LỜI NÓI ĐẦU
Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân cần chuyên chở khối lượng lớn hàng hóa và hành khách. Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ô tô trở thành một trong những phương tiện chủ yếu, phổ biến để chuyên chở hàng hóa và hành khách, được sử dụng rộng rãi trên mọi lĩnh vực đời sống kinh tế - xã hội con người.
Trong chương trình đào tạo kỹ sư nghành động lực thì đồ án tốt nghiệp là không thể thiếu, là điều kiện tất yếu rất quan trọng mà mọi sinh viên cần phải hoàn thành, để hiểu biết một cách chặt chẽ và nắm vững sâu về ô tô. Và trong quá trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát tính toán thiết kế một bộ phận, một hệ thống trên xe hay tổng thể xe là việc quan trọng hơn hết.
Phanh ô tô là một bộ phận rất quan trọng trên xe, nó đảm bảo cho ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó nâng cao được năng suất vận chuyển. Nên hệ thống phanh ô tô cần thiết bảo đảm bền vững, tin cậy, phanh êm dịu, hiệu quả phanh cao, tính ổn định của xe, điều chỉnh lực phanh được ...để tăng tính an toàn cho ô tô khi vận hành.
Trong đồ án tốt nghiệp khóa học này em được giao nhiệm vụ: KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH XE HYUNDAI BEN HAI CẦU DẪN HƯỚNG - HD370.
Mặc dù đã cố gắng, nhưng do kiến thức có hạn và thời gian khống chế, thiếu kinh nghiệm thực tế nên trong khuôn khổ đồ án này sẽ không tránh những thiếu sót. Em rất mong các thầy góp ý, chỉ bảo tận tâm để kiến thức của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn, thầy giáo duyệt đề tài, các thầy giáo bộ môn động lực đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành tốt nội dung đề tài của mình.
…., ngày …. tháng …. năm 20….
Sinh viên thực hiện
………………..
1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI:
Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp về mọi mặt, đặc biệt là về mặt kỹ thuật. Ngành ô tô cũng có những bước phát triển rõ nét và có tính đặc trưng riêng. Ngày nay ô tô không chỉ đơn thuần là mục đích phục vụ đi lại nhanh, chuyên chở nhiều, tuổi thọ cao, ... Mà các loại ô tô đời mới trong thời gian gần đây còn đáp ứng nhu cầu càng cao và khắt khe của con người, như: Tính hiệu quả, tính kinh tế, tính công nghệ, tính tiện nghi, nồng độ khí xả đối với môi trường và đặc biệt là vấn đề an toàn cho người và tài sản.
Một trong những bộ phận có tính quyết định đến khả năng an toàn khi chuyển động của ô tô là hệ thống phanh. Vì nó đảm bảo cho ô tô chạy an toàn với tốc độ. Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn nguy hiểm có thể xảy ra khi vận hành, nhờ điều khiển quá trình phanh làm chủ được tốc độ, nhanh, chậm và dừng hẳn khi cần thiết. Vì vậy đối với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, nghiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn.
Xuất phát từ những lý do trên nên đề tài khảo sát hệ thống phanh khí nén trên xe HYUN DAI - HD 370 được chọn làm đề tài tốt nghiệp. Đề tài có mục đích và ý nghĩa như sau:
1. 1. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI:
- Thấy rõ vai trò quan trọng của hệ thống phanh.
- Nắm rõ hơn về kết cấu và các ưu, nhược điểm của hệ thống phanh.
-Tìm hiểu được các tính năng hoạt động của toàn bộ hệ thống và các chi tiết của hệ thống phanh.
-Tìm ra những hư hỏng thường gặp trên hệ thống phanh. Để từ đó đưa ra các biện pháp khắc phục, sữa chữa, nâng cao tính kinh tế và tiện nghi sử dụng cũng như độ an toàn khi làm việc của hệ thống phanh. Từ đó giúp cho ta có biện pháp sử dụng hợp lý hơn, đồng thời đánh giá được tình trạng và khả năng làm việc của hệ thống phanh.
1.2. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI:
- Giúp cho sinh viên củng cố và bổ sung kiến thức trong việc tiếp cận với các loại hệ thống phanh trên xe ô tô.
- Giúp cho sinh viên nắm vững và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các hệ thống phanh trên ô tô nói chung và hệ thống phanh trên xe HYUN DAI -HD370 nói riêng.
- Có thể làm tài liệu tham khảo khi chưa có nhịp tiếp xúc với các loại hệ thống phanh từ thực tế.
2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ:
2.1. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI:
2.1.1.Công dụng:
Hệ thống phanh dùng để:
Giảm tốc độ của ô tô, máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó.
Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô, máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.
Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:
Nó đảm bảo cho ô tô,máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc
Nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe.
2.1.2.Yêu cầu:
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:
Làm việc bền vững, tin cậy.
Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm.
Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách và hàng hoá.
Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế.
Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô máy kéo khi phanh.
Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng.
Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện sử dụng:
Có khả năng thoát nhiệt tốt.
Điều khiển nhẹ, nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ.
Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh, là:
Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở tất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là phanh chân.
Phanh dự trữ : Dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính hỏng.
Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chổ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn nên gọi là phanh tay.
Ngoài ra còn có phanh chậm dần: Trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như xe tải, trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn; xe khách- lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi,thường xuyên phải chuyển động lên xuống các dốc dài còn phải có loại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để:
Phanh liên tục, giữ cho tốc độ của ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc.
Để giảm dần tốc độ của ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn.
Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của nhau. Nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận điều khiển và dẫn động độc lập.
Ngoài ra, để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bình thường.
Để có hiệu quả phanh cao:
Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.
Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh. Muốn vậy, lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên chúng.
Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thuỷ lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng lượng toàn bộ lớn.
Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính, là: Gia tốc chậm dần và quãng đường phanh. Ngoài ra cũng có thể dùng các chỉ tiêu khác, như: Lực phanh hay thời gian phanh.
Giá trị các yêu cầu này có thể tham khảo trong bảng 2-1, 2-2 và 2-3.
Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng hiệp hội quy định riêng dựa vào nhiều yếu tố, như : Nguồn gốc và chủng loại ô tô đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bị kiểm tra....
Bảng 2-1: Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh (của hệ thống phanh chính) cho phép ô tô lưu hành trên đường- Do Bộ giao thông Vận tải Việt Nam quy định năm 1995.
Stt | Chủng loại ô tô | Quãng đường phanh Sp [ m ] (£ ) | Gia tốc chậm dần ổn định Jp [ m/s ] ( ³ ) |
1 | Ô tô du lịch và các loại ô tô khác thiết kế trên cơ sở ô tô du lịch | 7,2 | 5,8 |
2 | Ô tô vận tải trọng lượng toàn bộ £ 8 tấn và ô tô khách có chiều dài toàn bộ £ 7,5 m | 9,5 | 5,0 |
3 | Ô tô vận tải hoặc đoàn ô tô có trọng lượng toàn bộ > 8 tấn và ô tô khách có chiều dài toàn bộ > 7,5 m | 11 | 4,2 |
Tiêu chuẩn trình bày ở bảng 2-1 trên được cho ứng với chế độ thử :
- Ô tô không tải, chạy trên đường nhựa khô, nằm ngang.
- Vận tốc bắt đầu phanh là 30 [ Km/h ] ( 8,33 [ m/s ] ).
Do yêu cầu về tốc độ ô tô ngày càng tăng, cho nên có xu hướng tăng vận tốc thử phanh để cho phép lưu hành trên đường. Tuy vậy thử phanh ở tốc độ cao là rất nguy hiểm, nhất là trong điều kiện chưa cho phép có những bãi thử chuyên dùng. Vì thế ở nước ta vẫn đang áp dụng tốc độ thử phanh là 30 [ Km/h ].
Số liệu cho ở bảng 2-1 chỉ sử dụng để kiểm tra phanh định kỳ nhằm cho phép ô tô lưu hành trên đường để đảm bảo an toàn chuyển động. Đối với các cơ sở nghiên cứu hay thiết kế chế tạo thì cần áp dụng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt hơn.
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu đánh giá hiiệu quả của hệ thống phanh chính
(Tiêu chuẩn của Liên Xô cũ):
Stt | Chủng loại ô tô | Tốc độ trước khi phanh Vo [Km/h] | Lực tác dụng lên bàn đạp Pbđ [ N ] (£ ) | Dạng thử | Quãng đường phanh Sp [ m ] (£ ) | Gia tốc chậm dần ổn định Jp [ m/g ] (³ ) |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) |
1 | Ô tô du lịch và Microbuys với số chỗ ngồi £ 8 | 80 | 500 | O I II | 43,2 54,0 57,5 | 7,0 5,4 5,0 |
2 | Ô tô buýt > 8 chỗ ngồi và trọng lượng toàn bộ £ 5 tấn | 60 | 700 | O I II | 25,8 32,3 34,3 | 7,0 5,3 4,9 |
3 | Ô tô buýt với trọng lượng toàn bộ > 5 tấn | 60 | 700 | O I II | 32,1 40,1 42,7 | 6,0 4,5 4,1 |
4 | Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ < 3,5 tấn | 70 | 700 | O I II | 44,8 56,0 59,6 | 5,5 4,1 3,8 |
5 | Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ từ 3,5 tấn ¸ 12 tấn | 50 | 700 | O I II | 25,0 31,3 33,3 | 5,5 4,0 3,7 |
6 | Ô tô tải với trọng lượng > 12 tấn | 40 | 700 | O I II | 17,2 21,5 22,9 | 5,5 4,0 3,6 |
7 | Đoàn ô tô với tải trọng toàn bộ từ 3,5 tấn ¸ 12 tấn | 50 | 700 | O I II | 26,5 33,1 35,2 | 5,5 4,0 3,7 |
8 | Đoàn ô tô với trọng lượng toàn bộ > 12 tấn | 40 | 700 | O I II | 18,4 23,0 24,5 | 5,5 3,9 3,6 |
| | | | | | | |
Bảng 2-3: Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh dự trữ
(tiêu chuẩn Liên Xô cũ)
Stt | Chủng loại ô tô | Tốc độ trước khi thử Vo [Km/h] | Lực tác dụng lên bàn đạp Pbđ [ N ] (£ ) | Quãng đường phanh Sp [ m ] (£ ) | Gia tốc chậm dần ổn định Jp[ m/s2 ] (³ ) |
Tay đòn | Bàn đạp |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) |
1 | Ô tô du lịch và Microbuys với số chỗ ngồi £ 8 | 80 | 400 | 500 | 90,1 | 3,0 |
2 | Ô tô buýt > 8 chỗ ngồi và trọng lượng toàn bộ £ 5 tấn | 60 | 600 | 700 | 52,2 | 3,0 |
3 | Ô tô buýt với trọng lượng toàn bộ > 5 tấn | 60 | 600 | 700 | 52,2 | 3,0 |
4 | Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ < 3,5 tấn | 70 | 600 | 700 | 79,0 | 2,8 |
5 | Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ từ 3,5 tấn ¸ 12 tấn | 50 | 600 | 700 | 42,5 | 2,8 |
6 | Ô tô tải với trọng lượng > 12 tấn | 40 | 600 | 700 | 28,4 | 2,8 |
7 | Đoàn ô tô với tải trọng toàn bộ từ 3,5 tấn ¸ 12 tấn | 50 | 600 | 700 | 44,0 | 2,8 |
8 | Đoàn ô tô với trọng lượng toàn bộ > 12 tấn | 40 | 600 | 700 | 29,6 | 2,8 |
| | | | | | | |
Đối với hệ thống phanh chính, giá trị các chỉ tiêu được cho tương ứng ba dạng thử khác nhau, là :
Thử " O ": Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh còn nguội và thường tiến hành hai trường hợp: Động cơ được tách và không tách ra khỏi hệ thống truyền lực.
Thử " I ": Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh đã làm việc nóng lên. Dạng thử này bao gồm hai giai đoạn :
- Thử sơ bộ: Để cho các cơ cấu phanh nóng lên.
- Thử chính: Để xác định hiệu quả phanh.
Thử " II ": Để xác định hiệu quả phanh chính, khi ô tô, máy kéo chuyển động xuống dốc dài.
Khi phanh bằng phanh dự trữ hoặc bằng các hệ thống phanh khác thực hiện các chức năng của nó, gia tốc chậm dần lớn nhất cần phải đạt 3 [ m/s2 ] đối với ô tô khách và 2,8 [ m/s2 ] đối với ô tô tải.
Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lực phanh thực tế mà các cơ cấu phanh của nó có thể tạo ra. Khi thử ( theo cả hai chiều : Đầu xe hướng xuống dốc và ngược lại - quay lên dốc ) phanh dừng cần phải giữ được ô tô- máy kéo chở đầy tải và động cơ tách ra khỏi hệ thống truyền lực, đứng yên trên dốc có độ nghiêng không nhỏ hơn 25%.
Hệ thống phanh chậm dần cần phải đảm bảo cho ô tô - máy kéo, khi chuyển động xuống các dốc dài 6 [ Km ], độ dốc 7 %, tốc độ không vượt quá 30±2 [ Km/h ] ( 8,33±0,6 [ m/s ]), mà không cần sử dụng các hệ thống phanh khác. Khi phanh bằng phanh này, gia tốc của ô tô, máy kéo thường đạt khoảng 0,6¸2,0 [ m/s2 ].
Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác, điều khiển được đúng cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cơ cấu đảm bảo tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe, đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh.
Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô, máy kéo khi phanh, sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện chính sau:
Lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng.
Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% giá trị lực phanh lớn nhất.
Không xảy ra hiện tượng tự khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì : Các bánh xe trước trượt trước sẽ bị trượt ngang, mất tính điều khiển. Các bánh xe sau trượt trước sẽ bị quay đầu, mất tính ổn định. Ngoài ra các bánh xe bị trượt sẽ gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám.
Để đảm bảo các yêu cầu này, trên ô tô, máy kéo hiện đại, người ta sử dụng các bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe ( Antilook Braking System - ABS ).
Yêu cầu về điều khiển nhẹ nhàng và thuận tiện được đánh giá bằng lực lớn nhất cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển và hành trình tương ứng của chúng. Giá trị quy định của chúng được cho dưới bảng 2-4.
Bảng 2- 4: Giá trị tối đa cho phép của lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển và hành trình tương ứng của chúng đối với hệ thống phanh ô tô.
( Tiêu chuẩn của Liên Xô cũ )
Phương pháp điều khiển | Hệ thống phanh | Chủng loại ô tô | Pbđ max [ N ] | Sbđ max [ mm ] |
Bằng bàn đạp | Làm việc, dự trữ và phanh dừng | Du lịch Vận tải và khách | 500 700 | 150 180 |
Bằng tay đòn | Dự trữ và dừng | Du lịch Vận tải và khách | 400 600 | 160 220 |
2.1.3. Phân loại:
Hệ thống phanh gồm có các cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trục nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh.
Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực, phanh chia ra các loại: Phanh bánh xe và phanh truyền lực.
Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra:
Phanh đĩa: Theo số lượng đĩa quay còn chia ra :Một đĩa quay và nhiều đĩa quay.
Phanh trống-guốc: Theo đặc tính cân bằng thì được chia ra: Phanh cân bằng và phanh không cân bằng.
Phanh dãi.
(a) (b) (c)
Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính:
a- Phanh trống - Guốc: b - Phanh đĩa: c - Phanh dải:
Theo loại dẫn động, phanh chia ra: Phanh cơ khí, phanh thủy lực (phanh dầu), phanh khí nén (phanh hơi), phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau).
Phanh truyền động bằng cơ khí thì được dùng làm phanh tay và phanh chân ở một số ô tô trước đây. Nhược điểm của loại phanh này là đối với phanh chân, lực tác động lên bánh xe không đồng đều và kém nhạy, điều khiển nặng nề, nên hiện nay ít sử dụng. Riêng đối với phanh tay thì chỉ sử dụng khi ô tô dừng hẳn và hổ trợ cho phanh chân khi phanh gấp và thật cần thiết, nên hiện nay nó vẫn được sử dụng phổ biến trên ô tô.
Phanh truyền động bằng thủy lực thì được dùng phổ biến trên ô tô du lịch và xe ô tô tải trọng nhỏ.
Phanh truyền động bằng khí nén thì được dùng trên ô tô tải trọng lớn và ô tô hành khách. Ngoài ra nó còn dùng trên ô tô vận tải tải trọng trung bình có động cơ diesel cũng như trên các ô tô kéo đoàn xe.
Phanh truyền động bằng điện thì được dùng trên các đoàn ô tô, ô tô kéo nhiều rơmoóc
Phanh truyền động liên hợp thủy khí thì được dùng trên các ô tô và đoàn ô tô có tải trọng lớn và rất lớn.
2.2. KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH:
Để đảm bảo được nhiệm vụ của một hệ thống phanh, bất kỳ một hệ thống phanh nào cũng có hai thành phần kết cấu chính sau:
- Cơ cấu phanh: Là bộ phận trực tiếp tạo lực cản.
- Dẫn động phanh: Để điều khiển các cơ cấu phanh.
2.2.1. Cơ cấu phanh:
Cơ cấu phanh là một bộ phận trực tiếp tạo ra lực phanh cũng chính là lực cản, trong quá trình phanh khi ô tô chuyển động, động năng của ô tô sẽ được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường.
Cơ cấu phanh trên ô tô chủ yếu làm việc theo nguyên lý ma sát. Do vậy kết cấu của nó gồm có hai phần chính: Cơ cấu ép và phần tử ma sát. Bên cạnh đó còn có thêm các phần tử phụ như cơ cấu điều khiển khe hở giữa má phanh và trống phanh của loại phanh trống - guốc, bộ phận xả khí của phanh dẫn động thủy lực...
Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống - Guốc, Đĩa hay Dải. Mỗi dạng có đặc điểm kết cấu riêng biệt.
Kết cấu cơ cấu phanh trên ô tô có đặc trưng tùy thuộc bởi vị trí đặt nó ở bánh xe hoặc ở truyền lực, bởi loại chi tiết quay và chi tiết tiến phanh.
Cơ cấu phanh ở bánh xe thường dùng loại trống - guốc và gần đây sử dụng nhiều loại đĩa ở các bánh xe trước
2.2.1.1. Loại trống- guốc:
a. Thành phần cấu tạo:
Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất, cấu tạo gồm:
+ Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moayơ bánh xe.
+ Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh).
+ Mâm phanh: Là một đĩa cố định bắt chặt với dầm cầu, là nơi lắp đặt và định vị hầu hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh
+ Cơ cấu ép: Khi phanh cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực ma sát để phanh bánh xe lại.
+ Bộ phận điều chỉnh khe hở: Khi nhả phanh, giữa trống phanh và má phanh cần phải có một khe hở tối thiểu nào đó, khoảng (0,2¸0,4)mm để cho phanh nhả được hoàn toàn. Khe hở này tăng lên khi các má phanh bị mài mòn, làm tăng hành trình của cơ cấu ép, tăng lượng chất lỏng làm việc cần thiết hay lượng tiêu thụ không khí nén, tăng thời gian chậm tác dụng,... Để tránh những hậu quả xấu đó, phải có cơ cấu để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh.
Có hai phương pháp để điều chỉnh: Bình thường bằng tay và tự động
b. Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá:
Hình 2.2. Các sơ đồ phanh trống guốc.
Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh (hình 2.2). Các sơ đồ này khác nhau ở chổ:
+ Dạng và số lượng cơ cấu ép.
+ Số bậc tự do của các guốc phanh.
+ Đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép và do vậy khác nhau ở:
- Hiệu quả làm việc.
- Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc.
- Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe.
- Mức độ phức tạp của kết cấu.
Hình 2.3. Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng.
a- Ép bằng cam; b- Ép bằng xylanh thủy lực; c- Hai xylanh ép, guốc phanh một bậc tự do; d- Hai xylanh ép, guốc phanh hai bậc tự do.
Hiện nay, đối với hệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhất là các sơ đồ trên hình 2.3a và 2.3b. Tức là sơ đồ với guốc phanh một bậc tự do, quay quanh hai điểm cố định đặt cùng phía và một cơ cấu ép. Sau đó đến các sơ đồ 2.3c và 2.3d.
Để đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta sử dụng ba chỉ tiêu riêng, đăc trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là: Tính thuận nghịch (đảo chiều), tính cân bằng và hệ số hiệu quả.
Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mô men phanh do nó tạo ra không phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức là chiều chuyển động của ôtô- máy kéo.
Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực từ guốc phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ tác dụng lên cụm ổ trục bánh xe.
Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa mômen phanh tạo ra và tích của lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh. (hay còn gọi một cách quy ước là mômen của lực dẫn động).
Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh trên hình 2.3 là sơ đồ biểu diễn đã được đơn giản hóa nhờ các giả thiết sau:
+ Các má phanh được bố trí đối xứng với đường kính ngang của cơ cấu.
+ Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (fN) đặt ở giữa vòng cung của má phanh trên bán kính rg.
Từ sơ đồ ta thấy rằng:
+ Lực ma sát tác dụng lên guốc trước (tính theo chiều chuyển động của xe) có xu hướng phụ thêm với lực dẫn động ép guốc phanh vào trống phanh, nên các guốc này gọi là guốc tự siết.
+ Đối với các guốc sau, lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép, nên các guốc này được gọi là guốc tự tách. Hiện tượng tự siết, tự tách này là một đặc điểm đặc trưng của cơ cấu phanh trống- guốc.
Sơ đồ hình 2.3a có cơ cấu ép bằng cơ khí, dạng cam đối xứng. Vì thế độ dịch chuyển của các guốc luôn luôn bằng nhau. Và bởi vậy áp lực tác dụng lên các guốc và mômen phanh do chúng tạo ra có giá trị như nhau:
N1 = N2 = N và Mp1 = Mp2 = Mp
Do hiện tượng tự siết nên khi N1 = N2 thì P1< P2. Đây là cơ cấu vừa thuận nghịch vừa cân bằng. Nó thường được sử dụng với dẫn động khí nén nên thích hợp cho các ôtô tải và khách cỡ trung bình và lớn.
Sơ đồ trên hình 2.3b dùng cơ cấu ép thủy lực, nên lực dẫn động của hai guốc bằng nhau P1 = P2 = P. Tuy vậy do hiện tượng tự siết nên áp lực N1 > N2 và Mp1 > Mp2. Cũng do N1 > N2 nên áp suất trên bề mặt má phanh của guốc trước lớn hơn guốc sau, làm cho các guốc mòn không đều. Để khắc phục hiện tượng đó, ở một số kết cấu đôi khi người ta làm má phanh của guốc tự siết dài hơn hoặc dùng xylanh ép có đường kính làm việc khác nhau: Phía trước tự siết có đường kính nhỏ hơn.
Cơ cấu phanh loại này là cơ cấu phanh thuận nghịch nhưng không cân bằng. Nó thường sử dụng trên các ôtô tải cở nhỏ và vừa hoặc các bánh sau của ôtô du lịch.
Về mặt hiệu quả phanh, nếu thừa nhận hệ số hiệu quả của sơ đồ hình 2.3a:
Khq = SMp/(P1+ P2).rt = 100%, thì hệ số hiệu quả của cơ cấu phanh dùng cơ cấu ép thủy lực hình 2.3b sẽ là 116% ¸122%, khi có cùng kích thước chính và hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh: f = 0,30 ¸ 0,33.
Để tăng hiệu quả phanh theo chiều tiến của xe, người ta dùng cơ cấu phanh với hai xylanh làm việc riêng rẽ. Mỗi guốc phanh quay quanh một điểm cố định bố trí khác phía, sao cho khi xe chạy tiến thì cả hai guốc đều tự siết (hình.2.3c). Hiệu quả phanh trong trường hợp này có thể tăng được 1,6 ¸1,8 lần so với cách bố trí bình thường. Tuy nhiên khi xe chạy lùi hiệu quả phanh sẽ thấp, tức là cơ cấu phanh không có tính thuận nghịch.
Cơ cấu phanh loại này kết hợp với kiểu bình thường đặt ở các bánh sau, cho phép dễ dàng nhận được quan hệ phân phối lực phanh cần thiết Ppt > Pps trong khi nhiều chi tiết của các phanh trước và sau có cùng kích thước. Vì thế nó thường được sử dụng ở cầu trước các ôtô du lịch và tải nhỏ.
Để nhận được hiệu quả phanh cao cả khi chuyển động tiến và lùi, người ta dùng cơ cấu phanh thuận nghịch và cân bằng loại bơi như trên hình 2.3d. Các guốc phanh của sơ đồ này có hai bậc tự do và không có điểm quay cố định. Cơ cấu ép gồm hai xylanh làm việc tác dụng đồng thời lên đầu trên và dưới của các guốc phanh. Với kết cấu như vậy cả hai guốc phanh đều tự siết dù cho trống phanh quay theo chiều nào. Tuy nhiên nó có nhược điểm là kết cấu phức tạp.
Hình2.4. Các cơ cấu phanh tự cường hoá
Để nâng cao hiệu quả phanh cao hơn nữa, người ta còn dùng các cơ cấu phanh tự cường hóa. Tức là các cơ cấu phanh mà kết cấu của nó cho phép lợi dụng lực ma sát giữa một má phanh và trống phanh để cường hóa- tăng lực ép, tăng hiệu quả phanh cho má kia.
Các cơ cấu phanh tự cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số có thể đạt đến 360% so với cơ cấu phanh bình thường dùng cam ép. Nhưng mômen phanh kém ổn định, kết cấu phức tạp, tính cân bằng kém và làm việc không êm nên ít được sử dụng. Xu hướng hiện nay là: Sử dụng cơ cấu phanh loại bình thường với các guốc có điểm quay cố định, cùng phía. Trường hợp cần thiết thì dùng thêm các bộ trợ lực để tăng lực dẫn động và tăng hiệu quả phanh.
2.2.1.2. Loại đĩa:
Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên ôtô du lịch.
Phanh đĩa có các loại: Kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay và vòng ma sát quay.
Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rảnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép hai kim loại khác nhau
.
Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý của phanh đĩa:
Phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cấu phanh trống guốc như sau:
Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều và ít phải điều chỉnh.
- Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở.
- Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ (0,05¸0,15)mm nên rất nhạy, giảm được thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động.
- Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng, nên cho phép tăng giá trị của chúng để tăng hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạng của kết cấu. Vì thế phanh đĩa có kết cấu nhỏ gọn và dễ bố trí trong bánh xe.
- Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn.
- Điều kiện làm mát tốt hơn, nhất là đối với dạng đĩa quay.
Tuy vậy phanh đĩa còn có một số nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là:
- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín.
- Các đĩa phanh loại hở dễ bị ôxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh.
- Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt xước.
- Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên khi động cơ không làm việc, hiệu quả phanh dẫn động thấp và khó sử dụng chúng để kết hợp làm phanh dừng.
2.2.2. Dẫn động phanh:
Các loại dẫn động phanh:
Dẫn động phanh là một hệ thống dùng để điều khiển cơ cấu phanh.
Dẫn động phanh thường dùng hiện nay có ba loại chính: Cơ khí, chất lỏng thủy lực và khí nén. Nhưng dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng vì hiệu suất thấp (h=0,4¸0,6) và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe. Nên đối với hệ thống phanh làm việc của ô tô được sử dụng chủ yếu hai loại dẫn động là: thủy lực và khí nén.
Lực tác động lên bàn đạp phanh hoặc đòn điều khiển phanh cũng như hành trình bàn đạp và đòn điều khiển phanh phụ thuộc ở mômen phanh cần sinh ra và các thông số dẫn động phanh.
Dẫn động phanh bằng thủy lực được dùng nhiều cho xe ô tô du lịch, ô tô vận tải có tải trọng nhỏ và cực lớn, gồm các cụm chủ yếu sau: Xylanh phanh chính, bộ trợ lực phanh, xylanh làm việc ở các bánh xe...
Dẫn động phanh bằng khí nén được dùng nhiều ở ô tô vận tải có tải trọng cỡ trung bình và lớn, gồm các cụm chủ yếu như: Máy nén khí, van điều chỉnh áp suất, bình chứa, van phân phối, bầu phanh....
Các sơ đồ phân dòng chính:
Dẫn động hệ thống phanh làm việc, với mục đích tăng độ tin cậy, cần phải có ít nhất là hai dòng dẫn động độc lập. Trong trường hợp một dòng bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn được ô tô máy kéo sử dụng với một hiệu quả xác định nào đó. Hiện nay phổ biến nhất là các dẫn động hai dòng với sơ đồ phân dòng như trên hình 2.7. Để phân chia các dòng có thể sử dung bộ phận điều khiển kép, như: van khí nén hai khoang, xi lanh chính kép hay bộ chia.
Mỗi sơ đồ đều có ưu, khuyết điểm riêng. Vì vậy khi chọn sơ đồ phân dòng phải tính toán kỹ dựa vào ba yếu tố chính là:
Mức độ giảm hiệu quả phanh khi một dòng bị hỏng.
Mức độ bất đối xứng lực phanh cho phép.
Mức độ phức tạp của dẫn động.
Thường sử dung nhất là sơ đồ phân dòng theo các cầu (H 2.6). Đây là sơ đồ phân dòng đơn giản nhất nhưng hiệu quả sẽ giảm nhiều khi hỏng dòng phanh cầu trước.
Khi dùng các sơ đồ b, c và d hiệu quả phanh giảm ít hơn, hiệu quả phanh đảm bảo không thấp hơn 50% khi hỏng một dòng nào đó. Tuy vậy khi dùng sơ đồ b và d, lực phanh sẽ không đối xứng, làm giảm tính ổn định khi phanh nếu một trong hai dòng bị hỏng. Điều này cần phải tính đến khi thiết kế hệ thống lái ( dùng cánh tay đòn âm).
Sơ đồ e là sơ đồ hoàn thiện nhất nhưng củng phức tạp nhất.
Để đảm bảo những yêu cầu chung đặt ra đối với hệ thống phanh, dẫn động phanh phải đảm bảo những yêu cầu cụ thể sau:
- Đảm bảo sự tỷ lệ giữa mô men phanh sinh ra với lực tác dung lên bàn đạp và hành trình của nó.
- Thời gian chậm tác dụng khi phanh không được vượt quá 0,6 s, khi nhả phanh không được lớn hơn 1,2 s.
- Phải có ít nhất hai dòng độc lập và khi một dòng hỏng, hiệu quả phanh phải còn tối thiểu là 50%.
-Khi kéo moóc, nếu moóc bị tuột khỏi xe kéo thì phải được tự động phanh lại.
Hình 2.6. Các sơ đồ phân dòng:
2.2.2.1. Dẫn động thủy lực:
a. Ưu, nhược điểm:
Dẫn động phanh thủy lực có những ưu điểm quan trọng là:
- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ.
- Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dòng dẫn động chỉ bắt đầu tăng khi tất cả má phanh đã ép vào trống phanh.
- Hiệu suất cao.
- Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ, giá thành thấp.
- Có khả năng sử dụng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh, vì các xe khac nhau chủ yếu là khác tải trọng, trọng lượng phân bố ở các cầu nên chỉ thay đổi áp suất còn cơ cấu phanh không thay đổi .
Nhược điểm của dẫn động thủy lực:
- Yêu cầu độ kín khít cao. Khi có một chỗ nào bị rò rỉ thì cả dòng dẫn động không làm việc được.
- Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường sử dụng các bộ phận trợ lực để giảm lực bàn đạp, làm cho kết cấu thêm phức tạp.
- Sự dao động áp suất của chất lỏng có thể làm cho các đường ống bị rung động và mômen phanh không ổn định.
- Hiệu suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp.
b. Các loại và sơ đồ dẫn động:
Theo loại năng lượng sử dụng, dẫn động phanh thủy lực có thể chia làm 3 loại:
- Dẫn động tác động trực tiếp: Cơ cấu phanh được điều khiển trực tiếp chỉ bằng lực tác dụng người lái.
- Dẫn động tác động gián tiếp: Cơ cấu phanh được dẫn động một phần nhờ lực người lái, một phần nhờ các bộ trợ lực lắp song song với bàn đạp.
- Dẫn động dùng bơm và các bộ tích năng: Lực tác dụng lên cơ cấu phanh là áp lực của chất lỏng cung cấp từ bơm và các bộ tích năng thủy lực.
Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp:
Nguyên lý làm việc:
Khi người lái tác dụng trên bàn đạp phanh 6, piston 4 trong xylanh chính 5 sẽ dịch chuyển, áp suất trong khoang A tăng lên đẩy piston 3 dịch chuyển sang trái. Do đó áp suất trong khoang B cũng tăng theo. Chất lỏng bị ép đồng thời theo các ống dẫn 2 và 8 đi đến các xylanh bánh xe 1 và 7 để thực hiện quá trình phanh.
Hình 2.7. Dẫn động phanh thuỷ lực tác động trực tiếp.
1, 7- Xylanh bánh xe; 3, 4- Piston trong xylanh chính; 2, 8- Đường ống dẫn dầu đến xy lanh bánh xe; 5- Xy lanh chính; 6- Bàn đạp phanh.
Dẫn động tác động gián tiếp:
Bộ trợ lực chân không là bộ phận cho phép lợi dụng độ chân không trong đường nạp của động cơ để tạo lực phụ cho người lái. Vì vậy, để đảm bảo hiệu quả trợ lực, kích thước của các bộ trợ lực chân không thường phải lớn hơn và chỉ thích hợp với các xe có động cơ xăng cao tốc.
Hiện nay, bộ trợ lực chân không có nhiều dạng và sơ đồ kết cấu khác nhau. Tuy vậy tất cả chúng đều có chung một nguyên lý làm việc và luôn luôn phải có ba phần tử kết cấu chính là:
- Buồng hay xylanh sinh lực: Để tạo lực tác dụng lên dẫn động.
- Cơ cấu tỷ lệ: Để đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp, hành trình bàn đạp và lực phanh.
- Các van chân không và không khí.
Hình 2. 8. Dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không:
1,3-Đường dẩn dầu phanh đêdns xy lanh bánh xe; 2- Xy lanh chính; 4- Đường nạp động cơ; 5, 9- Van chan không; 6- Loc; 7- Bàn đạp; 8- Cần đẩy; 10- Vòng cao su của cơ cấu tỷ lệ; 11- Màng(hoặc piston trợ lực); 12- Bầu trợ lực chân không;
Tùy thuộc cách bố trí và lắp đặt cơcấu tỷ lệ, buồng sinh lực và xy lanh chính, các bộ trợ lực chân không có thể chia thành ba nhóm chính:
- Nhóm 1: Các bộ trợ lực mà cơ cấu tỷ lệ có dạng đòn và không có liên hệ trực tiếp với hệ thống thủy lực dẫn động phanh.
- Nhóm 2: Các bộ trợ lực có buồng sinh lực, cơ cấu tỷ lệ và xylanh chính bố trí riêng rẽ.
- Nhóm 3: Các bộ trợ lực có buồng sinh lực, cơ cấu tỷ lệ và xylanh chính bố trí đồng trục chung trong một kết cấu.
Nguyên lý làm việc:
- Bầu trợ lực chân không 12 có hai khoang A và B được phân cách bởi piston (hoặc màng)11. Van chân không 5, làm nhiệm vụ nối thông hai khoang A và B khi nhả phanh và cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh. Van không khí 9, làm nhiệm vụ cắt đường thông của khoang A với khí quyển khi nhả phanh và mở đường thông của khoang A khi đạp phanh. Vòng cao su 10 là cơ cấu tỷ lệ làm nhiệm vụ đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.
- Khoang B của bầu trợ lực luôn luôn được nối với đường nạp động cơ 4 qua van một chiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không. Khi nhả phanh van chân không 5 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang B qua van này và có cùng áp suất chân không. Khi phanh người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần 8 dịch chuyển sang phải làm van chân không 5 đóng lại, cắt đường thông hai khoang A và B, còn van không khí 9 mở ra cho không khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A. Độ chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) của bầu trợ lực và qua đó tạo nên một lực phụ hổ trợ cùng người lái tác dụng lên các piston trong xylanh chính 2, ép dầu theo các ống dẫn (dòng 1 và 3) đi đến các xylanh bánh xe để thực hiện quá trình phanh. Khi lực tác dụng lên piston 11 tăng thì biến dạng của vòng cao su 10 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần 8, làm cho van không khí 9 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực không đổi. Muốn tăng lực phanh, người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần 8 lại dịch chuyển sang phải làm van không khí 9 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A. Độ chênh áp tăng lên, vòng cao su 10 biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước so với cần 8, làm cho van không khí đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi và tỷ lệ với lực đạp. Khi lực phanh đạt cực đại thì van không khí mở ra hoàn toàn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị cực đại.
- Bộ trợ lực chân không có hiệu quả thấp, nên thường được sử dụng trên các ô tô du lịch và tải nhỏ.
Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén:
Bộ trợ lực khí nén là bộ phận cho phép lợi dụng khí nén để tạo lực phụ, thường được lắp song song với xylanh chính, tác dụng lên dẫn động hỗ trợ cho người lái. Bộ trợ lực phanh loại khí nén có hiệu quả trợ lực cao, độ nhạy cao, tạo lực phanh lớn cho nên được dùng nhiều ở ô tô tải.
Hình 2.9. Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực khí nén.
1- Bàn đạp; 2- Đòn bẩy; 3- Cụm van khí nén; 4- Bình chứa khí nén; 5- Xi lanh lực; 6- Xi lanh chính; 7,9- Đường ống dẫn dầu đến các xi lanh bánh xe; 8,10- Xi lanh bánh xe.
Bộ trợ lực gồm cụm van khí nén 3 nối với bình chứa khí nén 4 và xi lanh lực 5. Trong cụm van 3 có các bộ phận sau:
- Cơ cấu tỷ lệ: Đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.
- Van nạp: Cho khí nén từ bình chứa đi vào khi đạp phanh.
- Van xả: Cho khí nén trong dòng dẫn động thoát ra ngoài khí quyển khi nhả phanh.
Nguyên lý làm việc: Khi tác dụng lên bàn đạp 1, qua đòn 2, lực sẽ truyền đồng thời lên các cần của xi lanh chính 6 và của cụm van 3. Van 3 dịch chuyển mở đường nối khoang A của xilanh lực với bình chứa khí nén 4. Khí nén từ bình chứa 4 sẽ đi vào khoang A tác dụng lên piston của xi lanh trợ lực, hỗ trợ cho người lái ép các piston trong xi lanh chính 6 dịch chuyển, đưa dầu đến các xi lanh bánh xe. Khi đi vào khoang A, khí nén đồng thời đi vào khoang phía sau piston của van 3, ép lò xo lại, làm van dịch chuyển lùi sang trái. Khi lực khí nén cân bằng với lực lò xo thì van dừng lại ở vị trí cân bằng mới, đồng thời đóng luôn đường khí nén từ bình chứa đến khoang A duy trí một áp suất không đổi trong hệ thống, tương ứng với lực tác dụng và dịch chuyển của bàn đạp. Nếu muốn tăng áp suất lên nữa thì phải tăng lực đạp để đẩy van sang phải, mở đường cho khí nén tiếp tục đi vào. Như vậy cụm van 3 đảm bảo được sự tỷ lệ giữa lực tác dụng, chuyển vị của bàn đạp và lực phanh.
Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm và các bộ tích năng:
Bơm thủy lực: Là nguồn cung cấp chất lỏng cao áp cho dẫn động. Trong dẫn động phanh chỉ dùng loại bơm thể tích, như bánh răng, cánh gạt, piston hướng trục. Bơm thủy lực cho tăng áp suất làm việc, cho phép tăng độ nhạy, giảm kích thước và khối lượng của hệ thống. Nhưng đồng thời, yêu cầu về làm kín về chất lượng đường ống cũng cao hơn.
Bộ tích năng thủy lực: Để đảm bảo áp suất làm việc cần thiết của hệ thống trong trường hợp lưu lượng tăng nhanh ở chế độ phanh ngặt. Bên cạnh bơm thủy lực cần phải có các bộ tích năng, có nhiệm vụ tích trữ năng lượng khi hệ thống không làm việc và giải phóng nó, cung cấp chất lỏng cao áp cho hệ thống khi cần thiết.
Trên các ô tô tải trọng cực lớn thường sử dụng dẫn động thủy lực với bơm và các bộ tích năng 3 và 4 là hai khoang của van phanh được điều khiển từ xa nhờ dẫn động thủy lực hai dòng với xilanh chính 2.
Hình 2.10. Dẫn động phanh thủy lực dùng bơm và các tích năng.
1 - Bàn đạp; 2- Xi lanh chính; 3,4- Van phanh; 5,6- Xi lanh bánh xe; 7- Bộ tích năng; 8- Bộ điều chỉnh áp suất tự động kiểu rơle; 9- Bơm tích năng; 10- Van an toàn; 11- Bơm.
Nguyên lý làm việc: Khi tác dụng lên bàn đạp 1, dầu tác dụng lên các van 3 và 4, mở đường cho chất lỏng từ các bộ tích năng 7 và 9, đi đến các xi lanh bánh xe 5 và 6. Lực đạp càng lớn, áp suất trong các xi lanh 5 và 6 càng cao. Bộ điều chỉnh tự động áp suất kiểu rơle 8 dùng để giảm tải cho bơm 11 khi áp suất trong các bình tích năng 7 và 9 đã đạt giá trị giới hạn trên, van an toàn 10 có tác dụng bảo vệ cho hệ thống khỏi bị quá tải.
2.2.2.2. Dẫn động khí nén:
Hệ thống phanh khí nén là hệ thống phanh trong đó sử dụng năng lượng của dòng khí nén để tạo ra mômen phanh ở các cơ cấu phanh bánh xe. Lực đạp phanh của người lái ở đây đóng vai trò lực điều khiển để đóng mở van phân phối khí nén chính của hệ thống. Do đó, lực đạp phanh có thể không lớn nhưng vẫn tạo được momen phanh lớn trên các bánh xe. Vì vậy, hệ thống phanh loại này thường được sử dụng trên các ô tô có khối lượng lớn.
Các hệ thống phanh khí nén thông thường có áp suất khí nén nhỏ hơn 0,8MN/m2, còn gọi là hệ thống phanh khí nén có áp suất thấp. Ngày nay còn sử dụng hệ thống phanh khí nén áp suất cao, có áp suất khí nén cho phép lên tới 1,3MN/m2. Sử dụng hệ thống phanh có áp suất công tác cao sẽ làm tăng hiệu quả phanh, giảm thời gian chậm tác dụng phanh và giảm được kích thước chung của các cụm chi tiết, tuy nhiên yêu cầu an toàn kỹ thuật phải nâng cao rất nhiều.
Các thành phần chính của dẫn động phanh khí nén gồm có: Máy nén khí để cung cấp nguồn khí nén, các bình chứa khí nén để dự trữ và ổn định áp suất công tác trong hệ thống, van phân phối chính, van an toàn và các van khác. Ngoài ra, do thường sử dụng trên các ô tô vận tải nên trong dẫn động phanh khí nén còn có các cụm van để điều khiển và dẫn động phanh ra rơ moóc.
a. Ưu nhược điểm:
Dẫn động khí nén có các ưu điểm quan trọng là:
- Điều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ.
- Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có rò rỉ nhỏ, hệ thống vẫn có thể làm việc dược, tuy hiệu quả phanh giảm).
- Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác nhau, như: phanh rơ moóc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén,....
Dễ cơ khí hóa, tự động hóa quá trình điều khiển dẫn động.
Tuy vậy dẫn động khí nén cũng có các nhược điểm là:
- Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn.
- Do bị hạn chế bởi điều kiện rò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn của chất lỏng trong dẫn động thủy lực tới 10I15 lần. Nên kích thước và khối lượng của dẫn động lớn.
- Số lượng các cụm và chi tiết nhiều.
- Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn.
b. Các sơ đồ dẫn động chính:
Dẫn động phanh khí nén có ba sơ đồ điển hình, tương ứng với ba trường hợp là:
- Xe ôtô đơn không kéo moóc dẫn động.
- Xe kéo moóc dẫn động.
- Xe kéo moóc dẫn động phanh rơ moóc hai đường.
Dẫn động phanh trên ô tô đơn:
Hình 2.11. Sơ đồ dẫn động ôtô đơn không kéo moóc.
1- Máy nén khí; 2- Van an toàn; 3- Bộ điều chỉnh áp suất; 4- Bộ lắng lọc tách ẩm;5- Van bảo vệ kép; 6,10- Các bình chứa khí nén; 7,9- Các bầu phanh xe kéo; 8- Tổng van phân phối.
Nguyên lý làm việc:
- Không khí nén được nén từ máy nén 1 qua bộ điều chỉnh áp suất 3, bộ lắng lọc tách ẩm 4 và van bảo vệ kép 5, vào các bình chứa 6 và 10. Van an toàn 2 có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống khi bộ điều khiển 3 có sự cố. Các bộ phận nói trên hợp thành phần cung cấp (phần nguồn) của dẫn động.
- Từ bình chứa không khí nén đi đến các khoang của van phân phối 8. Ở trạng thái nhả phanh, van 8 đóng đường không khí nén từ bình chứa đến các bầu phanh và mở thông các bầu phanh với khí quyển.
- Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp, van 8 làm việc cắt đường thông các bầu phanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các phanh 7 và 9 tác dụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát trống phanh, phanh các bánh xe lại.
- Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của các lò xo hồi vị.
- Trong trường hợp xe kéo moóc, dẫn động phanh rơ moóc có thể thực hiện theo sơ đồ một đường hoặc hai đường.
Dẫn động phanh rơ moóc một đường:
Hình 2.12. Sơ đồ dẫn động phanh rơ moóc một đường.
11,16- Các bình chứa khí nén; 12- Các van cắt , nối đường ống; 13- Các đầu nối ống giữa xe kéo và rơmoóc; 14- Đường nối giữa xe kéo và rơmoóc trong dẫn động một đường; 15- Van phân phối phanh rơmoóc; 17- Các bầu phanh rơ moóc; 18- Van điều khiển phanh rơmoóc.
Nguyên lý làm việc:
- Xe kéo và rơ moóc được nối với nhau bằng một đường ống (14). Đường này vừa là đường cung cấp vừa là đường điều khiển.
- Ở trạng thái nhả phanh: Không khí nén sẽ từ bình 11 của xe kéo, qua van điều khiển phanh rơ moóc 18, van cắt nối 12, đầu nối 13, rồi theo đường nối 14 qua van phân phối khí rơmoóc 15 đi vào bình chứa khí 16 của rơmoóc.
- Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp phanh, dẫn động phanh xe kéo sẽ làm việc như đã mô tả trên. Đồng thời, không khí nén từ tổng van phân phối đi đến van 18, điều khiển nó cắt đường nối từ bình chứa11 với đường ống 14, và nối thông đường ống 14 với khí quyển. Không khí nén trong đường ống 14 thoát ra ngoài, dưới tác dụng của độ chênh áp giữa bình chứa 16 và đường ống 14, van phân phối rơmoóc 15 sẽ làm việc, đóng đường thông giữa các bầu phanh của rơmoóc với khí quyển và mở đường cho khí nén từ bình chứa 16 đi đến các bầu phanh của rơmoóc để phanh rơmoóc lại.
- Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của các lò xo hồi vị.
- Quá trình phanh ứng với quá trình giảm áp suất trong đường ống nối giữa xe kéo và rơmoóc (xả khí nén ra ngoài).
- Trong trường hợp rơmoóc bị tuột khỏi xe kéo, thì khí nén từ đường nối 14 cũng bị xả ra ngoài tương tự như khi người lái đạp phanh. Nhờ đó rơmoóc sẽ được tự động phanh lại, đảm bảo tránh các sự cố giao thông nguy hiểm.
- Khi phanh, bình chứa của rơmoóc không được cung cấp khí nén.
Dẫn động phanh rơmoóc hai đường:
Hình 2.13. Sơ đồ dẫn động phanh rơ moóc hai đường.
11,16- Các bình chứa khí nén; 12- Các van cắt , nối đường ống; 13- Các đầu nối ống giữa xe kéo và rơ moóc; 15- Van phân phối phanh rơmoóc; 17- Các bầu phanh rơmoóc; 19- Đường ống dẫn khí điều khiển; 20- Đường ống dẫn khí cung cấp; 21- Van điều khiển phanh rơmoóc.
Nguyên lý làm việc:
- Xe kéo và rơmoóc được nối với nhau bằng hai đường ống. Một đường là đường cung cấp 20 và một đường là đường điều khiển 19.
- Qua đường cung cấp, khí nén từ bình chứa 11 của xe kéo thường xuyên được nạp vào bình chứa 16 của rơmoóc.
- Ở trạng thái nhả phanh: đường điều khiển 19 được nối với khí quyển qua van điều khiển 21.
- Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp phanh, dẫn động phanh xe kéo sẽ làm việc như đã mô tả trên. Đồng thời, không khí nén sẽ từ tổng van phân phối đi đến van 12, điều khiển nó cắt đường nối giữa đường ống 19 với khí quyển và cho khí nén đi vào 19. Lúc này, do độ chênh áp giữa đường cung cấp 20 và đường điều khiển 19 thay đổi, van phân phối 15 của rơmoóc sẽ làm việc, đóng đường thông các bầu phanh của rơmoóc với khí quyển và mở đường cho khí nén từ bình chứa 16 đi đến các bầu phanh của rơmoóc để phanh rơ moóc lại.
- Khi nhả phanh: Các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của các lò xo hồi vị.
2.2.2.3.Dẫn động liên hợp:
a. Dẫn động liên hợp thủy khí:
Dẫn động liên hợp thủy khí được sử dụng rộng rãi trên các ô tô và đoàn xe kéo moóc tải trọng lớn và đặc biệt lớn (như các ô tô URAL- 375, MAZ-7310 ...)
b. Dẫn động liên hợp điện khí nén:
Dẫn động liên hợp điện khí nén là loại dẫn động triển vọng nhất sử dụng cho các đoàn xe kéo moóc.
Trong các dẫn động này, chức năng điều khiển được thực hiện bởi phần điện có độ nhạy cao, còn chức năng sinh lực do phần khí nén đảm nhận.
Trong những năm gần đây trên các ô tô và đoàn xe kéo moóc, sử dụng rộng rãi các bộ vi xử lý để thực hiện các thao tác tính toán và xử lý khác nhau. Sử dụng các bộ vi xử lý như vậy trong dẫn động điện khí nén cho phép tạo được các dẫn động có độ nhạy, tính đồng bộ và chính xác rất cao.
2.2.3. Phanh dừng và hệ thống phanh phụ:
2.2.3.1. Phanh dừng:
Để đảm bảo an toàn khi chuyển động, trên ô tô ngoài hệ thống phanh chính (phanh chân ) đặt ở các bánh xe, ô tô còn được trang bị thêm hệ thống phanh dừng để hãm ô tô khi đỗ tại chỗ, dừng hẳn hoặc đứng yên trên dốc nghiêng mà không bị trôi tự do, đồng thời hổ trợ cho hệ thống phanh chính khi thật cần thiết.
Cơ cấu phanh dừng có thể dùng theo kiểu tang trống, đĩa hoặc dãi.
Hệ thống phanh dừng có thể làm riêng rẽ, cơ cấu phanh lúc đó được đặt trên trục ra của hộp số với ô tô có một cầu chủ động hoặc hộp số phụ ở ô tô có nhiều cầu chủ động và dẫn động phanh là loại cơ khí. Loại phanh dừng này còn là phanh truyền lực vì cơ cấu phanh nằm ngay trên hệ thống truyền lực. Phanh truyền lực có thể là loại phanh đĩa hoặc phanh dãi.
Trên một số ô tô du lịch và vận tải có khi cơ cấu phanh của hệ thống phanh dừng làm chung với cơ cấu phanh của hệ thống phanh chính. Lúc đó cơ cấu phanh được đặt ở bánh xe, còn truyền động của phanh dừng được làm riêng rẽ và thường là loại cơ khí, trên một số xe thì có thêm trợ lực.
2.2.3.2. Hệ thống phanh phụ:
Mục đích của hệ thống phanh phụ là giảm được tốc độ ô tô khi phanh trên đường dài và liên tục. Bởi thế hệ thống phanh này còn gọi là phanh chậm dần.
Hệ thống phanh phụ phải đảm bảo phanh được ô tô với hiệu quả phanh không lớn lắm trong thời gian dài.
Hệ thống phanh này rất thích hợp khi ô tô chạy ở vùng đồi núi, vì trong điều kiện như thế hệ thống phanh chính bị nóng quá mức và hư hỏng.
Nhờ có hệ thống phanh phụ mà ô tô làm việc an toàn hơn, tăng được tốc độ trung bình khi ô tô chạy ở đường dốc, giảm hao mòn cho hệ thống phanh chính, lốp và có khi là động cơ nữa. Ngoài ra hệ thống phanh phụ đảm bảo cho hệ thống phanh chính luôn luôn ở trạng thái sẵn sàng làm việc.
Về mặt kết cấu hệ thống phanh phụ có thể có loại cơ khí, khí ( không khí ), thủy lực và điện động.
Hệ thống phanh phụ được sử dụng ngày càng rộng rãi, chủ yếu trên ô tô hành khách và ô tô tải có tải trọng trung bình và lớn.
3. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ Ô TÔ HYUNDAI-HD370:
Ô tô HYUNDAI-HD370 được sản xuất tại Hàn Quốc vào năm 1999. Đây là loại ô tô tải, có thùng hàng tự đổ. Nó có nhiều ưu điểm và được đưa vào sử dụng rộng rãi. Các đặc tính kỹ thuật của xe, thiết bị an toàn khi chạy xe, thao tác vận hành đảm bảo được yêu cầu cao về vận tải ô tô trên thế giới. Ô tô HYUNDAI-HD370 trên là loại ô tô có 4 cầu, hai cầu trước dẫn hướng, hai cầu sau chủ động, công thức bánh xe là 8x4, tải trọng của xe là 23000 kg.
Trên hình 3.1 là sơ đồ tổng thể xe ô tô HYUN DAI-HD370:
Hình 3.1. Sơ đồ tổng thể xe HYUN DAI-HD370:
3.1. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA XE Ô TÔ HYUN DAI-HD370:
Các thông số kỹ thuật chính của xe ô tô HYUN DAI-HD370 được liệt kê trong bảng sau:
Bảng 3.1. Các thông số kỹ thuật chính của ô tô HYUNDAI-HD370.
stt | Tên thông số | Ký hiệu | Giá trị | Đơn vị |
1 | Chiều dài toàn bộ | La | 8645 | mm |
2 | Chiều rộng toàn bộ | Ba | 2495 | mm |
3 | Chiều cao toàn bộ | Ha | 3150 | mm |
4 | Thùng xe | Dài | | 5300 | mm |
Rộng | | 2300 | mm |
Cao | | 1280 | mm |
5 | Chiều rộng cơ sở Bánh sau Bánh trước | Bs Bt | 1850 2098 | mm mm |
6 | Tự trọng | Go | 14635 | KG |
7 | Tải trọng | Gt | 23000 | KG |
8 | Trọng lượng toàn bộ | Ga | 37635 | KG |
9 | Vận tốc cực đại | Vmax | 94 | Km/h |
10 | Động cơ | Diesel | D8AX | |
11 | Công suất cực đại của động cơ | Nemax | 407 | KW |
12 | Số vòng quay ứng với Nemax | nN | 2000 | v/p |
13 | Momen cực đại của động cơ | Memax | 1668 | N.m |
14 | Số vòng quay ứng với Memax | nM | 1200 | v/p |
15 | Số bánh | | 12 | |
16 | Công thức bánh xe | | 8´4 | |
17 | Số chỗ ngồi kể cả người lái | | 3 | |
18 | Thùng nhiên liệu | | 400 | dm3 |
19 | Khoảng cách giữa các trục | Trục 1-2 | | 1700 | mm |
Trục 2-3 | | 2900 | mm |
Trục 3-4 | | 1300 | mm |
20 | Cỡ lốp | Trước | 12R20- 16PR |
Sau | 12R20- 16PR |
3.2. KHÁI QUÁT CÁC HỆ THỐNG TRÊN Ô TÔ:
3.2.1. Động cơ:
Động cơ ô tô HYUNDAI-HD370 có những đặc điểm kết cấu và những thông số kỹ thuật như sau:
- Xi lanh bố trí dạng chữ V.
- Động cơ diesel 4 kỳ, dùng xuppap treo bố trí trên 2 hàng thành góc 900
- Số lượng xi lanh: 8
- Thứ tự làm việc của các xi lanh:1-2-7-3-4-5-6-8.
- Thân xi lanh làm bằng gang, có các ống lót ướt để tháo, ngoài ống lót còn có các áo nước để làm mát.
- Nắp xi lanh: có hai nắp bố trí hình chữ V theo thân động cơ, làm bằng hợp kim nhôm.
- Piston: trên đỉnh piston có khoét lõm để tạo buồng cháy dạng w, trên thân piston có bố trí 4 sec măng trong đó 3 sec măng khí và 1 sec măng dầu.
- Chốt piston được chế tạo bằng thép.
- Trục khuỷu: được chế tạo bằng thép, có 5 gối đở cổ trục. Trên trục khuỷu có bố trí các đối trọng. Trong trục khuỷu có chứa các đường dầu bôi trơn để dẩn dầu đi bôi trơn các khuỷu và cổ trục khuỷu.
- Thanh truyền:Làm bằng thép, tiết diện ngang có dạng chử I. Trong thân thanh truyền có đường dầu để dẫn dầu từ cổ khuỷu đi lên bôi trơn chốt khuỷu. Đầu nhỏ thanh truyền có bạc lót bằng đồng thanh.
- Bánh đà có dạng hình chậu, vật liệu chế tạo bằng gang. Trên bánh đà có vành răng bằng thép để truyền động từ bộ khởi động sang động cơ để khởi động động cơ.
3.2.1.1. Hệ thống bôi trơn:
Dùng phương pháp bôi trơn cưỡng bức nhờ bơm dầu tạo ra áp lực để đưa dầu đi bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát.
Bơm dầu: Dùng bơm bánh răng, được dẫn động từ trục cam động cơ
Bầu lọc: Dùng bầu lọc li tâm hoàn toàn, bầu lọc được lắp nối tiếp với mạch dầu từ bơm dầu bơm lên. Do đó toàn bộ dầu nhờn do bơm dầu cung cấp đều đi qua bầu lọc. Một phần dầu nhờn phun qua lổ phun làm quay rôto của bầu lọc rồi về lại cacte còn phần lớn dầu nhờn được lọc sạch rồi đi theo đường dầu chính để đi bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát .
Bộ tản nhiệt: Để làm mát dầu nhờn sau khi dầu nhờn đi bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát. Bộ tản nhiệt dạng ống, làm mát bằng không khí được lắp trước bộ tản nhiệt dùng nước. Dầu sau khi được làm mát được trở lại cacte động cơ.
3.2.1.2. Hệ thống làm mát:
Dùng chất lỏng (nước) để làm mát động cơ. Người ta sử dụng phương pháp làm mát tuần hoàn cưởng bức một vòng kín. Nước từ két nước được bơm nước hút vào động cơ để làm mát. Nước sau khi đi làm mát động cơ được đưa trở lại két nước để làm mát.
- Bơm nước kiểu li tâm truyền động từ trục khuỷu qua dây đai hình thang.
- Quạt gió có 8 cánh uốn cong được đặt sau két nước làm mát để hút gió, làm tăng lượng gió qua két làm mát nước.
- Két làm mát nước được đặt trước đầu của ôtô để tận dụng lượng gió qua két để làm mát nước.
3.2.1.3. Hệ thống nhiên liệu:
Hệ thống cung cấp nhiên liệu thuộc loại cưỡng bức nhờ bơm nhiên liệu để chuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp
- Thùng nhiên liệu có dung tích 400 lít.
- Bơm cao áp có 8 tổ bơm đặt thẳng hàng và được dẫn động từ trục cam của động cơ . Trên bơm cao áp có đặt bộ điều tốc để hạn chế khi động cơ vượt tốc .
Có 8 vòi đặt trên nắp máy của động cơ.
3.2.2. Hệ thống thiết bị điện:
Hệ thống điện trong ôtô có hiệu điện thế là 24 V.
Hệ thống gồm bình ắc qui, máy phát điện, các đồng hồ đo, đồng hồ kiểm tra được lắp ở bên trong, phía trước lái xe. Gồm hệ thống cung cấp năng lượng, khởi động động cơ và các thiết bị chiếu sáng bên trong và bên ngoài, hệ thống âm thanh và thông gió, các thiết bị điện phụ trợ và hệ thống gạt nước, hệ thống khoá vi sai và đèn gầm, các đèn kiểm tra thông báo cho biết các chế độ làm việc của từng hệ thống không đảm bảo yêu cầu, cho phép người lái kịp thời đưa ra những biện pháp cần thiết để khắc phục hỏng hóc.
3.2.3. Hệ thống truyền lực:
3.2.3.1. Ly hợp:
Ly hợp loại một đĩa ma sát khô, có bộ triệt tiêu dao động xoắn kiểu đàn hồi bằng 4 lò xo trụ bố trí xung quanh đĩa.
Đĩa ma sát có đường kính trong là 250mm và đường kính ngoài 430mm
Đĩa ép làm bằng gang, có 12 lò xo trụ bố trí xung quanh để ép đĩa tỳ sát vào đĩa ma sát.
Có 4 càng mở ly hợpdẫn động thủy lực được trợ lực bằng khí nén.
3.2.3.2. Hộp số:
Trên xe HYUNDAI-HD370 người ta lắp hộp số chính và hộp số phụ dẫn động bằng cơ khí.
Hộp số chính có 5 cấp số, 2 đồng tốc và một số lùi, hộp số phụ có 2 cấp số, một cấp chậm và một cấp nhanh. Như vậy tỷ số truyền cấp chậm của hộp số có 5 số, với số 5 là số truyền thẳng; Tỷ số truyền cấp nhanh của hộp số có 5 số với số 5 là số truyền tăng; Tỷ số truyền số lùi của hộp số có 2 số, một số chậm và một số nhanh. Việc sử dụng số truyền tăng sẽ làm tăng tính kinh tế và tính chất động lực của ôtô.
Sử dụng các bộ đồng tốc trong hộp số làm cho việc chuyển số được dể dàng và êm diu. Đồng tốc làm việc theo nguyên lí ma sát.
3.2.3.3. Các đăng:
Các đăng được nối giữa hộp số và cầu chủ động sau. Trên các đăng có 2 khớp nổi chử thập và một khớp nối bằng then hoa.
Trong khớp nối chử thập có lắp các ổ bi kim. Khớp nối then hoa dùng để thay đổi chiều dài trục các đăng khi dầm cầu sau dao động tương đối so với khung xe.
Xe HYUNDAI-HD370 có ba trục các đăng và năm khớp nốichử thập.
3.2.3.4. Vi sai -bán trục:
Vi sai của ôtô HYUNDAI-HD370 là vi sai có dạng bánh răng côn với 4 bánh răng hành tinh. Số răng của bánh răng vi sai là 10.
3.2.3.5. Cầu xe:
Gồm hai cầu trước và hai cầu sau:
Hai cầu trước là cầu bị động, làm bằng thép, được dập theo dạng tiết diện chử I, ở các đầu mút của dầm có các lổ để ghép dầm với cam quay bằng chốt chuyển hướng. Dầm cầu trước được nối với khung xe qua các lá nhíp của hệ thống treo phía trước.
Hai cầu sau là cầu chủ động. Truyền lực chính là truyền lực đơn với cặp bánh răng côn.
3.2.5. Săm lốp và bánh xe:
Lốp bánh xe ôtô HYUNDAI-HD370 như sau:
Lốp trước: 12R20-16PR.
Lốp sau: 1220-16PR.
Đường kính mayơ bánh xe: DM = 22,5 inch.
Trên xe có 14 bánh xe, 4 bánh xe ở hai cầu trước, 8 bánh xe ở hai cầu sau, và 2 bánh xe dự trữ gắn trên thành trước thùng hàng.
- Áp suất cho phép trong lốp khi chạy trên đường cứng:
Bánh trước : 8,5 (kg/cm2)
Bánh sau: 8,4 (kg/cm2)
Bánh dự trữ có áp suất: 8,4 (kg/cm2)
3.2.6. Hệ thống treo:
- Hệ thống treo trước: Là hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi loại nhíp, bộ giảm chấn dùng bằng thuỷ lực kiểu ống tác dụng thuận nghịch.
Có 4 lá nhíp, có biên dạng hình chử nhật, không có nhíp phụ. Nhíp được bắt chặt vào gầm cầu bằng 2 bulông hình chữ U. Trong phần trước của nhíp có các tai nhíp tháo được, trong lổ của tai nhíp có ép các ống lót. Mút sau của nhíp được bắt di động trên khung xe bằng liên kết bản lề.
Chiều rộng lá nhíp: 88 (mm)
Chiều dày lá nhíp: 23 (mm)
Chiều dài của lá nhíp dài nhất: 1470 (mm)
Bán kính cong của nhíp : 90 (mm)
- Hệ thống treo sau: Gồm có nhíp chính không có nhíp phụ, hệ thống treo loại cân bằng, các lá nhíp ở phần treo sau có hai đầu trượt tự do. Nhíp có 11 lá, nhíp được bắt chặt vào dầm cầu sau bằng bulông chử U.
Chiều dài của lá nhíp dài nhất: 1300 (mm)
Chiều rộng các lá nhíp: 90 (mm)
Chiều dày các lá nhíp: 20 (mm) có 3 lá nhíp
18 (mm) có 8 lá nhíp
Bán kính cong của lá nhíp: 34 (mm)
3.2.7. hệ thống lái:
Cơ cấu lái trên ôtô HYUNDAI-HD370 là loại liên hợp: Trục vít- êcu bi -thanh răng - cung răng, có bộ trợ lực lái bằng thuỷ lực. Dẫn động hệ thống lái thông qua trục lái, khớp cácđăng và các khâu khớp trong hình thang lái, cơ cấu lái và trợ lực lái được bố trí chung thành một cụm, cơ cấu lái được bắt chặt vào khung xe và nối với trục lái bằng khớp các đăng. Bơm dầu trợ lực lái là bơm cánh gạt tác dụng kép ,số cánh gạt là 10 cánh, trên thân bơm có bố trí van an toàn.
Hình thang lái được bố trí phía sau cầu trước.
3.2.8. Hệ thống phanh:
Ôtô HYUNDAI-HD370 được trang bị các loại hệ thống phanh chính, hệ thống phanh dừng, phanh phụ trợ. Cơ cấu phanh bánh xe kiểu tang trống, có hai má phanh với đầu cố định cùng phía. Dẫn động hệ thống phanh chính bằng khí nén, có hai đường phanh riêng biệt cho các cơ cấu phanh. Khi đỗ, ôtô được phanh nhờ cơ cấu phanh các bánh sau dưới tác dụng của lực lò xo trong các bầu phanh. Cơ cấu phanh phụ trợ được đặt ở đường ống xả. Phanh phụ trợ hoạt động theo nguyên lý chắn lưu lượng dòng khí xả và giảm lượng nhiên liệu cung cấp. Trường hợp hệ thống phanh chính bị hỏng ta có thể dùng phanh dừng để phanh xe tạm thời.
Máy nén khí: kiểu hai xi lanh bố trí hình chữ V, có hệ thống chất lỏng làm mát nắp xi lanh, có cơ cấu giảm tải nằm trong thân xi lanh.
4. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ HYUNDAI- HD370:
Hệ thống phanh trang bị trên ôtô HYUNDAI-HD370 là loại hệ thống phanh khí nén. Trong hệ thống phanh có bốn loại phanh, là: Phanh chính, phanh dự trữ, phanh dừng và phanh chậm dần. Tuy các loại phanh trên có một số bộ phận chung nhưng chúng làm việc độc lập và đảm bảo hiệu quả phanh cao ở bất cứ điều kiện sử dụng nào.
- Phanh chính: Có công dụng để giảm bớt tốc độ chuyển động của ôtô hoặc dừng hẳn ôtô. Phanh này cho phép dừng hẳn ôtô một cách nhanh chóng và đáng tin cậy mà không phụ thuộc vào điều kiện chuyển động, tốc độ và tải trọng. Cơ cấu phanh trong hệ thống phanh chính lắp trên cả 12 bánh xe ôtô. Dẫn động hệ thống phanh chính là loại dẫn động khí nén hai dòng.
- Phanh dự trữ sử dụng loại bầu phanh với lò xo tích năng: Có công dụng để giảm bớt tốc độ từ từ hoặc dừng hẳn ôtô đang chuyển động trong trường hợp toàn bộ hoặc một phần hệ thống phanh chính bị hỏng.
- Phanh dừng: Đảm bảo cho ôtô đứng yên so với mặt đường khi ôtô đứng trên dốc hoặc khi không có người lái. Hệ thống phanh dừng được chế tạo liền với phanh dự phòng.
- Phanh chậm dần: Có công dụng giảm bớt tải và nhiệt độ của cơ cấu phanh chính. Khi mở để hệ thống này làm việc, tiết diện đường ống xả của động cơ sẽ thu nhỏ lại và nhiên liệu bị đóng giảm dần để giảm công suất động cơ.
- Ngoài ra trên ô tô HYUN DAI-HD370 còn trang bị cơ cấu dẫn động phanh cơ khí, dùng để nhả phanh của lò xo tích năng khi các lò xo này tự động tác động lên cơ cấu phanh để phanh các bánh xe do bị rò rỉ khí nén trên đường ống.
- Hệ thống tín hiệu sự cố và kiểm tra gồm có hai phần:
+ Tín hiệu ánh sáng và âm thanh: Các công tắc kiểu điện từ khí nén được bố trí ở các điểm khác nhau trên đường khí nén, khi bất kỳ dòng khí của hệ thống phanh nào tác động các công tắc này sẽ làm kín mạch hệ thống đèn phanh ở đằng sau. Các công tắc điện, hơi bắt ở trong các bình khí nén là dạng công tắc thường đóng, khi chưa đủ áp lực, khí nén chưa ngắt mạch đèn lắp trên bảng đồng hồ ở trong cabin và mạch tín hiệu mạch đèn sẽ sáng và còi sẽ kêu.
+ Các van nằm ở các đầu kiểm tra, nhờ nó mà chúng ta có thể chẩn đoán được tình trạng kỹ thuật của đường dẫn động và khi cần có thể trích lấy khí nén.
4.1. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG PHANH XE HYUNDAI-HD370:
Các thông số kỹ thuật của hệ thống phanh lắp trên xe HYUNDAI-HD370 được liệt kê trong bảng sau:
Bảng 4.1. Đặc tính kỹ thuật của hệ thống phanh xe HYUNDAI-HD370.
TT | Thông số hệ thống | Ký hiệu | Giá trị | Đơn vị |
01 | Đường kính trong tang trống phanh | D | 414 | mm |
02 | Bề rộng má phanh | Trước | b | 160 | mm |
Sau | 170 |
03 | Chiều dài đòn dẫn động cam phanh | Trước | lk | 140 | mm |
Sau | 145 |
04 | Góc ôm má phanh | b | 116 | Độ |
05 | Góc đặt tấm ma sát | a0 | 29 | Độ |
a1 | 145 |
06 | Khoảng cách từ chốt lệch tâm đến tâm trục bánh xe | s | 162 | mm |
07 | Khoảng cách từtâm Cam đến tâm trục bánh xe | h | 158 | mm |
Đường kính l của màng bầu phanh |
|
08 | | Bầu trước | D1 | 180 | mm |
Bầu sau | D2 | 170 |
09 | Máy nén khí | | Kiểu piston, 02 xy lanh bố trí chữ V | |
10 | Dẫn động máy nén khí | | Bánh răng, từ bánh răng trục cam | |
11 | Số lượng, tổng dung tích bình khí nén | | 05/130 | Bình/lít |
| | | | | | |
4.2. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH XE HYUNDAI-HD370:
4.2.1. Sơ đồ hệ thống phanh.
Trên hình 4.1 là hệ thống phanh khí nén lắp trên xe ô tô HYUN DAI- HD370:
Hình 4.1. Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh khí nén lắp trên xe HYUNDAI-HD370.
1.Bàn đạp phanh; 2. Tổng van phân phối khí nén hai khoang; 3. Van điều khiển phanh dừng; 4. Van cấp nhanh khí nén; 5. Van xả cặn; 6. Van cấp và xã nhanh; 7. Van điệntừ; 8. Các bầu phanh trước; 9. Các bầu phanh sau và bầu tích năng; 10. Máy nén khí; 11. Bộ lắng lọc và tách ẩm; 12. Bình xả; 13. Van an toàn; 14. Áp kế không khí; 15. Van bảo vệ bốn ngã; 16. Bình chứa khí nén; 17. Bình chứa khí nén cung cấp cho các bầu phanh trước; 18. Bình chứa khí nén cung cấp cho các bầu phanh sau và bầu tích năng; 19. Van đóng đường xã động cơ; 20. Đường khí nén dùng phụ trơ các việc khác.
4.2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh xe HYUNDAI-HD370:
4.2.2.1. Cấu tạo của hệ thống phanh xe HYUN DAI-HD370:
Hệ thống phanh HYUNDAI-HD370 có bốn đường dẫn động phanh riêng biệt. Trong bốn đường phanh của hệ thống phanh có các bộ phận chung, là: Máy nén khí 10, bộ lắng lọc và tách ẩm 11, bình xả 12, van an toàn 13, đồng hồ báo áp suất 14, van bảo vệ bốn ngả 15, các ống dẫn và nối giữa các cơ cấu phanh.
a/ Phanh chính: Gồm có hai đường phanh.
Đường phanh I: Dẫn động phanh bánh trước gồm hai bình chứa khí nén 17 (có dung tích 48 lít), một ngả của van bảo vệ bốn ngả 15, ngăn dưới của tổng van phân phối hai ngăn số 2, van cấp và xả nhanh khí nén 6a, van xả nhanh khí nén 4, bốn bầu phanh của bốn cơ cấu phanh trước 8, các ống dẫn, ống nối giữa các cơ cấu.
Đường phanh II: Dẫn động cụm phanh bánh sau gồm một ngả của van bốn ngả 15, hai bình chứa khí nén 18 (có dung tích 48 lít), ngăn trên của tổng van phân phối hai ngăn số 2, van cấp nhanh khí nén 6b, bốn bầu phanh sau 9 của bốn cơ cấu phanh trên các bánh xe của hai cầu chủ động phía sau, ống dẫn và nối giữa các cơ cấu.
b/ Phanh dừng và phanh dự trữ:
Đường phanh III: Dẫn động phanh dừng gồm bình chứa khí nén16(dung tích 24lít) có van xả cặn 5 và cảm biến sụt áp suất trong bình, van phanh tay 3, van cấp và xả nhanh 6b, bốn bầu phanh lốc kê 9, bên trong các bầu phanh có các lò xo tích năng.
c/ Phanh chậm dần:
Đường phanh IV: Gồm có van điện từ 7, một ngả của van bảo vệ bốn ngả 15, bình chứa khí nén 16 (dung tích 24 lít) , van đóng cửa xả động cơ 19, xy lanh piston 21 liên kết với thanh tắt máy tác động làm cho thanh này có xu hướng chạy theo chiều đóng nhiên liệu của thanh răng bơm cao áp.
4.2.2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh xe HYUNDAI-HD370:
a/ Phanh chính:
- Khi chưa phanh:
Khí nén đi từ máy nén 10, qua bộ lắng lọc và tách ẩm không khí 11 và đuợc làm mát nhờ bộ làm mát không khí 12, đến bình chứa khí nén 16, sau đó đi vào van bảo vệ bốn ngả 15, van này chia khí nén vào các bình chứa khí nén 17,18 và các đường khí nén độc lập I, II, III, IV. Lúc này khí nén từ bình chứa theo các đường ống chờ sẵn trước tổng van phân phối hai ngăn số 2, tổng van lúc này vẫn chưa làm việc nên dòng khí nén chưa thông được qua van này để vào các đường ống nối ở phía sau tổng van, lúc này các van 6a và van 4 ở tư thế đóng kín, không nối thông đường hơi có áp lực hơi với đường thông để đi đến các bầu phanh.
- Khi phanh:
Người lái tác dụng lên bàn đạp phanh ấn bàn đạp số 1 đi xuống, tác dụng lên tổng van phân phối hai ngăn số 2, lúc này tổng van làm việc mở đường thông cho dòng khí nén đi qua đến các đường ống nối phía sau tổng van và hai dòng phanh được làm việc như sau:
-Từ ngăn trên của tổng van phân phối hai ngăn số 2 đưa hơi có áp lực đến van cấp nhanh khí nén 4, điều khiển van này mở ra, hơi được thông từ bình chứa khí nén 18 qua ngăn trên của tổng van 2, qua van 4 theo đường ống đi đến các bầu phanh sau 9, để phanh các bánh xe trên hai cầu chủ động phía sau.
-Từ ngăn dưới của tổng van phân phối hai ngăn số 2, đưa hơi có áp lực đến van cấp và xả nhanh khí nén 6a, điều khiển van này mở ra, mở đường thông cho khí nén đi từ hai bình chứa 17 đi đến các bầu phanh 8 để phanh các bánh xe trên hai cầu dẫn hướng phía trước.
Khi phanh với cường độ nhỏ. Người lái chỉ tác dụng một lực nhẹ lên bàn đạp lúc này bàn đạp 1 chỉ đi xuống môt phần, tỳ nhẹ lên tổng van 2, lúc này van 2 sẽ mở ra (nhưng mở không hoàn toàn) cho một phần khí nén đang chờ phía trước đi qua theo đường ống đi đén các bầu phanh để giảm dần vận tốc của xe.
Khi phanh với cứờng độ lớn: Lúc này người lái phải tác động một lực lớn lên bàn đạp 1, ấn bàn đạp 1 đi xuống hoàn toàn tác động lên tổng van 2, đẩy van này đi xuống hoàn toàn để mở cho khí nén từ trước tổng van thông qua phía sau đi đến các bầu phanh để phanh xe lại, giảm vận tốc của xe một cách nhanh chống:
- Khi nhả phanh:
Người lái thôi tác dụng lên bàn đạp 1, bàn đạp trở về vị trí củ, thôi tác dụng lên tổng van phân phối hai ngăn số 2, van này trở về vị trí ban đầu (trạng thái không làm việc), do đó ngắt dòng hơi có áp lực đến van 6a và van 4 nên hai van này củng đóng lại. Đồng thời áp lực hơi từ các bầu phanh quay trở về van 4 và xả ra khí quyển.
b/ Phanh dự trữ và phanh dừng:
- Khi chưa phanh:
Khí nén từ bình chứa 16, theo đường ống qua van điều khiển phanh tay 3, qua van 6b, cho khí nén theo đường ống đi đến các bầu phanh lốc kê 9, đẩy bát phanh đi lên nén các lò xo tích năng ở ngăn trên trong bầu phanh lại (xe chuyển động).
- khi phanh:
Người lái ấn công tắc phanh tay số 3, đóng van phanh lại ngắt không cho dòng khí nén từ bình chứa đến van 6b nên xảy ra hiện tượng sụt áp ở phần điều khiển làm van này mở cửa thông với khí quyển đưa dòng khí có áp lực từ phần dưới bầu phanh ra ngoài, lúc này các lò xo trong các bầu phanh không chịu nén nữa và được trả lại, lực trả của lò xo tác dụng vào thanh đẩy làm cho thanh đẩy chuyển động sang trái truyền đến cần dẫn động cam, làm quay cam phanh đẩy các guốc phanh bung ra ép má phanh tỳ sát vào trống phanh các bánh xe được phanh lại.
- khi nhả phanh:
Người lái kéo công tắc phanh tay số 3 về vị trí ban đầu, van này mở ra cho dòng khí nén đi từ bình chứa đi đến van 6b điều khiển đóng đường thông khí nén ra khí quyển và mở đường thông cho dòng khí nén có áp lực đi đến các bầu phanh lốc kê 9, đẩy bát phanh đi lên nén các lò xo tích năng lại, kéo thanh đẩy chuyển động sang trái kéo cần dẫn động cam về theo. Dưới tác dụng của lò xo hồi vị bên trong guốc phanh, hai guốc phanh được thu về, tách má phanh ra khỏi trống phanh (xe chuyển động).
c/ Phanh chậm dần:
- Khi chưa phanh:
Van điện từ 7 lúc này ở trạng thái đóng, khí nén từ bình chứa 16, đến van bảo vệ bốn ngả 15, đến van điện từ 7. Tại đây dòng khí qua cửa xả trên van điện từ 7 thoát ra khí quyển.
- Khi phanh:
Người lái bật công tắc điện, điều khiển van điện từ 7 đóng cửa thông ra khí quyển lại, đồng thời mở cửa thông cho dòng khí qua van theo đường ống đi đến tác động vào van xả khí thải động cơ 19, làm xoay van này đóng lại hạn chế dòng khí xả từ động cơ ra ngoài nên công suất động cơ giảm xuống. Do đó làm cho công suất động cơ giảm xuống.
- Khi nhả phanh:
Người lái bật công tắc điện trở về vị trí ban đầu, van điện từ 7 lúc này lại đóng lại đồng thời cửa thông ra khí quyển trên van này lại được mở ra, khí nén từ van xả 19 đi ngược trở lại và ra khí quyển theo cửa xả trên van 7, van xả khí xả động cơ 19 lại mở ra khí xả từ động cơ đựơc thải ra ngoài động cơ làm việc bình thường.
5. KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG PHANH XE HYUNDAI-HD370:
5.1. MÁY NÉN KHÍ:
Trên xe HYUNDAI-HD370 sử dụng máy nén khí kiểu piston hai xy lanh, được dẫn động qua bộ truyền bánh răng. Kết cấu của máy nén khí được thể hiện
trên hình 5.1.
Hình 5.1. Máy nén khí
1. Trục khuỷu; 2.Then bán nguyệt; 3. Đai ốc khóa; 4. Đệm; 5. Đệm; 6. Bánh răng dẫn động; 7. xy lanh; 8. Thanh truyền; 9. Píttông; 10. Chốt pít tông; 11. Giá đỡ van hút; 12. Lò xo van hút; 13. Giá tựa van hút; 14.Van hút; 15. Lò xo van không tải; 16.Van không tải; 17. Tấm chặn van;18. Đầu nối; 19. Đầu nối đường cung cấp khí nén; 20. Giá đỡ lò xo van xả; 21. Lò xo van xả; 22. Van xả; 23. Giá tựa van xả; 24. Séc măng khí; 25. Séc măng dầu; 26. Bạcđầu to thanh truyền; 27. Ổ bi; 28. Phớt làm kín; 29. Má khuỷu; 30. Nắpđỡ; 31. Các te; 32. Nắp đầu to thanh truyền; 33. Ổ bi đỡ; 34. Then hoa.
Nguyên lý làm việc của máy nén khí:
Khi động cơ quay thông qua bộ truyền bánh răng (6) lai trục khuỷu(1)của máy nén quay.
Khi trục khuỷu quay thông qua thanh truyền (8) dẫn động piston (chuyển động tịnh tiến từ diểm chết trên đến điểm chết dưới và ngược lại.
Khi piston (9) chuyển động từ điểm chết trên đến về điểm chết dưới thì tạo ra
áp suất chân không trên đỉnh piston lúc này dưới tác dụng của lò xo (12) làm vanhút (14) mở ra, không khí từ bên ngoài qua van hút được hút vào buồng làm việc của xy lanh máy nén và được nạp đầy cho đến khi piston đến điểm chết dưới.
Khi piston chuyển động từ điểm chết dưới đến điểm chết trên không khí trong buồng làm việc của xy lanh bị nén lại, áp suất trong buồng làm việc của xy lanh máy nén tăng lên thắng lực lò xo (12) của van hút làm cho van hút (14) đóng lại, đồng thời áp suất tăng ép lò xo (21) của van xả làm cho van xả (22) mở ra, không khí chịu nén từ bên trong buồng làm việc của xy lanh máy nén qua van xả (22), qua đầu nối của đường cung cấp khí nén (19) theo đường ống đi đến bộ sấy lọc và tách ẩm. Tại đây khí nén được làm sạch, qua van một chiều lắp trên đường ống đi đến các bình chứa khí nén. Chu trình làm việc được lặp đi lặp lại như vậy.
Quá trình nén áp suất tăng nhanh hay chậm phụ thuộc vào tốc độ vòng quay của động cơ.
Hình 5.2. Bộ điều chỉnh áp suất |
|
5.2. BỘ LẮNG LỌC VÀ TÁCH ẨM:
Không khí nén được nén từ máy nén, mặc dù đã được lọc trước khi đi vào máy nén vẫn có thể chứa bụi bẩn, dầu và nước. Không khí bẩn sẽ làm giảm độ tin cậy và hiệu quả của hệ thống phanh. Vì thế, trước khi đưa không khí vào dòng dẫn động cần phải lọc bỏ bụi bẩn một lần nữa để tách lắng dầu và nước, giảm độ ẩm cho không khí.
Trên hình 5.2 là kết cấu bộ phận lắng lọc và tách ẩm.
Hình 5.2. Bộ lắng lọc và tách ẩm:
A-Bên cung cấp khí (từ thiết bị nén khí).
B-Bên dẩn khí (đến bình khí).
C- Đường ra của khí nén(đến bình tẩy lọc).
1. Pít tông điều chỉnh; 2. Bộ giảm chấn; 3.Pít tông làm sạch; 4. Van kiểm tra; 5. Thiết bị lọc vành; 6. Chất hút ẩm; 7. Bình tẩy Lọc; 8. Vít điều chỉnh; 9. Vít cố định; 10. Bộ lọc; 11. Bình chứa không khí;
Nguyên lý làm việc:
Không khí từ thiết bị nén khí đi vào theo đường A đi vào trong thân máy thành phần nước và bụi bẩn sẽ được tách ra và thu gom ở dưới đáy nhờ bộ lọc 10. Sau đó không khí sẽ được dẩn qua bộ lọc dầu 7 để lọc các giọt dầu và bụi bẩn trước khi được dẩn vào hộp máy. Trong hộp máy thành phần nước còn trong không khí được hút sạch bởi chất hút ẩm 6. Khi không khí đi xuyên qua hộp máy từ dưới đáy lên đỉnh, không khí sẽ được làm khô hơn và trở thành khí khô khi nó lên tới đỉnh của hộp máy. Khí khô được dẩn đi qua van kiểm tra 4 theo đường dẩn khí B và đi đến bình chứa khí nén 11.
5.3. VAN BẢO VỆ BỐN NGẢ:
Van bảo vệ bốn ngả dùng để phân chia dẫn động thành các dòng độc lập và tự động cắt dòng nào đó bị hỏng ra khỏi hệ thống, đảm bảo cho những dòng còn lại hoạt động bình thường nhằm đảm bảo cho việc thực hiện được quá trình phanh tạm thời.
Tuỳ thuộc vào số lượng đầu ra, van bảo vệ được chia ra các loại: Một, hai, ba và nhiều ngả.
Trên hình 5.3 là kết cấu van bảo vệ bốn ngả..
A
Hình 5.3. Van bảo vệ bốn ngả.
1- Mũ bảo vệ; 2- Đĩa lò xo; 3,8,10 - Lò xo; 4- Đĩa dẫn hướng của lò xo; 5- Màng; 6- Thanh đẩy; 7, 9 -Van; 11, 12- Vít; 13 – Nút; 14 - Thân van; 15 – Nắp van;
Van bảo vệ bốn ngả dùng để tách dòng khí nén từ bình chứa khí nén ra thành bốn dòng riêng biệt, cung cấp cho dòng phanh cầu trước, cầu sau, hệ thống phanh dự phòng và phanh phụ trợ. Van còn có nhiệm vụ tự động cắt khí nén khi một dòng bị hỏng trong khi đó vẫn chuyển khí nén cho các dòng còn lại.
Nguyên lý làm việc:
Không khí nén được nén từ máy nén đi vào khoang A, khi đạt được áp suất thắng được lực lò xo 3 thì nó ép lò xo 3 lại, để mở van 7, tác động lên màng 5, nâng nó lên và khí qua lối ra vào hai mạch chính. Sau khi mở van ngược chiều, nén khí vào van 7, mở chúng và qua lối ra đến mạch tăng cường.
Khi độ kín bị hở, một trong các mạch chính, áp suất trong mạch này củng như lối vào van giảm xuống. Tiếp theo là van ngược chiều của van tăng cường sẽ đóng lại, làm cho áp suất không giảm đi trong mạch này. (giả sử: Dòng bên phải bị hỏng) áp suất trong dòng này sẽ giảm xuống, thì lò xo 3 lúc này không chịu nén nữa, nó sẽ trả về, tác động lên màng 5 đóng van 7 lại, cắt đường thông từ khoang A đến dẫn động. Đảm bảo cho các dòng khác làm việc bình thường.
Sau khi hư hỏng đã được khắc phục, áp suất trong dòng vừa hỏng được tăng lên, khi áp suất trong các dòng trở lại bằng nhau thì dưới tác dụng của áp lực hơi nó lại tác động lên màng 5, ép lò xo 3 lại để mở van 7 ra, mở đường cho khí nén tiiếp tục đi từ khoang A đến dòng dẫn động.
5.4. TỔNG VAN PHÂN PHỐI:
Tổng van phân phối có vai trò quan trọng như xy lanh chính trong dẫn động thuỷ lực. Nó là bộ phận không thể thiếu, dùng để điều khiển áp suất và lưu lượng khí nén từ bình chứa đi đến các bộ phận thừa hành (bầu phanh).
Theo nguyên lý làm việc, van phân phối chia ra các loại: Tác dụng thuận , tác dụng nghịch và hỗn hợp.
Trong các van phân phối tác dụng thuận, khi tăng lực điều khiển (tác dụng lên van lúc phanh), áp suất trong khoang van tăng lên. Trong các van tác dụng nghịch thì giảm đi.
Theo số lượng các dòng độc lập mà nó điều khiển, van phân phối được chia ra các loại: Một, hai, ba và nhiều ngăn. Các ngăn có thể được bố trí nối tiếp, song song hay hỗn hợp.
Tổng van một ngăn được sử dụng trong dẫn động một dòng hoặc trong dẫn động nhiều dòng để điều khiển từng dòng riêng rẽ.
Tổng van hai ngăn dùng để điều khiển dẫn động hai dòng của ôtô đơn hoặc của đoàn xe kéo moóc dẫn động hai đường. Nó cũng được dùng để điều khiển đồng thời dẫn động một dòng của xe kéo và một đường của rơ moóc.
Tổng van ba ngăn được sử dụng để điều khiển phanh đoàn xe: Hai ngăn được để điều khiển phanh hai dòng của xe kéo, ngăn thứ ba - phanh rơmoóc.
Tổng van hỗn hợp có từ hai đến bốn ngăn, trong đó có một ngăn tác dụng nghịch để điều khiển phanh của rơ moóc dẫn động một đường.
Điều khiển tổng van có thể trực tiếp hay từ xa, có thể bằng các thanh đòn cơ khí hay dẫn động thuỷ lực.
Bất cứ một tổng van nào cũng phải có những bộ phận chính sau:
-Van nạp: Cho khí nén từ bình chứa đi vào dẫn động khi phanh
- Van xả: Cho khí nén từ dẫn động thoát ra khí quyển khi nhả phanh.
- Cơ cấu tỷ lệ: Đảm bảo sự tỷ lệ giữa các thông số ở đầu ra (áp suất, dịch chuyển) với tác động ở các tham số đầu vào (lực, dịch chuyển, áp suất điều khiển).
Các van trong tổng van có thể có dạng phẳng, côn hay cầu. Có thể có một hay hai đế van. Các đế van có thể cố định hay di động.
Cơ cấu tỷ lệ bao gồm: Phần tử đàn hồi (lò xo hay cao su) và phần tử cảm ứng (piston hay màng).
Trên hình 5.4 là tổng van hai ngăn tác dụng thuận, bố trí nối tiếp, vẽ với trạng thái van chưa làm việc:
Hình5.4. Tổng van phân phối.
I- Đường khí nén nối từ bình khí nén dùng cho phanh sau.
II- Đường khí nén đến bầu phanh sau.
III- Đường khí nén nối từ bình khí nén dùng cho phanh trước.
IV- Đường khí nén đến bầu phanh trước.
V- Đường xả khí nén ra khí quyển.
1. Bàn đạp phanh; 2. Trục lăn; 3. Chốt đẩy; 4. Đĩa chặn lò xo; 5. lò xo; 6. Bu lông; 7. Lò xo pít tông đầu tiên ở ngoài; 8. Pít tông thứ nhất; 9. Ống dẫn hướng; 10. Đế chặn; 11.Van cấp khí nén thứ nhất; 12. Vòng làm kín; 13. Pít tông thứ hai; 14.Vòng làm kín; 15.Van cấp khí nén thứ hai; 16. Lò xo hồi vị van thứ hai; 17.Đĩa chặn lò xo van thứ hai; 18. Tấm dẫn hướng van hai; 19. Vòng chặn; 20. Tấm cao su chắn bụi; 21. Vòng làm kín; 22. Đĩa chặn lò xo; 23. Đệm cao su; 24. Lò xo hồi vị pít tông thứ hai; 25 Vòng chặn;. 26. Lỗ thông; 27. Vòng làm kín; 28. Lò xo hồi vị van thứ nhất; 29. Đĩa chặn lò xo của van thứ nhất; 30. Lò xo hồi vị pít tong thứ nhất; 31. Phớt cao su làm kín; Vòng làm kín; 33. Vít điều chỉnh bàn đạp phanh; 34. Đĩa chặn lò xo; 35. Đinh tán; 36. Nắp của tổng van; 37. Ống cao su dẩn hướng; 38. Vỏ bọc chốt;
Tổng van phân phối có các van hình trụ bằng kim loại và cơ cấu dạng piston. Dẫn động điều khiển tổng van thực hiện bằng cơ khí.
Nguyên lý làm việc:
Như trên hình vẽ là vị trí van chưa hoạt động.
Ở tư thế nghĩ bàn đạp phanh 1, hai van cấp khí nén 11và 15 , hai pít tông 8 và 13 đều ở vị trí trên cùng. Lúc này hai van cấp khí nén 11và 15 tỳ lên hai đế chặn 10, khí nén không thể đi vào hai cửa II và IV để đi đến trong hai dòng phanh trước và sau. Khi này đế của hai pít tông 8 và 13 đều tách khỏi hai van cấp khí nén 11và 15 để nối cửa xả II và IVqua lỗ thông 26 đến cửa xả V, cho khí nén trong các bầu phanh xả ra ngoài
Khi van hoạt động.
Trường hợp phanh cục bộ:
Ở vi trí này bàn đạp phanh 1 chỉ được nhấn xuống một phần, tỳ nhẹ lên chốt đẩy 3, thông qua đĩa chặn lò xo 4, ép lò xo 7 lại đẩy pít tông 8 đi xuống , đế của pít tông này tỳ lên ống lòng 9 ép lò xo kép 34 lại và van cấp khí nén thứ nhất 11 đi xuống tách khỏi đế chặn 10. Cho khí nén từ bình chứa qua cửa thông I đến cửa II rồi đi đến các bầu phanh sau. Đồng thời lúc này van 11 đi xuống nó sẻ tỳ lên pít tông 13và đẩy pít tông này đi xuống thì đế của pít tông tỳ lên van 15 đẩy van này đi xuống tách khỏi đế chặn 10, mở đường cho khí nén từ bình chứa qua cửa thông I đến cửa II rồi đi đến các bầu phanh sau.
Hai đường cấp khí nén này mở cho đến khi khí bên trong hai ngăn A và B tác dụng ngựơc lên pít tông 8 và 13 một lực đối kháng chóng lại lực của lò xo 7 và dưới tác dụng lực trả của lò xo 16 và 28 đẩy van 11 và 15 đi lên tỳ sát vào đế chặn 10.
Sự cấp và thoát của chu trình phanh cục bộ bây giờ được khép lại, van phanh ở tư thế trung gian, duy trì một áp suất nhất định trong hệ thống phanh cho chế độ phanh cục bộ.
Trường hợp phanh khẩn cấp:
Ở vị trí này bàn đạp phanh 1 được nhấn xuống hoàn toàn ép sát lên chốt đẩy 3, đẩy pít tông 8 và 13 đi xuống hết hành trình, mặt tỳ của pít tông 8 lúc náy ép sát lên đế chặn 10, đẩy hai van cấp khí nén 11 và 15 đi xuống tách khỏi đế chặn 10. Lúc này đế của pít tông 13 tỳ sát vào van cấp khí nén 15 đóng đường xả lại và hai van 11 và 15 được mở hoàn toàn.
Ở giai đoạn phanh khẩn cấp áp suất được hình thành trong hai dòng phanh bằng với áp suất ở bình chứa.
Nếu một trong hai dòng phanh không hoạt động được dòng phanh còn lại vẫn hoạt động bình thường.
5.5.VAN CẤP VÀ XẢ NHANH:
Van cấp và xả nhanh có tác dụng để cấp nhanh không khí vào các bầu phanh khi phanh và xả nhanh không khí ra khỏi bầu phanh khi nhả phanh.
Trên hình 5.6 là kết cấu van cấp và xả nhanh khí.
Hình 5.5. Van cấp và xả nhanh:
1. Thân van; 2. Vòng làm kín; 3. Lò xo hồi vị; 4. Đĩa lò xo; 5. Vòng đệm; 6. Van; 7. Nắp van.
Nguyên lý làm việc:
Khi đạp phanh khí nén từ bình chứa đi đến van qua đường A, tác động lên van 6, ép lò xo 3 xuống, lúc này van 6 mở, đồng thời đóng đường thông giữa khí quyển với các bầu phanh và cấp nhanh khí nén đến các bầu phanh qua các đường B và C để thực hiện quá trình phanh.
Khi nhả phanh áp suất ở đầu vào giảm đi, lò xo 3 hồi vị trở lại đẩy van 6 về vị trí ban đầu mở đường thông giữa các bầu phanh với khí quyển, thực hiện quá trình xả nhanh khí ra ngoài.
5.6. BẦU PHANH TRƯỚC:
Cấu tạo của bầu phanh trước được trình bày qua hình 5.6.
Hình 5.6. Bầu phanh trước.
1- Đầu nối; 2- Nắp; 3- Màng ngăn; 4- Đĩa; 5- Vòng kẹp; 6- Cần trượt; 7- Thân bầu phanh; 8- Lò xo; 9- Bulông để bắt với giá đơ; 10- Cần đẩy.Khi đạp phanh, khí nén vào đầu 1 ép màng ngăn 3 về phía trước - đẩy đĩa 4, thanh trượt 6, cần đẩy 10 về phía trước tác dụng lên cánh tay đòn trên trục cam phanh để thực hiện quá trình phanh. Khi nhả phanh, khí nén theo đầu 1 thoát ra ngoài bầu phanh; lò xo hồi vị 8 đẩy đĩa 4, thanh trượt 6, cần đẩy 10 về vị trí ban đầu.
5.7. BẦU PHANH SAU:
Trên ô tô HYUNDAI-HD370 sử dụng bầu phanh sau với lò xo tích năng. Đây là loại bầu phanh dùng chung cho cả hệ thống phanh làm việc, phanh dự trữ và phanh dừng.
Trên hình 5.6 là kết cấu của bầu phanh sau lắp trên xe ô tô HYUN DAI-370:
Hình 5.7. Kết cấu của bầu phanh sau và bầu tích năng.
1. Đầu nối; 2. Ổ bi tỳ; 3. Đai ốc; 4. Bu lông.; 5. Thân bầu phanh dừng; 6. Cần đẩy; 7-Vòng làm kín; 8. Pít tông ; 9. Lò xo tích năng; 10. Bu lông bắt thân; 11. Thân giữa bầu phanh làm việc và bầu phanh dừng; 12. Màng; 13. Ổ tỳ; 14. Đĩa; 15. Lò xo hồi vị của màng; 16. Thân bầu phanh làm việc; 17. Vòng định vị lò xo; 18. Bu lông bắt bầu phanh vào giá; 19. Thanh đẩy.
Bầu phanh gồm có hai phần:
- Phần dưới là bầu phanh thông thường, điều khiển bằng khí nén từ hệ thống phanh chính.
- Phần trên bầu phanh được gọi là buồng lò xo tích năng, điều khiển bằng khí nén qua van phanh dừng.
Màng của bầu phanh được chế tạo từ cao su định hình, với một - hai lớp sợi cốt, chiều dày màng từ (3 ÷ 6)mm. Thân và nắp bầu phanh được dập từ thép cácbon thấp. Các lò xo được chế tạo từ thép hợp kim có thành phần cácbon cao.
Ở trạng thái nhả phanh, màng 12 chiếm vị trí trên cùng, piston 8 của bầu tích năng dưới tác dụng của không khí nén đi vào khoang A từ van điều khiển phanh dừng bị đẩy lên trên, ép lò xo 9 lại.
Khi phanh bằng phanh làm việc, khí nén từ tổng van phân phối, đi vào khoang phía trên màng 12, ép thanh 19 dịch chuyển xuống dưới, tác dụng lên cơ cấu phanh.
Khi phanh bằng phanh dự trữ hay phanh dừng, khí nén từ khoang A sẽ thoát ra ngoài qua đường thông ở tổng van điều khiển. Dưới tác dụng của lò xo 9, piston 8 lúc này tác dụng lên cần đẩy 6 và ép thanh 19 đi xuống để thực hiện quá trình phanh.
Cụm lò xo tích năng là một bộ phận tác dụng ngược. Vì thế, nó sẽ tự động làm việc và phanh ôtô lại, khi áp suất trong dẫn động giảm xuống hoặc khi có sự rò rỉ khí nén. Để có thể nhả phanh cưỡng bức khi cần thiết, bầu phanh có trang bị cơ cấu mở cơ khí gồm: Bu lông 4, đai ốc 3 và ổ tỳ 2.
5.8. CƠ CẤU PHANH:
Cơ cấu phanh được lắp trên tất cả 8 bánh của ô tô, cụm chính của cơ cấu phanh được lắp trên giá đỡ nối cứng với bích của cầu. Cơ cấu phanh loại một bậc tự do với cơ cấu ép bằng cam.
Các má phanh có hình dạng cong tương ứng với đặc tính mài mòn của chúng và được lắp lên hai guốc phanh 4, các guốc phanh này tựa tự do lên các cam lệch tâm của chốt lệch tâm 7. Trống phanh được bắt chặt lên may ơ bằng các bu lông.
Trên hình 5.8 là cơ cấu phanh lắp trên xe ô tô HYUN DAI-HD370:
Hình 5.8. Cơ cấu Phanh
1. Cam phanh; 2. Trục Con lăn; 3. Con lăn; 4. Guốc phanh; 5. Má phanh; 6. Tấm chặn; 7. Chốt lệch tâm; 8. Đinh tán; 9. Cánh tay đòn của trục cam quay; 10. Trục vít; 11. Bánh vít; 12. Bạc lót; 13. Chốt khóa; 14. Giá đỡ trục cam; 15. Giá che chắn; 16. Bu lông bắt chặt mâm phanh; 17. Bu lông; 18. Giá bắt guốc phanh; 19. Xương guốc phanh; 20. Đinh tán; 21. Lò xo hồi vị; 22. Cam ép; 23. Vòng chặn mỡ;
Khi phanh, cam ép 1 có hình chữ S sẽ doãng các guốc phanh ra và các má phanh sẽ ép chặt vào mặt trong của trống. Giữa cam phanh và guốc phanh có lắp con lăn 2 nhằm giảm ma sát và tăng hiệu quả phanh. Các lò xo hồi vị 3 có nhiệm vụ trả guốc phanh về lại vị trí nhả phanh.
5.9. CƠ CẤU ĐIỀU CHỈNH KHE HỞ:
Dùng để điều chỉnh khe hở giữa các guốc phanh và trống phanh, khe hở này tăng lên trong quá trình sử dụng do các má phanh bị mòn. Cấu tạo của cơ cấu điều chỉnh khe hở trên được trình bày trên hình 5.9.
Hình 5.9. cơ cấu điều chỉnh khe hở trên.
1- Vít định vị; 2- Vít điều chỉnh; 3- Trục vít; 4- Bánh vít; 5- Then hoa.
Nguyên lý làm việc:
Trong quá trình sử dụng phanh khe hở giữa trống phanh và má phanh tăng lên làm tăng hành trình phanh, làm giảm thời gian tác dụng và khi vượt quá hành trình cho phép thì hiệu quả phanh giảm đáng kể, vì vậy cần có thêm cơ cấu điều chỉnh khe hở trên để khắc phục. Cơ cấu điều chỉnh khe hở trên được gắn vào trục của cam phanh bằng then hoa 3. Để điều chỉnh ta nới vít 1 ra sau đó dùng cờ lê vòng để vặn vít 2, trục vít 5 quay theo, bánh vít 4 đứng yên do đó cơ cấu điều chỉnh khe hở trên quay quanh trục tâm cam phanh làm thay đổi hành trình phanh tuỳ theo tình trạng của phanh và thói quen của người lái.
6.TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE HYUNDAI-HD370:
Hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng trên ô tô, do vậy việc tính toán kiểm nghiệm lại hệ thống phanh là một công việc cần thiết. Nhiệm vụ đặt ra là phải tính toán để xác định được giá trị mô men phanh yêu cầu, giá trị mô men phanh do các guốc phanh sinh ra trong quá trình phanh ô tô; Sau đó chứng minh sự cần thiết phải lắp bộ điều chỉnh lực phanh, tính toán sự thay đổi áp suất khí nén trong các dòng phanh cầu trước và cầu sau, xây dựng các đường đặc tính và cuối cùng là phần tính toán kiểm nghiệm lại cơ cấu phanh.
6.1. CÁC SỐ LIỆU ĐÃ BIẾT:
- Tự trọng: G0 = 14635 kg
+ Tự trọng phân bố lên cầu trước: G01 = 5561 kg
+ Tự trọng phân bố lên cầu sau: G02 = 9074 kg
- Tải trọng toàn bộ: Ga = 37635 kg
+ Tải trọng phân bố lên cầu trước: Ga1 = 11329 kg
+ Tải trọng phân bố lên cầu sau: Ga2 = 26316 kg
-Tọa độ trọng tâm theo chiều cao:
Chọn gần đúng hg = (0,7 ¸ 0,8).B (mm); với B là chiều rộng cơ sở của xe,
B = 1970 (mm).
Ta chọn:
hg1 = 0,70.B = 0,70.1970 = 1379 (mm) (khi đầy tải)
Bán kính làm việc của bánh xe được tính theo công thức sau:
rbx= lbro
Với: lb là hệ số biến dạng của lốp, chọn lb= 0,94
r0 là bán kính thiết kế của lốp
Ký hiệu lốp xe: 12,00R20-16PR Với: 12,00 là bề rộng của lốp (insơ) nên B = 12,00.25,4 = 304,8 (mm)
R- cấu trúc lớp mành lốp
20- đường kính vành bánh xe (insơ) nên d = 20.25,4 = 508(mm)
16PR- số lượng lớp mành tiêu chuẩ
ro= 558,8 [mm].
Þ rbx = 0,94.558,8= 525[mm] = 0,525 [m]
6.1.1. Xác định tọa độ trọng tâm a, b:
Trường hợp ô tô đầy tải:
Tọa độ trọng tâm của xe a, b, hg1.
Hình 6.1. Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô (trường hợp ô tô đầy tải)
Trong đó:
Ga: Trọng lượng toàn bộ của xe.
Ga1, Ga2: Trọng lượng phân bố lên cầu trước và cầu sau của xe.
Gọi thứ tự các cầu tính từ phía đầu xe trở lùi là cầu 1, cầu 2, cầu 3, cầu 4.
Gọi chung cầu 1, cầu 2 là cầu trước và cầu 3, cầu 4 là cầu sau.
Như vậy ta có:
DL1 = 1700 [mm] là khoảng cách giữa cầu 1 và cầu 2.
L = 2900 [mm] là khoảng cách giữa cầu 2 và cầu 3.
DL2 = 1300 [mm] là khoảng cách giữa cầu 3 và cầu 4.
L= L0++ = 2900 ++ = 4400[mm]
L = là chiều dài cơ sở của xe.
Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc: a, b
Theo sơ đồ trên hình 6.1. ta qui ước chiều dương ngược chiều kim đồng hồ.
Lấy mômen tại O1 ta có :
Ga.a - - = 0
Þ a =
Þ Mà Z2 = Ga2 Þ a = = (6.1)
Þ a = 30766 [mm]
Þ Theo sơ đồ hình 6.1.a, ta có:
a+b = L (6.2)
Þ b = L - a = 4400 -3,07667 = 1323,33 [mm]
Vậy ta đã tính được tọa độ trọng tâm với trường hợp xe đầy tải là:
+ a = 30766 [mm]
+ b = 1323,33 [mm]
+ hg1 = 1379 [mm]
6.1.2. Xác định mô men phanh yêu cầu:
Trường hợp ô tô đầy tải:
Khi phanh, bỏ qua lực cản gió Pw và lực cản lăn Pf1, Pf2 vì khi phanh vận tốc giảm dần rất nhanh, nếu như phanh đến vận tốc V = 0 thì lực Pf1+ Pf2 rất nhỏ so với PP1+PP
Hình 6.2. Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh (trường hợp ô tô đầy tải).
Từ hình 6.1. Ta viết phương trình cân bằng mômen:
Đối với cầu trước:
SM/O1 = 0
Ga.a -Z2.L- Pj. hg1 = 0 (6.3)
Đối với cầu sau : SM/O2 = 0
Z1.L – Ga.b - Pj. hg1 = 0 (6.4)
Với (6.5)
Từ (6.3), (6.4) và (6.5) ta suy ra:
(6.6)
(6.7)
Để sử dụng hết trọng lượng bám của ôtô thì cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe trước và sau. Lực phanh lớn nhất đối với toàn bộ xe tức là phanh có hiệu quả nhất khi lực phanh sinh ra ở các bánh xe tỉ lệ thuận với tải trọng tác dụng lên chúng.
Từ đó ta có lực phanh cực đại tác dụng lên bánh xe ở cầu trước và sau là:
- Lực phanh sinh ra ở cầu trước:
Pp1 = j.Z1 [N] (6.8)
- Lực phanh sinh ra ở cầu sau:
Pp2 = j.Z2 [N] (6.9)
Từ (6.6) và (6.8) ta có lực phanh sinh ra ở một bánh của cầu trước là:
[N] (6.10)
Với : Ga = 37635 [kg] = 369199,35 [N]
L = 4400 [mm] = 4,4 [m]
b =1323,33 [mm] =1,32333 [m]
hg1 = 1379 [mm] = 1,379 [m]
Thay các giá trị trên vào công thức ta có:
[N]
Þ Pp1 = 27759,8 + 28927,682 [N]
Từ (6.7) và (6.9) ta có lực phanh cần sinh ra ở một bánh của cầu sau là:
[N] (6.11)
Với : a = 1323,33 [mm] = 1,32333 [m]
Þ [N]
= 64540,032 - 28927,682 [N]
Với các giá trị hệ số bám khác nhau, ta có bảng 6. 1 sau.
Bảng 6.1. Giá trị lực phanh cầu trước và cầu sau theo j với trường hợp xe đầy tải (đối với một cơ cấu phanh).
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 |
Pp1(N) | 3065,26 | 6709,07 | 10931,43 | 15732,35 | 21111,82 | 27069,85 | 33606,42 | 40721,56 |
Pp2(N) | 6164,73 | 11750.9 | 16758,52 | 21187,58 | 25038,1 | 28310,05 | 31003,46 | 33118,31 |
Vậy mômen cần sinh ra ở các cơ cấu phanh là.
- Ở cơ cấu phanh trước:
Mp1 = Pp1.rbx; [Nm] (6.12)
Trong đó : rbx = 0,525(m) : bán kính của bánh xe
Þ Mp1 = (27759,8 + 28927,682). 0,525; [Nm] Mp1 = 14573,895 + 15187,0322 [Nm] (6.13)
- Ở cơ cấu phanh sau :
Mp2 = Pp2.rbx = (64540,032 - 28927,682) . 0,525
= 33883,52 - 15187,0322 [Nm] (6.14)
Với các giá trị hệ số bám khác nhau, ta có bảng 6.2 sau:
Bảng 6.2. Giá trị mô men phanh cầu trước và cầu sau theo j với trường hợp xe đầy tải (đối với một cơ cấu phanh).
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 |
Mp1(Nm) | 1609,26 | 3522,26 | 5739 | 8259,48 | 11083,71 | 14211,67 | 17643,37 | 21378,82 |
Mp2(Nm) | 3236,48 | 6169,22 | 8798,22 | 11123,48 | 13145 | 14862,78 | 16276,82 | 17387,12 |
6.2. XÁC ĐỊNH MÔ MEN PHANH MÀ CƠ CẤU PHANH SINH RA:
6.2.1. Các số liệu cơ bản:
+ Cơ cấu phanh trước:
dt - Đường kính bề mặt ma sát của trống phanh; dt= 414 (mm)
b - Bề rộng má phanh; b = 160 (mm)
b- Góc ôm má phanh; b = 1160
a0, a1 - Góc đặt tấm ma sát; a0 = 290
a1 = 1450
dk: Đường kính vòng tròn cơ sở của cam; dk = 38 (mm)
lk: Chiều dài đòn dẫn động cam trước; lk = 140 (mm)
Các kích thước : h’ = 158(mm); h” = 162 (mm),
h = h’ + h” = 158+162 = 320 (mm)
D1 = 180 (mm):Đường kính của màng bầu phanh trước
+ Cơ cấu phanh sau:
dt : Đường kính trống phanh; dt= 414 (mm)
b : Bề rộng má phanh; b = 170 (mm)
b : Góc ôm má phanh; b = 1160
a0, a1 : Góc đặt tấm ma sát; a0 = 290 ; a1 = 1450
dk : Đường kính vòng tròn cơ sở của cam; dk = 38 (mm)
lk: Chiều dài đòn dẫn động cam phanh sau; lk = 145 (mm)
D2 = 170 (mm) đường kính của màng bầu phanh sau;
Các kích thước : h’= 158 (mm); h” = 162 (mm)
h = h’ + h” = 158+162 = 320 (mm)
6.2.2. Xác định mô men phanh do cầu trước sinh ra:
Hiện nay để xác định mô men phanh Mp ta có ba phương pháp là: Đồ thị, giải tích và đồ - giải. Phương pháp giải tích phổ biến và ưu việt hơn cả vì nó đơn giản, có độ chính xác cao và thuận tiện khi cần phân tích ảnh hưởng của các thông số.
Bởi vậy ở đây ở đây chúng ta sử dụng phương pháp này, và ta có sơ đồ tính như sau:
Hình 6.3. Sơ đồ tính.
Xét cân bằng guốc phanh với các giả thuyết sau:
- Ap suất phân bố đều theo chiều rộng má phanh.
- Quy luật phân bố áp suất theo chiều dài má phanh không phụ thuộc vào giá trị lực ép tác dụng lên guốc và có dạng tổng quát:
q = qmax.y(a)
Trong đó:
qmax - Ap suất lớn nhất trên má phanh.
y(a) - Hàm phân bố áp suất.
- Hệ số ma sát m giữa trống và má phanh không phụ thuộc vào chế độ phanh.
Đối với cơ cấu phanh đang khảo sát và tính toán, guốc phanh chỉ có một bậc tự do nên xét trường hợp áp suất trên má phanh phân bố theo quy luật đường sin:
q = qmax.sina. (6.15)
Khi phân bố theo đường sin, các phần tử lực pháp tuyến dN và lực ma sát dFT từ phía trống phanh tác dụng lên phần tử vô cùng bé da (hình 6.3) của má phanh là:
dN = qmax.b.rt.sina.da
dFT= m.qmax.b.rt.sina.da
Và lực ma sát tạo ra một mô men phanh:
dMp =dFT.r = m. q.b.rt2.da, hay
dMp =m. qmax.b.rt2.sina.da. (6.16)
Tích phân biểu thức (6.16) từ a0 đến a1 ta được mô men phanh tổng do các guốc phanh tương ứng tạo ra (guốc tự siết có chỉ số1, guốc không tự siết có chỉ số2):
(6.17)
Để xác định qmax, ta viết phương trình cân bằng mô men đối với điểm quay (C) của guốc :
(6.18)
Thế các biểu thức của dFT và dN vào (6.20) và l= (rt - scosa), thì sau khi biến đổi chúng ta có:
qmax=[P.h/(rt..b)]/{s} (6.19)
Thế biểu thức (6.19) vào phương trình (6.17) rồi chia tử và mẫu cho r chúng ta nhận được phương trình xác định mô men của mỗi guốc theo lực ép:
Mp1,2 = P.h.m/(AmB) (6.20)
Ở đây: A= (6.21)
B= (6.22)
Dấu (-) ở mẫu số của biểu thức (6.20) tương ứng với guốc tự siết, còn dấu (+) tương ứng với guốc không tự siết.
Như vậy mô men tổng của cả 2 guốc phanh sẽ là:
MPå = MP1 + MP2 = (6.23)
Vì cơ cấu phanh yêu cầu có độ cứng vững cao, là loại phanh guốc một bậc tự do nên:y(a) = sina và áp suất qmax tác dụng ở điểm có a =900 (hình 6.4).
Hình 6.4. Biểu đồ phân bố áp suất trên má phanh theo qui luật hình sin.
Với: a0 = 290
a1 = 1450
rt = 414/2 = 207 (mm)
s = 162 (mm)
Thay các giá trị trên vào (6.21) và (6.22)
Þ A =
Þ B =
Ở đây, cơ cấu ép bằng cam nên ta có: Mp1 = Mp2; A1 = A2 = A và B1 = B2 = B,
tức là:
P1.h1/(A-m.B) = P2.h2/(A+m.B) (6.24)
Từ điều kiện cân bằng cam ép (hình 6.5), ta có:
Pd.lk = (P1+P2).dk/2 (6.25)
Hình 6.5. Sơ đồ tính toán cơ cấu ép.
Từ (6.24), nếu xem h1 » h2 thì:
P2 = P1.
Thay biểu thức trên vào (6.25), ta tìm được:
Lực do guốc tự siết sinh ra:
P1 = [N] (6.26)
Lực do guốc tự tách sinh ra:
P2 = [N] (6.27)
Lực tác dụng lên đòn của cam ép cơ cấu phanh trước được xác định theo công thức:
[N] (6.28)
Ở đây:
p: áp suất trong bầu phanh; p = (0,55 0,65) (MN /m2)
chọn sơ bộ p = 0,55 (MN/m2) = 0,55.106 (N/m2)
S1 = [mm2]: Diện tích làm việc của màng bầu phanh trước
D1 = 180 (mm): Đường kính của màng bầu phanh trước
Thay các giá trị trên vào (6.28) ta có:
= 13988,70 [N]
Thay Pd1 vào (6.26) và (6.27) ta có:
+ Lực ép tác dụng lên guốc tự siết:
P1 =
với: lk - Chiều dài đòn dẫn động cam trước; lk = 140 (mm)
dk - Đường kính vòng tròn cơ sở của cam quay; dk = 38 (mm)
m - Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh
m = 0,32 ÷ 0,38, chọn m = 0,35
A, B: Hệ số kết cấu
Þ P1 = (N)
+ Lực ép tác dụng lên guốc tự tách:
P2 =
P2 = (N)
Với cơ cấu ép bằng cam ta có mô men do 2 guốc sinh ra bằng nhau;
A1= A2 = A và B1=B2 = B, ta có mô men mà cơ cấu phanh sinh ra:
MPå = (6.29)
+ Mô men phanh do một cơ cấu phanh ở cầu trước sinh ra là:
Mp1t = MPå = (với h1 = h2 = h = 320 (mm))
MP1t = [N.m]
6.2.3. Xác định mô men phanh do cơ cấu phanh sau sinh ra:
- Theo (6.28 ) lực tác dụng lên đòn của cam ép cơ cấu phanh sau được xác định như sau:
= p.
Þ [N]
- Theo (6.26) lực ép tác dụng lên guốc tự siết:
P1 =
[N]
- Theo (6.27) lực ép tác dụng lên guốc guốc tự tách:
P2 =
P2 = [N]
- Theo (6.29) ta có mô men phanh do một cơ cấu phanh ở cầu sau sinh ra:
Mp2s = MPå =
MP2s=
= 17927,76 [N.m]
6.3. XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT PHANH:
+ Xác định áp suất của cơ cấu phanh trước:
Từ công thức (6.29), ta có:
MPå =
Mà: P1 =
P2 =
Trong đó:
MPå = p1.
Đặt: k1 =
MP1å = P1.k1 [N.m] (6.30)
k1 = + +
K1 = 0.037635
Vậy ta có áp suất phanh của cầu trước p1[N/m2], là:
p1 = [N/m2]
+ Xác định áp suất của cơ cấu phanh sau:
Tương tự ta thay các giá trị ứng với cơ cấu phanh sau vào công thức (6.30) thì ta nhận được áp suất của cơ cấu phanh sau là:
MPå= p2.k2 [N.m]
p2 = [N/m2]
Với k2 = +
+
k2 = 0.034769
Ứng với các giá trị hệ số bám khác nhau, mô men phanh khác nhau ta có bảng sau:
Bảng 6.3. Giá tri áp suất phanh cầu trước theo φ, Mp1 với trường hợp xe đầy tải:
j | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 |
Mp1(N.m) | 1609,26 | 3522,26 | 5739 | 8259,48 | 11083,71 | 14211,67 | 17643,37 | 21378,82 |
K1 | 0.037635 | 0.037635 | 0.037635 | 0.037635 | 0.037635 | 0.037635 | 0.037635 | 0.037635 |
pp1=Mp1/k1 [N/m2] | 42759,45 | 93589,56 | 152490,3 | 219461,7 | 294503, 8 | 377616,5 | 468799,9 | 568053,9 |
Bảng 6.4. Giá tri áp suất phanh cầu trước theo φ, Mp2 với trường hợp xe đầy tải:
j | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 |
Mp2(N.m) | 3236,48 | 6169,22 | 8798,22 | 11123,48 | 13145 | 14862,78 | 16276,82 | 17387,12 |
K2 | 0.034769 | 0.034769 | 0.034769 | 0.034769 | 0.034769 | 0.034769 | 0.034769 | 0.034769 |
pp2=Mp1/k1 [N/m2] | 93086,39 | 177436,7 | 253051 | 319929,2 | 378071,3 | 427477,4 | 468147,4 | 500081 |
Hình 6.6. Đồ thị biểu diển quan hệ áp suất phanh dòng trước và sau của xe HYUNDAI-HD370:
+ Đường 1 biểu diển quan hệ giữa áp suất dòng sau và hệ số bám đối với trường hợp xe không tải:
+ Đường 2 biểu diển quan hệ giữa áp suất dòng sau và hệ số bám đối với trường hợp xe đầy tải:
+ Đường 3 biểu diển quan hệ giữa áp suất dòng sau và trước đối với trường hợp xe đầy tải:
+ Đường 4 biểu diển đặc tính lý tưởng:
+ Đường 5 biểu diển quan hệ giữa áp suất dòng sau và trước đối với trường hợp xe không tải:
6 .4. KIỂM TRA HIỆU QUẢ PHANH:
Khi người lái tác động lên bàn đạp phanh thì ở các cơ cấu sẽ hình thành các mômen ma sát, còn gọi là mô men phanh Mp.
Nếu lúc phanh ngặt tất cả các bánh xe sẽ đồng thời bị hãm cứng và lực phanh đạt giá trị cực đại bằng lực bám, tức là:
, , thì hiệu quả phanh sẽ cao nhất (6.31)
Từ (6.27) có thể viết:
hay: (6.32)
Ở đây ta chỉ tính toán cho một cơ cấu phanh ở cầu trước và cầu sau. Vì cầu trước có 4 cơ cấu phanh, cầu sau có 4 cơ cấu phanh cho nên biểu thức (6.32)ta viết lại như sau:
bp =
Þ bp = (6.33)
(do tất cả các bánh xe đều có cùng bán kính rbx)
Trong đó: PP1, PP2 - Tương ứng là lực phanh do một cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau tạo ra.
MP1, MP2 - Tương ứng là mô men phanh do một cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau tạo ra.
Z1, Z2 - Phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên lốp xe khi phanh tương ứng ở cầu trước và cầu sau.
Để xác định quan hệ lý tưởng giữa Pp1 và Pp2 phụ thuộc vào hệ số bám và mức độ chất tải của xe ta sử dụng hệ số bp = gọi là hệ số phân phối lực phanh thì ta thấy rằng: để đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất (khi sử dụng toàn bộ trọng lượng bám của xe) thì hệ số phân phối lực phanh bp phải là một đại lượng thay đổi phụ thuộc vào trạng thái đường (cụ thể là hệ số bám) và mức độ chất tải của xe (thể hiện qua các toạ độ trọng tâm). Đồ thị biểu diễn quan hệ thay đổi lý tưởng được thể hiện trên hình 6.6.
Từ các kết quả tính toán ở trên ta tiến hành lập bảng và xây dựng các đường đặc tính lý thuyết.
Bảng 6.3. Các thông số cơ bản của xe ứng với khi đầy tải.
Thông số | G[KG] | a[mm] | b[mm] | hg1[mm] | rbx[mm] | L [mm] |
Đầy tải | 37635 | 30766 | 1323,33 | 1379 | 525 | 4400 |
Bảng 6.4. Kết quả tính toán Mp1, Mp2 và tỷ số bp=Mp1/Mp2 khi xe đầy tải.
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 |
MP1(Nm) | 1609,26 | 3522,26 | 5739 | 8259,48 | 11083,71 | 14211,67 | 17643,37 | 21378,82 |
Mp2(Nm) | 3236,48 | 6169,22 | 8798,22 | 11123,48 | 13145 | 14862,78 | 16276,82 | 17387,12 |
bp=MP1/Mp2 | 0.497 | 0.571 | 0.652 | 0.743 | 0.843 | 0.956 | 1.084 | 1.23 |
Hình 6.7 . Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa hệ số phân phối lực phanh tối ưu và hệ số bám bP = f(j)
+ Đường 1- Xe đầy tải;
+ Đường 2- bP = const = btt.
Hình 6.8. Đồ thị quan hệ giữa Mp2 theo Mp1 khi hệ số bám biến thiên từ 0,1 đến 0.8;
1- Đường biểu diển quan hệ Mp1 và Mp2 theo hệ số bám ứng với xe đầy tải.
2- Đường biểu diễn quan hệ Mp1 và Mp2 khi áp suất p1= p2
Trong khi mô men phanh thực tế do cơ cấu phanh tạo ra là quan hệ tuyến tính và qua gốc toạ độ:
Mpt = p1 (6.34)
Mps = p2 (6.35)
Trong đó:
p1, p2 - Tương ứng là áp suất phanh trong bầu phanh trước, sau;
Khi không có bộ điều chỉnh lực phanh thì, áp suất phanh của bầu phanh trước và bầu phanh sau khi phanh khẩn cấp là như nhau, tức là: p1 = p2.
Khi đó ta có :
(6.36)
Với kết quả phần tính mô men phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh, ta có.
- Tỷ số mô men phanh :
bptt = (6.37)
- Hệ số góc của đường thẳng (6.35) bằng : bptt = 1,082
Từ quan hệ (6.32) và (6.36) ta có:
Thay số liệu vào biểu thức (6.37) và giải được: = 0,63
Ta thấy lực phanh sinh ra khi phanh sẽ tỷ lệ với lực bám ở các cầu khi hệ số bám = 0,63.
Từ đồ thị nhận được ở hình 6.6 và hình 6.7 với hê số bám = 0,63 thì xe HYUNDAI-HD370 không cần dùng bộ điều hòa lực phanh là thỏa mản.
6.5. TÍNH TOÁN KIỂM TRA CƠ CẤU PHANH:
6.5.1. Kiểm tra bề rộng má phanh:
Kiểm tra bề rộng má phanh thông qua kiểm tra áp suất bề mặt ma sát thông qua tải trọng riêng quy ước (thông số đánh giá gián tiếp).
Chiều rộng má phanh b được tính sao cho khi phanh với lực phanh cực đại, áp suất trên bề mặt ma sát q không lớn hơn 2,0 MPa [MN/m2] và tải trọng riêng quy ước:
(6.38)
Trong đó: ma, g: khối lượng toàn bộ của xe và gia tốc trọng trường
FS: tổng diện tích tất cả các má phanh trên ô tô
FS = Ft + Fs
Với Ft tổng diện tích tất cả các má phanh ở cầu trước
[m2]
Fs - Diện tích của các má phanh sau
Giả thiết bề rộng trên các má phanh của cơ cấu trước và sau bằng nhau, ta có:
Fs = Ft
Þ FS = 2.Ft = 2´16,188.b = 32,376.b [m2] (6.39)
Từ (6.38) ta có:
[m]
0,046
hay [mm]
Như vậy bề rộng các má phanh trên các cơ cấu phanh trước bằng 160 (mm) và cơ cấu phanh sau bằng 170 (mm) là bảo đảm.
Kiểm tra bề rộng má phanh thông qua áp suất trên bề mặt má phanh qt theo công thức:
(6.40)
Trong đó:
MP : mô men do guốc phanh của má phanh đó tạo ra.
Với cơ cấu phanh của cầu trước: Mp1t = Mp2t = 9704,02 [N.m]
Với cơ cấu phanh của cầu sau: Mp1s = Mp2s = 8964,88 [N.m]
m: hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh; = 0,35.
rt: Bán kính tang trống; rt = 207 [mm] b= 1160
[q]: Áp suất trung bình cho phép của bề mặt ma sát của trống phanh; Áp suất cho phép trên bề mặt má phanh phụ thuộc bởi nguyên liệu má phanh và trống phanh. Ap suất này thay đổi trong giới hạn rộng. Đối với các má phanh hiện nay dùng cho ôtô áp suất trung bình cho phép khi phanh với cường độ cực đại nằm trong giới hạn từ 1,52 MN/m.Ta chọn [ q] = 2 [MN/m].
Ở đây mô men phanh của cơ cấu phanh cầu trước lớn hơn mô men phanh của cơ cấu phanh cầu sau nên ta chỉ kiểm tra bề rộng má phanh với trường hợp cơ cấu phanh cầu trước:
= = 0,155 [m]
Hay b ≥ 155 [mm]
So điều kiện ta thấy bề rộng các má phanh trên các cơ cấu phanh trước bằng 160 (mm) và các cơ cấu phanh sau bằng 170 (mm) là thỏa mản.
6.5.2. Kiểm tra điều kiện tự siết:
Hiện tượng tự siết là hiện tượng má phanh tự siết vào trống phanh chỉ bằng lực ma sát mà không cần tác dụng của lực dẫn động.
Từ (6.20) ta có công thức Mp1,2 = Phm/(AmB)
Đối với phanh guốc, hiện tượng tự siết vào trống phanh sẽ xảy ra khi mẫu số bằng không. Để tránh hiện tượng này phải đảm bảo điều kiện:
(6.41)
Với:
A = 0,558 ; B = 0,339 là các hệ số kết cấu của cơ cấu phanh.
Thay các số liệu trên vào (6.44) ta được:
m <
Þ m < 1,64
So với giá trị của hệ số ma sát giữa má phanh và tang trống m = 0,32÷ 0,38. Như vậy hiện tượng tự siết không xảy ra.
6.5.3. Tính công ma sát riêng:
Công ma sát riêng (lms) bằng tỷ số giữa công ma sát sinh ra khi phanh ô tô máy kéo từ tốc độ cực đại đến dừng và tổng diện tích (FS) của tấtcả các má pha
Ta có công thức tính công ma sát riêng :
(6.42)
Trong đó :
Ga - tải trọng toàn bộ của xe
Ga = 37635 (KG)
Va - Vận tốc của ôtô khi bắt đầu phanh
Với điều kiện thực tế, ta chọn Va= 50 (km/h) để tính toán
Va = 50 (km/h) = 13,89 (m/s)
FS - Tổng diện tích của các má phanh
FS = Ft + Fs = 16,188.(bt + bs) = 16,188.(0,16 + 0,17) = 5,3420 [m2]
Thay các giá trị ở trên vào (6.43):
Þ [J/m2]
lms = 669,005 [J/cm2]
Đối với xe tải hiện nay trị số công ma sát riêng của cơ cấu phanh nằm trong khoảng 600¸800 [J/cm2]
Þ lms < [lms] = (600 ¸ 800) [J/cm2]
Þ Kết cấu của má phanh thoả mãn về công ma sát riêng.
7. CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HYUNDAI-HD370
7.1. KHÍ NÉN KHÔNG TIẾP DƯỢC HOẶC TIẾP CHẬM VÀO CÁC BÌNH CHỨA CỦA HỆ THỐNG KHÍ NÉN.
Nguyên nhân và phương pháp khắc phục:
Trường hợp này là do bị rò khí, cụ thể là các trường hợp sau:
- Hỏng ống mềm hoặc ống dẫn. trường hợp này ta khắc phục bằng cách thay thế các ống bị hỏng.
- Lỏng mối bắt chặt chổ nối các ống dẫn, ống mềm và các đầu nối ống, thay thế các chi tiết hỏng ở mối nối và bịt kín.
- Bình chứa khí nén bị hở. Ta phải tiến hành thay bình chứa để đảm bảo an toàn.
7.2. KHÔNG TIẾP ĐƯỢC KHÍ NÉN VÀO CÁC BÌNH CHỨA:
Nguyên nhân và phương pháp khắc phục:
Bộ điều chỉnh áp suất điều chỉnh sai. Sử dụng vít điều chỉnh để điều chỉnh bộ điều chỉnh áp suất, nếu cần thiết thì thay thế bộ điều chỉnh áp suất.
Tắc ống dẫn ở đoạn từ bộ điều chỉnh áp suất đến khối các van bảo vệ. Xem xét các ông dẫn, bằng cách tháo ống dẫn, và thổi khí nén áp suất cao, nếu ống có chổ bị công, gãy thì thay ống.
7.3. CÁC VAN CỦA MÁY NÉN KHÍ BỊ HỞ.
Các van bị hở sẽ làm giảm áp suất trong hệ thống dẫn động phanh. Nguyên nhân cơ bản của việc mất độ kín là sự mòn tự nhiên của các van. Vì vậy, qua mỗi quảng đường chạy từ 40.000 - 50.000 (km) phải tháo nắp đậy máy nén ra để kiểm tra độ kín của các van, củng như độ làm sạch piston, lò xo và đế van. Những van không đảm bảo độ kín thì phải rà lại đế, đế nào bị mài mòn nhiều thì phải thay mới. Những van mới phải rà cho tới khi tạo được vành tiếp xúc liên tục.
7.4. BẦU PHANH KHÔNG KÍN.
Bầu phanh bị hở thường là do màng chắn bị rách. Thời gian sử dụng của màng chắn là hai năm. Sau thời gian này, dù màng chắn còn nguyên củng nên thay mới . Cần phải kiểm tra độ kín khít của bầu phanh vào mỗi kỳ bảo dưỡng bằng nước xa phòng. Việc kiểm tra được tiến hành như sau:
Nạp đầy không khí vào bầu phanh bằng cách đạp lên bàn đạp phanh. Bôi nước xà phòng lên mép của bầu phanh, các chổ bắt bu long, cán của bầu phanh và các chổ nối của ống dẫn. Nếu chổ nào bị hỡ thì sẽ xuất hiện bọt xà phòng. Để khắc phục, phải siết chặt lại tất cả các bu long bắt nắp của màng chắn. Nếu vẫn rò, thì thay màng chắn mới.
7.5. PHANH YẾU.
Guốc phanh bị dính dầu sẻ làm giảm hệ số ma sát của trống phanh và guốc phanh làm giảm hiệu quả phanh. Ta khắc phục bằng cách:
Lấy guốc phanh ra ngâm vào ét xăng 25 - 35 phút, đánh sạch bề mặt làm việc của guốc bằng bàn chải thép, các bộ phận khác thì phải rửa bằng dầu lửa.
Ap suất trong bầu phanh không đủ. Ap suất trong bầu phanh không được thấp hơn 4 - 5 (kG/ cm2). Ap suất không đủ có thể do bị rò khí hoặc do không khí không vào được bình chứa khí nén. Vì vậy trước khi cho xe chạy, người lái phải kiểm tra áp suất không khí trong hệ thống qua các đồng hồ áp suất.
Tuyuệt đối không được tắt động cơ khi xe xuống dóc dài, bởi vì khi đó lượng không khí cần thiết để phanh có thể cần nhiều và các bình chứa không đủ cấp nếu động cơ không làm việc.
Ap suất trong các bình chứa thường bị giảm đi một ít khi ép mạnh lên bàn đạp phanh, còn áp suất trong bầu phanh lúc đó phải bằng áp suất trong các bình chứa, nếu áp suất thấp hơn thì có nghĩa là hệ thống khí nén bị hỏng. Thời gian giảm áp suất trong các bầu phanh khi nhả bàn đạp không vượt quá 2 giây.
Nắp máy nén khí bắt không chặt. Nắp đậy máy nén khí trong quá trình làm việc có thể bị hỏng. Do đó năng suất của máy nén khí có thể bị giảm và áp suất trong hệ thống củng bị giảm xuống theo. Qua mỗi lần bảo dưỡng kỹ thuật ô tô đều phải kiểm tra độ kín khít nắp đậy, khi cần thiết thì siết lại các bu lông, lực siết phải bằng 11,7 - 16,6 (Nm). Phải siết chặt các bu lông tuần tự, từ từ, đều tay và siết làm hai đợt : đợt đầu siết sơ bộ, đợt sau siết chặt.
Điều chỉnh toàn bộ cụm phanh không đúng, việc điều chỉnh toàn bộ cụm phanh được tiến hành sau khi tháo phanh, thay guốc và má phanh. Khi tâm của trống phanh và tâm của má phanh không trùng nhau thì phải điều chỉnh. Nếu điều chỉnh không đúng thì sẽ làm cho hiệu quả phanh giảm xuống. Tuyệt đối không để ô tô làm việc với các phanh điều chỉnh không đúng.
Trước khi điều chỉnh phanh, cần kiểm tra xem các ổ bi và moay ơ bánh xe có được xiết đúng không, trường hợp cần thiết thì phải điều chỉnh lại.
Điều chỉnh cục bộ cụm phanh bị sai lạch. Trường hợp khe hở giữa guốc và trống phanh nhỏ quá thì cần phải tiến hành điều chỉnh cục bộ, nếu không chúng sẻ bị mòn.
Phanh chỉ ăn ở một bánh xe. Phanh chỉ ăn một bánh thường xảy ra trong trường hợp điều chỉnh phanh không đúng. Để tránh hiện tượng này cần phải điều chỉnh lại.
Má phanh và trống phanh bị mòn. Má phanh và trống phanh bị mòn sớm hơn quy định thường là việc bảo dưởng không chu đáo các phanh bánh xe.
Cần phải luôn nhớ rằng, chỉ với những phanh tốt mới đảm bảo an toàn vận hành. Người lái xe phải biết điều chỉnh phanh kịp thời, làm sạch phanh khỏi bụi bẩn và kiểm tra độ bắt chặt của tất cả các chi tiết của phanh. Không cho phép dùng những má phanh bị mòn quá nhiều, nếu khoảng cách từ bề mặt má phanh tới đầu đinh tán nhỏ hơn 0,5 mm thì phải thay má mới.
Chú ý không để dầu nhờn vào guốc phanh, bởi vì khi má phanh bị dính dầu thì khó có thể phục hồi được tính chất ma sát ban đầu cảu nó băng cách lau hay rửa.
Khi bôi trơn các trục cam nha, trong bất kỳ trường hợp nào củng không được tra mỡ quá thừa thải, bởi vì mở thừa có thể rơi vào má phanh.
7.6. PHANH BỊ ĂN ĐỘT NGỘT (PHANH GIẬT).
Lò xo hồi vị bị gãy. Lò xo hồi vị có độ cứng đúng sẽ đảm bảo êm dịu khi phanh. Nếu lò xo này bị gãy thì các guốc phanh sẽ luôn luôn ở trạng thái dãn, mặc dù không ép vào trống phanh. Khi phanh, khí nén được nạp vào bầu phanh, các guốc bị ép tức thời vào trống phanh, gây phanh đột ngột. Để khắc phục hư hỏng này, phải thay lò xo bị gảy bằng lò xo mới cùng loại hay có độ cứng tương tự.
Má phanh bị gãy. Má phanh bị gãy là do bắt nó với guốc phanh không tốt. Nếu tiếp tục sử dụng những má phanh mà khoảng cách từ bề mặt của nó tới đầu đinh tán nhỏ hơn 0,5 mm thì có thể làm gãy má phanh.Má phanh bị gãy sẽ gây ra hiện tượng kẹt phanh. Phải thay mới những má phanh bị mòn.
Hành trình tự do của bàn đạp phanh không đúng quy định. Trị số hành tự do của bàn đạp phanh phải nằm trong khoảng 10 - 15 (mm). Không đảm bảo đúng hành trình tự do sẽ làm cho phanh bị dật. Để khắc phục phải điều chỉnh lại hành trình tự do của bàn đạp.
Khe hở của guốc phanh không đúng quy định. Nếu khe hở của các guốc phanh lớn hơn mức quy định thì không để xe chạy. Phải điều chỉnh lại khe hở co đúng quy định của nhà chế tạo.
8. KẾT LUẬN:
Sau hơn ba tháng tập trung làm việc nghiêm túc, cộng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn:………….. em đã hoàn thành xong đồ án của mình.
Trong Đồ án của mình, em đã giới thiệu được về nội dung của hệ thống phanh nói chung và hệ thống phanh dẫn động khí nén nói riêng, tiếp đó em đi sâu vàu phân tích về nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh, cấu tạo và nguyên láy hoạt động của các chi tiết chính, tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh khí nén trên xe tải HYUNDAI - HD370 và cuối cùng là phân tích các nguyên nhân hư hỏng và các biện pháp khắc phục những hư hỏng đó. Nhìn chung, hệ thống phanh trên xe tải HYUN DAI - HD370các đời là hệ thống phanh hoàn thiện và có phần phức tạp do vậy việc phân tích và tìm hiểu củng có phần khó khăn. Đợt thực tập tôt nghiệp vừa rồi em đã được nghe trình bày và quan sát, tìm hiểu về tổng quan cũng như chi tiết của hệ thống phanh khí nén của xe HYUN DAI - HD370, đây là cơ hội thực tế rất tốt để em hiểu sâu hơn về tổng quan củng như chi t1iết của hệ thống phanh sau những kiến thức đã học tập ở trường giúp cho đồ án hoàn thiện hơn.
Tuy nhiên, thời gian làm đồ án có hạn mà khối lượng công việc thì nhiều, mặc dù bản thân em đã tìm hiểu và cố gắng nhiều trong công việc nhưng củng không thể tránh khỏi sai sót do đây là lần đầu tiên phải giải quyết một khối lượng công việc tương đối lớn và phức tạp, mong các thầy, cô thông cảm.
Cuối cùng em xin chân thanh cảm ơn thầy giáo hướng dẫn:…………… đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đồ án, cùng các thầy cô giáo trong khoa Cơ khí Giao thông đã trang bị cho em kiến thức trong thời gian ở trường .
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TS. Nguyễn Hoàng Việt. KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN Ô TÔ. Tài liệu lưu hành nội bộ của khoa Cơ Khí Giao Thông. Đại Học Bách Khoa. Đại Học Đà Nẵng, 1998.
2. TS. Nguyễn Hoàng Việt. BỘ ĐIỀU CHỈNH LỰC PHANH - HỆ THỐNG CHỐNG HẢM CỨNG BÁNH XE KHI PHANH – ABS. Tài liệu lưu hành nội bộ của Khoa Cơ Khí Giao Thông. Đại Học Bách Khoa. Đại Học Đà Nẵng, 2003.
3. TS. Trần Thanh Hải Tùng. CHẨN ĐOÁN TRẠNG THÁI KỸ THUẬT Ô TÔ. Bài Giảng môn học dùng cho sinh viên ngành Cơ Khí Giao Thông.
4. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN Ô TÔ MÁY KÉO TẬP III. Nhà xuất bản Đaih Học và Trung Học chuyên nghiệp.
Hà Nội, 1985.
5. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng. LÝ THUYẾT Ô TÔ MÁY KÉO. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. Hà Nội, 2000.
6. Một nhóm cán bộ giảng dạy thuộc bộ môn Động cơ đốt trong và bộ môn Ô tô máy kéo thuộc trường Đaih Học Bách Khoa Hà Nội dịch. Ô TÔ. 600 NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẮC PHỤC. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. Hà Nội, 1970.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"