Tìm hiểu về hệ thống dẫn động điều khiển phanh bằng khí nén kết hợp thủy lực trên ô tô
(News.oto-hui.com) – Hệ thống dẫn động điều khiển phanh bằng khí nén kết hợp thủy lực là hệ thống tận dụng, kết hợp các ưu điểm của hai loại dẫn động phanh thủy lực và khí nén. Hệ thống thủy lực đảm nhiệm công việc điều khiển các guốc phanh hay má phanh đĩa. Còn hệ thống khí nén sẽ đảm nhiệm chức năng tạo lực đẩy cho xylanh thủy lực làm việc. Như vậy sẽ giúp cho lực bàn đạp không cần quá lớn mà vẫn đảm bảo độ nhạy và độ an toàn của phanh khi vận hành.
Có nhiều loại hệ thống dẫn động phanh trên xe ô tô. Hệ thống dẫn động thủy lực có ưu điểm là độ nhạy cao, phanh êm dịu và bố trí dễ dàng. Tuy vậy lực bàn đạp của hệ thống này lại rất lớn. Dẫn động khí nén thì ngược lại, lực bàn đạp nhẹ, có thể dẫn động dài nhưng độ nhạy kém và có kích thước lớn.
Chính vì thế hệ thống dẫn động bằng khí nén kết hợp thủy lực ra đời. Là sự kết hợp các ưu điểm của cả hai loại dẫn động bên trên.
1. Cấu tạo chung của hệ thống dẫn động điều khiển phanh:
Hệ thống dẫn động điều khiển phanh bao gồm hai dạng dẫn động là dẫn động khí nén và dẫn động thủy lực.
Phần dẫn động khí nén sẽ đảm nhiệm công việc tạo lực đẩy ở xylanh thủy lực bằng cách cung cấp và điều khiển khí nén. Bao gồm máy nén khí, bộ điều chỉnh áp suất, lọc khí, van chia, bình chứa, van phân phối và các đường ống dẫn khí.
Phần dẫn động thủy lực sẽ nhận nhiệm vụ tạo lực điều khiển ở các cơ cấu phanh. Bao gồm các đường dầu, bình chứa dầu và các xylanh thủy lực ở bánh xe.
2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống dẫn động điều khiển phanh:
Khi người lái đạp phanh, khí nén tại bình chứa sẽ được các van phân phối cấp đến các xylanh khí nén – thủy lực. Ở các xylanh này, áp suất của không khí nén sẽ được chuyển đổi thành áp suất thủy lực. Áp suất thủy lực này sẽ được truyền đến các xylanh trong cơ cấu phanh để thực hiện quá trình phanh bánh xe.
Hệ thống dẫn động bằng khí nén có một nhược điểm là thời gian tác dụng có độ chậm lớn. Vì thế người ta thường thiết kế các xylanh khí nén có vị trí gần với van phân phối hơn để làm giảm khoảng thời gian ở trên, giảm tổn thất và làm tăng độ nhạy của hệ thống dẫn động khí nén kết hợp thủy lực.
3. Bộ xylanh khí nén kết hợp thủy lực:
Xylanh khí nén kết hợp thủy lực là bộ phận có vai trò chuyển đổi dạng áp suất ở trong hệ thống. Biến đổi áp suất khí nén được cung cấp từ van phân phối trở thành áp suất thủy lực và đưa đến cơ cấu phanh.
a. Xylanh khí nén:
Xylanh khí nén có phần tiết diện lớn hơn so với xylanh thủy lực. Khí nén được cấp vào theo đường cửa nạp A. Piston khí nén 2 luôn có xu hướng di chuyển về phía cửa nạp A vì tác dụng của lò xo 3.
Khi được cấp khí nén, không khí đi vào khoang M và đẩy piston sang phía bên phải. Không khí trong khoang N ở phía sau piston thoát ra ngoài qua cửa thoát D được thông với khí trời.
b. Xylanh thủy lực
Xylanh thủy lực có phần tiết diện nhỏ hơn. Dầu được cấp vào theo cửa nạp B, đi qua van điều khiển 7 và piston 10 tràn vào xylanh 9. Dầu từ xylanh 9 đi qua cửa thoát C và dẫn đến các xylanh trong cơ cấu phanh.
4. Nguyên lý hoạt động của xylanh khí nén kết hợp thủy lực:
a. Khi chưa đạp phanh
Khi chưa đạp bàn đạp phanh. Van phân phối khí đóng, khí nén không được cung cấp đến xylanh khí nén kết hợp thủy lực.
Khoang M không có khí nén và có thể tích nhỏ nhất vì chịu tác dụng từ lực đẩy của lò xo 3. Lúc này thể tích bên trong xylanh thủy lực 9 có giá trị lớn nhất. Dầu phanh đi qua cửa nạp B và điền đầy vào xylanh 9. Chuẩn bị cho quá trình phanh.
b. Khi đạp phanh
Khi đạp phanh, van phân phối khí được mở. Khí nén từ bình chứa được cấp đến các xylanh khí nén kết hợp thủy lực. Thông qua cửa nạp A, khí nén điền đầy vào khoang M. Thể tích khoang M tăng lên đồng nghĩa với thể tích khoang N giảm xuống. Không khí trong khoang N đi ra ngoài thông qua cửa thoát D.
Piston khí nén 2 bị đẩy sang phải. Khi này piston 10 đóng cửa nạp dầu, xylanh thủy lực 9 trở thành một không gian kín. Piston 10 di chuyển sang phải vì tác dụng của piston khí nén 2, đẩy dầu với áp suất cao đi qua cửa thoát C và cấp cho các xylanh ở cơ cấu phanh hoạt động.
c. Khi rà phanh
Ở trạng thái rà phanh, áp lực của khí nén trong khoang M bằng với lực đẩy của lò xo 3 và áp lực dầu phanh trong xylanh 9. Piston 10 đứng yên ở một vị trí, áp suất dầu trong các xylanh của cơ cấu phanh được giữ ổn định theo mức độ đạp phanh, duy trì trạng thái rà phanh.
d. Hệ thống báo mòn phanh
Khi má phanh có hiện tượng bị mòn quá mức, khe hở giữa má phanh và đĩa phanh lớn dẫn tới việc piston 10 dịch phải nhiều hơn để cung cấp nhiều dầu phanh hơn.
Piston khí nén 2 gạt chốt 13 trượt sang phải trong nắp nhựa 11. Khối chỏm cầu bị đẩy ra khỏi rãnh, đóng mạch công tắc 12. Đèn báo hiệu trên màn hình của xe sẽ phát sáng báo phanh bị mòn quá mức, cần phải đi sửa chữa và thay thế.
Một số bài viết liên quan:
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén – Cấu tạo, nguyên lý
- Hệ thống phanh dẫn động thủy lực – Cấu tạo, nguyên lý
