Cải tiến hệ thống phanh xe Hino theo tiêu chuẩn ECE

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
mục lục
Trang
Lời nói đầu ................................................................................................... 2
Chơng I. Những vấn đề chung và hệ thống phanh cho ô tô .................. 4
1.1. Vấn đề chở hàng siêu trờng ............................................................. 4
1.2. Giới thiệu chung về xe HINO ............................................................5
1.3. Hệ thống phanh của xe HINO FF3H .................................................7
Chơng II. Tiêu chuẩn ECE, cơ sở lý luận và phơng pháp tính ........... 22
2.1. Các thông số của xe HINO FF3H sau khi đã thay đổi ....................... 22
2.2. Tiêu chuẩn ECE, cơ sở lý luận và công thức tính toán ....................... 23
2.3. Kiểm tra theo ECE với tỉ số phân chia lực phanh cũ .......................... 33
2.4. Xác định tỉ số mới với xe kéo dài theo tiêu chuẩn ECE ..................... 34
2.5. Đề xuất phơng án cải tạo .................................................................. 35
Chơng III. Kiểm nghiệm hệ thống phanh ............................................... 37
3.1. Tính toán lực, mô men tác dụng và kiểm tra bền cơ cấu phanh trớc. 37
3.2. Tính toán lực, mô men tác dụng và kiểm tra bền cơ cấu phanh sau.... 55
3.3. Kết luận khả năng đáp ứng của cơ cấu phanh cũ ................................ 69
Chơng IV. Thiết kế cải tiến ...................................................................... 70
4.1. Cơ sở cho việc cải tiến ....................................................................... 70
4.2. Thiết kế lại van điều khiển thuỷ lực ................................................... 70
Kết luận chung ............................................................................................. 75
Tài liệu tham khảo ....................................................................................... 77
1
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Lời mở đầu
Hiện nay vấn đề về giao thông đờng bộ đang là vấn đề đợc rất nhiều quốc
gia trên thế giới quan tâm. Trong các phơng tiện giao thông đờng bộ thì ô tô là
phơng tiện chủ yếu vì nó không những đa dạng về chủng loại mà nó còn là một
phơng tiện vận chuyển dễ dàng trên mọi địa hình với giá thành thấp. ở nớc ta
hiện nay, các xe ô tô đang lu hành chủ yếu là của nớc ngoài, đợc lắp ráp tại các

nhà máy liên doanh và cũng có một phần là xe nhập cũ. Các loại xe này đã đáp
ứng đợc nhu cầu vận tải trong nớc và cũng đáp ứng đợc các tiêu chuẩn quốc tế.
Tuy nhiên do nhu cầu chuyên biệt của từng điều kiện công tác, chúng ta đang
cần đa ra đợc xe có kích thớc lớn, một trong số đó là xe chở cột điện.
Hiện nay số nhà máy có khả năng sản xuất cột điện lớn chỉ nằm ở Hà
Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Với tốc độ đô thị hoá ở nớc ta đòi hỏi phải có
xe chuyên dụng vận chuyển từ nhà máy đến nơi tập kết và lắp đặt. Thông thờng
xe chở cột điện đợc dùng để vận chuyển trên các tuyến đờng dài liên tỉnh nh từ
thành phố Hồ Chí Minh đi miền Trung hoặc từ Hà Nội đi miền Trung, vì vậy
nhu cầu về xe thân dài là rất cần thiết.
Khi kéo dài thân xe để phù hợp với mục đích vận chuyển, nhiều tính
năng của xe đã bị thay đổi nên không còn đáp ứng đợc các tiêu chuẩn nh trớc,
vì vậy cần phải kiểm tra tính toán và có thể một số bộ phận phải thiết kế lại.
Trong các bộ phận của xe thì hệ thống phanh đóng một vai trò hết sức quan
trọng vì nó liên quan đến vấn đề an toàn chuyển động của xe và vấn đề an toàn
giao thông, ảnh hởng trực tiếp đến sinh mạng và tài sản con ngời.
Trên cơ sở đó em đợc giao đề tài:
Thiết kế cải tạo hệ thống phanh cho xe tải chở cột điện theo
tiêu chuẩn ECE R13 .
Nội dung đề tài bao gồm:
2
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
- Tìm hiểu kết cấu hệ thống phanh trên ô tô.
- Tiêu chuẩn ECE R13, cơ sở lý luận và phơng pháp tính.
- Tính toán, kiểm nghiệm bền cơ cấu phanh.
- Thiết kế cải tiến.
Đề tài đợc tiến hành tại bộ môn Ô tô trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Sau hơn ba tháng thực hiện, với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân em đã hoàn
thành công việc yêu cầu của đồ án tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn thầy
giáo Nguyễn Khắc Trai và các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ, hớng dẫn tận

tình và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Hà Nội ngày 16 tháng 5 năm 2004
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Tiến Vũ Linh
3
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
chơng i
những vấn đề chung và
hệ thống phanh cho ô tô
1.1. Vấn đề chở hàng siêu trờng:
Luật Đờng bộ của Việt Nam đã quy định với tất cả các loại xe, kích thớc
vật đợc chở trên xe không đợc vợt quá kích thớc bao ngoài của xe. Vấn đề chở
hàng dài hiện nay có 3 phơng án sau:
+ Nối thêm rơ moóc:
+ Gác vật dài lên đầu xe (với những vật không dài hơn kích thớc xe):
+ Kéo dài thân xe đảm bảo hàng không vợt ra ngoài kích thớc xe:
4
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Cột điện cỡ lớn đợc chế tạo với chiều dài 10m nên phơng án đợc chọn là
phơng án 3. Xe cơ sở thiết kế là xe HINO. Hiện nay ở Việt Nam đã lắp ráp các
xe sát xi hoàn chỉnh và đang đợc dùng để chuyển đổi mục đích sử dụng. Nội
dung đề tài là thiết kế cải tạo hệ thống phanh cho xe này nhằm tạo nên phơng
tiện chuyên chở chuyên dùng, đảm bảo an toàn giao thông. Để chở đợc cột điện
10 m, thân xe đợc kéo dài 1,2 m. Sau khi kéo dài, xe phải đảm bảo điều kiện an
toàn giao thông, cụ thể là hệ thống phanh phải đợc thiết kế theo tiêu chuẩn ECE
R13.
1.2. Giới thiệu chung về xe Hino:
HINO là một hãng xe lớn có uy tín của Nhật Bản, chuyên sản xuất các loại
xe vận tải có công thức bánh xe là 4x2 với cầu sau chủ động. Hiện nay chúng ta
đang cần chuyển đổi một số loại xe sang chuyên dụng. Trên cơ sở những xe đã

đợc lắp ráp ở Việt Nam phục vụ cho việc chuyên chở vật dài, em đã chọn series
FF3H. Mẫu xe F là tiêu chuẩn mới của hãng HINO. Công nghệ hiện đại kết hợp
với thiết kế tiên tiến đã mang lại cho HINO F tính năng mạnh mẽ cùng sự thoải
mái và dễ dàng khi điều khiển.
Các đặc điểm cơ bản:
Tải trọng tối đa đạt 14,2 tấn.
Động cơ: Xe FF 3H sử dụng loại động cơ Diesel HO7D, 6 máy
thẳng hàng, đợc bố trí dới buồng lái. Công suất cực đại đạt 195 mã
lực (ở số vòng quay 2900 v/ph). Mô men xoắn cực đại đạt 500 N.m
(ở số vòng quay 1700 v/ph). Dung tích xi lanh 7412 cc.
Ly hợp: là loại ly hợp ma sát khô, một đĩa.
Hộp số chính: sáu số tiến, một số lùi, có đồng tốc từ số 2 đến số 6.
Các đăng: là loại các đăng khác tốc kép.
Bánh xe: sử dụng loại lốp có săm Radial.
5
Hino
HINO
C
D
B
5050
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Hệ thống lái: cơ khí có trợ lực thuỷ lực.
Hệ thống phanh: Hệ thống phanh thuỷ lực điều khiển bằng khí nén
loại có 2 dòng độc lập.
Hình dáng cơ bản của xe đợc trình bày trên hình 1.1
Hình 1.1 Hình dáng chung của xe HINO FF3H
6
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Bảng thông số tính năng kỹ thuật của xe Hino FF 3H

Đặc tính kỹ thuật đơn vị ff3h
Chiều dài cơ sở mm 5050
Tổng trọng tải kG 14200
Tự trọng xe kG 4300
Động cơ
Công suất cực đại
Mô men xoắn cực đại
Đờng kính, hành trình Piston
Dung tích xi lanh
Mã lực
N.m
mm
cc
Động cơ Diesel HO7D
6 máy thẳng hàng
195 (2900 v/ph)
500 (1700 v/ph)
110 x 130 mm
7412
Hộp số Sáu số tiến, một số lùi, đồng tốc
từ số 2 đến số 6
Hệ thống lái Trợ lực thuỷ lực, dễ điều khiển
Hệ thống phanh Hệ thống phanh thuỷ lực điều
khiển bằng khí nén, 2 dòng
Kích thớc bao ngoài
(B x C x D)
mm 8720 x 2440 x 2610
Cỡ lốp 10.00 20 R 14PR
Tốc độ cực đại Km/h 112
Khả năng vợt dốc

tan ()%
27.3
Cabin Cabin lật với cơ cấu thanh xoắn
và thiết bị khoá an toàn dễ điều
khiển
Thùng nhiên liệu lít 115
1.3. Hệ thống phanh của xe Hino FF3H:
- Đặc điểm chung: là loại dẫn động thuỷ lực điều khiển bằng khí nén có 2
dòng độc lập. Cơ cấu phanh trớc và sau đếu sử dụng loại tang trống với các
guốc phanh đối xứng nhau qua tâm và xi lanh thuỷ lực đóng vai trò điều khiển
guốc phanh.
Phanh tay đặt ở trục thứ cấp của hộp số chính, dẫn động cơ khí.
7
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
1.3.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh xe Hino
FF 3H:
Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống phanh
Đờng đậm : Đờng ống dẫn khí
Đờng mảnh : Đờng ống dẫn dầu
Đờng đứt nét : Có thể đợc trang bị thêm
1. Đồng hồ báo áp suất
2. Cơ cấu phanh bánh
trớc
3. Van kiểm tra
4. Van an toàn
5. Bình chứa khí nén
cho dòng phanh sau
6. Bình chứa khí nén
cho dòng phanh trớc
7. Bình chứa khí nén

chung (để tách nớc)
8. Công tắc đèn cảnh
báo áp suất thấp (450
kPa hoặc nhỏ hơn)
9. Bộ điều chỉnh áp suất
10. Bộ phận sấy khô khí
nén
11. Bình chứa dầu phanh
12. Công tắc đèn cảnh báo
mức dầu phanh
13. Van điều khiển thuỷ
lực
14.Công tắc đèn cảnh
báo mòn
15. Cơ cấu phanh sau
16. Van điện từ
17.Xi lanh điều khiển
phanh động cơ
18. Van điều khiển khí
nén
19. Công tắc đèn phanh
20. Máy nén khí
8
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
- Cấu tạo: Qua sơ đồ cấu tạo, ta có thể nhận thấy hệ thống phanh đợc chia
thành ba cụm chính:
+ Phần cung cấp khí nén: Gồm máy nén khí, các bình chứa khí nén,
bộ điều chỉnh áp suất, bộ phận sấy khô khí nén trớc khi cung cấp khí nén vào
các bình chứa và các van một chiều.
+ Phần điều khiển bằng khí nén: Các đờng ống dẫn khí từ các bình

chứa khí nén qua van điều khiển khí nén 18 và đến van điều khiển thuỷ lực 13.
Qua van điều khiển thuỷ lực, áp suất khí nén chuyển thành áp suất dầu.
+ Phần dẫn động thuỷ lực: Gồm bình chứa dầu 11 cung cấp dầu cho
xi lanh 13. Các đờng ống dẫn dầu truyền áp suất thuỷ lực từ xi lanh 13 đến các
xi lanh công tác trên các cơ cấu phanh bánh xe.
- Nguyên lý hoạt động:
Máy nén khí 20 đợc dẫn động bởi động cơ sẽ bơm khí nén vào bình 7 qua
van kiểm tra 3. áp suất trong bình 7 đợc xác định qua đồng hồ 1 đặt trong
buồng lái. Khi mới bắt đầu khởi động động cơ, áp suất trong bình 7 còn thấp,
đèn 8 sáng. Sau vài phút, áp suất trong bình 7 đã đủ mức cần thiết, đèn 8 tắt báo
hiệu phanh đã sẵn sàng và xe có thể khởi hành. Bộ điều chỉnh áp suất khí 9 có
tác dụng điều chỉnh mức áp suất cho phép trong bình 7. Nếu áp suất trong bình
7 vợt quá mức điều chỉnh thì 9 mở ra cho khí nén từ bình 7 về ngợc lại máy nén
khí 20, giảm sự tiêu hao công suất cho máy 20. Vì một lý do nào đó mà áp suất
trong bình 7 vọt lên quá cao thì một lợng khí nén sẽ đợc xả ra thông qua van an
toàn 4. Khí nén từ bình 7 đợc chia làm 2 dòng riêng biệt cấp vào bình 5 và 6
qua các van kiểm tra 3. Khi phanh, ngời lái tác động lên bàn đạp phanh, van
phanh 18 mở cung cấp khí nén từ bình 5 và 6 đến các van điều khiển thuỷ lực
13. Các van điều khiển thuỷ lực 13 chuyển áp suất khí nén thành áp suất dầu
phanh truyền đến các xi lanh công tác tại các cơ cấu phanh bánh xe trớc và sau.
9
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Tại các xi lanh công tác, áp suất dầu tạo áp lực lên các piston đẩy guốc phanh
áp sát vào trống phanh, tiến hành quá trình phanh.
Hiện nay các xe đợc trang bị thêm bộ phận sấy khô khí nén 10. Nh vậy khí
nén đi từ máy 20 trớc khi vào bình 7 qua van 3 sẽ đợc bộ phận 10 sấy khô nhằm
hạn chế tốt đa lợng hơi nớc lọt vào bình 7. Hơi nớc có trong khí nén có thể tạo
ra cặn tại các bình khí nén, làm chậm tác dụng của khí nén và làm giảm áp suất
khí nén.
Năng lợng do ngời lái tạo ra thông qua bàn đạp phanh chỉ dùng để mở van

điều khiển khí nén. Năng lợng tạo nên áp lực dầu thể hiện qua máy nén khí. Các
guốc phanh đợc điều khiển bằng áp suất thuỷ lực.
- Ưu điểm: Hệ thống này kết hợp đợc u điểm của cả phanh khí và phanh
dầu cụ thể là độ nhạy cao, hiệu suất lớn, phanh đợc đồng thời các bánh xe , điều
khiển nhẹ nhàng.
- Nhợc điểm: có kết cấu phức tạp, giá thành cao, nhiều cụm kích thớc lớn,
chăm sóc kỹ thuật phức tạp, luôn phải kiểm tra sự bao kín của hệ thống khí nén
và thuỷ lực.
10
G
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
1.3.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động van phanh điều khiển khí nén:
Hình 1.3 Kết cấu van điều khiển khí nén
1. Cốc nắp
2. Lò xo hồi vị piston số 1
3. Vòng hãm đế van số 1
4. Piston số 2
5. Lò xo hồi vị đế van số 2
6. Thân van số 2
7. Van kiểm tra
8. Vòng hãm đế van số 2
9. Đế van số 2
10. Lò xo hồi vị piston số 2
11. Lò xo hồi vị đế van số 1
12. Đế van số 1
13. Lò xo đỡ piston số 1
14. Lò xo chính
15. Piston số 1
16. Thân van số 1
17. Nắp van phanh

18. Vít điều chỉnh
19. ống
20. Trục lăn
21. Bàn đạp phanh
A. Đờng tới dòng phanh
bánh sau
B. Đờng tới dòng phanh
bánh trớc
C. Đờng từ bình khí nén
cho dòng phanh sau
D. Đờng từ bình khí nén
cho dòng phanh trớc
E. Đờng xả khí
- Cấu tạo: Chia làm 3 cụm chính
11
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
+ Cụm bàn đạp: Bàn đạp phanh 21 có cơ cấu hoạt động kiểu đòn
bẩy với một đầu là vít điều chỉnh 18, đầu kia là trục lăn 20. Vít 18 tì vào nắp 17
để hạn chế hành trình của trục lăn 20 khi nhả phanh.
+ Cụm điểu khiển dòng phanh sau: Piston chính 15 đợc cân bằng
bởi các lò xo đỡ 13, lò xo hồi vị 2 và lò xo chính 14. Dới tác dụng của lực căng
lò xo 11, đế van 12 tiếp xúc với thân van phanh, đóng đờng cung cấp khí nén từ
C sang A.
+ Cụm điều khiển dòng phanh trớc: Piston 4, lõi là 1 đờng ống làm
nhiệm vụ xả khí. Đế van 9 tiếp xúc với thân van phanh dới tác dụng của lò xo 5,
đóng đờng cung cấp khí nén từ D sang B.
- Nguyên lý làm việc:
+ Trạng thái phanh: Lực đạp của ngời lái tác động lên bàn đạp 21,
qua lò xo 14 đẩy piston 15 đi xuống đóng van xả, sau đó đẩy đế van 12 đi
xuống mở van cung cấp để khí nén đi từ bình chứa (khoang C) đến dòng phanh

bánh sau (khoang A). Khí nén ở khoang A qua lỗ thông vào khoang G, đẩy
piston 4 đi xuống đóng van xả, sau đó đẩy đế van 9 đi xuống, mở van cung cấp
để khí nén từ bình chứa (khoang D) đến dòng phanh bánh trớc (khoang B)
+ Trạng thái nhả phanh: Khi nhả bàn đạp phanh, áp suất khí nén
trong khoang A đẩy piston15 đi lên, dới tác dụng của lò xo 11 đế van 12 đi lên
đóng van cung cấp lại, ngăn không cho khí nén từ khoang C truyền sang khoang
A. Piston 15 tiếp tục đi lên mở van xả, xả khí nén từ khoang A và dòng phanh
sau ra ngoài không khí qua đờng E. Khí nén trong khoang G trên piston 4 xả ra
không khí qua khoang A. Do lực lò xo 10 và áp lực khí nén bên dới piston,
piston 4 đi lên, tơng tự nh với dòng phanh sau, đóng van cung cấp khí từ khoang
D sang khoang B, mở van xả cho khí nén trong khoang B và dòng phanh trớc
thoát ra ngoài.
12
II
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
+ Trạng thái rà phanh phanh và giữ phanh ở mức độ nhất định: ở
dòng phanh sau, áp suất khí nén trong khoang A tác động lên đáy piston 15
cùng với lực lò xo 2 đến khi thắng đợc lực lò xo 14 sẽ đẩy piston đi lên, đóng
van cung cấp lại. áp suất dòng phanh sau (khoang A) duy trì ở một giá trị nhất
định, không tiếp tục tăng do không có khí nén cung cấp từ khoang C. Trạng thái
cân bằng của piston 15 đợc thiết lập bởi lực lò xo 14 (lực đạp phanh), lực các lò
xo phản hồi và áp suất khí nén trong khoang A. Tơng tự nh dòng phanh sau, khi
áp suất khoang B bên dới piston 4 tăng lên cùng với lực lò xo 10 đến khi thắng
lực do áp suất bên trên piston (áp suất phanh sau) gây nên sẽ đẩy piston 4 đi lên,
đóng van cung cấp lại. áp suất dòng phanh trớc đợc duy trì ở giá trị nhất định t-
ơng ứng với mức độ phanh. Trạng thái cân bằng đợc xác lập bởi áp suất bên trên
và dới piston cùng với lực lò xo 10. ở trạng thái cân bằng, lò xo 11 và lò xo 5
đóng các van xả lại, ngăn không cho khí trong các dòng phanh thoát ra ngoài.
áp suất dòng phanh sau và dòng phanh trớc đợc giữ ở một mức độ nhất định, t-
ơng ứng với áp suất dầu ở trạng thái rà phanh.

+ Khi dòng phanh trớc bị hỏng: Giả sử dòng phanh trớc bị hở, khí nén
ở dòng phanh sau đợc ngăn cách với dòng phanh trớc bởi piston 4, đảm bảo cho
dòng phanh sau vẫn hoạt động bình thờng.
+ Khi dòng phanh sau bị hỏng: Giả sử dòng phanh sau bị hở, không
còn áp lực khí nén lên trên piston 4 để đẩy piston 4 đi xuống. Khi tiếp tục đạp
phanh, piston 15 đi xuống cho đến khi tiếp xúc với piston 4, đẩy piston 4 đi
xuống, đóng van xả và mở van cung cấp, đảm bảo cho dòng phanh trớc vẫn hoạt
động bình thờng.
1.3.3. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động van điều khiển thuỷ lực:
13
M
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Hình 1.4 Kết cấu van điều khiển thuỷ lực
1. Vòng làm kín piston
2. Piston xi lanh khí nén
3. Lò xo hồi vị
4. Thành xi lanh
5. Lỗ thông khí
6. Đầu nối ống dẫn dầu
7. Van điều khiển
8. Van xả khí
9. Xi lanh phanh chính
10. Piston xi lanh phanh chính
11. Nắp
12. Công tắc cảnh báo mòn
13. Cần đẩy
14. Đai ốc
A. Đờng khí nén vào (từ van phanh)
B. Đờng bổ sung dầu phanh
C. Đờng tới xi lanh phanh bánh xe

D. Đờng thông khí
14
N
I
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
- Cấu tạo: Gồm 2 cụm chính
+ Xi lanh chính thuỷ lực (I): Gồm có vỏ, piston 10 và xi lanh 9. Bình
chứa chất lỏng cấp vào qua lỗ B nhờ van điều khiển 7. Dầu đợc dẫn vào lõi
piston 10 thông qua một van đóng có dạng tròn, tiết diện hình chữ U và cấp cho
xi lanh 9. Từ xi lanh 9 dầu sẽ dẫn đến các xi lanh phanh bánh xe qua lỗ C. Trên
vỏ xi lanh 9 có van xả khí. Trên rãnh piston 10 có gioăng tròn làm bằng cao su
để tạo kín giữa xi lanh 9 và piston 10.
+ Buồng tạo áp lực thuỷ lực do khí nén (II): Gồm có buồng 4 dạng
hình trụ. Bên trong đợc chia làm 2 khoang M và N nhờ piston 2. Gioăng cao su
1 hình xuyến nằm bao ngoài piston 2 có tác dụng làm kín. Lò xo cấu trúc dạng
trụ 3 tạo khả năng hồi vị cho piston 2. Khoang N có thể thông với khí trời nhờ
lỗ thông khí 5 và các màng lọc không khí. Khí nén đợc cấp từ van phanh kép
vào khoang M qua lỗ A. Xi lanh khí nén và xi lanh thuỷ lực đợc liên kết với
nhau thông qua đòn đẩy 13 và cố định với piston 2 nhờ ê cu 14. Để tạo kín giữa
buồng khí và buồng dầu, ngời ta dùng phớt bạc kín kép. Cấu trúc đầu nối giữa
hai xi lanh dạng có khe hở.
ở dới buồng 4 ngời ta bố trí chốt 13.Giữa chốt 13 có rãnh, trên đó tỳ
một chốt hình chỏm cầu nối với công tắc 12. Công tắc này dùng để cảnh báo
đèn khi mòn má phanh.
- Nguyên lý làm việc:
+ Trạng thái không phanh: Van phanh kép đóng, không cung cấp khí
nén vào khoang M do đó áp suất trong khoang M thấp, lực căng của lò xo 3 đẩy
piston 2 hết sang trái, khiến thể tích của khoang M đạt nhỏ nhất. Khí trời qua lỗ
5 và lới lọc điền vào khoang N. Dầu phanh đa vào lỗ B, qua van một chiều chảy
vào buồng xi lanh 9 nhờ một van trụ tiết diện chữ U. Lúc này dầu có áp suất

thấp. Van 7 ở trạng thái đóng để tránh lọt khí vào xi lanh 9
15
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
+ Trạng thái phanh: Khí nén đợc cấp bởi van phanh điền đầy khoang
M qua lỗ A. áp lực của khí nén thắng lực căng của lò xo 3 đẩy piston 2 chuyển
dịch sang phải. Lúc này van trụ dạng chữ U bịt đờng dầu, không cho dầu lọt vào
xi lanh 9 tạo nên buồng kín trong xi lanh 9. Tiếp tục tăng áp lực khí nén, piston
10 dịch chuyển sang phải làm tăng áp lực dầu và cấp cho các xi lanh bánh xe
nhờ lỗ C. Dới áp lực dầu, các guốc phanh đợc đẩy sát vào trống phanh tiến hành
quá trình phanh.
+ Trạng thái rà phanh: áp suất khí nén không đạt giá trị lớn nhất. áp
lực khí nén sẽ cân bằng với lực căng lò xo 3 và áp lực dầu trong xi lanh 9, do đó
sẽ giữ nguyên piston của xi lanh thuỷ lực ở một vị trí nhất định tạo nên áp suất
dầu ra các xi lanh bánh xe giữ nguyên ở trạng thái rà phanh.
+ Cơ cấu báo mòn má phanh: Khi má phanh mòn, khe hở giữa má
phanh và tang trống lớn, piston của xi lanh thuỷ lực dịch chuyển hết sang phải
dới tác động của piston khí nén, làm cho piston khí nén chạm vào chốt 13 làm
trục trợt 11 di chuyển, khiến cho chỏm cầu trợt khỏi rãnh. Khi đó chốt hình
chỏm cầu khởi động công tắc điện bật sáng đèn báo mòn má phanh, cần phải
điều chỉnh lại.
- Ưu điểm: Lực bàn đạp nhỏ do không trực tiếp tạo áp suất dầu, hành trình
bàn đạp nhỏ, áp suất dầu có thể đạt đến 180 ữ 240 kG/cm
2
. Kết cấu gọn, có hai
dòng riêng biệt đảm bảo an toàn khi điều khiển.
- Nhợc điểm:
+ Có kết cấu phức tạp, giá thành cao.
+ Chiếm không gian lớn.
+ Bảo dỡng, sửa chữa và chuẩn đoán phức tạp.
16

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
1.3.4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh trớc:
Hình 1.5 Kết cấu cơ cấu phanh trớc
1. Lỗ kiểm tra khe hở
2. Mâm phanh
3. Má phanh
4. Guốc phanh
5. Vít điều chỉnh má phanh
6. Xi lanh công tác
7. Lò xo hồi vị
8. Đệm giữ guốc phanh
9. Đai ốc
17
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
- Cấu tạo: Đây là cơ cấu phanh dạng tang trống đối xứng nhau qua tâm
bánh xe. Xi lanh điều khiển guốc phanh là loại thuỷ lực. Đầu tựa dới của guốc
phanh có hình dạng cong, do đó có khả năng tự lựa, đảm bảo cho các má phanh
tiếp xúc và mòn đều trong quá trình sử dụng. Guốc phanh đợc các lò xo hồi vị
kẹp chặt giữ cho 2 má phanh ở kích thớc nhỏ nhất. Má phanh đợc tán trên bề
mặt guốc phanh bằng đinh tán. Guốc phanh đợc định vị trên mâm phanh bằng
các đệm 8 và đai ốc 9. Cơ cấu định vị này chạy trên một rãnh tròn có kích thớc
lớn hơn đờng kính của đai ốc 9, tâm rãnh là đầu tựa của guốc phanh, bán kính
bằng khoảng cách từ đầu tựa đến đai ốc 9. Các đầu của guốc phanh đợc tì lên
các rãnh trên xi lanh công tác đảm bảo cho guốc phanh không bị xê dịch theo
phơng trục của bánh xe. Vít 5 điều chỉnh má phanh, có hình dạng hoa khế, trên
rãnh có tì lên bởi một lẫy chống tự xoay. Khe hở giữa má phanh và tang trống
đợc điều chỉnh bằng cách xoay vít 5 cho má phanh ép sát vào tang trống cho
đến khi không xoay đợc nữa thì xoay ngợc lại khoảng 2 rãnh, nhận biết nhờ
tiếng động của lẫy tì trên vít 5.
- Nguyên lý làm việc:

+ Khi không phanh: Dới tác dụng của các lò xo hồi vị, các má phanh
đợc giữ chặt không cho bung về phía trống phanh.
+ Khi phanh: áp suất dầu trong xi lanh tăng tạo áp lực trên piston đẩy
guốc phanh áp sát vào trống phanh. Khi các má phanh đã tiếp xúc với trống
phanh, áp lực dầu tăng cao tạo nên mô men phanh hãm bánh xe lại.
+ Khi thôi phanh: lò xo 7 kéo các guốc phanh trở lại vị trí ban đầu, đ-
ờng dầu trở về xi lanh chính, giữa má phanh và trống phanh có khe hở và quá
trình phanh kết thúc.
- Ưu điểm: Do cơ cấu phanh bố trí đối xứng qua tâm nên khi xe chuyển
động tiến, cả 2 má phanh đều là má xiết, đạt hiệu quả phanh cao. Guốc phanh
18
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
trớc và guốc phanh sau làm việc nh nhau nên 2 má phanh mòn đều trong quá
trình sử dụng.
- Nhợc điểm: Khi xe lùi các guốc phanh làm việc giống guốc sau của cơ
cấu phanh 1 xi lanh bố trí đối xứng trục, vì vậy mà hiệu quả phanh khi xe lùi sẽ
giảm đi đáng kể, thấp hơn 2 lần khi xe tiến. Tuy nhiên khi xe lùi vận tốc thờng
nhỏ, do đó vẫn đảm bảo mô men phanh cần thiết.
19
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
1.3.5. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cơ cấu phanh sau:
Hình 1.6 Kết cấu cơ cấu phanh sau
1. Guốc phanh
2. Má phanh
3. Xi lanh công tác
4. Mâm phanh
5. Lỗ kiểm tra khe hở
6. Đệm giữ guốc phanh
7. Đai ốc
8. Lò xo hồi vị

20
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Cơ cấu phanh sau có cấu tạo và nguyên lý hoạt động tơng tự nh của cơ cấu
phanh trớc. Tuy nhiên do mô men phanh cầu sau lớn hơn cầu trớc nên xi lanh
công tác, guốc phanh và chiều rộng má phanh cơ cấu phanh sau lớn hơn của cơ
cấu phanh trớc. Ngoài ra, khi cần kiểm tra khe hở giữa má phanh và tang trống,
ngời ta đa thớc lá vào lỗ 5 để đo khe hở. Khe hở giữa má phanh và trống phanh
ở vị trí cách đầu trên của má phanh 30 mm bằng 0,25 mm và cách đầu dới của
má phanh 25 mm bằng 0,12 mm.
21
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
chơng ii
tiêu chuẩn ece
cơ sở lý luận và phơng pháp tính
2.1. Các thông số của xe Hino FF3H sau khi đã thay đổi:
Các thông số của xe HINO FF 3H:
Chiều dài cơ sở : 6,250 (m)
Tải trọng cầu trớc : 25850 (N)
Tải trọng cầu sau : 18950 (N)
Chiều cao trọng tâm xe sát xi : 0,794 (m)
Trọng lợng thùng hàng : 22400 (N)
Chiều dài thùng hàng : 7,7 (m)
Chiều cao thùng hàng : 0,45 (m)
Chiều cao trọng tâm thùng hàng : 1,350 (m)
Khoảng cách đuôi thùng hàng đến tâm cầu sau : 2,61 (m)
Trọng lợng hàng hoá : 75000 (N)
Các kích thớc cột điện:
Đờng kính đầu nhỏ : 440 (mm)
Đờng kính đầu to : 690 (mm)
22

HINO
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Hình 2.1 Xe chở cột điện
Từ đó tính đợc toạ độ trọng tâm:
Khi xe không tải:
Trọng lợng xe: G
0
= 6720 (kG).
Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trớc: a
0
= 3,4325 (m).
Chiều cao trọng tâm xe: hg
0
= 0,9793 (m).
Khi xe đầy tải:
Trọng lợng xe: G
tt
= 14220 (kG).
Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trớc: att = 4,4333 (m).
Chiều cao trọng tâm xe: hgtt = 1,5978 (m).
2.2. tiêu chuẩn ECE, cơ sở lý luận và công thức tính toán:
ECE là tiêu chuẩn chung của Châu Âu trong đó ECE R-13 là tiêu chuẩn
cho hệ thống phanh. Vấn đề phân chia lại lực phanh đối với xe không trang bị
ABS đợc nói riêng trong phụ lục 10. ở đây ta chỉ đề cập đến mục 2 của phụ lục
10 dùng cho xe 2 cầu.
Với xe 2 cầu:
Với tất cả các loại ôtô thì giá trị hệ số bám 0,2ữ0,8 phải thoả mãn
điều kiện: 0,10 + 0,85( - 0,2)
23
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44

Trong đó:
: gia tốc đơn vị ( =
g
j
p
[-]).
g: gia tốc trọng trờng (g=10
2
s
m
).
2.2.1. Đối với tất cả mọi chế độ tải trọng của ôtô (kiểm tra từ chế độ không
tải đến chế độ đầy tải của xe) hệ số tận dụng trọng lợng bám ở cầu trớc phải lớn
hơn ở cầu sau

1
>
2
.
2.2.2. Cho loại ôtô N1(xe con trên 8 chỗ, xe tải và xe chở ngời).
- Với mọi cách phân chia lực phanh nằm trong vùng 0,15 ữ 0,5 của hệ số
bám:
1
>
2
.
- Nếu thoả mãn điều kiện sau đây:
= 0,15 ữ 0,3:
1
,

2
không đợc vợt ra ngoài đờng = 0,08.
= 0,3 ữ 0,5:
1
,
2
không đợc vợt quá đờng = + 0,08.
= 0,5 ữ 0,61:
1
,
2
không đợc vợt quá đờng = ( - 0,21)/0,5.
thì cũng đợc chấp nhận
24
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44

Hình 2.2 Đồ thị các đờng tiêu chuẩn đối với xe N1
2.2.3. Quan hệ giữa lực phanh, trọng lợng bám, hệ số bám.
G: Trọng lợng ôtô (N).
G/g: Khối lợng ôtô (kg).
Xác định tải trọng thẳng đứng:
1 1
.
( )
.
t
b j hg j hg
Z G Z G
L g L g L
= ì + = + ì ì

(2.1)
2 2
.
( )
.
t
a j hg j hg
Z G Z G
L g L g L
= ì = ì ì
(2.2)
25
= +0,08
= -0,08
=
=
=