Các loại hệ thống phanh: nguyên lý hoạt động của phanh tang trống và phanh đĩa
nội dung
Hệ thống phanh được thiết kế để kiểm soát tốc độ của ô tô, dừng lại và giữ ô tô tại chỗ trong thời gian dài bằng cách sử dụng lực phanh giữa bánh xe và mặt đường. Lực phanh có thể được tạo ra nhờ phanh bánh xe, động cơ xe (gọi là phanh động cơ), bộ hãm thủy lực hoặc điện trong hộp số.
Để thực hiện các chức năng này, các loại hệ thống phanh sau đây được lắp đặt trên xe:
- Hệ thống phanh làm việc. Cung cấp khả năng giảm tốc và dừng xe có kiểm soát.
- Hệ thống phanh dự phòng. Dùng trong trường hợp hỏng hóc, trục trặc của hệ thống làm việc. Nó thực hiện các chức năng tương tự như hệ thống làm việc. Hệ thống phanh dự phòng có thể được triển khai như một hệ thống tự trị đặc biệt hoặc là một phần của hệ thống phanh đang hoạt động (một trong các mạch dẫn động phanh).
- Hệ thống phanh đỗ xe. Được thiết kế để giữ cố định xe trong một thời gian dài.
Hệ thống phanh là phương tiện quan trọng nhất đảm bảo an toàn chủ động cho ô tô. Trên ô tô và một số xe tải, nhiều thiết bị và hệ thống khác nhau được sử dụng để tăng hiệu quả của hệ thống phanh và độ ổn định của phanh.
Hệ thống phanh hoạt động như thế nào
Khi bạn nhấn bàn đạp phanh, tải trọng sẽ được chuyển đến bộ khuếch đại, bộ khuếch đại này sẽ tạo thêm lực lên xi lanh phanh chính. Pít-tông xi-lanh phanh chính bơm chất lỏng qua các đường ống đến các xi-lanh bánh xe. Điều này làm tăng áp suất chất lỏng trong bộ truyền động phanh. Các pít-tông của xi-lanh bánh xe di chuyển má phanh đến các đĩa (trống).
Thêm áp lực lên bàn đạp làm tăng áp suất chất lỏng và hệ thống phanh được kích hoạt, làm chậm quá trình quay của bánh xe và xuất hiện lực phanh tại điểm tiếp xúc của lốp xe với mặt đường. Lực tác dụng lên bàn đạp phanh càng nhiều thì bánh xe được phanh càng nhanh và hiệu quả hơn. Áp suất chất lỏng trong quá trình phanh có thể đạt 10-15 MPa.
Khi kết thúc quá trình phanh (nhả bàn đạp phanh), bàn đạp dưới tác dụng của lò xo hồi vị sẽ di chuyển về vị trí ban đầu. Pít-tông của xi lanh phanh chính di chuyển về vị trí ban đầu. Các phần tử lò xo di chuyển các miếng đệm ra khỏi đĩa (trống). Dầu phanh từ xi lanh bánh xe được đẩy qua các đường ống vào xi lanh phanh chính. Áp suất trong hệ thống giảm xuống.
Các loại hệ thống phanh
Hệ thống phanh kết hợp giữa cơ cấu phanh và dẫn động phanh. Cơ cấu phanh được thiết kế để tạo ra mô men phanh cần thiết để làm chậm và dừng xe. Cơ cấu phanh ma sát được lắp đặt trên ô tô, hoạt động của chúng dựa trên việc sử dụng lực ma sát. Các cơ cấu phanh của hệ thống làm việc được lắp trực tiếp vào bánh xe. Phanh tay có thể được đặt phía sau hộp số hoặc hộp số.
Tùy thuộc vào thiết kế của bộ phận ma sát, có trống và đĩa các cơ cấu phanh.
Cơ cấu phanh gồm một phần quay và một phần cố định. Là bộ phận quay cơ chế trống một trống phanh được sử dụng, một bộ phận cố định - má phanh hoặc dải.
bộ phận quay cơ chế đĩa đại diện là đĩa phanh, cố định - bằng má phanh. Phanh đĩa thường được lắp đặt trên trục trước và sau của ô tô du lịch hiện đại.
Cách thức hoạt động của phanh tang trống
Các bộ phận bên trong chính của phanh tang trống là:
- trống phanh. Một phần tử làm bằng hợp kim gang cường độ cao. Nó được gắn trên trục hoặc trục đỡ và không chỉ đóng vai trò là bộ phận tiếp xúc chính tương tác trực tiếp với các miếng đệm mà còn là vỏ trong đó tất cả các bộ phận khác được gắn vào. Phần bên trong của trống phanh được mài để đạt hiệu quả phanh tối đa.
- miếng đệm. Không giống như má phanh đĩa, má phanh trống có hình bán nguyệt. Phần bên ngoài của chúng có lớp phủ amiăng đặc biệt. Nếu má phanh được lắp trên một cặp bánh sau, thì một trong số chúng cũng được nối với cần phanh tay.
- Lò xo căng. Các phần tử này được gắn vào phần trên và phần dưới của miếng đệm, ngăn không cho chúng di chuyển theo các hướng khác nhau khi không hoạt động.
- Xi lanh phanh. Đây là một thân máy đặc biệt làm bằng gang, ở cả hai mặt của nó được gắn các pít-tông đang hoạt động. Chúng được kích hoạt bằng áp suất thủy lực xảy ra khi người lái nhấn bàn đạp phanh. Các bộ phận bổ sung của pít-tông là vòng đệm cao su và van để loại bỏ không khí bị mắc kẹt trong mạch.
- Đĩa bảo vệ. Bộ phận này là một bộ phận gắn trên trung tâm để gắn các xi lanh và má phanh. Việc buộc chặt của họ được thực hiện bằng cách sử dụng các kẹp đặc biệt.
- Cơ chế tự tạm ứng. Cơ sở của cơ chế là một nêm đặc biệt, sâu hơn khi má phanh bị mòn. Mục đích của nó là đảm bảo các miếng đệm được ép liên tục lên bề mặt trống, bất kể bề mặt làm việc của chúng bị mài mòn như thế nào.
**Các thành phần được liệt kê bởi chúng tôi thường được chấp nhận. Chúng được sử dụng bởi hầu hết các nhà sản xuất lớn. Có một số bộ phận do một số công ty tư nhân lắp đặt. Ví dụ, chẳng hạn như cơ chế mang các miếng đệm, các loại miếng đệm, v.v.
Nguyên tắc hoạt động: người lái, nếu cần, nhấn bàn đạp, tạo áp suất tăng lên trong mạch phanh. Hệ thống thủy lực tác động lên các pít-tông của xi-lanh chính, tác động lên các má phanh. Chúng "phân kỳ" sang hai bên, kéo dài các lò xo khớp nối và đạt đến các điểm tương tác với bề mặt làm việc của trống. Do ma sát xảy ra trong trường hợp này, tốc độ quay của các bánh xe giảm và xe chạy chậm lại. Thuật toán chung cho hoạt động của phanh tang trống trông giống hệt như thế này. Không có sự khác biệt đáng kể giữa các hệ thống có một và hai piston.
Ưu điểm và nhược điểm của phanh tang trống
Ở giữa công trạng Hệ thống trống có thể được phân biệt bởi sự đơn giản của thiết kế, diện tích tiếp xúc lớn giữa các miếng đệm và trống, chi phí thấp, sinh nhiệt tương đối thấp và khả năng sử dụng dầu phanh rẻ tiền có nhiệt độ sôi thấp. Ngoài ra, trong số các khía cạnh tích cực là thiết kế kín giúp bảo vệ cơ chế khỏi nước và bụi bẩn.
Nhược điểm của phanh tang trống:
- phản ứng chậm;
- hiệu suất không ổn định;
- Thông gió kém;
- hệ thống hoạt động phá cách làm giới hạn lực ép cho phép của các tấm đệm lên thành trống;
- với phanh thường xuyên và tải trọng cao, có thể biến dạng trống do nóng mạnh.
Trên những chiếc xe hiện đại, phanh tang trống ngày càng ít được sử dụng. Về cơ bản, chúng được đặt ở bánh sau trong các mẫu xe bình dân. Trong trường hợp này, chúng cũng được sử dụng để thực hiện phanh đỗ.
Đồng thời, bằng cách tăng kích thước của tang trống, có thể tăng công suất của hệ thống phanh. Điều này dẫn đến việc sử dụng rộng rãi phanh tang trống trên xe tải và xe buýt.
Phanh đĩa hoạt động như thế nào
Cơ cấu phanh đĩa bao gồm một đĩa phanh quay, hai má phanh cố định gắn bên trong caliper ở hai bên.
Trong hệ thống này, các miếng đệm gắn trên thước cặp được ép ở cả hai bên vào các mặt phẳng của đĩa phanh, được bắt vít vào trục bánh xe và quay cùng với nó. Má phanh kim loại có lớp lót ma sát.
Thước cặp là một thân làm bằng gang hoặc nhôm ở dạng giá đỡ. Bên trong nó là một xi lanh phanh với một pít-tông ép các miếng đệm vào đĩa trong quá trình phanh.
Giá đỡ (thước cặp) có thể nổi hoặc cố định. Giá đỡ nổi có thể di chuyển dọc theo các hướng dẫn. Cô ấy có một pít-tông. Thước cặp thiết kế cố định có hai pít-tông, mỗi pít-tông ở mỗi bên của đĩa. Cơ chế như vậy có thể ấn mạnh hơn vào các má phanh và được sử dụng chủ yếu trên các mẫu xe mạnh mẽ.
Đĩa phanh được làm từ gang, thép, carbon và gốm. Đĩa gang không tốn kém, có chất lượng ma sát tốt và khả năng chống mài mòn khá cao. Do đó, chúng thường được sử dụng nhiều nhất.
Thép không gỉ chịu được sự thay đổi nhiệt độ tốt hơn, nhưng tính chất ma sát của nó kém hơn.
Đĩa carbon nhẹ có hệ số ma sát cao và khả năng chịu nhiệt tuyệt vời. Nhưng chúng yêu cầu làm nóng trước và chi phí của chúng quá cao. Phạm vi của đĩa phanh carbon là xe thể thao.
Gốm sứ kém hơn sợi carbon về hệ số ma sát, nhưng nó hoạt động tốt ở nhiệt độ cao, có độ bền đáng kể và khả năng chống mài mòn ở trọng lượng thấp. Nhược điểm chính của đĩa như vậy là chi phí cao.
Ưu và nhược điểm của phanh đĩa
Ưu điểm của phanh đĩa:
- trọng lượng ít hơn so với hệ thống trống;
- dễ chẩn đoán và bảo trì;
- làm mát tốt hơn do thiết kế mở;
- hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ rộng.
Nhược điểm của phanh đĩa:
- tản nhiệt đáng kể;
- nhu cầu bổ sung bộ khuếch đại do diện tích tiếp xúc giữa các miếng đệm và đĩa bị hạn chế;
- mòn miếng đệm tương đối nhanh;
- chi phí cao hơn so với hệ thống trống.
