Đồ án Phân tích đặc điểm cấu tạo và mô phỏng hoạt động của hệ thống phanh thủy lực có trợ lực khí nén trên Ô tô HyunDai 15 tấn – Thùng ben

ùc ñoäng vaøo guoác phanh, eùp maù phanh vaøo tang troáng, tieán haønh quaù trình phanh. Khi ngöôøi ñieàu khieån nhaû chaân phanh thì toång van ñoùng laïi, khí neùn seõ bò chaën laïi taïi tröôùc toång van vaø tröôùc baàu van do cô caáu loø xo hoài vò. Phaàn khí neùn trong ñöôøng oáng daãn töø baàu van vaø toång van thoaùt ra ngoaøi taïi van xaû ôû toång van, phaàn khí trong ñöôøng oáng daãn töø baàu van ñeán xylanh löïc vaø xylanh löïc thoaùt ra ngoaøi qua van xaû ôû baàu van. Cô caáu loø xo hoài vò taïi xylanh löïc vaø taïi cô caáu 42 phanh seõ taùc duïng ñaøn hoài traû guoác phanh veà vò trí ban ñaàu vaø keát thuùc quaù trình phanh. 2.2 Keát caáu vaø hoaït ñoäng cuûa töøng boä phaän vaø cuûa heä thoáng phanh 2.2.1. Maùy neùn khí 2.2.1.1. Keát caáu 4 6 5 1 2 3 7 8 9 Hình 2.2. Keát caáu maùy neùn 1. Khoái xylanh; 2. Naép maùy; 3. Piston; 4. Baùnh ñaø; 5. Thanh truyeàn; 6. Truïc khuyûu; 7. Cô caáu van ñaåy; 8. Cô caáu van huùt; 9. ñuûa ñaåy. Maùy neùn khí ñöôïc söû duïng treân oâtoâ Hyundai 15 taán thuøng ben laø loaïi maùy neùn khí hai piston (hình 2.2) vaø ñöôïc lai nhôø ñoäng cô cuûa oâtoâ. Maùy neùn khí bao goàm: khoái xylanh (1), naép maùy (2), piston (3), baùnh ñaø (4), thanh truyeàn (5), truïc khuyûu (6), cô caáu van ñaåy (7), cô caáu van huùt (8), ñuõa ñaåy (9) vaø thieát bò trieät aùp duøng ñeå khoáng cheá aùp suaát khí naïp ôû möùc tính toaùn tröôùc. 2.2.1.2. Nguyeân lyù hoaït ñoäng Baùnh ñaø (4) ñöôïc laép ôû ñaàu truïc khuyûu (6) ñöôïc daãn ñoäng töø ñoäng cô nhôø ñoù piston (3) chuyeån ñoäng tònh tieán trong loøng khoái xylanh (1). Khi piston naèm ôû 43 vò trí ñieåm cheát treân vaø baét ñaàu haønh trình ñi xuoáng thì cô caáu van ñaåy (7) ñoùng ñoàng thôøi aùp suaát trong loøng xylanh giaûm taïo ñoä chaân khoâng trong xylanh laøm cho cô caáu van huùt (8) môû ra, cho khoâng khí moâi tröôøng seõ ñi qua maøng loïc tröôùc cuûa huùt vaøo trong loøng xylanh. Khi piston xuoáng tôùi ñieåm cheát döôùi vaø baét ñaàu haønh trình ñi leân thì luùc naøy cô caáu van huùt ñoùng laïi laøm cho khoâng khí bò neùn laïi taïo aùp suaát cao thaéng löïc loø xo van ñaåy môû van, khí neùn trong xylanh ñöôïc eùp ñi cung caáp cho bình chöùa khí neùn. Khi aùp suaát khí neùn trong bình ñaït khoaûng (0.6 ÷ 0,75) MPa thì thieát bò trieät aùp taïi maùy neùn hoaït ñoäng. 1 2 3 4 5 Hình 2.3. Cô caáu thieát bò trieät aùp 1. Loø xo; 2. Van; 3. Ñuõa ñaåy; 4. Piston; 5. Ñöôøng vaøo. - Hoaït ñoäng cuûa thieát bò trieät aùp: Thieát bò naøy hoaït ñoäng nhôø vaøo boä ñieàu chænh aùp suaát. Khi aùp suaát khí neùn trong bình chöùa ñaït tôùi 0,75 MPa thì boä ñieàu chænh aùp suaát baét ñaàu hoaït ñoäng .Khí neùn ñi töø boä ñieàu chænh aùp suaát vaøo ñöôøng oáng (5) ñaåy caùc piston (4) ñi leân vaø thoâng qua ñuõa ñaåy (3) môû van huùt (2) cuûa hai xylanh. Luùc naøy van huùt luoân luoân môû cho khoâng khí qua laïi töï do töø xylanh naøy sang xylanh khaùc vaø ra moâi tröôøng. Nhôø ñoù caét ñöôøng khí neùn caáp cho bình chöùa. Neáu aùp suaát trong heä thoáng giaûm xuoáng döôùi (0,60 ÷ 0,75) MPa thì boä ñieàu chænh aùp suaát khoâng hoaït ñoäng, caùc piston bò ñaåy xuoáng vaø thieát bò trieät aùp seõ khoâng 44 coøn taùc duïng vôùi van huùt. Maùy neùn khí laïi tieáp tuïc caáp khí cho bình chöùa khí cho tôùi khí aùp suaát trong bình ñaït tôùi 0,75 MPa. Caùc chi tieát trong maùy neùn ñöôïc boâi trôn baèng daàu töø ñöôøng daàu chính cuûa ñoäng cô ñi qua baïc truïc chính vaø baïc ñaàu to thanh truyeàn cuûa maùy khí neùn. Khoái xylanh ñöôïc laøm maùt baèng nöôùc. Maùy neùn khí luoân hoaït ñoäng cuøng vôùi ñoäng cô oâtoâ vaø chæ ngöng khi taét ñoäng cô. 2.2.1.3. Tính naêng suaát maùy neùn. Naêng suaát cuûa maùy neùn khí ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: 2. . . . . 4000 i d S nQ   Trong ñoù: i - soá xylanh trong maùy neùn khí d - ñöôøng kính cuûa xylanh n - soá voøng quay cuûa truïc maùy neùn khí S - haønh trình cuûa piston  - hieäu suaát truyeàn khí cuûa maùy neùn khí, thöôøng thì ôû oâtoâ hieän nay:  0.5 0, 75   2.2.2. Boä ñieàu chænh aùp suaát. 2.2.2.1. Keát caáu 45 1 2 4 3 5 7 6 Hình 2.4. Keát caáu boä ñieàu chænh aùp suaát 1. Thaân; 2. OÁng chuïp; 4. Bi; 3. Loø xo; 5. Ñuõa ñaåy; 6. Ñöôøng khí ra; 7. Ñöôøng khí vaøo. Boä ñieàu chænh aùp suaát laø moät cuïm chi tieát cô khí duøng ñeå ñieàu chænh cô caáu van trieät aùp cuûa maùy neùn khí nhaèm duy trì aùp suaát khí neùn trong bình chöùa trong khoaûng (0,60 ÷ 0,75) MPa khi ñoäng cô hoaït ñoäng. Boä ñieàu chænh aùp suaát (hình 2.4.) goàm coù thaân (1), oáng chuïp (2), caùc vieân bi (3), loø so (4), ñuõa ñaåy (5). Loø so tyø leân hai vieân bi ôû hai ñaàu, ñaåy ñuõa ñaåy vaø hai vieân bi ñi xuoáng bòt loã thoâng vôùi ñaàu ñöôøng khí vaøo (7). Coù theå ñieàu chænh löïc eùp cuûa loø xo baèng caùch vaën oáng chuïp 2. 2.2.2.2. Nguyeân lyù hoaït ñoäng Khi maùy neùn neùn khoâng khí vaøo bình chöùa chöa ñaït tôùi khoaûng 0,60 MPa thì caùc vieân bi (3) döôùi taùc duïng cuûa loø xo (4) thoâng qua ñuõa ñaåy (5) ñöôïc ñaåy xuoáng ñoùng kín loã thoâng vôùi ñöôøng khí vaøo (7). Neáu aùp suaát khí neùn trong bình ñaït tôùi (0,7 ÷ 0,735) MPa thì hai vieân bi (3) bò aùp suaát ñaåy leân eùp loø xo (4), luùc aáy ñöôøng khí neùn thoâng vôùi ñöôøng khí ra (6) vaø ñi tôùi thieát bò trieät aùp treân maùy neùn. Maùy neùn ngöng cung caáp khí cho tôùi bình chöùa. 2.2.3. Bình khí neùn 46 2.2.3.1. Keát caáu 2 1 I III II C B A Hình 2.5. Keát caáu bình khí neùn 1. Van an toaøn; 2. Van khí moät chieàu; A. B. C. Caùc khoang chöùa khí neùn; I. Ñöôøng khí vaøo töø maùy neùn; II. Ñöôøng vaøo khoang B; III. Ñöôøng vaøo khoang C. Bình chöùa khí neùn cuûa oâtoâ Hyundai (hình 2.5) goàm hai bình khí laøm thaønh ba khoang ñöôïc noái vôùi nhau thoâng qua caùc ñöôøng oáng vaø caùc rôle moät chieàu. Bình khí neùn ñöôïc laøm baèng theùp taám coù khaû naêng chòu aùp suaát cao. Treân ñöôøng vaøo khoang B vaø C coù caùc van khí moät chieàu (2) taùc duïng chæ cho khí neùn vaøo, treân ñöôøng caáp khí cuûa khoang A coù van an toaøn (1) nhaèm oån ñònh aùp suaát khí neùn trong bình chöùa. Vôùi caáu taïo ba khoang chöùa khí nhö treân, heä thoáng cung caáp khí ñaûm baûo an toaøn traùnh toái thieåu hieän töôïng maát khí khi coù söï coá bình khí neùn vaø maùy neùn khí. 2.2.3.2 Nguyeân lyù hoaït ñoäng Khí neùn ñöôïc daãn ñoäng töø maùy neùn khí tôùi bình chöùa khoang chöùa khí A, khí neùn trong khoang A seõ theo ñöôøng oáng ñi tôùi tröôùc cöûa caùc khoang khí B, C vaø khí aùp suaát khí neùn ñuû lôùn ñeå môû van moät chieàu (2) vaøo khoang chöùa. Khi khí neùn vaøo bình chöùa coù aùp suaát lôùn hôn löïc loø so cuûa van an toaøn (1) thì laäp töùc van naøy môû cho khí neùn thoaùt ra ngoaøi vaø khi aùp suaát khí trong bình nhoû hôn löïc loø 47 xo cuûa van an toaøn thì van naøy ñoùng laïi. AÙp suaát khí neùn trong bình luoân oån ñònh theo tính toaùn cuûa nhaø cheá taïo thoâng qua löïc loø xo van an toaøn. a. Van moät chieàu b. Van an toaøn Hình 2.6. Keát caáu moät soá van 2.2.4. Toång van khí neùn 2.2.4.1. Keát caáu 11 12 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 B A a Hình 2.7. Keát caáu toång van 1. Thanh ñaåy; 2. Ñeá loø xo; 3. Loø xo caân baèng aùp suaát; 4. Piston sô caáp; 48 5. Loø xo hoài vò piston sô caáp; 6. Van rôle sô caáp; 7. Loø xo hoài vò van rôle sô caáp; 8. Piston thöù caáp; 9. Loø xo hoài vò piston thöù caáp; 10. Van rôle thöù caáp; 11. Loø xo hoài vò van rôle thöù caáp; 12. Cöûa xaû; Caáu taïo cuûa toång van coù theå chia laøm ba phaàn rieâng bieät laép gheùp vaøo nhau thoâng qua ñai oác: phaàn treân, phaàn thaân treân vaø phaàn thaân döôùi. Phaàn treân goàm naép vaø thanh ñaåy, phaàn naøy tieáp xuùc tröïc tieáp baøn ñaïp phanh vaø chòu löïc taùc duïng cuûa ngöôøi ñieàu khieån. Phaàn thaân treân goàm coù ñeá cuûa loø xo (2) naèm döôùi thanh ñaåy vaø chòu taùc duïng cuûa loø caân baèng aùp suaát (3), piston taàng sô caáp (4) chòu taùc duïng giöõ vaø ñaåy leân cuûa loø xo hoài vò (5). Van rôle sô caáp (6) ñöôïc ñaåy vaøo ñeá cuûa thaân ñeå laøm kín baèng loø xo (7), van rôle (6) ñoùng môû baèng loø xo (7) vaø piston sô caáp (4). Piston taàng thöù caáp ñöôïc loø xo (9) giöõ vaø keùo töïa vaøo piston taàng sô caáp. Phaàn thaân döôùi goàm coù van rôle sô caáp (10), van naøy ñöôïc ñaåy vaøo ñeá cuûa thaân ñeå laøm kín baèng loø xo (9), van rôle (6) ñoùng môû baèng loø xo (9) vaø piston taàng thöù caáp. Toång van phaân phoái laø moät van ñieàu khieån, noù laøm vieäc khi coù söï taùc ñoäng leân baøn ñaïp vaø cung caáp aùp suaát khí neùn qua caùc van rôle phuø hôïp vôùi goùc nghieâng cuûa baøn ñaïp. Toång van phaân phoái ôû xe Hyundai 15 taán – thuøng ben goàm hai van ñieàu khieån, van sô caáp vaø van thöù caáp, moãi van coù moät cöûa vaøo A cung caáp khí neùn töø bình chöùa vaø cöûa ra B ñeå daãn khí neùn ñeán caùc baàu van trôï phanh. Toång van phaân phoái phanh ñieàu khieån phuï thuoäc nhau veà maët cô khí nhöng chuùng hoaït ñoäng ñoäc laäp nhau (sô caáp vaø thöù caáp). Do ñoù, neáu moät trong hai rôle bò truïc traëc, thì rôle coøn laïi vaãn coù theå hoaït ñoäng vaø laøm cho phanh coù hieäu löïc vaø baûo ñaûm an toaøn cho oâtoâ. 49 2.2.4.2. Nguyeân lyù hoaït ñoäng a. Taùc ñoäng phanh Khi ngöôøi ñieàu khieån taùc ñoäng vaøo baøn ñaïp phanh, töùc taùc ñoäng leân ñeá loø xo (2) thoâng qua thanh ñaåy neùn loø xo (3) laøm loø xo naøy ñaåy piston sô caáp (4) ñeå piston naøy neùn loø xo hoài vò (5) vaø ñi xuoáng. Khi piston (4) ñi xuoáng ñaåy van rôle sô caáp (6) ñi xuoáng vaø laøm neùn loø xo hoài vò (5), luùc naøy van rôle (6) môû cho khí neùn töø cöûa cung caáp sô caáp A ñeán caùc cöûa ra sô caáp B, töø ñoù khí neùn ñöôïc cung caáp tôùi baàu trôï löïc phanh cuûa boán cô caáu phanh caàu sau vaø caàu tröôùc. Khi van rôle sô caáp 6 hoaït ñoäng, moät phaàn khí neùn ôû taàng sô caáp phía treân ñi qua loã a (hình 2.7) treân thaân cuûa toång van, do ñoù seõ laøm taêng aùp suaát taùc ñoäng leân maët treân cuûa piston thöù caáp (8) vaø laøm cho piston naøy ñi xuoáng. Luùc naøy neáu tieáp tuïc taùc duïng vaøo baøn ñaïp phanh thì piston sô caáp (4) tieáp tuïc ñi xuoáng vaø ñaàu döôùi cuûa piston naøy chaïm vôùi piston thöù caáp laøm cho piston thöù caáp tieáp xuùc vaø ñaåy van rôle thöù caáp (10) ñi xuoáng ñeå taïo ra khe hôû, neân khí neùn töø cöûa cung caáp thöù caáp A ñi vaøo caùc cöûa ra thöù caáp B, töø ñoù khí neùn ñöôïc cung caáp tôùi baàu van trôï löïc phanh cuûa hai cô caáu phanh cuûa caàu giöõa. b. Caân baèng Khi goùc ñaïp ñöôïc giöõ khoâng ñoåi, thì aùp suaát khí neùn taïo ra khi ñaïp baøn ñaïp seõ oån ñònh ôû möùc töông öùng vôùi goùc ñaïp ñoù. Khi ñaïp töøng böôùc moät, ñöôøng xaû (12) khoâng coù khí neùn thoaùt ra beân ngoaøi nhöng caùc van rôle sô caáp (6) vaø van rô le thöù caáp (10) vaãn môû ñeå cung caáp khí neùn ñeán phía sau caùc van rôle nhö ñaõ noùi ñeán ôû tröôùc. Khi khí neùn laøm vieäc thì ñoàng thôøi taïo ra aùp suaát ôû phaàn döôùi piston sô caáp (4) vaø piston thöù caáp (8) ñeå ñaåy noù ñi leân. 50 Khi goùc ñaïp baøn ñaïp ôû moät vò trí raø phanh Loå thoâng giöõa hai buoàng Hình 2.8. Thaân voû toång van Khi ngöôøi ñieàu khieån giöõ nguyeân vò trí goùc ñaïp coá ñònh ôû cheá ñoä ra phanh thì luoân luoân coù aùp suaát khí neùn ôû phía döôùi caùc piston sô caáp (4) vaø piston thöù caáp (8) seõ naâng caùc piston naøy ñi leân vaø laøm neùn loø xo caân baèng (3). Ñoàng thôøi, caùc loø xo hoài vò (7, 11) naâng caùc van rôle (6, 10) ñeå chuùng ñöôïc eùp xaùc vaøo ñeá cuûa caùc piston (4, 8). Ngoaøi ra, caùc van rôle (6, 10) tieáp tuïc ñi leân ñeå tieáp xuùc vôùi caùc ñeá cuûa thaân buoàng toång laøm ñoùng ñöôøng cung caáp khí neùn töø caùc cöûa vaøo A sang caùc cöûa ra B. Luùc naøy thì aùp suaát khí neùn oån ñònh. Vieäc caân baèng aùp suaát ñöôïc ñieàu chænh nhôø vaøo löïc caêng cuûa loø so (3). Khi goùc ñaïp baøn ñaïp ôû moät vò trí phanh caáp. 51 Loø xo caân baèng chöa trôû veà vò trí ban ñaàu s Hình 2.9. Khí neùn thoaùt ra ngoaøi Khi ngöôøi ñieàu khieån phanh ôû cheá ñoä phanh gaáp thì luùc naøy löïc taùc duïng leân piston thöù caáp lôùn laøm neùn maïnh loø xo (3) vaø loø xo naøy ñaåy piston thöù caáp (4) xuoáng vò trí thaáp nhaát ñoàng thôøi ñaåy van rôle sô caáp (6) vaø piston thöù caáp (8) xuoáng, van rô le sô caáp 6 môû lôùn nhaát cho khí neùn töø cöûa vaøo A ra cöûa B ôû taàng sô caáp. Khi piston thöù caáp (8) ñi xuoáng seõ ñaåy van thöù caáp (10) môû ôû vò trí lôùn nhaát vaø khí neùn thoâng qua töø cöûa A ra cöûa B ôû taàng thöù caáp. Do löïc taùc ñoäng lôùn neân neân maëc duø phaàn khí neùn taùc ñoäng eùp laïi loø so (3) nhaèm caân baèng aùp suaát vaø ñoùng van rôle nhöng luùc naøy loø so caân baèng (3) ñaõ chòu neùn max neân khoâng theå neùn laïi vaø khoâng theå ñoùng van cung caáp ñöôïc. Khí neùn luoân cung caáp cho baàu van ñeán khi nhaû chaân phanh. Keát thuùc quaù trình phanh. 52 Khi ngöôøi ñieàu khieån nhaác chaân ra khoûi baøn ñaïp phanh thì luùc naøy löïc taùc ñoäng leân loø xo maát neân piston sô caáp vaø piston thöù caáp traû veà vò trí ban ñaàu do taùc duïng cuûa loø xo hoài vò , ñoàng thôøi van rôle sô caáp vaø thöù caáp cuõng ñöôïc ñaåy ñi leân vaø eùp saùt vaøo ñeá cuûa thaân buoàng toång van, ñoùng laïi khoâng cung caáp khí neùn cho baàu trôï löïc phanh. Piston thöù caáp ñöôïc ñaåy leân taùch rôøi khoûi van rôle thöù caáp laøm môû ñöôøng thoaùt khí, khí neùn ôû taàng thöù caáp chaïy ngöôïc laïi vaø thoaùt ra ngoaøi qua ñöôøng xaû. Luùc khí neùn töø ôû taàng sô caáp cuõng chaïy ngöôïc laïi vaøo buoàng sô caáp vaø thoaùt ra ngoaøi qua loã roãng ôû piston thöù caáp. Keát thuùc quaù trình phanh. c. Khi moät trong hai heä thoáng daãn sô caáp hay thöù caáp coù söï coá. Tröôøng hôïp heä thoáng daãn ñoäng phanh thöù caáp bò söï coá khoâng hoaït ñoäng ñöôïc, thì van rôle sô caáp vaãn hoaït ñoäng bình thöôøng, bôûi vì piston sô caáp môû van sô caáp moät khoaûng môùi taùc duïng tôùi van rôle thöù caáp. Laøm vieäc chæ coù van sô caáp. Tröôøng hôïp heä thoáng daãn ñoäng phanh sô caáp bò söï coá khoâng hoaït ñoäng ñöôïc, thì heä thoáng phanh khí neùn taàng thöù caáp laøm vieäc vaãn bình thöôøng luùc naøy löïc ñaïp baøn ñaïp phanh lôùn hôn bình thöôøng, thì phía döôùi cuûa piston sô caáp (4) chaïm vaøo phía treân cuûa piston thöù caáp (10) ñeå ñeá cuûa piston (11) ñaåy tröïc tieáp van rôle (12) taïo aùp suaát khí neùn oån ñònh. Laøm vieäc chæ coù van sô caáp. Toång van khí neùn ñöôïc ñieàu khieån baèng baøn ñaïp hoaït ñoäng nheï nhaøng vaø raát tieän lôïi, ñaûm baûo cho söï taùc ñoäng cuûa cô caáu phanh theo thöù töï laø: Khí neùn taùc ñoäng ñeán cô caáu phanh taàng sô caáp tröôùc, tröôùc khi taùc ñoäng cô caáu phanh taàng thöù caáp. Ñieàu naøy ñaûm baûo oâtoâ chuyeån ñoäng treân ñöôøng ñöôïc an toaøn vì traùnh ñöôïc hieän töôïng xe bò maát laùi. Ñaây chính laø ñieåm ñaëc bieät quan troïng nhaát vaø khoâng theå thieáu ñöôïc cuûa toång van khí neùn maø caùc nhaø cheá taïo ñaëc bieät quan taâm. 53 2.2.5. Boä trôï löïc phanh Laø heä thoáng quan troïng cuûa cô caáu phanh, giuùp taøi xeá coù theå ñieàu khieån xe moät caùch thoaûi maùi maø khoâng maát nhieàu löïc taùc ñoäng khi phanh. - Vì khí neùn cao hôn 7kG/cm2 neân coù söï cheânh leäch aùp suaát ôû hai beân piston löïc chính vì theá maø noù taïo neân löïc lôùn hôn so vôùi loai trôï löïc chaân khoâng. - Deã daøng söû duïng vaø baûo ñaûm taùc ñoäng phanh toát hôn so vôùi heä thoáng phanh khí neùn ñôn thuaàn. - Yeâu caàu aùp suaát khí neùn thaáp hôn so vôùi heä thoáng phanh khí neùn vaø phanh thuûy löïc bình thöôøng nhöng vaãn baûo ñaûm cho oâtoâ döøng an toaøn ngay caû khi coù söï coá trong heä thoâng khí neùn. 2.2.5.1. Keát caáu 1 2 3 4 7 6 5 Hình 2.10. Keát caáu boä phaän trôï löïc phanh 1. Baàu van rôle; 2. Xylanh löïc; 3. Piston löïc; 4. Loø xo; 5. Xylanh chính; 6. Piston daàu; 7. Ñeøn caûnh baùo. Heä thoáng trôï löïc khí neùn cuûa oâtoâ Hyundai 15 taán thuøng ben cuõng nhö haàu heát caùc heä thoáng trôï löïc khí neùn treân oâtoâ khaùc cuûa haõng Hyundai goàm caùc boä phaän chính: 54 Baàu van rôle môû van khí. Boä phaän xylanh löïc vaø piston. Boä phaän xylanh chính vaø piston thuûy löïc. Boä phaän baùo moøn thaéng. 2.2.5.2. Nguyeân lyù hoaït ñoäng Khí neùn töø bình chöùa khí neùn ñöôïc chia laøm hai ñöôøng, moät ñöôøng gian tieáp tôùi baàu van rôle (1) cuûa boä trôï löïc phanh thoâng qua toång van phaân phoái vaø coù chöùc naêng ñoùng môû cho moät ñöôøng khí neùn thöù hai tôùi tröïc tieáp baàu van rôle vaø bò chaën laïi ôû ñoù. Khi taùc duïng phanh, döôùi taùc duïng cuûa khí neùn töø toång van laøm cho baàu van rôle (1) môû, luùc naøy khí neùn ñi tröïc tieáp töø bình khí ñeán xylanh löïc (2). Khí neùn thaéng ñöôïc loø xo (3) löïc ñaåy piston löïc (4), piston löïc naøy noái tröïc tieáp vôùi piston thuûy löïc (6) vì vaäy piston thuûy löïc seõ taïo aùp suaát daàu vaø truyeàn aùp suaát daàu ñeán xylanh con ôû caùc baùnh xe thöïc hieän quaù trình haõm phanh. Moät boä phaän ñieän töû caûnh baùo (5) moøn maù phanh hoaëc tuït aùp suaát daàu do roø ræ hoaëc vôû ñöôøng oáng daãn daàu, ñöôïc gaén trong xylanh. A. Baàu van a. Keát caáu Naép baàu van (1) vaø thaân baàu van (2) laøm kim loaïi ñuùc ñöôïc lieân keát baèng boán buloâng ñai oác. Piston (3) laø moät taám nhöïa cöùng vaø phaàn phía döôùi cuûa piston laø moät ty ñaåy, van rôle (5) ñöôïc eùp kín vôùi thaân ñeá baèng loø xo hoài vò (6) ñeå coù taùc duïng ñoùng môû khí neùn ñi töø cöûa II sang cöûa III. 55 1 2 3 4 5 6 A B C IV III II I Hình 2.11. Keát caáu baàu van rôle 1. Naép baàu van; 2. Piston; 3. Loø xo hoài vò piston; 4. Thaân baàu van; 5. van rôle; 6. Loø xo hoài vò rôle; I. Khí neùn toång van ñeán; II. Khí neùn tôùi xylanh löïc; III. Khí neùn bình khí neùn tôùi; IV. Cöûa xaû; A. Buoàng treân; B. Buoàng döôùi; C. Khoang döôùi. b.Nguyeân lyù hoaït ñoäng Khi baàu van rôle chöa hoaït ñoäng Khi ngöôøi ñieàu khieån chöa taùc ñoäng phanh môû ñöôøng khí neùn töø toång van ñeán baàu van rôle thì baàu van rôle khoâng hoaït ñoäng. Piston (2) ñöôïc loø xo (3) ñaåy leân eùp saùt phía döôùi naép baàu van, van rôle (5) cuõng chòu taùc duïng ñaåy cuûa loø xo (6) eùp saùt vaøo thaân ñeá ngaèn caùch khoang treân vaø khoang döôùi, luùc naøy cöûa xaû IV môû thoâng cho khoang döôùi C ñöôøng oáng noái töø khoang döôùi C tôùi xylanh löïc vôùi khí quyeån. Khi taùc ñoäng baàu van hoaït ñoäng. Khi ngöôøi ñieàu khieån taùc ñoäng phanh môû ñöôøng khí neùn töø toång van ñeán baàu van rôle thì baàu van rôle hoaït ñoäng. Khí neùn töø toång van phaân phoái ñi vaøo buoàng treân A baàu van taïi cöûa I coù aùp suaát ñieàu khieån taùc duïng leân piston (2), laøm cho piston dòch chuyeån xuoáng vaø neùn loø xo (3) laïi. Ñaàu döôùi cuûa ty tieáp xuùc vôùi ñeá van rôle, luùc naøy cöûa xaû IV ñoùng 56 ngaét ñöôøng thoâng töø khoang döôùi C ra ngoaøi khí quyeån. Piston tieáp tuïc ñi xuoáng ñoàng thôøi ty eùp ñeá van rôle ñi xuoáng theo laøm van rôle taùch khoûi thaân ñeá môû cho buoàng döôùi piston B thoâng vôùi khoang döôùi C nghóa laø ñöôøng noái töø cöûa II ñeán cöûa III thoâng. Luùc naøy khí neùn ñi töø cöûa III vaøo khoang döôùi C vaø truyeàn töø khoang döôùi C qua van rôle tôùi cöûa II ñi ñeán xylanh löïc - taïo ra vieäc cöôøng hoùa löïc phanh. Khi thoâi taùc ñoäng phanh. Khi ngöôøi ñieàu khieån nhaác chaân ra khoûi baøn ñaïp phanh, toång van khí neùn ngaét ñöôøng cung caáp khí neùn tôùi baàu van ñoàng thôøi xaû khí neùn trong buoàng ñieàu khieån A ra beân ngoaøi khí quyeån. Luùc naøy aùp suaát trong buoàng döôùi piston B lôùn hôn aùp suaát trong buoàng A, thì noù cuøng vôùi löïc loø xo seõ taùc ñoäng laøm naâng piston ñi leân, ty van ñöôïc naâng leân töø vò trí caân baèng, van rôle vaø ty van ñöôïc môû, cöûa II vaø cöûa xaû ñöôïc thoâng vôùi nhau, khí neùn trong buoàng döôùi piston B vaø trong oáng cung caáp xylanh löïc bò ñaåy ngöôïc laïi ñöôïc xaû ra ngoaøi khí quyeån. B. Xylanh vaø piston löïc a. Keát caáu A B I II 12345 Hình 2.12. Keát caáu xylanh löïc 1.Piston löïc; 2. Ty ñaåy; 3. Loø xo chòu neùn; 4. Voû Xylanh löïc; 5. Naép xylanh löïc; 57 I. Khí neùn ñeán töø baàu van rôle; II. Daàu phanh töø bình chöùa daàu ñeán; A. Buoàng chöùa khí neùn tö øbaàu van rôle; B. Buoàng thoâng vôùi khí quyeån. Voû xylanh (4) löïc coù caáu taïo daïng theùp taám, phía ñaùy voû ñöôïc laøm kín chæ ñeå moät ñöôøng daãn thoâng vôùi van khí neùn. Naép xylanh löïc (5) cuõng laøm baèng theùp ñuùc, naép voû lieân keát vôùi voû boä trôï löïc baèng saùu buloâng, ôû giöõa hai maët tieáp giaùp cuûa moái gheùp buloâng naøy phaûi coù ñeäm loùt nhaèm ñaûm baûo khí neùn khoâng loït ra ngoaøi. Treân naép voû laø xylanh thuûy ñöôïc noái tröïc tieáp. Piston löïc coù caáu taïo daïng taám laøm töø hoäp kim gang vaø ñöôïc eùp kín vôùi thaân voû boä trôï löïc baèng voøng ñeäm cao su. Piston löïc ñöôïc noái vôùi thanh ñaåy baèng buloâng vaën chaët ôû taâm naép piston. Ñaàu kia cuûa thanh ñaåy laø moät piston khaùc, piston cuûa xylanh löïc ñeå eùp daàu ñi. OÁng noái van xaû vaø thoâng ra ngoaøi khí quyeån taïi buoàng B nhaèm taïo söï cheânh leäch aùp suaát giöõa hai buoàng khi trong boä trôï löïc coù khí neùn. b. Nguyeân lyù hoaït ñoäng Khi chöa taùc duïng phanh Khi ngöôøi ñieàu khieån chöa taùc duïng phanh thì piston löïc chòu taùc duïng cuûa loø xo (3) ñaåy eùp ra phía sau, thanh ñaåy cuõng keùo piston thuûy löïc veà vò trí caân baèng. Khi taùc duïng phanh Khi taùc duïng phanh ngöôøi ñieàu khieån môû baàu van rôle cho doøng khí neùn ñi tröïc tieáp vaøo buoàng A, ôû ñaây do tieát dieän ñöôïc taêng leân ñoät ngoät neân löïc taùc ñoäng cuõng taêng leân raát lôùn. AÙp suaát lôùn taùc duïng leân piston löïc (1) laøm piston naøy dòch chuyeån ñi leân eùp loø xo (3) thoâng qua thanh ñaåy taùc ñoäng ñaåy xylanh daàu ñeán cô caáu phanh vaø thöïc hieän quaù trình phanh. Coøn beân buoàng B ñöôïc thoâng tröïc tieáp vôùi khí quyeån thoâng qua loã treân naép. Khi thoâi taùc duïng phanh 58 Ngöôøi ñieàu khieån nhaác chaân thoâi taùc duïng phanh thì taïi baàu van rôle, doøng khí neùn caáp cho xylanh löïc bò ngaét vaø ñoàng thôøi môû ñöôøng thoâng vôùi khí trôøi cho khí neùn töø xylanh löïc traû ngöôïc laïi vaø thoaùt ta taïi baàu van rôle. Döôùi taùc duïng cuûa loø so (3) maø piston löïc bò eùp laïi vò trí ban ñaàu ñoàng thôøi thanh ñaåy keùo piston daàu veà theo. Keát thuùc quaù trình phanh. C. Xylanh chính vaø piston daàu 1234 65 Hình 2.13. Keát caáu xylanh chính vaø piston thuûy löïc 1. Vít xaû gioù; 2. Xylanh chính; 3. Ñöôøng caáp daàu; 4. Ty ñaåy; 5. Cuïm chaën vaø ngaên daàu; 6. Cuïm piston thuûy löïc. Xylanh chính ñöôïc laøm baèng kim loaïi vôùi phöông phaùp ñuùc, trong xylanh chính goàm coù cuïm piston thuûy löïc (6), cuïm piston thuûy löïc naøy ñöôïc noái moät ñaàu vôùi ty ñaåy (4) vaø nhaän söï taùc ñoäng cuûa ty ñaåy ñeå neùn daàu töø xylanh chính ñeán caùc xylanh con ôû cô caáu phanh. Ngoaøi ra cuïm chaén daàu (5) coù taùc duïng giöõa kín daàu cuûa ty ñaåy vaø laøm ñeá taùc duïng leân cô caáu ñoùng môû caáp daàu cho xylanh chính. Phía treân xylanh chính coù moät van xaû gioù (1) laãn trong daàu phanh. 59 Thanh ñaåy chöõ U Van rôle a. Khi chöa taùc ñoäng phanh b. Khi taùc ñoäng phanh Hình 2.14. Hoaït ñoäng cuïm piston vaø cuïm chaën Khi chöa taùc duïng phanh. Khí neùn töø baàu van rôle chöa cung caáp cho xylanh löïc neân luùc naøy khoâng khí ôû hai khoang tröôùc vaø sau xylanh löïc thoâng vôùi khí trôøi, loø xo ñaåy piston löïc veà phía sau ñoàng thôøi keùo cuïm piston thuûy löïc theo nhôø chuyeån ñoäng cuûa ty ñaåy vaø ñöôïc coá ñònh trong cuïm piston thuûy löïc tyø leân vôùi cuïm chaën ngaên daàu, khi ñoù thanh ñaåy hình chöõ “U” töïa leân cuïm (5) laøm di chuyeån van daàu môû, daàu chaûy töø bình daàu phanh xuoáng xylanh chính thoâng qua loã ôû taâm piston. Khi taùc duïng phanh. Khí neùn töø baàu van rôle cung caáp cho xylanh löïc taùc ñoäng piston löïc thaéng löïc loø xo vaø ñaåy piston löïc ñi leân, ñoàng thôøi thoâng qua ty ñaåy ñaåy piston thuûy löïc ñi leân laøm taùch thanh ñaåy chöõ “U” ra khoûi cuïm (5) vaø ñoùng ñöôøng daàu cung caáp xylanh chính vaø baét ñaàu caáp daàu phanh tôùi caùc xylanh con ôû cô caáu phanh. Khi thoâi taùc duïng phanh. Khi thoâi taùc duïng phanh thì phaàn khí neùn taùc duïng ñaåy piston löïc thoâng vôùi khí trôøi ra ngoaøi, loø xo ñaåy piston löïc trôû veà vò trí caân baèng vaø keùo theo piston thuûy löïc trôû veà laøm cho aùp suaát daàu phanh taïi xylanh chính giaûm. Daàu ôû caùc xylanh con cuõng bò taùc duïng cuûa löïc loø xo trôû veà xylanh chính, luùc naøy thanh ñaåy chöõ “U” chaïm vaøo cuïm chaén daàu (5) laøm taùc duïng van daàu môû cho daàu phanh thoâng töø bình caáp daàu vôùi xylanh chính. Keát thuùc quaù trình phanh. 60 D. Ñeøn caûnh baùo phanh (baùo maù phanh moøn) Heä thoáng phanh hoaït ñoäng, löïc khí neùn taùc duïng leân piston löïc laøm ñaåy piston löïc dòch chuyeån leân phía tröôùc, haønh trình piston löïc khí neùn ñöôïc xaùc ñònh vì vaäy neáu khe hôû giöõa maù phanh vôùi troáng phanh lôùn hoaëc neáu heä thoáng thuûy löïc phanh bò hö hoûng vaø daàu bò roø ræ, thì piston löïc dòch chuyeån lôùn hôn haønh trình kieåm soaùt vaø ñaùy cuûa piston löïc taùc ñoäng leân ty ñaåy (1) laøm chaïm maïch ñieän, ñeøn caûnh baùo treân baûng ñieàu khieån saùng leân ñeå baùo cho ngöôøi ñieàu khieån 2 1 Hình 2.15. Hoaït ñoäng cuûa ñeøn caûnh baùo. 1. Ty ñaåy; 2. Ñeøn caûnh baùo bieát heä thoáng thaéng gaäp söï coá. Khi ñeøn naøy saùng, rôle nam chaâm ñieän ñöôïc kích hoaït vaø ñeøn vaãn saùng ngay caû khi thoâi taùc ñoäng leân baøn ñaïp phanh, ñeøn caûnh baùo chæ taéc khi ngöôøi ñieàu khieån taét maïch ñieän treân baûng taùp loâ ñieàu khieån. 2.2.6. Cô caáu phanh 61 1 2 3 4 5 6 78 Hình 2.16. Keát caáu phanh tang troáng 1. Tang troáng; 2. Xylanh con; 3. Guoác phanh; 4. Taám ma saùt; 5. Loø xo hoài vò; 6. Cam leäch taâm; 7. Maâm phanh; 8. Choát. Cô caáu phanh ñöôïc söû duïng treân Hyundai 15 taán - thuøng ben laø caáu phanh tang troáng, ôû cô caáu phanh naøy quaù trình phanh ñöôïc thöïc hieän nhôø ma saùt giöõa phaàn quay laø tang troáng vaø phaàn coá ñònh laø maù phanh. Cô caáu phanh tang troáng oâtoâ Hyundai 15 taán - thuøng ben coù caáu taïo bao goàm caùc chi tieát: - Tang troáng (1) ñöôïc baét chaët vaøo moayô baèng buloâng. - Piston con (2) coù taùc duïng ñaåy hai guoác phanh (3) eùp saùt vaøo tang troáng. - Guoác phanh (3) bao goàm xöông vaø maù phanh, moät ñaàu xöông laép treân maâm phanh, ñaàu kia töïa leân xylanh con (2), treân maù phanh laép taám ma saùt (4). - Maâm phanh (7) ñöôïc baét coá ñònh baèng buloâng, treân maâm phanh coù gaén caùc chi tieát phanh. Cam leäch taâm (6) duøng ñieàu chænh khe hôû giöõa guoác phanh (3) vôùi tang troáng (1). 2.2.6.1. Tang troáng 62 Hình 2.17. Tang troáng Tang troáng ñöôïc cheá taïo vôùi phaàn giöõa laø theùp daäp, phaàn vaønh vaø beà maët ma saùt baèng gang vôùi phöông phaùp ñuùc vaø daäp laïi. Tang troáng laø chi tieát quay cuøng vôùi moayô cuûa baùn truïc taïo ra beà maët quay ñeå guoác phanh coï saùt vaøo. Vì vaäy beà maët laøm vieäc cuûa tang troáng phaûi coù ñoä boùng cao, ngoaøi ra phaûi cöùng chòu ñöôïc söï maøi moøn, khoâng bieán daïng vaø thoaùt nhieät toát. 2.2.6.2. Xylanh coâng taùc ÔÛ ñaây xe Hyundai 15 taán - thung ben söû duïng loaïi xylanh keùp bao goàm moät xylanh vaø hai piston. Treân xylanh coù loã caáp daàu (8) vaø loã xaû gioù (7). Hai ñaàu piston coù phôùt cao su chaén buïi (6), loø xo (4) naèm giöûa hai piston. Xylanh con (1) ñöôïc baét chaët treân maâm phanh. Nhieäm vuï cuûa noù laø taïo neân löïc ñaåy piston (2) eùp guoác phanh vaøo tang troáng. 63 3 2 1 8 7 4 5 6 Hình 2.18. Keát caáu xylanh coâng taùc 1. Voû xylanh; 2. Pistion; 3. Ty ñaåy; 4. Loø xo; 5. Voøng cao chaén daàu; 6. Phôùt cao su chaén buïi; 7. Vít xaû gioù; 8. Loã daàu vaøo; Loø xo (4) coù taùc duïng eùp piston con (2) ñaåy ty (3) luoân saùt vôùi guoác phanh. Vít xaû gioù duøng xaû gioù laãn trong daàu phanh taïi ñöôøng oáng vaø xylanh con. Khi taùc ñoäng phanh, daàu phanh töø xylanh chính coù aùp suaát cao truyeàn deán caùc xylanh coâng taùc qua ñöôøng daàu vaøo (8). Daàu coù aùp suaát cao seõ taùc ñoäng piston con (2) dòch chuyeån ra ngoaøi ñaåy ty ñaåy (3) laøm cho guoác phanh eùp saùt maù phanh vaøo tang troáng. Loø xo (4) bò neùn cuõng ñaåy hai xylanh höôùng ra, qua ty ñaåy taùc ñoäng vaøo guoác phanh taïo ra löïc phanh. Khi ngöøng taùc ñoäng, ñöôøng daàu treân xylanh chính môû thoâng vôùi bình daàu laøm aùp suaát daàu taïi xylanh con giaûm vaø chaûy ngöôïc veà, luùc naøy döôùi taùc ñoäng cuûa loø xo hoài vò ôû hai guoác phanh eùp piston con trôû veà vò trí cuõ. Keát thuùc qua trình phanh. 2.2.6.3. Guoác phanh 64 1 2 3 4 5 Hình 2.19. Keát caáu guoác phanh 1. Xöông; 2. Maù phanh; 3. Taám ma saùt; 4. Ñinh taùn; 5. Loø xo hoài vò; Guoác phanh bao goàm xöông (1) vaø maù phanh (2). Xöông ñöôïc cheá taïo töø theùp laù haøn, coù tieát dieän daïng chöõ T. Maù phanh lieân keát taám ma saùt (3) baèng ñính taùn riveâ (4), taám ma saùt ñöôïc cheá taïo töø atbeùt (atbeùt ñoàng), coù heä soá ma saùt lôùn. Khi chöa taùc duïng phanh, döôùi taùc duïng cuûa hai loø so (5) hai guoác phanh ñöôïc keùo tyø saùt vaøo piston, khi taùc duïng phanh aùp suaát daàu ñaåy piston vaø guoác phanh bò taùch ra laøm cho taám ma saùt (3) eùp chaët phía trong tang troáng ñang quay. Khi thoâi taùc duïng phanh thì loø xo (5) seõ keùo guoác phanh veà vò trí ban ñaàu. Cuïm maù phanh vaø tang troáng phaûi ñöôïc gia coâng chính xaùc nhaèm taïo ra dieän tích tieáp xuùc ma saùt lôùn nhaát. 2.2.6.4. Maâm phanh Maâm phanh (1) ñöôïc thieát keá vaø cheá taïo baèng theùp ñeå gaén cuïm chi tieát phanh. Maâm phanh ñöôïc gaén buloâng vaøo truïc baùnh sau hoaëc khôùp laùi baùnh tröôùc. Guoác phanh ñöôïc gaén vaøo maâm phanh thoâng qua choát (5) vaø coù theå xoay quanh choát. Xylanh con (3) cuõng ñöôïc gaén phía treân maâm phanh thoâng qua hai vít caáy. Ngoaøi ra treân maâm phanh coøn gaén cam ñieàu chænh (4), cam ñieàu chænh naøy bao goàm moät buloâng coù cam leäch taâm baét chaët vaøo maâm phanh vaø töïa treân moät choát 65 1 2 3 5 4 Hình 2.20. Caùc chi tieát gaén treân maâm phanh 1. Maâm phanh; 2. Guoác phanh; 3. Xylanh con; 4. Cam ñieàu chænh; 5. Choát; cuûa guoác phanh. Trong quaù trình laø vieäc khe hôû giöõa maù phanh vaø troáng phanh seõ bò thay ñoåi do caùc beà maët ma saùt bò moøn. Vì vaäy, caàn phaûi ñieàu chænh thöôøng xuyeân vaø khoâi phuïc laïi khe hôû ban ñaàu. Khe hôû lôùn nhaát giöõa maù phanh vaø tang troáng khi môùi chænh phaûi naèm trong khoaûng 0.3 ñeán 0.6 mm. 2.3. Nhöõng hö hoûng cuûa heä thoáng phanh vaø aûnh höôûng cuûa chuùng Caùc hö hoûng trong heä thoáng phanh raát ña daïng, chuùng ta coù theå chia caùc hö hoûng theo töøng boä phaän vaø aûnh höôûng cuûa noù tôùi caû heä thoáng. 2.3.1. Hö hoûng maùy neùn khí Hình 2.21. Cuïm truyeàn ñoäng 66 Maùy neùn khí thöôøng bò hoûng ôû caùc chi tieát sau: Moøn buoàng neùn khí: voøng gaêng, piston vaø xylanh laø nhöõng chi tieát chuyeån ñoäng töông ñoái vì vaäy chuùng thöôøng maøi bò moøn do duøng laâu ngaøy. Daãn ñeán coâng suaát cuûa maùy neùn bò giaûm. Khi gaëp tröôøng hôïp naøy thì phaûi thaùo ra vaø ñöa ñi söûa chöõa hoaëc thay theá. Moøn hoûng oå bi truïc khuyûu: khi oå bò truïc khuyûu bò maøi moøn thì daãn ñeán söï Hình 2.22. OÅ bi maát caân baèng löïc taùc duïng leân thaønh xylanh, maùy neùn laøm vieäc bò rung ñoäng vaø caùc chi tieát piston, xylanh maøi moøn nhanh. Moøn hôû van ñaåy vaø van huùt: caùc van cuûa maùy neùn khí bò hôû, laøm giaûm aùp suaát trong heä thoáng daãn ñoäng phanh. Nguyeân nhaân cô baûn cuûa vieäc maát ñoä kín laø söï moøn caùc van. Vì vaäy qua moãi khoaûng ñöôøng chaïy töø 40000 ñeán 50000 km phaûi nhaác naép ñaäy maùy neùn ra ñeå kieåm tra ñoä kín cuûa caùc van, cuõng nhö laøm saïch caùc van vaø caùc cô caáu khaùc. Ngoaøi ra khi kieåm tra phaûi chuù yù ñeán caùc ñeäm cao su vaø vaønh ñai coù kín khoâng. Phaûi ñaûm baûo khoâng coù hôi nöôùc, daàu nhôøn hay buïi baån vì seõ laøm hoûng caùc van cao su vaø maøng chaén. Ñoä kín cuûa van ñöôïc kieåm tra baèng dung dòch xaø phoøng, neáu van kín thì khoâng xuaát hieän boït. Khi maùy neùn gaëp phaûi nhöõng hö hoûng treân seõ laøm aùp suaát khí neùn trong cô caáu phanh khoâng ñuû tieâu chuaån. Luùc naøy löïc khí neùn taùc ñoäng khoâng ñuû coù theå 67 gaây ra maát phanh raát nguy hieåm, vì vaäy ta neân thöôøng xuyeân kieåm tra aùp keá, neáu thaáy coù vaán ñeà phaûi khaéc phuïc ngay. 2.3.2. Hö hoûng boä ñieàu chænh aùp suaát Boä ñieàu chænh aùp suaát laø moät trong nhöõng boä phaân quan troïng nhaèm ñaûm baûo an toaøn aùp suaát khí neùn cho heä thoáng phanh. Boä ñieàu chænh aùp suaát hö hoûng chuû yeáu ôû loø xo, ñoä kín khít cuûa bi vaø keït ñuõa ñaåy. Khi loø xo giaûm löïc ñaøn hoài thì boä ñieàu chænh aùp suaát luoân ôû traïng thaùi laøm vieäc vaø khí ñoù maùy neùn seõ khoâng cung caáp khí neùn cho bình chöùa. Heä thoáng phanh khoâng hoaït ñoäng. Khi keït ñuõa ñaåy thì boä ñieàu chænh aùp suaát khoâng hoaït ñoäng, daãn ñeán thieát bò trieät aùp khoâng taùc duïng. AÙp suaát khí neùn caáp vaøo bình chöùa taêng leân lieân tuïc seõ daãn ñeán vôû ñöôøng oáng hoaëc bình chöùa khí neùn. 2.3.3. Hö hoûng ñöôøng oáng vaø bình khí neùn Taéc vaø roø ræ ñöôøng oáng daãn khí chuû yeáu thöôøng do taùc ñoäng cuûa ngoaïi löïc, daãn ñeán aùp suaát khí neùn giaûm aûnh höôûng ñeán heä thoáng phanh. Daàu vaø nöôùc ñoïng laïi quaù nhieàu trong bình khí neùn laøm taêng nhanh qua trình oxy hoùa vaø giaûm theå tích bình chöùa. 2.3.4. Hö hoûng toång van khí neùn Khi toång van khí neùn bò hö hoûng seõ laøm aûnh höôûng quaù trình phanh, löïc phanh seõ yeáu khi taùc ñoäng phanh. Neáu bò hoûng naëng thì coù theå laøm thay ñoåi quaù trình töï phanh, baùnh tröôùc coù theå bò phanh tröôùc seõ gaây hieän töôïng ñaâm bieân hay maát laùi raát nguy hieåm. Caùc hö hoûng chuû yeáu ôû toång van thöôøng laø caùc van rôle bò moøn do duøng laâu ngaøy. Daàu nhôøn vaø caùc hôïp chaát höõu cô khaùc dính vaøo vaø laøm cho caùc van bò moøn nhanh choùng, ngoaøi ra coøn do chaát baån khi qua maùy neùn loïc khoâng saïch 68 cuõng gaây ra söï maøi moøn ôû toång van. Nhöõng van bò moøn khoâng ñaûm baûo caàn phaûi thay môùi ngay vì noù laøm phanh hoaït ñoäng khoâng chính xaùc. 2.3.5. Hö hoûng cuûa boä trôï löïc Hö hoûng baàu van trôï löïc: Baàu trôï löïc laø moät van khí môû cho khí neùn töø bình chöùa tôùi xylanh löïc. Do ñoù khi baàu van gaëp söï coá nhö van rôle bò moøn, loø xo hoài vò giaûm löïc ñaøn hoài daãn ñeán khoâng kín khít, luùc naøy khí neùn töø bình chöùa luoân luoân thoâng vôùi xylanh löïc vaø taùc duïng töï phanh baùnh xe. Hay tröôøng hôïp van rôle bò keït daãn ñeán khoâng môû ñöôøng khí neùn tôùi xylanh löïc khi ngöôøi ñieàu khieån taùc duïng phanh. Keát quaû laø maát phanh Hö hoûng xylanh löïc: ÔÛ xylanh löïc hai chi tieát quan troïng caân chuù yù laø löïc ñaøn hoài cuûa loø xo vaø ñoä kín khít cuûa piston - xylanh. Khi loø xo giaûm löïc ñaøn hoài seõ daãn ñeán cô caáu phanh giöõ nguyeân traïng thaùi phanh khi ngöôøi ñieàu khieån nhaû chaân phanh. Tröôøng hôïp caëp piston - xylanh löïc bò roø khí seõ daãn tôùi laøm giaûm löïc phanh. Do vaäy caàn thöôøng xuyeân chuù yù, baûo döôõng chuùng. Neáu nhöõng vò trí naøy xaûy ra hö hoûng thì löïc phanh seõ yeáu, khoâng ñaûm baûo cho quaù trình phanh vì khí neùn thoaùt qua van chöa caàn thieát. 2.3.6. Hö hoûng cuûa cô caáu phanh Cô caáu phanh laø nôi xaûy ra raát nhieàu hoûng hoùc vì noù laø boä phaän chòu taùc ñoäng chính caùc löïc taïo ra khi phanh vaø bôûi noù laø keát caáu cuûa nhieàu chi tieát. a. Moøn cô caáu phanh Quaù trình phanh xaûy ra trong cô caáu phanh ñöôïc thöïc hieän nhôø ma saùt giöõa phaàn quay vaø phaàn coá ñònh, vì vaäy söï maøi moøn caùc chi tieát cuûa maù phanh tang troáng laø khoâng traùnh khoûi. Söï maøi moøn naøy laøm taêng kích thöôùc beä maët laøm vieäc cuûa tang troáng, giaûm chieàu daøy maù phanh, töùc laø khe hôû maù phanh vôùi tang troáng khi khoâng phanh. Khi ñoù, muoán phanh thì thôøi gian chaäm taùc duïng seõ taêng. Haäu 69 quaû cuûa noù laø laøm taêng quaûng ñöôøng phanh, taêng thôøi gian phanh, giaûm gia toác chaäm trung bình cuûa oâtoâ, goïi chung laø giaûm hieäu quaû phanh. Söï maøi moøn quaù möùc cuûa maù phanh coù theå daãn tôùi bong troùc lieân keát giöõa maù phanh vaø guoác phanh, maù phanh coù theå rôi vaøo khoâng gian naèm giöõa guoác vaø tang troáng, gaây keït cöùng cô caáu phanh. Söï maøi moøn tang troáng coù theå xaûy ra theo caùc dang: bò caøo xöôùc lôùn treân beà maët ma saùt cuûa tang troáng vaø laøm bieán ñoäng lôùn moâment phanh, gaáy meùo tang troáng khi phanh vaø coù theå nöùt tang troáng do chòu taûi troïng quaù lôùn. Söï maøi moøn cô caáu phanh thöôøng xaûy ra: Moøn ñaàu giöõa cô caáu phanh, khi phanh, hieäu quaû phanh seõ giaûm, haønh trình baøn ñaïp phanh taêng leân Moøn khoâng ñeàu giöõa cô caáu phanh, hieäu quaû phanh giaûm maïnh, oâtoâ bò leäch höôùng chuyeån ñoäng, nhieàu khi giöõ chaët vaønh tay laùi vaãn khoâng theå duy trì höôùng chuyeån ñoäng. Ñeàu naøy raát nguy hieåm ñaëc bieät khi phanh gaáp hay phanh khi quay voøng. b. Maát ma saùt trong cô caáu phanh Cô caáu phanh söû duïng ma saùt khoâ, vì vaäy neáu maët ma saùt bò dính daàu, môõ, nöôùc thì heä soá ma saùt giöõa maù phanh vaø tang troáng seõ giaûm, töùc laø giaûm moâment phanh. Thoâng thöôøng trong söû duïng do môõ töø moayô, daàu töø xylanh con, nöôùc töø beân ngoaïi xaâm nhaäp vaøo, beå maët maù phanh tang troáng bò chai cöùng … laøm maát ma saùt trong cô caáu phanh. Söï maát ma saùt xaûy ra khoâng ñoàng thôøi treân caùc cô caáu phanh neân seõ laøm giaûm hieäu quaû phanh vaø gaây leäch höôùng chuyeån ñoäng cuûa oâtoâ khi phanh. Tröôøng hôïp naøy haønh trình baøn ñaïp phanh khoâng taêng, nhöng löïc treân baøn ñaïp duø coù taêng cuõng khoâng taêng ñaùng keå moâment phanh sinh ra. Neáu beà maët ma saùt bò nöôùc xaâm nhaäp thì coù theå sau moät soá laàn phanh nhaát ñònh, moâment phanh sinh ra seõ phuïc hoài laïi traïng thaùi ban ñaàu. 70 c. Boù keït cô caáu phanh Cô caáu phanh phaûi taïo cho baùnh xe laên trôn khi khoâng phanh. Trong moät soá tröôøng hôïp cô caáu phanh bò boù keït do: bong taám ma saùt guoác phanh, hö hoûng caùc cô caáu hoài vò, do ñieàu chænh khoâng ñuùng, vaät laï rôi vaøo khoâng gian laøm vieäc … Söï boù keït cô caáu phanh seõ gaây maøi moøn khoâng theo quy luaät, phaù hoûng caùc chi tieát cuûa cô caáu, vaø ñoàng thôøi laøm maát khaû naêng chuyeån ñoäng cuûa oâtoâ ôû toác ñoä cao. Söï boù phanh, khi khoâng phanh, laøm taêng ma saùt khoâng caàn thieát, nung noùng caùc beà maët phanh do vaäy heä soá ma saùt giaûm daãn tôùi giaûm hieäu quaû phanh khi phanh. Khi coù hieän töôïng naøy coù theå phaùt hieän thoâng qua söï laên trôn cuûa oâtoâ hay kích baùnh xe quay trôn, qua tieáng chaïm phaùt ra trong cô caáu phanh … Ngoaøi ra caùc ñaàu noái daãn ñoäng khí neùn baét khoâng chaët cuõng laøm cho quaù trình phanh khoâng ñaûm baûo. Trong quaù trình söû duïng caùc van noái cuõng coù theå bò hoûng vaø khí neùn thoaùt ra. Choã roø khí coù theå xaùc ñònh baèng caùch nghe. Tuy nhieân, neáu choã roø khí quaù nhoû thì seõ khoâng nghe roõ. Khi ñoù, nhöõng choã nghi roø khí thì duøng choåi sôn thöôøng maø queùt nöôùc xaø phoøng vaøo. Ñeå khaéc phuïc söï roø khí phaûi xieát laïi ñaàu noái, neáu tieáp tuïc roø khí thì phaûi thay môùi. 71 Chöông 3 MOÂ PHOÛNG HOAÏT ÑOÄNG MOÄT SOÁ BOÄ PHAÄN ÑAËC TRÖNG CUÛA HEÄ THOÁNG PHANH 3.1. Caùc phaàn meàm hoå trôï moâ phoûng 3.1.1. Khaùi nieäm Moâ phoûng laø quaù trình “baét chöôùc” moät hieän töôïng coù thöïc vôùi taäp hôïp caùc coâng thöùc toaùn hoïc. Moät hoaït hình laø söï moâ phoûng moät chuyeån ñoäng baèng caùch theå hieän taäp hôïp caùc aûnh hoaëc caùc “frames”. 3.1.2. Caùc phaàn meàn hoå trôï moâ phoûng Trong quaù trình thöïc hieän moâ phoûng caùc boä phaän cuûa heä thoáng phanh, ñaõ söû duïng caùc phaàn meàm hoå trôï sau: - Phaàn meàm thieát keá vaø moâ phoûng 3D “ SOLIDWORKS 2005 ”. Treân phaàn meàn “Soilidworks” thöïc hieän thieát keá saûn phaåm vaø quy trình thaùo laép cuõng nhö hoaït ñoäng, töø ñoù xuaát ra thaønh phim. - Phaàn meàm xöû lyù aûnh “ Ulead GIF Animator 5.0 full ”. Phaàn meàm “Ulead GIF Animator 5.0 full” duøng ñeå chuyeån ñoåi phim ñaõ ñöôïc laøm töø “Soilidworks” thaønh aûnh. - Phaàn meàm trình dieãn “ Macromedia Flash MX 2004 ”. Trong “Flash” nhaäp aûnh ñaõ ñöôïc taùch töø chöông trình taùch aûnh vaø thöïc hieän ñaët leänh vaøo caùc nuùt cho hoaøn thieän sau ñoù löu thaønh phim trình dieãn. Caùch thöùc caøi ñaët vaø söû duïng caùc phaàn meàm treân hieän taïi ñöôïc in saùch vaø baùn ôû haàu heát caùc sieâu thò saùch treân toaøn quoác. 72 3.2. Minh hoïa quy trình moâ phoûng: “Thieát keá vaø thaùo laép xylanh con”. 3.2.1. Thieát keá vaø moâ phoûng treân phaàn meàm Solidworks 3.2.1.1 Thieát keá saûn phaåm Thieát keá xylanh con, söû duïng moâi tröôøng laøm vieäc “Part”. a. Lyù thuyeát Ñaàu tieân veõ thaân xylanh baèng caùch duøng leänh “line”, “circle”…treân thanh coâng cuï “Sketch” ñeå veõ 2D. Sau khi veõ 2D duøng caùc leänh nhö “Extruded Boss/Base”, “Extruded Cut” … trong thanh coâng cuï “Features” ñeå moâ phoûng 3D. b. AÙp duïng lyù thuyeát b.1 Thieát keá xylanh con Böôùc 1: Duøng leänh trong “Sketch”. Böôùc 2: Duøng leänh “Extruded Boss”. 73 Böôùc 3: Duøng leänh trong “Sketch”. Böôùc 4: Duøng leänh “Extruded Boss”. Böôùc 5: Duøng leänh trong “Sketch”. Böôùc 6: Duøng leänh “Extruded Cut”. Böôùc 7 : Duøng leänh trong “Sketch”. Böôùc 8 :Duøng leänh “Revolved Cut”. b.2. Thieát keá caùc chi tieát khaùc lieân quan trong xylanh con Caùc böôùc thieát keá caùc chi tieát ñöôïc laép trong xylanh con ñöôïc thöïc hieän töông töï nhö treân. 3.2.1.2. Laép raùp caùc chi tieát 74 Laép raùp caùc chi tieát, söû duïng moâi tröôøng laøm vieäc “Assembly”. a. Lyù thuyeát. Trong moâi tröôøng “Assembly”, söû duïng caùc leänh nhö “Insert Components” ñeå goïi caùc chi tieát caàn thieát ñeå laép raùp xylanh con vaø leänh “mate” gaén keát caùc chi tieát laïi vôùi nhau trong thanh coâng cuï “Assembly”. b. AÙp duïng lyù thuyeát Böôùc 1: Duøng leänh “Insert Components” ñeå goïi caùc chi tieát. Böôùc 2: Duøng leänh “Mate” ñeå gaén keát töøng chi tieát. 3.2.1.3. Moâ phoûng chu trình thaùo laép. 75 Moâ phoûng hoaït ñoäng vaø laøm phim söû duïng moâi tröôøng “Assembly”. a. Lyù thuyeát. Trong moâi tröôøng moâ phoûng, söû duïng leänh “Exploded View”… trong thanh coâng cuï “Assembly” ñeå thaùo töøng chi tieát xylanh con, vaø leäch “Save” löu thaønh phim trong thanh coâng cuï “Animator”. b. AÙp duïng lyù thuyeát Böôùc 1: Thaùo laép caùc chi tieát trong xylanh con baèng leänh “ExplodedView”. 76 Böôùc 2: Löu thaønh phim trong “Animator”. Phim moâ phoûng vöøa löu ñöôïc môû treân “Windows Media Player”. 3.2.2. Xöû lyù aûnh treân Ulead GIF Animator 5.0 full a. Lyù thuyeát Nhaäp phim vaøo chöông trình “Ulead GIF Animator” baèng leänh “AddVideo” roài löu thaønh aûnh baèng leänh “Save as / Image Frames”. b. AÙp duïng lyù thuyeát Nhaäp phim vaøo chöông trình “Ulead GIF Animator 5.0 full” vaø taùch aûnh. 77 AÛnh thu ñöôïc sau khi taùch aûnh 3.2.3. Trình dieãn Macromedia Flash MX 2004 a. Lyù thuyeát Nhaäp hình aûnh vaøo chöông trình “Macromedia Flash” baèng leänh “File / Import / Import Frames”, sau ñoù söû duïng caùc phím “F6”, “F7”, “F8”, “F9” ñeå ñaët leänh hoaëc thuoäc tính cho chöông trình. b. AÙp duïng lyù thuyeát Nhaäp aûnh vaøo chöông trình. 78 Phim trình dieãn treân chöông trình “Flash”. Taát caû caùc phaàn moâ phoûng khaùc cuõng tieán haønh tuaàn töï nhö treân. 3.3. Moâ phoûng hoaït ñoäng heä thoáng. 3.3.1. Moät soá boä phaän ñaëc tröng. a. Maùy neùn khí Moâ phoûng keát caáu maùy neùn khí. Moâ phoûng quy trình thaùo laép maùy neùn khí. Moâ phoûng nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maùy neùn khí. b. Boä ñieàu chænh aùp suaát Moâ phoûng keát caáu boä ñieàu chænh aùp suaát. Moâ phoûng quy trình thaùo laép boä ñieàu chænh aùp suaát. Moâ phoûng nguyeân lyù hoaït ñoäng boä ñieàu chænh aùp suaát. c. Bình chöùa khí neùn Moâ phoûng keát caáu van an toaøn. Moâ phoûng keát caáu van moät chieàu. Moâ phoûng quy trình thaùo laép van an toaøn. Moâ phoûng quy trình thaùo laép van moät chieàu. d. Toång van 79 Moâ phoûng keát caáu toång van. Moâ phoûng quy trình thaùo laép toång van. Moâ phoûng nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa toång van. e. Boä trôï löïc Baàu van Moâ phoûng keát caáu baàu van. Moâ phoûng quy trình thaùo laép baàu van. Moâ phoûng nguyeân lyù hoaït ñoäng baàu van. Xylanh löïc vaø xylanh chính Moâ phoûng keát caáu xylanh löïc vaø xylanh daàu. Moâ phoûng quy trình thaùo laép xylanh löïc vaø xylanh daàu. Moâ phoûng nguyeân lyù hoaït ñoäng xylanh löïc vaø xylanh daàu. Piston daàu Moâ phoûng keát caáu piston daàu. Moâ phoûng quy trình thaùo laép piston daàu. f. Cô caáu phanh Moâ phoûng keát caáu cô caáu phanh. Moâ phoûng keát caáu xylanh con. Moâ phoûng quy trình thaùo laép cô caáu phanh. Moâ phoûng nguyeân lyù hoaït ñoäng cô caáu phanh. 3.3.2. Moâ phoûng hoaït ñoäng cuûa heä thoáng phanh Sô ñoà heä thoáng phanh. Hoaït ñoäng cuûa heä thoáng phanh. 3.4. Giôùi thieäu giao dieän moâ phoûng Trang chuû coù giao dieän sau: 80 * Nhaáp chuoät vaøo doøng “Sô ñoà toång quaùt vaø caùc boä phaän chính” seõ daãn sang moät giao dieän môùi: Trong sô ñoà heä thoáng phanh caùc boä phaän ñöôïc taïo nuùt vaø vieát leänh ñeå khi reâ chuoät seõ xuaát hieän chuù thích vaø khi nhaáp chuoät thì daãn ñeán trang khaùc. * Nhaáp chuoät vaøo “baàu van” seõ daãn sang moät giao dieän môùi: 81 Trong nuùt ñieàu khieån “Keát caáu”, “Thaùo laép”, “ Hoaït ñoäng”, ñaët leänh lieân keát caùc phim “Flash” töông öùng. Vì vaäy khi nhaáp chuoät vaøo nuùt ñieàu khieån thì phim ñoù xuaát hieän. * Nhaáp chuoät vaøo “Keát caáu”, seõ xuaát hieän giao dieän keát caáu: * Nhaáp chuoät vaøo “Thaùo laép”, seõ xuaát hieän giao dieän thaùo laép: 82 * Nhaáp chuoät vaøo “Hoaït ñoäng” seõ xuaát hieän giao dieän hoaït ñoäng: * Nhaáp chuoät vaøo “ ” seõ trôû veà giao dieän tröôùc: - Neáu nhaáp chuoät vaøo caùc boä phaän khaùc seõ daãn ñeán giao dieän moâ phoûng keát caáu, thaùo laép, hoaït ñoäng cuûa boä phaän ñoù, töông töï nhö treân. 83 - Neáu tieáp tuïc nhaáp chuoät “ ” thì seõ trôû veà trang chuû: * Nhaáp chuoät vaøo doøng “Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa heä thoáng phanh” seõ daãn ñeán moät giao dieän hoaït ñoäng cuûa heä thoáng phanh: 84 Chöông 4 NHAÄN XEÙT VAØ ÑAÙNH GIAÙ ÖU NHÖÔÏC ÑIEÅM HEÄ THOÁNG PHANH TREÂN OÂ TOÂ HYUNDAI 15 TAÁN - THUØNG BEN - Heä thoáng phanh treân oâtoâ Hyundai 15 taán - thuøng ben laø heä thoáng phanh thuûy coù trôï löïc khí neùn, vì vaäy raát phuø hôïp vôùi caùc loaïi xe taûi coù taûi troïng trung bình vaø lôùn. Khi tieán haønh phanh taøi xeá coù theå ñieàu khieån deã daøng vaø thoaûi maùi. Löïc taùc duïng leân baøn ñaïp phanh nhoû, chæ caàn ñuû löïc thaéng löïc loø xo. Öu ñieåm lôùn cuûa heä thoáng phanh naøy laø hieäu suaát cao vaø coù theå söû duïng nhieàu loaïi cô caáu phanh khaùc nhau. Tuy nhieân heä thoáng phanh trôï löïc khí neùn bao goàm nhieàu ñöôøng oáng daãn ñoäng khí neùn vaø daàu, nhieàu boä phaän laép raùp lieân keát vôùi nhau neân caáu taïo phöùc taïp, deã hö hoûng vaø hö hoûng khoù söûa chöõa. Ngoaøi ra thôøi gian daønh cho baûo döôõng ñònh kyø phaûi cao hôn caùc heä thoáng phanh bình thöôøng khaùc. Caàn phaûi chi phí theâm cho baûo döôõng ñònh kì caùc chi tieát cuûa maùy neùn, toång van ñieàu khieån, caùc ñaàu noái caùc van …. Phaûi thöôøng xuyeân kieåm tra möùc aùp suaát khí neùn moãi khi khôûi ñoäng xe, xem coù ñuû ñieàu kieän vaän haønh khoâng. Do söû duïng heä thoáng maùy neùn neân cuõng caàn kieåm tra caùc chaát caën tích tuï trong bình khí neùn vaø caùc ñöôøng oáng daãn ñoäng. Caùc chaát caën nhö hôi nöôùc tích tuï, daàu, chaát baån do heä thoáng loïc khí khoâng toát… coù theå laøm maøi moøn caùc chi tieát, cuïm van, laøm taéc caùc ñöôøng oáng daãn… vì vaäy moãi kyø baûo döôõng phaûi huùt saïch caùc chaát baån trong bình khí neùn ra. Moät nhöôïc ñieåm khaùc cuûa heä thoáng phanh naøy laø ít nhaïy ñoái vôùi ngöôøi ñieàu khieån vì löïc taùc ñoäng phanh phuï thuoäc vaøo aùp löïc khí neùn. Nhìn chung khi söû duïng heä thoáng phanh thuûy coù trôïï löïc khí neùn thì chi phí vaø thôøi gian baûo döôõng laø raát cao, ñaây cuõng laø nhöôïc ñieåm lôùn maø heä thoáng phanh naøy khoâng ñöôïc söû duïng roäng raõi. 85 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. GS. TS. Nguyeãn Taát Tieán – GVC Ñoã Xuaân Kính (2006), Giaùo trình kyõ thuaät söûa chöõa oâtoâ - maùy noå, NXB Giaùo duïc. 2. PGS. TS. Nguyeãn Khaéc Trai (2004), Kyõ thuaät chuaån ñoaùn oâtoâ, NXB Giao thoâng vaän taûi. 3. Ks. Nguyeãn Thaønh Trí – Chaâu Ngoïc Thaïch (2002), Heä thoáng thaéng treân xe OÂtoâ, XNB Treû. Tp Hoà Chí Minh. 4. PGS. TS. Nguyeãn Khaéc Trai (2000), Caáu taïo gaàm xe con, NXB Giao thoâng vaän taûi. 5. GS. TSKH. Nguyeãn Höõu Caån (2004), Phanh OÂtoâ cô sôû khoa hoïc vaø thaønh töïu môùi, NXB Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät, Haø Noäi. 6. Döông Vaên Ñöùc (2006), OÂtoâ, NXB Xaây döïng, Haø Noäi. 7. ThS. Huyønh Troïng Chöông, Baøi giaûng caáu taïo oâtoâ, ÑH Nha Trang. 86