Đồ án nghiên cứu hệ thống phanh khí nén trên ô tô hiện đại

Vì thế em quyết định lựa chọn đề tài hệ thống phanh khí nén trên ô tô hiện đại,từ đólàm quen với hệ thống phanh khí nén hiện đại ngày nay, giúp em hiểu sâu hơn về hệ thốngphanh và nguyên

LỜI CẢM ƠN

Nhóm thực thiện đề tài xin gửi lời cảm ơn tới thầy ThS Huỳnh Phước Sơn đã tận tình

hướng dẫn, giúp đỡ nhóm trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Nhóm xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong khoa Cơ khí động lực đã chỉ dạy chonhóm những kiến thức nền tảng ngành tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm tìm hiểu đề tài.Xin cảm ơn các anh chị và các bạn đã có nhiều góp ý để nhóm thực hiện tốt đề tài

Nhóm sinh viên thực hiện

DƯƠNG HỒNG PHÚCNGUYỄN MAI THANH SƯƠNG

TÓM TẮT

Đề tài: Hệ thống phanh khí nén trên ô tô hiện đại, sẽ thực hiện và làm rõ những nộidung sau:

 Giới thiệu hệ thống phanh khí nén (nguyên lý làm việc, đặc điểm,phân loại…)

 Cấu tạo, hoạt động các bộ phận trong hệ thống phanh khí nén

 Cấu tạo, hoạt động hệ thống ABS trên phanh khí nén

 Một số hệ thống phanh khí nén thông dụng

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1

1.1Lý do chọn đề tài 1

1.2Mục đích của đề tài 2

1.3Đối tượng nghiên cứu 2

1.4Tình hình nghiên cứu trong nước 2

1.5Tình hình nghiên cứu ngoài nước 3

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN 6

2.1 Khái niệm 6

2.2 Sơ đồ tổng thể hệ thống phanh khí nén 6

2.3 Nguyên lý làm việc 7

2.3 Ưu-Nhược điểm của phanh khí nén 7

2.4 Lịch sử phát triển của hệ thống phanh khí nén 8

2.5 Nhiệm vụ - yêu cầu hệ thống phanh khí nén 9

2.5.1 Nhiệm vụ 9

2.5.2 Yêu Cầu 9

CHƯƠNG 3: CẤU TẠO , HOẠT ĐỘNG CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN 10

3.1 Máy nén khí 11

3.2 Bộ điều áp 14

3.3 Bầu lọc 15

3.3.1 Bầu lọc đơn 15

3.3.2 Bầu lọc đôi 16

3.4 Van bảo vệ 4 mạch 19

3.5 Van an toàn 20

3.6 Bình chứa và van xả 21

3.6.1 Bình chứa 21

3.6.2 Van xả 22

3.7 Van một chiều 23

3.8 Tổng van phanh 24

3.8.1 Tổng phanh cho hệ thống phanh mạch đơn 24

3.8.2 Tổng phanh cho hệ thống mạch kép 25

3.9 Bộ điều hòa lực phanh 29

3.10 Van rờ-le 31

3.11 Van xả nhanh 33

3.12 Van hạn chế áp suất ra cầu trước 34

3.13 Bầu phanh 36

3.13.1 Bầu phanh đơn 36

3.13.2 Bầu tích năng ( bầu phanh kép) 38

3.14 Đòn điều chỉnh khe hở má phanh 39

3.14.1 Đòn điều chỉnh khe hở má phanh bằng tay : 39

3.14.2 Đòn điều chình khe hở má phanh tự động 40

3.15 Cơ cấu phanh tang trống điều khiển bằng cam 42

3.16.1 Đồng hồ áp suất, đồng hồ áp lực phanh 43

3.16.2 Dụng cụ cảnh báo áp suất và công tắc đèn phanh 44

3.16.3 Van điều biến 45

3.17 HỆ THỐNG PHANH ĐỖ 47

3.18 HỆ THỐNG PHANH RƠ MOOC 51

3.18.1 Khớp nối 51

3.18.2 Đường ống vận hành 52

3.18.3 Van phanh tay rơ mooc 53

3.18.4 Van kiểm tra 2 chiều 54

3.18.5 Van bảo vệ đầu kéo 57

3.18.6 Van cung cấp rơ mooc 59

3.18.7 Hệ thống cung cấp van rơ mooc tự động 59

3.18.8 Kết hợp máy kéo và rơ mooc 61

3.18.9 Hệ thống nạp khí nén cho rơ mooc 62

3.18.10 Van tay và chân hoạt động 63

3.18.11 Hệ thống hoạt động khẩn cấp 65

3.18.12 Đường ống cung cấp (khẩn cấp) bị gãy 66

3.18.13 Đường ống điều khiển (vận hành) bị gãy 67

3.18.14 Mất áp suất ở bình chứa 68

CHƯƠNG 4 : CẤU TẠO , HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ABS TRÊN PHANH KHÍ NÉN 70

4.1 Khái niệm : 70

4.2 Sơ đồ tổng thể hệ thống ABS trên phanh khí nén 71

4.3 Cấu tạo và hoạt động 71

4.3.1 Một bộ xử lý và điều khiển điện tử trung tâm (ECU) 71

4.3.2 Van chấp hành ABS 73

4.3.3 Cảm biến tốc độ xe 78

4.3.4 Bánh răng 79

4.4 Điều khiển lực kéo tự động ( ATC) 79

CHƯƠNG 5: MỘT SỐ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN THÔNG DỤNG 81

5.1 Hệ thống phanh khí nén kép 81

5.2 Hệ thống phanh khí nén trên xe tải đầu kéo rơ-moóc có gắn phanh đỗ 82

5.3 Hệ thống phanh khí nén trên trên buýt 84

5.4 Hệ thống phanh khí nén trên xe đầu kéo (6x4) 85

5.5 Hệ thống phanh khí nén trên xe khách aero space 86

5.6 Hệ thống phanh khí nén trên xe khách Aero express 87

5.7 Hệ thống phanh khí nén trên rơ moóc 88

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Danh mục ký hiệu

ESC Electronic Stability Control Hệ thống điều khiển cân

bằng điện tử

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4 1 Bảng trạng thái hoạt động của van chấp hành ABS 77

DANH MỤC CÁC HÌ Hình 2 1 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén 6Y

Hình 3 1 Hệ thống phanh khí nén mạch kép 10

Hình 3 2 Máy nén khí 12

Hình 3 3 Chế độ không tải 12

Hình 3 4 Hoạt động ở kỳ hút 13

Hình 3 5 Hoạt động ở kỳ nén 13

Hình 3 6 Bộ điều áp 14

Hình 3 7 Bầu lọc đơn 15

Hình 3 8 Bầu lọc đôi 17

Hình 3 9 Van bảo vệ 4 mạch 20

Hình 3 10 Van an toàn 21

Hình 3 11 Bình chứa 22

Hình 3 12 van xả 23

Hình 3 13 Van một chiều 23

Hình 3 14 Tổng phanh ( hệ thống mạch đơn) 24

Hình 3 15 Tổng phanh( hệ thống mạch kép) 25

Hình 3 16 Tổng van phanh ( hệ thống mạch kép) 27

Hình 3 17 Tổng van phanh (Hệ thống mạch kép) 28

Hình 3 18 Bộ điều hòa lực phanh 30

Hình 3 19 Van rờ-le 32

Hình 3 20 Van rờ- le 33

Hình 3 21 Van xả nhanh 34

Hình 3 22 Van hạn chế áp suất ra cầu trước 35

Hình 3 23 Bầu phanh đơn 36

Hình 3 25 Không phanh 38

Hình 3 26 Bầu phanh kép 38

Hình 3 27 Đòn điều chỉnh khe hở má phanh bằng tay 40

Hình 3 28 Đòn điều chình khe hở má phanh tự động 41

Hình 3 29 Cấu tạo cơ cấu phanh dạng cam 42

Hình 3 30 Đồng hồ áp suất bình chứa 43

Hình 3 31 Đồng hồ áp lực phanh 43

Hình 3 32 Công tắc đèn phanh 44

Hình 3 33 Van điều biến 46

Hình 3 34 Hệ thống phanh đỗ 47

Hình 3 35 Van điều khiển phanh đỗ 48

Hình 3 36 Nhả phanh đỗ 49

Hình 3 37 Cung cấp phanh đỗ 49

Hình 3 38 Van điều khiển phanh đỗ 50

Hình 3 39 Khớp nối 51

Hình 3 40 Sơ đồ đường ống vận hành 52

Hình 3 41 Sơ đồ vị trí van tay rơ moóc 53

Hình 3 42 Van tay rơ moóc 54

Hình 3 43 Van kiểm tra 2 chiều 54

Hình 3 44 Sơ đồ phanh chân hoạt động 55

Hình 3 45 Sơ đồ phanh tay hoạt động 56

Hình 3 46 Van bảo vệ đầu kéo 57

Hình 3 47 Hệ thống bảo vệ đầu kéo (mở) 58

Hình 3 48 Hệ thống bảo vệ đầu kéo (đóng) 58

Hình 3 49 Van cung cấp rơ mooc 59

Hình 3 50 Hệ thống cung cấp van rơ moóc tự động 59

Hình 3 51 Hệ thống cung cấp van rơ mooc tự động 60

Hình 3 52 Hệ thống cung cấp van rơ mooc tự động 61

Hình 3 53 Sơ đồ kết hợp máy kéo và rơ mooc 62

Hình 3 54 Hệ thống nạp rơ moóc 63

Hình 3 55 Sơ đồ phanh tay và phanh chân hoạt động 63

Hình 3 56 Sơ đồ van tay và van chân hoạt động 65

Hình 3 57 Sơ đồ hệ thống hoạt động khẩn cấp 66

Hình 3 58 Sơ đồ Đường ống cung cấp (khẩn cấp) bị gãy 66

Hình 3 59 Sơ đồ Đường ống điều khiển (vận hành) bị gãy 67

Hình 3 60 Sơ đồ mất áp suất ở bình chứa 68

Hình 3 61 Sơ đồ mất áp suất ở bình chứa 6 Hình 4 1 Sơ đồ tổng thể hệ thống ABS trên phanh khí nén 71

Hình 4 2 ECU 72

Hình 4 3 Phương án bố trí ABS kiểu 4S/4M trên xe nghiên cứu 74

Hình 4 4 Trạng thái van chấp hành ABS khi không làm việc 75

Hình 4 5 Trạng thái van chấp hành ABS trong pha giảm áp 76

Hình 4 6 Trạng thái van chấp hành ABS trong pha giử áp 77

Hình 4 7 Cảm biến tốc độ xe 78

Hình 4 8 Bánh răng 79 Hình 4 9 Thành phần cấu tạo của ATC 8

Hình 5 1 Hệ thống phanh khí nén kép 81

Hình 5 2 Hệ thống phanh khí nén đầu kéo và rơ-moóc có gắn phanh đỗ 83

Hình 5 3 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén trên trên buýt 85

Hình 5 4 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén trên xe đầu kéo Huyndai (6x4) 86

Hình 5 5 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén trên xe khách Aero space 86

Hình 5 6 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén trên xe khách Aero express 87

Hình 5 7 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén trên rơ moóc 88

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Hệ thống phanh khí nén trên ô tô ngày càng phát triển hoàn thiện về kết cấu và quátrình điều khiển, nâng cao tính năng an toàn cho xe ô tô.Nhiều thành tựu khoa học, côngnghệ được ứng dụng ngày càng phổ biến trên ô tô nói chung và hệ thống phanh khí nénnói riêng Trên cơ sở phân tích, đánh giá các công trình nghiên cứu trên thế giới và tại ViệtNam, đồ án đề xuất các nội dung và phương pháp nghiên cứu

1.1 Lý do chọn đề tài

Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô và kỹ thuật điện tử thì tất cả các hệthống trên ô tô nói chung và hệ thống phanh nói riêng ngày được hoàn thiện hơn, chất lượnghơn và tối ưu hơn

Hệ thống ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn khi xe vận hành trên đường đó là hệ thốngphanh Tai nạn giao thông do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các tai nạn do kỹthuật gây nên Chính vì vậy hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cải tiến Đặc biệt vớicác xe tải lớn hệ thống phanh là vô cùng quan trọng do xe có trọng lượng lớn nên khi xechạy gặp các trướng ngại vật trên đường mà hệ thống phanh ko làm việc tốt sẽ rất nguyhiểm Vì thế em quyết định lựa chọn đề tài hệ thống phanh khí nén trên ô tô hiện đại,từ đólàm quen với hệ thống phanh khí nén hiện đại ngày nay, giúp em hiểu sâu hơn về hệ thốngphanh và nguyên lí hoạt động của các bộ phận trong hệ thống, để thuận lợi cho việc thiết kế,sửa chữa hệ thống phanh khí nén sau này

Vì vậy em chọn đề tài “NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE

1.2 Mục đích của đề tài

Với yêu cầu nội dung của đề tài, mục tiêu cần đạt được sau khi hoàn thành đề tài như sau:

 Nắm được cơ sở lý thuyết về hệ thống phanh khí nén, hiểu được cấu tạo, nguyên

lý hoạt động các chi tiết, bộ phận trong hệ thống phanh khí nén

 Nắm được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS trên phanh khí nén

1.3 Đối tượng nghiên cứu

 Sơ đồ cấu tạo , nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong của hệ thống phanh khínén trên xe hiện đại

 Vị trí và công dụng của các van trong phanh khí nén

 Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống ABS trên phanh khí nén

1.4 Tình hình nghiên cứu trong nước

Thời gian gần đây, số lượng xe tải, xe khách sử dụng hệ thống phanh khí nén ở ViệtNam tăng nhanh, đặc biệt là một số dòng xe lắp ráp trong nước Các công ty sản xuất,lắp ráp ô tô trong nước đang dần nội địa hóa các cụm chi tiết và tiến tới sản xuất ô

tô với - 12 -thương hiệu riêng Do đó các nhà nghiên cứu trong nước cần nhanh chónglàm chủ công nghệ tiên tiến đã và đang được ứng dụng trên ô tô hiện đại Thời gian qua,

có một số nhà khoa học đã nghiên cứu về hệ thống phanh có ABS trên hệ thống phanhkhí nén, tiêu biểu có các công trình sau:

 Đề tài KC.03.05/11-15 do Trường Đại học Bách khoa Hà Nội chủ trì đã hoànthành năm 2015 với các nội dung nghiên cứu chính: Nghiên cứu hệ thống phanhkhí nén sử dụng trên ô tô tải lắp ráp tại Việt Nam; Nghiên cứu, thiết kế, chế tạovan chấp hành ABS; Thiết kế, chế tạo cảm biến và vành răng đo vận tốc góc bánh

xe cho hệ thống ABS; Thiết kế, chế tạo bộ điều khiển điện tử cho hệ thống ABSkhí nén Sau khi chế tạo thử nghiệm và lắp đặt lên xe để có hệ thống phanh khí

nén có ABS, đề tài tiến hành các thực nghiệm để đánh giá hiệu quả làm việc của

hệ thống ABS trên ô tô lắp ráp trong nước Kết quả thử nghiệm cho thấy hệthống ABS khí nén trên xe nghiên cứu đạt Quy chuẩn Việt Nam và tiêuchuẩn Châu Âu về hiệu quả phanh

 Luận văn thạc sỹ của Nguyễn Trung Kiên (Năm 2013 – ĐH Bách khoa Hà Nội)với đề tài -Nghiên cứu mô phỏng hệ thống phanh khí nén có ABS đã nghiên cứu,xây dựng mô hình và thực hiện mô phỏng hệ thống phanh ABS khí nén trên xetham khảo là xe tải Kamaz-5320, tải trọng 8.000 kg Tác giả đã xây dựng môhình của các cụm chi tiết chính trong hệ thống phanh như: mô phỏng van phânphối, đường ống dẫn khí nén, bầu phanh, cơ cấu phanh, van chấp hành ABS vớinhiều giả thiết nhằm đơn giản hóa và chưa xét đến

- 13 -ảnh hưởng của van gia tốc trên dòng phanh cầu sau, van xả nhanh trên dòngphanh cầu trước Đề tài mô phỏng bộ điều khiển bằng Stateflow trong Matlab,thuật toán điều khiển dựa trên độ trượt của các bánh xe trong quá trình phanh Môhình chưa thực hiện mô phỏng tín hiệu từ các cảm biến đo vận tốc góc bánh xe,giá trị độ trượt được lấy từ kết quả mô phỏng chuyển động của thân xe Tác giảthực hiện mô phỏng ở các vận tốc ban đầu khác nhau, trên các loại đường có hệ

số bám khác nhau Ngoài kết quả mô phỏng quãng đường phanh và vận tốc dàicủa xe, luận văn mới chỉ đề cập đến quy luật biến thiên của các thông số liên quanđến bánh xe trước bên trái như: áp suất khí nén trong bầu phanh, mô men

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu trong nước đã có nhiều ý nghĩa quan trọngtrong việc hoàn thiện cơ sở lý thuyết quá trình phanh cũng như giải quyết các vấn đề về điềukhiển quá trình phanh Tuy nhiên, các nghiên cứu sau về hệ thống ABS còn hạn chế phanhbánh xe, vận tốc góc và độ trượt bánh xe Quy luật biến thiên của các thông số liên quan đếncác bánh xe khác chưa đề cập đến Các kết quả của luận văn mới chỉ dừng lại ở mô phỏngtrên máy tính, chưa được kiểm chứng qua thực nghiệm nên chưa thể ứng dụng trực tiếp vàocông nghiệp sản xuất

1.5 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Có rất nhiều nhà khoa học nước ngoài đã thực hiện quá trình nghiên cứu cơ bản về hệ thống khí nén và đã có những thành tựu đáng lưu ý như: Metlyuk N.F, Gertz E.V, Idelchyk E, Pogorelov V.I, Vytkov G.A, Glickman B.F, Ryzhykh L.O, Shypilin

A.Vhohrichiany G.V, BartoszP.R, BelenkyyY.B, TurenkoA.M, V.ABogomolov, Kazarinov V.M, A.VDolberhV.IKurbatov, ZhestkovV.V, ZhestkovV.A, LitkeP.E, Zelkin GG, Altshul A.D, Holzunov A.G… Trong đó hai nhà khoa học Metlyuk N.F và Gertz E.V đã đưa raphương pháp tính toán động lực học hệ thống khí nén bằng cách mô hình hóa các chi tiết bộphận trong hệ thống khí nén, cụ thể như sau:

 Sử dụng phương pháp mô hình hóa để chuyển các cụm van, các đường ốngthành một dạng sơ đồ khối tương đương bao gồm một thể tích và một cản trở tậptrung hay còn gọi là tiết lưu hoặc lỗ tiết lưu

 Sử dụng lý thuyết mạch điện để nghiên cứu, tính toán cho các mạch dẫn động khí nén, phương pháp này dựa trên cơ sở “Hai hệ thống vật lý được coi làtương đương nhau khi chúng là hai khái niệm vật lý được biểu diễn bằng

cùng một hệ phương trình vi phân”

Về sau, các nhà khoa học khác đã sử dụng các kết quả nghiên cứu cơ bản trên đểnghiên cứu, tính toán động lực học các mạch dẫn động phanh rất đa dạng trên ô tô.Sau đây làmột vài kết quả nghiên cứu tiêu biểu

 Alexander Kramskoy, “Improvement of calculation and dynamics air brake onvehicles”Kharkiv State road - Transport University, 2006

 A.L Bondarenko, “The mathematical models of pneumatic brake drive of car

of КrAZ-6510 rAZ-6510”Ukraina – 2008

Ở đề tài này tác giả tính toán động lực học dẫn động phanh khí nén trên xe КrAZ-6510

.rAZ-6510 có tính đến hệ thống chống hãm cứng khi phanh (ABS)

- Tác giả đã nghiên cứu lý thuyết mô hình hóa của Hertza E.V và Metlyuk N.F

- Mô hình hóa động lực học dẫn động phanh khí nén trên xe КrAZ-6510 rAZ-6510

- Tính toán động lực học dẫn động phanh khí nén trên xe КrAZ-6510 rAZ-6510 (có tínhđến ABS) theo phương pháp Hertza E.V và Metlyuk N.F

- Phân tích, nhận xét kết quả đạt được

 S.I Poseur, GS.TS L.O Red, GS.TS A.N Krasyuk, Mathematical modelofelectronic circuit-pneumatic brakeactuators with proportional modulators, Moscow,tháng 4 năm 2009

Ở đề tài này các tác giả đưa ra mô hình tính toán động lực học dẫnđộng phanh điện – khí nén, qua đó đánh giá được hiệu suất, chất lượng của modul

tỷ lệ (trong phần dẫn động điện)

 Zbigniew Kulesza, Franciszek Siemieniako, Modeling the air brake systemequipped with the brake and relay valves,Bialystok University of Technology,Faculty of Mechanical Engineering Department of Automatics and Robotics, Balan,2010

Ở đề tài này các tác giả trình bày mô hình toán học của hệ thống phanh khínén với hai loại van thường gặp đó là: van phanh kép và van relay Tác giả đã xâydựng phương trình, hệ phương trình vi phân của áp suất trong hệ thống, dùng phầnmềm Matlab để xây dựng thuật toán kết hợp với các thông số của mô hình để xácđịnh thể tích của bầu phanh, đường kính bầu phanh, độ cứng lò xo…Đề tài nàyđược dùng trong việc thiết kế mới hệ thống phanh xe tải nặng, xe đầu kéo…

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN 2.1 Khái niệm

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

2.2 Sơ đồ tổng thể hệ thống phanh khí nén

- Một hệ thống phanh khí nén cơ bản cần có 5 bộ phận chính sau:

+ Một máy nén để bơm khí nén cùng với bộ điều áp để điều khiển nó

+ Một bình chứa để trữ khí nén

+ Một van chân (van phân phối) để điều khiển dòng khí nén khi cần hoạt động phanh.+ Các bầu phanh và bộ điều chỉnh để chuyển lực tác dụng bởi khí nén đến các cơ cấuliên kết cơ khí

Hình 2 1 Sơ đồ hệ thống phanh khí nén

+ Các bố (má) phanh và trống phanh hay các bộ phận quay tạo ra ma sát cần thiết đểdừng các bánh xe

2.3 Nguyên lý làm việc

 Trạng thái phanh xe:

Khi người lái đạp bàn đạp phanh, thông qua ty đẩy làm cho pít tông điều khiển chuyểnđộng nén lò xo và đẩy van khí nén mở cho khí nén từ bình chứa phân phối đến các bầuphanh bánh xe, nén lò xo đẩy cần đẩy và xoay cam tác động đẩy hai guốc phanh ép chặt máphanh vào tang trống tạo nên áp lực ma sát, làm cho tang trống và moayơ bánh xe giảm dầntốc độ quay hoặc đứng lại theo yêu cầu của người lái

 Trạng thái thôi phanh.

Khi người lái rời chân khỏi bàn đạp phanh, lò xo của pít tông điều khiển và van khínén sẽ hồi vị các van và pít tông điều khiển về vị trí ban đầu làm cho van khí nén đóng kínđường dẫn khí nén từ bình chứa và xả khí nén của bầu phanh bánh xe ra ngoài không khí Lò

xo của bầu phanh hồi vị, đẩy cần đẩy và trục cam tác động về vị trí không phanh và lò xoguốc phanh kéo hai guốc phanh rời khỏi tang trống Khi cần điều khiển chỉnh khe hở giữa

má phanh và tang trống, tiến hành điều chỉnh xoay hai chốt lệch tâm (hoặc chốt điều chỉnh)của hai guốc phanh và hai cam lệch tâm trên mâm phanh

2.3 Ưu-Nhược điểm của phanh khí nén:

 Khi khí nén trong xe giảm hoặc thiếu thì dường như xe không thể chạy được, gây cảntrở khá nhiều trong điều kiện di chuyển gấp.

2.4 Lịch sử phát triển của hệ thống phanh khí nén

Tàu hỏa, xe buýt và các xe đầu kéo đều lựa chọn phanh khí nén mà không sử dụngphanh thuỷ lực bởi vì dầu phanh có thể bị chảy hết khỏi hệ thống nếu có rò rỉ, còn khí nénthì không bị như vậy! Mặt khác, các phương tiện nêu trên thuộc nhóm vận tải hạng nặng (cảngười và hàng hóa) nên yêu cầu về độ an toàn là tối quan trọng Một đoàn tàu cao tốc sửdụng phanh thủy lực sẽ trở thành một đoàn tàu tử thần lao đi với tốc độ của một viên đạnnếu chẳng may dầu phanh bị rò rỉ Trước khi phanh khí nén ra đời, các đoàn tàu hỏa sử dụngmột hệ thống phanh thô sơ cần có người điều khiển ở mỗi toa (người gác phanh) để kéophanh tay khi có hiệu lệnh của lái tàu Kiểu phanh thủ công thiếu hiệu quả này sau đó bị thaythế bằng hệ thống phanh khí nén trực tiếp, tức là sử dụng một máy nén cung cấp khí nénthông qua một ống dẫn vào bình chứa khí của mỗi toa Khi lái tàu nhấn phanh, các đườngống được điền đầy khí nén để ép cứng các má phanh Vào năm 1869, một kỹ sư tên làGeorge Westinghouse - người thực sự nhận ra tầm quan trọng của tính an toàn đối với ngànhcông nghiệp đường sắt non trẻ lúc bấy giờ - đã sáng chế ra hệ thống phanh khí nén sử dụngvan ba ngả đầu tiên, dùng cho xe chở khách chạy trên đường ray Phanh của Westinghouse

có nguyên lý hoạt động ngược hẳn so với kiểu phanh khí nén trực tiếp Van ba ngả, như têngọi của nó, có ba cửa nối tới ba đường khí khác nhau: một cửa dành cho ống dẫn chính từbình tích khí, một cửa dẫn tới các xi-lanh công tác của cơ cấu phanh và cửa còn lại thông vớicác bình chứa phụ

Thay vì dùng lực cơ học hay áp suất khí nén trực tiếp để tác dụng phanh giống nhưphanh thủy lực ngày nay, Westinghouse sử dụng một bình chứa luôn được cung cấp đầy khínén ở áp suất công tác để nhả phanh Nói cách khác, chế độ phanh trong hệ thống “van bangả” luôn được duy trì hoàn toàn cho đến khi có một lượng khí nén bị đẩy ra ngoài khôngkhí Điều tài tình nhất ở đây là giả sử toàn bộ khí nén bị rò rỉ hết ra ngoài thì mặc nhiên cơcấu phanh dừng sẽ được kích hoạt một cách tự động và hãm cả đoàn tàu lại

Trong khi đó, nếu phanh thuỷ lực bị rò rỉ hết dầu phanh thì sẽ thực sự là một thảm họa.

Ý tưởng của Westinghouse chính là những nguyên lý cơ bản cho các hệ thống phanh khí nénhiện đại đang được sử dụng rộng rãi trên tàu hỏa, xe buýt và đầu kéo

2.5 Nhiệm vụ - yêu cầu hệ thống phanh khí nén

2.5.1 Nhiệm vụ

Hệ thống phanh khí nén dùng để tạo áp lực khí nén cao và phân phối đến các bầuphanh bánh xe thực hiện quá trình phanh ô tô

2.5.2 Yêu Cầu

-Áp suất nén ổn định (0,6-0,8 Mpa) và tạo được áp lực phanh lớn

- Có hiệu quả phanh cao nhất ( thời gian phanh nhỏ, quãng đường phanh

nhỏ, gia tốc phanh lớn)

- Phanh êm dịu và đảm bảo ổn định của ôtô khi phanh

- Dẫn động phanh phải có độ nhạy cao, thời gian chậm tác dụng nhỏ

- Điều khiển nhẹ nhàng ( lực tác động nhỏ, nhưng phải tạo được cảm giác

khi phanh)

- Phân bố mômen phanh hợp lý, tận dụng tối đa trọng lượng bám tại các

bánh xe khi phanh, không xảy ra hiện tượng trượt lết khi phanh

- Không có hiện tượng tự xiết

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt

`- Hệ số ma sát giữa má phanh và tang trống hay đĩa phanh cao, ổn định trong điều kiện

sử đụng

- Lực phanh trên các bánh xe tỷ lệ với lực điều khiển trên bàn đạp

- Có khả năng giữ xe trên dốc trong thời gian dài

- Dễ lắp ráp, điều chỉnh, sửa chữa

-Cấu tạo đơn giản và có độ bền cao

CHƯƠNG 3: CẤU TẠO , HOẠT ĐỘNG CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN

Hệ thống phanh khí nén bao gồm:Tổng phanh, máy nén, bộ điều áp ,bầu lọc, bìnhchứa, bầu phanh,các loại van (van an toàn,van xả,van rơ le…)và hệ thống phanh đỗ Đối vớitrên xe tải đầu kéo rơ moóc có thêm hệ thống phanh rơ moóc

Hình 3 1 Hệ thống phanh khí nén mạch kép

1.Máy nén khí 21.Dòng cung cấp

5.Cung cấp/bình chứa ướt 25.Công tắc đèn dừng

7.Van một chiều 27.Van điều khiển phanh đậu xe lò xo

8.sơ cấp/bình chứa khô 28.Van cung cấp rơ mooc

9.Bộ chỉ báo áp suất thấp 29.Máy đo áp suất khí nén

10.Thứ cấp/bình chứa khô 30.Van phanh tay rơ mooc

12.Buồng phanh lò xo đậu xe 32.Buồng phanh trước

13.Van rơ le đầu kéo 33.Van nhả phanh nhanh

14.Buồng phanh rơ mooc 34.Van giới hạn phanh trước

15.Buồng phanh lò xo đậu xe rơ mooc

16.Bình chứa rơ mooc

17.Van rơ le rơ mooc

18.Van phanh lò xo rơ mooc

độ “không tải”

 Không tải:

Máy nén hoạt động ở chế độ “không tải”, áp suất khí nén trong bình chứa lớn hơn giá trị quy định (7,7 kg/cm2 ) Piston không tải đi lên mở van nạp Do đó không khí được bơm tới bơm lui giữa hai xy-lanh , máy nén ở chế độ chạy không tải và ngừng cung cấp khí nén vào bình chứa

Hình 3 2 Máy nén khí

Hình 3 3 Chế độ không tải

 Có tải:

Khi áp suất trong hệ thống giảm xuống (thấp hơn 80 PSI), Piston không tải đi xuốnglàm van nạp đóng lại , làm khí bị nén lại đẩy mở van xả và đi vào đường ống tới bình chứađưa máy nén về chế độ hoạt động “có tải” Máy nén loại pit-tông hoạt động cùng nguyên tắcvới kỳ nạp và kỳ nén của động cơ:

Kỳ nạp: Piston đi xuống tạo ra chân không trong xy-lanh làm cho van nạp mở Van nạp

mở sẽ làm cho không khí chạy qua van nạp vào xy-lanh

Kỳ nén: Piston đi lên nén không khí trong xi-lanh Áp suất không khí tăng lên sẽ không

thể thoát ngược trở lại van nạp (do khí nén đã đóng van nạp) Khi pit-tong gần đi hết hànhtrình, không khí ở trạng thái có áp sẽ nâng van thoát và đi vào đường thoát hướng đến bìnhchứa

Hình 3 4 Hoạt động ở kỳ hút

Hình 3 5 Hoạt động ở kỳ nén

3.2 Bộ điều áp

 Chức năng

Bộ điều áp kiểm soát áp suất khí nén tối đa hoặc tối thiểu trong hệ thống khi máy nénbơm không khí và việc kích hoạt hệ thống không tải của máy nén để dừng hoặc bắt đầu nénkhí khi áp suất bình chứa đạt giá trị lớn nhất hoặc nhỏ nhất

 Nguyên lý làm việc

Áp suất bình chứa đi vào bộ điều áp qua lỗ bình chứa, tác động lên piston và vannạp/xả Khi áp suất khí tăng lên, piston và van di chuyển đi lên nén lò xo giới hạn áp suất.Khi áp suất bình chứa đạt giới hạn lớn nhất của máy nén thì bộ điều áp bắt đầu chế độ ngắt.Chốt xả đè lên van xả/nạp, đóng đường xả và mở đường nạp Sau đó khí bình chứa chạyxung quanh van nạp thông qua đường ống trong piston ra ngoài lỗ không tải đi tới cơ cấukhông tải của máy nén Khí cũng chạy xung quanh piston, piston có đường kính lớn hơn ởphần đầu, kết quả là lực thêm vào từ đường kính trên sẽ làm cho van nạp mở lớn nhất Khi áp suất bình chứa rơi xuống giá trị nhỏ nhất và bộ điều áp bắt đầu chế độ kíchhoạt Lực tác dụng bởi áp suất khí trên piston sẽ giảm xuống để lò xo giới hạn áp suất đixuống Van nạp sẽ đóng lại và van xả mở ra Khí từ đường không tải sẽ thoát ngược trở lạipiston thống qua chốt xả và đi ra ngoài lỗ xả

Hình 3 6 Bộ điều áp

3.3 Bầu lọc

 Chức năng

Bầu lọc được lắp giữa máy nén và bình ướt để loại bỏ hơi ẩm khỏi khí nén Máy néncũng có thể được lắp riêng biệt với bộ sấy hút ẩm và lọc dầu hoặc có thể làm rỗng với váchngăn được thiết kế nhằm tách hơi ẩm khỏi không khí Cả hai bầu lọc đều sử dụng khí nén đểlọc hoặc đẩy chất bẩn được tích tụ ở lõi bộ sấy Van lọc có dây nhiệt dùng để ngăn chặn hơi

bị đóng băng ở những vùng có khí hậu lạnh Nên kiểm tra đường dây gắn với bộ làm nóng

để chắc rằng dây không bị lỏng

3.3.1 Bầu lọc đơn

Hình 3 7 Bầu lọc đơn

 Nguyên lý làm việc:

 Điều khiển qua van xả riêng biệt (Hình a)

Trong giai đoạn cung cấp, khí nén được cung cấp bởi máy nén chảy qua cửa (1) vàobuồng A Ở đây nước ngưng tụ do giảm nhiệt độ sẽ đến cửa thải (e) qua ống C

Qua bộ lọc mịn (g) và qua vành(h), không khí sẽ lên tới phía trên chất hút ẩm (b), đangđược làm mát trong quá trình này, và sẽ tiếp tục ngưng tụ rùi kết tủa

Độ ẩm được chiết xuất từ không khí khi nó đi qua hạt (a) độ ẩm này được hấp thụ bởi

bề mặt và các ống nhỏ của hạt cực xốp

Vì các phân tử dầu có kích thước lớn hơn 4Å nên chúng không thể đi vào ống dẫn tinhcủa hạt Điều này làm cho hạt được tạo ra Hơi nước của dầu không bị hấp phụ Khí khôthông qua các van chứa khí qua van kiểm tra (c) và cổng 21 Đồng thời, không khí khô cũng

sẽ đến được bình chứa qua cửa điều khiển và cổng 22

Khi hệ thống ngắt áp suất, buồng B được áp suất từ van xả xuống qua cửa 4 Piston (d) dichuyển xuống dưới, mở cửa xả (e) Không khí ngưng tụ thêm tạp chất và carbon dầu từbuồng A sẽ được phát ra qua C và cửa ra (e)

Khi áp suất được mở tại van xả, buồng B được hút một lần nữa.cửa xả (e) đóng lại vàquá trình sấy sẽ bắt đầu như mô tả ở trên

Bất kỳ sự cố nào do đóng băng trong các điều kiện cực đoan trong khu vực Piston (d)

có thể được ngăn chặn bằng cách lắp một hộp chứa khí nóng (f) sẽ bật ở nhiệt độ dưới 6 ° C

và tắt lại khi nhiệt độ đạt đến 30 ° C

 Điều khiển qua van xả tích hợp (Hình b)

Quá trình làm khô không khí như mô tả trong loại 1 Trong loại này, áp lực bị ngắt sẽđến buồng D qua ống (l), hoạt động trên màng (m) Sau khi vượt qua lực đẩy lò xo, cửa nạp(n) sẽ mở ra, và Piston (d), bây giờ áp suất sẽ mở cửa xả (e)

Không khí cung cấp bởi máy nén sẽ được phát ra qua buồng A, ống C và lỗ thông 3.Piston (d) cũng hoạt động như một van giảm áp Trong trường hợp áp suất dư thừa, Piston(d) sẽ tự động mở cửa xả (e) Do tiêu thụ không khí, áp lực cung cấp trong hệ thống giảmxuống dưới áp suất mở, Ngõ vào (n) sẽ đóng lại và áp suất từ buồng B sẽ giảm qua lỗ thôngcủa van nạp.Cửa xả (e) sẽ đóng lại và quá trình sấy sẽ bắt đầu lại

3.3.2 Bầu lọc đôi

 Nguyên lý làm việc

 Điều khiển mà không có van xả tích hợp:

Hình 3 8 Bầu lọc đôi

Khí nén được cung cấp bởi máy nén chảy đến ống E qua cửa 1.Do sự giảm nhiệt độ,ngưng tụ có thể hình thành ở ống E, đi đến van điều khiển xả (m) qua ống L Từ ống E, khínén sẽ vượt qua Van (k), vào buồng B và lên đến phía trên của Chất hút ẩm (c) thông qua bộlọc tinh (e) được tích hợp vào hộp mực và thông qua vành A.Thông qua tấm đĩa (a), khí nénđược làm sạch trước sẽ đi qua hạt (b) được khâu vào túi lọc (c), tiếp cận ống G qua tấm lót(d) và van kiểm tra (f)

Khi không khí đi qua hạt (b), độ ẩm tự nhiên được giữ lại bởi hạt cực xốp Từ ống G,khí nén đến các bể chứa không khí thông qua van kiểm tra (g) và qua cửa 2.Thông qua cổngđiều khiển van (f và p) được thiết kế theo lưu lượng sử dụng của máy nén được sử dụng, mộtphần của khí nén khô từ ống Gwill đến dưới của lọc (s), đi qua hạt (r) theo hướng lên Trongquá trình này, độ ẩm dính chặt chẽ với các ống nhỏ của hạt Granite rải rỉ cực mạnh được lấy

ra bởi không khí khô và đến lỗ thông 3 qua vành K, buồng H và qua phía sau mở của van(o)

Van sạc bổ sung (h) đảm bảo van điều khiển (k và o) không chuyển qua khi hệ thốngđược lấp đầy ban đầu Van (h) sẽ không mở cho đến khi có áp suất > 5 bar tại cửa 2, chophép khí nén đến buồng C Nếu bộ phận khuyếch tán điện tích hợp trong van solenoid sau

đó sẽ mở nguồn cung cấp cho cuộn nhả (j) , lõi (i) sẽ bị thu hút Khí nén từ buồng C sẽ chảy

vào buồng D và, thông qua ống F, vào buồng M, di chuyển các van điều khiển chống lại lực

lò xo vào vị trí cuối của chúng ở bên trái

Đường đi từ ống E tới buồng B đóng Khí nén có trong buồng B sẽ được phát ra tại cửa

3 sau khi đi qua phía sau mở van điều khiển (k) và đi qua ống N Van kiểm tra (g) sẽ đónglại và áp lực trong hệ thống tiếp tục được đảm bảo Hậu quả của việc giảm áp suất trongbuồng B, van kiểm tra (f) cũng sẽ đóng lại

Khí nén được cung cấp bởi máy nén sẽ chảy từ ống E qua buồng H, vành K và qua hạt (r)lọc (s) Quá trình sấy của khí nén được mô tả như trước Sau khi Van (p) và van kiểm tra (g)

đã mở ra, không khí khô sẽ đến các hồ chứa qua cửa 2 Thông qua cổng điều khiển của van(f), không khí khô sẽ đến dưới hạt (b) Quá trình diễn ra ở đây cũng vậy

Sau khoảng 1 phút, thời gian chuyển đổi sẽ phá vỡ dòng cung cấp đến lõi dây Lõi (i)

sẽ đóng đường dẫn từ buồng C, mở lỗ thông hơi, do đó làm giảm áp lực trong buồng D và

M Thông qua lực lò xo và áp lực trong ống G, các van điều khiển được quay trở về phíacuối các vị trí bên phải Van điều khiển (o) sẽ đóng đoạn đi đến buồng H, và van điều khiển(k) sẽ mở đường đi đến phòng B Khí nén được cung cấp bởi máy nén bây giờ lại được nạpvào hạt (b), và làm khô quá trình sẽ bắt đầu như mô tả trước đây, với lọc xen kẽ tiếp tụcđược sử dụng trong khoảng một phút

Khi van xả xuống ở chế độ không tải khi áp suất đầu vào đã đạt được, áp lực đangđược đưa vào tại cửa 4 và di chuyển xuống dưới, Piston (m), mở van điều khiển chạy Bất

kỳ ngưng tụ nào và tạp chất sẽ được thoát ra cùng với không khí cung cấp trong giai đoạnkhông tải thông qua cửa thông 3

Khi van nạp sẽ chuyển sang tải, cửa 4 được thông gió và van điều khiển chạy không tải

sẽ đóng cửa thông 3 Bất kỳ sự cố nào do đóng băng trong trường hợp cực đoan ,các điềukiện trong khu vực của Piston (m) có thể được ngăn chặn bằng cách lắp một bộ phận làmnóng (l) sẽ bật ở nhiệt độ dưới 6 ° C và tắt lại khi nhiệt độ đạt đến 30 ° C

 Điều khiển thông qua van xả tích hợp:

Không khí được làm khô theo mô tả phần (a) Áp lực gia tăng tại cửa 2 khi hệ thốngđang được làm đầy tại buồng P, làm áp lực dưới đáy màng (t) Ngay khi lực ép từ nó lớnhơn áp lực của lò xo (n), màng (t) sẽ cuốn lại, cùng với Piston (q) Điều này mở cửa nạp (u),

và Piston (m), bây giờ áp lực, được di chuyển xuống, mở van điều khiển không tải Bất kỳngưng tụ nào và tạp chất sẽ được phát ra cùng với không khí cung cấp trong giai đoạn khôngtải qua cửa thông 3 Máy nén sẽ tiếp tục chạy nhàn rỗi cho đến khi áp suất trong hệ thống đãrơi xuống một giá trị dưới áp lực cắt của bộ nạp Áp suất trong buồng P bên dưới Màng (t) sẽgiảm đồng thời.

Áp suất lò xo (n) sẽ di chuyển Piston (q) và màng (t) trở lại vị trí ban đầu Cửa xả (u)

sẽ đóng lại, và áp suất từ buồng O sẽ giảm xuống thông qua van xả Van điều khiển chạykhông tải với Piston (m) sẽ đóng lại một lần nữa Khí nén sẽ chảy vào ống E và tiếp cận các

bể chứa không khí qua cửa 2 sau khi được làm khô trong các thùng chứa hút ẩm (b hoặc r)

Bốn van bảo vệ mạch bao gồm bốn phần Mỗi phần hoạt động một mạch và chứa một

bộ điều áp với dòng hồi về

Mở:

Áp suất mở là áp suất cần thiết để mở bệ xú pap (1) bằng mạch không áp suất Áp lực

mở được xác định bởi kích thước bề mặt của vách ngăn, áp lực qua bề mặt (a), và lực lò xo

từ lò xo (3) Trong một phần của mạch áp suất thì áp lực cần thiết trên bề mặt (a) thấp hơn

mô tả ở đây trước đây vì mạch áp suất đang hổ trợ trên bề mặt (b)

Van bảo vệ 4 mạch được trang bị một đường vòng (4) đảm bảo luồng không khí trong van mạch được đóng lại Đường vòng này có một lỗ nhỏ, đảm bảo đủ áp lực trong các mạch khác khi 1 trong 2 mạch có đường vòng bị lỗi

Đường vòng (4) và van 1 chiều (5) đảm bảo rằng mạch của bánh xe trước (cửa 21) và bánh xe sau (cửa 22) luôn có áp lực trước khi mạch 23 và 24 có áp lực

Đóng:

Áp suất tĩnh đóng lại thì áp suất trong mạch không bị lỗi,khi đó bệ xupap trong mạch

bị lỗi được đóng lại.Nó thấp hơn áp suất đang mở vì nó hoạt động trên bề mặt

Các van 1 chiều (6) thì cần thiết trong mạch 23 và 24 để đảm bảo cả hai mạch không

có dòng hồi về các mạch 21 và 22 khi 1 trong số chúng bị lỗi

3.5 Van an toàn

 Chức năng

Van an toàn bảo vệ các bình chứa không bị áp lực và vỡ nếu như van điều áp bị hỏng

và không đặt máy nén ở giai đoạn “ không tải” Van bao gồm 1 quả cầu lò xo chịu tải sẽ chophép khí nén thoát ra từ bình chứa vào bầu khí quyển

 Nguyên lý làm việc:

Hình 3 9 Van bảo vệ 4 mạch

Áp suất van được xác định bởi lực lò xo Van an toàn thường được đặt ở 150 psi , nếu

áp suất trong hệ thống tăng lên khoảng 150 psi , áp lực sẽ buộc quả cầu di chuyển , cho phép

áp lực thoát ra qua cổng xả trong khung lò xo

Khi khí đã bị nén, nó bắt đầu nóng lên Khí nóng này được làm mát ở trong bình chứa,

do đó sẽ gây ra hiện tượng ngưng tụ Sự ngưng tụ xảy ra trong bình chứa chính là hơi nướcngưng tụ khi đi vào cùng với không khí sau khi bị nén

Nếu dầu bị rò rỉ qua xéc măng của máy nén và hòa trộn với hơi ẩm này thì sẽ tạo racặn dầu và được tích lũy ở dưới đáy bình chứa Nếu cứ để tiếp tục tích lũy, cặn dầu (gồm

nước và dầu) sẽ đi vào hệ thống phanh và gây ra những tác hại với van và những bộ phậnkhác.

Hình 3 11 Bình chứa

Để xả bình chứa trên xe kéo, luôn bắt đầu với bình ướt Ngoài ra, để thải sạch toàn

bộ hơi ẩm ra ngoài chúng ta cần phải để toàn bộ khí mang áp suất thoát ra ngoài

3.7 Van một chiều

 Chức năng

Van một chiều được gắn giữa bình chứa và máy nén nhằm ngăn dòng khí chảy ngược

từ hệ thống trở về máy nén Nó chỉ cho phép không khí chạy theo một chiều nhất định

 Nguyên tắc hoạt động

Van có kết cấu là lò xo lực Khi áp suất tại đầu vào van vượt quá lực lò xo sẽ nâng bi

Hình 3 12 van xả

Hình 3 13 Van một chiều

áp suất đầu vào (có kể đến áp suất lò xo) van một chiều đóng lại, ngăn chặn không khí chạyngược từ bình chứa về máy nén.

bị phanh hạ lưu của mạch phanh

Áp lực tạo ra trong buồng A tác động lên mặt dưới của piston (c) Làm cho lực hướng lên chống lại lực của lò xo cao su (b) cho đến khi lực tác động lên cả hai mặt của piston

Hình 3 14 Tổng phanh ( hệ thống mạch đơn)

được cân bằng Ở vị trí này, cả cửa nạp (e) và cửa thải (d) đều đóng lại, và đạt đến vị trí trung gian.

Khi áp suất trong mạch phanh giảm, quá trình này sẽ bị đảo ngược và nó có thể thực hiện từ từ Áp lực trong buồng A làm cho piston (c) đi lên Áp lực trong hệ thống phanh hiện tại đã giảm một phần hoặc toàn bộ, tùy thuộc vào vị trí của pit tông, thông qua việc mở cửa thải (f) và cửa gió 3

Khi bàn đạp (r) được đẩy xuống, piston xi lanh (a) di chuyển xuống, đóng cửa thải (p)

và cửa nạp mở (o) Điều này làm tăng một phần hoặc toàn bộ áp suất cho các xi lanh phanh của mạch thứ nhất và van điều khiển từ cửa cung cấp 11 qua cửa 21, phụ thuộc vào lực tác dụng

Trong quá trình này, áp suất trong buồng A ban đầu sẽ được tạo ra bên dưới piston chịunhiệt (a) và thông qua lỗ (n) trong buồng B, tác động lên piston rơ le (b) của mạch thứ hai Piston rơ le (b) bị ép xuống phía dưới để chống lại lực của lò xo (l), lấy piston (c) Điều này cũng làm cho cửa thải (j) đóng lại và của nạp (k) được mở ra Lưu lượng khí nén từ 12 thôngqua cửa 22 vào các xi lanh phanh của mạch thứ hai được điều áp theo việc kiểm soát áp suất trong buồng B.

Do lực của lò xo (l), nên áp suất trong buồng C luôn thấp hơn so với buồng A và B Ápsuất tạo ra trong buồng A cũng tác động lên mặt dưới của piston xi lanh (a) vì vậy lực tác dụng lên chống lại lực của lò xo cao su (q) cho đến khi lực trên cả hai mặt của piston (a) được cân bằng Ở vị trí này, cửa nạp (o) và cửa thải (p) được đóng lại (vị trí trung gian).Tương tự như vậy, khi áp suất tăng lên ở buồng C, tác động lên mặt dưới của piston (b)

và (c), cùng với lò xo (l), các piston được đẩy lên phía trên cho đến khi chúng đã đạt đến vị trí trung gian Thì đóng cửa nạp (k) và cửa thảỉ (j)

Khi phanh được hoạt động hoàn toàn, piston (a) được đưa vào vị trí trung gian và cửa nạp (o) vẫn mở Toàn bộ áp lực hiện tại ở buồng B đẩy piston rơ le (b) vào vị trí trung gian thấp hơn , và piston (c) giữ cho cửa nạp (k) mở Và khi đó lượng không khí cung cấp đầy đủ cho cả hai mạch phanh

Khi phanh được nhả Áp suất trong cả hai mạch giảm, quá trình này được đảo ngược và

nó được tiến hành từ từ Áp suất trong cả hai mạch giảm qua van xả (h)

Trong trường hợp mạch II bị hỏng, mạch I tiếp tục hoạt động như mô tả Nếu mạch I hỏng , piston rơ le (b) không còn hoạt động nửa; Mạch II sau đó hoạt động như sau: Khi phanh được kích hoạt, piston (a) bị đẩy xuống Ngay sau khi nó tiếp xúc với ồng nối (m) gắnchặt vào piston (c), piston (c) bị đẩy xuống ; Cửa thải(j) đóng và cửa nạp (k) mở ra Vì vậy mạch II vẫn tiếp tục hoạt động hoàn toàn ngay cả khi mạch I bị hỏng vì piston (c) hoạt độngnhư một piston xi lanh

Các thành phần khác nhau của tổng van có một tính năng bổ sung cho phép điều chỉnh

vô hạn, trong một phạm vi nhất định, sự vượt trội của mạch I hơn mạch II bằng phương phápgiữ áp suất ở mạch II Với mục đích này, sức căng ban đầu của lò xo (f) bị thay đổi bằng cách xoay nắp (g) Khi piston (c) di chuyển xuống dưới, ống nối (m) nối với nó sẽ tiếp xúc

với piston chịu tải lò xo(e) trước khi đóng cửa thải (j) và cửa nạp (k) Áp suất trong buồng C

sẽ dịch chuyển piston (c) ra khỏi piston (e) để đạt được vị trí trung gian

áp suất không còn tăng ở cửa 23 khi hệ thống phanh chân của xe cơ giới hoạt động

Hình 3 16 Tổng van phanh ( hệ thống mạch kép)

Khi áp suất trong hai mạch của hệ thống phanh chân đã được giảm xuống, van (g) lại được đẩy trở lên trong thời gian chạy không tải của bàn đạp (a).Cửa xả (d) mở ra và khí nén

từ cửa 23 bị giảm qua lỗ thông hơi 3 của van điều khiển áp suất

khuếch tán hạ lưu như là một phần của mạch phanh chân I Đồng thời, khí nén chảy qua cửa

E vào buồng B, gây áp lực đối với bề mặt X1 của piston (f) bị ép xuống, mở ra tại cửa xả (h) và đóng cửa nạp (g) Áp suất không khí cung cấp ở cửa 12 chảy qua buồng C và cửa 22 đến trợ lực phanh tại phía dưới như là một phần của mạch phanh chân II

Áp suất thực tế tới mạch II (mạch không khí áp suất cao) phụ thuộc vào áp suất điều chỉnh bằng van cân bằng tải tự động.Áp suất dẫn đến buồng D thông qua cửa 4, chịu áp lực đối với bề mặt X2 của piston (f), do đó làm tăng lực đẩy vào đầu piston (f)

Hình 3 17 Tổng van phanh (Hệ thống mạch kép)

Áp lực được tạo ra trong khoang A tác dụng một lực vào piston (c) Nó được đẩy lên trên chống lại áp suất của lò xo cao su (b) cho đến khi áp suất cân bằng ở cả hai đầu piston (c) Cả hai cửa nạp (j) và cửa xả (d) đều đóng tại vị trí này Đã đạt được vị trí cuối.

Tương ứng, áp lực được tạo ra trong buồng C đẩy piston (f) để di chuyển lên trên, cho đến khi vượt qua vị trí cuối cùng Cả cửa nạp (g) và cửa ra (h) đều bị đóng

Khi phanh hoàn toàn, piston (c) ở vị trí thấp hơn của nó, trong khi cửa xả (j) luôn luôn

mở Áp suất không khí cung cấp cho bề mặt X1 qua cửa E trong buồng B, được gia tăng bởi

áp suất phanh đầy của trục sau mạch, piston (f) vào vị trí thấp hơn của nó cửa vào (g) được

mở ra và áp suất không khí cung cấp không bị cản trở vào cả hai mạch phanh chân

Hai mạch phanh chân xả ra theo trình tự đảo ngược Điều này cũng có thể được thực hiện theo từng bước Áp suất phanh được xây dựng trong buồng A và C làm cho các piston (c) và (f) đi lên Cả hai mạch phanh chân đều được xả toàn bộ hoặc một phần phụ thuộc vào

vị trí đẩy thông qua cửa xả (d) và (h) đều mở , Cũng như qua lỗ thông hơi 3 Áp suất trong buồng D được giảm qua van cân bằng tải tự động được lắp ở thượng nguồn

Nếu áp lực bị mất trong một mạch, Mạch II, mạch I tiếp tục hoạt động như mô tả Tuy nhiên, nếu có sự mất mát áp suất trong mạch I, piston (f) đi xuống dưới bằng thân van (e) khi phanh Cửa xả (h) đóng và cửa vào (g) mở ra Đã đạt đến vị trí cuối như được mô tả ở trên

3.9 Bộ điều hòa lực phanh