Giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh (Ngành: Công nghệ ô tô - Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:98

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh (Ngành: Công nghệ ô tô - Trung cấp)" được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nắm được các kiến thức về: Hệ thống phanh ô tô; hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực; bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực; hệ thống phanh dẫn động khí nén;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh (Ngành: Công nghệ ô tô - Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận

BM.04-QT07/CĐNNT UBND TỈNH NINH THUẬN TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ NINH THUẬN *** GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH NGÀNH/NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày…….tháng….năm ......... …………........... của………………………………. Ninh Thuận, năm 2019
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Tập Giáo trình “Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh” được xây dựng và biên soạn dựa trên cơ sở chương trình khung đào tạo nghề Công nghệ ôtô của bộ Lao động thương binh xã hội ban hành theo Thông tư số / 20 / TT - BLĐTBXH ngày tháng năm 20 của Bộ trưởng Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội. Để phục vụ nhu cầu dạy học theo Chương trình chi tiết nghề Công nghệ ôtô của trường cao đẳng nghề Ninh Thuận. Nội dung tập Giáo trình “Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh” viết theo cấu trúc dạy học tích hợp để người học lĩnh hội kiến thức và rèn luyện kỹ năng, thông qua các hoạt động chủ yếu: - Học lý thuyết tại phòng học chuyên môn hoá nghề công nghệ ôtô, nghe thuyết trình có thảo luận về nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo và nguyên tắc làm việc các bộ phận của hệ thống phanh. - Thực tập tại xưởng trường về tháo lắp, nhận dạng, kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa và thay thế các bộ phận hệ thống phanh, để người học hình thành và rèn luyện kỹ năng. - Tự nghiên cứu các tài liệu tham khảo và làm bài tập về nhà. Quá trình xây dựng và biên soạn tác giả có tham khảo một số tài liệu sau: 1. Nguyễn Ngọc Am dịch - Cấu tạo ô tô - Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật Hà Nội, Nhà xuất bản Mir - Maxcơva - 1980. 2. Trần Duy Đức dịch - Ô tô - Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật Hà Nội, Nhà xuất bản Mir - Maxcơva - 1987 3. Diệp Minh Hạnh, Hoàng Thị Lợi, Giáo trình bảo dưỡng và sửa chữa Hệ thống di chuyển - Dự án giáo dục kỹ thuật và dạy nghề (2008). Tổng cục dạy nghề ban hành. 4. Nguyễn Văn Hồi, Nguyễn Doanh Phương, Phan Văn Khái - Cấu tạo và sửa chữa gầm ô tô - NXB Lao động, Xã hội - 2005. 5. Hoàng Đình Long, Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô, NXB giáo dục - 2005 6. Nguyễn Oanh, Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô và động cơ nổ hiện đại, NXB Tổng hợp TP HCM - 2004. 7. Nguyễn Tất Tiến, Nguyễn Xuân Kính, Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô, máy nổ, NXB giáo dục - 2004 8. Nguyễn Đức Tuyên, Nguyễn Hoàng Thế - Sử dụng bảo dưỡng và sửa chữa ô tô, NXB Đại học và giáo dục chuyên nghiệp 1989 9. Bộ tranh cấu tạo của Học viện kỹ thuật quân sự. Trong quá trình thực hiện giáo trình mặc dù đã nỗ lực cố gắng nhưng vẫn không thể tránh khỏi sai sót. Rất mong được sự tham gia góp ý của độc giả cũng như các bạn đồng nghiệp trong quá trình sử dụng, để tác giả chỉnh sửa cho cuốn giáo trình hoàn thiện và hữu ích hơn phục vụ cho công tác dạy nghề. …............, ngày…..........tháng…........... năm…… Tham gia biên soạn 1. Chủ biên 2………. 2
MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU ........................................... 2 Bài 1: HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ ................................ 6 I. Nhiệm vụ - yêu cầu - phân loại ................................. 6 II. Hệ thống phanh dầu........................................ 7 Bài 2: HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG THUỶ LỰC .................. 22 I. Các bộ phận chính của hệ thống phanh dầu ........................ 22 II. Hư hỏng, kiểm tra, sửa chữa ................................. 32 Bài 3: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH .............. 37 DẪN ĐỘNG PHANH THUỶ LỰC ............................... 37 I. Hư hỏng, kiểm tra, điều chỉnh, bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh dầu ... 37 II. Hư hỏng, kiểm tra, sửa chữa cơ cấu phanh. ....................... 43 Bài 4: HỆ THỐNG PHANH DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN ................. 57 1. Kết cấu của cơ cấu phanh ................................... 57 2. Các bộ phận chính của hệ thống phanh khí ........................ 58 3. Những chi tiết phụ của hệ thống phanh cơ bản...................... 74 Bài 5: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH ........... 84 DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN ...................................... 84 I. Các hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống phanh khí nén ............ 84 II. Kiểm tra, điều chỉnh ...................................... 86 III. Thực hành bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh dẫn động khí nén ........ 89 Bài 6: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CƠ CẤU PHANH TAY ......... 90 I. Nhiệm vụ - phân loại ...................................... 90 II. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của phanh tay ...................... 90 III. Hư hỏng, kiểm tra, điều chỉnh, sửa chữa phanh tay .................. 96 3
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN Tên môn học/mô đun: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh Mã môn học/mô đun: MĐ 24 Thời gian mô đun: 90 giờ (Lý thuyết: 30 giờ; Thực hành: 60 giờ) Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: - Vị trí: Mô đun được bố trí dạy sau các môn học/ mô đun sau: MĐ 14 - Tính chất: Mô đun chuyên môn nghề bắt buộc. - Ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: Mục tiêu của môn học/mô đun: - Về kiến thức:  Trình bày được đầy đủ các yêu cầu, nhiệm vụ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ô tô  Giải thích đúng những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra và sửa chữa những sai hỏng của các bộ phận hệ thống phanh ô tô  Qua các bài kiểm tra viết hoặc trắc nghiệm đạt yêu cầu 60%. - Về kỹ năng: + Tháo lắp, kiểm tra và bảo dưỡng và sửa chữa được các sai hỏng chi tiết, bộ phận của hệ thống phanh ô tô + Sử dụng đúng các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an toàn + Chuẩn bị, bố trí và sắp xếp nơi làm việc vệ sinh an toàn và hợp lý + Qua sản phẩm tháo lắp, bảo dưỡng, sửa chữa và điều chỉnh đạt yêu cầu kỹ thuật 70% và đúng thời gian quy định - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Chấp hành nghiêm túc các quy định về kỹ thuật, an toàn và tiết kiệm trong bảo dưỡng, sửa chữa + Cẩn thận, chu đáo trong công việc luôn quan tâm đúng, đủ không để xảy ra sai sót Nội dung môn học/ mô đun: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: Thời gian Số Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm TT số thuyết hành tra* 1 Hệ thống phanh ô tô 10 4 6 0 2 Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực 16 6 10 0 3 Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực 18 5 11 2 4 Hệ thống phanh dẫn động khí nén 16 6 10 0 4
5 Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống dẫn động phanh khí 18 5 11 2 6 Bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu phanh tay 12 4 8 0 Cộng: 90 30 56 4 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra được tích hợp giữa lý thuyết với thực hành được tính bằng giờ thực hành 2. Nội dung chi tiết: 5
Bài 1: HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ Thời gian: 10 giờ Mục tiêu: - Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hệ thống phanh - Giải thích được cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phanh - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. Nội dung: I. Nhiệm vụ - yêu cầu - phân loại 1. Nhiệm vụ Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô cho đến một tốc độ cần thiết nào đó hoặc cho đến khi dừng hẳn, ngoài ra hệ thống phanh còn dùng để giữ ôtô đỗ trên dốc. Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất vì nó đảm bảo cho ôtô chạy an toàn ở tốc độ cao do đó có thể nâng cao năng suất vận chuyển. 2. Yêu cầu Hệ thống phanh đảm bảo an toàn chuyển động cho xe, do đó phải đáp ứng được các yêu cầu sau: - Hiệu quả phanh cao, đồng thời phanh êm dịu đảm bảo chuyển động với gia tốc chậm dần biến đổi đều đặn, giữ ổn định hướng chuyển động của xe. - Lực điều khiển không quá lớn, điều khiển nhẹ nhàng dễ dàng. - Hệ thống phanh có độ nhậy cao, hiệu quả phanh không thay đổi nhiều giữa các lần phanh. - Đảm bảo tránh hiện tượng trượt lết các bánh xe trên mặt đường, vì khi trượt lết lốp xe bị mài mòn và làm mất khả năng dẫn hướng chuyển động của xe. - Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh ở các bánh xe. - Phanh chân và phanh tay hoạt động độc lập và không ảnh hưởng lẫn nhau để phanh tay đảm bảo chức năng dự phòng. - Không có hiện tượng tự siết phanh. - Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt, dễ dàng điều chỉnh, thay thế. - Có khả năng phanh khi xe ngừng hoạt động trong thời gian dài. 3. Phân loại a. Phân loại theo cơ cấu điều khiển: - Phanh chân điều khiển bằng bàn đạp. - Phanh tay điều khiền bằng cần. b. Phân loại theo phương pháp truyền động: - Truyền động cơ khí. - Truyền động thủy lực. - Truyền động bằng khí nén. - Truyền động bằng điện từ. 6
- Truyền động liên hợp, thường dùng loại thủy khí. c. Phân loại theo bộ trợ lực: - Hệ thống phanh có trợ lực. - Hệ thống phanh không có trợ lực. d. Phân loại theo cơ cấu hãm phanh: - Phanh guốc (phanh tang trống) - Phanh đĩa. Ngày nay trên các xe du lịch thường dùng hệ thống phanh thủy lực, tùy theo mức độ hoàn thiện của hệ thống mà có thể phân ra các loại sau: - Dẫn động điều khiển một dòng hoặc hai dòng. - Hệ thống phanh có bộ điều chỉnh lực phanh. - Hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe. II. Hệ thống phanh dầu 1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh dầu. 1.1 Sơ đồ cấu tạo: Sơ đồ cấu tạo hệ thống 1. Bàn đạp phanh; 2. Xi lanh chính; 3. Ống dẫn dầu; 4. Xi lanh con; 5. Guốc phanh sau; 6. Chốt lệch tâm; 7. Guốc phanh trước; 8. Lò xo; 9. Trống phanh Cấu tạo của hệ thống phanh dầu gồm có hai phần chính: Dẫn động phanh và cơ cấu hãm. Dẫn động phanh bố trí trên khung vỏ gồm có bàn đạp phanh, xi lanh chính và các ống dẫn dầu. Cơ cấu hãm phanh trên sơ đồ gồm tang trống, xi lanh con, hai guốc phanh với má phanh và các lò xo. Cơ cấu hãm phanh đặt ở các bánh xe. 1.2. Nguyên lý làm việc Ở hệ thống phanh dầu lực tác dụng từ bàn đạp phanh được truyền đến cơ cấu hãm phanh thông qua chất lỏng ở các đường ống. Khi người lái tác động một lực vào bàn đạp phanh, piston trong xi lanh chính dịch chuyển nên dầu bị ép và sinh ra áp suất cao trong xi lanh chính và trong các đường ống dẫn. Dầu có áp suất cao sẽ tác dụng lên bề mặt của hai piston ở xi lanh con, hai piston dịch chuyển về hai phía đẩy guốc phanh làm má phanh áp sát vào tang trống phanh. Lực ma sát giữa má phanh và tang trống phanh giữ không cho 7
bánh xe quay tiếp. Lúc ấy nếu bánh xe bám tốt với mặt đường thì lực ma sát trên tạo ra mômen phanh hãm bánh xe dừng lại Khi nhả bàn đạp phanh piston trong xi lanh chính không còn lực tác dụng nên áp suất dầu trong đường ống giảm xuống. Lò xo trong cơ cấu hãm kéo hai má phanh tách khỏi tang trống để kết thúc quá trình phanh. Hai đầu trên của guốc phanh ép hai piston trong xi lanh con dịch chuyển vào trong, đẩy dầu từ xi lanh con vào đường ống để trở lại xi lanh chính. Hệ thống phanh dầu được sử dụng rất phổ biến, trên tất cả các xe du lịch và trên một số xe tải nhẹ và trung bình bởi các ưu điểm sau: - Kết cấu đơn giản, độ nhậy tốt, hiệu suất cao. - Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu. - Có khả năng sử dụng trên nhiều ôtô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu hãm. Nhưng bên cạnh đó, hệ thống phanh dầu có nhược điểm sau: - Lực tác dụng lên bàn đạp phanh lớn. - Hiệu suất truyền động giảm ở nhiệt độ thấp. - Khi có vị trí nào hư hỏng, chảy dầu thì cả hệ thống phanh đều không làm việc được. Hệ thống phanh dầu sử dụng trên ôtô ngày nay rất hoàn thiện, khắc phục được những nhược điểm cơ bản của hệ thống phanh dầu đơn giản. Bộ trợ lực phanh làm giảm lực điều khiển của người lái. Trong hệ thống phanh dầu có bộ điều chỉnh lực phanh hay bộ chống hãm cứng bánh xe ABS. Tất cả hệ thống phanh dầu trên ôtô du lịch đều là loại dẫn động điều khiển hai dòng với xi lanh chính kép. Hai dòng truyền lực này độc lập với nhau, nhằm tránh sự cố xảy ra cùng một lúc trên tất cả hệ thống phanh, nâng cao độ tin cậy, an toàn cho xe truyền động. Sơ đồ hệ thống phanh hai dòng 1, 2. Các dòng dẫn động phanh 3. Xi lanh chính kép; 4. Bộ điều hoà tĩnh; 5. Bộ trợ lực phanh; 6. Bình dự trữ dầu phanh 7. Cụm phanh đĩa; 8. Cụm phanh tang trống; 9. Công tắc đèn phanh; 10. Cảm biến báo mức dầu phanh 11. Đèn báo mức dầu 12. Đèn báo phanh 2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh kiểu tang trống 8
Cơ cấu phanh tang trống có nhiều loại khác nhau: Loại cơ bản, loại dùng hai xi lanh con, loại tự cường hoá, loại tự động điều chỉnh khe hở. 1. Guốc phanh; 2. Xi lanh con; 3. Tang trống; 4. Lò xo hồi vị; 5. Guốc phanh sau; 6. Má phanh; 7. Tấm dẫn hướng; 8. Má phanh sau; 9. Vít xoay cam lệch tâm; 10. Lò xo; 11. Cam lệch tâm; 12. Tấm đệm; 13. Chốt lệch tâm; 14. Đai ốc hãm. 2.1. Cơ cấu phanh tang trống cơ bản a. Cấu tạo: Kết cấu cơ bản của cơ cấu phanh tang trống gồm mâm phanh bắt chặt trên mặt bích dầm cầu. Các guốc phanh (1), (5) đặt trên các chốt lệch tâm (13). Dưới tác dụng của lò xo hồi vị (4) các guốc phanh luôn tỳ lên các cam lệch tâm (11) và ép các piston trong xi lanh con (2) sát lại gần nhau. Xi lanh con (2) bắt chặt trên mâm phanh bằng bulông. Trong xi lanh con đặt hai bộ piston, cuppen, giữa hai bộ này có lò xo nhỏ để ép piston luôn luôn tỳ sát vào đầu guốc phanh. Trên bề mặt guốc phanh có gắn má phanh (6), (8) bằng đinh tán hay phương pháp dán. Để cho các má phanh hao mòn đều hơn, má phanh trước dài hơn má phanh sau. b. Nguyên lý hoạt động: Khi tác động vào bàn đạp phanh, dầu có áp suất cao truyền đến xi lanh con tạo ra lực ép trên hai piston và đẩy các guốc phanh áp sát vào tang trống để thực hiện quá trình phanh. Khi thôi phanh áp suất trên đường ống giảm, lò xo hồi vị kéo guốc phanh khỏi tang trống, quá trình phanh kết thúc, đồng thời ép hai piston trong xi lanh con dịch chuyển vào trong, đẩy dầu về xi lanh chính. Cơ cấu phanh này có đặc điểm hiệu quả phanh ở hai chiều như nhau nhưng lực phanh trên các má phanh không cân bằng nhau. Khi phanh xe chuyển động theo chiều tiến lực phanh ở các guốc phanh trước lớn hơn do má phanh bị siết ép chặt vào tang trống phanh, còn má phanh sau bị xoay nhả ra. Cho nên má phanh trước được làm dài hơn má phanh sau để hai má phanh mòn đều. Trong hệ thống phanh dầu khe hở giữa má phanh và tang trống có tính chất quyết định đến độ nhậy và hiệu quả phanh. Khe hở này luôn tăng lên trong quá trình làm việc do má phanh và tang trống bị mòn do đó cần thiết phải chỉnh lại. 9
Khe hở phía trên điều chỉnh bằng cam lệch tâm, khe hở phía dưới điều chỉnh bằng chốt lệch tâm. 2.2. Cơ cấu phanh dùng hai xi lanh con a. Cấu tạo: Cơ cấu có các bộ phận tương tự như cơ cấu phanh cơ bản trên chỉ khác sử dụng hai xi lanh con và cơ cấu phanh bố trí đối xứng qua tâm, mỗi quốc phanh được dẫn động bởi một xi lanh con riêng. Bởi vậy trong xi lanh con chỉ có một piston. b. Nguyên lý hoạt động: Quá trình thực hiện phanh và thôi phanh xảy ra tương tự như cơ cấu phanh với xi lanh có hai piston đã nêu trên chỉ khác mỗi xi lanh điều khiển một guốc phanh. Đặc điểm của cơ cấu phanh này là hiệu quả phanh của hai má phanh luôn bằng nhau với chiều quay bất kỳ của tang trống. Khi xe chạy tiến, cả hai guốc phanh đều có hiện tượng xiết nên hiệu quả phanh lớn. Khi xe lùi, hiệu quả phanh giảm nhưng vẫn đảm bảo phanh được xe do tốc độ xe thấp. Cơ cấu phanh dùng hai xi lanh con 1,13. Xi lanh con; 2. Mâm phanh; 3. Đầu nối dầu vào; 4. Vít xả E; 5. Đai ốc chốt lệch tâm; 6. Guốc phanh trước; 7. Cam lệch tâm; 8. Piston; 9,12. Lò xo hồi vị; 10. Guốc phanh sau ; 11. Má phanh sau; 14. Chốt lệch tâm. 2.3 Cơ cấu phanh tự cường hóa a. Cấu tạo: (hình a) Trong cơ cấu phanh này dưới hai guốc phanh không cố định mà nối với nhau qua vít điều chỉnh. Hai đầu trên của guốc phanh cùng tỳ vào chốt chặn, xilanh con bố trí ngay dưới chốt chặn . b. Nguyên lý hoạt động: Khi phanh xe piston trong xi lanh con đẩy hai guốc phanh tỳ sát vào tang trống. Guốc phanh trước bị tang trống xoay theo chiều quay, đẩy guốc phanh tỳ chặt vào chốt chặn. Cả hai guốc phanh đều có hiện tượng “xiết” phanh nên hiệu quả phanh 10
của cơ cấu này là rất lớn. Kiểu cơ cấu này giảm nhẹ lực tác động lên bàn đạp phanh và hiệu quả phanh ở hai chiều như nhau. Với cơ cấu phanh tự cường hóa khe hở giữa má phanh và tang trống điều chỉnh bằng cách xoay vít điều chỉnh (hình b), khi đó chiều dài vít điều chỉnh thay đổi do đó khe hở giữa má phanh và tang trống thay đổi. a. Sơ đồ cấu tạo b. Cấu tạo vít điều chỉnh Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phanh tự cường hoá; 1. Thân trơn; 2. Trục ren; 3. Thân ren; 4. Vành răng. 2.4 Cơ cấu phanh tự động điều chỉnh khe hở Khe hở giữa má phanh và tang trống có thể được tự động điều chỉnh bởi nhiều phương pháp khác nhau. Cơ cấu phanh tự cường hoá có bộ phận tự động điều chỉnh dùng dây cáp. a. Cấu tạo: Cơ cấu phanh có thêm bộ phận tự động điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống. Bộ phận tự động điều chỉnh gồm có dây cáp, đòn điều chỉnh, lò xo hồi vị và vít điều chỉnh. Một đầu dây cáp được bắt chặt vào phía trên của một bên guốc phanh nhờ bulông, đầu còn lại bắt chặt với đòn điều chỉnh. Đòn điều chỉnh luôn được kéo về nhờ lò xo hồi vị và tỳ vào vành răng của vít điều chỉnh. b. Nguyên lý hoạt động: Cơ cấu phanh tự động điều chỉnh dùng dây cáp 1. Tay đòn điều chỉnh; 2. Dây cáp; 3. Đai dẫn hướng dây cáp; 4. Guốc phanh trước; 5. Guốc phanh sau; 6. Phía trước; 7. Vít điều chỉnh với bánh xe hình sao; 8. Chốt chặn; 9. Lò xo. Khi đạp phanh, hai guốc phanh bung ra áp sát vào tang trống làm cho dây cáp nhấc tay đòn điều chỉnh (1) lên. Nếu khe hở giữa tang trống và má phanh càng lớn thì tay đòn điều chỉnh 1 càng 11
được nhấc lên cao. Khi thôi phanh, guốc phanh trở về vị trí ban đầu, lò xo (9) kéo tay đòn một xuống, lúc này nó tựa lên một răng mới của bánh xe hình sao (vành răng) làm bánh xe này xoay, vít điều chỉnh dài ra và hai guốc phanh dịch chuyển khép bớt khe hở giữa má phanh và tang trống. Động tác tự động điều chỉnh này diễn ra trong suốt thời gian hoạt động của má phanh 3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh đĩa Phanh đĩa được dùng phổ biến cho các xe du lịch có vận tốc cao, đặc biệt hay gặp ở cầu trước. Phanh đĩa có kết cấu đơn giản, giá thành hạ, dễ dàng trong bảo dưỡng, sửa chữa và thay thế các tấm ma sát. Kết cấu của phanh đĩa gồm hai phần: Đĩa phanh hay rô to quay cùng moayơ và xi lanh - piston - má phanh đặt trên giá đỡ. Hiện nay sử dụng hai loại: Phanh đĩa có giá đỡ xi lanh cố định và phanh đĩa có giá đỡ xi lanh di động. 3.1 Phanh đĩa có giá đỡ cố định a. Cấu tạo: Phanh đĩa có giá đỡ xi lanh cố định gồm hai xi lanh đặt hai bên đĩa phanh. Trong xi lanh có piston di chuyển và đầu piston mang tấm má phanh. Giữa piston và xi lanh đặt vòng cao su làm kín. Hai xi lanh được nối với nhau bởi ống dẫn dầu nối ngang. Khe hở giữa tấm má phanh và đĩa phanh được thiết kế rất nhỏ. b. Nguyên lý hoạt động: Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất dầu từ xi lanh chính truyền dẫn đến các xi lanh con đẩy hai piston di chuyển ép chặt tấm má phanh và đĩa phanh để thực a) b) Cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ cố định a. Sơ đồ cấu tạo ; b. Cấu tạo hiện quá trình phanh. Trong khi piston dịch chuyển, vòng cao su bao kín piston bị biến dạng đàn hồi. Lúc thôi phanh, áp suất dầu trong xi lanh giảm, vòng cao su bao kín trở lại hình dạng ban đầu, kéo tấm má phanh ra khỏi đĩa phanh. Bởi vậy áp suất dư trong đường ống dầu phải rất nhỏ hoặc không có. Vòng cao su bao kín piston còn làm nhiệm vụ tự động điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh khi má phanh mòn nhiều, hành trình của piston lớn hơn khả năng biến dạng của vòng cao su làm kín nên piston trượt tương đối so với vòng cao su làm kín. Khi thôi phanh piston chỉ 12
trở về bằng sự biến dạng của vòng cao su, do đó piston nằm ở vị trí mới so với xi lanh. 3.2. Phanh đĩa có giá đỡ xi lanh di động a. Cấu tạo: Cơ cấu chỉ có một xi lanh, trong xi lanh có một piston mang tấm má phanh. Tấm má phanh thứ hai đặt trên giá đỡ xi lanh. Giá đỡ xi lanh di động trên các trục nhỏ dẫn hướng. b. Nguyên lý hoạt động: Khi phanh, áp suất dầu trong xi lanh đẩy piston và má phanh áp sát vào đĩa phanh, sau đó đẩy giá đỡ dịch chuyển trên trục dẫn hướng để áp nốt vào má phanh thứ hai vào đĩa phanh. Ngày nay phanh đĩa có giá di động được sử dụng nhiều hơn. Trên một số xe, hệ thống phanh dầu có cơ cấu phanh đĩa ở cầu trước và cơ cấu phanh kiểu tang trống ở cầu sau. Để hệ thống phanh làm việc chính xác, có độ tin cậy cao, trong hệ thống phanh có bố trí thêm các van thủy lực. Hệ thống phanh khí nén I. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc chung 1. Sơ đồ cấu tạo a. Thành phần của hệ thống phanh khí nén: Hình trên giới thiệu sơ đồ hệ thống phanh khí nén, gồm các thành phần và công dụng của chúng như sau: - Máy nén không khí: do động cơ dẫn động, cung cấp khí nén để tác động phanh hãm xe. - Bình chứa khí nén: gồm 2 bình chứa khí nén do bơm nạp vào. Chúng có khả năng cung cấp khí nén cho tám đến mười lần phanh trong trường hợp bơm nén khí bị hỏng. - Van điều áp: giới hạn áp suất khí nén ở mức quy định do bơm nén không khí cung cấp (khoảng 7,7 kg/cm2) 13
- Tổng van điều khiển (Van phân phối): khi tác động bàn đạp phanh, van sẽ phân phối khí nén từ bình chứa đến các buồng phanh (búp sen). Lúc thổi phanh, van xã khí nén từ buồng phanh thoát ra không khí. - Bầu phanh: mỗi bánh xe có một bầu phanh, công dụng của bầu phanh là biến đổi áp suất khí nén thành lực đẩy cơ khí để bung càng phanh hãm xe. b. Hoạt động của hệ thống phanh khí nén: Hình trên giới thiệu sơ đồ kết cấu của một loại tổng van điều khiển. Khi ấn vào bàn đạp phanh, piston P đi xuống bít lỗ giữa của van chân hơi S. Ấn thêm bàn đạp phanh, van S sẽ mở cho khí nén từ bình chứa (5) đi vào ống dẫn đến buồng phanh trước (3) và buồng phanh sau (8). Tại buồng phanh , áp suất khí nén tác động vào màng cao su (2’) làm cho cần (3’) và chạc (10) dịch qua phải đẩy cần điều khiển xoay trục cam (16) ấn càng phanh cọ vào tambua hãm xe. Lúc buông bàn đạp phanh, lò xo R1 của tổng van đẩy piston P lên, van S đóng bệ của nó ngắt liên hệ giữa bình khí nén với ống dẫn. Khí nén dùng xong từ các buồng phanh tháo trở lại tổng van theo lỗ giữa của van S thoát ra kb khí. Đôi khi trong hệ thống phanh hơi có trang bị các van xả nhanh (Quick release valve) giúp thoát nhanh khí nén trong các buồng phanh làm cho các càng phanh tách rời tức thì khỏi tambua ngay sau khi thôi phanh. c. Ưu – nhược điểm của hệ thống phanh khí nén: - Dùng trên ôtô cỡ lớn, có kéo rơmoóc. - Kết cấu phức tạp. * Ưu điểm: - Lực tác dụng lên pedal nhỏ. - Trang bị trên ôtô tải lớn có kéo rơmoóc. - Bảo đảm chế độ phanh rơmoóc khác với ôtô kéo, do đó phanh đoàn xe được ổn định, khi rơmoóc bị tách khỏi ôtô thì rơmoóc bị phanh một cách tự động. - Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ôtô và sử dụng khí nén cho hệ thống treo loại khí. * Khuyết điểm: - Có kết cấu phức tạp với nhiều cụm chi tiết. - Kích thước và trọng lượng khá lớn, giá thành cao, độ nhạy ít, thời gian chậm tác dụng lớn. 2. Phanh trợ lực khí nén - thủy lực: a. Đặc tính tổng quát Hệ thống phanh trợ lực khí nén-thủy lực áp dụng nguyên lý của phanh thủy lực để ấn càng phanh vào tambua hãm xe. Tuy nhiên áp suất thủy lực cung cấp cho các xy lanh con không phát xuất từ xy lanh cái. Hệ thống này có hai mạch dầu : - Mạch dầu thứ nhất từ xy lanh cái làm mở tổng van cho khí nén chui vào xy lanh trợ lực đẩy piston không khí di chuyển. - Mạch thứ hai, piston không khí đẩy piston thủy lực bơm dầu xuống các xy lanh con. b. Thành phần kết cấu Hình 238 giới thiệu thành phần và đường ống của hệ thống phanh trợ lực khí nén thủy lực của ôtô tải. Các thành phần này gồm có : 14
Máy nén (1) bơm không khí nạp vào các bình chứa. Xy lanh cái (7) được kết cấu giống như xy lanh cái của hệ thống phanh thủy lực, có công dụng mở van khí nén trong tổng van điều khiển của xy lanh khí nén thủy lực (8). Xy lanh này có ba bộ phận : + Một piston lực đường kính lớn tiếp nhận lực đẩy của khí nén + Một piston thủy lực nhỏ có cùng cây đẩy với piston không khí + Một tổng van điều khiển hoạt động nhờ áp suất thủy lực c. Nguyên lý hoạt động 15
+ Trường hợp bình chứa khí nén đầy đủ áp suất: Ấn bàn đạp phanh, xy lanh cái đẩy dầu xuống tổng van điều khiển. Tai đây áp suất thủy lực đẩy piston-cúppen P1 và màng (2) dịch sang phải. Màng (2) áp kín lên van S1 làm mở van khí nén S2. Khí nén từ bình chứa chui qua van theo ống dẫn (5) tác động vào mặt sau của piston lực P2. Vì P2 có diện tích lớn nên nhận một lực rất mạnh đẩy piston-cúppen P3 bơm dầu qua van áp xuống các xy lanh con. Khi thôi phanh, bàn đạp xy lanh cái được buông ra, áp suất thủy lực mất, piston P1 trở lui, lò xo R1 đẩy màng (2) tách ra khỏi van S1. Lò xo R4 ấn van S2 đóng chận luồng khí nén từ bình chứa. Lúc này lò xo R3 đẩy piston lực P2 lui, số khí nén phía sau P2 theo ống dẫn (5) vào hộp van điều khiển chui qua các lỗ trên màng (2) thoát ra ngoài theo cửa (4). Đồng thời, R2 ấn P3 lui, dầu phanh từ các xy lanh con chui qua lỗ giữa của cuppen và piston P3 hồi trở về xy lanh cái. + Trường hợp bình chứa hết khí nén: Trong trường hợp này hệ thống phanh trợ lực khí nén thủy lực vẫn hoạt động được để hãm xe, tuy nhiên phải dùng nhiều lực cơ bắp ấn mạnh lên bàn đạp phanh để có thể hãm xe. Lúc này áp suất thủy lực từ xy lanh cái bơm dầu phanh chui qua lỗ giữa của cúppen và piston P3 qua van lưu áp xuống các xy lanh con. 4. Phanh trợ lực chân không – thủy lực: Nguyên lý hoạt động của một xy lanh trợ lực chân không - thủy lực được giới thiệu trên hình 240. Piston lực diện tích lớn nối với piston thủy lực nhỏ. Mặt trước của piston liên lạc với sức hút của bơm chân không hay của ống góp hút động cơ. Mặt sau của piston lực thông với áp suất khí trời. Khi van mở không khí lùa vào mặt sau, đẩy piston lực qua phải tác động piston thủy lực tạo áp suất trong xy lanh thủy lực để hãm xe a. Kết cấu của xy lanh chân không thủy lực: Hình 241 giới thiệu kết cấu của bộ xy lanh trợ lực chân không thủy lực trang bị trên ôtô tải (bộ Servo Hydrovac), kết cấu của bộ này gồm các chi tiết chính như sau : Tổng van điều khiển. Xy lanh thủy lực bố trí ở đầu xy lanh chân không. Xy lanh chân không được ngăn đôi nhờ vách giữa. Piston chân không P1 và P2 cùng cây đẩy với piston-cúppen thủy lực P4. Xy lanh chân không được chia thành 4 16
khoang : (1), (2), (3) và (4). Khoang (3) thông với khoang (1), thông tiếp đến vùng dưới màng M và với bơm chân không. Khoang (4) thông với khoang (2) xuyên qua ống rỗng của cây đẩyvà liên lạc với vùng phía bên trên màng M. b. Hoạt động: Để hiểu rõ nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh trợ lực chân không-thủy lực, ta tìm hiểu ba chế độ hoạt động khác nhau sau đây : - Có chân không nhưng chưa đạp phanh. Ở chế độ này, piston-cúppen P3, van V3 và màng M rơi xuống do sức bung của lò xo R3, lò xo R2 ấn van không khí V2 đóng cách ly áp suất không khí. Độ chân không tác dụng thông suốt qua 4 khoang theo mạch sau đây : Màng M – ống dẫn không khí Khoang (3)  ống chân không Khoang (1) Khoang (4)  cây đẩy rỗng C1  khoang (2) Cả 2 mặt của piston P1 và P2 đều chịu tác động của chân không nên hai piston này bị lò xo R1 ấn tận cùng về phía trái. - Có chân không, ấn vào bàn đạp phanh : Ap suất thủy lực từ xy lanh cái nâng piston-cuppen P3, van V3 và màng M đi lên. V3 áp kín vào M làm cách ly ngăn trên và ngăn dưới của màng M, đồng thời nâng V2 mở cho không khí lùa vào khoang (2), áp suất không khí theo cây đẩy rỗng đến khoang (4). Lúc này khoang (3) và khoang (1) thông với chân không nên áp suất không khí tác động và mặt sau của P1, P2 đẩy hai piston này tiến tới, cây đẩy C1 lùa piston và cuppen P4 tới bơm dầu phanh xuống các xy lanh con với áp suất rất lớn để hãm xe. 17
Khi thôi phanh, áp suất thủy lực trong xy lanh cái mất, lò xo R3 đẩy P3, V3 và màng M tụt xuống, van không khí V2 đóng. Lúc này phòng dưới và phòng trên của màng M thông nhau, sức hút của bơm chân không hút hết không khí trong các khoang (2) và (4). Có nghĩa là lúc này hai mặt các piston P2, P2 đều là chân không nên lò xo R1 đẩy P1 và P2 lui về vị trí cũ. V4 mở trống lỗ giữa của piston thủy lực P4, dầu phanh từ các xy lanh con hồi về theo lỗ này trở lại xy lanh cái. - Mất chân không, tác động phanh: đây là trường hợp phanh nguội, có nghĩa là phanh không có trợ lực, phải ấn chân thật mạnh vào bàn đạp phanh, Dầu phanh từ xy lanh cái chui qua lỗ giữa piston và cúppen P4 bơm xuống các xy lanh con tác động càng phanh hãm xe. - Chế độ “rà” phanh : đó là trường hợp khi bàn đạp phanh được ấn xuống đến vị trí lưng chừng ở giữa vị trí buông hoàn toàn và vị trí ấn xuống hoàn toàn.. Lúc này van không khí V2 được hé mở, không khí lùa vào ít, piston chân không P1, P2 nhích nhẹ để tác động phanh vừa phải. Hình 242 giới thiệu hình dáng bên ngoài bộ Servo chân không thủy lực Hydrovac trang bị trên xe tải. 18
Cơ cấu phanh trợ lực chân không thủy lực của ôtô du lịch (ôtô con) Hình 243 giới thiệu cụm cơ cấu phanh trợ lực chân không thủy lực được lắp trên ôtô du lịch 4 chỗ. Thông thường sức hút chân không được cung cấp từ ống góp hơi hút của động cơ, độ chân không này vào khoảng 17-21 inch – thủy ngân (in.Hg). Từ ống góp hút của động cơ, một ống nối dẫn chân không đến bầu phanh trợ lực chân không (Vacuum Brake Booster). Trên đường ống có bố trí bầu lọc than (charcoal filter). Bầu lọc than có công dụng hút giữ hơi xăng không cho hơi xăng này lọt vào bầu phanh trợ lực chân không nhằm bảo vệ các chi tiết và màng chắn làm bằng cao su. Nguyên lý kết cấu và hoạt động của cơ cấu phanh trợ lực này cũng tươơng như của xe tải vừa mô tả ở trên. Ở chế độ buông bàn đạp phanh, độ chân không từ ống góp hơi hút (4) tác động vào cả 2 mặt màng chắn (1) nên màng và cây đẩy (6) đứng yên (hình 245). Khi ấn vào chân phanh (hình 246), van không khí (5) bít kín mặt sau của màng (1), đồng thời mở cửa cho không khí lùa vào bầu phanh trợ lực chân không. Lúc này mặt trước màng (1) là sức hút mặt sau là áp suất lên màng (1) tác động cây đẩy (6) điều khiển piston-cúppen xy lanh cái bơm dầu phanh xuống các xy lanh con hãm xe. 19