HỆ THỐNG PHANH CHÍNH TRÊN XE ÔTÔ KHÁCH HAECO-45S

4. HỆ THỐNG PHANH CHÍNH TRÊN XE ÔTÔ KHÁCH HAECO-45S.
    Bảng 4.1. Thông số kỹ thuật cơ cấu phanh xe ôtô khách HAECO-45S.
TT    Tên gọi    Ký hiệu    Giá trị    Đơn vị    
1    Đường kính tang trống (trước và sau)    dt    400    mm    
2    Bề rộng má phanh trước    bt    100    mm    
3    Bề rộng má phanh sau    bs    150    mm    
4    Góc ôm má phanh trước    t    1110    độ    
5    Góc ôm má phanh sau    s    1120    độ    
6    Góc đặt má phanh trước    , t1 ,t2    1110,290,1400    độ    
7    Góc đặt má phanh sau    , s1 ,s2    1120,260,1380    độ    
8    Khoảng cách từ tâm cam ép đến tâm trục    A    150    mm    
9    Khoảng cách từ tâm cam ép đến tâm quay guốc phanh     H    310    mm    
10    Khoảng cách tâm quay guốc phanh đến tâm trục    M    163    mm    
11    Đường kính vòng tròn cơ sở của cam    hcq    48    mm    
12    Chiều cao bầu phanh trước    hpt    37    mm    
13    Chiều cao bầu phanh sau    hps    37    mm    
14    Bán kính đáy lớn bầu phanh trước    Rbt    75    mm    
15    Bán kính đáy lớn bầu phanh sau    Rbs    85    mm    
16    Bán kính đáy nhỏ bầu phanh trước    rbt    60    mm    
17    Bán kính đáy nhỏ bầu phanh sau    rbs    70    mm    

 4.1.CƠ CẤU PHANH.
Trên xe ôtô khách HAECO-45S, cơ cấu phanh loại trống guốc. Đây là loại thông dụng nhất.
4.1.1.Sơ đồ và các chỉ tiêu đánh giá.
- Sơ đồ :
Hình 4.1. Sơ đồ lực tác dụng của cơ cấu phanh trên xe HAECO-45S
    Trong đó :
+ P1, P2 là lực dẫn động lên hai guốc phanh.
+ N1,N2 là phản lực pháp tuyến.
+ rt là bán kính trống phanh.
+ a là khoảng cách từ tâm trục bánh xe đến tâm cam.
+ c là khoảng cách từ tâm trục bánh xe đến tâm guốc phanh.
+ fN1, fN2 là lực ma sát.
+ Mp1, Mp2 là momen phanh.
Cơ cấu phanh trên xe HAECO-45S có guốc phanh một bậc tự do, quay quanh hai điểm cố định, đặt cùng phía và cố một cơ cấu ép.
-    Các chỉ tiêu đánh giá :
+ Tính thuận nghịch.
        Từ sơ đồ hình 4.1 ta nhận thấy : Lực ma sát tác dụng lên guốc trước có xu hướng phụ thêm với lực dẫn động, ép guốc phanh vào trống phanh nên các guốc này được gọi là guốc tự xiết. Đối với các guốc phanh sau(tính theo chiều quay của bánh xe) lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép nên guốc này được gọi là guốc tự tách. Do vậy cơ cấu phanh trên xe HAECO-45S có tính thuận nghịch vì khi đảo chiều chuyển động của bánh xe, momen phanh tạo ra là không đổi.
+ Tính cân bằng.
       Cơ cấu phanh có cơ cấu ép dạng cơ khí, dạng cam đối xứng, vì thế khi dịch chuyển, độ dịch chuyển của các guốc luôn luôn bằng nhau. Bởi vậy, áp lực tác dụng lên các guốc và momen phanh do chúng tạo ra có giá trị bằng nhau.
    N1 = N2 = N,  MP1 = MP2 = MP  thì P1 <  P2 .
    Khi làm việc các lực từ guốc phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không ra tải trọng phụ tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe. Do vậy cơ cấu phanh có tính cân bằng.
    So với loại cơ cấu phanh có dạng cơ cấu ép thủy lực(loại một guốc tự xiết và một guốc tự tách) lực dẫn động hai guốc bằng nhau P1 = P2 = P . Do hiện tượng tự xiết nên áp lực N1 > N2 và MP1 > MP2 , nên áp suất trên bề mặt má phanh của guốc trước lớn hơn bề mặt má phanh của guốc sau, làm cho guốc mòn không đều. Cơ cấu phanh loại này không có tình cân bằng.
......................................

So với loại cơ cấu phanh có hai guốc tự xiết mặt dù có tính cân bằng nhưng không có tính thuận nghịch.
+ Hiệu qu    ả phanh.
    Hệ số hiệu quả :
            Khq = Mphanh
Trong đó :
Khq      :   hệ số hiệu quả.
MP          :   momen phanh.
P1, P2 :  lực dẫn động lên guốc trước và guốc sau(tính theo chiều      quay của bánh xe).
rt         :   bán kính trống phanh .
Nếu ta giả thuyết hệ số hiệu quả của cơ cấu phanh có cơ cấu ép dạng cam ép là 100% thì cơ cấu phanh có cơ cấu ép thủy lực là 116%  122% , cơ cấu phanh có cơ cấu ép là hai guốc tự xiết thì 160%  180% .
Cơ cấu phanh có cơ cấu ép dạng cam ép(một guốc tự xiết, một guốc tự tách) không tận dụng hết đượcmomen phanh vì có một guốc tự tách. Nhưng ưu điềm là tận dụng được momen phanh theo chiều lùi của xe.
4.1.2. Kết cấu các chi tiết và bộ phận chính của cơ cấu phanh.

....................

Hình 4.2 : Cơ cấu phanh trên xe khách HAECO-45S
        1. Cam ép                2. Con lăn
        3. Lò xo                4. Đinh tán
        5. Tấm dẫn hướng            6. Guốc phanh
        7. Chốt lệch tâm             8. Trống phanh
- Trống phanh : là chi tiết cần có độ cứng vững cao, chịu mài mòn và nhiệt dung lớn. Trên xe HAECO-45S trống phanh được đúc bằng gang hợp kim, mặt ngoài trống được làm các gân dày để tăng độ cứng và tăng diện tích tản nhiệt.
    - Guốc phanh : được đúc bằng gang xám, mặt ngoài của guốc có gắn vành ma sát còn gọi là má phanh. Má phanh được gắn bằng đinh tán lên guốc phanh. Guốc phanh có gắn hai gân để tăng cứng, một đầu của guốc phanh được nối với bảng lề của mâm phanh nhờ các chốt quay, đầu kia tỳ vào cơ cấu ép nhờ vào con lăn.
    - Mâm phanh : là chi tiết dạng đĩa, được dập bằng thép lá và bắt chặt với dầm cầu nhờ bulông. Đây là chi tiết đơn giản nhưng quan trọng vì nó là nơi lắp đặt và định vị tất cả các chi tiết khác của cơ cấu phanh.
    Cơ cấu ép bằng cam có kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy, nhưng hiệu suất dẫn động cam thấp hơn so với loại dẫn động có cơ cấu ép bằng thủy lực.

...........................

5. Đồng hồ đo áp suất.        6. Tổng van phân phối.
        7. Van tự động xả nước.        8. Bình khí nén cấp cho bầu phanh trước.
    9. Van an toàn.             10. Bộ lắng lọc và tách ẩm.
        11. Bộ điều chỉnh áp suất.    12. Bình khí nén cấp cho phanh dừng.
        13. Van một chiều.        14. Van báo áp suất thấp.
        15. Bình khí nén cấp cho bầu phanh sau.    
        16. Bầu phanh sau.        17. Van tăng tốc.
        18. Van xả nhanh.
    - Nguyên lý làm việc :
    Không khí nén được nén từ máy nén 4 qua bộ điều chỉnh áp suất 11 đến bộ lắng lọc và tách ẩm 10. Từ 10 không khí nén được đưa vào bình chứa khí nén cho bầu phanh trước 8, bình chứa khí nén cho bầu phanh sau 15 và bình chứa khí nén cho phanh dừng 12. Từ bình chứa 8 và 15,  không khí nén đi đến các khoan của tổng van phân phối 6. Ở trạng thái nhả phanh, tổng van phân phối đóng đừơng thông khí nén từ bình chứa đến các bầu phanh và mở đường thông các bầu phanh với khí quyển.
    Khi phanh : người lái tác dụng lên bàn đạp, van 6 làm việc cắt đường thông các bầu phanh với khí quyển và mở đường cho khí nén đi đến các bầu phanh 1 và 16 tác dụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát các trống phanh và phanh các bánh xe lại.
    Khi nhả phanh : các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của các lo xo hồi vị.
    Phanh dừng : Ở trạng thái nhả phanh, van điều khiển phanh dừng 2 mở đường cho khí nén từ bình chứa 12 đến van xả nhanh 18, đến các bầu phanh 16 ép các lò xo tích năng lại, bầu phanh lúc này không làm việc. Khi phanh, người lái tác dụng lên đòn van điều khiển phanh dừng 2. Van 2 dịch chuyển, cắt đường thông từ bình chứa đến các bầu phanh 16 và mở đường cho khí nén từ bầu phanh thoát ra ngoài qua van xả nhanh 18. Các lo xo tích năng được giải phóng, ép các cần của bầu phanh dịch chuyển tác dụng lên cơ cấu ép, phanh chặt các bánh xe lại.
4.2.2. Kết cấu các chi tiết và bộ phận chính của dẫn động phanh.
4.2.2.1. Máy nén khí.
    Trên xe ôtô khách HAECO-45S sử dụng máy nén loại piston, một xylanh. Dẫn động máy nén bằng đai lấy công suất từ động cơ. Hệ thống làm mát của máy nén bằng nước.
-    Tốc độ quay của máy nén          nmn  = 1900 (vòng/phút).  
-    Đường kính xylanh                   Dmn = 75 (mm).
-     Hành trình piston     Smn   = 50 (mm).
4.2.2.2. Bộ điều chỉnh áp suất.
    Dùng để duy trì áp suất trong hệ  thống ở mức qui định và giảm tải cho máy nén khi áp suất trong các bình chứa đã đạt đến giá trị trên của giới hạn điều chỉnh.
Để giảm tải cho máy nén là : mở cưỡng bức các van nạp, để không khí tự do lưu thông từ xi lanh này sang xi lanh khác và ngược lại, khi máy nén làm việc.

Hình 4.4 : Bộ điều chỉnh áp suất
1.    Vít điều chỉnh.            2.   Lò xo.
3.    Van xả.                4,9. Piston.
5.    Rãnh.                 6. Van ngược.
7. Van giảm tải            8. Phần tử lọc
10.  Van nạp.
-    Nguyên lý làm việc :
      Đường đẩy của máy nén của khoang C của bộ điều chỉnh. Không khí được đẩy từ máy nén qua phần tử lọc 8, van ngược 6 đến khoang D, rồi đi vào bình chứa. Đồng thời không khí nén từ khoang D, cũng theo rãnh 5, đi tới khoang A. Khi áp suất trong bình chứa đạt giá trị quy định, piston 4 sẽ bị ép lên trên nén lò xo 2 lại. Piston 4 chuyển động lên trên sẽ làm van xả 3 đóng lại và van nạp 10 mở ra, cho khí nén từ khoang A đi qua khoang B, phía trên piston 9 của cơ cấu giảm tải. Dưới tác dụng của khí nén, piston 9 dịch chuyển xuống dưới, mở van giảm tải 7 ra, nối khoang C và đường đẩy của máy nén với khí quyển. Ap suất của khí nén trong bình chứa có thể điều chỉnh được nhờ vít điều chỉnh.
4.2.2.4. Tổng van phân phối.

...................................

Hình 4.7 : Van tăng tốc và sơ đồ biểu diễn qui ước
                1. Piston tỷ lệ.                2. Van xả.
                3. Ông rỗng.                4. Van nạp.
                5. Đường nối với các bầu phanh.    6. Đế van xả.
            7. Đường từ bình chứa đến.         8. Đường từ tổng van phân phối đến.
    Nguyên lý làm việc :
        Lúc bình thường van nạp 4 luôn luôn đóng và van xả 2 luôn luôn mở.
        Khi phanh : Khí nén từ tổng van phân phối đến qua cửa 8 tác dụng lên piston tỷ lệ làm đóng van xả 2, ròi tiếp tục đi xuống ép ống dẫn 3 làm mở van nạp 4 mở đường thông từ bình chứa đến cửa 7 qua cửa 5 để đến các bầu phanh.
        Khi nhả phanh : Do khi nhả bàn đạp khí nén phía trên piston tỷ lệ 1 thoát ra khí quyển tại van xả của tổng van phân phối và do lúc lò xo 6 sẽ đẩy ống rỗng 3 lên trên làm đóng van nạp 4 ngắt đường thông từ bình chứa đến bầu phanh, mở đường van xả 2 cho khí nén thoát nhanh tại cửa chính theo ống rỗng 3.
        Piston tỷ lệ 1 đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực đạp và lực phanh.
4.2.2.6.Van hạn chế áp suất :
Trên xe HAECO-45S sử dụng van hạn chế áp suất để xả nhanh không khí ra khỏi các bầu phanh sau khi sử dụng phanh dừng.

..................................

Hình 4.8:Van hạn chế áp suất
        1. Đầu vào                2. Lò xo
        3. Pistôn cân bằng            4. Pistôn
        5. Van nạp                6. Cần
        7. Van xả                    8. Đầu ra
        9. Đầu thông với khí quyển        10. Lò xo
    Nguyên lý làm việc :
    Van hạn chế áp suất có hai van cao su hình côn và cơ cấu tỉ lệ dạng pistôn. Đầu 1 nối với tổng van phân phối, đầu 9 nối với các bầu phanh cầu trước, đầu 8 nối với khí quyển.
    Ở vị trí ban đầu, đầu 1 và khoang A thông với khí quyển qua các lổ trong van phân phối. Pistôn cân bằng 3, dưới tác dụng của lò xo 2 nằm ở vị trí trên cùng. Đầu 9 thông với khí quyển qua van xả 7 (lúc này mở). Pistôn bậc 4 ở vị trí cân bằng. Van nạp 5, dưới tác dụng của lò xo 10, ép chặt lên đế trên pistôn 4, ngăn cách khoang A với B.
    Khi phanh, không khí nén qua đầu 1 vào khoang A, ép pistôn 4 và cần 6 dịch chuyển xuống dưới, đóng van xả 7 lại, sau đó mở van nạp 5 ra, cho không khí nén từ khoang A đi qua khoang B, rồi qua đầu 9 đến các bầu phanh. Ap suất trong khoang B tăng lên cho đến khi pistôn 4 đạt trạng thái cân bằng thì ngừng lại. Tỉ số diện tích tiết diện dưới các bậc của pistôn 4, xác định tỉ số áp suất khí nén ở đầu ra và đầu vào của van. Khi áp suất trong khoang A tiếp tục tăng, pistôn cân bằng 3 sẽ ép lò xo 2 dịch chuyển xuống dưới, đẩy pistôn 4 xuống sâu hơn nữa, làm van 5 lại mở ra, giảm độ chênh áp giữa khoang A và B. Khi pistôn 3 đẩy piston 4 xuống dưới cùng, tì vào gờ trên thân van, thì van 5 sẽ luôn luôn mở, nên các khoang A và B lúc này bằng nhau.
    Khi nhả phanh, khoang A thông với khí quyển qua van phân phối. Các pistôn 3,4 cùng với cần 6 trở về vị trí ban đầu, van 5 đóng lại, van 7 mở ra cho không khí nén thoát ra ngoài qua đầu 8.
4.2.2.7 Bầu phanh:
        Là dạng cơ câú thừa hành phổ biến nhất .Phụ thuộc vào cách lắp gép phần tử sinh lực là màng cao su,các bầu phanh được chia ra hai loại :có và không có mặt bích. Ơ  trên xe HAECO-45S sử dụng loại không có mặt bích, là loại phổ biến nhất hiện nay.Ở các loại này màng được ngàm chặt theo chu vi ngoài giữa nắp và thân nhờ vào vòng kẹp .phần giữa màng tỳ lên đĩa lắp trên cần .Cần được nối với đòn của cơ cấu ép nhờ nạng .Hai bu lông được hàn đích lên thân bầu phanh dùng để bắt chặt nó với giá đỡ cam ép.Khoang phải màng thông với khí quyển qua các lỗ khoang trên thân.