Chơng 1 Giới thiệu chung về xe URAL-4320
1.1.Giới thiệu chung
Xe URAL 4320 là xe vận tải hạng nặng đợc trang bị và sử dụng
nhiều trong quân đội. Xe đợc thiết kế, chế tạo tại Liên Xô. Là loại xe có
tính năng thông qua cao, có khả năng kéo moóc và hoạt động trên tất cả các
loại đờng phức tạp cũng nh nơi không đờng, xe hoạt động tốt ở khoảng
nhiệt độ -45
0
C đến 50
0
C.
Xe URAL 4320 là xe 3 cầu chủ động, công thức bánh xe 6x6:
- Sử dụng động cơ KAMA3-740 là động cơ 4 kỳ kiểu chữ V có góc nhị diện
0
90=
, tỷ số nén
17
=
, đờng kính xi lanh D=120mm với công suất động
cơ 210 mã lực (tại 2600v/p). Động cơ sử dụng hệ thống bôi hỗn hợp (cỡng
bức kết hợp vung té) trong đó sử dụng bôi trơn cỡng bức là chủ yếu, dùng
hệ thống làm mát bằng chất lỏng kiểu tuần hoàn kín theo chu kì. Thứ tự làm
việc vủa động cơ 1-5-4-2-6-3-7-8.
-Sử dụng ly hợp ma sát khô 2 đĩa, đẫn động cơ khí.
-Sử dụng hệ thống truyền lực cơ khí có cấp với hộp số cơ khí 5 cấp, hộp số
phân phối kiểu 2 cấp.
-Sử dụng các khớp các đăng để truyền lực từ hộp số đến các cầu, cấu tạo
các đăng kiểu ống với số lợng 3 trục, khớp các đăng sử dụng ổ lăn kim.
-Sử dụng hệ thống lái cơ khí có trợ lực thuỷ lực.
7355
2870
2000
mm
mm
mm
mm
8 Khoảng sáng gầm xe 400 mm
9 Công thức bánh xe 6x6
10 Kích thớc lốp 14.00-20
11 Vận tốc cực đại - Khi không kéo moóc
- Khi kéo moóc
85
77
Km/h
Km/h
12 Góc vợt trớc 45 Độ
13 Góc vợt sau 40 Độ
14 Chiều sâu ngầm có thể vợt qua 1500 mm
15 Bán kính quay vòng nhỏ nhất
- Khi đầy tải
- Khi kéo moóc
11,4
15
m
m
16 Suất tiêu hao nhiên liệu 26 Lít/100Km
4
17 Dự trữ hành trình nhiên liệu 1040 Km
18 Đờng kính xilanh động cơ 120 mm
Máy nén khí, bộ tự động điều chỉnh áp suất, bình chứa, tổng van phanh,
xilanh thuỷ khí, cơ cấu phanh, các van bảo vệ 1 ngả và 2 ngả, các cảm biến.
Quá trình làm việc chung của hệ thống nh sau:
-Mạch 1: Khí nén từ máy nén khí qua van bảo vệ 2 ngả nạp cho bình khí
nén, từ bình khí nén qua 2 đờng dẫn khí nén đến tầng trên và tầng dới của
tổng van phanh chờ cấp cho xilanh thuỷ khí để phanh cầu trớc và cầu sau.
-Mạch 2: Khí nén từ máy nén khí qua van bảo vệ 1 ngả nạp cho bình khí
nén của phanh rơmoóc, khí từ bình khí nén đến cấp cho phanh rơmoóc và
các thiết bị phụ nh mạch phanh phụ, gạt nớc, bơm nớc.
1.3.1.Phanh công tác
Phanh công tác xe URAL 4320 là hệ thống phanh hỗn hợp, kết hợp
thuỷ lực và khí nén, nó gồm 2 mạch dẫn động khí nén mắc nối tiếp với 2
mạch dẫn động thủy lực. Mạch dẫn động thứ nhất dẫn động cho cầu trớc,
mạch dẫn động thứ 2 dẫn cho cầu giữu và cầu sau. Dẫn động khí nén đảm
6
nhận chức năng điều khiển hệ thống, phần thuỷ lực đảm nhận chức năng
của bộ phận chấp hành. Phần khí nén dự trữ và tác động lên phần thủy lực.
Phần khí nén gồm có tổng van phanh, van điều chỉnh áp suất, van bảo vệ 1
ngả, van bảo vệ 2 ngả, van bảo vệ 3 ngả, van bảo vệ 4 ngả, các bình chứa
khí nén. Phần điều khiển phanh rơmoóc có van điều khiển phanh rơmoóc
dẫn động một đờng dẫn. Phần thủy lực gồm hai mạch độc lập, một mạch
thông qua các ống dẫn đến các xi lanh công tác ở cơ cấu phanh cầu trớc,
mạch còn lại đến các xi lanh công tác ở cầu giữa và cầu sau.
1.3.2.Phanh dừng
Phanh dừng dùng để giữ cho xe đứng yên trên đoạn đờng nằm ngang
hoặc ở trên dốc kể cả khi không có ngời lái. Phanh dừng là dạng phanh tang
trống đặt hệ thống truyền lực, kiểu tang trống dẫn động bằng cơ khí.
Hình 1.3: Dẫn động phanh tay xe của Ural 4320
1, Cần; 2,Răng khóa; 3,Vành răng; 4, Cần nới; 5,Cần dẫn động phanh
tay rơmoóc; 8,đòn hai vai; 9,Thanh kéo;10,Đòn mở.
2.1.1. Công dụng
Cung cấp khí nén có áp suất cao cho hệ thống dẫn động phanh thuỷ
khí, và các cơ cấu khác.
2.1.2. Cấu tạo
9
Hình 2.1: Máy nén khí
1,Đai ốc hãm; 2,Trục khuỷu; 3,Chi tiết làm kín; 4,Lò xo; 5,Đệm; 6,Bánh
răng dẫn động ; 7,ổ bi; 8,Thân dới máy nén khí; 9,Bạc trục khuỷu;
10,Thanh truyền; 11,Xéc măng dầu; 12,Chốt pistông; 13,Pistông; 14,Xéc
măng khí; 15,Nắp máy nén khí; 16,Bulông nắp máy; 17,Đệm nắp máy;
18,Đệm thân xi lanh và hộp trục khuỷu; 19,Đệm nắp ổ bi; 20,Nắp ổ bi;
A,Đờng vào dầu bôi trơn máy nén khí; B,Đờng vào của nớc làm mát máy
nén khí.
Máy nén khí là loại máy kiểu pistông, 2 xi lanh 1 cấp, dẫn động máy
nén khí kiểu bánh răng từ khối bánh răng phân phối. Pistông làm bằng hợp
kim nhôm có chốt kiểu bơi, có các vòng hãm ở đàu chốt để hạn chế sự dịch
chuyển dọc trục của chốt.
2.1.3. Nguyên lý làm việc của máy nén khí
Khi động cơ làm việc thông qua dẫn động và khối phân phối làm cho trục
khuỷu máy nén khí quay, máy nén khí làm việc. Không khí sau khi qua bầu
lọc và đờng dẫn đI vào khoang dới của van nạp và bị hút vào xi lanh khi
pistông dịch chuyển xuống phía dới. Khi pistông dịch chuyển lên phía trên
không khí bị nén lại, áp suất không khí nén khi thắng sức căng của lò xo
van xả, van xả mở ra và khí nén theo đờng dẫn tới bình chứa khí nén.
Khi áp suất trong hệ thống đạt 7
7,5 KG/cm
2
bộ tự động điều chỉnh áp
suất sẽ cắt khí nạp vào bình chứa khí nén. Khi áp suất trong bình giảm
Hình 2.3: Nguyên lý hoạt động van tự động điều chỉnh áp suất
Khi áp suất đạt tới 7-7,5 KG/cm
2
, cơ cấu điều chỉnh áp suất nối đờng
cao áp với khí quyển, còn khi áp suất từ 6,2-6,5 KG/cm
2
cơ cấu điều chỉnh
áp suất tiếp tục làm việc, áp suất trong hệ thống lại tăng lên.
Khi áp suất trong hệ thống nhỏ hơn 7KG/cm
2
không khí từ máy nén
khí theo cửa I, tới lới lọc 2 , đến van ngợc 9 và bình chứa, qua rãnh dới của
pistông tuỳ động 5. Dới tác dụng của lò xo 6 và van 4, pistông chiếm vị trí
mới để van xả mở khoang B thông với khoang trên của pistông giảm tải,
còn van nạp 11 sẽ đóng, van giảm tải cũng đóng.
Khi áp suất trong hệ thống lớn hơn 7-7,5 KG/cm
2
, pistông khắc phục
lực đàn hồi của lò xo cân bằng 6 và đi lên đóng van xả 4 lại, van nạp 11 mở
và không khí từ khoang A đi vào khoang B. Lúc này van giảm tải 12 đi
xuống phía dới, van giảm tải mở và không khí đi ra ngoài khí quyển bởi áp
suất tong rãnh vòng gỉảm xuống nên van ngợc 9 đóng lại
Khi áp suất giảm đến 6,2-5,5 KG/cm
2
pistông tuỳ động 5 dới tác
dụng của lò xo 6 đi xuống, van nạp 11 đóng lại, van xả mở và khoang B qua
đờng II thông với khí quyển. Lúc này van giảm tải đóng lại và khí nén tiếp
tục cung cấp cho hệ thống.
13
2.3. Van bảo vệ một ngả
thành hai mạch độc lập và tự động ngắt mạch hỏng để duy trì sự làm việc
của mạch không hỏng.
2.4.2.Cấu tạo
Hình 2.6: Van bảo vệ 2 hai ngả.
1,Thân; 2,Pistông trung tâm; 3,Pistông chặn; 4,Van ngợc; 5,9,10,Lò xo;
6,Nắp van ngợc; 7,Thân van ngợc; 8,11,12,13,Đệm làm kín; I,Từ máy nén
khí vào; II,ra bình nén khí dẫn động phanh cầu giữu và cầu sau; III,Ra bình
nén khí dẫn động cầu trớc và các thiết bị phụ.
15
2.4.3.Nguyên lý làm việc
Hình 2.7:Nguyên lý hoạt động van bảo vệ hai ngả.
Lúc ở vị trí làm việc (hình 2.7a) dới tác dụng của lò xo 9, pistông
trung tâm ở vị trí giữa, khí nén từ máy nén đến cửa I, qua lỗ trên pistông 2
và ép van ngợc 4, pistông chặn 3 đến ụ tỳ. Khí nén đợc đa đến cửa II và cửa
III vào các bình khí nén của hệ thống phanh.
Trong trờng hợp một mạch nào đó bị h hỏng (hình 2.7b) áp suất trong
mạch này giảm xuống, do vậy có sự chênh lệch áp suất tác dụng hai đầu
pistông 2, làm pistông 2 dịch chuyển về phía mạch bị hỏng và van ngợc 4
đóng lại, lúc này mạch h hỏng đợc ngắt khỏi hệ thống. Van ngợc 4 của
mạch còn lại sẽ mở ra và khí nén từ máy nén khí tiếp tục đợc cấp cho mạch
không bị h hỏng, bảo đảm sự làm việc của mạch này;
Van bảo vệ hai ngả giữ đợc áp suất khí nén ở mạch không h hỏng
trong giới hạn 5,5-5,8 KG/cm
2
. Khi tăng áp suất cao hơn 5,8 KG/cm
2
van
ngợc 4 của nhánh h hỏng sẽ ép lò xo 5 mở van đa khí thừa vào nhánh hỏng.
2.5. Tổng van phanh
2.5.1.Công dụng
van vào khoang A trên pistông tăng tốc 23 của tầng thứ hai của van phanh.
18
Do diện tích lớn, pistông 23 nhanh truyển dịch xuống phía dới (do áp suất
trên đỉnh pistông lớn) tác dụng lên pistông bậc 14 của tầng van phanh. Khi
dịch chuyển xuống dới pistông 14 ép lò xo 21 làm đóng cửa xả khi nó tiếp
xúc với van 17 ngăn cách cửa Z2 với khí quyển đồng thời mở van 17. Khí
nén từ trong bình chứa đợc đa đến cửa V2 qua van 17 mở, đi đến Z2 và tiếp
tục đi đến xi lanh thuỷ khí của cầu trớc. Do tăng áp suất cửa Z2, áp suất dới
pistông 14 tăng lên và cân bằng với lục tác dụng lên pistông 14 từ phía trên.
Do đó cửa Z2 cũng đợc xác lập áp suất tơng ứng lực tác dụng lên cần van
phanh, nghĩa là đảm bảo tuỳ động ở cả tầng trên và tầng dới của tổng van
phanh.
Khi có h hỏng ở tầng trên của tổng van phanh (không có áp suất ở
cửa Z1), tầng dới đợc điều khiển bằng cơ khí qua bulông 7 và cần đẩy 18.
Khi đó tác dụng tuỳ động thực hiện nhờ sự cân bằng của các lực đặt lên cần
1 từ phía trên nhờ áp lực của khí nén và lò xo tác dụng lên cần 14 từ phía d-
ới. Nếu tầng dới bị h hỏng (không có áp suất ở tầng I) sự làm việc của tầng
trên không bị ảnh hởng.
Khi ngừng bàn đạp ở vị trí trung gian, sẽ xác lập một giá trị lựuc bàn
đạp tơng ứng với một khoảng lộ trình của cần 1 và ống trợt 2. Tổng phản
lực phía dới của lò xo 10 và áp suất ở phía trên của pistông 25 tạo ra lực cân
bằng với lực của bàn đạp truyền tới ống 2 và vai đỡ. Do biến dạng của khối
đàn hồi 26, pistông 25 dịch chuyển lên trên, van 24 mở dới tác dụng của lò
xo trả về cũng dich chuyển lên trên tạo ra trạng thái đóng kín van 24 về cả
hai phía làm khí nén từ trong Z1 không tiếp tục cung cấp sang cửa Z1 đợc,
đồng thời cửa thông ra khí trời đóng duy trì một áp suất d cố định nào đó
trong Z1 trong mạch Z2 và các đàu phanh sau. Nghĩa là tạo ra lực phanh ở
cơ cấu phanh tỷ lệ với lực đạp ở bàn đạp chân phanh.
ở tầng van van dới cũng sảy ra quá trình tơng tự, khi đó pistông 23
và 14 dới phảnh lực coả lò xo và áp suất ở dới pistông 14 có xu hớng đi ng-
khí nén có áp suất cao từ bình chứa khí nén qua khoá phanh, theo đờng ống
dẫn tới xi lanh thuỷ khí ép lò xo trả về sang trái thông qua cần đẩy pistông
ép lò xo lại, đồng thời dới tác dụng của dầu tạo nên áp suất cao ép đẩy hai
pistông trong xi lanh thuỷ công tác ở bánh xe và ép hai guốc phanh vào
tang phanh thực hiên qua trình phanh xe.
Khi thôi phanh ngời lái nhả chân ra khỏi bàn đạp phanh, tổng van
phanh ngăn quá trình cấp khí nén vào xi lanh thuỷ khí, đồng thời nối thông
21
xi lanh khí nén với khí trời, dới tác dụng của các lò xo trả về đẩy pistông
thuỷ lực và khí nén trở về vị trí ban đầu và kết thúc quá trình phanh.
2.7. Cơ cấu phanh
2.7.1.Công dụng
Cơ cấu phanh là phần cuối cùng trong hệ thống phanh, tại đây lực
phanh đợc sinh ra đảm bảo quá trình phanh.
2.7.2.Cấu tạo
Hình 2.11: Cơ cấu phanh.
1,Đinh tán; 2,Tấm ma sát; 3,Chốt tỳ pistông; 4,Xi lanh bánh xe. 5,Guốc
phanh; 6,Bulông chốt quả đào; 7,Mâm phanh; 8,Lò xo hồi vị; 9,Vòng hãm;
10,Chốt lệch tâm; 11,ống lót; 12,Đai ốc hãm; 13,Tấm cách; 14,Chốt quả
đào.
* Tang phanh.
Tang phanh đợc đúc bằng gang, dạng tang trống (đợc gọi là phanh
tang trống), bề mặt trong có hệ số ma sát cao và có khả năng thoát nhiệt tốt.
22
* Guốc phanh.
Guốc phanh đợc đúc từ gang, tiết diện chữ T (tăng độ cứng). Một đầu
của guốc đợc tì vào xi lanh bánh xe, đầu còn lại cố định vào mâm phanh
bằng chốt lệch tâm. Trên mặt của guốc phanh có các má phanh có hệ số ma
sát cao, có tính ổn định nhiệt (đảm bảo quá trình phanh). Các má phanh đợc
liên kết với guốc phanh nhờ các đinh tán nhôm hoặc đồng.
Đồng thời khí nén đi vào khoang b và c, áp suất ở b và c nh nhau, do diện
tích pistông phía dới lớn nên pistông dịch chuyển lên phía trên cho đến khi
bị chặn lại. Khi áp suất trong mạch rơmoóc đạt 4,8-5,2 KG/cm
2
pistông dới
4 hạ xuống đóng van 21 lại. Trong mạch rơmoóc áp suất đợc tự động duy
trì có áp suất thấp hơn áp suất trong dẫn động xe kéo.
Khi phanh ôtô, khí nén từ van phanh hai tầng đợc đa đến van điều
khiển phanh rơmoóc qua cửa IV nạp vào khoang dới màng, khi thắng lực lò
xo 14, màng 16 đi lên cùng cần đẩy 6. Khi đó van nạp 21 đóng, sau đó mở
van xả 20, khí nén từ mạch điều khiển phanh rơmoóc qua cửa II, cần đẩy
rỗng 6 và cửa III trên nắp thoát ra ngoài không khí.
Việc tuỳ động nhờ pistông bậc 8, khi giảm áp suất II tức là khoang c,
lực tác dụng từ phía dới giảm đi. Từ phía trên pistông 8 lực tác động do khí
nén ở khoang b bằng áp suất khoang a. Ngoài ra mayơ pistông bắt đầu nhận
lực do áp suất ở khoang a sinh ra. Do chênh áp pistông dịch chuyển xuống
dới và sẽ làm cho cần đẩy và đế cần đẩy 6 đóng cửa xả lại.
25
Nếu tiếp tục làm tăng áp suất ở cửa IV thì sẽ dẫn đến xả hoàn toàn
khí từ mạch phanh rơmoóc, lúc này rơmoóc đợc phanh hoàn toàn.
Khi nhả phanh xe kéo, cửa IV đợc thông với khí quyển qua cửa khí
quyển của van nạp điều khiển phanh rơmoóc. áp suất ở khoang a giảm đi
và màng 15 cùng cần đẩy 6 dới tác dụng của lò xo 14 trở về vị trí ban đầu,
van xả 20 đóng lại, van nạp 21 mở ra. Khí nén từ cửa I đến cửa II tiếp tục
vào mạch dẫn động phanh rơmoóc và phanh xe đợc mở ra.
2.9.Van tách
2.9.1.Công dụng
Dùng để ngăn (nối) đờng khí nén nối xe kéo với rơmoóc khi cần
thiết.
2.9.2.Cấu tạo