Bài giảng Kết cấu ô tô

rƣớc và trống phanh để cƣờng hóa hiệu quả phanh cho má sau (vì guốc phanh trƣớc đƣợc nối với guốc phanh sau nhờ thanh trung gian) Hình 10.5. Cơ cấu phanh tự cƣờng hóa Khi trống phanh quay theo chiều này đó sẽ có một guố phanh tựa vào một điểm tựa cứng (2). Đặc điểm của cơ cấu này là hiệu quả phanh tiến và lùi nhƣ nhau. Tuy nhiên các piston của cơ cấu này có đƣờng kính khác nhau. Một piston tác dụng trực tiếp lên guốc phanh trƣớc, còn piston có đƣờng kính nhỏ tác dụng lên guốc phanh sau qua đòn (1). Đầu dƣới đòn (1) đƣợc nối với guốc phanh trƣớc qua thanh (2). Nhờ có tỷ số truyền của đòn (1) cho nên lực của piston nhỏ tác dụng lên guốc phanh sau đƣợc tăng lên. Do đó khi thiết kế chọn tỷ số truyền đòn (1) nhƣ thế nào để bù lại sự khác nhau giữa đƣờng kính của piston, nhờ thế mà lực tác dụng lên hai guốc phanh bằng nhau. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 119 Khi ô tô tiến, cả hai guốc phanh muốn quay cùng chiều với trống phanh để tựa vào điểm tựa (3) và (4). Khi ô tô lùi, guốc phanh trái bị trống phanh cuốn theo rời điểm tựa (3) và (4). Khi ô tô lùi, guốc phanh trái bị trống phanh cuốn theo rời điểm tựa (3) và (4), tỳ vào điểm tựa (5). Cho nên cơ cấu phanh này hiệu quả theo chiều tiến lớn hơn theo chiều lùi. Ở trƣờng hợp các piston của cơ cấu phanh đối xứng nhau thì lực ma sát guốc phanh trƣớc truyền sang guốc phanh sau nhờ thanh (4) và guốc phanh sau sẽ tỳ vào điểm tựa (3) khi phanh. b. Cấu tạo các chi tiết chính - Trống phanh Hình 10.6. Kết cấu trống phanh Là một trống hình trụ gắn với moay ơ bánh xe, là một chi tiết cần có độ cứng vững cao, chịu mài mòn và nhiệt dung lơn, nên đối với các ô tô khách và tải trọng trung bình và lớn, trống phanh thƣờng đúc bằng gang hay gang hợp kim với các nguyên tố nhƣ: NI,Mo, Cu, Ti,ngoài ra các trống đúc thƣờng đƣợc làm các gân dày để tăng độ cứng vững và tăng diện tích tản nhiệt. Đối với các ô tô cỡ nhỏ, để giảm lƣợng kim loại chế tạo, ngƣời ta thƣờng sử ụng trống phanh kết cấu ghép. Đối với ô tô du lịch còn sử dụng phổ biến loại trống đúc bằng hợp kim nhôm hay dập từ thép lá, phía trong lót một vòng bằng gang. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 120 Các trống phanh đƣợc định tâm với moay ơ khi lắp ghép theo bề mặt hình trụ, bề mặt làm việc của trống phanh, sau khi gia công cơ đƣợc lắp với moay ơ và cân bằng động. - Guốc phanh Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh). Guốc phanh của các ô tô tải trọng lớn thƣờng đƣợc đúc bằng gang xám hay hợp kim nhôm. Guốc phanh của ô tô du lịch thƣờng đƣợc dập từng phần bằng thép rồi hàn nối lại. Hình 10.7 Kết cấu guốc phanh-má phanh Mặt ngoài của guốc có gắn vành ma sát- còn gọi là má phanh. Má phanh thƣờng đƣợc gắn lên guốc phanh bằng phƣơng pháp đinh tán. Một số trƣờng hợp má phanh đƣợc gắn lên guốc phanh bằng phƣơng pháp dán. Guốc phanh thƣờng có một hoặc hai gân tăng cứng, một dầu đƣợc nối bản lề với mâm phanh nhờ các chốt quay, đầu kia tỳ vào cơ cấu ép qua chốt tỳ hay tấm thép chịu mài mòn. Đinh tán đƣợc chế tạo bằng vật liệu mềm nhƣ: đồng đỏ, đồng thay hay nhôm. Vành ma sát đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp ép định hình hỗn hợp sợi átbét cùng với các chất phụ gia, nhƣ: ôxýt kẽm, minium sắt và các chất kết dính nhƣ: cao su, dầu thực vật, dầu khoáng hay nhựa tổng hợp. Các chốt quay thƣờng chế tạo bằng thép 45 tôi cao tần. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 121 - Mâm phanh Là một đĩa cố định, bắt chặt với dầm cầu. Là nơi đặt và định vị hầu hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh. Là một chi tiết có dạng đĩa, đƣợc dập từ théo lá hoặc đúc bằng gang và bắt chặt với dầm cầu nhờ bu lông. Đây là một chi tiết đơn gian nhƣng quan trọng vì nó là nơi lắp đặt và định vị tất cả các chi tiết của cơ cấu phanh. - Cơ cấu ép Khi phanh cơ cấu ép do ngƣời lái điều khiển thông qua dẫn động ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ sát vào mặt trong của trống phanh, tạo nên lực ma sát và phanh bánh xe lại. Tùy thuộc vào kiểu dẫn động mà ta có ba loại là xi lanh thủy lực, cam và chêm ép. Cơ cấu ép bằng xi lanh thủy lực có cấu tạo đơn giản, dễ bố trí. Thân của xi lanh đƣợc chế tạo bằng gang xám, bề mặt làm việc đƣợc mài bong. Piston chế tạo bằng hợp kim nhôm, phía ngoài có ép các chốt thép làm chỗ tỳ cho guốc phanh. Xi lanh đƣợc làm kín bằng các vòng phớt hay nút cao su. Hinh 10.8. Kết cấu cơ cấu ép - Bộ phận điều chỉnh khe hở và xả khí Khi nhả phanh, giữa trống phanh và má phanh cần phải có một khe hở tối thiểu nào đó, khoảng: 0,2 -0,4 mm để cho phanh nhả đƣợc hoàn toàn. Khe hở này tăng lên khi các má phanh bị mài mòn, làm tăng hành trình của cơ cấu ép, tăng lƣợng chất Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 122 lỏng làm việc cần thiết hay lƣợng tiêu thụ không khí nén, tăng thời gian chậm tác dụng, ... Để tránh những hậu quả xấu đó, phải có cơ cấu để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh. 2.1.2. Phanh đĩa Cơ cấu phanh đĩa thƣờng đƣợc sử dụng trên ô tô du lịch và máy kéo. Phanh đĩa có các loại đĩa kín, hở, một đĩa, hai đĩa, loại vỏ quay, đĩa quay và vòng ma sát quay. Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có rãnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép hai tấm kim loại khác nhau. Hình 10.9. Kết cấu phanh đĩa Trên ô tô sử dụng chủ yếu loại một đĩa quay dạng hở, ít dụng loại vỏ quay. Trên máy kéo còn dùng loại vỏ và đĩa cố định, vòng ma sát quay. a. Cơ cấu phanh dạng đĩa quay hở. Cấu tạo của cơ cấu phanh gồm: đĩa phanh 4 gắn với moay ơ bánh xe, má kẹp 1 trên đó đặt các xi lanh thủy lực 2. Các má phanh gắn các tấm ma sát 3 đặt hai bên đĩa phanh. Khi đạp phanh các piston của xi lanh thủy lực 2 đặt trên má kẹp 1 sẽ ép các má phanh 3 tỳ sát vào đĩa phanh 4, phanh bánh xe lại. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 123 Hình 10.10. Kết cấu dạng đĩa quay hở b. Các chi tiết chính trong cơ cấu phanh đĩa - Đĩa phanh: Thƣờng đƣợc chế tạo bằng gang. Đĩa đặc có chiều dày 8-12mm. Đĩa xẻ rãnh thông gió dày từ 16-25mm. Đĩa ghép có thể có lớp lõi bằng nhồm hay đồng, còn lớp ma sát bằng gang xám. Hình 10.11. Kết cấu của đĩa phanh - Má kẹp: Đƣợc đúc bằng gang xám - Các xi lanh thủy lực: Đƣợc đúc bằng hợp kim nhôm. Để tăng tính chống mòn và giảm ma sát, bề mặt làm việc của xi lanh đƣợc mạ một lớp crom. Khi xilanh đƣợc chế tạo bằng hợp kim nhôm, cần thiết phải giảm nhiệt độ đốt nóng dầu phanh. Một trong các biện pháp để giảm nhiệt đô của dầu phanh là giảm diện tích tiếp xúc giữa piston với guốc phanh hoặc sử dụng các piston bằng vật liệu phi kim. - Các thân má phanh: Chế tạo bằng thép lá. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 124 - Tấm ma sát: Của má phanh loại đĩa quay hở thƣờng có diện tích bề mặt khoảng 12-16% diện tích bề mặt đĩa, nên điều kiện làm mát thuận lợi. 2.1.3. So sánh ưu và nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa so với cơ cấu phanh trống guốc Ƣu điểm: - Có khả năng làm việc với khe hở nhỏ từ 0.05-0.15mm nên rất nhạy, giảm đƣợc thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động. - Bảo dƣỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở. Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều. - Lực tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng nên cho phép tăng giá trị của chúng để đạt hiệu quả phanh cần thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạng của kết cấu. Vì thế phanh đĩa có kích thƣớc nhỏ gọn hơn và dễ bố trí trong bánh xe. - Hiệu quả phanh không phụ thuộc vào chiều quay và ổn định hơn. Điều kiện làm mát tốt hơn, nhất là đối với đĩa quay. Nhƣợc điểm - Các đĩa phanh loại hở dễ bị oxy hóa, bị bẩn làm các má phanh nhanh mòn. - Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt, xƣớc. Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín. - Thƣờng phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động nên khi động cơ không làm việc, hiệu quả phanh thấp và khó sử dụng chúng để kết hợp làm phanh dừng. 2.2. Dẫn động phanh Đối với ô tô hệ thống phanh làm việc, sử dụng chủ yếu các loại dẫn động nhƣ: cơ khí, thủy lực, dẫn động khí nén hay dẫn động điện Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 125 Dẫn động cơ khí thƣờng dùng cho phanh tay, vì: hiệu suất thấp khoảng từ 0.4-0.6 và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe. Dẫn động thủy lực hầu nhƣ không dùng cho máy kéo nhƣng lại thƣờng dùng cho dẫn động cho xe tải, xe khách và rơ mooc kéo theo sau. Trên các xe máy kéo cỡ lớn thƣờng sử dụng dẫn động khí nén. Dẫn động điện chỉ dùng cho đoàn xe kéo mooc, nhƣng cũng rất hiếm. Trên các đoàn xe tải trọng lớn và rất lớn sử dụng nhiều loại phanh liên hợp thủy khí. 2.2.1. Dẫn động phanh thủy lực Hình 10.12. Sơ đồ nguyên lý dẫn động phanh thủy lực Đặc điểm phanh dầu là các bánh xe bị phanh cùng một lức vì áp suất trong đƣờng ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép vào trống phanh. Ưu điểm - Phanh đồng thời các bánh xe - Hiệu suất cao - Độ nhạy tốt Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 126 - Kết cấu đơn giản - Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh. Khuyết điểm - Không thể làm tỷ số truyền lớn, lực tác dụng lên pedal lớn - Nếu bị rò rỉ thì cả hệ thống không làm việc - Hiệu suất dẫn dộng sẽ giảm ở nhiệt độ thấp. Hình 10.13. Sơ đồ bố trí dẫn động phanh thủy lực trên ô tô 2.2.2. Dẫn động phanh khí nén a. Cấu tạo Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 127 Hình 10.14. Sơ đồ dẫn động phanh khí nén - Máy nén 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 cấp khí nén cho tám đến mƣời lần phanh trong trƣờng hợp bơm khí nén bị hỏng. - Van điều áp: Giới hạn áp suất khí nén ở mức quy định do bơm khí nén không khí cấp ( khoảng 7.7 kg/cm2) - Tổng van điều khiển: Khi tác động vào bàn đạp phanh van phân phối khí nén từ bình chứa đến các buồng phanh. Lúc thổi phanh, van xả 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. Nguyên lý hoạt động Khi ấn thêm 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 5 đi vào ống dẫn đến buồng phanh trƣớc 3 và buồng phanh sau 8. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 128 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, lò xo R1 của tổng van đẩy P lên, van S đóng bệ của nó ngắt liên hệ giữa bình khí nén và ống dẫn. Khí nén dùng xong từ các buồng phanh tháo trở lại tổng van theo lỗ giữa của van S thoát ra không khí. Đôi khi trong hệ thống phanh khí nén có trang bị các van xả nhanh giúp cho thoát nhanh khí nén trong các buồng phanh làm các càng phanh tách rời tức thì khỏi tambua ngay sau khi thôi phanh. c. Ƣu và nhƣợc điểm của hệ thống phanh khí nén - Dùng trên ô tô cỡ lớn, có kéo rơ mooc - Kết cấu phức tạp - Lực tác dụng lên pedal nhỏ - Trang bị trên ô tô tải lớn có kéo mooc - Bảo đảm chế độ phanh rơ mooc khác với ô tô kéo, do đó phanh đoàn xe đƣợc ổn định, khi rơ mooc bị tách khỏi ô tô thì rơ mooc bị phanh một cách tự động. - Có khả năng cơ khí hóa quá trình điều khiển ô tô và sử dụng khí nén cho hệ thống treo loại khí Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 129 Hình 10.15. Sơ đồ bố trí dẫn động phanh khí nén trên ô tô 2.3. Trợ lực phanh 2.3.1. Trợ lực phanh thủy lực-chân không Hình 10.16. Sơ đồ nguyên lý trợ lực phanh chân không Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 130 1-Van không khí 2- Van chân không 3- Vỏ bầu trợ lực 4- Ống chân không nối với cổ nạp( động cơ xăng) hoặc nối với bơm chân không (động cơ diesel) 5- Màng cao su 6- Đĩa kim loại Đƣờng chân không (4) của bầu trợ lực đƣợc nối thông với cổ góp nạp của động cơ xăng hoặc bơm chân không của động cơ diesel trên ô tô, khi động cơ nổ máy lực chân không sẽ đƣợc tạo ra và hút màng (5.6) luôn có xu hƣớng về phía trƣớc (vì vậy nên khi nổ máy thì ta đạp chân phanh sẽ thấy nhẹ hơn là khi không nổ máy). Ở trạng thái bình thƣờng khi không phanh thì van (1) đóng và van (2) mở, áp suất buồng (a) và (b) cân bằng nhau và bằng áp lực chân không tạo ra bởi cổ góp nạp. Khi ngƣời lái tác dụng lên bàn đạp phanh lúc này van (1) đƣợc mở ra buồng (a) có áp suất bằng áp suất khí quyển bên ngoài còn van (2) đóng lại làm cho áp suất giữa buồng (a) và (b) có sự chênh lệch (áp suất buồng (b) là lực chân không còn buồng (a) bằng áp suất khí quyển), lực chân không có xu hƣớng kéo màng (5) (6) về phía trƣớc (phía có ống chân không) do vậy phanh có cảm giác nhẹ hơn. Khi nhả chân phanh, dƣới tác dụng của lò xo hồi vị sẽ làm cho màng (5) (6) trở về vị trí cũ nhƣ ban đầu, van (1) đóng, van (2) mở. 2.3.2. Trợ lực phanh 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 má phanh vào tang trống hãm xe. Tuy nhiên áp suất thủy lực cung cấp cho các xi lanh con không xuất phát từ xi lanh chính. Hệ thống này có hai mạch dầu: Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 131 - Mạch dầu thứ nhất từ xi lanh chính làm mở tổng van cho khí nén chui vào xi lanh trợ lực đẩy piston không khí di chuyển. - Mạch dầu thứ hai, piston không khí đẩy piston thủy lực bơm dầu xuống các xi lanh con. b. Thành phần cấu tạo Máy nén 1 bơm không khí nạp vào các thùng chƣa. Xi lanh chính 7 đƣợc kết cấu giống nhƣ xi lanh chính của hệ thống phanh thủy lực, có công dụng mở van khí nén trong tổng van điều khiển của xi lanh khí nén thủy lực 8. Xi lanh này có ba bộ phận: + Một piston lực đƣờng 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. Hình 10.17. Sơ đồ bố trí trợ lực phanh khí nén-thủy lực trên ô tô Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 132 c. Nguyên lý hoạt động + Trƣờng hợp bình chứa khí nén đầy đủ áp suất Ấn bàn đạp phanh, xi lanh chính đẩy dầu xuống tổng van điều khiển. Tại đây, áp suất thủy lực đẩy piston-cuppen P1 và màng 2 dịch chuyển 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 đẩy rất mạnh đẩy piston-cuppen P3 bơm dầu qua van áp xuống các xi lanh con. Khi thôi phanh, bàn đạp xi lanh chính đƣợc buông ra, áp suất thủy lực mất, P1 trở lui, lò xo R1 đẩy màng 2 tách ra khỏi van S1. Lò xo R4 ấn van S2 đóng chặn luồng khí nén từ bình chứa. Lúc này lò xo R3 đẩy piston lực P2 lui, số khí nén phía sau P2 theo ống thoát ra ngoài theo cửa 4. Đồng thời R2 ấn P3 lui, dầu phanh từ các xi lanh con chui qua lỗ giữa của cuppen và piston P hồi về xi lanh chính. + Trƣờng hợp bình chứa hết khí nén Trong trƣờng hợp này hệ thống phanh trợ lực khí nén-thủy lực vẫn hoạt động 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 xi lanh chính bơm dầu phanh chui qua lỗ giữa của cuppen và piston P3 qua van lƣu áp xuống các xi lanh con Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 133 Hình 10.18. Sơ đồ nguyên lý làm việc của trợ lực phanh khí nén-thủy lực 2.4. Cấu tạo của một vài chi tiết điển hình 2.4.1. Xilanh chính Xi lanh chính chế tạo bằng gang và đúc liền với buồng chứa dầu phanh, vỏ xi lanh chính đƣợc đặt bắt trên khung xe. Ở buồng chứa dầu của xi lanh chính có lỗ cho dầu vào và dùng nắp đậy kín, nắp có lỗ thông hơi. Bên trong xi lanh ăn thông với buồng chứa dầu bằng các lỗ điều hòa nhỏ và lớn. Ở đầu piston xi lanh chính có khoan 1 số lỗ, đối diện với từng lỗ đó có ven lá kiểu hoa mai che kín. Piston có bắt vòng đệm kín cao su phía trƣớc. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 134 Hình 10.19. Cấu tạo xi lanh chính Phía trƣớc piston có lắp cao su do lò xi ép chặt, lò xi còn ép vào van một chiều phía dầu ra. Sau khi đạp bàn đạp phanh xuống, dƣới tác động của cần bẩy đẩy piston, bát cao su di chuyển về phía trong làm dầu trong xi lanh chính sinh ra áp suất, đẩy van dầu ra, dầu đi theo các ống dẫn đến xi lanh con. Khi nhả bàn đạp ra, áp suất dầu ở hệ thống phanh hạ theo và dầu trở lại xi lanh chính. Khi bàn đạp nhả hoàn toàn thì khoang trống của xi lanh phía trƣớc piston ăn thông với buồng chứa với lỗ điều hòa nên trong xi lanh luôn luôn có dầu và nhờ lò xo ép vào van dầu ra và đóng nó lại nên trong hệ thống phanh giữ đƣợc một áp suất dƣ không lớn và không khí không lọt đƣợc vào. Khi đạp bàn đạp phanh một cách đột ngột, trong xi lanh sinh ra chân không, dƣới tác động của độ chân không, dầu trong khoang trống sau piston đi qua các lỗ nhỏ vào khoang trống trƣớc piston nên hiện tƣợng lọt khí không xảy ra đối với hệ thống phanh. 2.4.2. Xi lanh con Thân đƣợc đúc bằng gang, bên trong xi lanh có lắp 2 piston và 2 bát cao su, nhờ lò xo nên bát cao su đƣợc ép chặt với piston, ở đầu còn lại của piston có cần đẩy tỳ vào cần trên của chốt má phanh, 2 dầu xi lanh có gắn bạc bằng cao su, dầu từ xi lanh chính qua rãnh dƣới đi theo ống dẫn dầu còn rãnh trên dùng để xả không khí. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 135 Hình 10.20. Cấu tạo xi lanh con 2.4.3. Xi lanh chính loại 2 dòng Hệ thống thủy lực dùng xi lanh chính kiểu đơn dễ gây ra tai nạn, đó là trƣờng hợp một xi lanh con trong những bánh xe bị xì hay có một đƣờng ống của bánh xe sau hoặc trƣớc bị vỡ, thì toàn bộ hệ thống phanh mất áp suất và mất hết tác dụng. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 136 Hình 10.21. Cấu tạo xi lanh chính kép Để cải tiến ngƣời ta thiết kế kiểu xi lanh chính loại kép. Hiện nay kiểu này đƣợc trang bị rộng rãi cho hệ thống phanh ô tô đời mới. Trong xi lanh chính có hai piston và cuppen 4,5 đặt nối tiếp nhau. Mỗi piston có một bình dầu phanh riêng lẽ. Lò xo xoắn 7 luôn luôn ấn các piston về vị trí buông bàn đạp phanh hoàn toàn. Bộ piston cuppen thứ nhất 5 bơm dầu phanh cho các xi lanh con hai bánh xe trƣớc. Bộ piston cuppen thứ hai 4 bơm dầu cho hai bánh xe sau. Bên trong hai lỗ thoát đƣa dầu phanh đến các bánh xe có bố trí van liên hợp. Khi buông bàn đạp hoàn toàn, cả hai bộ piston trở về vị trí nghỉ, phía trƣớc các piston đầy ắp dầu phanh, các lỗ bù đƣợc mở. Lúc ta ấn bàn đạp phanh, piston thứ nhất tiến tới đóng kín lỗ bù của nó, tạo áp suất bơm dầu phanh xuống hai bánh xe trƣớc. Đồng thời nó tạo áp suất phía sau piston này tới bít lỗ bù của nó và bơm dầu xuống hai bánh xe sau. 2.4.4. Các loại van điều chỉnh trong hệ thống phanh a. Van phân lƣợng Nhiều ô tô trang bị 2 bộ phanh đĩa phía trƣớc và hai bộ phanh trống-guốc phía sau có thêm van phân lƣợng. Van này đƣợc bố trí trên đƣờng ống dẫn dầu phanh đến hai bánh xe trƣớc. Vi phanh đĩa tác động nhanh hơn phanh trống-guốc nên van phân lƣợng có công dụng điều chỉnh áp suất thủy lực sao cho phanh đĩa tác động sau khi phanh trống- Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 137 guốc tác động. Việc này giúp cho xe không bị chúi đầu và rê đuôi khi tác động nhẹ vào bàn đạp phanh. Ô tô trang bị các bộ phận phanh trống-guốc hay các bộ phanh đĩa cho cả hai bánh xe trƣớc sau sẽ không cần van phân lƣợng vì cùng một loại thời gian tác động phanh giống nhau. b. Van cân bằng Van này đƣợc trang bị trên hệ thống phanh ô tô đời mới áp dụng phanh đĩa cho hai bánh xe phía trƣớc, phanh trống-guốc cho hai bánh xe phía sau. Khi phanh xe đột ngột, phần lớn trọng lƣợng ô tô dồn về hai bánh trƣớc nên hai bánh sau không cần áp suất tác động mạnh nhƣ đối với hai bánh xe trƣớc. Nếu tác động lực phanh bằng nhau thì hai bánh xe sau sẽ bị khóa cứng và mài lê trên mặt đƣờng. Hình 10.22. Sơ đồ bố trí van cân bằng và van phân lƣợng trên ô tô Van cân bằng không gây ảnh hƣởng đến áp suất thủy lực tác động phanh bình thƣờng. Tuy nhiên khi phanh mạnh đột ngột, áp suất dầu phanh đạt đến trị số quy định, gọi là điểm chia van sẽ tự động điều chỉnh giảm bớt áp suất thủy lực tác động vào hai bánh xe Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 138 sau. Nếu ô tô trang bị hệ thống âm thanh phân chia áp suất thủy lực chéo góc thì phải có hai van phân lƣợng cho một bánh xe phía sau. Tùy theo cách chế tạo, van cân bằng có thể đƣợc bố trí ở lỗ thoát của xi lanh chính hay phối hợp thành van cân bằng kép đặt ngoài xi lanh chính. Một số ô tô tải nhẹ đƣợc trang bị van cảm biến tải hay cảm biến chiều cao phía sau xe. Nếu xe chở nặng, phía sau xe sẽ bị sệ thấp xuống, van phân phối áp suất thủy lực đến bánh xe phía sau nhiều hơn. c. Van tổng hợp Nhiều ô tô dùng phanh đĩa phía trƣớc, phanh trống-guốc phía sau, có trang bị van tổng hợp. van này bao gồm van bố trí chung trong một vỏ: van công tắc báo động giảm áp, van phân lƣợng và van cân bằng. Hình 10.23. Sơ đồ kết cấu của tổng van Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 139 3. Hệ thống phanh ABS 3.1. Giới thiệu chung về hệ thống ABS Chức năng của hệ thống phanh thông thƣờng là để giảm tốc độ hay dừng xe bằng cách sử dụng hai loại lực cản. Loại thứ nhất là lực cản giữa má phanh và đĩa phanh (hay giữa má phanh và trống phanh) và loại thứ hai là giữa lốp và mặt đƣờng. Phanh có thể điều khiển ổn định nếu mối liên hệ giữa lực cản trong hệ thống phanh và lực cản giữa lốp và mặt đƣờng xảy ra. Kết quả là nếu các bánh xe trƣớc bị bó cứng, nó sẽ làm cho xe không lái đƣợc. Nếu các bánh xe sau bị bó cứng, do sự khác nhau giữa hệ số ma sát giữa bánh xe bên phải và bánh xe bên trái với mặt đƣờng nên sẽ làm cho đuôi xe bị lạng. 3.2. Sơ đồ chung hệ thống phanh ABS Hình 10.24. Sơ đồ bố trí chung ABS 3.3. Các bộ phận chính trong hệ thống phanh ABS - Cảm biến tốc độ bánh xe: Phát hiện tốc độ góc của bánh xe và gửi tín hiệu đến ABS ECU Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 140 - ABS ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe. - Khi phanh gấp, ABS ECU điều khiển bộ chấp hành để cung cấp áp suất tối ƣu cho mỗi xi lanh bánh xe. - Cụm điều khiển thủy lực hệ thống phanh hoạt động theo mệnh lệnh từ ECU tăng, giảm hay giữ nguyên áp suất dầu khi cần. Để đảm bảo hệ số trƣợt tốt nhất (10-30%), tránh bó cứng bánh xe. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 141 Hình 10.25. Bố trí các bộ phận của ABS trên xe 1 cầu và 2 cầu chủ động 3.3.1. Cảm biến tốc độ bánh xe Tốc độ của ô tô trong hệ thống ABS sử dụng ở 4 bánh đƣợc xác định bằng một cảm biến đƣợc giữ cố định và một vòng răng cảm biến quay ở mỗi bánh xe, số lƣợng răng của vòng răng cảm biến thay đổi theo kiểu xe. Mỗi bộ cảm biến đƣợc nối với modun điện tử bằng một bó dây điện. Khối cảm biến sẽ làm việc theo nguyên tắc cảm ứng điện từ. Bộ cảm biến giữ cố định chứa nam châm vĩnh cữu và cuộn dây cảm ứng. Khi vòng răng quay ngang qua bộ Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 142 cảm biến giữ cố định nó sẽ tạo ra một tần số điện áp xoay chiều và cƣờng độ dòng điện tỷ lệ một cách trực tiếp với tốc độ bánh xe. Tín hiệu này đƣợc gửi đến khối điện tử, modun điện tử này sẽ xử lý nó để xác định tốc độ quay của bánh xe. Các cảm biến thay đổi theo kiểu xe có thể điều chỉnh đƣợc hoặ