Đề tài Khảo sát, kiểm nghiệm hệ thống phanh ôtô bus THACO KINGLONG KB120SE

MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU 3 1. Mục đích ý nghĩa đề tài. 4 2. Giới thiệu chung về hệ thống phanh. 5 2.1.Công dụng, yêu cầu và phân loại. 5 2.1.1. Công dụng. 5 2.1.2.Yêu cầu. 5 2.1.3. Phân loại. 11 2.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh. 12 2.2.1. Cơ cấu phanh. 12 2.2.2. Dẫn động phanh. 19 2.2.3. Phanh dừng và hệ thống phanh phụ. 30 3. Tổng thể về ôtô bus THACO KINGLONG KB120SE. 31 3.1. Sơ đồ tổng thể về ôtô THACO KINGLONG KB120SE. 31 3.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản. 31 4. Hệ thống phanh trang bị ABS trên ôtô THACO KINGLONG KB120SE. 33 4.1. Sơ lược về ABS. 33 4.1.1. Đặt vấn đề. 33 4.1.2. Công dụng, yêu cầu ABS. 34 4.1.3. Nguyên lý làm việc chung của hệ thống ABS. 36 4.2. Hệ thống phanh trên ôtô KB120SE. 41 4.2.1. Sơ đồ nguyên lý. 41 4.2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh trên ôtô KB120SE. 42 4.3. Kết cấu các cụm chi tiết chính. 45 4.3.1. Cơ cấu phanh. 45 4.3.2. Bầu phanh. 48 4.3.3. Dần động phanh. 50 5. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh khí nén trên ôtô bus THACO KINGLONG KB120SE. 53 5.1. Xác định momen phanh yêu cầu. 53 5.1.1. Số liệu đã biết. 53 5.1.2. Xác định tọa độ trọng tâm a, b. 54 5.1.3. Xác định momen phanh theo yêu cầu. 55 5.2. Xác định momen phanh mà cơ cấu phanh sinh ra. 59 5.2.1.Các số liệu cơ bản. 59 5.2.2. Xác định momen phanh do cầu trước sinh ra. 59 5.2.3. Xác định mô men phanh do cơ cấu phanh sau sinh ra. 63 5.3. Xác định áp suất phanh. 64 5.4. Xây dựng quy luật thay đổi của các thông số khi phanh có ABS. 67 5.4.1. Xác định quan hệ giữa mômen phanh, mô men bám ,gia tốc góc với hệ số trượt. 67 5.4.2. Đối với cầu trước. 70 5.4.3. Đối với cầu sau. 71 5.5. Tính toán kiểm tra cơ cấu phanh. 72 5.5.1. Kiểm tra điều kiện tự siết. 72 5.5.2. Tính công ma sát riêng. 73 5.6. Tính toán các chỉ tiêu phanh. 73 5.6.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. 74 5.6.2. Thời gian phanh. 74 5.6.3. Quãng đường phanh. 75 5.7. Kiểm tra phần cung cấp khí nén. 76 6. Các hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống phanh khí nén trên ôtô bus THACO KINGLONG KB120SE. 78 6.1. Khí nén không tiếp được hoặc tiếp chậm vào các bình chứa của hệ thống khí nén. 78 6.2. Không tiếp được khí nén vào các bình chứa. 79 6.3. Các van của máy nén khí bị hở. 79 6.4. Bầu phanh không kín. 79 6.5. Phanh yếu. 79 6.6. Phanh bị ăn đột ngột (Phanh giật). 81 7. Kết luận. 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng tăng cao, kéo theo mọi hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người. Do đó song song với sự phát triển của mọi ngành nghề thì công nghệ ôtô cũng có sự thay đổi khá lớn. Ôtô dần dần đáp ứng đ ược về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, … trong đó vấn đề an toàn được đặt lên hang đầu. Ôtô THACO KINGLONG KB120SE là ôtô bus hàng đầu Việt Nam hiện nay, phần nào đáp ứng đuợc những chỉ tiêu trên. Hệ thống phanh trên ôtô này khá hiện đại đem lại sự an toàn cho hành khách và hàng hoá. Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “KHẢO SÁT, KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN ÔTÔ BUS THACO KINGLONG KB120SE”. Trong quá trình thực hiện đề tài, do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Phan Minh Đức, các thầy trong bộ môn cùng các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này. Đà nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2009. Sinh viên thực hiện: Huỳnh Văn Thân 1. Mục đích ý nghĩa đề tài. Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô và kỹ thuật điện tử thì tất cả các hệ thống trên ô tô nói chung và hệ thống phanh nói riêng ngày được hoàn thiện hơn, chất lượng hơn và tối ưu hơn. Hiện nay, với lượng xe tham gia giao thông rất lớn nên việc đảm bảo cho ôtô chuyển động an toàn ở tốc độ cao là vô cùng cần thiết. Nó không chỉ đơn thuần an toàn cho ôtô mà còn cho cả ngưòi lái, hành khách, hàng hóa, môi trường xung quanh ôtô chuyển động và cả về mặt kinh tế. Vì thế, trên ôtô một trong những bộ phận có tính quyết định đến khả năng đó là hệ thống phanh. Đối với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. Bên cạnh đó cần phải khẳng định một ý nghĩa tương đối trong thực tiễn, hiện tại, chẳng hạn như là: Giúp cho người thiết kế chế tạo định hướng trong sản xuất có một nhận thức cơ bản hơn để cải tạo. Giúp cho người cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật trong việc quản lý có thể khai thác tối đa năng lực hoạt động của ô tô trong điều kiện làm việc cụ thể. Giúp cho người sử dung có sự am hiểu nhất định để vận hành ô tô, để tạo sự thuận lợi trong việc bảo dưỡng, bảo trì ô tô. Và đội ngũ công nhân, cán bộ kỹ thuật kịp thời nhanh chống phát hiện, tìm ra những hư hỏng cục bộ, nguyên nhân của hư hỏng và biện pháp khắc phục, bảo dưỡng, sửa chữa những hư hỏng của hệ thống phanh ô tô. Vì vậy em chọn đề tài “ KHẢO SÁT, KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH ÔTÔ BUS THACO KINGLONG KB120SE”. THACO KINGLONG KB120SE là sản phẩm hợp tác giữa công ty SX & LR ô tô Chu Lai - Trường Hải và hãng KingLong, nó có nhiều sự nổi bật vượt trội so với các dòng xe bus thông thường, đang được sử dụng rộng rãi góp phần nâng cao thương hiệu của Trường Hải. Với đề tài KHẢO SÁT, KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH ÔTÔ THACO KINGLONG KB12OSE sẽ giúp cho em hiểu rõ được kết cấu và nguyên lý của các bộ phận, cụm chi tiết, đến từng chi tiết cụ thể trong hệ thống phanh. Từ đó, em có thể xác định được kết quả các thông số kết cấu của hệ thống phanh thông qua từ phương pháp tính toán hệ thống phanh. Ðồng thời, được nghiên cứu sâu những vấn đề chưa thực sự ổn định, hiệu quả làm việc chưa cao của một số chi tiết, từ cơ sở cơ bản mà phân tích đề xuất khắc phục cải tiến phù hợp. Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung nhất để giúp người sử dụng tự tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, cũng như cách khắc phục các hỏng hóc nhằm sử dụng và bảo dưỡng hệ thống phanh một cách tốt nhất để đảm bảo an toàn cho người và tài sản. 2. Giới thiệu chung về hệ thống phanh. 2.1.Công dụng, yêu cầu và phân loại. 2.1.1. Công dụng. Hệ thống phanh ô tô được dùng để giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó, nghĩa là điều khiển tốc độ ô tô theo chiều giảm. Ngoài ra, hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hoặc trên các mặt đường ngang với thời gian không hạn chế. Với các máy kéo xích, hệ thống phanh còn phối hợp với bộ phận chuyển hướng, tham gia làm nhiệm vụ điều khiển và quay vòng máy kéo. Ðối với ô tô, hệ thống phanh là hệ thống đặc biệt quan trọng vì nó đảm bảo cho ô tô - máy kéo chuyển động an toàn trong mọi chế độ làm việc và nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe. 2.1.2.Yêu cầu. Hệ thống phanh chính cần đảm bảo các yêu cầu chính sau : Ðảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô - máy kéo khi phanh. Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng trên bàn đạp hay đòn điều khiển phải nhỏ. Giữ cho ô tô - máy kéo đứng yên khi cần thiết trong thời gian không hạn chế. Làm việc bền vững, tin cậy. Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm. Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách và hàng hóa. Không có hiện tượng tự siết phanh khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng. Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện sử dụng. Có khả năng thoát nhiệt tốt. Ðể có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ôtô - máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh, là : Phanh làm việc : Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở tất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điền khiển bằng bàn đạp nên còn gọi là phanh chân. Phanh dự trữ : Dùng để phanh ô tô - máy kéo trong trường hợp phanh chính bị hỏng. Phanh dừng : Còn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ ô tô - máy kéo đứng yên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay nên gọi là phanh tay. Phanh chậm dần : Trên các ô tô tải trọng lớn như xe tải có trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách có trọng lượng toàn bô lớn hơn 5 tấn hoặc xe làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải có phanh thứ tư là phanh chậm dần. Phanh chậm dần được dùng để phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô - máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc hoặc là để giảm dần tốc độ của ô tô - máy kéo trước khi dừng hẳn. Các loại phanh dùng trên có thể có bộ phận chung và kiểm nghiệm chức năng của nhau. Nhưng phải có ít nhất là hai bộ điều khiển và dẫn động độc lập. Để có hiệu quả phanh cao: Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn. Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh. Muốn vậy, lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên chúng. Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thuỷ lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng lượng toàn bộ lớn. Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính là. Gia tốc chậm dần và quãng đường phanh. Ngoài ra cũng có thể dùng các chỉ tiêu khác như. Lực phanh hay thời gian phanh. Giá trị các yêu cầu này có thể tham khảo trong bảng 2-1, 2-2 và 2-3. Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng hiệp hội quy định riêng dựa vào nhiều yếu tố như. Nguồn gốc và chủng loại ô tô đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bị kiểm tra.... Bảng 2-1 : Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh (của hệ thống phanh chính) cho phép ô tô lưu hành trên đường- Do Bộ giao thông Vận tải Việt Nam quy định năm 1995. Stt  Chủng loại ô tô  Quãng đường phanh Sp [ m ] (( )  Gia tốc chậm dần ổn định Jp [ m/s ] ( ( )   1  Ô tô du lịch và các loại ô tô khác thiết kế trên cơ sở ô tô du lịch  7,2  5,8   2  Ô tô vận tải trọng lượng toàn bộ ( 8 tấn và ô tô khách có chiều dài toàn bộ ( 7,5 m  9,5  5,0   3  Ô tô vận tải hoặc đoàn ô tô có trọng lượng toàn bộ > 8 tấn và ô tô khách có chiều dài toàn bộ > 7,5 m  11  4,2   Tiêu chuẩn trình bày ở bảng 2-1 trên được cho ứng với chế độ thử: Ô tô không tải, chạy trên đường nhựa khô, nằm ngang. Vận tốc bắt đầu phanh là 30 [ Km/h ] ( 8,33 [ m/s ] ). Do yêu cầu về tốc độ ô tô ngày càng tăng, cho nên có xu hướng tăng vận tốc thử phanh để cho phép lưu hành trên đường. Tuy vậy thử phanh ở tốc độ cao là rất nguy hiểm, nhất là trong điều kiện chưa cho phép có những bãi thử chuyên dùng. Vì thế ở nước ta vẫn đang áp dụng tốc độ thử phanh là 30 [ Km/h ]. Số liệu cho ở bảng 2-1 chỉ sử dụng để kiểm tra phanh định kỳ nhằm cho phép ô tô lưu hành trên đường để đảm bảo an toàn chuyển động. Đối với các cơ sở nghiên cứu hay thiết kế chế tạo thì cần áp dụng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt hơn. Bảng 2-2 : Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh chính ( Tiêu chuẩn của Liên Xô cũ ) Stt  Chủng loại ô tô  Tốc độ trước khi phanh Vo [Km/h]  Lực tác dụng lên bàn đạp Pbđ [ N ] (( )  Dạng thử  Quãng đường phanh Sp [ m ] (( )  Gia tốc chậm dần ổn định Jp [ m/g ] (( )   (1)  (2)  (3)  (4)  (5)  (6)  (7)   1  Ô tô du lịch và Microbuys với số chỗ ngồi ( 8  80  500  O I II  43,2 54,0 57,5  7,0 5,4 5,0   2  Ô tô buýt > 8 chỗ ngồi và trọng lượng toàn bộ ( 5 tấn  60  700  O I II  25,8 32,3 34,3  7,0 5,3 4,9   3  Ô tô buýt với trọng lượng toàn bộ > 5 tấn  60  700  O I II  32,1 40,1 42,7  6,0 4,5 4,1   4  Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ < 3,5 tấn  70  700  O I II  44,8 56,0 59,6  5,5 4,1 3,8   5  Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ từ 3,5 tấn ( 12 tấn  50  700  O I II  25,0 31,3 33,3  5,5 4,0 3,7   6  Ô tô tải với trọng lượng > 12 tấn  40  700  O I II  17,2 21,5 22,9  5,5 4,0 3,6   7  Đoàn ô tô với tải trọng toàn bộ từ 3,5 tấn ( 12 tấn  50  700  O I II  26,5 33,1 35,2  5,5 4,0 3,7   8  Đoàn ô tô với trọng lượng toàn bộ > 12 tấn  40  700  O I II  18,4 23,0 24,5  5,5 3,9 3,6   Bảng 2-3 : Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của hệ thống phanh dự trữ ( tiêu chuẩn Liên Xô cũ ) Stt  Chủng loại ô tô  Tốc độ trước khi thử Vo [Km/h]  Lực tác dụng lên bàn đạp Pbđ [ N ] (( )  Quãng đường phanh Sp [ m ] (( )  Gia tốc chậm dần ổn định Jp [ m/s2 ] (( )      Tay đòn  Bàn đạp     (1)  (2)  (3)  (4)  (5)  (6)  (7)   1  Ô tô du lịch và Microbuys với số chỗ ngồi ( 8  80  400  500  90,1  3,0   2  Ô tô buýt > 8 chỗ ngồi và trọng lượng toàn bộ ( 5 tấn  60  600  700  52,2  3,0   3  Ô tô buýt với trọng lượng toàn bộ > 5 tấn  60  600  700  52,2  3,0   4  Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ < 3,5 tấn  70  600  700  79,0  2,8   5  Ô tô tải với trọng lượng toàn bộ từ 3,5 tấn ( 12 tấn  50  600  700  42,5  2,8   6  Ô tô tải với trọng lượng > 12 tấn  40  600  700  28,4  2,8   7  Đoàn ô tô với tải trọng toàn bộ từ 3,5 tấn ( 12 tấn  50  600  700  44,0  2,8   8  Đoàn ô tô với trọng lượng toàn bộ > 12 tấn  40  600  700  29,6  2,8   Đối với hệ thống phanh chính, giá trị các chỉ tiêu được cho tương ứng ba dạng thử khác nhau là. Thử " O ": Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh còn nguội và thường tiến hành hai trường hợp: động cơ được tách và không tách ra khỏi hệ thống truyền lực. Thử " I ": Để xác định hiệu quả của hệ thống phanh chính, khi các cơ cấu phanh đã làm việc nóng lên. Dạng thử này bao gồm hai giai đoạn: . Thử sơ bộ: Để cho các cơ cấu phanh nóng lên . Thử chính: Để xác định hiệu quả phanh. Thử " II ": Để xác định hiệu quả phanh chính, khi ô tô, máy kéo chuyển động xuống dốc dài. Khi phanh bằng phanh dự trữ hoặc bằng các hệ thống phanh khác thực hiện các chức năng của nó, gia tốc chậm dần lớn nhất cần phải đạt 3 [ m/s2 ] đối với ô tô khách và 2,8 [ m/s2 ] đối với ô tô tải. Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lực phanh thực tế mà các cơ cấu phanh của nó có thể tạo ra. Khi thử ( theo cả hai chiều: đầu xe hướng xuống dốc và ngược lại - quay lên dốc ) phanh dừng cần phải giữ được ô tô- máy kéo chở đầy tải và động cơ tách ra khỏi hệ thống truyền lực, đứng yên trên dốc có độ nghiêng không nhỏ hơn 25%. Hệ thống phanh chậm dần cần phải đảm bảo cho ô tô - máy kéo, khi chuyển động xuống các dốc dài 6 [ Km ], độ dốc 7 %, tốc độ không vượt quá 30(2 [ Km/h ] ( 8,33(0,6 [ m/s ]), mà không cần sử dụng các hệ thống phanh khác. Khi phanh bằng phanh này, gia tốc của ô tô, máy kéo thường đạt khoảng 0,6(2,0 [ m/s2 ]. Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác, điều khiển được đúng cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cơ cấu đảm bảo tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe, đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh. Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô, máy kéo khi phanh, sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện chính sau: Lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng. Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% giá trị lực phanh lớn nhất. Không xảy ra hiện tượng tự khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì: Các bánh xe trước trượt trước sẽ bị trượt ngang, mất tính điều khiển. Các bánh xe sau trượt trước sẽ bị quay đầu, mất tính ổn định. Ngoài ra các bánh xe bị trượt sẽ gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám. Để đảm bảo các yêu cầu này, trên ô tô, máy kéo hiện đại, người ta sử dụng các bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe ( Antilook Braking System - ABS ). Yêu cầu về điều khiển nhẹ nhàng và thuận tiện được đánh giá bằng lực lớn nhất cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển và hành trình tương ứng của chúng. Giá trị quy định của chúng được cho dưới bảng 2-4. Bảng 2- 4 : Giá trị tối đa cho phép của lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển và hành trình tương ứng của chúng đối với hệ thống phanh ô tô ( Tiêu chuẩn của Liên Xô cũ ) Phương pháp điều khiển  Hệ thống phanh  Chủng loại ô tô  Pbđ max [ N ]  Sbđ max [ mm ]   Bằng bàn đạp  Làm việc, dự trữ và phanh dừng  Du lịch Vận tải và khách  500 700  150 180   Bằng tay đòn  Dự trữ và dừng  Du lịch Vận tải và khách  400 600  160 220   2.1.3. Phân loại. Hệ thống phanh gồm có các cơ cấu phanh để hãm trực tiếp tốc độ góc của các bánh xe hoặc một trục nào đó của hệ thống truyền lực và truyền động phanh để dẫn động cơ cấu phanh. Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực, phanh chia ra các loại: Phanh bánh xe và phanh truyền lực. Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra: Phanh đĩa: Theo số lượng đĩa quay còn chia ra :Một đĩa quay và nhiều đĩa quay. Phanh trống-guốc: Theo đặc tính cân bằng thì được chia ra: Phanh cân bằng và phanh không cân bằng. Phanh dãi. (a) (b) (c) Hình 2-1 Sơ đồ nguyên lý các loại phanh chính. a- Phanh trống- Guốc: b- Phanh đĩa: c- Phanh dải Theo loại dẫn động, phanh chia ra: Phanh cơ khí, phanh thủy lực (phanh dầu), phanh khí nén (phanh hơi), phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau). Phanh truyền động bằng cơ khí thì được dùng làm phanh tay và phanh chân ở một số ô tô trước đây. Nhược điểm của loại phanh này là đối với phanh chân, lực tác động lên bánh xe không đồng đều và kém nhạy, điều khiển nặng nề, nên hiện nay ít sử dụng. Riêng đối với phanh tay thì chỉ sử dụng khi ô tô dừng hẳn và hổ trợ cho phanh chân khi phanh gấp và thật cần thiết, nên hiện nay nó vẫn được sử dụng phổ biến trên ô tô. Phanh truyền động bằng thủy lực thì được dùng phổ biến trên ô tô du lịch và xe ô tô tải trọng nhỏ. Phanh truyền động bằng khí nén thì được dùng trên ô tô tải trọng lớn và ô tô hành khách. Ngoài ra nó còn dùng trên ô tô vận tải tải trọng trung bình có động cơ diesel cũng như trên các ô tô kéo đoàn xe. Phanh truyền động bằng điện thì được dùng trên các đoàn ô tô, ô tô kéo nhiều rơmoóc. Phanh truyền động liên hợp thủy khí thì được dùng trên các ô tô và đoàn ô tô có tải trọng lớn và rất lớn. 2.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh. Ðể thực hiện nhiệm vụ của mình, hệ thống phanh phải có hai phần kết cấu chính sau Cơ cấu phanh : Là bộ phận trực tiếp tạo ra lực cản. Trong quá trình phanh động năng của ôtô máy kéo được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường bên ngoài. Dẫn động phanh : Ðể điều khiển cơ cấu phanh. 2.2.1. Cơ cấu phanh. Cơ cấu phanh là một bộ phận trực tiếp tạo ra lực phanh cũng chính là lực cản, trong quá trình phanh khi ô tô chuyển động, động năng của ô tô sẽ được biến thành nhiệt năng ở cơ cấu phanh rồi tiêu tán ra môi trường. Cơ cấu phanh trên ô tô chủ yếu làm việc theo nguyên lý ma sát. Do vậy kết cấu của nó gồm có hai phần chính: cơ cấu ép và phần tử ma sát. Bên cạnh đó còn có thêm các phần tử phụ như cơ cấu điều khiển khe hở giữa má phanh và trống phanh của loại phanh trống - guốc, bộ phận xả khí của phanh dẫn động thủy lực... Phần tử ma sát của cơ cấu phanh có thể có dạng: Trống - Guốc, Đĩa hay Dải. Mỗi dạng có đặc điểm kết cấu riêng biệt. Kết cấu cơ cấu phanh trên ô tô có đặc trưng tùy thuộc bởi vị trí đặt nó ở bánh xe hoặc ở truyền lực, bởi loại chi tiết quay và chi tiết tiến phanh. Cơ cấu phanh ở bánh xe thường dùng loại trống - guốc và gần đây sử dụng nhiều loại đĩa ở các bánh xe trước. 2.2.1.1. Loại trống - guốc. a. Thành phần cấu tạo: Đây là loại cơ cấu phanh được sử dụng phổ biến nhất, cấu tạo gồm: + Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moayơ bánh xe. + Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh). + Mâm phanh: Là một đĩa cố định bắt chặt với dầm cầu, là nơi lắp đặt và định vị hầu hết các bộ phận khác của cơ cấu phanh. + Cơ cấu ép: Khi phanh cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực ma sát để phanh bánh xe lại. + Bộ phận điều chỉnh khe hở: 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 được hoàn toàn. Khe hở này tăng lên khi các má phanh bị mài mòn, làm tăng hành trình của cơ cấu ép, tăng lượng chất lỏng làm việc cần thiết hay lượng 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. Có hai phương pháp để điều chỉnh: Bình thường bằng tay và tự động b. Các sơ đồ và chỉ tiêu đánh giá.
 Hình 2-2 Các sơ đồ phanh trống guốc. Có rất nhiều sơ đồ để kết nối các phần tử của cơ cấu phanh (hình 2.2). Các sơ đồ này khác nhau ở chổ + Dạng và số lượng cơ cấu ép. + Số bậc tự do của các guốc phanh. + Đặc điểm tác dụng tương hỗ giữa guốc với trống, giữa guốc với cơ cấu ép và do vậy khác nhau ở: - Hiệu quả làm việc. - Đặc điểm mài mòn các bề mặt ma sát của guốc. - Giá trị lực tác dụng lên cụm ổ trục của bánh xe. - Mức độ phức tạp của kết cấu.
Hình 2-3 Các cơ cấu phanh thông dụng và sơ đồ lực tác dụng a- Ép bằng cam; b- Ép bằng xylanh thủy lực; c- Hai xylanh ép, guốc phanh một bậc tự do; d- Hai xylanh ép, guốc phanh hai bậc tự do. Hiện nay, đối với hệ thống phanh làm việc, được sử dụng thông dụng nhấtlà các sơ đồ trên hình 2.3a và 2.3b. Tức là sơ đồ với guốc phanh một bậc tự do, quay quanh hai điểm cố định đặt cùng phía và một cơ cấu ép. Sau đó đến các sơ đồ 2.3c và 2.3d. Để đánh giá, so sánh các sơ đồ khác nhau, ngoài các chỉ tiêu chung, người ta sử dụng ba chỉ tiêu riêng, đặt trưng cho chất lượng của cơ cấu phanh là: Tính thuận nghịch (đảo chiều), tính cân bằng và hệ số hiệu quả. Cơ cấu phanh có tính thuận nghịch là cơ cấu phanh mà giá trị mômen phanh do nó tạo ra không phụ thuộc vào chiều quay của trống, tức là chiều chuyển động của ôtô- máy kéo. Cơ cấu phanh có tính cân bằng tốt là cơ cấu phanh khi làm việc, các lực từ guốc phanh tác dụng lên trống phanh tự cân bằng, không gây tải trọng phụ tác dụng lên cụm ổ trục bánh xe. Hệ số hiệu quả là một đại lượng bằng tỷ số giữa mômen phanh tạo ra và tích của lực dẫn động nhân với bán kính trống phanh. (hay còn gọi một cách quy ước là mômen của lực dẫn động). Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh trên hình 2.3 là sơ đồ biểu diễn đã được đơn giản hóa nhờ các giả thiết sau: + Các má phanh được bố trí đối xứng với đường kính ngang của cơ cấu. + Hợp lực của các lực pháp tuyến (N) và của các lực ma sát (fN) đặt ở giữa vòng cung của má phanh trên bán kính r(. Từ sơ đồ ta thấy rằng:+ Lực ma sát tác dụng lên guốc trước (tính theo chiều chuyển động của xe) có xu hướng phụ thêm với lực dẫn động ép guốc phanh vào trống phanh, nên các guốc này gọi là guốc tự siết. + Đối với các guốc sau, lực ma sát có xu hướng làm giảm lực ép, nên các guốc này được gọi là guốc tự tách. Hiện tượng tự siết, tự tách này là một đặc điểm đặt trưng của cơ cấu phanh trống- guốc. Sơ đồ hình 2.3a có cơ cấu ép bằng cơ khí, dạng cam đối xứng. Vì thế độ dịch chuyển của các guốc luôn luôn bằng nhau. Và bởi vậy áp lực tác dụng lên các guốc và mômen phanh do chúng tạo ra có giá trị như nhau: N1 = N2 = N và Mp1 = Mp2 = Mp Do hiện tượng tự siết nên khi N1 = N2 thì P1< P2. Đây là cơ cấu vừa thuận nghịch vừa cân bằng. Nó thường được sử dụng với dẫn động khí nén nên thích hợp cho các ôtô tải và khách cỡ trung bình và lớn. Sơ đồ trên hình 2.3b dùng cơ cấu ép thủy lực, nên lực dẫn động của hai guốc bằng nhau P1 = P2 = P. Tuy vậy do hiện tượng tự siết nên áp lực N1 > N2 và Mp1 > Mp2. Cũng do N1 > N2 nên áp suất trên bề mặt má phanh của guốc trước lớn hơn guốc sau, làm cho các guốc mòn không đều. Để khắc phục hiện tượng đó, ở một số kết cấu đôi khi người ta làm má phanh của guốc tự siết dài hơn hoặc dùng xylanh ép có đường kính làm việc khác nhau: Phía trước tự siết có đường kính nhỏ hơn.