GIỚI THIỆU CHUNG:

1. Tính cấp thiết của đề tài:

Sản xuất ô tô trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Ở nước ta, số ô tô tư nhân cũng đang phát triển cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trên đường ngày càng cao.

        Do mật độ ôtô trên đường ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng cao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết luôn phải quan tâm.

Theo thống kê của Ủy ban An toàn giao thông quốc gia, 10 tháng đầu năm 2011, cả nước đã xảy ra 11.000 vụ tai nạn, làm chết hơn 9.200 người và bị thương hơn 8.300 người. 4 năm qua, mặc dù số người chết do tai nạn giao thông có giảm, nhưng số vụ và số người bị thương lại tăng lên rất nhiều. 

Theo số liệu thống kê của Bộ Giao thông Vận tải, trong 10 tháng đầu năm 2014, cả nước đã xảy ra 20.801 vụ tai nạn giao thông, làm 7.475 người chết, làm bị thương 19.973 người. 

Ðối với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. Ðể giải quyết vấn đề này thì trước hết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kết cấu các chi tiết, bộ phận trong hệ thống phanh. Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả vận chuyển của ô tô. Ðó là lý do em chọn đề tài “TÌM HIỂU CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHANH TRỢ LỰC CHÂN KHÔNG”

2. Tình hình nghiên cứu:

Hiện nay, các xe thế hệ mới đã sử dụng hệ thống phanh với những tính năng ,chỉ tiêu kỹ thuật cao nhằm đáp ứng các quy định ngày càng khắt khe đảm bảo an toàn cho người, hàng hóa vận chuyển và phương tiện giao thông. Trên các ô tô hiện đại thường dùng hệ thống phanh dẫn động nhiều dòng độc lập được sử dụng thay thế cho hệ thống phanh một dòng nhằm tăng mức độ an toàn hiệu quả cho xe. Cho đến nay ở nước ta các công trình nghiên cứu tính toán hệ thống phanh thường chỉ dừng ở giai đoạn tính toán tĩnh mà chưa có các nghiên cứu đầy đủ về quá trình động học của dẫn động phanh .

3. Mục đích nghiên cứu:

Trong đề tài này em tập trung vào vấn đề tìm hiểu kết cấu và nguyên lý hoạt động của các chi tiết trong hệ thống phanh, ngoài ra em còn tìm hiểu về các nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục các hư hỏng.

Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung nhất để giúp người sử dụng tự tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, cũng như cách khắc phục các hỏng hóc nhằm sử dụng và bảo dưởng hệ thống phanh một cách tốt nhất để đảm bảo an toàn cho người và tài sản.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoat động của hệ thống phanh thủy lực có trợ lực chân không.

5. Phương pháp nghiên cứu

Với mục tiêu là xây dựng mô hình để phục vụ công tác nghiên cứu và giảng dạy, nên phương pháp nghiên cứu chính ở đây là phương pháp tham khảo tài liệu kết hợp với phương pháp thực nghiệm, phù hợp với nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài. Dựa trên các nguồn tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, tiến hành chọn lọc, phân tích và cơ cấu hóa, giải thích bản chất vật lý của các hiện tượng xảy ra trong quá trình phanh, từ đó có những phân tích đánh giá tính hiệu quả và phạm vi ứng dụng của cơ cấu BẦU TRỢ LỰC CHÂN KHÔNG giúp người đọc nắm được một cách có cơ cấu bản chất hoạt động của cơ cấu.

6. Kết quả đạt được của đề tài

Qua đề tài em hiểu sâu thêm về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thông phanh nói chung cũng như hệ thống phanh thủy lực trợ lực chân không nói riêng. Qua quá trình làm đề tài em đã tiếp thu, nâng cao nhiều kỹ năng làm việc khi chế tạo và thực hiện mô hình.

7. Kết cấu  của luật văn tốt nghiệp

Gồm chương:

• Giới thiệu chung
• Chương 1:Tổng quát chung về hệ thống phanh trên ô tô
• Chương 2:Tìm hiểu hệ thống phanh thủy lực trợ lực chân không
• Chương 3:Thiết kế kỹ thuật của mô hình hệ thông phanh
• Kết luận

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ

1.1 chức năng, yêu cầu phân loại hệ thống phanh trên ô tô

1.1.1Công dụng.

Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển dộng của Ôtô hoặc làm giảm bớt tốc độ của ôtô khi đang chuyển động, ngoài ra còn để giữ cho ôtô dừng được trên đường có độ dốc nhất định, chất lượng của hệ thống phanh có ảnh hưởng tất lớn tới tốc độ chuyển động trung bình của ôtô. Hệ thống hãm ôtô sẽ đảm bảo cho sự chuyển động an toàn của ôtô tránh được những tai nạn sảy ra trên đường.

1.1.2. 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 hóa.
• Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết trong thời gian không hạn chế.
• Ðảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô - máy kéo khi phanh.
• Không có hiện tượng tự siết phanh khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng.           
• Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện sử dụng.
• Có khả năng thoát nhiệt tốt.
• Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng trên bàn đạp hay đòn điều khiển phải nhỏ.

Ðể 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 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 điền 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 bị hỏng.
• Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ ô tô - máy kéo đứng yên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay nên gọi là phanh tay.
• Phanh chậm dần : Trên các ô tô - máy kéo tải trọng lớn như xe tải có trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách có trọng lượng toàn lớn hơn 5 tấn hoặc xe làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải có phanh thứ tư là phanh chậm dần. Phanh chậm dần được dùng để phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô - máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc hoặc là để giảm dần tốc độ của ô tô - máy kéo trước khi dừng hẳn.

Các loại phanh dừng trên có thể có bộ phận chung và kiêm nghiệm chức năng của nhau. Nhưng phải có ít nhất là hai bộ điều khiển và dẫn động độc lập.

vÐể có hiệu quả phanh cao thì  phải yêu cầu:

• 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.
• Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng bộ phận trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng lượng toàn bộ lớn.

vÐể 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.

vÐể 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 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 khi phanh: Các bánh xe trước trượt trước thì xe sẽ bị trượt ngang, mất tính điều khiển. Các bánh xe sau trượt trước xe 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.

vÐể 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 (Antilock 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.

1.1.3 Phân loại:

a)Phân loại theo công dụng:

• Hệ thống phanh chính (phanh chân)
• Hệ thống phanh dừng (phanh tay)
• Hệ thống phanh dự phòng
• Hệ thống phanh chậm dần(phanh bằng động cơ,thủy  lực hoặc điện từ

b) Phân loại theo kết cấu của cơ cấu phanh:

• Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc
• Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa
• 
  Phanh dãi

hình 1.1:cơ cấu phanh

c) Phân loại thep dẫn động phanh:

• Hệ thống phanh dẫn động cơ khí
• Hệ thống phanh dẫn động thủy lực
• Hệ thống phanh dẫn động khí nén
• Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén-thủy lực
• Hệ thống phanh dẫn động có trợ lực

d) Phân loại theo khả năng điều chỉnh momen phanh ở cơ cấu phanh

theo khả năng điều chỉnh momen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ  thống phanh với bộ điều hòa lực phanh.

e) Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh

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

1.2 Các bộ phận hệ thống phanh ô tô

Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh phụ trong đó phanh chính thường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh phụ thường là phanh tay, phanh tay thường được bố trí ở ngay sau trục thứ cấp của hộp số hoặc bố trí ở các bánh xe.

Việc dùng cả hai phanh chính và phụ là bảo đảm cho độ an toàn ôtô khi chuyển động và khi dừng hẳn,

Hệ thống phanh có 3 phần cơ bản đó là:

• cơ cấu phanh
• dẫn động phanh
• trợ lực phanh(nếu có)

1.2.1. Cơ cấu phanh :

Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản và làm việc theo nguyên lý ma sát, kết cấu của cơ cấu phanh bao giờ cũng có hai phần chính là : Các phần tử ma sát và cơ cấu ép.

Ngoài ra cơ cấu phanh còn có một số bộ phận khác như : Bộ phận điều chỉnh khe hở giữa các bề mặt ma sát, bộ phận để xả khí đối với dẫn động thủy lực...

Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng : Trống - Guốc, Ðĩa hay Dải. Mỗi dạng có một đặc điểm riêng biệt.

1.2.1.1. Loại trống - guốc:

Ðây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phỗ biến nhất.

Cấu tạo gồm :

• Trống phanh : Là một trống quay hình trụ gắn với moay ơ bánh xe.
• Các guốc phanh : Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má 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 phanh bánh xe lại.

Hình 1.2: 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 xilanh ép, guốc phanh hai bậc tự do   e .Cơ cấu phanh guốc cường hoá

Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh. Các sơ đồ này khác nhau ở chỗ:

Dạng và số lượng cơ cấu ép

Số bậc tự do của các guốc phanh

Ðặc 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
• Ðặc 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

Ðể đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta sử dụng ba chỉ tiêu riêng đặc 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 mômen 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)

Ngoài bốn cơ cấu phanh này, 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 và tăng hiệu quả phanh cho má kia.

Các cơ cấu phanh tự  cường hóa mặc dù có hiệu quả phanh cao, hệ số hiệu quả 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.

1.2.1.2. 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 1-3  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.

1.2.1.3. Loại dải :

Loại phanh này chủ yếu được sử dụng trên máy kéo xích. Vì nó dùng phối hợp với ly hợp chuyển hướng tạo được một kết nối rất đơn giản và gọn.

Phanh dải có một số loại, khác nhau ở phương pháp nối đầu dải phanh và do đó khác nhau ở hiệu quả phanh.

Phanh dải đơn giản không tự siết : Khi tác dụng lực, cả hai đầu dải phanh

được rút lên siết vào trống phanh. Ưu điểm của loại này là phanh êm dịu, hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay. Nhược điểm là : hiệu quả phanh không cao.

Phanh dải đơn giản tự siết một chiều : Nhờ có một được nối cố định nên hiệu quả phanh theo chiều tự siết cao hơn  chiều ngược lại tới gần sáu lần. Tuy vậy khi phanh thường dễ bị giật, không êm.

Phanh dải loại kép : Là loại mà bất kỳ trống phanh quay theo chiều nào thì hiệu quả phanh của nó cũng không đổi và luôn luôn có một nhánh tự siết.

1.2.2. 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
• khí nén

Nhưng dẫn động cơ khí thường chỉ dùng cho phanh dừng vì hiệu suất thấp 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
• 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 momen phanh cần sinh ra và các thông số dẫn động phanh.          

1.2.2.1. Dẫn động thủy lực

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 thủy lực có những ưu điểm là :

• Ðộ 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.

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 và độ nhớt tăng.

Các loại sơ đồ phân dòng dẫn động :

Theo hình thức dẫn động phanh thủy lực có thể chia làm hai loại :

• Truyền động phanh một dòng :

Truyền động phanh một dòng được sử dụng rộng rãi trên một số ô tô trước đây vì kết cấu của nó đơn giản.

• Truyền động phanh nhiều dòng :

 Dẫn động hệ thống phanh làm việc nhằm mục đích tăng độ tin cậy, cần phải có ít nhất hai dòng dẫn động độc lập có cơ cấu điều khiển chung là bàn đạp phanh. Trong trường hợp một dòng bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn phanh được ô tô - máy kéo với một hiệu quả phanh nào đó.

Hiện nay phỗ biến nhất là các dẫn động hai dòng với sơ đồ phân dòng trên hình 2.1.

                    Hình 1.4 :Các sơ đồ phân dòng dẫn động phanh thuỷ lực.

Mỗi sơ đồ đều có các ưu nhược điểm riêng. Vì vậy, khi chọn sơ đồ phân dòng phải tính toán kỹ dựa vào ba yếu tố chính :

• 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 dòng dẫn động.

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.

1.2.2.1.1.Dẫn động thủy lực tác dụng trực tiếp.

Sơ đồ và nguyên lý làm việc : (hình 1.5)              

Hình 1.5:Dẫn động phanh thuỷ lực tác động trực tiếp.

   1,8 - Xylanh bánh xe                     3,4 - Piston trong xylanh chính

  2,7 - Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe   5 - Bàn đạp phanh 6 - Xylanh chính

Nguyên lý làm việc :

Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh 5, piston 4 trong xylanh chính 6 sẽ dịch chuyển, áp suất trong khoang A tăng lên đẩy piston 3 dịch chuyển sang trái. Do đó áp suất trong khoang B cũng tăng lên theo. Chất lỏng bị ép đồng thời theo các ống 2 và 7 đi đến các xylanh bánh xe 1 và 8 để thực hiện quá trình phanh.

Khi người lái nhả bàn đạp phanh 5 thì dưới tác dụng của các lò xo hồi vị, các piston trong xylanh của bánh xe 1 và 8 sẽ ép dầu trở về xylanh chính 6, kết thúc một lần phanh.

1.2.2.1.2.Dẫn động tác động gián tiếp.

Dẫn động thủy lực dùng bầu trợ lực chân không.(tìm hiểu sau)

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 có hiệu quả trợ lực cao, độ nhạy cao, tạo lực phanh lớn cho nên được dùng nhiều ở ô tô tải.

Sơ đồ và nguyên lý làm việc : (hình 1.7)

Hình 1.7 : Dẫn động phanh thuỷ lực trợ lực khí nén

1 - Bàn đạp   2 - Ðòn đẩy    3 - Cụm van khí nén     4 - Bình chứa khí nén

5 - Xylanh lực    6 - Xylanh chính    7 - Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe                                                  8 ­- Xylanh bánh xe   9 ­- Ðường ống dẫn dầu đến xylanh bánh xe  10 - Xylanh bánh xe

Nguyên lý làm việc :

Bộ trợ lực gồm cụm van khí nén 3 nối với bình chứa khí nén 4 và xylanh 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.

Khi tác dụng lên bàn đạp 1, qua đòn 2, lực sẽ truyền đồng thời lên các cần của xylanh chính 6 và của cụm van 3. Van 3 dịch chuyển : Mở đường nối khoang A của xylanh lực với bình chứa khí nén 4. Khí nén từ bình chứa 4 sẽ đi vào khoang A tác dụng lên piston của xylanh trợ lực, hỗ trợ cho người lái ép các piston trong xylanh chính 6 dịch chuyển đưa dầu đến các xylanh 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.

1.2.2.1.3.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 : Ðể 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.

Sơ đồ và nguyên lý làm việc (hình 2.8)

Hình 1.8: Dẫn động phanh  thủy lực dùng bơm và các tích năng.

1 - Bàn đạp.  2 - Xylanh chính  3 - Van phanh.   4 - Van phanh.

5 - Xylanh bánh xe.  6 - Xylanh bánh xe.     7 - Bộ tích năng.

8 - Bộ điều chỉnh tự động kiểu áp suất rơle. 9 - Bộ tích năng.

10 – Van an toàn. 11 - Bơm.

Nguyên lý làm việc :           

 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 xylanh chính 2. 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 xylanh bánh xe 5 và 6. Lực đạp càng lớn, áp suất trong các xylanh 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.

1.2.2.2. Dẫn động khí nén

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....

Ưu nhược điểm :

Ưu điểm :

• Ðiều 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 được, 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.

Nhược điểm :

• Ðộ 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 (10-15) 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.

Sơ đồ dẫn động chính :

Dẫn động phanh trên ôtô đơn.

Sơ đồ và nguyên lý làm việc :(Hình 1.9).

Hình.1.9: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 và 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 dược nén từ máy nén 1 qua bộ điều chỉnh áp suất 3, bộ lắng lọc và 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 điều chỉnh áp suất 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 bầu phanh 7 và 9, tác dụng lên cơ cấu ép, ép các guốc phanh ra tỳ sát trống phanh, phanh các bánh lái xe lại.

CHƯƠNG 2:TÌM HIỀU HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC TRỢ LỰC CHÂN KHÔNG.

Hệ thống phanh thủy lực trợ lực bao gồm các bộ phận chính sau:

• Cơ cấu phanh
• Xylanh chính
• Bầu trợ lực chân không
• Bơm chân không
• Bộ điều hòa lực phanh

2.1 Cấu phanh tang trống

2.1.1 Nhiệm vụ, cấu tạo, hoạt động của các bộ phận chính phanh tang trống