17

2.2 Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên xe Thaco Auman C34 - 19

2.3 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34 21 2.3.1 Sơ đồ hệ thống phanh - 21

2.3.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34 - 21

2.3.2.1 Cấu tạo của hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34 - 21

2.3.2.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34 - 22

Chương 3 TÍNH TOÁN TĨNH DẪN ĐỘNG PHANH KHÍ NÉN Ô TÔ THACO AUMAN C34 24

3.1 Mô phỏng các phần tử của hệ thống dẫn động phanh - 24

3.1.1 Tổng van phân phối - 24

3.1.2 Van bảo vệ bốn ngả - 26

3.1.3 Van cấp và xả nhanh - 27

3.1.4 Bầu phanh trước - 27

3.1.5 Bầu phanh sau - 28

3.2 Xây dựng đặc tính tĩnh của các phần tử - 29

3.2.1 Đường đặc tính của bầu phanh - 29

3.2.2 Đường đặc tính tĩnh van phanh - 30

3.2.3 Đường đặc tính tĩnh của van nạp xả nhanh - 32

3.3 Tính toán tĩnh toàn bộ hệ thống dẫn động phanh - 33

3.3.1 Mô hình tính toán tĩnh hệ thống dẫn động phanh khí nén - 33

3.3.2 Xác định mô men phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh - 34

3.3.3 Xây dựng mối quan hệ giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và mô men phanh cần thiết tại cơ cấu phanh khi áp suất trong đường ống thay đổi - 37

3.3.4 Tính toán thể tích bình chứa khí nén - 38

3.3.5 Lựa chọn áp suất lớn nhất trong hệ thống dẫn động phanh khí nén - 39

Chương 4 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC DẪN ĐỘNG PHANH KHÍ NÉN Ô TÔ THACO AUMAN C34 40

4.1 Cơ sở lý thuyết tính toán động học dẫn động bằng phanh khí nén - 40

4.1.1 Phương trình lưu lượng đi qua tiết lưu : - 40

4.1.2 Phương trình lưu lượng đi vào dung tích và ra dung tích - 41

4.1.3 Phương trình lưu lượng đi qua các điểm nút - 43

4.2 Xây dựng mô hình cơ học của hệ thống - 44

4.2.1 Mô hình hệ thống dẫn động phanh có sử dụng van gia tốc - 44

4.2.2 Hệ phương trình mô tả dẫn động phanh khí nén - 45

4.3 Lập phương trình giải hệ phương trình vi phân. - 48

4.3.1 Giới thiệu phần mềm Matlap-Simulink - 48

4.3.2 Giải hệ phương trình vi phân và kết quả - 49

4.3.2.1 Giải hệ phương trình vi phân dẫn động phanh cầu trước - 49

4.3.2.2 Giải hệ phương trình vi phân dẫn động phanh cầu sau - 51

4.4 Xác định các thông số hợp lý dẫn động phanh có van gia tốc - 55

Chương 5 CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE THACO AUMAN C34 63

5.1 Khí nén không tiếp được hoặc tiếp chậm vào các bình chứa của hệ thống khí nén 63 5.2 Không tiếp được khí nén vào các bình chứa - 63

5.3 Các van của máy nén khí bị hở - 63

5.4 Bầu phanh không kín - 63

5.5 Phanh yếu - 63

5.6 Phanh bị ăn đột ngột (phanh giật) - 64

KẾT LUẬN 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

BẢNG 2.1 Thông số kỹ thuật và trang thiết bị trên xe tải THACO AUMAN C34 BẢNG 2.2 Đặc tính kỹ thuật của hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34

BẢNG 4.1 Bảng số liệu giải hệ phương trình dẫn động phanh cầu trước

BẢNG 4.2 Bảng giá trị của các thông số tính toán và thông số kết cấu của hệ thống dẫn động phanh các bánh xe

BẢNG 4.3 Bảng thông số dẫn động phanh cầu sau

BẢNG 4.4 Bảng thông số dẫn động phanh cầu sau có van gia tốc

BẢNG 4.5 Bảng thông số khảo sát đường kính ống dẫn khí 1

BẢNG 4.6 Bảng thông số khảo sát đường ống dẫn khí 2

BẢNG 4.7 Thông số khảo sát chiều dài các đường ống dẫn khí 1

BẢNG 4.8 Thông số khảo sát chiều dài các đường ống dẫn khí 2

BẢNG 4.9 Thông số khảo sát chiều dài các đường ống dẫn khí 3

BẢNG 4.10 Thông số khảo sát chiều dài các đường ống dẫn khí 4

HÌNH 1.1 Cơ cấu phanh trống guốc loại 1

HÌNH 1.2 Cơ cấu phanh trống guốc loại 2

HÌNH 1.3 Cơ cấu phanh trống guốc loại 3(loại tự cường hóa)

HÌNH 1.4 Cơ cấu phanh trống guốc loại 4 (loại cam ép)

HÌNH 1.5 Kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định

HÌNH 1.6 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động-xi lanh cố định

HÌNH 1.7 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động-xylanh bố trí trên má kẹp HÌNH 1.8 Sơ đồ các loại phanh dải

HÌNH 1.9 Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp

HÌNH 1.10 Dẫn động thủy lực loại trợ lực chân không

HÌNH 1.11 Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén

HÌNH 1.12 Sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực bằng bơm thủy lực

HÌNH 1.13 Dẫn động phanh bằng thủy lực dùng bơm và các bộ tích năng

HÌNH 1.14 Sơ đồ dẫn động phanh khí nén

HÌNH 1.15 Dẫn động phanh liên hợp thủy khí

HÌNH 2.1 Sơ đồ tổng thể xe tải THACO AUMAN C34

HÌNH 2.2 Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh khí nén trên xe THACO AUMAN C34

HÌNH 3.1 Tổng van phân phối

HÌNH 3.2 Van bảo vệ bốn ngả

HÌNH 3.3 Van cấp và xả nhanh

HÌNH 3.4 Bầu phanh trước

HÌNH 3.5 Kết cấu của bầu phanh sau và bầu tích năng

HÌNH 3.11 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô (trường hợp ô tô đầy tải)

HÌNH 3.12 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh (trường hợp ô tô đầy tải) HÌNH 4.3 Đặc tính tĩnh dẫn động phanh khí nén

HÌNH 4.1 Sơ đồ tiết lưu đi vào dung tích

HÌNH 4.2 Sơ đồ dung tích thay đổi

MỞ ĐẦU

Để đảm bảo cho một chiếc xe ô tô trong quá trình hoạt động được an toàn và mang lại hiệu quả cao, thì các hệ thống và bộ phận hay chi tiết cấu tạo nên nó phải hoạt động tốt và thật chính xác Hệ thống phanh là một trong số hệ thống quan trọng nhất của xe ô tô, nó làm nhiệm vụ giữ cho xe chuyển động ổn định theo một hướng nào đấy hoặc thay đổi hướng chuyển động khi cần thiết theo yêu cầu

Nếu hệ thống phanh bị hư hỏng, gặp sự cố sẽ dẫn đến khả năng ô tô bị mất hoàn toàn tính điều khiển hoặc hoạt động không theo ý muốn của người lái xe, đây

là nguyên nhân chính làm xảy ra tai nạn giao thông ảnh hưởng đến tính mạng của chính người điều khiển xe và những người xung quanh Vì thế các chi tiết hay bộ phận trong hệ thống phanh nói riêng phải đảm bảo đủ độ bền và chất lượng

Chất lượng của hệ thống phanh phụ thuộc nhiều vào cách bảo dưỡng và sửa chữa, nếu công việc bảo dưỡng đúng cách thì sẽ làm tăng tuổi thọ và hiệu quả hoạt động của hệ thống phanh Vì vậy, để làm tốt công việc này thì người kỹ thuật phải hiểu rõ nguyên lý làm việc cũng như kết cấu bên trong của các chi tiết hay bộ phận của hệ thống phanh, có như vậy mới biết được các hư hỏng của nó để sửa chữa rút ngắn thời gian và mang lại hiệu quả kinh tế

Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe tải Thaco Auman C34 với mục đích chính là phần nào làm rõ được các thông số kỹ thuật, kết cấu của các bộ phận cũng như tính toán hệ thống dẫn động nhằm tối ưu hóa hiệu quả của hệ thống phanh nhằm đáp ứng được các yêu cầu đặt ra ở trên Nội dung của đề tài đề cập đến các vấn đề sau:

- Tổng quan về hệ thống phanh trên ô tô Nội dung của chương này chủ yếu khái quát lên công dụng chính cũng như một số yêu cầu và các loại hệ thống phanh khác nhau sử dụng phổ biến trên ô tô Bên cạnh đó còn đề cập thêm một số kết cấu của các bộ phận chính trong hệ thống phanh

- Khảo sát hệ thống phanh xe tải Thaco Auman C34 Nội dung phần này đi sâu khai thác các thông số kỹ thuật chính và đồng thời làm rõ được nguyên lý làm việc cũng như kết cấu của các bộ phận trong hệ thống phanh sử dụng trên xe Thaco Auman C34

- Tính toán tĩnh và động học dẫn động phanh khí nén ô tô Thaco Auman C34 Sử dụng phần mềm Matlab-Simulink để mô phỏng các phần tử của hệ thống dẫn động qua đó xác định được các thông số cần thiết để tối ưu hóa hệ thống dẫn động phanh khí nén

- Chẩn đoán những hư hỏng trong hệ thống phanh và biện pháp khắc phục Nội dung chương này chủ yếu trình bày một số nguyên nhân gây ra các hư hỏng thường gặp trong hệ thống phanh và phương pháp khắc phục chúng

Mong rằng các vấn đề nêu trở trên giúp bạn đọc phần nào hiểu rõ hơn về kết cấu các bộ phận cũng như cơ chết hoạt động của hệ thống phanh khí nén trên xe tải Thaco Auman C34

Đà nẵng, ngày tháng năm 2018

Sinh viên thực hiện

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ

1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại

1.1.1 Công dụng

Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó theo yêu cầu của người lái Giữ cho ô tô đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang Đối với ô tô, hệ thống phanh rất quan trọng vì nó đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở tốc độ cao hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm nhờ vậy có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe

1.1.2 Yêu cầu

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

- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh là ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm

- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động ô tô

- Điều khiển nhẹ nhàng, có nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh hay đòn điều khiển không lớn

- Dẫn động phanh có độ nhạy cao

- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng hết khả năng bám của bánh xe khi phanh ở những cường độ khác nhau

- Không có hiện tượng tự siết khi phanh

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt

- Có hệ số ma sát giữa trống phanh và các má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử dụng

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

- Có khả năng phanh ô tô khi ô tô đỗ trên dốc trong thời gian dài

1.1.3 Phân loại

Tùy theo cách phân loại, hệ thống phanh phân ra rất đa dạng:

- Theo công dụng:

• Hệ thống phanh chính (phanh chân)

• Hệ thống phanh dừng (phanh tay)

• Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ)

• Hệ thống phanh phụ

- Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh:

• Phanh bánh xe

• Phanh truyền lực

- Theo kết cấu của cơ cấu phanh gồm có:

• Hệ thống phanh với cơ cấu phanh trống – guốc

• Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa

• Hệ thống phanh với cơ cấu phanh dải

- Theo dẫn động phanh gồm có:

• 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 khí nén- thủy lực

- Theo khả năng điều chỉnh momen ở cơ cấu phanh, chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hòa lực phanh (EBD)

- Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với bộ hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS)

1.1.3.1 Phân loại theo kết cấu của các cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh trống guốc

❖ Cơ cấu phanh trống guốc loại 1 (loại trống guốc có cơ cấu ép bằng xy lanh kép

và có hai điểm tựa cố định của guốc được bố trí cùng phía):

Hình 1.1 Cơ cấu phanh trống guốc loại 1

1 Xy lanh; 2 Piston; 3 Má phanh; 4 Guốc phanh; 5 Chốt lệch tâm; 6 Lò xo;

Trong đó:

• N1, N2: các lực pháp tuyến đặt ở giữa vòng cung của má phanh

• fN1, fN2: các lực ma sát đặt ở giữa vòng cung của má phanh

• P1, P2: các lực dẫn động hai guốc phanh

• a, b, e: các thông số kết cấu của phanh trống guốc

Cơ cấu phanh loại 1 có các đặc điểm đáng chú ý:

- Hai guốc của cơ cấu phanh có điểm tựa tâm quay cố định của guốc được bố trí về cùng một phía đối với cơ cấu phanh

- Hai guốc sử dụng chung một cơ cấu ép là xy lanh kép (một xy lanh với hai piston thường có cùng đường kính nhưng chiều tác dụng là trái chiều nhau), nên mô-men ma sát do hai guốc tạo ra cho tang trống là khác nhau do tính chất tách/siết mặc dù lực ép do xy lanh kép tạo ra là giống nhau hoàn toàn

❖ Cơ cấu phanh trống guốc loại 2 (loại trống guốc có cơ cấu ép bằng xy lanh

đơn và có hai điểm tựa cố định của tâm quay guốc được bố trí khác nhau):

Hình 1.2 Cơ cấu phanh trống guốc loại 2

1 Piston; 2 Xy lanh; 3 Guốc phanh; 4 Má phanh; 5 Lò xo

Trong đó:

• N1, N2: các lực pháp tuyến đặt ở giữa vòng cung của má phanh

• fN1, fN2: các lực ma sát đặt ở giữa vòng cung của má phanh

• P1, P2: các lực dẫn động hai guốc phanh

• rt: bán kính tang trống

Trên hình 1.2 là cơ cấu phanh trống guốc loại 2 Đây là loại cơ cấu phanh kiểu tang trống có tính đối xứng hoàn toàn về phương diện kết cấu qua tâm quay bánh

xe Vì vậy mô-men ma sát của tang trống được tạo ra bởi hai guốc có giá trị hoàn toàn giống nhau với các đặt điểm như sau:

- Hai guốc sử dụng hai cơ cấu ép riêng biệt bởi hai xy lanh đơn bố trí về hai phía khác nhau

- Hai guốc của cơ cấu phanh có tâm quay của điểm tựa cố định được bố trí về hai phía khác nhau

❖ Cơ cấu phanh trống guốc loại 3 – cường hóa (loại trống guốc có cơ cấu ép

bằng xylanh kép và thanh cường hóa):

Hình 1.3 Cơ cấu phanh trống guốc loại 3(loại tự cường hóa)

1 Xy lanh; 2 Piston; 3 Guốc phanh; 4 Má phanh; 5 Thanh cường hóa;

6 Lò xo

Trong đó:

• N1, N2: các lực pháp tuyến đặt ở giữa vòng cung của má phanh

• fN1, fN2: các lực ma sát đặt ở giữa vòng cung của má phanh

• P1, P2: các lực dẫn động hai guốc phanh

• a, b, c, e: các thông số kết cấu của phanh trống guốc

• rt: bán kính tang trống

Trên hình 1.3 là cơ cấu phanh trống guốc loại 3 Đây là loại cơ cấu phanh kiểu tang trống đặc biệt, có tính đối xứng về phương diện kết cấu qua mặt phẳng đối xứng Tuy vậy mô-men ma sát của tang trống được tạo ra bởi hai guốc có giá trị tăng lên đáng kể nhờ guốc này cường hóa cho guốc kia mặc dù các thông số cơ bản của cơ cấu phanh không thay đổi so với hai loại trên

Cơ cấu phanh loại 3 này có các đặc điểm như sau:

- Đầu trên của hai guốc sử dụng chung một xy lanh kép để tạo lực ép chính cho hai guốc

- Đầu dưới của hai guốc được nối với nhau bằng thanh cường hóa tùy động

- Mỗi guốc của cơ cấu phanh đều có thêm một tâm quay tùy động cùng được bố trí cùng phía với xy lanh kép

- Do tính chất của thanh cường hóa song song với phương lực ép P nên các lực tác dụng lên các guốc là cùng song song nhau

❖ Cơ cấu phanh trống guốc loại 4 (loại trống guốc với cam ép):

Hình 1.4 Cơ cấu phanh trống guốc loại 4 (loại cam ép)

1 Cam ép; 2 Má phanh; 3 Guốc phanh; 4 Chốt lệch tâm; 5 Lò xo

Trong đó:

• N1, N2: các lực pháp tuyến đặt ở giữa vòng cung của má phanh

• fN1, fN2: các lực ma sát đặt ở giữa vòng cung của má phanh

• P1, P2: các lực dẫn động hai guốc phanh

• a, b, e: các thông số kết cấu của phanh trống guốc

• rt: bán kính tang trống

Trên hình 1.4 là cơ cấu phanh trống guốc loại 4 Đây cũng là một loại cơ cấu phanh kiểu tang trống đặc biệt, có tính đối xứng về phương diện kết cấu đối với hai guốc qua mặt phẳng đối xứng Mô–men ma sát của tang trống được tạo ra bởi hai guốc có giá trị hoàn toàn bằng nhau Mp1=Mp2 (hai guốc đươc ép cưỡng bức với cùng hành trình nâng cam làm cho chúng có cùng biến dạng và do đó có cùng áp lực và cùng mô-men ma sát) Dĩ nhiên lực ép từ cam ép lên các guốc P1 và P2 là khác nhau do tính chất siết/tách của guốc phụ thuộc vào chiều quay

Cơ cấu phanh loại 4 này có các đặc trưng như sau:

- Hai guốc sử dụng chung một cam ép cùng kiểu và hành trình nâng để tạo lực

ép cho hai guốc

- Hai guốc có tâm quay của điểm tỳ cùng bố trí về một phía

Cơ cấu phanh đĩa

Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ôtô du lịch (chủ yếu ở các bánh trước) và máy kéo Gần đây loại phanh này bắt đầu được sử dụng trên một số

Hình 1.5 Kết cấu phanh đĩa loại má kẹp cố định

1 Má phanh; 2 Má kẹp; 3 Piston; 4 Vòng làm kín; 5 Đĩa phanh

Để khắc phục kiểu lắp má kẹp cố định có thể dùng kiểu má kẹp tuỳ động Má kẹp có thể làm tách rời hay liền với xi lanh bánh xe và trượt trên các chốt dẫn

hướng cố định Kết cấu như vậy có độ cứng vững thấp Khi các chốt dẫn hướng bị biến dạng, mòn rỉ sẽ làm cho các má phanh mòn không đều, hiệu qủa phanh giảm

và gây rung động Tuy vậy nó chỉ có một xi lanh thủy lực với chiều dài lớn gấp đôi, nên điều kiện làm mát tốt hơn, dầu phanh ít nóng hơn, nhiệt độ làm việc có thể giảm được 30  50 oC Ngoài ra nó còn cho phép dịch sâu cơ cấu phanh vào bánh xe Nhờ đó giảm được cánh tay đòn tác dụng của lực cản lăn đối với trụ quay đứng của các bánh xe dẫn hướng

5

Hình 1.6 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động-xi lanh cố định

1 Đĩa phanh; 2 Má kẹp; 3 Đường dầu; 4 Piston; 5 Thân xi lanh; 6 Má phanh

Hình 1.7 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động-xylanh bố trí trên má kẹp

1 Má kẹp; 2 Piston; 3 Chốt dẫn hướng; 4 Đĩa phanh; 5 Má phanh

- Ưu điểm so với cơ cấu phanh trống - guốc:

• Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ 0,05  0,15 mm nên rất nhạy, giảm được thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động

• Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều

• Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở

• Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng nên cho phép tăng giá trị của chúng để đạt hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạng của kết cấu Vì thế phanh đĩa có kích thước nhỏ gọn và dễ

bố trí trong bánh xe

• Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn

• Điều kiện làm mát tốt hơn, nhất là đối với loại đĩa quay

- Nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là:

• Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín

• Các đĩa phanh loại hở dễ bị oxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh

• Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt, xước

• Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên khi động cơ không làm việc, hiệu quả dẫn động phanh thấp và khó sử dụng chúng để kết hợp làm phanh dừng

Hình 1.8 Sơ đồ các loại phanh dải

a Phanh dải đơn giản không tự siết; b Phanh dải tự siết một chiều

c Phanh dải loại kép; d Phanh dải loại bơi

- Hình 1.8a là sơ đồ phanh dải đơn giản không tự siết Khi tác dụng lực, cả hai đầu dải phanh được rút lên siết vào trống phanh Ưu điểm của sơ đồ này là không có hiện tượng tự siết, nên phanh êm dịu, hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay Nhược điểm là: Hiệu quả phanh không cao

- Hình 1.8b là sơ đồ phanh dải đơn giản tự siết một chiều Nhờ có một đầu được nối cố định nên hiệu quả phanh theo chiều tự xiết cao hơn chiều ngược lại tới gần 6 lần Tuy vậy khi phanh thường dễ bị giật, không êm

- Hình 1.8c là sơ đồ phanh dải loại kép Kết cấu của nó giống như ghép hai phanh dải loại đơn có chung một đầu cố định Bất kỳ trống phanh quay theo chiều nào thì hiệu quả phanh của nó cũng không đổi và luôn luôn có một nhánh tự siết

- Hình 1.8d là sơ đồ phanh dải loại bơi Nó làm việc tương tự như phanh dải đơn giản tự siết, nhưng hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay

Tất cả các loại phanh dải đều có chung nhược điểm là áp suất trên bề mặt ma sát phân bố không đều Nên má phanh mòn không đều và tải trọng hướng kính tác dụng lên trục lớn

1.1.3.2 Phân loại theo hình thức dẫn động phanh

a Dẫn động cơ khí

Dẫn động phanh cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng, vì hiệu suất thấp (0,4-0,6) và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe

b Dẫn động thủy lực

Dẫn động thủy lực hầu như không dùng cho máy kéo nhưng lại thường dùng

để dẫn động phanh của rơ mooc kéo theo sau Trên các máy kéo cỡ lớn thường sử dụng dẫn động khí nén

❖ Các loại dẫn động phanh thủy lực:

- Dẫn động tác dụng trực tiếp: Cơ cấu được điều khiển trực tiếp bằng lực tác dụng của người lái

- Dẫn động tác dụng gián tiếp: Cơ cấu phanh được dẫn động một phần nhờ lực người lái, một phần nhờ các bộ trợ lực lắp song song với bàn đạp

- Dẫn động dùng bơm và các bộ tích năng: Lực tác dụng lên các cơ cấu phanh là

áp lực của chất lỏng cung cấp từ bơm và các bộ tích năng thủy lực Người lái chỉ điều khiển các van, qua đó điều chỉnh áp suất và lưu lượng chất lỏng đi đến các cơ cấu phanh tùy theo cường độ phanh yêu cầu

Hình 1.9 Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp

1 Xy lanh bánh xe trước; 2,7 Ống dẫn; 3,4 Các piston; 5 Bàn đạp phanh;

6 Xy lanh chính; 8 Xi lanh bánh xe sau

Trên hình 1.9 là sơ đồ dẫn động thủy lực trực tiếp Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh 5, piston 4 trong xy lanh 6 sẽ dịch chuyển, áp suất trong khoang A tăng lên đẩy piston 3 dịch chuyển sang trái Do đó áp suất trong khoang B cũng tăng theo Chất lỏng bị ép đồng thời theo các ống dẫn 2 và 7 đi đến xi lanh bánh xe 1 và

8 để thực hiện quá trình phanh

7

Hình 1.10 Dẫn động thủy lực loại trợ lực chân không

1 Xylanh chính; 2 Piston; 3 Bình dầu phụ; 4 Bầu trợ lực; 5 Màng cao su; 6 Màng cao su ở cơ cấu tỷ lệ; 7 Van không khí; 8 Phần tử lọc; 9 Bàn đạp; 10 Lò

xo, 11 Van chân không; 12 Đường ống nạp; 13 Van một chiều; 14, 15 Đường

dầu đi đến các cơ cấu phanh trước/sau

Nguyên lý làm việc của sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lục chân không:

- Khi nhả phanh: van chân không 11 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang

B qua van này và có cùng áp suất chân không

- Khi phanh: người lái tác dụng lên bàn đạp 9 đẩy cần dịch chuyển sang phải làm van chân không 11 đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van không khí 7 mở ra cho không khí qua phần tử lọc 8 đi vào khoang A Độ chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) của bầu trợ lực, và qua đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên các piston trong xi lanh chính 1, ép dầu theo các ống dẫn 14 và 15 đi đến các xi lanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh Khi lực tác dụng lên màng cao su 5 tăng thì biến dạng của màng cao su của cơ cấu tỷ lệ 6 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần đẩy làm cho van không khí 7 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi tức lực trợ lực không đổi Muốn tăng lực phanh người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần đẩy lại dịch chuyển sang trái làm van không khí 7 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A Độ chênh áp tăng lên, màng cao su 6 biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước so với cần đẩy, van không khí lại đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp Khi lực phanh đạt cực đại thì van không khí mở hoàn toàn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị lớn nhất

Hình 1.11 Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén

1 Bàn đạp; 2 Tay đòn; 3 Cụm van phân phối khí nén; 4 Bình chứa khí nén;

5 Xy lanh lực; 6 Xylanh chính; 7 Đường dầu phanh trước; 8 Xy lanh phanh trước; 9 Đường dầu phanh sau; 10 Xy lanh phanh sau Nguyên lý làm việc của sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực khí nén:

- Khi tác dụng lên bàn đạp 1, qua đòn 2 lực sẽ truyền đồng thời lên các cần của xi lanh chính 6 và của cụm van 3 Van 3 dịch chuyển: mở đường nối khoang A của xi lanh lực với bình chứa khí nén 4 Khí nén từ 4 sẽ đi vào khoang A tác dụng lên

piston của xi lanh trợ lực, hỗ trợ cho người lái ép các piston trong xi lanh chính 6 dịch chuyển đưa dầu đến các xi lanh bánh xe Khi đi vào khoang A, khí nén đồng thời đi vào khoang phía sau piston của van 3, ép lò xo lại, làm van dịch chuyển lùi sang trái Khi lực khí nén cân bằng với lực lò xo thì van dừng lại ở vị trí cân bằng mới, đồng thời đóng luôn đường khí nén từ bình chứa đến khoang A - duy trì một

áp suất không đổi trong hệ thống, tương ứng với lực tác dụng và dịch chuyển của bàn đạp Nếu muốn tăng áp suất lên nữa thì phải tăng lực đạp để đẩy van sang phải,

mở đường cho khí nén tiếp tục đi vào Như vậy cụm van 12 đảm bảo được sự tỷ lệ giữa lực tác dụng, chuyển vị của bàn đạp và lực phanh

Hình 1.12 Sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực bằng bơm thủy lực

1 Bơm; 2 Van an toàn; 3 Đường dầu cao áp; 4 Đường dầu hồi; 5 Van phân phối; 6 Xylanh lực; 7 Xylanh chính; 8 Xylanh cơ cấu phanh trước; 9 Xylanh

cơ cấu phanh sau

Nguyên lý hoạt động của sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lực bằng bơm thủy lực:

- Khi tác dụng lên bàn đạp: kênh nối đường cao áp 3 của bơm với đường hồi 4 trong van 5 đóng lại, còn kênh nối 5 với khoang làm việc của xi lanh trợ lực 6 mở ra cho chất lỏng đi vào ép piston của xi lanh lực đẩy piston của xi lanh chính dịch chuyển, ép dầu đến các xi lanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh Lực tác dụng

lên bàn đạp càng mạnh, áp suất làm việc càng cao, mô men phanh sinh ra càng lớn

- Ở trạng thái nhả phanh, van 5 nối các đường 3 và 4 với nhau nên bơm làm việc không tải

Hình 1.13 Dẫn động phanh bằng thủy lực dùng bơm và các bộ tích năng

1 Bàn đạp; 2 Xylanh chính; 3, 4 Các van phanh; 5, 6 Xylanh bánh xe; 7, 9 Bộ tích năng; 8 Bộ điều chỉnh tự động áp suất kiểu role; 10 Van an toàn; 11 Bơm Nguyên lý hoạt động dẫn động phanh bằng thủy lực dùng bơm và các bộ tích

năng:

- Khi tác dụng lên bàn đạp 1, dầu tác dụng lên các van 3 và 4, mở đường cho chất lỏng từ các bộ tích năng 7 và 9, đi đến các xi lanh bánh xe 5 và 6 Lực đạp càng lớn, áp suất trong các xi lanh 5 và 6 càng cao Bộ điều chỉnh tự động áp suất kiểu rơ

le 8 dùng để giảm tải cho bơm 11 khi áp suất trong các bình tích năng 7 và 9 đã đạt giá trị giới hạn trên, van an toàn 10 có tác dụng bảo vệ cho hệ thống khỏi bị quá tải

c Hệ thống dẫn động khí nén

Hệ thống phanh khí nén sử dụng năng lượng của khí nén để tiến hành phanh, người điều khiển không cần mất nhiều lực để tác động phanh mà chỉ cần đủ lực thắng lò xo ở tổng van khí nén để điều khiển cung cấp khí nén hoặc làm thoát khí nén ở các bộ phận làm việc nhờ thế mà phanh khi điều khiển sẽ nhẹ hơn Phanh khí nén thường được sử dụng trên ôtô có tải trọng trung bình và lớn

Hình 1.14 Sơ đồ dẫn động phanh khí nén

1 Máy nén khí; 2 Van an toàn; 3 Bộ điều chỉnh áp suất; 4 Bộ lọc nước và làm khô khí; 5 Van một chiều; 6 Bình ổn định áp suất; 7 Van bảo vệ ba đầu; 8 Bình khí nén phanh sau; 9 Van tăng tốc; 10 Bầu phanh sau; 11 Tổng van phân phối; 12 Bầu phanh trước; 13 Van điều khiển phanh dừng; 14 Bình khí nén phanh trước;

15 Bình khí nén phanh dừng

Nguyên lý hoạt động dẫn động phanh bằng khí nén:

- Không khí được nén từ máy nén 1 qua bộ điều chỉnh áp suất 3, bộ lắng lọc và tách ẩm 4 sau đó vào bình ổn định áp suất 6 rồi từ van một chiều bốn đầu 7 đi vào các bình chứa 8, 14 và 15 Van một chiều 7 có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống khi bộ điều chỉnh 3 có sự cố hay một trong các bình phanh bị mất áp suất Các bộ phận nói trên hợp thành phần cung cấp của dẫn động

- Từ bình chứa không khí nén đi đến các khoang của van phân phối 11 Ở trạng thái nhả phanh, van 11 đóng đường thông khí nén từ bình chứa đến các bầu phanh

và mở đường thông các bầu phanh với khí quyển

- Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp, van 11 làm việc: cắt đường thông các bầu phanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các bầu phanh 10 và

12, tác dụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát trống phanh, phanh các bánh

khiển phanh dừng 13 điều khiển bằng tay gạt Ở trạng thái nhả phanh, van điều khiển phanh dừng 13 mở đường cho khí nén từ bình chứa phanh dừng 15 đi đến các bầu phanh, ép các lò xo tích năng lại, bầu phanh lúc này không làm việc Khi phanh người lái tác dụng lên đòn van điều khiển phanh dừng 13 Van dịch chuyển, Các đường thông bình chứa đến các bầu phanh sau 10 và mở đường cho khí nén từ bầu phanh thoát ra ngoài Các lò xo tích năng được giải phóng, sẽ ép các cần của bầu phanh dịch chuyển tác dụng lên cơ cấu ép, phanh chặt các bánh xe lại

d Dẫn động phanh liên hợp thủy khí

Dẫn động liên hợp thuỷ khí được sử dụng rộng rãi trên các ô tô và đoàn xe kéo moóc tải trọng lớn và đặc biệt lớn

Hình 1.15 Dẫn động phanh liên hợp thủy khí

1 Van an toàn; 2 Bình chứa; 3 Van phân phối; 4 Xy lanh thủy khí; 5 Các xy lanh

bánh xe; 6 Máy nén khí

Theo mô chất công tác có thể chia mạch dẫn động thành hai phần là khí nén và thuỷ lực mắc nối tiếp Khâu nối giữa hai phần này chính là xi lanh thuỷ khí Kết cấu tất cả các chi tiết và các cụm trong dẫn động liên hợp này đều tương tự như kết cấu các chi tiết bộ phận của dẫn động khí nén và thuỷ lực tương ứng

Dẫn động liên hợp thuỷ khí do đặc điểm như vậy, có tất cả các ưu và nhược điểm của dẫn động khí nén và của dẫn động thuỷ lực, như:

- Điều khiển nhẹ nhàng, dễ cơ khí hoá hay tự động hoá

- Độ nhạy cao, kích thước và khối lượng nhỏ

- Nếu một phần nào đó của dẫn động bị dò rỉ thì toàn bộ dẫn động sẽ không làm việc được

- Số lượng các chi tiết nhiều, kết cấu, bảo dưỡng phức tạp

Hiện nay hệ thống phanh còn tích hợp nhiều hệ thống an toàn như:

- ABS (anti-lock brake system): Hệ thống chống bó cứng bánh xe khi phanh

- EBD (Electronic Brake-force Distribution): Hệ thống phân phối lực phanh điện

tử

- ASR (anti – slip Regulation): Hệ thống chống trượt bánh khi tăng tốc

- ARB (anti – roll brake): Bộ điều chỉnh chống quay bánh xe khi leo dốc

Chương 2 KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH XE TẢI THACO AUMAN

C34

2.1 Các thông số kĩ thuật của xe tải THACO AUMAN C34

Xe tải Thaco Auman C34 là dòng xe tải nặng cao cấp mới được THACO và FOTON nghiên cứu, phát triển và sản xuất theo tiêu chuẩn chất lượng Châu Âu Với cấu hình và công suất phù hợp, hệ thống truyền động được tối ưu hóa, nhiều tính năng ưu việt, phù hợp với điều kiện vận hành tại Việt Nam, đem lại hiệu quả kinh tế cao cho khách hàng

Hình 2.1 Sơ đồ tổng thể xe tải THACO AUMAN C34 Dưới đây là những thông số kỹ thuật và trang thiết bị trên xe THACO AUMAN C34:

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật và trang thiết bị trên xe tải THACO AUMAN C34

Công suất cực đại/Tốc độ quay Ps/rpm 340/2.200

Mô men xoắn cực đại N.m/rpm 1250/1.400~1.600

HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG

Ly hợp Đĩa đơn ma sát khô, dẫn động thủy lực, trợ lực khí nén

2.2 Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên xe Thaco Auman C34

Hệ thống phanh trang bị trên ôtô THACO AUMAN C34 là loại hệ thống phanh khí nén Trong hệ thống phanh có bốn loại phanh, là: Phanh chính, phanh dự trữ, phanh dừng và phanh chậm dần Tuy các loại phanh trên có một số bộ phận chung nhưng chúng làm việc độc lập và đảm bảo hiệu quả phanh cao ở bất cứ điều kiện sử dụng nào

- Phanh chính: Có công dụng để giảm bớt tốc độ chuyển động của ôtô hoặc dừng hẳn ôtô Phanh này cho phép dừng hẳn ôtô một cách nhanh chóng và đáng tin cậy mà không phụ thuộc vào điều kiện chuyển động, tốc độ và tải trọng Cơ cấu phanh trong hệ thống phanh chính lắp trên cả 14 bánh xe Dẫn động hệ thống phanh chính là loại dẫn động khí nén hai dòng

- Phanh dự trữ sử dụng loại bầu phanh với lò xo tích năng: Có công dụng để giảm bớt tốc độ từ từ hoặc dừng hẳn ôtô đang chuyển động trong trường hợp toàn bộ hoặc một phần hệ thống phanh chính bị hỏng

- Phanh dừng: Đảm bảo cho ôtô đứng yên so với mặt đường khi ôtô đứng trên dốc hoặc khi không có người lái Hệ thống phanh dừng được chế tạo liền với phanh

dự phòng

- Phanh chậm dần: Có công dụng giảm bớt tải và nhiệt độ của cơ cấu phanh chính Khi mở để hệ thống này làm việc, tiết diện đường ống xả của động cơ sẽ thu nhỏ lại và nhiên liệu bị đóng giảm dần để giảm công suất động cơ

* Hệ thống tín hiệu sự cố và kiểm tra gồm có hai phần:

+ Tín hiệu ánh sáng và âm thanh: Các công tắc kiểu điện từ khí nén được bố trí ở các điểm khác nhau trên đường khí nén, khi bất kỳ dòng khí của hệ thống phanh nào tác động các công tắc này sẽ làm kín mạch hệ thống đèn phanh ở đằng sau Các công tắc điện, hơi bắt ở trong các bình khí nén là dạng công tắc thường đóng, khi chưa đủ áp lực, khí nén chưa ngắt mạch đèn lắp trên bảng đồng hồ ở trong cabin và mạch tín hiệu mạch đèn sẽ sáng và còi sẽ kêu

+ Các van nằm ở các đầu kiểm tra, nhờ nó mà chúng ta có thể chẩn đoán được tình trạng kỹ thuật của đường dẫn động và khi cần có thể trích lấy khí nén

Các thông số kỹ thuật của hệ thống phanh lắp trên xe THACO AUMAN C34 được liệt kê trong bảng 3.1

Bảng 2.2 Đặc tính kỹ thuật của hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34

01 Đường kính trong tang trống

2.3 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34

xả động cơ; 11- Tổng van phân phối; 12- Bình chứa khí nén; 13- Bình chứa khí nén cung cấp cho các bầu phanh trước; 14- Bình chứa khí nén cung cấp cho các bầu phanh sau và bầu tích năng; 15- Van bảo vệ bốn ngả; 16- Đường khí nén dùng phụ trợ cho các việc khác; 17- Van điện từ; 18- Van cấp và xả nhanh; 19-

Van an toàn; 20- Van xả cặn

2.3.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34

2.3.2.1 Cấu tạo của hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34

Hệ thống phanh THACO AUMAN C34 có bốn đường dẫn động phanh riêng biệt Trong bốn đường phanh của hệ thống phanh có các bộ phận chung, là: Máy nén khí 5, bộ lắng lọc và tách ẩm 6, bình xả 7, van an toàn 19, đồng hồ báo áp suất

3, van bảo vệ bốn ngả 15, các ống dẫn và nối giữa các cơ cấu phanh

a Phanh chính:

Gồm có hai đường phanh

- Đường phanh I: Dẫn động phanh bánh trước gồm hai bình chứa khí nén 13 (có

dung tích 48 lít), một ngả của van bảo vệ bốn ngả 15, ngăn dưới của tổng van

phân phối hai ngăn số 11, van cấp và xả nhanh khí nén 18a, bốn bầu phanh của bốn cơ cấu phanh trước 4, các ống dẫn, ống nối giữa các cơ cấu

- Đường phanh II: Dẫn động cụm phanh bánh sau gồm một ngả của van bốn ngả

15, hai bình chứa khí nén 14 (có dung tích 48 lít), ngăn trên của tổng van phân phối hai ngăn số 11, van cấp nhanh khí nén 9, sáu bầu phanh sau 8 của bốn cơ cấu phanh trên các bánh xe của hai cầu chủ động và một cầu phụ phía sau, ống dẫn và nối giữa các cơ cấu

b Phanh dừng và phanh dự trữ:

- Đường phanh III: Dẫn động phanh dừng gồm bình chứa khí nén 12 (dung tích 24lít) có van xả cặn 20 và cảm biến sụt áp suất trong bình, van phanh tay 2, van cấp và xả nhanh 18b, bốn bầu phanh lốc kê 8, bên trong các bầu phanh có các lò

xo tích năng

c Phanh chậm dần:

- Đường phanh IV: Gồm có van điện từ 17, một ngả của van bảo vệ bốn ngả 15, bình chứa khí nén 12 (dung tích 24 lít) , van đóng cửa xả động cơ 10, xy lanh pít tông liên kết với thanh tắt máy tác động làm cho thanh này có xu hướng chạy theo chiều đóng nhiên liệu của thanh răng bơm cao áp

2.3.2.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh xe THACO AUMAN C34

a Phanh chính:

- Khi chưa phanh:

Khí nén đi từ máy nén 5, qua bộ lắng lọc và tách ẩm không khí 6 và đuợc làm mát nhờ bộ làm mát không khí 7, đến bình chứa khí nén 12, sau đó đi vào van bảo

vệ bốn ngả 15, van này chia khí nén vào các bình chứa khí nén 13,14 và các đường khí nén độc lập I, II, III, IV Lúc này khí nén từ bình chứa theo các đường ống chờ sẵn trước tổng van phân phối hai ngăn số 11, tổng van lúc này vẫn chưa làm việc nên dòng khí nén chưa thông được qua van này để vào các đường ống nối ở phía sau tổng van, lúc này các van 18a và van 9 ở tư thế đóng kín, không nối thông đường hơi có áp lực hơi với đường thông để đi đến các bầu phanh

- Khi phanh:

Người lái tác dụng lên bàn đạp phanh ấn bàn đạp số 1 đi xuống, tác dụng lên tổng van phân phối hai ngăn số 11, lúc này tổng van làm việc mở đường thông cho dòng khí nén đi qua đến các đường ống nối phía sau tổng van và hai dòng phanh được làm việc như sau:

+ Từ ngăn trên của tổng van phân phối hai ngăn số 11 đưa hơi có áp lực đến van cấp nhanh khí nén 9, điều khiển van này mở ra, hơi được thông từ bình chứa khí nén 14 qua ngăn trên của tổng van 11, qua van 9 theo đường ống đi đến các bầu phanh sau 8, để phanh các bánh xe trên hai cầu chủ động phía sau

+ Từ ngăn dưới của tổng van phân phối hai ngăn số 11, đưa hơi có áp lực đến van cấp và xả nhanh khí nén 18a, điều khiển van này mở ra, mở đường thông cho khí nén đi từ hai bình chứa 13 đi đến các bầu phanh 4 để phanh các bánh xe trên hai cầu dẫn hướng phía trước

+ Khi phanh với cường độ nhỏ Người lái chỉ tác dụng một lực nhẹ lên bàn đạp lúc này bàn đạp 1 chỉ đi xuống môt phần, tỳ nhẹ lên tổng van 11, lúc này van 11 sẽ

mở ra (nhưng mở không hoàn toàn) cho một phần khí nén đang chờ phía trước

đi qua theo đường ống đi đén các bầu phanh để giảm dần vận tốc của xe

+ Khi phanh với cứờng độ lớn: Lúc này người lái phải tác động một lực lớn lên bàn đạp 1, ấn bàn đạp 1 đi xuống hoàn toàn tác động lên tổng van 11, đẩy van này đi xuống hoàn toàn để mở cho khí nén từ trước tổng van thông qua phía sau

đi đến các bầu phanh để phanh xe lại, giảm vận tốc của xe một cách nhanh chóng

- Khi nhả phanh:

Người lái thôi tác dụng lên bàn đạp 1, bàn đạp trở về vị trí củ, thôi tác dụng lên tổng van phân phối hai ngăn số 11, van này trở về vị trí ban đầu (trạng thái không làm việc), do đó ngắt dòng hơi có áp lực đến van 18a và van 9 nên hai van này củng đóng lại Đồng thời áp lực hơi từ các bầu phanh quay trở về van 9 và xả ra khí quyển

b Phanh dự trữ và phanh dừng:

- Khi chưa phanh:

Khí nén từ bình chứa 12, theo đường ống qua van điều khiển phanh tay 2, qua van 18b, cho khí nén theo đường ống đi đến các bầu phanh lốc kê 8, đẩy bát phanh

đi lên nén các lò xo tích năng ở ngăn trên trong bầu phanh lại (xe chuyển động)

- Khi phanh:

Người lái ấn công tắc phanh tay số 2, đóng van phanh lại ngắt không cho dòng khí nén từ bình chứa đến van 18b nên xảy ra hiện tượng sụt áp ở phần điều khiển làm van này mở cửa thông với khí quyển đưa dòng khí có áp lực từ phần dưới bầu phanh ra ngoài, lúc này các lò xo trong các bầu phanh không chịu nén nữa và được trả lại, lực trả của lò xo tác dụng vào thanh đẩy làm cho thanh đẩy chuyển động sang trái truyền đến cần dẫn động cam, làm quay cam phanh đẩy các guốc phanh bung ra ép má phanh tỳ sát vào trống phanh, các bánh xe được phanh lại

c Phanh chậm dần:

- Khi chưa phanh:

Van điện từ 17 lúc này ở trạng thái đóng, khí nén từ bình chứa 12, đến van bảo

vệ bốn ngả 15, đến van điện từ 17 Tại đây dòng khí qua cửa xả trên van điện từ 17 thoát ra khí quyển

- Khi phanh:

Người lái bật công tắc điện, điều khiển van điện từ 17 đóng cửa thông ra khí quyển lại, đồng thời mở cửa thông cho dòng khí qua van theo đường ống đi đến tác động vào van xả khí thải động cơ 10, làm xoay van này đóng lại hạn chế dòng khí

xả từ động cơ ra ngoài nên công suất động cơ giảm xuống

- Khi nhả phanh:

Người lái bật công tắc điện trở về vị trí ban đầu, van điện từ 17 lúc này lại đóng lại đồng thời cửa thông ra khí quyển trên van này lại được mở ra, khí nén từ van xả 10 đi ngược trở lại và ra khí quyển theo cửa xả trên van 17, van xả khí xả

động cơ 10 lại mở ra khí xả từ động cơ đựơc thải ra ngoài động cơ làm việc bình thường

Chương 3 TÍNH TOÁN TĨNH DẪN ĐỘNG PHANH KHÍ NÉN Ô TÔ

THACO AUMAN C34

3.1 Mô phỏng các phần tử của hệ thống dẫn động phanh

3.1.1 Tổng van phân phối

Tổng van phân phối có vai trò quan trọng như xy lanh chính trong dẫn động thuỷ lực Nó là bộ phận không thể thiếu, dùng để điều khiển áp suất và lưu lượng khí nén từ bình chứa đi đến các bộ phận thừa hành (bầu phanh)

- Theo nguyên lý làm việc, van phân phối chia ra các loại: Tác dụng thuận , tác dụng nghịch và hỗn hợp Trong các van phân phối tác dụng thuận, khi tăng lực điều khiển (tác dụng lên van lúc phanh), áp suất trong khoang van tăng lên Trong các van tác dụng nghịch thì giảm đi

- Theo số lượng các dòng độc lập mà nó điều khiển, van phân phối được chia ra các loại: Một, hai, ba và nhiều ngăn Các ngăn có thể được bố trí nối tiếp, song song hay hỗn hợp

+ Tổng van một ngăn được sử dụng trong dẫn động một dòng hoặc trong dẫn động nhiều dòng để điều khiển từng dòng riêng rẽ

+ Tổng van hai ngăn dùng để điều khiển dẫn động hai dòng của ôtô đơn hoặc của đoàn xe kéo moóc dẫn động hai đường Nó cũng được dùng để điều khiển đồng thời dẫn động một dòng của xe kéo và một đường của rơ moóc

+ Tổng van ba ngăn được sử dụng để điều khiển phanh đoàn xe: Hai ngăn được để điều khiển phanh hai dòng của xe kéo, ngăn thứ ba - phanh rơmoóc

+ Tổng van hỗn hợp có từ hai đến bốn ngăn, trong đó có một ngăn tác dụng nghịch

để điều khiển phanh của rơ moóc dẫn động một đường

Điều khiển tổng van có thể trực tiếp hay từ xa, có thể bằng các thanh đòn cơ khí hay dẫn động thuỷ lực

Bất cứ một tổng van nào cũng phải có những bộ phận chính sau:

- Van nạp: Cho khí nén từ bình chứa đi vào dẫn động khi phanh

- Van xả: Cho khí nén từ dẫn động thoát ra khí quyển khi nhả phanh

- Cơ cấu tỷ lệ: Đảm bảo sự tỷ lệ giữa các thông số ở đầu ra (áp suất, dịch chuyển) với tác động ở các tham số đầu vào (lực, dịch chuyển, áp suất điều khiển)

Các van trong tổng van có thể có dạng phẳng, côn hay cầu Có thể có một hay hai đế van Các đế van có thể cố định hay di động

Cơ cấu tỷ lệ bao gồm: Phần tử đàn hồi (lò xo hay cao su) và phần tử cảm ứng (pít tông hay màng)

Trên hình 3.1 là tổng van hai ngăn tác dụng thuận, bố trí nối tiếp, ở trạng thái van chưa làm việc

Hình 3.1 Tổng van phân phối 1- Bàn đạp phanh; 2- Cam đội; 3- Cốc; 4- Vít tỳ; 5- Piston tỷ lệ; 6- Cần rỗng; 7- Van xả; 8, 12 - Lò xo hồi vị; 9- Van nạp cơ cấu phanh sau; 10- Cơ cấu tỷ lệ; 11- Lỗ

thông; 13- Van nạp cơ cấu phanh trước

Hình 3.1 là tổng van 2 ngăn bố trí nối tiếp với các cửa sau:

A: Cửa vào của dòng phanh sau, khí nén từ bình chứa sau trực ở đây

B: Cửa vào của dòng phanh trước, khí nén từ bình chứa trước trực ở đây C: Cửa ra của dòng phanh sau

D: Cửa ra của dòng phanh trước

E: Cửa thông với khí quyển

Nguyên lý hoạt động:

Khi chưa phanh, cửa C, D, E thông với nhau áp suất bằng áp suất khí trời Khi phanh, cần đạp tác động xuống con đội 3 thông qua piston tỉ lệ 5 đến mở đường nạp phía trên, khí nén trực ở cửa A sẽ chạy qua cửa C Đồng thời, thông qua vít tỳ 4 đẩy cần rỗng 6 đi xuống mở đường nạp phía dưới, khí nén trực ở cửa B sẽ đi qua cửa D Khi đi qua cửa C một phần khí nén chui qua lỗ 11 tác động lên piston cơ cấu tỉ lệ 10 đẩy piston này đi xuống góp phẩn mở đường thông B và D Các cơ cấu

tỉ lệ 5 và 10 giúp giữ trạng thái cân bẳng khi phanh ở các mức bàn đạp

Khi nhả phanh, các chi tiết 5, 4,3 được hồi vị lại nhờ lò xo 13, van nạp trên cũng hồi vị lại nhờ lò xo 12 đóng đường A đến C Khí nén từ C thông qua cần rỗng

6 và đi ra ngoài khí quyển Ở đường dưới, cần rỗng 6 hồi vị lại nhờ lò xo 9, đường nạp đóng lại nhờ lò xo 8, đường từ B đến D đóng, D thông với E

Tổng van phân phối có các van hình trụ bằng kim loại và cơ cấu dạng pít tông Dẫn động điều khiển tổng van thực hiện bằng cơ khí

3.1.2 Van bảo vệ bốn ngả

Van bảo vệ bốn ngả dùng để phân chia dẫn động thành các dòng độc lập và tự động cắt dòng nào đó bị hỏng ra khỏi hệ thống, đảm bảo cho những dòng còn lại hoạt động bình thường nhằm đảm bảo cho việc thực hiện được quá trình phanh tạm thời

Tuỳ thuộc vào số lượng đầu ra, van bảo vệ được chia ra các loại: Một, hai, ba

và nhiều ngả

Hình 3.2 Van bảo vệ bốn ngả 1- Lò xo; 2- Núm đậy cửa van; 3,4- Cốc chặn; 5- Đĩa chặn dưới; 6- Màng tỷ lệ; 7- Đĩa chặn trên; 8-Thân van; 9- Lò xo điều chỉnh; 10- Cốc chặn lò xo điều chỉnh; 11-

Vít điều chỉnh

Van bảo vệ bốn ngả dùng để tách dòng khí nén từ bình chứa khí nén ra thành bốn dòng riêng biệt, cung cấp cho dòng phanh cầu trước, cầu sau, hệ thống phanh

dự phòng và phanh phụ trợ Van còn có nhiệm vụ tự động cắt khí nén khi một dòng

bị hỏng trong khi đó vẫn chuyển khí nén cho các dòng còn lại

Nguyên lý làm việc:

Khí nén đi vào từ cửa 1, áp suất khí nén thắng lực đàn hồi của các lò xo 1, đẩy

mở đường nạp, khí nén men theo đường nạp và thoát ra các cửa 21, 22, 23, 24 đến các bình chứa Khí nén chỉ đi theo 1 chiều

Khi độ kín bị hở, một trong các mạch chính, áp suất trong mạch này củng như lối vào van giảm xuống, thì lò xo (1) lúc này không chịu nén nữa, nó sẽ trả về, tác động lên màng (6) đóng van (7) lại, cắt đường thông từ khoang 1 đến dẫn động Đảm bảo cho các dòng khác làm việc bình thường

Sau khi hư hỏng đã được khắc phục, áp suất trong dòng vừa hỏng được tăng lên, khi áp suất trong các dòng trở lại bằng nhau thì dưới tác dụng của áp lực hơi nó lại tác động lên màng (6), ép lò xo (1) lại để mở van (7) ra, mở đường cho khí nén tiiếp tục đi từ khoang A đến dòng dẫn động

Van; 7- Nắp van

Nguyên lý làm việc:

Khi đạp phanh khí nén từ bình chứa đi đến van qua đường A, tác động lên van (6), ép lò xo (3) xuống, lúc này van (6) mở, đồng thời đóng đường thông giữa khí quyển với các bầu phanh và cấp nhanh khí nén đến các bầu phanh qua các đường B

và C để thực hiện quá trình phanh

Khi nhả phanh áp suất ở đầu vào giảm đi, lò xo (3) hồi vị trở lại đẩy van (6) về

vị trí ban đầu mở đường thông giữa các bầu phanh với khí quyển, thực hiện quá

trình xả nhanh khí ra ngoài

3.1.4 Bầu phanh trước

Cấu tạo của bầu phanh trước được trình bày qua hình 3.4

Hình 3.4 Bầu phanh trước 1- Đầu nối; 2- Nắp; 3- Màng ngăn; 4- Đĩa; 5- Vòng kẹp; 6- Cần trượt; 7- Thân bầu phanh; 8- Lò xo; 9- Bu lông để bắt với giá đỡ; 10- Cần đẩy

Nguyên lý làm việc:

Khi đạp phanh, khí nén vào đầu (1) ép màng ngăn (3) về phía trước - đẩy đĩa (4), thanh trượt (6), cần đẩy (10) về phía trước tác dụng lên cánh tay đòn trên

1 2

1 2 3

4

5

9

trục cam phanh để thực hiện quá trình phanh Khi nhả phanh, khí nén theo đầu (1) thoát ra ngoài bầu phanh; lò xo hồi vị (8) đẩy đĩa (4), thanh trượt( 6), cần đẩy (10) về vị trí ban đầu

3.1.5 Bầu phanh sau

Trên ô tô THACO AUMAN C34 sử dụng bầu phanh sau với lò xo tích năng Đây là loại bầu phanh dùng chung cho cả hệ thống phanh làm việc, phanh dự trữ và phanh dừng

Hình 3.5 Kết cấu của bầu phanh sau và bầu tích năng 1- Đầu nối; 2- Ổ bi tỳ; 3- Đai ốc; 4- Bu lông; 5- Thân bầu phanh dừng; 6- Cần đẩy; 7-Vòng làm kín; 8- Pít tông ; 9- Lò xo tích năng; 10- Bu lông bắt thân; 11- Thân giữa bầu phanh làm việc và bầu phanh dừng; 12- Màng; 13- Ổ tỳ; 14- Đĩa; 15- Lò

xo hồi vị của màng; 16- Thân bầu phanh làm việc; 17- Vòng định vị lò xo; 18- Bu

lông bắt bầu phanh vào giá; 19- Thanh đẩy

Bầu phanh gồm có hai phần:

- Phần dưới là bầu phanh thông thường, điều khiển bằng khí nén từ hệ thống phanh chính

- Phần trên bầu phanh được gọi là buồng lò xo tích năng, điều khiển bằng khí nén qua van phanh dừng

Nguyên lý làm việc:

Màng của bầu phanh được chế tạo từ cao su định hình, với một - hai lớp sợi cốt, chiều dày màng từ (3 ÷ 6)mm Thân và nắp bầu phanh được dập từ thép cácbon thấp Các lò xo được chế tạo từ thép hợp kim có thành phần cacbon cao

Ở trạng thái nhả phanh, màng 12 chiếm vị trí trên cùng, pít tông 8 của bầu tích năng dưới tác dụng của không khí nén đi vào khoang A từ van điều khiển phanh dừng bị đẩy lên trên, ép lò xo (9) lại

Khi phanh bằng phanh làm việc, khí nén từ tổng van phân phối, đi vào khoang phía trên màng (12), ép thanh (19) dịch chuyển xuống dưới, tác dụng lên cơ cấu phanh

Khi phanh bằng phanh dự trữ hay phanh dừng, khí nén từ khoang A sẽ thoát ra ngoài qua đường thông ở tổng van điều khiển Dưới tác dụng của lò xo (9), pít tông

17

16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5

4