MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU..
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN.. 1
1.1. Công dụng: 1
1.2. Yêu cầu. 2
1.3. Cấu tạo chung của HTP dẫn động điều khiển bằng khí nén. 3
1.3.1. Sơ đồ cấu tạo HTP dẫn động bằng khí nén. 3
1.3.2. Dẫn động phanh. 4
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH ÔTÔ DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN.. 8
2.1. Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén. 8
2.2. Máy nén khí 9
2.3. Bộ điều chỉnh áp suất 10
2.4. Van bảo vệ 3 ngả. 13
2.5. Van phanh 2 tầng. 15
2.6. Điều hoà lực phanh. 18
2.7. Van phanh tay. 21
2.8. Van gia tốc. 23
2.9. Van thông 2 ngả. 24
2.10. Bầu phanh kiểu 20 cùng với bộ tĩch trữ năng lượng. 26
2.11. Van hạn chế áp suất. 27
2.12. Các cụm thuộc hệ thống phanh bổ trợ. 30
2.13. Van phanh rơ moóc dẫn động hai dòng. 33
2.14. Van điều khiển phanh rơmóoc dẫn động một dòng. 36
2.15. Van bảo vệ một ngả. 38
2.16. Van tách. 39
2.17. Đầu nối kiểu A và B. 40
2.1.8. Cơ cấu phanh. 41
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH ÔTÔ DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN.. 45
3.1. Sơ đồ tính toán và các số liệu ban đầu. 45
3.2. Nội dung tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh. 48
3.2.1. Tính lực đẩy từ cơ cấu doãng má phanh lên guốc phanh P1, P2. 48
3.2.2. Xác định mômen phanh thực tế và mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh. 51
3.2.2.1. Xác định mô men phanh thực tế. 51
3.2.2.2. Mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh. 53
3.2.3. Tính toán kiểm tra khả năng làm việc của cơ cấu phanh. 56
3.2.3.1. Tính toán xác định công ma sát riêng. 56
3.2.3.2. Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh. 57
3.2.3.3. Tính toán xác định tỷ số khối lượng ô tô trên tổng diện tích ma sát má phanh. 58
3.2.3.4. Tính toán xác định nhiệt sinh ra trong quá trình phanh. 58
CHƯƠNG 4. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN.. 60
4.1. Kiểm tra tình trạng kĩ thuật của hệ thống phanh. 60
4.1.1. Những chú ý khi kiểm tra hệ thống phanh. 60
4.1.2. Các mục kiểm tra, phương pháp và tiêu chuẩn đánh giá đối với hệ thống phanh. 61
4.1.3. Các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và tác hại. 67
4.1.4. Sửa chữa một số bộ phận chính của phanh hơi. 68
4.1.5. công tác kiểm tra và điều chỉnh. 70
4.2. Quy trình tháo lắp hệ thống phanh khí nén. 73
4.3. Kỹ thuật bảo dưỡng, sửa chữa phanh khí. 74
KẾT LUẬN.. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 77
LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình xây dựng đất nước theo hướng công nghiêp hóa, nhu cầu vận tải bằng ô tô ngày càng lớn, trong đó số lượng và chủng loại ô tô tải, ô tô chở người ngày càng gia tăng và có nhiều mẫu mã. Theo số liệu thông kê sau đây ta sẽ thấy rõ hơn về thị trường ô tô của các quốc gia trên thê giới.
- Trung Quốc: Trong năm 2013, Trung Quốc hướng tới mục tiêu vượt châu Âu về sản lượng ô tô, tín hiệu này là một dấu mốc về sự gia tăng sức mạnh về ngành công nghiệp xe hơi tại nền kinh tế lớn thứ hai thế giới. Năm 2013 trung quốc xuất xưởng 19,6 triệu xe các loại cao hơn sản lượng dự kiến 18.3 triệu chiếc của châu Âu. Năm 2012 châu Âu đã sản xuất được 18,9 triệu xe; trong khi Trung Quốc là 18,3 triệu xe.
- Châu Âu: Trong năm 2013, châu Âu chỉ chiếm 20% số xe hơi xuất xưởng trên thế giới, thấp hơn nhiều so với tỷ lệ 35% của năm 2011.
- Tại Mỹ: Doanh số xe hạng nhẹ đang dần phục hồi sau khi bị sụt giảm mạnh năm trong năm 2007 do cuộc khủng hoảng tài chính toàn cầu, dự báo doanh số này sẽ còn tăng trưởng trong năm 2014 song với nhịp độ chậm hơn.
Cụ thể, dự báo sẽ có 15 triệu chiếc xe mới được bán ra trong năm 2014 tăng 4% so với năm 2013 khi doanh số trong năm 2013 dự kiến đạt được khoảng 14,5 triệu chiếc. Đây sẽ là lần đầu tiên kể từ năm 2007, thị trường Mỹ sẽ vượt qua ngưỡng doanh số 15 triệu chiếc.
Ô tô đã từ lâu trở thành một phương tiện tham gia giao thông không thể thiếu của con người cùng với việc khoa học công nghệ phát triển mạnh thì tốc độ, tiện nghi của loại phương tiện này đã được gia tăng đáng kể giúp người sử dụng không còn mệt mỏi và căng thẳng khi tham gia giao thông với thời gian dài. Ngày nay, nhu cầu sử dụng ô tô ngày càng cao.
Để cho những chiếc ô tô có vận tốc trung bình cao thì ta phải có một cơ cấu an toàn là “hệ thống phanh”, với HTP ta có thể giảm vận tốc tức thời, dừng hoặc đỗ xe trong những trường hợp cần thiết.
Ngành công nghiệp ô tô đang ngày càng phát triển, số lượng ô tô tăng nhanh, mật độ lưu thông trên đường ngày càng lớn. Các xe được thiết kế với công suất ngày càng cao, tốc độ chuyển động nhanh thì yêu cầu đối với HTP cũng cao hơn và nghiêm ngặt hơn. Một ô tô có HTP tốt thì mới phát huy hết công suất, xe mới có khả năng chạy ở tốc độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an toàn và hiệu quả vận chuyển của ô tô.
Trong các vụ tai nạn giao thông thì tai nạn do chủ quan của người lái chiếm 70%, do kĩ thuật là 30% trong đó có 10% là của HTP. Xuất phát từ những đặc điểm đó em đã được giao nhận đề tài đồ án: “KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN”.
Do đây là một đề tài quan trọng vậy mà kiến thức của em còn hạn hẹp nên em rất mong nhận được sự chỉ dẫn của các thầy giáo hướng dẫn, em sẽ cố gắng hoàn thành tốt nhiệm vụ đồ án được giao.
Em xin chân thành cảm ơn thầy: …………… cùng các thầy giáo trong bộ môn Ôtô Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự đã giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án!
Hà nội, ngày…tháng…năm 20…
Học viên thực hiện
………………..
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN
Hệ thống phanh khí nén (phanh hơi) là hệ thống phanh dùng trên ô tô tải lớn và ô tô chở khách. Hệ thống phanh bao gồm cơ cấu phanh và dẫn động phanh, hoạt động nhờ áp lực của khí nén, để điều khiển hệ thống phanh ô tô theo yêu cầu của người lái để đảm bảo an toàn giao thông khi vận hành trên đường.
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 đấy. ngoài ra hệ thống phanh còn đảm bảo giữ cố định xe trong một thời gian dài dừng xe.
- Đối với ô tô hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng nhất, bởi vì nó đảm bảo an toàn cho ô tô chuyển động ở tốc độ cao, cho phép lái xe điều chỉnh được tốc độ chuyển động hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm, nâng cao năng suất vận chuyển.
Quá trình phanh ô tô liên quan tới sự giảm tốc độ chuyển động, tức là cần thiết tiêu hao động năng chuyển động của ô tô. Động năng trong quá trình phanh có thể chuyển thành:
1.Nhiệt năng do hiện tượng ma sát.
2. Điện năng do hiện tượng cảm ứng điện từ.
Trên ô tô sự chuyển hóa từ động năng sang nhiệt năng là hay gặp hơn cả. khi phanh ô tô, sẽ xảy ra các quá trình ma sát giữa má phanh (phần không quay trên ô tô) với trống phanh hoặc đĩa phanh (phần quay) trong cơ cấu phanh để biến đổi thành nhiệt năng. Nhiệt năng này làm nóng các chi tiết, phần tử nói trên và tỏa nhiệt ra ngoài môi trường.
Sự chuyển hóa từ động năng thành nhiệt năng xuất hiện với các kết cấu khác nhau, song nó được sử dụng trên ô tô để tạo nên điện năng thông qua máy phát điện và được tích lũy bằng các bộ tích trữ năng lượng dung cho các quá trình cấp năng lượng khác trên ô tô (trên nguồn động lực của ô tô hybrid…).
Hệ thống phanh trên ô tô rất đa dạng cùng với sự phát triện nhanh và mạnh của ngành công nghiêp ô tô thì cho tới nay những chiếc ô tô hiện đại ngày này đã sử dụng rất nhiều thiết bị trợ lực trong đó thì hệ thống phanh đã được trợ lực bằng khí nén giúp cho chiếc xe vận hành an toàn và êm ái hơn.
1.2. Yêu cầu
- Phải đảm bảo hiệu quả phanh ở bất kì trường hợp nào kể cả khi tiến, khi lui và khi dừng xe.
- Đảm bảo thời gian chậm tác động của phanh nhỏ, thường quyết định chính là ở dẫn động phanh.
- Quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm. muốn có quãng đường phanh ngắn nhất cần đảm bảo gia tốc phanh chậm dần cực đại.
- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay cần điều khiên không lơn.
- Phân bố mô men phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ nào.
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt, bao kín tốt và có hệ thống bảo vệ tốt.
- Các chi tiết có độ tin cậy, tuổi thọ cao, đủ bền, giá thành thấp, có trọng lượng kích thước nhỏ để giảm lực quán tính.
1.3. Cấu tạo chung của HTP dẫn động điều khiển bằng khí nén.
1.3.1. Sơ đồ cấu tạo HTP dẫn động bằng khí nén.
Hình 1.1. Sơ đồ phanh khí nén.
1. Máy nén khí; 2. Bộ điều chỉnh áp suất; 3. Bộ lọc nước và làm khô không khí; 4. Cụm van chia và bảo vệ; 5. Bình chứa khí nén; 6. Van phân phối khí;
7. Bầu phanh trước; 8. Các đường ống dẫn khí; 9. Bầu phanh sau.
Cấu tạo chung của phanh khí nén gồm có: máy nén khí, bộ điều chỉnh áp suất, bộ lọc nước và làm khô không khí, cụm van chia và bảo vệ, bình chứa khí nén, van phân phối khí, bầu phanh trước, các đường ống dẫn khí, bầu phanh sau.
1.3.2. Dẫn động phanh.
Hệ thống phanh có dẫn động bằng khí nén được sử dụng nhiều trên ôtô vận tải có tải trọng cỡ trung bình, cỡ lớn và các đoàn xe.
Dẫn động phanh khí nén đảm bảo hiệu quả phanh cao không phụ thuộc vào trọng lượng của phương tiện vận tải, lực tác dụng lên bàn đạp phanh nhỏ và đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực phanh ở các bánh xe với lực tác dụng lên bàn đạp, bố trí mạch dẫn động cho các khâu thuộc đoàn xe đơn giản hơn so với dẫn động thuỷ lực, làm việc tin cậy. Tuy nhiên dẫn động phanh khí nén có thời gian chậm tác dụng lớn hơn dẫn động phanh thuỷ lực và do áp suất làm việc thấp hơn nên kết cấu phức tạp, kích thước các cụm trong hệ thống dẫn động cồng kềnh. Do dẫn động phanh khí nén được áp dụng trên các xe tải cỡ trung bình, cỡ lớn và cỡ ôtô đoàn nên chiều dài các đường ống dẫn rất lớn (có thể đến khoảng 30m). Vì vậy khi thiết kế hệ thống phanh cần thiết có các biện pháp kết cấu nhằm giảm thời gian chậm tác dụng và thời gian nhả phanh. Để đạt được mục đích này cần chọn lựa tối ưu các giá trị tiết diện đường ống dẫn và các van, sử dụng các van gia tốc và các van nhả phanh nhanh.
Dẫn động phanh của ôtô đoàn thường dùng theo hai sơ đồ: sơ đồ loại một đường dẫn ra rơ moóc hoặc loại hai đương dẫn. Thời gian chậm tác dụng không lớn hơn 0,6s khi đó áp suất tăng đến 90% giá tri áp suất lớn nhất khi phanh cấp tốc. Thời gian chậm tác dụng không đồng thời giữa xe kéo và rơ moóc cho phép khoảng + 0,1s đến – 0,2s. Áp suất khí nén trong dẫn động phanh của xe kéo và rơ moóc (tính toán) là 0,6 MPa. Áp suất hệ thống do van điều tiết xác định là 0.67 0,73 MPa.
a. Các sơ đồ dẫn động phanh khí nén trên ôtô được thể hiện trên hình 2.1
Hình 1.2. Một số sơ đồ dẫn động phanh khí nén điển hình.
Sơ đồ a là loại dẫn động hai dòng. Máy nén khí 1 cấp khí nén qua điều tiết áp suất 3, bầu lọc 4, van bảo vệ hai ngả 5, và bình chứa khí nén 6 và 10. Van an toàn 2 hạn chế sự tăng áp suất trong hệ thống. Từ các bình khí nén, khí nén được đưa đến các cơ cấu chấp hành 7 và 9 (thường là bầu phanh hoặc xilanh) để tác động lên cơ cấu doãng má phanh (cam phanh).
Trên ôtô đoàn người ta sử dụng sơ đồ loại một đường dẫn và loại hai đường dẫn. Trong sơ đồ loại một đường dẫn (sơ đồ b), dẫn động phanh của các xe kéo và của rơ moóc được nối bằng đường ống 14, nó đóng vai trò vừa là mạch cung cấp khí nén vừa là mạch điều khiển.
Khi không phanh, khí nén được cung cấp từ mạch phanh xe kéo theo đường ống 14 qua van 15 và nạp vào bình khí nén 16. Khi phanh khí nén trên đường ống qua van 2 tầng 18 thoát ra khí quyển. Sự sụt áp trong đường ống 14 là tín hiệu điều khiển cho van 15 làm việc, khí nén từ bình 16 qua van 15 đến các bầu phanh 17 để thực hiện việc phanh rơ moóc. Khi tách rơ moóc khỏi xe kéo, không khí đi qua đầu nối và thoát ra khí quyển, rơ moóc tự động bị phanh.
Ở sơ đồ loại hai đường dẫn (sơ đồ c) có hai mạch nối với hệ thống phanh của xe kéo và của rơ moóc. Ở mạch cung cấp 20, khí nén thường xuyên được cung cấp cho bình 11 của xe và bình 16 của rơ moóc. Ở điều khiển 19 (ở trạng thái không phanh nó được thông với khí quyển) van 21 điều khiển sự phanh của rơ moóc. Khi phanh, khí nén từ bình 16 qua van 15 đến các bầu phanh 17 để thực hiện phanh rơ moóc. Khi tách rơ moóc khỏi xe kéo sẽ xảy ra sụt áp mạch cung cấp 20 và van phân phối 15.
Loại dẫn động hai dòng có ưu điểm so với loại một đường dẫn là: áp suất ở mạch phanh rơ moóc lớn hơn; có thể phanh liên tục mà vẫn đủ áp suất khí nén ở mạch dẫn động phanh rơ moóc; thời gian chậm tác dụng ở phanh rơ moóc nhỏ hơn vì sự nạp khó vào các cơ cấu chấp hành ở phanh rơ moóc nhanh hơn 1,5 đến 1,9 lần; áp suất ở mạch phanh rơ moóc ổn định hơn. Nhược điểm của loại hai đường dẫn động là số lượng các phần tử lớn hơn loại một đường dẫn.
b. Các chế độ làm việc đặc trưng của dẫn động phanh khí nén
Dẫn động phanh khí nén trên ôtô là tổ hợp của nhiều phần tử khí động, mỗi phần tử có các nhiệm vụ và chức năng riêng. Có thể phân ra các chế độ làm việc đặc trưng của dẫn động phanh khí nén: chế độ nạp khí, chế độ phanh và chế độ nhả phanh.
Chế độ nạp khí là quá trình khí nén từ máy nén khí qua các phần tử (bộ điều chỉnh áp suất, bình trung gian, qua các van chia…) đến các bình chứa khí nén. Đặc trưng của quá trình này là sự tăng áp suất trong các bình chứa khí nén. Trong chế độ này máy nén khí làm việc ở chế độ số vòng quay lớn nhất.
Chế độ phanh là quá trình từ khi người lái đạp lên bàn đạp phanh, khí nén từ bình chứa khí nén của dẫn động phanh qua tổng van phanh đến các bầu phanh của các cơ cấu phanh. Đặc điểm của quá trình này là sự tăng áp suất khí nén vào các bầu phanh (phần tử có dung tích thay đổi), nhờ đó mà lực phanh ở các bánh xe tăng lên. Mặt khác, ở chế độ này xảy ra hiện tượng giảm áp suất ở các bình khí nén (loại có dung tích không đổi).
Chế độ nhả phanh là quá trình người lái thôi không tác dụng lên bàn đạp phanh, khí nén từ các bầu phanh thoát ra khí quyển.
Hệ thống phanh dẫn động điều khiển bằng khí nén được sử dụng trên các xe ô tô tải hạng nặng, ô tô buýt loại vừa, đoàn xe có khối lượng toàn bộ lớn hơn 7 tấn.
Với hệ thống phanh có dẫn động điều khiển bằng khí nén thì nguồn năng lượng chính đó là máy nén khí, bình chứa khí nén, van điều khiển( tổng vam phanh). Hệ thống dẫn động ra cơ cấu chấp hành là dây dẫn khí nến.
Trên đây, trong chương 1 đồ án đã tập chung giới thiệu được về hệ thống phanh dẫn động điều khiển bằng khí nén.
Để phân tích được em xin phép được chọn nghiên cứu hệ thống phanh dẫn động điều khiển bằng khí nén trên xe kamaz – 5320.
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH ÔTÔ DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN
Dẫn động phanh khí nén được sử dụng trên các ô tô vận tải loại chung bình, loại lớn và đặc biệt lớn. ở dẫn động phanh khí nén để dẫn động cơ cấu phanh người ta sử dụng năng lượng của khí nén, lái xe chỉ cần sinh lực để điều khiển van phân phối khí nén.
Việc phân loại hệ thống phanh khí nén dựa trên cơ sở phân loại cho các loại ô tô tải và đoàn xe, có thể chia thành 4 nhóm:
Ô tô độc lập làm việc không kéo romooc,
Ô tô kéo kéo romooc,
Ô tô đầu kéo kéo bán romooc,
Bán romooc hay romooc.
2.1. Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén.
Hệ thống phanh khí nén cơ bản được trình bày trên hình 2.1.
Hình 2.1.sơ đồ hệ thống phanh khí nén.
1,15. Bầu phanh cầu trước kiểu màng, 2. Cơ cấu phanh cầu trước,
3. Máy nén khí, 4. Bầu lọc ẩm, 5. Bình ngưng, 6. Van giảm áp,
7. Van phân phối, 8. Bình khí nén, 9. Van xả nhanh hệ thống phanh chính, 10,14. Cơ cấu phanh cầu sau, 11,13. Bình tích năng lượng,
12. Van xả nhanh hệ thống phanh dừng, 16. Cần phanh tay,
17. Chân đóng ngắt ly hợp, 18. Tổng phanh, 19. Chân phanh, 20. Áp kế.
2.2. Máy nén khí
a. Công dụng: Tạo ra nguồn khí nén có áp suất cao cung cấp cho các bình khí để thực hiện quá trình điều khiển và quá trình phanh .
b. Kết cấu: Kết cấu máy nén khí được thể hiện như hình 2.2
Hình 2.2. Máy nén khí
1. Đáy dầu, 2,14. Nắp đậy, 3. Pu li, 4. Đệm chắn dầu, 5. Xilanh,
6. Piston, 7. Chốt piston, 8. Nắp máy, 9. Nút van xả, 10. Lò xo van xả;
11. Van xả, 12. Đế van xả, 13. Ổ bi, 16. Van nạp, 15. Trục khuỷu máy nén khí, 18. Cần đẩy, 17. Đế van nạp, 20. Đòn ngang, 19. Lò xo đòn ngang,
22. Lò xo van nạp, 21. Con trượt, 23. Vít cố định.
Trên xe sử dụng máy nén khí loại piston, không thẳng hàng, 2 xilanh, nén 1 cấp. Kết cấu máy nén khí được biểu diễn trên hình 2.2 là loại máy nén khí một cấp có 2 xilanh, làm mát bằng nước. Hệ thống làm mát và bôi trơn của máy nén khí được nối với các hệ thống tương đương của động cơ. Máy nén khí được dẫn động bằng đai truyền từ trục khuỷu động cơ. Năng suất máy nén khí đạt 220 lít/phút ở tốc độ 2000 vòng/phút của trục khuỷu động cơ.
c. Nguyên lý làm việc:
Máy nén khí dùng tronghệ thống phanh xe là loại máy pít tông, không thẳng dòng hai xilanh, nén 1 bậc. Máy nén khí được lắp trên nút trước của các te động cơ. Cấu tạo máy nén khí gần giống với cấu tạo chung của động cơ đốt trong. Cơ cấu dẫn động máy nén khí làm việc từ trục khuỷu qua các bánh răng của cơ cấu dẫn động của các tổng thành. Bít tông được làm bằng nhôm có cốt bơi. Sự dịch chuyển dọc trục của các chốt piston được hạn chế bởi các vòng hãm. Không khí từ ống gáp nạp của động cơ di vào các xilanh may nén qua các van lá nạp. Pittông nén khí qua và ép vào hệ thống khí nén lá tăng nằm ở đỉnh xilanh.
Khối xilanh được làm mát bằng chất lỏng dẫn từ hệ thống làm mát động cơ. Dầu nhờn được áp suất đẩy qua vạt bít kín mạt nút dẫn dầu của động cơ đến mặt nút sau của các ổ thanh truyền. Các ổ bi chinh, các chốt pittông và thành xilanh được bôi trơn bằng phương pháp phun té. Khi áp suất trong hệ thống khí nén đạt 686,5 đến 735,5 kPa (7 đến 7,5 KG/cm2), bộ điều chỉnh áp suất sẽ thông đường dẫn cao áo với khí quyển nhằm ngừng tiếp không khí vào vào hệ thống khí nén. Khi áp suất không khí trong hệ thống giảm xuống 608 đến 637 kPa (6,2 đến 6,5 kG/cm2) thì bộ điều chỉnh đóng lối ra khí quyển và máy nén không khí vào hệ thông khí nén.
2.3. Bộ điều chỉnh áp suất
a. Công dụng: Van điều áp có tác dụng duy trì áp suất của khí nén ở một giá trị xác định. Khi áp suất trong hệ thống vượt quá giới hạn này van điều áp sẽ hoạt động và có tác dụng phản hồi để lúc đó máy nén khí làm việc ở chế độ không tải
Van điều áp có thể được chế tạo theo kiểu hòn bi hoặc theo kiểu ống áp suất hoặc cũng có thể được chế tạo theo kiểu màng.
b. Kết cấu: Kết cấu bộ điều chỉnh áp suất được thể hiện như hình 2.3.
Hình 2.3. Bộ điều chỉnh áp suất
1. Van giảm áp, 2. Phin lọc, 3. Nút rãnh thoát khí, 4. Van xả, 5. Lò xo cân bằng, 6. Vít điều chỉnh, 7. Nắp bảo vệ, 8.Piston tùy động, 13. Van nạp,
14. Piston giảm tải, 15. Miệng piston giảm tải, 16. Nút trích công suất,
12, 10, 9. Rãnh thoát.
Bộ điều chỉnh áp suất đặt trên khối xy lanh của máy nén khí ở khoang trong vỏ nội với khoang dưới con trượt nhờ rãnh 10 có hai van bi 13 và 4. Hai van chịu lực ép của lò xo 5 thông qua cần đẩy. Van nạp phía dưới 13 có đế tựa vòng đệm lò xo, kết cấu này không cho van bi dính vào đế. Đế tựa van thải 4 là mặt mút của cần đẩy. Ở cần đẩy có rãnh nối thông khoang các viên bi với khí trời.
c. Nguyên lý làm việc:
Không khí từ đường ống IV qua phin lọc số 2 đi vào không gian bên trong ống 12 đi vào chi tiết số 10 đẩy van 11 mở ra không khí được nối thông với đường ống số II và đi vào bình chứa khí nén, đồng thời trong quá trính này không khí cũng được đi qua rãnh 9 lằm dưới piston số 8 mà piston số 8 được nén bởi lò xo cân bằng số 5 lúc này van xả số 4 được nối thông với khoang B lằm trên piston số 14 nối thông khoang A với khí trời qua cửa số I còn van nạp số 13 thì đóng lại dưới tác dụng của lò xo dưới tác dụng của các lò xo và đĩa lò xo 15 đẩy đóng van 1. Ở trạng thái này khí nén được nạp vào trong bình khí.
Khi áp suất trong khoang F tăng đạt giá trị từ 7 tới 7,5 kG/cm2 thì piston 8 được nâng nên nhờ áp suất khí thắng lực lò xo van 4 được đóng lại van 13 đươc mở ra khí nén từ khoang F nạp vao khoang A dưới tác dụng của khí nén piston 14 bị đảy xuống van 1 mở ra khí nén từ bình qua tới III và đi qua khí trời cùg với các cặn bẩn
Khi áp suất trong khoang A và trong rãnh 9 giảm tới 6,2 tới 6,5 kG/cm2 thì van số 4 đóng lại van 13 mở ra khoang A nối với khí trời thông quua cửa số I đồng thời trong quá trình này dưới áp suất cao của khí nén từ bình tới đẩy thắng lực đẩy của lò xo mở van một chiều số 11 khí nén tiếp tục được nạp vào bình chứa. Quá trình làm việc được lặp đi lặp lại như vậy .
Cửa I được nối với bình khí nén. Khi áp suất chưa vượt quá giới hạn.Khí đi từ I tới III. Khi áp suất khí trong hệ thống vượt quá giới hạn áp suất đẩy của không khí thắng được lực đầy của lò xo cân bằng ,khi đó van bi được mở ra. Khí nén sẽ đi qua 2 van bi đi qua hai cửa II và IV. Khi áp suất trong hệ thống ổn định trở lại lực đẩy của lò xo thắng lực đẩy khí nén, bởi vậy các van bi được đóng lại không khí lại được đi từ I tới III .
2.4. Van bảo vệ 3 ngả
a. Công dụng: Van bảo vệ 3 ngả dùng để phân phối khí nén từ máy nén khí ra 3 đường độc lập: Hai đường dẫn động chính (cho phanh các bánh xe trước và phanh các bánh xe ở hai cầu sau của hệ thống phanh công tác) và một đường dẫn động dùng cho hệ thống phanh bổ trợ. Mặt khác, nó còn để tự động ngắt mạch bị hư hỏng với mục đích giữ cho các mạch còn lại làm việc.
b. Kết cấu: Kết cấu van bảo vệ ba ngả được thể hiện trên hình 2.4.
Hình 2.4. Cấu tạo van bảo vệ 3 ngả
1. Thân, 2. Nắp, 3,12,15. Các van, 4,10,17. Lò xo dẫn hướng, 5,11,16. Màng, 6,9,18. Lò xo, 7. Chụp bảo vệ, 8. Vít điều chỉnh, 13,14. Van trả, 19. Đĩa lò xo, 20. Bạc dẫn hướng, 21. Lò xo van trả, 22. Đĩa lò xo van trả, 23. Lò xo của van.
Gồm các bộ phận chính sau: thân 1; ba nắp của thân 2; ba van 3, 12, 15; ba màng 6, 9, 18; hai van thông qua 13, 14 dùng cho mạch thứ 3; các lò xo dẫn hướngvà các vít điều chỉnh.
c. Nguyên lý làm việc:
Khí nén từ máy nén khí qua cửa của thân 1 đi vào khoang a và b dưới van 3 và van 12. Khi áp suất trong các khoang này đạt đến 0,52MPa, thì các van này thắng lực lò xo cân bằng 6, 9,17 sẽ được mở ra. Khí nén qua cửa I và II đi đến các bình chứa khí nén của mạch dẫn động phanh các bánh xe trước và bánh xe sau tương ứng. Đồng thời khi khí nén bắt đầu nạp vào bình chứa khí nén thì van 13, 14 được mở ra và khí nén được đưa vào khoang d trên van 15. Khi khoang d đạt áp suất 0,51MPa, van 15 được mở ra và khí nén nạp đầy vào mạch dẫn động hệ thống nhả phanh sự cố của hệ thống phanh dừng.
Khi các mạch dẫn động khí nén bình thường, các màng 5,11,16 bị uốn cong dưới tác dụng của áp suất khí nén ở trong các khoang a, b,d ở dưới các van và ở trong các bình chứa, vì vậy van 3,12,15 được mở ra ngay cả khi áp suất ở trong các khoang a, b,d thấp hơn 0,52MPa. Trong trường hợp khi một mạch nào đó bị hư hỏng(ví dụ mạch I), áp suất trong khoang bên mạch này (ở cửa I) bị giảm, dưới tác dụng của lò xo 6 van 3 đóng lại. Nhưng vì trong khoang dưới van 3, 12, 15 tiếp tục được cung cấp khí nén từ máy nén khí, còn khí nén các bình chứa tác dụng lên các màng của những mạch bình thường (không bị hư hỏng), các van 12, 15 của các mạch bình thường được mở ra khi áp suất nhỏ hơn áp suất mở van trong mạch hỏng, bảo đảm sự làm việc của hai mạch, còn ở mạch hỏng khí nén sẽ không được cung cấp.
Khi áp suất của khí nén ở đầu vào của thân van đạt giá trị cao hơn mức quy định thì van của mạch hư hỏng sẽ được mở ra, lượng khí thừa sẽ thoát ra khí quyển, có nghĩa là trong các mạch không hư hỏng áp suất khí nén được giữ ở giá trị áp suất để mở van của mạch hư hỏng (0,51¸0,52Mpa). Trong trường hợp hư hỏng mạch từ máy nén khí tới van, dưới tác dụng của các lò xo 6, 9,17 và các van 3,12,15 được đóng lại, áp suất khí nén trong các mạch của dẫn động phanh được bảo toàn.
2.5. Van phanh 2 tầng
a. Công dụng: Van phanh 2 tầng dùng để điều khiển cơ cấu chấp hành của hệ thống phanh công tác của xe kéo và dẫn động phanh liên hợp ra rơ moóc khi dùng dẫn động riêng phanh cầu trước và phanh cầu sau.
b. Kết cấu: Kết cấu van phanh 2 tầng như hình 2.5.
Hình 2.5.Van phanh 2 tầng
1. Cần điều khiển, 2. Vít tỳ, 3. Chụp bảo vệ, 4. Con lăn, 5. Vỏ cần điều khiển,
6. Cần đẩy, 7. Bu lông chặn, 8. Đĩa, 9. Mặt bích, 10,12,16,21. Lò xo,
11. Vỏ trên, 12,16. Van thông qua, 13,18. Vòng tỳ, 14. Piston bậc, 15. Vỏ dưới, 17. Van ngăn dưới, 19,22,27. Vòng làm kín, 20. Van thông khí trời,
23. Piston gia tốc, 24. Van ngăn trên, 25. Piston tùy động lớn,
26. Phần tử đàn hồi, 28. Cần đẩy piston nhỏ.
Hình 2.6. Các trạng thái làm việc của van phanh hai tầng
a) Vị trí không phanh,
b) Vị trí phanh,
c) Vị trí phanh nhưng buồng trên ngừng làm việc.
Z1. Đầu ra dòng khí nén phanh cầu trước,
Z2. Đầu ra dòng khí nén phanh cầu sau,
V1 và V2. Đầu ra các bình khí nén, a. Lỗ.
Gồm các phần tử chính sau: Piston tăng tốc 23, van trên 24 và van dưới 17, piston tùy động lớn 14 và nhỏ 25, phần tử đàn hồi 26, đòn 5, cần đẩy 6, bu lông chặn 7, lò xo 10 và 21 của piston bậc, cần đẩy của piston nhỏ 28.; Cửa Z1 và Z2 của van được nối thông với hệ thống cung cấp khí nén điều khiển xy lanh phanh chính của các bánh xe trước và các bánh xe sau; Cửa V1 và V2 nối thông với các bình chứa khí nén của 2 mạch độc lập của hệ thống phanh công tác.
c. Nguyên lý làm việc:
Ở vị trí ban đầu (bàn đạp phanh ở vị trí tự do hình 2.6a), các van 24,17 dưới tác dụng của các lò xo ép đóng van lại; Cửa Z2 phân cách với cửa V2 và cửa Z1 phân cách với cửa V1; cửa Z1 và Z2 được thông với khí quyển qua cửa 20.
Khi đạp bàn đạp phanh hình (2.6b), lực tác dụng sẽ được truyền đến van phanh và đến cần đẩy 6, phần tử đàn hồi 26 đến piston 25. Piston 25 dịch chuyển xuống dưới, ép lò xo 10 và đóng cửa xả khi nó tiếp xúc với van 24 để ngăn cách cửa Z1 với khí trời, và sau đó mở van 24. Khí nén được cung cấp đến cửa V1 và tiếp tục đi đến điều khiển xilanh phanh chính của các bánh xe sau thực hiện quá trình phanh. Khi lực ép của cần 1 chưa cân bằng với áp suất khí nén và lò xo 10 tác dụng lên piston 25 tác động tùy động được thực hiện ở tầng trên của van phanh, đồng thời với sự tăng áp suất ở cửa Z1, khí nén qua rãnh (a) trên thân van đi vào khoang A trên piston tăng tốc 23 của tầng thứ 2 của van phanh. Do có diện tích lớn, piston 23 chuyển dịch xuống dưới và ở áp suất trên đỉnh piston không lớn sẽ tác dụng lên piston bậc 14 của tầng hai van phanh. Khi chuyển dịch xuống dưới piston 14 ép lò xo 21 làm đóng cửa xả khi nó tiếp xúc với van 17 để ngăn cách cửa Z2 với khí trời, sau đó mở van 17. Khí nén được đưa đến cửa V2 qua van 17 mở đi tiếp đến cửa Z2 và tiếp tục đến bầu phanh của các bánh xe cầu trước. Do tăng áp suất ở cửa Z2, áp suất ở khoang dưới piston 23 và 14 tăng lên và cân bằng với lực tác dụng lên piston 14 từ phía trên. Do đó cửa Z2 cũng được xác lập áp suất tương ứng lực tác dụng trên cần của tổng van phanh, nghĩa là bảo đảm tác động tùy động ở cả tầng dưới của van phanh.
Khi có hư hỏng ở tầng trên của van (không có áp suất ở cửa Z1), tầng dưới được điều khiển bằng cơ khí qua bu lông chặn 7 (hình 2.6c) và cần đẩy 28. Khi đó tác dụng tùy động thực hiện nhờ sự cân bằng của các lực đặt lên cần 1 từ phía trên, bằng áp lực của khí và lò xo 21 tác động lên piston 14 từ phía dưới. Nếu tầng dưới bị hư hỏng (không có áp suất ở cửa Z2), sự làm việc của tầng trên cũng không bị ảnh hưởng.
Khi thôi tác dụng lên bàn đạp phanh, cần 1 dưới tác dụng của phần từ đàn hồi 26 được trở về vị trí ban đầu. Piston bậc 25 chuyển dịch lên trên do lực ép của lò xo 10, van 24 đóng lại, đường khí nén dẫn từ bình chứa đến các cửa Z1 bị ngừng lại. Khi piston 25 tiếp tục dịch chuyển lên phía trên, cửa xả được mở ra và nối thông cửa Z1 với khí quyển qua cửa 20. Áp suất ở cửa Z1, trong khoang A của không gian trên piston tăng tốc 23 giảm đi. Dưới tác dụng của lò xo 21,piston 23 và 14 dịch chuyển lên trên, van 17 đóng lại, đường khí nén từ bình chứa tới cửa Z2 bị ngừng lại. Khi piston 23 và 14 tiếp tục dịch chuyển lên trên, cửa xả được mở ra, nối thông cửa Z2 với khí quyển qua cửa 20.
2.6. Điều hoà lực phanh.
a. Công dụng: Bộ tự động điều hoà lực phanh dùng để tự động thay đổi áp suất khí nén trong các bầu phanh các bánh xe hai cầu sau tuỳ thuộc vào tải trọng tác dụng lên các bầu khi phanh. Nhờ vậy tăng được khả năng sử dụng bám của bánh xe với đường, cho phép bảo đảm ổn định chuyển động của ôtô khi phanh.
b. Kết cấu: Kết cấu bộ điều hòa lực phanh được thể hiện như hình 2.7.
Hình 2.7. Điều hoà lực phanh
1. Van, 2. Piston bậc, 3. Cánh trên pittông, 4. Con đội, 5. Màng, 6. Đòn,
7. Khớp cầu, 8. Pit tong, 9. Pittông dẫn hướng, 10. Giá, 11. Cánhtrên giá,
12. ống nối,
Hình 2.8. Trạng thái làm việc của bộ điều hòa lực phanh
I. Cửa vào từ tổng van phanh,
II. Cửa ra đường ống khí nén tới các xilanh khí nén,
III. Cửa thông khí quyển.
a) Vị trí không phanh ứng với tải đặt lên trục lớn nhất,
b) Vị trí phanh ứng với tải đặt lên trục lớn nhất,
c) Vị trí phanh ứng với tải đặt lên trục nhỏ nhất.
Bộ điều hoà lực phanh cấu tạo gồm: Van 1, cần đẩy 4 của van cùng với cơ cấu dẫn động (khớp cầu 7), piston 2 với các cách nghiêng 3, màng 6 nối với piston 2 và được ép vào phần trên và dưới của thân, piston 8, piston dẫn hướng 9 của cần đẩy 4 của van, giá 10 cùng với các cánh nghiêng 11 và ống nối ghép 12. Các cánh nghiêng 3 của piston và của giá có chiều ngược nhau so với trục piston. Theo ống nối ghép 12, khí nén đi vào dưới piston 8. Piston 8 luôn đảm bảo sự tiếp xúc thường xuyên và mềm giữa khớp 7 và cần đẩy 4. Cửa I của bộ điều hoà lực phanh được thông với tầng trên van phanh; cửa II thông với các bầu phanh dẫn động phanh. Các bánh xe sau; cửa III thông với khí quyển
c. Nguyên lý làm việc:
Ở vị trí ban đầu, van 1 dưới tác dụng của lò xo ép đế trong piston 2. Cửa I được ngăn cách với cửa II và nối thông với khí quyển qua tầng trên của van phanh. Các bầu phanh của các bánh xe sau thông với cửa II, cần đẩy rỗng 4 và cửa III được thông với khí quyển.
Khi phanh khí nén được cung cấp từ tầng trên của van phanh đến cửa I của bộ điều hoà lực phanh, làm piston 2 chuyển dịch xuống dưới. Khi đó van 1 ép vào đế xả của cần đẩy 4 và cửa II được ngăn cách với cửa khí quyển III. Piston tiếp tục chuyển dịch làm cho van 1 tách khỏi đế trong piston 2. Khí nén từ cửa I đi đến cửa II và tiếp tục đến các bầu phanh của bánh xe sau, đồng thời khí nén cũng qua khe hở vòng giữa piston 2 và piston dẫn hướng đi vào khoang dưới màng 6. Màng 6 bắt đầu ép vào piston 2 từ phía dưới. Vào thời điểm áp suất trong các bầu phanh và áp suất ở cửa II đạt được giá trị mà tỷ số của nó với áp suất ở cửa I bằng tỷ số diện tích công tác ở phía trên và phía dưới piston 2, piston2 chuyển dịch lên trên cho đến khí van 1 chạm vào đế van ở piston 2. Sự cung cấp khí nén từ cửa I đến cửa II bị đình lại, nghĩa là tính tuỳ động của cơ cấu được thực hiện. Diện tích công tác phía trên piston 2 mà khí nén được cung cấp từ buồng trên van phanh đến cửa I tác dụng là không đổi, diện tích công tác từ phía dưới piston 2 mà khí nén tác dụng thông qua màng 6 có giá trị thay đổi do sự thay đổi vị trí tương quan giữa các cánh nghiêng 3 của piston chuyển động 2 và các cánh nghiêng 11 của giá cố định 10. Vị trí tương quan này phụ thuộc vào vị trí của cần 5 và các chi tiết liên quan với nó qua khớp 7, cần đẩy 4.
Hình 2.9. Sơ đồ đặt bộ điều hòa lực phanh
1. Xà dọc, 2. Bộ điều hòa lực phanh, 3,8. Đòn, 4. Thanh, 5. Phần tử đàn hồi,
6. Thanh nối, 7. Khớp.
Khi tải trọng tác dụng lên cầu xe có giá trị nhỏ nhất thì khoảng cách giữa các cầu và bộ điều hòa lực phanh là lớn nhất, cần 5 với cần 4 ở vị trí cuối cùng. Để đảm bảo cung cấp khí nén đén cửa II, Piston 2 cần phải chuyển dịch xuống dưới nhiều nhất.
2.7. Van phanh tay.
a. Công dụng: Van phanh tay dùng để điều khiển bộ tích trữ năng lượng lò xo của dẫn động phanh và phanh dự trữ. Theo nguyên lý làm việc thì van phanh tay thuộc loại van tác dụng ngược – nó điều khiển các cơ cấu khí nén làm việc khi xả khí nén.
b. Kết cấu: Kết cấu van phanh tay được thể hiện trên hình 2.10.
Hình 2.10. Van phanh tay
a.Cấu tạo, b. Vị trí không phanh, c.Vị trí phanh,
I. Cửa dẫn đến các bình chứa khí nén, II. Cửa thông với khí quyển,
III. Cửa dẫn đến bình tích năng lò xo qua van gia tốc.
1. Van, 2. Thân, 3. Lò xo cân bằng, 5. Vòng, 6. Lò xo chụp dẫn hướng,
7. Nắp van cùng tay gạt, 8. Chụp dẫn hướng, 9. Cần, 10. Van xả,
11. Piston tùy động.
Gồm có thân van 2, nắp 7 với tay gạt, piston tuỳ động, van xả 10, cần đẩy 9, vòng 5, chụp dẫn hướng 8, lò xo cân bằng 3, lò xo 1, 4, 6, tương ứng với van, cần và chụp dẫn hướng.
c. Nguyên lý làm việc:
Ở vị trí ban đầu (khi không phanh), chụp dẫn hướng 8 và cần đấy 9 dưới tác dụng của các lò xo sẽ ở vị trí dưới cùng. Van xả 10, cần 9 tách khỏi đế của piston 11 ngăn cách cửa I và cửa II và nối thông cửa I và cửa III. Khí nén qua lỗ trên piston 11 đi vào khoang a và qua cửa nạp của đế van đến khoang b, từ đó theo rãnh thẳng đứng đi đến của III và tiếp tục đến van gia tốc, bảo đảm cung cấp khí nén đến bình tích năng lò xo. Các lò xo dưới tác dụng của khí nén sẽ bị nén lại.
Khi quay tay gạt của van thì chụp dẫn hướng 8 sẽ chuyển động đi lên kéo theo cần 9. Đầu dưới cần 9 sẽ tách khỏi van 10, đồng thời dưới tác dụng của là xo 1 van 10 sẽ ép vào đế của piston 11 để ngăn cửa I với cửa III, nối thông cửa khí quyển II với cửa III. Khí nén từ cửa I đến cửa III sẽ bị ngừng cung cấp. Khí nén từ rãnh dẫn của van gia tốc qua cửa III, lỗ của van 10 và cửa II thoát ra khí quyển cho tới khi áp suất trong khoang A ở dưới piston 11 không khắc phục được tổng lực của lò xo cân bằng 3 và áp suất ở khoan B tác dụng lên piston.Khi cân bằng lực, pistong 11 cùng van 10 đi lên phía trên cho tới khi an chạm vào mặt vát của cần 9. Quá trình xảy ra từ rãnh dẫn của van gia tốc qua cửa III bị ngừng lại, có nghĩa là tác động tùy động được thực hiện.
Khi xả khí nén từ rãnh dẫn van gia tốc, van gia tốc sẽ ngăn khoang xilanh của bộ tích trữ năng lượng lò xo với đương cung cấp và nối thông chúng với cửa khí quyển của van gia tốc. Khí nén từ các xilanh thoát ra ngoài khí quyển, khi đó bình tích trữ năng lượng lò xo sẽ thực hiện phanh bánh xe sau của ô tô. Các đặc tính của lò xo ở bình tích trữ năng lượng được chọn sao cho thỏa mãn sự tỷ lệ tuyến tính giữa áp suất khí nén ( hoặc lực phanh ở bánh xe) vào góc quay của tay gạt van phanh tay.
Để đưa phanh dừng về vị trí lam việc, cần thiết quay tay gạt về phía sau cho đến khi nó được định vị bằng móc hãm. Khi đó khí từ cửa III đi ra cửa khí quyển II hoàn toàn bởi vì piston 11 tỳ vào hạn chế lò xo 4 và van 10 sẽ chưa đi tới mặt vát của cần 9. Để nhả phanh cần đưa tay gạt về phía trước cho tới giới hạn. Trong trương hợp này khí nén đi từ bình chứa vào các xilanh của bình tích trữ năng lượng. Dưới tác dụng của khí nén, các lò xo bị ép lại, cơ cấu phanh được nhả.
2.8. Van gia tốc.
a. Công dụng: Van gia tốc có tác dụng làm giảm thời gian chậm tác dụng của dẫn động phanh dừng và phanh dự trữ nhờ việc rút ngắn đường nạp khí nén vào bình tích trữ năng lượng lò xo và đường xả khí từ chúng ra khí quyển.
b. Kết cấu : Kết cấu van gia tốc được thể hiên như hình 2.9.
Hình 2.11. Van gia tốc
a.Cấu tạo,
b.Vị trí không phanh,
c.Vị trí phanh.
I.Cửa dẫn đến xilanh của bình tích trữ năng lượng, II.Cửa khí quyển,
III. Cửa dẫn đến bình khí nén,IV. Cửa dẫn đến van phanh tay.
1. Van xả, 2. Buồng điều khiển , 3. Piston , 4. Van nạp , 5. Lò xo van nạp.
Cấu tạo van gia tốc gồm buồng điều khiển 2, piston 3, van xả 1, van nạp 4 và lo xò 5 của van nạp
c. Nguyên lý làm việc:
Khí nén được đưa tứ bình khí nén tới cửa III, cửa IV nối thông với van phanh tay, cửa I thông với các khoang xilanh của bình tích trữ năng lượng, cửa
II thông với khí quyển.
Ở vị trí ban đầu (khi không phanh- hình 2.11b), piston 3 ở vị trí dưới, van xả 1 được đóng lại, van nạp 4 được mở ra, bởi diện tích phần trên của piston 3 lớn hơn ở dưới và áp suất ở khoang A và ở buồng 2 là như nhau. Cửa I được ngăn cách với cửa khí quyển II và các piston của bình tích trữ năng lượng đều chịu áp lực của khí nén.
Khi phanh bằng hệ thống phanh dừng hoặc hệ thống phanh dự trữ (hình 2.11c), khí nén từ buồng 2 qua cửa khí quyển của van phanh tay thoát ra ngoài. Do áp suất ở khoang 2 giảm xuống, piston 3 chuyển dịch lên trên, van xả 1 được mở ra, van nạp 5 dưới tác dụng của của lò xo sẽ đóng lại. Qua cửa I và van xả 1 mở, các khoang của bình tích trữ năng lượng được thông với khí quyển qua cửa II. Áp suất trong các bình tích trữ năng lượng giảm đi, các lò xo giãn ra thực hiện sự làm việc của cơ cấu phanh. Quá trình nhả phanh được thực hiện băng cách cung cấp khí nén từ van phanh tay tới cửa IV và tới buồng 2. Piston 3 dịch chuyển xuống dưới và lúc đầu đóng van xả 1, sau đó mở van nạp 4. Khí nén lại tiếp tục đi vào các khoang xilanh của bộ tích trữ năng lượng, các lò so bị nén lại, cơ cấu phanh được nhả ra.
2.9. Van thông 2 ngả.
a. Công dụng: Van thông 2 ngả dùng để điều khiển một cơ cấu chấp hành (bộ tích trữ năng lượng lò xo) qua trung gian một trong 2 mạch độc lập theo lựa chọn.
b. Kết cấu: Kết cấu van thông hai ngả được thể hiện như hình 2.12.
Hình 2.12.Van thông 2 ngả.
a. Vị trí ban đầu,
b. Cấp khí nén từ van gia tốc (nhả phanh nhờ van phanh tay),
c. Cấp khí nén từ van nhả sự cố.
I. Cửa nối thông với van gia tốc,
II. Cửa nối thông với bộ tích trữ năng lượng lò xo,
III. Cửa nối thông với van nhả sự cố.
1,3. Đế, 2. Đệm kín.
Cấu tạo gồm: Đệm làm kín 2 và 2 đế 1 và 3. Cửa I của van thông với van gia tốc; cửa 2 nối với bộ tích trữ năng lượng lò xo; Cửa III nối với van nhả phanh sự cố.
c. Nguyên lý làm việc:
Khi nhả phanh ô tô nhờ van phanh tay (hình 2.12b), khí nén từ các bình chứa của hệ thống phanh dừng qua van gia tốc đến cửa I, ép đệm 2 vào đế 1 và tiếp tục qua cửa II đi vào các xilanh của bộ tích trữ năng lượng.
Khi nhả phanh ô tô nhờ van nhả phanh sự cố (hình 2.12c), khí nén được dẫn đến cửa III, ép đệm 2 vào đế 3 và tiếp tục đi đến cửa II
Khi phanh ô tô, khí nén được thoát ra ngoài khí quyển từ bộ tích trữ năng lượng lò xo, trong khi đó đệm 2 vẫn còn ép vào đế 1(hoặc 3), khí nén tự do đi qua cửa II đến cửa I hoặc III. Khi đồng thời cung cấp khí nén đến cửa I và III thì đệm 2 nằm ở vị trí trung gian.
2.10. Bầu phanh kiểu 20 cùng với bộ tĩch trữ năng lượng
a. Công dụng : Bầu phanh kiểu 20 cùng bộ tích trữ năng lượng lò xo dùng để đưa cơ cấu phanh bánh xe các cầu sau vào làm việc khi các hệ thống phanh công tác, phanh dừng, phanh dự trữ làm việc.
b.Kết cấu: Kết cấu bầu phanh kiểu 20 được thể hiệ như hình 2.13.
Hình 2.13. Bầu phanh kiểu 20 cùng với bộ tĩch trữ năng lượng.
a. Cấu tạo, b. Vị trí không phanh, c. Vị trí khi hệ thống phanh công tác làm việc, d. Vị trí khi phanh dự trữ làm việc,
e. Vị trí nhả phanh cơ khí trong trường hợp không có khí nén.
1. Thân bầu phanh, 2. Cần đẩy, 3. Piston, 4. Xilanh của bộ tích trữ năng lượng, 5. Lò xo lực, 6. Vít của cơ cấu nhả sự cố, 7. Ống thoát, 9. Màng kiểu 20,
10. Đĩa chặn, 11. Cần , 12. Lò xo hồi vị.
Kết cấu của nó được phân làm hai phần chính là bầu phanh kiểu 20 và xilanh với lò xo của bộ tích trữ năng lượng đặt trên bầu phanh. Bầu phanh gồm có thân phanh, trong thân 1 có cần 11, một đầu cần được nối với van phanh, lò xo 12 dùng để hồi vị đĩa chặn 10, giữa màng 9 và thân 1 là khoang nối với van phanh. Bộ tích trữ năng lượng có xilanh 4 được cố định với bầu phanh bằng các bu lông, bên trong xilanh 4 có cần đẩy 2, bên trong cần đẩy 2 có ổ chặn 8 nối với vít 6 để nhả phanh cơ khí khi cần thiết, piston 3 tì lên cần đẩy 2 nhờ các lò xo 5, trong xilanh 4 có khoang nối với van gia tốc để tích trữ năng lượng hay giải phóng năng lượng theo sự điều khiển của các van.
c. Nguyên lý làm việc
Ở vị trí ban đầu (khi chưa phanh), khí nén chỉ có ở bộ tích trữ năng lượng.
Khi phanh ô tô bằng hệ thống phanh công tác, khí nén từ van phanh được đưa tới bầu phanh. Màng 9 bị uốn cong làm dịch chuyển cần 11, làm quay đòn điều chỉnh với cam ép, đẩy guốc phanh ép vào tang phanh một lực tỷ lệ với áp suất khí nén được đưa vào bầu phanh.
Khi nhả phanh ở hệ thống phanh công tác, khí nén từ bầu phanh thoát ra khí quyển. Các chi tiết thuộc bầu phanh trở về vị trí ban đầu.
Việc đưa hệ thông phanh dừng vào làm việc để giữ cố định ô tô được tiến hành bằng cách xả khí nén hoàn toàn ra khỏi xilanh bộ tích trữ năng lượng và đi qua van gia tốc ra ngoài. Điều khiển thực hiện nhờ tay gạt của van phanh tay. Khi áp suất trong xilanh giảm, các lò xo 5 sẽ giãn ra và mang cần đẩy chuyển dịch ép vào màng 9 và cần 11. Nhờ vậy sẽ làm quay đòn diều chỉnh cùng cam ép đẩy guốc phanh ép vào tang phanh.
Khi nhả phanh dừng, Khí nén được đưa vào xilanh của bộ tích trữ năng lượng, ép lò xo 5 làm cần 11 có thể trở về vị trí ban đầu nhờ lò xo hồi vị 12.
2.11. Van hạn chế áp suất.
a. Công dụng: Dùng để giảm áp suất khí nén trong các bầu phanh của các bánh xe cầu trước khi phanh với cường độ nhỏ, với mục đích cải thiện tính ổn định và tính dẫn hướng. Mặt khác nó còn dùng để tăng áp suất trong các bầu phanh các bánh xe cầu trước đến áp suất giới hạn khi phanh với cường độ phanh lớn nhất. Đồng thời nó còn làm nhiệm vụ xả nhanh khí nén từ bầu phanh các bánh xe cầu trước khi thôi phanh.
b. Kết cấu: Kết cấu van hạn chế áp suất thể hiện như hình 2.14.
Hình 2.14. Van hạn chế áp suất
1. Lò xo cân bằng, 2. Piston lớn, 3. Piston nhỏ, 4. Van nạp, 5. Trục của các van 6. Van xả, 7. Van khí quyển, 8. Thân van, 9. Lò xo , 10. Nắp.
I. Cửa dẫn đến các bầu phanh các bánh xe trước, II. Cửa dẫn đến van phanh, III. Cửa thông với khí quyển.
Van hạn chế gồm có thân 8, nắp 10. Trong thân và nắp có piston lớn 2 và piston nhỏ 3, trục van 5 với van xả (phía dưới) 6 và van nạp (phía trên) 4 và lò xo piston. Cửa I được thông với các bầu phanh bánh xe cầu trước, cửa II của van 4 được nối thông với tầng dưới của van phanh, cửa III được nối thông với khí quyển.
c. Nguyên lý làm việc:
Ở vị trí ban đầu (khi không phanh), cửa II được thông với khí quyển qua lỗ trên của van phanh. Piston lớn 2 dưới tác dụng của lò xo 1 sẽ ở vị trí trên. Các bầu phanh của các bánh xe được nối thông với cửa I và cửa III của van. Áp suất ở các khoang trên piston nhỏ và dưới chúng là như nhau và bằng áp suất khí quyển, khi này piston nhỏ ở vị trí cân bằng. Dưới tác dụng của lò xo 9 van phía trên 4 ép vào đế van trên piston nhỏ và ngăn van thành hai khoang.
Khi phanh, khí nén đi từ van phanh đến cửa II tác động lên mặt mút của piston nhỏ 3 và dịch chuyển nó cùng 2 van xuống dưới. Khi piston chuyển dịch, lúc đầu van 6 đóng cửa khí quyển, ngăn cách cửa I và III, sau đó lò xo 9 bị nén và van 4 được mở ra nối thông cửa I và cửa II. Khí nén đi vào các bầu phanh của bánh xe trước cho đến khi mà áp lực mặt mút dưới của piston 3 chưa cân bằng với áp lực khí nén tác dụng lên mặt mút trên, và van 4 do chuyển động của piston lên trên không đóng lại, vì diện tích mặt mút dưới của piston 3 lớn hơn mặt mút trên nên giữa áp suất ở cửa II và áp suất ở cửa I thiết lập một tỉ lệ tương ứng với diện tích mặt mút dưới và trên của piston là 1,75:1. Tỷ lệ này được giữ khi tăng áp suất cửa II lên đến 0,35Mpa.
Nếu áp suất ở cửa II cao hơn 0,35 Mpa, tương ứng với lực tác dụng từ lò xo cân bằng 1, piston 2 bắt đầu hoạt động và chuyển xuống phía dưới, tác dụng vào mặt mút phía trên của piston 3 và nhờ thế mà van 4 được mở. Khi tiếp tục tăng áp suất ở cửa II, van 4 mở rộng hơn, hiệu áp suất ở cửa II và cửa I sẽ càng nhỏ, cho đến khi áp suất đạt 0,6 Mpa ở cửa II thì độ chênh áp sẽ bằng không. Do vậy ở toàn bộ khoảng làm việc của van hạn chế áp suất tính chất tùy động được đảm bảo.
Khi nhả phanh, cùng với việc giảm áp suất ở cửa II piston 2 và 3 sẽ cùng với van kép 4 và 6 chuyển dịch lên phía trên, van nạp 4 đóng lại, van xả 6 mở ra, khí nén từ các bầu phanh thoát ra ngoài khí quyển qua cửa III. Trong trường hợp này van hạn chế áp suất sẽ tác dụng như là van nhả phanh nhanh.
2.12. Các cụm thuộc hệ thống phanh bổ trợ.
a. Cơ cấu phanh động cơ:
Công dụng: Cơ cấu hãm động cơ sử dụng dạng vam được đặt trên đường ống xả dùng để giàm tiết diện thông qua trên đường ống xả nhằm mục đích chuyển động cơ về chế độ phanh.
Hình 2.15. Cơ cấu hãm động cơ.
1. Thân, 2.Đòn, 3. Van kiểu bướm ga, 4. Trục van
Kết cấu: Gồm có thân 1, van 3, trục 4 cùng với đòn quay 2 bắt với xilanh khí nén. Cần và van nối với nó có 2 vị trí được định vị - dọc theo đường ống thải mà không làm cản trở khí thải thoát ra ngoài khi không thực hiện phanh bằng động cơ, để tạo ra lực cản trên đường ống thải. Đồng thời với việc đóng đường ống xả còn có cắt cung cấp nhiên liệu vào động cơ, với mục đích để động cơ làm việc hoàn toàn ở chế độ phanh.
b. Xilanh khí nén:
Công dụng: Xilanh khí nén có nhiệm vụ là cơ cấu chấp hành, dẫn động đóng, mở van trên đường ống thải và dẫn động đòn ở bơm cung cấp nhiên liệu.
Các xilanh này làm việc giống nhau. Khi đưa khí nén tới, piston chuyển dịch và đẩy cần nối với cơ cấu chấp hành. Xilanh điều khiển dẫn động đóng mở van có đường kính 35mm, còn xilanh dẫn động ngừng cung cấp nhiên liệu có đường kính 30mm.
Hình 2.16. Xilanh khí nén
a) Xilanh dẫn động đóng mở van, b) Xilanh dẫn động đòn ở bơm nhiên liệu
1.Thân, 2.Piston, 3.Lò xo, 4.Cần
c. Van khí nén:
Hình 2.17. Van điều khiển khí nén kiểu nút bấm.
I. Cửa đến các bình khí nén, II. Cửa thông ra khí quyển,
III. Cửa đến các xilanh khí nén, 1. Thân, 2. Lọc, 3. Nút bấm của cần đẩy,
4. Lò xo cần đẩy, 5. Van xả, 6. Van nạp, 7. Lò xo van.
Công dụng: Van khí nén với điều khiển nút bấm dùng để cung cấp và cắt khí nén. Trên ô tô đặt 2 van: một van để điều khiển cơ cấu đóng mở van trên đường ống xả, một van để điều khiển hệ thống nhả phanh sự cố của hệ thống phanh dừng.
Nguyên lý làm việc: Khí nén đi tới van qua cửa I. Khi ấn vào nút của cần đẩy 3, van nạp 6 được mở ra, rãnh 5 trong cần đẩy được đóng lại, khí nén đi qua cửa III đi đến xilanh của cơ cấu chấp hành. Khi xả nút bấm, dưới tác dụng của lò xo 4, cần đẩy trở về vị trí ban đầu, van nạp 6 đóng lại. Từ xilanh của cơ cấu chấp hành khí nén thoát ta ngoài qua cửa khí quyển II.
2.13. Van phanh rơ moóc dẫn động hai dòng
a. Công dụng: Dùng để điều khiển hệ thống dẫn động phanh rơ moóc 2 đường dẫn hoạt động khi phanh bất kỳ dòng nào của phanh chính trên xe kéo
b. Kết cấu: Kết cấu van rơ moóc dẫn động hai dòng thể hiện như hình 2.18.
Hình 2.18. Van phanh rơ moóc dẫn động hai dòng.
1,9. Lò xo, 2. Van giảm tải, 3. Van nạp, 4. Piston lớn, 5. Đĩa lò xo,
6. Vít điều chỉnh, 7. Lò xo cân bằng, 8. Piston nhỏ, 10. Piston giữa,
11. Màng, 12. Piston dưới, I,III. Cửa ra thông với tổng van phanh,
II. Cửa ra van điều khiển phanh rơ moóc,
IV. Cửa ra thông với đường ống phanh rơ moóc,
V. Cửa ra bình hơi, VI. Cửa ra thông khí quyển.
Van này được lắp trên khung của xe kéo bằng hai bu lông, giữa thân dưới và thân giữa có màng ngăn cao su, màng này được ép chặt lại với thân bằng hai vòng đệm có đai ốc bắt chặt với cần, trong đai ốc có vòng đệm cao su làm kín. Cửa xả VI (có các lỗ được vặn chặt bằng van bảo hiểm không cho bụi bẩn lọt vào) được bắt chặt vào thân dưới bằng hai vít, khi một trong hai vít bị tháo lỏng ra cửa xả có thể đẩy lệch đi và mở thông với vít điều chỉnh 6. Đây là cửa để điều chỉnh áp suất ở cửa III với cửa IV tạo ra sự chênh lệch áp khoảng 0.2 1 kG/cm đảm bảo sự tác dụng sớm của phanh rơ moóc.
Van điều khiển phanh rơ moóc dẫn động hai dòng làm việc với 2 đường cung cấp và đường điều khiển. Van gồm 3 tầng : Tầng dưới (cửa I) làm việc khi mạch dẫn động phanh các bánh xe trước của hệ thống phanh công tác làm việc, tầng trên (cửa III) làm việc khi mạch dẫn động phanh các bánh xe 2 cầu sau của hệ thống phanh công tác làm việc, tầng giữa (cửa II) làm việc khi mạch dẫn động phanh dừng hoặc phanh dự trữ làm việc. Ngoài ra ở tầng giữa còn có 2 cửa: cửa V nối phanh dự trữ, cửa IV nối với mạch điều khiển của dẫn động 2 đường dẫn và van điều khiển phanh rơ mooc loại dẫn động 1 đường dẫn.
Van điều khiển phanh rơ mooc cung cấp khí nén từ nguồn (cửa V) đến các phụ tải (cửa IV) bằng 3 lện độc lập với nhau có tác dụng đồng thời hoặc phân tán: Khi đó lệnh tác dụng trực tiếp cung cấp đến cửa I, III (để tăng áp suất khí nén đến van phanh 2 tầng); lệnh tác dụng ngược cung cấp đến cửa II (để giảm áp suất khi xả khí nén bằng van phanh tay).
c. Nguyên lý làm việc:
Khí nén liên tục được đưa đến cửa II và cửa V tác dụng vào trên màng 11 và phía dưới là tác dụng lên piston giữa 10, giữ piston 12 ở vị trí dưới. Khi đó cửa IV được nối thông đường ống điều khiển phanh rơ moóc với khí quyển qua cửa ra VI qua lỗ trung tâm của van 3 và piston dưới 12.
Phanh rơ moóc được thực hiện khi cấp khí đến cửa ra IV vào đường ống của rơ moóc, khi cấp khí đến cửa ra I và III, cũng như khi tụt áp suất khí trong cửa ra II (phanh bằng phanh tay). Khi cấp khí đến cửa ra III, các piston 4 và 8 dịch chuyển xuống dưới, van nạp 3 mở và khí nén từ bình khí nén qua cửa ra V, van nạp 3 mở để đi vào cửa ra IV, đầu này nối thông với đường ống điều khiển phanh rơ moóc qua đầu nối 16, cũng như khí nén đến van điều khiển phanh rơ moóc dẫn động một dòng.
Tác dụng tùy động thực hiện khi cân bằng lực lên piston 8 (hình 2.16) xuống dưới hoặc lên trên. ở trạng thái này áp suất khí đưa tới cửa ra IV tỉ lệ thuận với áp suất khí đưa vào cửa III.
Khi ngừng phanh, khí nén từ cửa III xả ra khí quyển qua tổng van phanh.
Pittông 4 và 8 trở về vị trí ban đầu (bằng lò xo 9 và áp suất khí ở cửa IV), van nạp 3 được đóng lại. Thời điểm này cửa IV thông với khí quyển qua lỗ trong van 3, piston 12 và cửa VI. Khi cấp khí vào cửa I, màng 11 với piston 12 và 10 và van 3 dịch chuyển lên trên. Van 3 đi vào đế van trong piston nhỏ 8 và ngừng nối thông với khí quyển, chuyển dịch tiếp theo của piston giữa 10 sẽ mở nó ra khỏi đế nạp. Khí nén đưa vào từ cửa V nối thông với bình hơi, đưa đến cửa IV và tiếp theo đến đường ống điều khiển phanh rơ moóc.
Tính chất tùy động xảy ra khi cân bằng lực tác dụng lên màng 11 ở dưới và lên piston 10 ở trên. Khi ngừng phanh, khí từ cửa I được xả ra ngoài trời qua tổng van phanh. Màng 11 cùng piston 12 và 10 về vị trí ban đầu, khi đó van nạp 3 đóng lại. Khí nén từ đường ống điều khiển rơ moóc qua cửa IV, lỗ trong van 3, pittông 12 và cửa ra VI thông với khí quyển.
Khi đồng thời cấp khí đến cửa I và III, thứ tự làm việc xảy ra tương tự như đã nêu ở trên.
Khi sử dụng phanh tay, van điều khiển 10 được mở khi đó khí nén từ cửa II (hình 2.16) qua van điều khiển thông với khí quyển. Đồng thời với việc xả khí từ cửa II và khoang trên màng, piston 10 và 12 dịch chuyển lên trên dưới tác dụng của áp suất khí nén từ bình hơi qua cửa V, mở van 3 đảm bảo cấp khí nén qua cửa IV vào đường ống điều khiển phanh rơ moóc.
Tính chất tuỳ động tiến hành khi cân bằng lực tác dụng bởi áp suất khí lên màng 11 ở phía trên và lên piston 10 ở phía dưới.
2.14. Van điều khiển phanh rơmóoc dẫn động một dòng.
a. Công dụng: Van điều khiển phanh rơmoóc dẫn động một đường dẫn đảm bảo cho việc điều khiển phanh và thôi phanh theo đúng tín hiệu của người lái xe.
b. Kết cấu: Kết cấu van điều khiển phanh ro móoc dẫn động một đường dẫn được thể hiện trên hình 2.19.
Hình 2.19. Van phanh rơmóoc.
1. Đĩa lò xo, 2. Nắp dưới, 3,11. Vòng chắn, 4. Piston dưới, 5. Lò xo van,
6. Đế van xả, 7. Khoang tuỳ động, 8. Piston bậc, 9. Khoang làm việc,
10,17. Lò xo vòng, 18. Bệ, 19. Con đội, 20. Van xả, 21. Van nạp, 22. Thân,
23. Lò xo, 24. Vít điều chỉnh, 25. Đai ốc hãm,
I. Từ bình khí nén tới, II. Tới cơ cấu phanh rơmóoc,
III. Cửa thông với khí trời, IV. Từ tổng van phanh tới.
c. Nguyên lý làm việc.
Hình 2.20. Sơ đồ nguyên lý làm việc.
Ở vị trí thôi phanh khí nén từ bình chứa của hệ thống phanh công tác được cấp đến cửa I, cửa IV được thông với khí quyển qua van phanh hai tầng. Dưới tác dụng của lò xo 14 và màng 15 đẩy cần 6 ở vị trí dưới. Khi đó van xả 20 đóng van nạp 21 mở ra và khí nén đi qua cửa II đến mạch ra rơmoóc. Đồng thời khí nén đi vào khoang b và c, áp suất ở b và c như nhau, do diện tích pistông phía dưới lớn nên pistông dịch chuyển lên phía trên cho đến khi bị chặn lại. Khi áp suất trong mạch rơmoóc đạt 4,8-5,2 KG/cm2 pistông dưới 4 hạ xuống đóng van 21 lại. Trong mạch rơmoóc áp suất được tự động duy trì có áp suất thấp hơn áp suất trong dẫn động xe kéo.
Khi phanh ôtô, khí nén từ van phanh hai tầng được đưa đến van điều khiển phanh rơmoóc qua cửa IV nạp vào khoang dưới màng, khi thắng lực lò xo 14, màng 16 đi lên cùng cần đẩy 6. Khi đó van nạp 21 đóng, sau đó mở van xả 20, khí nén từ mạch điều khiển phanh rơmoóc qua cửa II, cần đẩy rỗng 6 và cửa III trên nắp thoát ra ngoài không khí.
Việc tuỳ động nhờ pistông bậc 8, khi giảm áp suất II tức là khoang c, lực tác dụng từ phía dưới giảm đi. Từ phía trên pistông 8 lực tác động do khí nén ở khoang b bằng áp suất khoang a. Ngoài ra mayơ pistông bắt đầu nhận lực do áp suất ở khoang a sinh ra. Do chênh áp pistông dịch chuyển xuống dưới và sẽ làm cho cần đẩy và đế cần đẩy 6 đóng cửa xả lại.
Nếu tiếp tục làm tăng áp suất ở cửa IV thì sẽ dẫn đến xả hoàn toàn khí từ mạch phanh rơmoóc, lúc này rơmoóc được phanh hoàn toàn.
Khi nhả phanh xe kéo, cửa IV được thông với khí quyển qua cửa khí quyển của van nạp điều khiển phanh rơmoóc. Áp suất ở khoang a giảm đi và màng 15 cùng cần đẩy 6 dưới tác dụng của lò xo 14 trở về vị trí ban đầu, van xả 20 đóng lại, van nạp 21 mở ra. Khí nén từ cửa I đến cửa II tiếp tục vào mạch dẫn động phanh rơmoóc và phanh xe được mở ra.
2.15. Van bảo vệ một ngả
a. Công dụng : Dùng để duy trì áp suất trong bình chứa khí nén của ôtô xe kéo khi áp suất trong mạch cung cấp ra rơ moóc bị giảm do sự cố, đồng thời có tác dụng cản trở sự thoát khí nén từ mạch dẫn động phanh rơ moóc khi có sự tụt áp suất trong dẫn động phanh xe kéo và tự động phanh rơ moóc lại.
b. Kết cấu: Kết cấu van bảo vệ một ngả thể hiện như hình 2.21.
Hình 2.21. Van bảo vệ một ngả
a. Vị trí khi áp suất trong hệ thống thấp hơn 0,55 MPa, b. Vị trí làm việc,
I. Cửa đến bình chứa khí nén,
II. Cửa đến mạch cung cấp ra rơmoóc và đến van điều khiển phanh rơmoóc với dẫn động một đường dẫn,
1. Thân, 2. Van ngược, 3. Màng, 4. Piston, 5. Nắp, 6,7. Lò xo, 8. Vít điều chỉnh.
Van bảo vệ một ngả gồm thân 1, bên trong thân 1có lắp van ngược 2 để nối hoặc ngắt cửa I với cửa II khi cần thiết, nắp 5 được cố định với thân bằng bu lông và được ngăn cách với thân bằng màng làm kín 3, trong nắp 5 có piston 4 dưới tác dụng lực đàn hồi của lò xo 6, 7 ép màng 3 vào đế để ngăn cách cửa I và cửa II. Lực đàn hồi của lò xo 6, 7 để duy trì áp suất mở van là 3,5kG/cm2, được thực hiện bằng vít điều chỉnh 8.
c. Nguyên lý làm việc:
Khí nén qua cửa I vào khoang A dưới màng 3. Khi áp suất đạt 0,55 Mpa, khí nén khắc phục lực lò xo 6 và 7 nâng màng 3 lên và đi vào khoang trước van B, từ đó qua van ngược 2 đi đến cửa II của mạch cung cấp ra rơ mooc.
Khi áp suất ở cửa I thấp hơn 0,545 Mpa, màng 3 dưới tác dụng của lò xo 6, 7 hạ xuống đế, ngăn cách các cửa I và II, khi đó van ngược 2 được đống lại làm khí nén đi ngược từ cửa II về cửa I.
Trị số áp suất mở van được xác lập bằng vít điều chỉnh 8. Khi vặn vào, trị số áp suất mở van sẽ tăng . Khi nới ra áp suất mở van sẽ giảm.
2.16. Van tách.
a.Công dụng: Dùng để ngăn (nối) đường khí nén nối xe kéo với rơmoóc khi cần thiết.
b. Kết cấu: Kết cấu van tách được thể hiện như hình 2.22.
Hình 2.22. Van tách.
1. Lò xo, 2. Van, 3. Cần với màng, 4. Lò xo hồi vị cần, 5. Cần đẩy tay gạt.
c.Nguyên lý làm việc:
Khi đưa tay gạt về vị trí dọc của trục van, cần đảy 5 cùng với cần đẩy 3 nằm ở vị trí dưới, van 2 mở. Khí nén đi từ cửa I qua van mở và cửa II từ xe kéo sang rơmoóc.
Nếu tay gạt ở vị trí ngang thân, cần với màng được nâng lên, dưới tác dụng của khí nén và lò xo 4, van 2 ép vào đế trên thân ngăn cách cửa I và cửa II. Khí nén từ mạch nối qua cửa II theo lỗ dọc trục và hướng kính của cần 3 ra ngoài khí quyển qua cửa III ở nắp, cho phép ta tháo các đầu nối.
2.17. Đầu nối kiểu A và B.
a. Công dụng : Đầu nối kiểu A cho phép ta nối thông đường khí nén của xe kéo với rơmoóc khi A gắn với B và ngăn cách đường dẫn khí nén xe kéo với khí quyển khi không nối A không nối với B.
Đầu nối kiểu B cho phép thông mạch khí nén từ xe kéo sang rơmoóc khí B được gắn với A và thông với khí quyển khi B không gắn với A.
b. Kết cấu: kết cấu của đầu nối kiểu A và B dược thể hiện ở hình 2.23.
Hình 2.23. Đầu nối kiểu A-B.
Đầu nối xe kéo kiểu A, b. Ở trạng thái nối ghép
1. Thân, 2. Lò xo hồi vị, 3. Van ngược, 4. Đế van. 5, Chốt.
c. Nguyên lý làm việc:
* Ở trạng thái không ghép nối.
+ Đầu nối kiểu A: Dưới tách dụng của lò xo 2, van 3 tì vào đế van 4 làm ngăn cách mạch khí nén xe kéo với khí quyển.
+ Đầu nối kiểu B: Do không có gì cẩn trở nên mạch khí nén của rơmoóc được thông với khí quyển (rơmoóc ở trạng thái phanh).
Do chốt 5 tì vào van 3, van 3 mở, lúc này mạch khí nén xe kéo với rơmoóc thông với nhau.
2.1.8. Cơ cấu phanh.
a)Cơ cấu phanh guốc.
Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo ra mômen phanh cần thiết và giữ ổn định về chất lượng phanh trong quá trình sử dụng.
Hiện nay trên ôtô, cơ cấu phanh bánh xe dẫn động phanh khí nén chủ yếu sử dụng loại guốc chốt tựa cùng phía dịch chuyển các guốc là như nhau.
Kết cấu của phanh guốc được thể hiện ở hình 2.24.
Hình 2.24. Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phanh loại guốc
1. lò xo hồi vị, 2. Má phanh, 3. Đinh tán, 4.guốc phanh, 5. Con lăn.
Nguyên lý làm việc: Cơ cấu phanh guốc làm việc ở hai trạng thái đạp phanh và nhả phanh.
Khi người lái tác dụng vào bàn đạp phanh thông qua dẫn động phanh làm xoay cam đồng thời guốc phanh dịch chuyển ép hai má phanh vào tang phanh để phanh xe.
Khi người lái nhả bàn đạp phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị sẽ kéo hai guốc phanh về vị trí ban đầu, khi đó có khe hở giữa má phanh và tang phanh quá trình phanh kết thúc.
* Ưu điểm: Hiệu quả phanh xe là như nhau kể cả khi xe tiến và lùi.
* Nhược điểm: Đây là cơ cấu phanh không cân bằng do các ổ bánh xe sẽ chịu các tải trọng phụ phát sinh khi phanh xe.
b) Cơ cấu phanh đĩa
v Cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh cố định
Cấu tạo
Phanh đĩa có giá đặt xy lanh cố định gồm hai xy lanh công tác đặt hai bên đĩa phanh. Số lượng xy lanh công tác có thể là hai, bốn đặt đối xứng nhau, hoặc ba xy lanhvới haixy lanh nhỏ một bên còn một bên kia là xy lanh lớn
Hình 2.25: Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh cố định
Nguyên lý làm việc.
Cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh cố định làm việc ở hai trạng thái: đạp phanh và nhả phanh
Khi có lực phanh, dầu cao áp từ đường ống dẫn dầu sẽ dồn đến xy lanh đẩy hai piston ép các má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh.
Khi người lái ngừng tác dụng, dầu phanh ở xy lanh sẽ hồi về bình chứa dầu ở xy lanh phanh chính thông qua ống dẫn dầu, hai má phanh sẽ ngừng tác dụng lên đĩa phanh kết thúc quá trình phanh
v Cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh di động.
Cấu tạo:
Cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh di động chỉ bố trí xy lanh thuỷ lực một bên. Giá xy lanh có thể di động được trên các trục nhỏ dẫn hướng bắt trên moay ơ
Hình 2.26: Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh di động
Nguyên lí làm việc:
Cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh di động làm việc ở hai trạng thái đạp phanh và nhả phanh:
Khi người lái tác dụng lực lên bàn đạp phanh, dòng dầu có áp suất cao được truyền từ xy lanh phanh chính tới xy lanh bánh xe, áp suất của dầu làm piston đẩy sát má phanh vào đĩa phanh. Khi đó do giá xy lanh không cố định nên dòng dầu đẩy nó chuyển động ngược chiều với piston làm má phanh còn lại áp sát vào đĩa phanh. Áp suất dầu vẫn tăng, má phanh áp sát và đĩa phanh lắp trên moay ơ thực hiện quá trình phanh.
Khi nhả phanh, dầu hồi về bình chứa và xy lanh phanh chính nên lực tác dụng lên piston và giá xy lanh giảm dần, quá trình chuyển động của piston và giá xy lanh ngược chiều khi đạp phanh. Khi đó đĩa phanh đĩa phanh được tự do và kết thúc quá trình phanh.
Ngày nay ở trên xe dùng chủ yếu phanh đĩa có giá di động vì chất lỏng chỉ đưa vào một xy lanh, bởi vậy tăng diện tích cho không khí luồn vào làm mát đĩa phanh và má phanh tránh hiện tượng “sôi” dầu phanh khi phanh liên tục. Kết cấu đơn giản hơn, tạo điều kiện hạ giá thành của cụm chi tiết cơ cấu phanh.
* Ưu điểm.
- Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh đặc biệt dễ dàng.
- Công nghệ chế tạo ít gặp khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành trong sản xuất.
- Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định hơn so với cơ cấu phanh kiểu tang trống khi hệ số ma sát thay đổi. Điều đó giúp cho các bánh xe bị phanh làm việc ổn định, nhất là ở tốc độ cao.
- Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn nên tổng các khối lượng các chi tiết không treo nhỏ, nâng cao tính êm dịu và sự bám đường của xe.
- Khả năng thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài là dễ dàng. Thoát nước tốt do nước bám vào đĩa phanh bị loại bỏ rất nhanh bởi lực ly tâm nên tính năng phanh được phục hồi trong một thời gian ngắn..
* Nhược điểm.
- Khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì đĩa phanh không được che đậy kín, bụi bẩn sẽ lọt vào khe hở giữa má phanh và đĩa phanh khi ôtô đi vào chỗ lầy lội làm giảm ma sát giữa đĩa phanh và má phanh khi phanh, phanh sẽ kém hiệu quả.
- Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn. Phanh đĩa có tiếng kêu rít do sự tiếp xúc giữa đĩa phanh và má phanh.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH ÔTÔ DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN
Trong chương 3 đồ án em xin được phép lấy số liệu của xe có sẵn là xe Kamaz-5320 để phục vụ việc tính toán kiểm nghiệm trong đồ án.
3.1. Sơ đồ tính toán và các số liệu ban đầu.
Bảng 1: Các thông số đầu vào
STT | Thông số | Kí hiệu | Đơn vị | Giá trị | Ghi chú |
---|
1 | Chiều cao trọng tâm | hg | m | 1.8 | |
2 | Chiều dài cơ sở | L | mm | 3190 + 660 | |
3 | Tải trong bánh trước | G1 | kG | 4375 | Xe ở TT tĩnh trên đường nằm ngang |
4 | Tải trọng bánh sau | G2 | kG | 10930 | Xe ở TT tĩnh trên đường nằm ngang |
5 | Tải trọng xe | G | kG | 15305 | Khi xe đầy tải |
6 | Tải trọng mooc kéo | Grm | kG | 11500 | |
7 | Gia tốc cực đại | Jpmax | m/s2 | 6 | |
8 | Gia tốc trọng trường | g | m/s2 | 9.8 | |
9 | Hệ số bám | Ψ | | 0.8 | Bám của lốp với đường |
10 | Hệ số biến dạng của lốp | λ1 | | 0.932 | |
11 | Chiều rộng profil của lốp | B | | 0.26 | |
12 | Đường kính vành bx | d | m | 0.508 | |
13 | Đường kính tang phanh | r1 | m | 0.24 | |
14 | Chiều rộng má phanh | b | m | 0.14 | |
15 | Khảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến cam phanh | a | m | 0.18 | |
16 | Khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến chốt tựa | c | m | 0.18 | |
17 | Khoảng cách từ chốt tựa đến tang phanh | d | m | 0.03 | |
18 | Hệ số ma sát giữa má phanh và tang phanh | μ | | 0.3 | |
Cơ cấu phanh bánh trước:
Guốc trước: β1 = 330; β2 = 1470; β0 = 1140
Guốc sau: β1 = 330; β2 = 1470; β0 = 1140
Cơ cấu phanh bánh sau:
Guốc trước: β1 = 330; β2 = 1470; β0 = 1140
Guốc sau: β1 = 250; β2 = 1550; β0 = 1300
Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh được thể hiện trên hình 3.1
Hình 3.1. Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh
Hg. chiều cao trọng tâm xe, L. chiều dài cơ sở xe, R1,R2,R3. lực mặt đường tác dụng lên bánh xe, P. lực tác dụng lên các guốc phanh, β0, β1, β2, β0’, β1’, β2’. Góc ôm má phanh và guốc phanh bánh xe trước và sau.
3.2. Nội dung tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh.
3.2.1. Tính lực đẩy từ cơ cấu doãng má phanh lên guốc phanh P1, P2.
Các lực này xác định trên cơ sở biết được áp suất khí nén đưa đến bầu phanh và diện tích màng bầu phanh. Lực do bầu phanh sinh ra tỷ lệ với áp suất khí nén đưa đến bầu phanh. Theo tài liệu “Hướng dẫn thiết kế môn học” ta có áp suất khi nén đi vào bầu phanh xe: p = 6,5 (kg/cm2).
Với p= 6,5 (kg/cm2).
Gọi lực tác dụng lên guốc là P. Theo công thức [II.4] tài liệu [7] ta có:
P = p0.SM (3.1)
Trong đó:
SM Diện tích làm việc của bầu phanh (cm2)
p0 Áp suất trong bầu phanh (N/cm2)
Hình 3.2. Sơ đồ tính toán lục do bầu phanh sinh ra
Theo tài liệu [7] công thức II. 1 ta có
SM = ( D2 + D.d + d2) (3.2)
Thay D = 11(cm); d = 7(cm); ta có lực đẩy tác dụng lên các guốc phanh là: P = 420(kg).
Momen xoắn cần thiết Mt sinh ra trên các trục quay để trực tiếp ép các guốc phanh với truyền động cơ khí và cam có cánh tay đòn cố định được xác định theo công thức: ( tài liệu [7] công thức I.9 )
Mt = (P1 + P2) (3.3)
P1 + P2 =
Trong đó: dk – cánh tay đòn, dk = 1,5 (cm)
P1, P2 : lực ép cần thiết tác dụng lên guốc phanh trước và sau.
lk: chiều dài cần cam ép, lk = 12,5 (cm)
Ta có Mt = P. lk = 420.1,25.10-2 = 53 (KGm)
Vậy ta có : P1 + P2 = = 7005 (KG)
Mặt khác tỷ số : được xác định theo công thức: ( tài liệu [7] công thức I.10 )
(3.4)
Trong đó :
c: Khoảng cách từ tâm cơ cấu phanh đến tâm chốt tựa, c = 18 (cm).
: Góc hợp bởi N1 và trục XX (0)
µ : Hệ số ma sát
: Khoảng cách từ trục T1 tới tâm O (cm)
Hình 3.3. Sơ đồ tính toán tỷ số truyền cam ép.
Khi áp suất trên bề mặt má phanh phân bố theo quy luật hình sin, theo tài liệu [7] công thức I.38 ta có:
P = Pmax.sinβ
(3.5)
Thay số vào ta có:
Theo tài liệu [7] công thức I.39 ta có:
(3.6)
Thay số vào ta có:
Thay tất cả các giá trị trên vào [3.4] ta được :
Từ (3.2) và (3.3) ta tính được: P1 = 3677 (KG); P2 = 3328 (KG).
Hình 3.4. Phân bố áp suất trên cơ cấu phanh
3.2.2. Xác định mômen phanh thực tế và mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.
3.2.2.1. Xác định mô men phanh thực tế.
Dưới tác dụng của các lực lên má phanh P1, P2 các má phanh được đẩy ra ép các má phanh sát vào tang phanh. Khi đó mômen ma sát giữa má phanh và tang phanh còn gọi là mômen phanh có tác dụng làm cho bánh xe quay chậm lại thực hiện quá trình phanh xe.
Để xác định được mômen phanh cần xác định quy luật phân bố áp suất trên cung má phanh và tùy theo sự thừa nhận quy luật phân bố áp suất khác nhau mà ta có công thức tính toán khác nhau.
Thừa nhận quy luật phân bố áp suất trên cung má phanh là quy luật phân bố hình sin (q = qmaxsinβ) với sự phân bố áp suất hình 3.4 ta có giả thuyết tính toán như sau:
Áp suất tại một điểm nào đó trên cung má phanh tỷ lệ với biến dạng hướng kính của điểm ấy khi phanh. Bỏ qua biến dạng của guốc phanh và tang phanh mà chỉ có tấm ma sát bí biến dạng khi phanh.
a. Tính tọa độ điểm đặt hợp lực tác dụng lên má phanh
- Đối với cơ cấu phanh bánh trước: từ mục (3.2) ta đã tính được
δ = δ1 = 00 và ρ = 0,3 (m).
- Đối với cơ cấu phanh bánh giữa và bánh sau:
+ Đối với guốc trước: : β1 = 330; β2 = 1470; β0 = 1140
+ Guốc sau: β1 = 250; β2 = 1550; β0 = 1300
Các thông số như cơ cấu phanh bánh trước do đó ta có được δ2 = δ1 = 00
Thay các giá trị vào công thức (3.6) ta được:
Xác định bán kính từ điểm đặt lực N tới tâm O theo công thức (3.5) ta có
- Với cơ cấu phanh bánh trước: guốc trước và guốc sau như nhau nên theo mục (3.2) ta có: ρ = ρ1 = 0,3 (m)
- Với cơ cấu phanh bánh sau:
+ Đối với guốc trước: các thông số như cơ cấu phanh bánh trước nên ta được ρ2 = ρ1 = 0,3 (m)
+ Đối với guốc sau: β1 = 250; β2 = 1550; β0 = 1300; rt = 0,24 (m)
Thay các giá trị vào công thức [3.5] ta được:
b. Xác định mômen phanh do cơ cấu phanh sinh ra.
Đối với cơ cấu phanh bánh trước: Mômen phanh bánh trước được xác định theo công thức [I.32] tài liệu [7] ta có.
(3. 7)
Trong đó:
+ µ hệ số ma sát giữa tang phanh và má phanh, với vật liệu má phanh là Ferado đồng và vật liệu tang phanh bằng gang. Nên theo tài liệu ta chọn µ = 0,3 vì vậy ta có tgθ = 0,3 θ = 16,70.
+ P1, P2 lực tác dụng lên guốc phanh trước và sau theo tính toán ở phần trên ta được P1 = 3677 (KG); P2 = 3328 (KG).
+ Các số liệu cầu trước θ = 16,70; δ = 0; ρ = 0,3 (m); a = c = 0,18 (m). thay các gia trị vào công thức tính mômen phanh bánh trước ta được:
Mp1 = 1208 (KGm).
Đối với cơ cấu phanh bánh giữa và bánh sau:
Tương tự như trên ta có: µ = 0,3; ρ2 = 0,363 (m); a = c = 0,18 (m);
θ = 16,70; δ2 = 00.
Thay các giá vào công thức trên ta có:
Mp2 = Mp3 = 1461 (KGm).
Vậy mômen thực tế toàn xe là:
Mp = Mp1 + Mp2 + Mp3 = 1208 + 1461 + 1461 = 4130 (KGm).
3.2.2.2. Mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.
a. Hệ số phân bố tải trọng lên cầu trước và cầu sau tương ứng là:
Theo tài liệu [7] công thức I.3 và I.4 ta có:
(3.8)
(3.9)
Trong đó:
hg – chiều cao trọng tâm xe với hg = 1,8 (m);
g – gia tốc trọng trường với g = 9,81 (m/s2);
Jpmax – gia tốc cực đại với Jpmax = 6,0 – 8,0 (m/s2)
Ta chọn Jpmax = 6,0 (m/s2);
a, b – khoảng cách tương ứng từ trọng tâm ô tô tới cầu trước và trục cân bằng (m);
m1, m2 – hệ số phân bố tải trọng tương ứng lên cầu trước và trục cân bằng khi phanh.
Từ hình 3.1 ta có:
a = G2.L/G = 2,85 (m) (3.10)
b = L – a = 1,00 (m) (3.11)
Thay số vào công thức [3.8] và [3.9] ta được:
Lực phanh cực đại tác dụng lên một bánh xe ở các cầu là:
Theo tài liệu [7] công thức I. 1 và I. 2 ta có:
+ Đối với cầu trước:
+ Đối với bánh xe cầu giữa:
+ Đối với bánh xe cầu sau:
Trong đó:
G – trọng lượng ô tô khi đầy tải (kG);
G1, G2, G3: tải trọng tương ứng tác dụng lên các bánh cầu trước, cầu giữa và cầu sau ở trạng thái tĩnh trên mặt đường nằm ngang (kG);
a, b: Khoảng cách tương ứng từ trọng tâm ô tô đến cầu trước và trục cân bằng (m);
L: chiều dài cơ sơ của ô tô (m);
: hệ số bám của bánh xe với mặt đường.
b. Xác định bán kính tính toán của bánh xe.
Theo tài liệu [7] ta có:
rk = λ1.r (m) (3.12)
Trong đó:
rk – bán kính tính toán của bánh xe (m);
r – bán kính thiết kế của bánh xe (m)
Cũng theo tài liệu “kết cấu tính toán ô tô quân sự” ta tinh được bán kính thiết kế của bánh xe như sau:
λ1 – hệ số biến dạng của lốp với λ1 = 0,932.
Thay các giá trị trên vào công thức (3.11) ta được:
rk = 0,932.0,514 = 0,479 (m).
c. Xác định mômen phanh yêu cầu.
Do ôtô KAMAZ-5320 có cơ cấu phanh của hệ thống phanh công tác đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe nên mômen phanh cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh của một bánh xe ở các cầu là:
Theo tài liệu [7] ta có:
Mp = Pp.rk (3.13)
+ Đối với cơ cấu phanh bánh trước:
Mp1 = 3216.0,479 = 1540 (KGm)
+ Đối với cơ cấu phanh bánh giữa và sau:
Mp2 = Mp3 = 2333.0,479 = 1117 (KGm)
Vậy mô men phanh yêu cầu của toàn xe là:
Mp = Mp1 + Mp2 + Mp3 = 1540 + 1117 + 1117 = 3774 (KGm)
* Nhận xét:
Qua kết quả tính toán ta thấy mô men phanh yêu cầu của toàn xe là 3774 (KGm) và mô men phanh thực tế của toàn xe là 4130 (KGm).
Như vậy mô men phanh thực tế do cơ cấu sinh ra bằng 96% mô men phanh yêu cầu. Sai số nằm trong giới hạn cho phép là nhỏ hơn 5%.
Do đó hệ thống phanh xe ô tô KAMAZ-5320 đảm bảo an toàn trong qua trình chuyển động.
3.2.3. Tính toán kiểm tra khả năng làm việc của cơ cấu phanh.
3.2.3.1. Tính toán xác định công ma sát riêng.
Công ma sát riêng được xác định trên cơ sở các má phanh thu toàn bộ động năng của ô tô khi phanh ô tô ở vận tốc ban đầu nào đó.
Công ma sát riêng được xác định theo công thức: theo tài liệu [7] ta có:
(3.14)
Trong đó:
G – trọng lượng toàn bộ ô tô khi đủ tải (KN);
V0 – vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh (m/s), Vmax = 28 (m/s);
g – gia tốc trọng trường với g = 9,81 (m/s2);
F∑ - tổng diện tích toàn bộ má phanh của các cơ cấu phanh (m2);
Gọi F1 là tổng diện tích tiếp xúc với tang trống phanh của guốc có góc ôm β0 = 1140.
Gọi F2 là tổng diện tích tiếp xúc với tang trống phanh của guốc có góc ôm β0 = 1300.
F∑ = F1 + F2 (m2);
Theo tài liệu [7] ta có:
(3.15)
Trong đó:
m – số lượng má phanh;
rt – bán kính tang phanh với rt = 0,24 (m);
bi – chiều rộng má phanh;
β0i – góc ôm của má phanh thứ I;
Thay các giá trị vào [3.14] ta được:
Thay các giá trị vao công thức [3.13] ta được:
Trị số công ma sát riêng đối với cơ cấu phanh của ô tô tải là:
lms = 3000 ÷ 7000 (KNm/m2);
Do vậy công ma sát riêng tính trên thỏa mãn điều kiện cho phép.
3.2.3.2. Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh.
Giả thiết áp suất trên bề mặt má phanh phân bố đều, ta xác định giá trị áp suất trên bề mặt ma sát theo công thức [I,41] tài liệu [7] ta có:
(3.16)
Trong đó:
Mt – mô men sinh ra ở một cơ cấu phanh KG.m);
µ - hệ số ma sát;
β0 – góc ôm của má phanh (rad);
rt – bán kính tang phanh (m);
b – chiều rộng má phanh (m);
+ Đối với cầu trước: theo tính toán ở phần trên ta có: Mt = 1208 (KG.m);
µ = 0,3; rt = 0,24 (m); b = 0,14 (m); β0 = 1,98 (rad); thay các số liệu trên vào công thức [3.16] ta được.
+ Đói với cầu giữa và cầu sau ta có: Mt = 1461 (kgm); µ = 0,3;
rt = 0.24 (m); b = 0,14 (m); β0 = 1,99 (rad); thay các số liệu này vào công thức [3.15] ta được.
Áp suất trên bề mặt má phanh phụ thuộc vào nguyên liệu chế tạo má phanh và tang phanh. Đối với các ma phanh hiện nay giá trị áp suất cho phép trên bề mặt má phanh nằm trong khoảng: [p] = 1,5 ÷ 2,0 (MN/m2).
So sánh kết quả tính được Pp1 = 1,24 (MN/m2) và Pp2 = 1,48 (MN/m2) với tiêu chuẩn cho phép ta thấy má phanh đảm bảo độ bền trong quá trình làm việc.
3.2.3.3. Tính toán xác định tỷ số khối lượng ô tô trên tổng diện tích ma sát má phanh.
Thời gian phục vụ của má phanh còn được đánh giá bằng tỷ số khối lượng ô tô trên tổng diện tích ma sát má phanh q (kg/m2) được xác định theo công thức (I.42) tài liệu [7] ta có:
(3.17)
Trong đó:
M – khối lượng toàn bộ ô tô (kg);
F∑ - tổng diện tích bề mặt ma sát của các má phanh ở tất cả các cơ cấu phanh (m2);
Theo kết quả tính toán ở mục 3.4.1 ta có:
M = 26805 (kg); F∑ = 0,83 (m2);
Thay các giá trị trên vào công thức (3.16) ta được:
Tỷ số này cho phép đối với ô tô vận tải như sau:
[q] = 2,5 ÷ 3,5.104 (kg/m2)
So sánh kết quả tính được q = 3,2.104 (kg/m2) với tiêu chuẩn cho phép ở trên ta thấy má phanh đảm bảo.
3.2.3.4. Tính toán xác định nhiệt sinh ra trong quá trình phanh.
Trong quá trình phanh, động năng của ô tô sẽ chuyển thành nhiệt năng ở trong tang phanh và các chi tiết khác. Một phần nhiệt thoát ra môi trường không khí. Phương trình cân bằng nhiệt khi phanh do lực Pp gây lên sau quãng đường phanh dS và thời gian phanh dt, theo tài liệu [7] ta có công thức:
(3.18)
Trong đó:
g – gia tốc trọng trường (m/s2), g = 9,81 (m/s2);
Ga – trọng lượng ô tô khi đầy tải (kg), G = 26805 (kg);
v1, v2 – vận tốc ban đầu và vận tốc cuối quá trình phanh (m/s);
Gt – khối lượng của tang phanh và các chi tiết của tang phanh liên quan tới khôí lượng tang phanh (kg), Gt = 110 (kg);
c – nhiệt dung riêng của chi tiêt bị nung nóng (J/kg.độ), đối với thép và gang ta có c = 500 (J/kg.độ);
T – Hiệu nhiệt độ giữa tang phanh và không khí (0C);
k0 – hệ số truyền nhiệt tang trống và không khí (W/m2.0K);
khi phanh với cường độ phanh lớn nhất, nhiệt truyền ra không khí không đáng kể, cho nên có thể bỏ qua thành phần thứ hai trong phương trình trên. Ta có:
(3.19)
Ta lấy vận tốc của tang phanh khi bắt đầu phanh V = 30 (km/h) cho đến khi dừng hẳn. Thay các giá trị vào công thức (3.19) ta được:
Theo tiêu chuẩn cho phép độ tăng nhiệt độ của tang phanh khi phanh với tốc độ ban đầu v1 = 30 (km/h) đến khi dừng hẳn v2 = 0 (km/h) không được vượt quá 15 0C, mà ta tính được độ tăng nhiệt độ của cơ cấu phanh xe KAMAZ-5320 trong trường hợp này là T = 14,2 0C vậy cơ cấu phanh đảm bảo thoát nhiệt tốt.
CHƯƠNG 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN
Dẫn động phanh bằng khí nén là một bộ phận của hệ thống phanh khí nén, hoạt động nhờ áp lực của khí nén để điều khiển, phân phối và truyền áp lực đến các bầu phanh bánh xe thực hiện quá trình phanh ô tô theo yêu cầu của người lái và đảm bảo an toàn giao thông khi vận hành trên đường.
Dẫn động phanh bao gồm: Bàn đạp, máy nén khí, bình chứa khí nén, tổng van điều khiển, đường ống dẫn khí nén và bầu phanh bánh xe.
Điều kiện làm việc của dẫn động phanh liên tục chịu áp lực lớn của khí nén, nên các chi tiết dễ bị hư hỏng, rò rỉ khí nén ra ngoài, làm cho phanh mất tác dụng. Vì vậy công việc tiến hành kiểm tra, điều chỉnh dẫn động phanh cần được tiến hành thường xuyên và bảo dưỡng, sửa chữa kịp thời để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và an toàn tính mạng con người nhằm nâng cao tuổi thọ của hệ thống phanh.
4.1. Kiểm tra tình trạng kĩ thuật của hệ thống phanh.
4.1.1. Những chú ý khi kiểm tra hệ thống phanh.
- Kiểm tra hệ thống phanh cần phải chú ý những yêu cầu chung đối với hệ thống phanh như sau:
1. Trong quá trình sử dụng không được thay đổi kết cấu của hệ thống phanh nếu không được cơ quan có thẩm quyền cho phép;
2. Trong quá trình sử dụng có chi tiết bị hư hỏng phải thay thế bằng các chi tiết tương tự do nhà máy chế tạo ô tô đó sản xuất hoặc do cơ sở chế tạo được cơ quan có thẩm quyền cho phép, không được thay thế bằng các chi tiết chế tạo tùy tiện;
3. Hành trình làm việc và hành trình tự do của bộ phận điều khiển phải được điều chỉnh đúng theo quy định của nhà chế tạo. các đai ốc, mối nối phải xiết chặt (đủ lực xiết theo quy định). Tuyệt đối không được có rò rỉ, nứt, dãn nở, nứt vỡ trên các đường ống dẫn dầu phanh hoặc khí nén;
4. Hiệu quả phanh của rơ mooc (sơ mi rơ mooc) được kiểm tra cùng với ô tô kéo;
4.1.2. Các mục kiểm tra, phương pháp và tiêu chuẩn đánh giá đối với hệ thống phanh.
a) Kiểm tra bàn đạp phanh.
- Nội dung kiểm tra:
- Sự lắp đặt của bàn đạp phanh,
- Hành trình tự do,
- Hành trình làm việc,
- Khe hở tương đối với sàn xe,
- Phương pháp kiểm tra:
- Quan sát sự lắp đặt của bàn đạp phanh. Dùng tay lắc bàn đạp phanh, sau đó đạp và nhả bàn đạp một vài lần để kiểm tra độ dơ rão của các khâu khớp. Dùng thước đo hành trình tự do, hành trình làm việc và khe hở tương đối với sàn xe.
- Tiêu chuẩn đánh giá:
- Bàn đạp phanh phải định vị đúng, chắc chắn (không dơ, rão do các khâu khớp quá mòn), đủ bền khi hoạt động. các lắp ghép không bị hư hỏng khi chịu rung động, va chạm, tiếp xúc. Sự làm việc của bàn đạp phải nhẹ nhàng, linh hoạt. Trị số chiều cao của bàn đạp phanh, hành trị tự do và hành trình toàn bộ của bàn đạp phanh phải nằm trong giới hạn quy định của nhà sản xuất.
b) Kiểm tra cần điều khiển phanh tay.
v Nôi dung kiểm tra: cần kiểm tra các hạng mục sau
- Sự lắp đặt;
- Hành trình làm việc;
- Sự làm việc của cóc hãm và những hư hỏng.
v Phương pháp kiểm tra:
- Dùng tay lắc nhẹ, kéo và nhả cần điều khiển phanh tay một vài lần. quan sát sư hoạt động của các cơ cấu điều khiển phanh tay.
v Tiểu chuẩn đánh giá:
- Cần điều khiển phanh tay phải định vị đúng, chắc chắn (không dơ dão do các khâu khớp quá mòn). Các lắp ghép không bị hư hỏng do rung động, va chạm trong quá trình hoạt động. kéo phanh tay phai dễ dàng. Sự làm việc của cơ cấu hãm của cần kéo phanh tay là tốt nếu như sau khi kéo phanh tay (thường từ 5 đến 9 tách đối với loại cần kéo; từ 7 đến 12 tách đối với loại tay kéo, tùy theo quy định của nhà sản xuất), buông tay: Cần điều khiển phanh tay phải giữ nguyên vị trí (có thể dịch chuyển một góc nhỏ đến răng khóa gần nhất, sau đó được khóa cứng tại vị trí đó), không được phép tự trả về vị trí ban đầu.
c) Kiểm tra các chi tiết dẫn động cơ khí của dẫn động phanh.
v Nội dung kiểm tra: cần kiểm tra các hạng mục sau:
- Trạng thái lắp đặt, sự chùng lỏng, các hư hỏng của các thanh dẫn động, cáp phanh tay.
v Phương pháp kiểm tra:
- Các thanh, cáp dẫn động cơ khí phải đúng thiết kế của nhà sản xuất, không có vết nứt, dấu vết biến dạng, đủ bền và được lắp chắc chắn, đúng thiết kế của nhà sản xuất.
- Thanh kéo hoặc cáp của hệ thống không có những biểu hiện hư hỏng khi rung động, va chạm, tiếp xúc và liên kết của chúng chặt chẽ, đáp ứng các yêu cầu của nhà sản xuất đề ra.
- Những ống dẫn và cáp phanh (ngoại trừ trường hợp được bảo vệ trong hộp) của hệ thống không được tiếp xúc với các chi tiết chuyển động như: Thanh kéo, các trục quay (quạt gió, trục cắc đăng), ống xả, lốp và không có nhưng dấu vết va chạm hoặc mòn do tiếp xúc với những chi tiết chuyển động đó sinh ra.
- Trong hệ thống phanh không được sử dụng những ống và thanh kéo đã qua sửa chữa như: Hàn, xử lí nhiệt.
d) Kiểm tra các chi tiết chứa, dẫn truyền môi chất của dẫn động phanh.
v Nội dung kiểm tra: cần kiểm tra các hạng mục sau:
- Bình chứa khí nén;
- Xy lanh phanh chính tổng van phanh chính;
- Hệ thống các van;
- Hệ thống đường ống dẫn (cứng, mềm).
v Phương pháp kiểm tra:
- Dừng động cơ để tay ở vị trí số 0, kiểm tra bằng quan sát hoặc dùng búa kiểm tra.
v Tiêu chuẩn đánh giá:
- Số lượng, bố trí và định vị của các cụm chi tiết nói trên phải đúng với yêu cầu của nhà sản xuất. Các cụm, ống dẫn phải được định vị chắc chắn. Bình chứa khí nén, các ống dẫn bằng vật liệu cứng không được rạn nứt. Các ống dẫn bằng vật liệu mềm không được nứt vỡ, xơ cứng;
- Những ống mềm không được xoắn quá nhiều vào nhau.
e) Kiểm tra độ kín khít của dẫn động phanh.
v Nội dung kiểm tra: cần kiểm tra các hạng mục sau:
- Độ kín khít của các van, bình chứa khí;
- Độ kín khít của các đường ống đầu nối.
v Phương pháp kiểm tra:
- Động cơ làm việc, tay số để vị trí 0. Đạp phanh, quan sát hệ thống dẫn động: các van, đầu nối, hệ thống ống;
- Đối với hệ thống phanh khí: nổ máy cho đến khi áp suất trong hệ thống đạt tới mức quy đinh của nhà sản xuất (thường từ 6 đến 7 kG/cm2). Tắt máy (máy nén khí không làm việc) quan sát trên đồng hồ. có thể kiểm tra bằng cách: tắt máy sau khi đạt tới áp suất quy định; đạp hết (sát ván) và giữ bàn đạp phanh trong khi nghe và quan sát hệ thống dẫn, các van và bình chứa khí;
v Tiêu chuẩn đánh giá:
- Đối với phanh khí nén, khi hệ thống đã đủ áp suất quy định, nếu máy nén khí ngừng làm việc trong thời gian 30 phút sự giảm áp do rò rỉ không vượt quá 0,5 kG/cm2 khi cơ cấu điều khiển ở trạng thái làm việc trong thời gian 15 phút.
f) Kiểm tra sự làm việc của máy nén khí và đồng hồ chỉ báo áp suất và đèn báo phanh.
v Nội dung kiểm tra: Cần kiểm tra các hạng mục sau:
- Sự làm việc của máy nén khí;
- Sự làm việc của đồng hồ chỉ báo áp suất và đèn báo phanh;
- Sự làm việc của van điều tiết, van an toàn hạn chế áp suất (hệ thống phanh khí).
v Phương pháp kiểm tra:
- Tay số để vị trí 0, nổ máy, quan sát và nghe.
v Tiêu chuẩn đánh giá:
- Tăng ga từ từ. kim đồng hồ báo áp suất khí nén trong hệ thống phải làm việc linh hoạt (tăng dần), báo áp suất hiện tại trong hệ thống. áp suất khí nén trong hệ thống phải đạt được giá trị quy định của nhà chế tạo. giảm ga, đạp và nhả bàn đạp phanh vài lần liên tiếp: Áp suất trong hệ thống phải giảm đi tương ứng với số lần đạp phanh.
- Khi áp suất đạt tới giá trị quy định của nhà sản xuất, van điều tiết áp suất (hoặc van an toàn) phải làm việc, nghe thấy tiếng xả khí tại van này.
- Các đồng hồ chỉ báo áp suất và đèn báo phanh phải đảm bảo hoạt động tốt.
g) Kiểm tra hiệu quả phanh của hệ thống phanh chính.
- Hiệu quả phanh của hệ thống phanh chính được kiểm tra trên đường hoặc trên bệ thử.
h) Kiểm tra hiệu quả phanh của hệ thống phanh chính trên đường.
v Nội dung kiểm tra:
- Kiểm tra quãng đường phanh hoặc gia tốc chậm dần khi phanh.
v Phương pháp kiểm tra:
- Cho ô tô chạy thẳng, ổn định với vận tốc ban đầu 30 km/h. Ngắt ly hợp, sau đó tác động nhanh nhưng không giật cục lên bàn đạp phanh. Trong khi phanh không đánh tay lái (khi không gặp trường hợp quay xe nguy hiểm). Đo quãng đường phanh hoặc gia tốc chậm dần khi phanh và góc lệch quỹ đạo chuyển động của ô tô. Hiệu quả phanh của phanh chính được đánh giá bằng:
+) Quãng đường phanh Sp và góc lệch quỹ đạo chuyển động của ô tô khi phanh λ.
+) Hoặc: gia tốc chậm dần Jp và góc lệch quỹ đạo chuyển động khi ô tô phanh y.
- Các yêu cầu về ô tô thử, đoạn đường thử phanh và các điều kiện khác phải đúng theo tiêu chuẩn việt nam TCVN 5658 – 1999.
v Tiêu chuẩn đánh giá:
- Quãng đường phanh Sp (m) hoặc gia tốc chậm dần Jpmax (m/s2) với chế độ thử không tải ở tốc độ 30 km/h phải mãn tiêu chuẩn 22 – TCVN 1224 – 2000. Cụ thể như sau:
+) Ô tô hoặc ô tô đoàn có trọng lượng toàn bộ lớn hơn 8000 kg; ô tô khách có tổng chiều dài lớn hơn 7,5 m thì:
Sp không lớn hơn 11 m;
Jpmax không nhỏ hơn 4,2 m/s2.
i) Các chú ý khi kiểm tra hệ thống phanh chính trên đường.
- Toàn bộ việc thử phanh phải tiến hành ở trạng thái phanh nguội, là khi nhiệt độ đo trên đĩa phanh hoặc ở ngoài tang phanh không vượt quá 1000 c (TCVN 5658 – 1999). Sở dĩ như vậy là vì phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn 22 – TCVN 224 – 2000 (và TCVN 5658) là thử phanh trong sử dụng (cho xe lưu hành).
- Vận tốc thử theo quy định ở tiêu chuẩn 22 – TCVN 222 – 2000 là V0 = 30 km/h. do điều kiện đường xá và an toàn. TCVN 5658 – 1999 qui định thử ở vận tốc cao hơn: V0 = 40 km/h.
- Chất lượng phanh bao gồm hiệu quả phanh và tính ổn định của ô tô khi phanh:
+) Hiệu quả phanh của phanh chính khi thử trên đường được đánh giá qua một trong các chỉ tiêu: Quãng đường phanh Sp và gia tốc phanh chậm dần J và thời gian chậm tác dụng khi phanh.
+) Tính ổn định của ô tô khi phanh trên đường được đánh giá qua góc lệch quỹ đạo chuyển động của ô tô y khi phanh hoặc góc lệch quỹ đạo chuyển động hoặc hành lang phanh.
- Quãng đường phanh Sp là quãng đường mà ô tô đi được từ lúc bắt đầu phanh đến khi xe dừng hẳn
- Gia tốc chậm dần J theo tiêu chuẩn là giá trị gia tốc chậm dần cực đại trong thời gian phanh.
- Góc lệch quỹ đạo của ô tô y khi phanh là góc hợp bởi đường trục dọc của ô tô trước khi phanh và sau khi phanh.
- Khi thử phanh ô tô có hệ thống trợ lực cơ khí, động cơ phải được tách khỏi hệ thống truyền lực trước khi phanh.
- Khi thử phanh chỉ được tác động vào bộ phận điều khiển một lần và không được điều chỉnh quỹ đạo chuyển động của ô tô bằng hệ thống lái.
- Điều kiện tiến hành thử (TCVN 5658 – 1999):
+) Ô tô được thử trong điều kiện không tải. không tải được hiểu là trạng thái ô tô không chất tải trong điều kiện thùng nhiên liệu chứa ít nhất 90% dung tích cùng với chất lỏng làm mát động cơ, dầu bôi trơn, dụng cụ đồ nghề và bánh xe dự phòng. Cho phép tăng thêm 200 kg so với tổng khối lượng trên (khối lượng của một người lái, một người phụ và trang bị phụ tùng cho ô tô).
+) Điều kiện mặt đường thử: mặt đường thử phải là bê tông nhựa hoặc bê tông mịn. mặt đường phải khô ráo, sạch sẽ, phẳng, thẳng, không dốc và có đủ chiều dài, chiều rộng để việc thử được tiến hành an toàn (theo tiêu chuẩn 22 – TCN 224 – 2000 hệ số bám φ không được nhỏ hơn 0.6; chiều dài đoạn đường thử phanh theo tiêu chuẩn 22 – 226 – 99 không được nhỏ hơn 150 m).
- Điều kiện môi trường xung quanh:
+) Vận tốc gió trung bình không được quá 5 m/s.
+) Nhiệt độ không khí không vượt quá 370C.
- Điều kiện về lốp:
+) Lốp phải đúng cỡ, đúng số lượng, và đủ áp suất theo quy định của nhà chế tạo. lốp không phồng rộp hoặc nứt vỡ tới lớp vải.
+) Chiều cao lốp còn lại không nhỏ hơn 1,0 mm.
j) Kiểm tra hiệu quả phanh của hệ thống phanh tay.
- Hiệu quả phanh của hệ thống phanh tay được kiểm tra trên đường hoặc băng thử.
k) Kiểm tra hiệu quả phanh của hệ thống phanh tay trên đường.
v Nội dung kiểm tra:
- Kiểm tra góc dốc lớn nhất phanh tay có thể giữ được cho xe đổ được khi phanh.
v Phương pháp kiểm tra: kiểm tra trên mặt dốc hoặc cầu kiểm tra.
- Kiểm tra trên mặt dốc, cầu kiểm tra: Cho ô tô đổ trên mặt dốc (tự nhiên hoặc nhân tạo) có độ dốc 20%, dùng phanh chính phanh ô tô lại, tắt máy, ngắt truyền lực (tay số để vị trí số 0). Kéo phanh tay rồi từ từ nhả phanh chính, kiểm tra xem ô tô có bị trôi không.
v Tiêu chuẩn đánh giá:
- Hiệu quả của phanh tay là đạt nếu như thỏa mãn: Phanh tay phải giữ được xe đổ (đứng yên) trên mặt có độ dốc 20%.
4.1.3. Các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và tác hại.
a) Phanh không ăn.
- Hành trình tự do của bàn đạp quá lớn, van phân phối (hút tạp) mở nhỏ, lượng khí vào phanh ít;
- Má phanh dính dầu mỡ, mòn, nhô đinh tán hoặc bề mặt má phanh bị chai cứng;
- Khe hở giữa má phanh và tang trống quá lớn;
- Tang trống bị mòn côn và ô van;
- Rách màng cao su bát phanh;
- Áp suất khí quá nhỏ;
v Tác hại: Làm cho mòn các chi tiết của hệ thống phanh, không an toàn khi xe hoạt động trên đường.
b) Phanh bó.
- Lò xo kéo má phanh yếu hoặc gẫy (lò xo hơi vỡ) không có hành trình tự do;
- Khe hở giữa má phanh và tang trống quá nhỏ hoặc không có;
v Tác hại: Làm cho má phanh nhanh mòn không phát huy hết công suất của xe, tiêu hao nhiên liệu nhiều;
c) Khi phanh xe quay.
- Khe hở giữa má phanh và tang trống không đều nhau;
- Có má phanh nào đó bị dính dầu mỡ hoặc thủng bát phanh;
v Tác hại: Không an toàn khi xe hoạt động, than gia giao thông.
d) Phanh ăn đột ngột.
- Khe hở giữa má phanh và tang trống không đều nhau;
- Hành trình tự do của bàn đạp quá nhỏ;
- Các đinh tán má phanh bị lỏng, rơ.
e) Không có khí nén hoặc điều chỉnh áp suất không đúng quy định.
- Máy nén khí không tốt, van hút xả bị mòn, lò xo gãy;
- Các đường ống dẫn khí bị tắc hoặc thủng;
- Dây đai máy nén khí quá trùng hoặc đứt;
- Van điều chỉnh áp suất không đúng, bầu lọc khí bẩn, tắc.
v Tác hại: hiệu quả phanh kém hoặc không có hiệu lực, mất an toàn khi xe hoạt động.
4.1.4. Sửa chữa một số bộ phận chính của phanh hơi.
a) Máy nén khí
Các chi tiết hỏng tương tự như động cơ chính
- Chủ yếu là do ma sát khi làm việc sinh ra mài mòn, làm việc lâu ngày;
- Thiếu dầu hoặc chất lượng dầu bôi trơn kém.
v Tác hại: không cung cấp đủ khí nén cho hệ thống phanh.
v Kiểm tra
- Độ côn, độ ô van của xi-lanh cho phép là 0,05 mm;
- Khe hở giữa piston và xi-lanh cho phép là 0,15 mm;
- Khe hở miệng xec-mang cho phép là (0,25 ÷ 0,5) mm;
- Khe hở bạc biên cho phép là (0,22 ÷ 0,27) mm;
- Khe hở đầu nhô của các piston cho phép là (0,01 ÷ 0,04) mm.
v Sửa chữa
- Vòng bi trục khuỷu hỏng, thay thế;
- Van nạp mòn, rỗ ít, rà bằng bột rà mịn trên kính phẳng, hoặc lật lại 1800 thay đổi mặt làm việc. lò xo yếu, gãy, thay cái mới;
- Momen lực xiết mặt máy bằng (1,2 ÷ 1,7) kG.
b) Van phân phối (tổng phanh).
v Van phân phối kiểu màng
- Màng đàn hồi bị rách, hỏng do làm việc lâu ngày;
- Các van mòn đóng không kín với ổ đặt;
- Lò xo làm việc lâu ngày bị gãy, yếu;
- Đòn gánh bị biến dạng làm cho sự đóng của van không chính xác, hiệu quả giảm.
v Van phân phối kiểu piston
- Các van và ổ đặt bi mòn đóng không kín, các van bằng cao su bị biến dạng (chai cứng) chủ yếu là do làm việc lâu ngày;
- Các lò xo bị gãy, màng cao su bị rách;
- Tất cả những sai hỏng trên đều giảm hiệu quả khi phanh.
v Sửa chữa
Tháo rời các chi tiết bằng phương pháp quan sát ta xác định mức độ sai hỏng.
- Màng hỏng, lò xo gãy thì thay thế;
- Van mòn ít thì rà lại bằng bột rà trên mặt kính. Nếu mòn nhiều thì thay cái mới.
c) Cơ cấu hãm phanh
v Những sai hỏng, nguyên nhân, tác hại
- Bát phanh : bát cao su bị rách, lò xo yếu gãy do sử dụng lâu ngày dẫn đến phanh không ăn ;
- Cam phanh mòn phần then hoa lắp với cơ cấu trục vít và phần mềm tiếp xúc với bạc lắp trên vỏ cầu do làm việc lâu ngày ;
- Cơ cấu trục vít, bánh vít mòn do làm việc lâu ngày dẫn đến điều chỉnh khe hở trên và dưới mỏn phanh không chính xác ;
- Má phanh mòn, chai cứng. Tang trống phanh mòn, ô van. Lò xo kéo má phanh bị yếu, gãy.
v Sửa chữa
- Bật phanh : Kiểm tra bằng cách đạp phanh, nếu nồi hơi xì ra chứng tỏ màng cao su bị hở, rách phải thay thế cái mới đúng chủng loại ;
- Bạc trục quả đào mòn phải thay cái mới.
d) Van tự động điều chỉnh áp suất và van an toàn
v Những sai hỏng, nguyên nhân, tác hại
- Chủ yếu là do viên bi bị mòn đóng không kín, lò xo van bị yếu (do làm việc lâu ngày) ;
- Tác hại : Không tự động điều chỉnh được áp suất, áp suất giảm hiệu quả phanh kém.
v Kiểm tra sửa chữa : Chủ yếu là thay lò xo và bi mới.
4.1.5. công tác kiểm tra và điều chỉnh
a) Điều chỉnh phân phối kiểu màng
v Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp
v Điều chỉnh hành trình tự do
- Tháo chốt lắp thanh kéo và bàn đạp phanh ;
- Nới ốc hãm bu-lông điều chỉnh, vặn bu-lông điều chỉnh khi nào chạm ốc nới ra 1,5 ÷ 2 vòng. Sau đó, xiết đai ốc hãm lại ứng với khe hở 1 ÷ 2 mm.
b) Điều chỉnh van phân phối khí kiểu piston
v Kiểm tra độ mở của van
- Dùng thước thẳng hoặc thước cặp đo độ sâu 1/10, tháo ống nối với bình chứa, dùng thước đo khoảng cách từ đầu van nạp đến mặt đầu của đai ốc, ở trong trạng thái tự do (chưa đạp phanh), sau đó tiến hành đạp và đo khoảng cách từ đầu van đến mặt đầu của đai ố, khoảng cách giữa hai vị trí của van khi chưa phanh và khi phanh là độ mở của van. Độ mở van yêu cầu bằng 2,5 ÷ 3 mm.
v Điều chỉnh
- Nếu độ mở của không đảm bảo đúng quy định thì điều chỉnh bằng cách đưa đệm điều chỉnh từ phía trước sang phía sau hoặc ngược lại.
v Điều chỉnh hành trình tự do của piston một dòng
- Dùng thước lá để đo chiều dài (tương tự như trên). Yêu cầu hành trình tự do nằm trong khoảng 15 ÷ 20 mm ;
- Thực hiện điều chỉnh bằng bu-lông điều chỉnh nguyên tắc vặn bu-lông vào thì giảm hành trình tự do ;
- Hành trình tự do ngược lại. Nếu không đúng thì điều chỉnh bằng bu-lông điều chỉnh.
v Điều chỉnh hành trình tự do của piston hai dòng
- Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp bằng hai bu-lông (1 và 2) bằng cách nới lỏng các đai ốc hãm sau đó vặn bu-lông 1 chạm đầu cần đẩy. Buông rơ-mooc thì nới ra 1,5 ÷ 2 vòng tiếp tục điều chỉnh bu-lông 2 vặn vào thì giảm và ngược lại. Sau khi điều chỉnh xong ta hãm ê-cu hãm.
c) Điều chỉnh van tự động điều chỉnh áp suất và van an toàn
v Điều chỉnh van điều chỉnh và van an toàn
- Yêu cầu đối với van điều chỉnh áp suất là khi đạt tới giá trị quy định. Ví dụ : ô tô zin 130 = 7 ÷ 7,4 kG/cm2 thì van phải mở cho không khí qua van để cơ cấu giảm tải của máy nén khí và để máy làm việc không tải ;
- Nếu áp suất trong bình khí nén giảm xuống 5,6 ÷ 6 kG/cm2 thì van này đóng lại, máy nén khí làm việc có tải cung cấp cho bình chứa.
+) Trong trường hợp ta thấy áp suất trong bình khí nén cao hơn mức quy định chứng tỏ van có sự cố (van kẹt không mở được) ;
+) Trong trường hợp áp suất nhỏ chứng tỏ van bị hở do lò xo yếu, lúc này cần điều chỉnh lại.
v Điều chỉnh van an toàn
- Kiểm tra sự làm việc của van, không cho van điều chỉnh áp suất làm việc để cho máy nén khí cung cấp khí nén cho bình chứa. Nếu áp suất đạt tới 9kG/cm2 mà vẫn an toàn làm việc (mở khí ra) là đạt ;
- Trương hợp kiểm tra van áp suất không đúng quy định phải điều chỉnh lại bằng cách nới ốc hãm ra vặn lại ốc điều chỉnh để đạt tới áp suất quy định.
d) Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống
- Kiểm tra khe hở giữa má phanh và tang trống ở cả hai vị trí trên và dưới.
+) Khe hở phía trên 0,4 mm ;
+) Khe hở phía dưới 0,25 mm.
- Điều chỉnh khe hở phía trên bằng cách xoay trục vít thông qua bánh vít sẽ làm quay trục quả đào, guốc phanh sẽ bị đẩy ra hoặc vào cho đến khi khe hở đạt giới hạn cho phép ;
- Điều chỉnh khe hở phía dưới bằng cách xoay trục cam lệch tâm;
- Điều chỉnh ty đẩy hơi hãm, chỉ tiến hành chỉnh chiều dài ty đẩy khi đã điều chỉnh khe hở má phanh và áp suất không khí đúng yêu cầu.
Kiểm tra khoảng cách dịch chuyển của ty đẩy đạp phanh rồi đo khoảng cách dịch chuyển của ty đẩy :
Bánh trước từ 15 ÷ 25 mm ;
Bánh sau từ 20 ÷ 40 mm.
- Điều chỉnh : Tháo chốt nối thanh đẩy với cơ cấu trục vít bánh vít, thay càng chữ V để thay đổi chiều đai thanh đẩy. nếu khoảng cách dịch chuyển lớn tăng chiều dài ty đẩy. nếu khoảng cách dịch chuyển nhỏ giảm chiều dài ty đẩy.
e) Điều chỉnh độ căng dây đai máy nén
- Kiểm tra : dung lực ngón tay cái ấn vào giữa dây đai một lực P = 3 ÷ 4 kg dùng thước đo độ võng của dây đai. Độ võng nằm trong khoảng 10 ÷ 12 mm là đạt yêu cầu. Nếu độ võng lớn hơn hoặc nhỏ hơn giới han trên ta phải tiến hành điều chỉnh lại bằng cách thay đổi khoảng cách máy nén khí hoặc thay đổi vị trí con lăn căng dây đai.
4.2. Quy trình tháo lắp hệ thống phanh khí nén
quy trình lắp ngược lại với quy trình tháo. Khi lắp phải chú ý :
- Các chi tiết phải sạch sẽ ;
- Các màng cao su bát van, các van không được dính xăng, dầu, mỡ ;
- Khi lắp piston vào xi-lanh bôi một lớp dầu sạch và dùng bóp xéc-măng.
4.3. Kỹ thuật bảo dưỡng, sửa chữa phanh khí.
v Bảo dưỡng hằng ngày
- Lau chùi vệ sinh hệ thống ;
- Kiểm tra xiết chặt các mối ghép, đường ống dẫn;
- Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp.
v Bảo dưỡng cấp I
- Bảo dưỡng hằng ngày : Bơm mỡ vào những vị trí quy định của hệ thống ;
- Kiểm tra độ căng dây đai ;
- Kiểm tra áp suất khí nén, cả hới nước trong bình chứa.
v Bảo dưỡng cấp II – III
- Làm như bảo dưỡng cấp I và làm một số công việc nữa như : Kiểm tra hiệu quả phanh, kiểm tra khe hở phanh và tang trống.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứa học tập và được quan tâm giúp đỡ của các thầy trong bộ môn đặc biệt là thầy hướng dẫn: …………….. em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đại học. Trong quá trình làm đồ án em đã học được thêm rất nhiều kiến thức về chuyên ngành ôtô. Đồ án tốt nghiệp của em đã giải quyết được các vấn đề sau:
* Tìm hiểu được sâu về hệ thống phanh khí nén.
* Cách sử dụng và các bước để tiến hành chẩn đoán hệ thống bất kỳ trên ô tô.
* Đưa ra được kết quả chẩn đoán hệ thống phanh với độ chính xác cao.
Qua tiếp xúc và được các thầy chỉ dẫn em phần nào cũng tiếp cận được cách thức, phong làm việc một cách khoa học giúp em thấy mình trưởng thành và dần tạo nên thế giới quan trong phong cách làm việc.
Hướng phát tiển của đề tài: Đề tài của em có thể làm tài liệu tham khảo để các đề tài sau phát triển đầy đủ hơn để chẩn đoán các hệ thống nào trên xe.
Tuy đã nỗ lực hết sức, quá trình ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật trong ôtô của thế giới và các thiết bị chẩn đoán cũng không ngừng hoàn thiện bản thân em chưa tiếp cận hết nên chắc hẳn đồ án của em còn nhiều khiếm khuyết.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: …………… cùng các thầy trong bộ môn Ôtô quân sự, Khoa Động Lực đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Phúc Hiểu, Võ Văn Hường. Lý thuyết ôtô quân sự. Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự – 1983.
[2]. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vy. Cấu tạo ôtô quân sự, tập 2. Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự – 1995.
[3]. Nguyễn Khắc Trai. Kỹ thuật chẩn đoán ôtô. Nhà xuất bản giao thông
vận tải – 1999.
[4]. Ngô Hắc Hùng. Kết cấu và tính toán ôtô. Nhà xuất bản giao thông vận tải – 2008.
[5]. Phạm Thanh Tạo. Giáo trình MATLAB. Nhà xuất bản Đà Nẵng.
[6]. Trần Hữa Quế, Đặng Văn Cừ, Nguyễn Văn Tuấn. Vẽ kỹ thuật cơ khí,
tập1. Nhà xuất bản Giáo Dục.
[7]. Vũ Đức Lập. Hướng dẫn tính toán thiết kế môn học: (V) hệ thống phanh. Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự – 1998
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"