Tải bản đầy đủ

ĐỀ tài VIẾT CHUYÊN đề hệ THỐNG PHANH TRÊN các DÒNG XE HYBRID

ỦY BAN NHÂN DÂN TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG CĐKT LÝ TỰ TRỌNG

KHOA ĐỘNG LỰC


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI: VIẾT CHUYÊN ĐỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN CÁC

DÒNG XE HYBRID

GVHD : KS NGUYỄN HỮU MẠNH
SVTH :
PHAN VIẾT ĐẠT
SƠN BẢO THÁI
BÙI TIẾN ĐẠT
LỚP

MSSV : 2250012
MSSV : 2250045
MSSV : 2250010

: 12TC_Ô


TP HỒ CHÍ MINH 02/2014
Uỷ Ban Nhân Dân TP HCM
Trường CĐKT Lý Tự Trọng
Khoa Động lực

Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc



NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Đề tài: VIẾT CHUYÊN ĐỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN CÁC DÒNG XE
HYBRID
Giáo viên hướng dẫn: KS Nguyễn Hữu Mạnh
Sinh viên thực hiện :
1. PHAN VIẾT ĐẠT

MSSV : 2250012

2. SƠN BẢO THÁI

MSSV : 2250045

3. BÙI TIẾN ĐẠT

MSSV : 2250010

Khoa

: Động lực

Lớp

: 12TC-Ô

Khoá học : 2012 – 2014
I. Nội dung:

Chương I: Tổng quan về hệ thống phanh thủy khí
Chương II: Những hư hỏng của hệ thống phanh thủy khí
II. Ngày giao đề tài: 8/10/2013
III. Ngày hoàn thành: 8/01/2014
Trưởng bộ môn

Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Hữu Mạnh

Nguyễn Hữu Mạnh


LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn tất cả quý thầy cô khoa Động Lực trường CĐKT LÝ TỰ TRỌNG
đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu trong hơn hai
năm học vừa qua.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy trong khoa đã giúp đỡ em trong quá trình thực
hiện đồ án môn học.Đặc biệt em xin cảm ơn thầy hướng dẫn KS Nguyễn Hữu Mạnh đã tận tình
giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án môn học.Cuối cùng là lời cảm ơn sâu sắc đến gia
đình, người thân và bạn bè đã động viên khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn
thành nhiệm vụ tiểu luận được giao.
Sinh viên thực hiện
Phan Viết Đạt
Sơn Bảo Thái
Bùi Tiến Đạt


LỜI KẾT
Trong thời gian làm đồ án chúng em đã tiến hành thu thập tài liệu, đọc và cộng với kiến thức
đã học để thực hiện. Tuy nhiên khi thực hiện chúng em đã gặp khó khăn, song với sự chỉ bảo tận
tình của các thầy trong tổ môn, cũng như các thầy trong khoa đặc biệt là thầy KS Nguyễn Hữu
Mạnh cộng với sụ cố gắn của các bạn trong nhóm nên chúng em đã hoàn thành được đề tài này.
Đề tài đã giúp chúng em hiểu sâu hơn về “Hệ Thống Phanh Trên Các Dòng Xe Hybrid” (các
phương pháp kiểm tra sửa chữa) và cũng qua đó chúng em biết cách tập hợp tài liệu và vận dụng
tài liệu.Từ đó có thể phục vụ cho công việc sau này.
Tuy nhiên do tài liệu tham khảo, kiến thức bản thân còn hạn chế nên nội dung đề tài không
tránh khỏi những thiếu, sai sót. Chúng em rất mong được sự góp ý kiến của các thầy cùng các
bạn để nội dung để đề tài chúng em được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện
Phan Viết Đạt
Sơn Bảo Thái
Bùi Tiến Đạt


LỜI NÓI ĐẦU
Giao thông giữ vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế và đời sống xã hội. Ô tô là một trong
những phương tiện giao thông phổ biến nhất nước ta, số lượng , chủng loại cũng như tốc độ
chuyển động của ô tô trên đường ngày càng tăng cao. Và chất lượng đường giao thông cũng
không ngừng được nâng cao để đáp ứng nhu cầu vận chuyển khối lượng lớn hàng hóa và hành
khách.
Ngày nay dựa trên hệ thống phanh cổ điển người ta dùng rất đa dạng như các bộ phận bộ phận
trợ lực, bộ điều hòa lực phanh và đặc biệt là hệ thống phanh trống trược ABS, do đó có tốc độ
chuyển động trung bình cao hơn nhiều so với trước đây vì vậy yêu cầu đối với hệ thống phanh
không những đáp ứng những chỉ tiêu và hiệu quả phanh và còn phải đảm bảo hướng.
Ở nước ta công nghệ còn thấp, số lượng ôtô hầu hết là nhập. Do vậy việc khai thác kỹ thật sử
dụng ôtô là rất quan trọng. Vì thế việc đào tạo ra các kỉ sư để đáp ứng cho nghành ô tô là rất cần
thiết. Với mục đích làm quen với công tác khoa học, cũng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn,
góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng phanh, em đã nhận thực hiện đồ án môn học.
“ phân tích đặc điểm cấu tạo và mô phỏng hoạt động của hệ thống phanh trên các dòng xe
hybrid” . Mặc dù đã cố gắn song vì khả năng còn nhiều hạn chế nên đồ an của em không thể
tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự giúp đỡ của quý thầy cô và các bạn nhân dây em xin
cảm ơn quý thầy cô trong khoa đã giúp đỡ em trong suốt thời gian qua. Đặc biệt em được thầy
hướng dẫn KS Nguyễn Hữu Mạnh tận tình giúp đỡ, chỉ dẫn và tạo điều kiện thuân lợi về tài liệu
ngiên cứu và cũng như tinh thần rất nhiều.
TPHCM, ngày 8 tháng 1 năm 2014
Nhóm sinh viên thực hiện
Phan Viết Đạt
Sơn Bảo Thái
Bùi Tiến Đạt


B. NỘI DUNG
I.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH:
Hệ thống phanh là hệ thống an toàn chủ động hết sức quan trọng nên luôn được
các nhà thiết kế ô tô coi trọng hàng đầu, không ngừng được hoàn thiện và nâng cao hiệu
quả. Đến nay hệ thống phanh đã trải qua rất nhiều cải tiến, thay đổi.
-Khởi đầu, hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực (phanh dầu) sử dụng trên các xe ô tô
du lịch chỉ là loại đơn giản, trong đó lực phanh các bánh xe tỷ lệ thuận với lực tác động
lên bàn đạp phanh. Hệ thống phanh này đến nay gần như không còn được sử dụng vì hiệu
quả phanh kém, không bảo đảm đủ lực phanh.
-Để tăng lực phanh, ngưòi ta sử dụng các cơ cấu trợ lực. Phổ biến đối với các xe
du lịch là loại trợ lực bằng chân không, sử dụng độ chênh lệch giữa áp suất khí quyển và
độ chân không trong đường ống nạp của động cơ để tạo ra lực bổ trợ phanh. Trợ lực chân
không có thể tác động trực tiếp lên piston của xi lanh phanh chính hoặc tác động gián tiếp
(có thêm 1 xi lanh phụ trợ để tăng áp suất dầu phanh). Tuy vậy, các dạng trợ lực chân
không cũng chỉ tăng áp suất dầu phanh lên được khoảng gấp 2 lần.
-Phanh dầu còn có thể được trợ lực bằng khí nén giúp đạt được áp suất dầu phanh
khá cao, nhưng do cấu tạo phức tạp, nên chủ yếu áp dụng cho các xe tải.
-Đối với xe du lịch khi phanh xe xảy ra hiện tượng thay đổi trọng lượng xe đè lên
các bánh xe trước và sau. Gia tốc phanh càng lớn (phanh càng gấp) thì theo quán tính,
trọng lượng dồn lên cầu trước càng chiếm tỷ lệ cao (trong tổng trọng lượng xe).Vì thế,
trước đây các nhà thiết kế đã tìm mọi cách để làm tăng lực phanh của các bánh xe trước
như tăng đường kính xi lanh phanh của các bánh xe cầu trước lớn hơn ở cầu sau. Hoặc sử
dụng phanh đĩa ở các bánh xe trước. (Phanh đĩa có ưu điểm là với kích thước tương đối
nhỏ nhưng đạt hiệu quả phanh lớn hơn phanh tang trống - phanh đùm - vì có thể đạt lực
ép của các piston lên đĩa phanh lớn hơn nhiều). Một phương pháp khác để tăng hiệu quả
phanh bánh trước là lắp ở cơ cấu phanh bánh trước hai guốc phanh với xi lanh phanh
riêng, bố trí theo sơ đồ đạt hiệu quả phanh cao khi xe tiến.
-Còn để tránh hiện tượng bó cứng các bánh xe khi phanh, dẫn đến trượt lết và mất
điều khiển, ở một số xe người ta sử dụng cơ cấu điều chỉnh lực phanh, nhằm thay đổi lực
phanh ở các bánh xe tỷ lệ với lực bám của các bánh xe đó. Cơ cấu điều chỉnh này được
liên kết bằng cơ khí với thân xe và cầu sau. Tuỳ thuộc vào vị trí tương đối của thân xe với
cầu xe (tương ứng là trọng lượng xe tác động lên cầu sau) , cơ cấu sẽ làm thay đổi áp lực
của dầu phanh trong các xi lanh phanh bánh xe sau. Khi trọng lượng đè lên cầu sau nhỏ
thì lực phanh các bánh sau sẽ nhỏ và ngược lại.
-Tuy nhiên, những sáng chế, cải tiến của các nhà thiết kế nhằm nâng cao hiệu quả
làm việc của hệ thống phanh trong khoảng thời gian 70 - 80 năm kể từ khi xe ô tô ra đời
vẫn tỏ ra không đáp ứng được yêu cầu. Chỉ với việc áp dụng các thành tựu của ngành
công nghiệp điện tử, hệ thống phanh xe ô tô mới dần đạt được những tính năng cần thiét.


-Việc ứng dụng các thiết bị điện tử trong các bộ phận, hệ thống của xe ô tô nói
chung và hệ thống phanh nói riêng, thể hiện ở sự kết hợp những thành phần cơ học, điện
và điện tử để thực hiện các chức năng cơ học theo sự điều khiển của các modul (hoặc bộ
vi xử lý) điện tử. Đối với hệ thống phanh, ứng dụng thiết bị cơ điện tử đầu tiên có thể kể
đến là hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Antilock Braking System), xuất
hiện năm 1978, ban đầu là trên các xe thể thao đắt tiền, còn ngày nay đã trở thành không
thể thiếu ở một số mác xe trung và cao cấp. ABS là thiết bị hỗ trợ cho hệ thống phanh,
ngăn chặn hiện tượng trượt lết của các bánh xe khi phanh gấp mà không phụ thuộc vào
xử trí của người lái, nhưng đồng thời vẫn bảo đảm lực phanh đạt giá trị cực đại ứng với
khả năng bám của bánh xe với mặt đường.
-Bước tiếp theo là sự ra đời của hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD
(Eletronic Brake-Force Distribution). Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS (Brake Assist
System), có tác dụng tăng tức thì lực phanh đến mức tối đa trong thời gian ngắn nhất khi
phanh khẩn cấp, xuất hiện cũng nhằm mục đích tăng cường hiệu quả cho hệ thống khác
như: hệ thống ổn định điện tử ESP (Electronic Stability Program); chống trượt ETS
(Electronic Traction System)…đều có tác dụng gián tiếp nâng cao hiệu quả phanh bằng
các biện pháp như tăng thêm các xung lực phanh đến các bánh xe khi cần thiết (ESP),
hoặc phân phối lại lực kéo giữa các bánh xe khi xuất hiện trượt lúc phanh (ETS)…gần
đây, hợp tác với Bosch, Mercedes-Benz cho ra đời hệ thống điện tử kiểm soát quá trình
phanh với tên gọi Sensotronic Brake Control (SBC) trên model SL. Hiện nay hệ thống
này đã là trang bị tiêu chuẩn trên các sedan hạng E của Mercedes-Benz.
-Nếu ở hệ thống phanh dầu đơn giản, lực đạp phanh của người lái tạo nên áp lực
dầu để dịch chuyển các guốc phanh làm phanh bánh xe lại, thì trong hệ thống SBC rất
nhiều bộ phận cơ học được thay bằng điện tử. Trong hệ thống SBC, lực đạp lên bàn đạp
phanh được tiếp nhận như các tín hiệu điều khiển, được truyền dưới dạng các xung điện
đến bộ vi xử lý. Căn cứ vào tín hiệu từ rất nhiều các cảm biến khác nhau theo dõi quá
trình chuyển động của xe, bộ vi xử lý sẽ tính toán lực phanh tối ưu cần thiết cho từng
bánh xe. Quá trình tính toán này xảy ra chỉ trong vài phần nghìn giây. Hơn nữa, do trong
hệ thống phanh có bình tích dầu áp suất cao nên quá trình phanh diễn ra nhanh hơn nhiều
so với hệ thống phanh đơn giản. Trong hệ thống SBC không cần đến bộ phận trợ lực
chân không, còn bàn đạp phanh và xi lanh phanh chính ("bơm cái") được kết hợp thành
một bộ phận. Bộ phận này là nơi tiếp nhận "mệnh lệnh" phanh từ người lái, các cảm biến
của nó gửi các tín hiệu điều khiển tới bộ vi xử lý căn cứ vào mức độ đạp lên bàn đạp
phanh của người lái. Để cho người lái vẫn có được cảm giác nặng nhẹ như khi đạp phanh
bình thường, các nhà thiết kế đã tạo ra ở khối bàn đạp một cơ cấu mô phỏng lực cản cơ
khí của bàn đạp.
-Hiện nay,trên các dòng xe Hybrid đã giới thiệu Hệ thống Phanh gồm : 2 phanh
thủy lực và 1 hệ thống phanh tái sinh nó sử dụng mômen của xe để nạp cho ắc quy HV.
Ngay khi bàn đạp ga được nhả, ECU HV khởi tạo phanh tái sinh. MG2 được quay bởi
bánh xe và được sử dụng như 1 máy phát để nạp cho ắc quy HV. Trong suốt thời gian
phanh, phanh thủy lực đựơc kích hoạt để cung cấp thêm lực dừng.


1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU
1.1 Công dụng
Đối với ôtô, hệ thống phanh là một trong những bộ phận quan trọng nhất. Hệ thống
phanh gồm các công dụng sau:
- Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe tới một tốc độ nào đó,
dừng hẳn hoặc giữ cho xe ở một vị trí nhất định.
- Đảm bảo ôtô chạy an toàn ở mọi tốc độ, đặc biệt là ở tốc độ cao. Do đó có thể nâng cao
được năng suất vận chuyển.
1.2 Phân loại
Có rất nhiều cách phân loại hệ thống phanh:
1.2.1 Phân loại theo cơ cấu điều khiển trên xe
- Phanh chân điều khiển bằng bàn đạp.
- Phanh tay điều khiển bằng cáp.
1.2.2 Phân loại theo cơ cấu phanh
- Phanh đĩa.
- Phanh trống.
- Phanh đai.
1.2.3 Phân loại theo vị trí bố trí cơ cấu phanh
- Bố trí ở bánh xe.
- Bố trí trên hệ thống truyền lực.
1.2.4 Phân loại theo dẫn động phanh
- Phanh cơ khí.
- Phanh thủy lực.
- Phanh thủy khí.
- Phanh khí nén.
1.3. Yêu cầu
Hệ thống phanh là một hệ thống đảm bảo an toàn chuyển động của xe. Do vậy, nó
phải đảm bảo các yêu cầu khắc khe, nhất là đối với xe có tốc độ cao. Những yêu cầu của
hệ thống phanh.
- Quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm. Muốn
có quãng đường phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại.
- Phanh phải êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp, đảm bảo tính ổn định chuyển động của
ôtô.
- Điều khiển phải nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh hay thắng tay
không lớn.
- Hệ thống phanh cần có độ nhạy cao, hiệu quả phanh không thay đổi nhiều giữa các lần
phanh.
- Không xảy ra hiện tượng tự siết phanh khi xe chuyển động tịnh tiến hay quay vòng.


- Tránh hiện tượng trượt lết của bánh xe trên đường, vì khi trượt lết bánh xe sẽ nhanh
mòn làm mất khả năng dẫn hướng của xe.
- Giữ xe đứng nguyên trên dốc mà không bị tuột.
- Ngoài các yêu cầu trên, hệ thống phanh còn phải đảm bảo chiếm ít không gian, trọng
lượng nhỏ, độ bền cao và các yêu cầu chung về cơ khí.
2. CẤU TẠO
Hệ thống phanh gồm các cụm bộ phận chính sau:
- Xilanh chính (tổng phanh).
- Cơ cấu phanh.
- Van điều hòa lực phanh.
- Trợ lực phanh.
- Phanh đậu xe.

Hình 1 : Hệ thống phanh trên

xe
Hầu hết các bộ phận chính trên đều bố trí trên các hệ thống phanh. Việc đi tìm hiểu
các hệ thống phanh sẽ làm rõ kết cấu, đặc điểm, nguyên lý hoạt động của các cụm bộ
phận chính trên.


II.HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC:
1.Cấu tạo chi tiết hệ thống phanh

Hệ thống phanh bao gồm: Bàn đạp phanh, xilanh chính loại piston kép, đường dẫn dầu
(ống dẫn và dầu phanh), xilanh phanh bánh xe và phanh bánh xe.
- Xilanh chính hoạt động thường nhờ vào bộ trợ lực, khi áp suất dư có thể tự phanh bánh
xe mà không cần đến bàn đạp phanh.
- Trong các xe đời mới cũng như một số phương tiện đi lại khác, sử dụng phanh đĩa trước
và phanh trống sau được dùng phổ biến ngày nay. Tuy nhiên một số xe buýt, tải nhẹ hay
xe hơi nhỏ vẫn còn sử dụng phanh trống cho tất cả các bánh xe.
- Vì lí do an toàn, pháp luật quốc tế quy định hệ thống phanh thủy lực phải sử dụng 2
mạch tách rời nhau. Nếu như mạch này bị hỏng thì mạch kia vẫn hoạt động và tác dụng
hãm các bánh xe.
- Phanh thủy lực hoạt động dựa trên nguyên lý Pascal. Trạng thái áp suất chất lỏng trong
cùng một diện tích thì giống nhau. Nguyên tắc này đảm bảo áp suất sẽ giống nhau trong
các xilanh bánh xe kế tiếp nhau.


Trong hệ thống phanh này, lực tương tác có tỷ số truyền giống như piston chuyển
động trong xilanh. Khoảng cách di chuyển của piston tỉ lệ nghịch với độ lớn của lực.

F1/F2 = A1/A2

Hình 2: Biểu đồ biểu diễn nguyên lý của hệ thống phanh thủy lực

Bàn đạp phanh giống như một các đòn bẩy với điểm tựa là điểm nối giữa bàn đạp và
đầu piston của xilanh chính.
Sơ đồ tổng quát của hệ thống phanh thủy lực được trình bày hình vẽ dưới.


Hình 3: Sơ đồ tổng quát của hệ thống phanh thủy lực
1.1. Xilanh chính (tổng phanh)
Xilanh chính bố trí trong hệ thống phanh có tác dụng chuyển đổi lực tác động từ bàn
đạp phanh thành áp suất thủy lực. Áp suất này truyền đến các xilanh con ở các bánh xe,
tác động điều khiển guốc phanh hoặc tấm má phanh ép sát vào trống hoặc đĩa phanh để
hãm các bánh xe lại.
Xilanh chính được chia làm 2 loại tùy thuộc vào số buồng áp suất:
- Xilanh chính loại piston đơn.
- Xilanh chíh loại piston kép.
1.1.1 Xilanh chính loại piston đơn
a) Cấu tạo
Cấu tạo loại xilanh này được mô phỏng qua hình. (hình 4)
- Cần đẩy piston có thể nối trực tiếp với bàn đạp phanh hoặc thông qua bộ trợ lực phanh.
- Bình dầu có thể bố trí gắn liền và nằm phía trên xilanh chính hoặc bố trí tách rời khỏi
xilanh chính thông qua đường ống dẫn dầu.
Hiện nay, xilanh chính loại piston đơn ít sử dụng trên các xe.


Hình 4: Các chi tiết của xilanh chính loại piston
đơn
b) Hoạt động

- Khi đạp phanh: Dưới tác dụng của cần đẩy piston, piston dịch chuyển sang bên trái
đẩy cupben bịt kín lỗ cấp dầu. Piston tiếp tục di chuyển sang bên trái và nén dầu phanh,
lúc này áp suất dầu sẽ truyền đến các xilanh con đẩy guốc phanh hoặc má phanh ép sát
vào tang trống hoặc đĩa phanh.
- Khi thôi phanh: Bàn đạp phanh và cần đẩy piston dịch chuyển về vị trí ban đầu dưới
tác dụng của lò xo hồi vị. Lúc này, không gian trong xilanh chính tăng lên và dầu từ các
xilanh con chảy qua van hồi dầu về lại xilanh chính.
Cupben có cấu tạo là một chén cao su mềm có chức năng bao kín lòng xilanh.
Van hồi dầu là loại van 2 chiều, tác dụng chính của van hồi dầu là duy trì áp suất dư
trong đường dẫn dầu khi thôi phanh, nhằm tránh hiện tượng lọt khí vào trong đường ống
khi việc bao kín không tốt.
1.1.2 Xilanh chính loại piston kép
Kiểu này, ngày nay dùng rộng rãi trên các loại xe ôtô đời mới, nó đảm bảo an toàn cho
người điều khiển nếu như xảy ra hư hỏng ở một mạch dầu nào đó.
Trong xilanh chính có 2 piston và 2 cupben đặt nối tiếp nhau. Mỗi piston có một bình dầu
riêng và cửa vào, cửa bù.


a) Cấu tạo
Cấu tạo loại này được mô phỏng bởi hình phía dưới.(hình 5)

b) Hoạt động
Hình 5: Cấu tạo xilanh chính loại piston kép
- Khi không đạp
phanh: Cupben
của piston số 1 và
số 2 nằm giữa
cửa vào và cửa bù làm cho xilanh và bình dầu thông nhau. Bulông hãm bố trí trong
xilanh chính để chống lại lực lò xo số 2, ngăn không cho piston số 2 chuyển động sang

phải.

- Khi đạp phanh: Piston số 1 dịch chuyển sang trái, cupben của nó bịt kín cửa bù,

không cho dầu từ bình vào cửa bù. Piston bị đẩy tiếp, nó làm tăng áp suất dầu trong
xilanh. Áp suất này tác dụng lên các xilanh bánh sau. Đồng thời, áp suất tạo ra sẽ đẩy
piston số 2 dịch chuyển sang trái, áp suất dầu tạo ra tác dụng lên xilanh bánh trước.

Hình 6: Hoạt động khi không đạp phanh


Hình 7: Hoạt động khi đạp
phanh
- Khi nhả bàn đạp phanh: Lúc này, áp suất dầu từ các xilanh bánh xe tác dụng ngược
lại, đồng thời dưới tác dụng của lực lò xo hồi vị số 2 sẽ đẩy các piston sang bên phải. Tuy
nhiên, do dầu ở các xilanh bánh xe không hồi về xilanh chính ngay lập tức, do đó dầu từ
bình sẽ điền vào xilanh chính qua các lỗ.
Khi các piston trở về trạng thái ban đầu, áp lực dầu trong xilanh sẽ đẩy dầu hồi về
bình chứa thông qua các cửa bù. Kết quả, áp suất dầu trong xilanh chính giảm xuống.

Hình 8: Hoạt động khi nhả bàn đạp phanh

c) Nếu dầu bị rò rỉ ở hệ thống phanh

- Rò rỉ dầu ở đường dầu tới xilanh bánh sau: Khi đạp phanh, piston số 1 sẽ dịch
chuyển sang trái nhưng dầu không tới được xilanh bánh sau, đồng thời khi dịch chuyển
nó sẽ tiếp xúc với piston số 2. Nó dính liền và cùng đẩy piston sô 2 dịch chuyển sang trái,


quá trình di chuyển này sẽ tạo ra áp suất tới xilanh bánh trước để tác động hãm phanh
trong trường hợp đường dầu đến bánh sau hỏng.

Hình 9: Hoạt động ở trường hợp rò rỉ dầu tới xilanh bánh
sau
- Rò rỉ dầu ở đường dầu tới xilanh bánh trước: Khi đạp phanh, piston số 1 dịch
chuyển sang trái nhưng do đường dầu tới các xilanh bánh trước bị hỏng nên áp suất dầu
không tới được xilanh bánh trước. Lúc này, tiếp tục đạp phanh piston số 2 bị đẩy sang
trái bởi sự di chuyển của piston số 1. Kết quả, áp suất dầu cao sẽ đưa tới các xilanh bánh
sau, tác động hãm phanh khi gặp sự cố.

Hình 10: Hoạt động ở trường hợp rò rỉ dầu tới bánh
trước
1.1.3 Kết cấu các chi tiết thuộc xilanh chính loại piston kép
a) Cốc đỡ lò xo
Cốc đỡ lò xo bố trí trên xilanh chính có mạch ống dẫn bố trí chéo. Nó có tác dụng
đảm bảo sự hoạt động chính xác của hệ thống phanh mạch chéo, áp suất dầu như nhau
phải được tạo ra bởi cả 2 piston. Để đạt mục tiêu này, lò xo hồi piston số 1 được đỡ bởi


cốc đỡ, cốc được bắt vào piston nhờ cần nối, điều này cần thiết bởi lò xo số 1 yêu cầu lực
lắp lớn hơn lò xo số 2 để thắng được sức cản ma sát lớn hơn của piston số 2.

Hình 11: Vị trí cốc chặn lò
b) Van một chiều cửa ra

Van này có tác dụng làm dầu chảy nhanh từ xilanh chính đến các xilanh con nhưng
hồi chậm dầu từ xilanh con về xilanh chính. Nó còn có tác dụng tạo ra một lượng áp suất
nhỏ ở đường ống phanh và xilanh con để chống lại sự rò rỉ dầu.

Hình 12: Van một chiều cửa
ra
 Cấu tạo

- Van một chiều cửa ra được gắn với một lò xo nén ở giữa cửa ra của xilanh chính và nút
dầu ra. Vì vậy, van này bị lò xo nén đẩy sang trái và ngăn buồng H với buồng M tại điểm
A. Các van một chiều được làm bằng cao su và có dạng hình lưỡi gà ở phần đầu.
- Lưỡi gà đóng khi không có áp suất và mở khi có áp suất. Nó cho phép dầu chảy dễ dàng
từ buồng M sang buồng H.


 Hoạt động

- Khi đạp phanh sẽ sinh ra áp suất dầu tại buồng M của xilanh chính. Áp suất dầu bên
trong mỗi xilanh bánh xe tác dụng lên các miệng của các cupben piston và đẩy chúng ép
vào thành xilanh, vì vậy ngăn cản không cho dầu bị rò.

- Khi nhả chân phanh, piston của xilanh chính bị lò xo hồi đẩy về vị trí ban đầu và áp suất
trong buồng M giảm đột ngột tạo ra độ chân không tạm thời. Lúc này áp suất dầu bên
trong xilanh chính tác dụng lên miệng cupben tách nó ra khỏi thành xilanh. Dầu từ cửa
vào chảy vào buồng M. (hình 13)

Lúc này, lưỡi gà trong Hình 13:Hoạt động van 1 chiều cửa van một chiều
đóng lại, áp suất dầu trong ra
xilanh bánh xe
thắng lực lò xo nén và đẩy van một chiều sang phải làm dầu hồi về xilanh chính.
- Piston của xilanh bánh xe bị lò xo hồi vị guốc phanh đẩy về vị trí ban đầu. Vì vậy làm
giảm độ chân không trong buồng M nên van một chiều bị lò xo nén đẩy sang trái để bịt
đường dầu giữa xilanh bánh xe và buồng M. Do đó, áp suất dầu còn dư lại ở phía xilanh
xe của piston sẽ tương đương với lực của lò xo nén.
Áp suất dư tác dụng lên các miệng cupben của piston trong xilanh bánh xe. Vì vậy
miệng cupben bị ép liên tục lên thành xilanh làm dầu không bị rò rỉ.
Khi nhả phanh chân nhanh, piston trong xilanh chính hồi nhanh hơn piston trong
xilanh bánh xe (piston xilanh bánh xe hồi vị nhờ lò xo hồi vị guốc phanh nhưng bị cản trở
bởi ma sát giữa guốc phanh và đĩa đỡ phanh). Nếu không có van một chiều, chân không
có thể sinh ra trong xilanh bánh xe làm cho bọt khí lọt vào trong xilanh bánh xe. Van một
chiều ngăn cản khí lọt vào trong hệ thống phanh.
c) Bình dầu


Bình dầu có thể bố trí gắn liền hoặc tách rời với xilanh phanh chính.
- Lượng dầu trong bình chứa thay đổi trong quá trình phanh hoạt động. Sự dao động của
áp suất được ngăn chặn bởi một lỗ thông hơi nhỏ trên nắp bình dầu nối thông với áp suất
khí quyển.

Hình 14: Bình dầu
- Xilanh chính kiểu tác dụng độc lập (loại piton kép) bố trí bình dầu đơn, nó có một vách
ngăn bên trong để chia bình thành 2 phần. Mục đích của việc chia thành phần là, nếu một
mạch bị rò rỉ thì mạch kia vẫn hoạt động hãm xe.

Hình 15: Loại bình dầu đơn
- Khi dầu trong bình đủ thì
công tắc báo hiệu
mức dầu phanh tắt. Khi mức dầu tụt xuống dưới mức tối thiểu, phao cũng tụt xuống làm
bật công tắc, lúc này đèn phanh sáng lên để báo hiệu cho tài xế biết.


Hình 16: Công tác bình
dầu
d) Dầu phanh

Dầu phanh là loại dầu thủy lực dùng để truyền dẫn áp suất đến hệ thống phanh ôtô.
Dầu phanh phải đạt các tiêu chuẩn sau:
- Tính hóa trơ: Không ăn mòn, không tác hại đến vật liệu mà nó tiếp xúc.
- Có đủ độ nhờn để bôi trơn và làm kín piston – xilanh chính, piston – xilanh con của hệ
thống phanh.
- Không làm nở hoặc hư hỏng các cupben cao su trong hệ thống phanh, không gây rỉ hoặc
sét các xilanh phanh.
- Có độ nhớt phù hợp, nhiệt độ của dầu có thể lên tới 212 0F (1000C) khi hệ thống phanh
hoạt động.
Hiện nay, trên thị trường phân ra làm 3 loại theo bộ giao thông Mỹ quy định.
 DOT 3
Loại dầu này, hiện nay được dùng phổ biến trên rất nhiều loại xe. Nó có những đặc
điểm sau:
- Dot 3 có khả năng hút ẩm tốt. Chất ẩm sẽ bị hút bởi dầu phanh thông qua một màng
mỏng.
- Dot 3 phải đựng trong thùng kín cách ly với không khí nhằm tránh tiếp xúc với chất ẩm.
 DOT 4
Loại này thường dùng cho hệ thống phanh đĩa vì khi hoạt động, loại dầu phanh này
sinh ra nhiệt lớn hơn loại tang trống. Loại này không hút ẩm tốt bằng Dot 3, nếu trong
dầu phanh có chất ẩm khi dầu phanh bị nóng do tác động phanh liên tục, chất ẩm sẽ bị
bốc hơi tạo bọt làm mất hiệu lực hãm phanh. Vì vậy cần phải bố trí cách ly với không khí
và tránh tiếp xúc với chất ẩm.
 DOT 5
Dot 5 có gốc silicon, nên nó chịu được nhiệt độ cao hơn so với 2 loại trên. Dot 5 rất
kỵ với Dot 3 và Dot 4 nên không thể trộn lẫn chúng với nhau.
- Dot 5 không gây hư hỏng và không ăn mòn các cupben cao su.
- Dot 5 có giá thành rất đắt, có thể gấp 4 lần giá thành của Dot 3.
Vì các đặc tính nói trên, nên dùng đúng loại dầu phanh do nhà chế tao quy định cho
từng loại ôtô. Tuyệt đối không lẫn lộn giữa dầu phanh này và dầu
phanh kia, không được làm vấy bẩn xăng, dầu, mỡ vào trong hệ thống phanh.
1.2 Cơ cấu phanh
Quá trình phanh được thực hiện nhờ vào cơ cấu ma sát giữa phần quay và phần cố
định. Phần quay có thể là trống (trong cơ cấu phanh trống) và đĩa (trong cơ cấu phanh
đĩa. Phần cố định liên kết cứng với dầm cầu, đôi khi phần cố định đặt ở vỏ xe.
Hiện nay, trên xe có 2 loại cơ cấu phanh:


- Cơ cấu phanh tang trống.
- Cơ cấu phanh đĩa.
1.2.1 Cơ cấu phanh dạng tang trống
Phanh trống được sử dụng ở cơ cấu phanh trước và cơ cấu phanh sau. Kể từ năm
1970, một số xe được chế tạo với hệ thống trống phanh ở các bánh xe trước.Cơ cấu
phanh trống có những đặc điểm:
- Phanh trống được biết bởi nhiều người, vì cơ cấu này xuất hiện từ rất lâu.
- Các chi tiết cấu tạo đơn giản, dễ thay thế khi hư hỏng.
- Các chi tiết có giá thành thấp nên đảm bảo tính kinh tế.
- Cơ cấu phanh dễ sử dụng, đảm bảo điều kiện chuyển động của xe.
Bên cạnh những ưu điểm, cơ cấu phanh này tồn tai những nhược điểm:
- Khả năng thoát nhiệt kém do guốc phanh tiếp xúc trong với tang trống.
- Mômen phanh không ổn định khi hệ số ma sát thay đổi.
- Do khả năng thoát nhiệt kém nên hay mòn má phanh.
- Thường xảy ra tiếng kêu rít khi phanh.
a) Cấu tạo
Kết cấu của loại phanh này được mô phỏng bởi hình phía dưới.
Tang trống quay, bên trong tang trống là guốc phanh, lò xo hồi vị và xilanh con. Guốc
phanh được làm bằng kim loại trên bề mặt có tán hoặc dán bố phanh, guốc phanh quay
quanh chốt quay.

Hình 17: Kết cấu của cơ cấu phanh tang trống
b) Hoạt
động
- Lúc không phanh: Các lò xo hồi vị kéo guốc phanh vào bên trong, tang trống quay
cùng chiều với bánh xe.


- Khi tác dụng phanh: dưới tác dụng của áp suất dầu bên trong xilanh chính tác dụng
lên xilanh bánh xe, đẩy guốc phanh sang 2 bên làm cho bố phanh ép sát, tỳ lên trống
phanh tạo ra ma sát làm giảm dần tốc độ của xe và cho đến khi dừng xe.
a) Các dạng phanh tang trống

Tùy thuộc vào kết cấu của guốc dẫn và guốc kéo mà người ta thiết kế các dạng phanh
tang trống khác nhau. Có 4 loại được trình bày ở các hình phía dưới

b) Cơ cấu điều chỉnh

Hình 18: Các dạng guốc
phanh

khe hở giữa guốc phanh

và tang trống
Khi hoạt động, hệ thống phanh tang trống rất nhanh mòn bố phanh. Sự mòn này tạo ra
khe hở lớn giữa guốc phanh và má phanh, gây ảnh hưởng xấu đến tính năng phanh của
xe. Vì vậy, phải đảm bảo việc điều chỉnh khe hở
Có 2 cách điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và tang trống:
- Loại điều chỉnh bằng tay.
- Loại tự động điều chỉnh.
 Loại điều chỉnh bằng tay
- Tiến hành đo đường kính trong của trống.
- Xoay cơ cấu điều chỉnh để điều chỉnh đường kính ngoài của guốc phanh sao cho khe hở
giữa guốc phanh và tang trống nhỏ hơn 1(mm).
- Dùng tua vít vặn ốc điều chỉnh sao cho đến lúc guốc phanh chạm vào tang trống.
- Vặn ngược ốc lại một số
nấc tùy theo yêu cầu
của nhà chế tạo.


Hình 19: Điều chỉnh khe
hở
 Loại tự động điều chỉnh

Việc điều chỉnh xảy ra khi đỗ xe hoặc trong khi phanh bằng cách dùng cần điều chỉnh
để xoay cơ cấu điều chỉnh khe hở.

Hình 20: Điều chỉnh tự động
1.2.2 Cơ cấu phanh đĩa
Phanh đĩa được dùng phổ biến ở những ôtô có tốc độ cao, đặc biệt hay dùng ở cầu
trước. Ngày nay cơ cấu phanh đĩa được dùng nhiều cho cả cầu trước và cầu sau vì có
những đặc điểm sau:
- Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định khi hệ số ma sát thay đổi. Điều này
giúp cho các bánh xe bị phanh làm việc ổn định, nhất là ở nhiệt độ cao.
- Khả năng thoát nhiệt ra môi trường tốt.
- Hiệu quả phanh vẫn tốt trong điều kiện ẩm ướt.
- Dễ dàng trong việc sửa chũa và thay thế tấm ma sát.
- Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn nhẹ, làm khối luợng các chi tiết không được
treo nhỏ để nâng cao tính êm dịu của chuyển động và sự bám đường tốt của các bánh xe.


- Dễ bố trí cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh.
Tuy nhiên phanh đĩa khó tránh bụi bẩn và đất cát vì đĩa phanh không che kín hoàn
toàn. Phanh đĩa cũng thường xảy ra tiếng kêu rít do sự tiếp xúc giữa đĩa phanh và má
phanh, nếu như làm việc ở nhiệt độ cao tấm má phanh nhanh bị mòn.
a) Cấu tạo

Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa được mô tả bởi hình 6.21
- Có 2 má phanh, má phanh ngoài và má phanh trong.
- Piston dịch chuyển khi tác dụng phanh.
- Bộ kẹp phanh để kết nối các chi tiết thuộc cơ cấu phanh đĩa..

b) Hoạt động

- Khi tác động lực phanh: Bằng cách đạp bàn đạp hoặc kéo phanh tay, áp suất thủy lực
truyền từ xilanh chính đến các xilanh bánh xe. Dưới tác dụng của áp suất này, má phanh
được áp sát vào đĩa (rôto), tác động làm hãm bánh xe.

Hình 21: Kết cấu cơ cấu phanh
- Khi nhả phanh: đĩa
Dầu từ xilanh các bánh xe
hồi về xilanh chính làm cho áp suất này giảm xuống. Do sự giảm áp suất khi nhả phanh
mà má phanh có xu hướng hồi về vị trí ban đầu, không còn ép sát vào đĩa phanh.
c) Phân loại
Tùy theo kiểu lắp đặt cơ cấu xilanh con, người ta có thể chia ra làm 2 kiểu phanh đĩa:


- Cơ cấu phanh có bộ kẹp cố định.
- Cơ cấu có bộ kẹp di động.
Ngày nay, đa số các xe đời mới sử dụng bộ kẹp phanh di động bởi vì tính năng phanh
của nó tốt hơn loại càng phanh cố định.
 Phanh đĩa có bộ kẹp phanh cố định (càng phanh cố định)

- Kiểu phanh này thường sử dụng 2 hoặc 4 piston. Nếu sử dụng 2 piston thì bộ kẹp phanh
dùng một piston cho một mặt bên của đĩa, nếu sử dụng 4 piston thì dùng 2 piston cho một
bề mặt của đĩa quay.
- Khi tác động lực lên bàn đạp phanh để phanh, áp suất thủy lực được tạo ra bởi lực dầu
phanh của xilanh chính làm cho piston di chuyển, nó sẽ đẩy má phanh ép vào đĩa phanh,
tác động hãm tốc độ xe.

Hình 22: Càng phanh cố
định
 Phanh đĩa có bộ kẹp phanh di động (càng phanh di động)
- Cơ cấu này sử dụng một xilanh thủy lực gắn vào một bên má phanh. Piston di chuyển
trong xilanh bánh xe khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thủy lực tạo ra sẽ đẩy má phanh ép
sát vào đĩa phanh để hãm tốc độ của đĩa phanh. Khi piston dịch chuyển, càng phanh sẽ bị
đẩy theo chiều ngược với chiều chuyển động của piston, nó đấy má phanh ép vào đĩa
phanh.

Hình 23: Loại càng phanh di
động


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×