ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÊN ĐỀ TÀI: Tính toán thiết kế hệ thống phanh cho ô tô du lịch 4 chỗ ngồi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN MƠN HỌC
TÊN ĐỀ TÀI:
Tính tốn thiết kế hệ thống phanh cho ô tô du lịch 4 chỗ ngồi
Sinh viên thực hiện
: Phan Văn Quyết
Lớp
: 206121
Khoá học
: 2012 – 2014
Giáo viên hướng dẫn : Đỗ Văn Cường

HƯNG YÊN - 2013

1


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………….
Hưng Yên, ngày…/ tháng…/ năm 2013
Giáo viên hướng dẫn

2


LỜI NÓI ĐẦU
Với cơ chế mở cửa, nền kinh tế đất nước để hội nhập và phát triển, trong những
năm gần đây đất nước ta đã đạt được rất nhiều thành tựu về mọi mặt trong đời sống và
xã hội. Một trong các thành tựu quan trọng nhất là quá trình cơng nghiệp hố, hiện đại
hố đất nước. Ngành giao thơng vận tải, trong đó đặc biệt là ơtơ, là một trong những
phương tiện phục vụ rất hiệu quả trong q trình cơng nghiệp hố, hiện đại hố, thúc
đẩy phát triển của nền kinh tế

Ngành công nghiệp ôtô, tuy vẫn còn là một ngành mới song với nhận thức đúng
đắn về tầm quan trọng vủa ngành công nghiệp này trong những năm gần đây Đảng và
nhà nước đã có những chính sách phù hợp thúc đẩy phát triển ngành cơng nghiệp ôtô
trong nước, từng bước phát triển và tiến tới sẽ sản xuất được ơtơ tại chính nước ta mà
khơng cần nhập khẩu.
Sau một thời gian học tập em đã được nhà trường giao cho đề tài: “ Thiết kế
tính toán hệ thống phanh xe du lịch 4 chỗ ngồi”. Em nhận thấy đây là đề tài có tầm
quan trọng và địi hỏi u cầu cao. Bởi vì với ngành công nghiệp ôtô của nước ta để
tiến tới sản xuất được thì việc tính tốn thiết kế các cụm các, tổng thành phải là những
yêu cầu được xây dựng ngay từ trong những bước đi đầu tiên.
Quá trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng, được sự giúp đỡ nhiệt
tình của các thầy và các bạn song do khả năng có hạn, nên bản đồ án khơng tránh khỏi
những sai xót. Vì vậy em rất mong sự chỉ bảo của các thầy cô và các bạn để đồ án của
em được hoàn thiện hơn.
Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy Đỗ
Văn Cường, các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành đồ
án này.
Em xin chân thành cảm ơn !

Hưng Yên ngày … /… / 2013
Sinh viên.
Phan Văn Quyết

3


MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN............................................................................2
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................................3
MỤC LỤC.......................................................................................................................................4

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ...............................4
I. Công dụng, phân loại và yêu cầu.............................................................................................4
1.1. Công dụng của hệ thống phanh........................................................................................4
1.2. Phân loại...........................................................................................................................4
1.3. Yêu cầu.............................................................................................................................5
2.4.2. X©y dùng häa ®å lùc phanh......................................................................................35
KẾT LUẬN...................................................................................................................................39

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ơ TƠ
I. Cơng dụng, phân loại và yêu cầu
1.1. Công dụng của hệ thống phanh
- Đối với ô tô hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất, bởi vì nó
đảm bảo cho ô tô chạy an toàn ở tốc độ cao. Do đó có thể nâng cao được năng suất
vận chuyển. vì vậy nó có những cơng dụng sau :
+ Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi ngừng hẳn hoặc đến
một tốc độ cần thiết nào đó.
+ Hệ thống phanh dùng để giữ ơ tơ đứng yên trên một độ dốc nhất định.
1.2. Phân loại
- Phân loại theo mục đích sử dụng của hệ thống phanh trên ơ tơ:
+ Phanh chính (phanh chân) cơ cấu phanh được đặt ở bánh xe.
+ Phanh dừng (phanh tay) cơ cấu phanh được đặt ở trục thứ cấp hộp số hoặc hộp
phân phối (ô tô hai cầu chủ động) hoặc đặt ở bánh sau.
+ Phanh dự phòng
Phân loại theo các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh :
+ Theo cơ cấu phanh :
-

Phanh guốc.

-

Phanh đĩa.

-

Phanh dải.

+ Theo dẩn động phanh :
-

Phanh dẫn động bằng khí nén.

4


-

Phanh dẫn động cơ khí.

-

Phanh dẫn động thủy lực.

-

Phanh dẫn động điện.

1.3. Yêu cầu
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe. Tức là đảm bảo quãng đường

phanh là ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm. Muốn có qng
đường phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại.
+ Phanh êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi
phanh.
+ Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay địn điều khiển là
khơng lớn.
+ Phân bố mơmen trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng
lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào.
+ Khơng có hiện tượng tự xiết phanh (bó cứng bánh xe) khi ô tô chuyển động
tịnh tiến hay quay vịng.
+ Cơ cấu thốt nhiệt tốt.
+ Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh
trên bánh xe.
+ Có khả năng phanh khi đứng trong thời gian dài.
II. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh
Có bốn loại sơ đồ của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực là:
+ Phanh dầu một dòng.
+ Phanh dầu dẫn động hai dòng.(1 dòng ra cầu trước, 1 dòng ra cầu sau).
+ Phanh dầu dẫn động hai dòng chéo.
+ Phanh dầu hai dòng tổng hợp.
Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh xe ô tô du lịch 4 chỗ ngồi là Phanh dầu dẫn động hai
dòng.
(1 dòng ra cầu trước, 1 dòng ra cầu sau).
1.1. Sơ đồ của hệ thống phanh dẫn động thủy lực hai dòng chéo

5


Hình 1.1 Sơ đồ của hệ thống phanh dẫn động thủy lực hai dòng chéo
(một dòng của cầu trước bên trái và cầu sau bên phải, một dòng của cầu trước bên

phải và cầu sau bên trái)
1.2. Các bộ chính của hệ thống phanh dầu
Xi lanh chính là một bộ phận dẫn động phanh dầu đảm nhận chức năng tạo nên
áp suất chất lỏng để truyền năng lượng điều khiển từ bàn đạp đến xi lanh con ở cơ cấu
hãm phanh. Xi lanh chính có hai loại :
+ Loại đơn có một buồng : loại này đặt trên hệ thống hai dòng phải đặt thêm bộ
chia dòng số lượng chi tiết tăng lên.
+ Loại kép có hai buồng (Sử dụng rộng dãi trên các xe du lịch).
1.2.1. Xi lanh phanh chính loại đơn
+ Cấu tạo
- Xi lanh chính được chế tạo thành hai ngăn, ngăn trên chứa dầu ngăn dưới là
phần xi lanh tạo áp suất cao giữ hai ngăn được thơng với nhau bằng các lỗ điều hịa.
Phần trên của xi lanh, các lỗ đổ dầu ở nút này có lỗ thơng hơi. Mục đích của lỗ này là
để đảm bảo cho áp suất dầu ở bên trong xi lanh bằng bên ngoài xi lanh.
- Phần xi lanh tạo áp suất gồm có van 6 đế van 7 và lò xo 8,11 đặt giữa đế van 7
và đĩa bơm 5 được chế tạo bằng cao su chịu dầu. Piston được lồng vào cúp ben 1.

6


Hình 1.2 Xi lanh phanh chính đơn

1. Vịng hãm

7. Van nạp

13. Áo bảo vệ

2. Vòng chặn

8. Áo bảo vệ

14. thanh dẫn

3. Vòng đệm chắn dầu

9. Thân bơm phanh

15. Con đội

4. Van kiểu tấm

10. Đầu nối

16. Lò xo kéo

5. Vòng đệm chắn dầu

11. Lò xo trở về

17. Bàn đạp

6. Van xả

12. Piston

18. Lỗ chuyển

+ Nguyên lý làm việc :
- Khi chưa phanh : Khơng có lực tác dụng lên bàn đạp phanh, do đó dầu ở xi

lanh chính có áp suất thấp do vậy khơng thắng được độ cứng của lị xo kéo (ở phanh
tang trống), hoặc không đẩy được piston (ở phanh đĩa). Do đó có thể duy trì được khe
hở giữa má phanh và guốc phanh (ở phanh tang trống) hoặc giữa má phanh và mâm
đĩa phanh (ở phanh đĩa). Chính vì vậy xe vẫn hoạt động bình thường .
- Khi phanh: Khi người lái đạp bàn đạp phanh, để tác động một lực đủ lớn lên
bàn đạp. Làm cho piston của xi lanh phanh chính dịch chuyển sang phải (dưới tác
động của cần đẩy piston). Khi bát cao su đi qua lỗ thơng điều hịa làm dầu trong xi
lanh bị nén sinh ra áp suất cao mở van dầu ra, dầu đi theo các ống dẫn dầu tới các xi
lanh cơng tác để thực hiện q trình phanh.
- Khi nhả bàn đạp phanh : Làm cho piston của xi lanh phanh chính sẽ hồi vị (do
có sự chênh lệch áp suất). Sau đó áp suất dầu ở phía trước piston sẽ giảm. Dầu ở các
xi lanh công tác sẽ theo đường ống dẫn dầu hồi vào xi lanh phanh chính. Lị xo sẽ kéo
cho guốc phanh rời khỏi má phanh (ở phanh tang trống) hoặc má phanh khỏi đĩa
phanh (ở phanh đĩa). Làm cho lực ma sát mất và quá trình phanh chấm dứt. Dầu trong

7


đường ống sẽ giữ lại một áp suất dư, áp suất này giúp khơng khí khơng lọt vào hệ
thống và sẵn sàng cho lần phanh sau.
1.2.2. Xi lanh phanh chính loại kép
Hệ thống phanh dầu dùng xi lanh chính đơn có thể nguy hiểm cho hệ thống khi
hệ thống bị hở, hệ thống phanh dầu mất áp suất và mất tác dụng phanh. Sử dụng xi
lanh kép có thể tránh được các trường hợp. Nâng cao độ tin cậy và an toàn cho hệ
thống phanh.

+ Cấu tạo
- Trong xi lanh phanh chính có hai piston đặt nối tiếp nhau, mỗi piston có một
bình dầu riêng rẽ, một lị xo xoắn ln ấn các piston về vị trí bng phanh hồn tồn.
Bộ piston cúp pen bộ cịn lại phụ trách hai bánh xe sau. Cả hai lỗ thơng đều có bố trí

van liên hợp

Hình 1.3 Xi lanh phanh chính kép
1. Cần đẩy
2. Piston số 1
3. Lò xo hồi vị piston số 1
4,7 . Buồng tạo áp suất

6. Lò xo hồi vị piston số 2
8,9. Đường dầu vào
10. Bình chứa dầu
21. Van đầu ra sau piston số

5. Piston số 2

2
22. Van đầu ra sau piston số
1

8


+ Nguyên lý làm việc :
- Khi không tác động vào bàn đạp phanh: cuppen của piston số 1 và số 2 nằm
giữa cửa vào và cửa bù làm cho xi lanh và bình dầu thơng nhau. Piston số 2 bị lực của
lò xo hồi vị số 2 đẩy sang phải, nhưng không thể chuyển động hơn nữa do các bu lông
hãm.
- Khi tác động vào bàn đạp phanh piston số 1 dịch chuyển sang phải, cúp pen
của nó bịt kín cửa hồi, như vậy bịt đường dẫn thơng giữa xi lanh và bình chứa. Nếu
piston bị đẩy tiếp nó làm tăng áp suất dầu bên trong xi lanh, áp suất này tác dụng lên

các xi lanh bánh sau. Do đó có một áp suất dầu như thế tác dụng lên xi lanh số 2,
piston số 2, piston số 2 hoạt động giống hệt như piston số 1 và tác dụng lên các xi lanh
bánh trước.

Hình 1.4 Khi thực hiện phanh
- Khi nhả bàn đạp phanh : Các piston bị áp suất dầu và lực lò xo hồi vị đẩy về vị
trí ban đầu. Tuy nhiên do dầu khơng chảy từ xi lanh bánh xe về ngay lập tức, nên áp
suất dầu trong xi lanh chính giảm nhanh chóng trong thời gian ngắn tạo ra độ chân
không. Kết quả là dầu trong bình chứa sẽ chảy vào xi lanh qua cửa vào, qua rất nhiều
khe trên đỉnh piston và quanh chu vi của cúp pen. Sau khi piston trở về vị trí ban đầu,
dầu từ xi lanh bánh xe dần dần hồi về bình chứa thơng qua xi lanh chính và các cửa
bù. Các cửa bù cũng điều hòa sự thay đổi thể tích dầu trong xi lanh mà nó có thể xảy
ra bên trong xi lanh do nhiệt độ thay đổi. Vì vậy nó tránh cho áp suất dầu tăng lên
trong xi lanh khi không đạp phanh .

9


Hình 1.5 Khi bị dị rỉ dầu phía sau xi lanh
- Khi xi lanh chính bị dị rỉ dầu phía sau, khi đạp bàn đạp phanh, piston số 1
dịch chuyển sang phải nhưng khơng sinh ra áp suất ở phía sau của xi lanh. Vì vậy
piston số 1 nén lị so hồi vị để tiếp xúc với piston số 2 và đẩy piston số 2 sang phải
làm tăng áp suất dầu phía trước xi lanh, vì vậy làm hai phanh nối với nhau trước xi
lanh hoạt động.

Hình 1.6 Khi bị dị rỉ dầu phía trước xi lanh
- Khi xi lanh chính bị dị rỉ dầu phía trước, do áp suất dầu sinh ra ỏ phía trước
xi lanh, piston số 2 bị đẩy sang trái đến khi chạm vào thành xi lanh. Khi piston số1 bị
đẩy tiếp sang trái, áp suất dầu phía sau xi lanh tăng cho phép hai piston nối với phía
sau hoạt động.

III. Phân tích kết cấu của các cụm chi tiết
1.1. Xi lanh chính loại kép
Hệ thống phanh dầu dùng xi lanh chính đơn có thể nguy hiểm cho hệ thống khi
hệ thống bị hở, hệ thống phanh dầu mất áp suất và mất tác dụng phanh. Sử dụng xi
lanh kép có thể tránh được các trường hợp. Nâng cao độ tin cậy và an toàn cho hệ
thống phanh.
+ Cấu tạo

10


- Trong xi lanh phanh chính có hai piston đặt nối tiếp nhau, mỗi piston có một
bình dầu riêng rẽ, một lị xo xoắn ln ấn các piston về vị trí bng phanh hồn tồn.
Bộ piston cúp pen bộ cịn lại phụ trách hai bánh xe sau. Cả hai lỗ thơng đều có bố trí
van liên hợp.

Hình 1.7 Xi lanh phanh chính kép
1. Cần đẩy
2. Piston số 1
3. Lị xo hồi vị piston số 1
4,7 . Buồng tạo áp suất

6. Lò xo hồi vị piston số 2
8,9. Đường dầu vào
10. Bình chứa dầu
21. Van đầu ra sau piston số

5. Piston số 2

2

22. Van đầu ra sau piston số
1

+ Nguyên lí hoạt động :
Như phần trên đã nêu .(Nguyên lý làm việc )
1.2. Cơ cấu phanh loại đĩa

11


Hình 1.8 Cấu tạo phanh đĩa
Cơ cấu phanh hiện nay có hai loại chính:
- Phanh đĩa có giá đặt xy lanh cố định (hình 1.9a)
- Phanh đĩa có giá đặt xy lanh di động (hình 1.9b)

Hình 1.9 Sơ đồ cấu tạo hai loại phanh đĩa
a. Giá đặt xy lanh cố định
1. Đĩa phanh

b. Giá đặt xy lanh di động

2. Giá đặt xy lanh 3. Ống trượt

12


Phanh đĩa có giá đặt xy lanh cố định gồm hai xy lanh công tác đặt hai bên đĩa
phanh. Số lượng xy lanh cơng tác có thể là hai, bốn đặt đối xứng nhau hoặc ba xy lanh
với xy lanh nhỏ một bên còn một bên kia là một xy lanh lớn
Phanh đĩa có giá đặt xy lanh di động bố trí một xy lanh. Giá xy lanh được di

chuyển trên các trục nhỏ dẫn hướng. Khi xy lanh đẩy piston và má phanh vào má của
đĩa phanh, sau đó đẩy giá đặt xy lanh trượt trên trục dẫn hướng để ép nốt má phanh
bên kia vào đĩa phanh (hình 1.9) . Loại có kết cấu các tấm má phanh tự lựa được điều
khiển bằng một xy lanh lực đặt trên giá quay cũng thuộc vào loại này (hình 1.10) .Ở
đây các tấm má phanh có thể quay tự lựa trong giá đỡ của xy lanh quay.

Hình 1.10 Cấu tạo phanh đĩa có má phanh tự lựa
- Chất lỏng chỉ đưa vào một xy lanh, bởi vậy tăng diện tích cho khơng khí luồn
vào làm mát cho đĩa phanh và má phanh tránh hiện tượng “sôi” dầu phanh khi cần
phanh liên tục.
- Ở đây cơ cấu phanh có thể nằm sát ra phía vành bánh xe, dành khơng gian bố
trí các chi tiết để tạo nên đường tâm trụ đứng “giả tưởng” với bán kính bằng khơng
hoặc âm.
- Kết cấu đươn giản hơn, tạo điều kiện hạ giá thành của cụm chi tiết cơ cấu
phanh.
a. Cấu tạo các chi tiết chính của cơ cấu phanh loại đĩa
* Đĩa phanh

13


Hình 1.11 Các dạng cấu tạo chính của phanh đĩa
Đĩa phanh là chi tiết quay cùng với bánh xe có các dạng cơ bản như trên
(hình1.11). Dạng đĩa phẳng(hình 1.11a) ngày nay ít dùng, tuy cấu tạo đơn giản nhưng
bề mặt làm việc đặt sát ổ bi moay ơ, do vậy chất lượng bôi trơn các ổ bị ảnh hưởng
nhiều bởi nhiệt. Các dạng b, c, d thường gặp hơn vì ngồi khả năng bố trí xa vùng
truyền nhiệt từ đĩa phanh vào ổ bi còn tạo điều kiện dễ dàng bố trí xy lanh cơng tác.
Đặc biệt là loại xy lanh có rãnh xun tâm (hình1.11d). Đĩa phanh được chế tạo từ các
loại gang xám hoặc gang cầu, bề mặt làm việc được mài phẳng.
* Tấm ma sát

Tấm ma sát là dạng tấm phẳng được chế tạo từ thép lá dày từ 2 đến 3 mm và tấm
má phanh dày từ 9 đến 10 mm. Tấm ma sát được lắp hai bên đĩa phanh nhờ giá có
rãnh hướng tâm và định vị bằng chốt dọc trục hoặc bằng các mảnh hãm. Các tấm ma
sát được lắp từ ngoài vào tạo điều kiện dễ dàng thay thế, khi má phanh mịn đến chiều
dày từ 1 đến 4 mm thì phải thay.Cấu tạo tấm má phanh chỉ trên (hình 1.12).

14


Hình 1.12 Các tấm má phanh của phanh đĩa
a. Hình thể bên ngoài
1. Đĩa phanh

b. Tấm ma sát khi mới

2. Chốt báo hết

3. Má phanh

c. Tấm ma sát khi mòn hết
4. Tấm đỡ má phanh

b. Cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và phanh đĩa.
Phanh đĩa dùng hai loại cơ cấu tự điều chỉnh: Bằng vành ma sát hoặc bằng biến
dạng của cuppen.
Dùng vành ma sát: Piston thủy lực có gờ cao (hình 1.13) bên trong đặt đĩa thép
và khối nhựa hình vành khăn (cup pen). Trục của piston cố định trên xy lanh và nằm
trong các khối nhựa. Khối nhựa và trục được ép bằng ma sát với nhau. Piston chỉ
chuyển dịch trong khe hở xy lanh. Khi cơ cấu bị mòn, piston dịch chuyển lớn hơn khe
hở s và thắng nội lực ma sát giữa trục và khối nhựa hình vành khăn tạo nên vị trí mới

của piston với xy lanh.

Hình 1.13 Cơ cấu tự động điều chỉnh ở phanh đĩa
a. Dùng vành ma sát

b. Dùng biến dạng vành khăn

c. Các trạng thái làm việc của vành khăn biến dạng
Dùng biến dạng của vành khăn: Vành khăn (cup pen) với tiết diện hình chữ nhật,
có tác dụng bao kín đầu ở áp suất cao trong khoang giữa piston và xy lanh công tác.

15


Rãnh chứa vành khăncó tiết diện hình thang đáy lớn nằm trên phần tiếp xúc với
piston. Khi piston dịch chuyển, ma sát giữa vành khăn và piston lớn, nên vành khăn bị
biến dạng trong rãnh. Khi thôi phanh vành khăn kéo piston trở về vị trí ban đầu và hết
biến dạng. Nếu khe hở má phanh và đĩa phanh lớn, sự biến dạng vành khăn không đủ
đảm bảo sự dịch chuyển của piston, vành khăn trượt trên piston. Khi thôi phanh,
piston chỉ trở về bằng sự biến dạng của vành khăn, do vậy piston nằm ở vị trí mới so
với xy lanh. Phương pháp này được sử dụng ở hầu hết các cơ cấu phanh đĩa của xe
con.
1.3. Cơ cấu phanh tang trống
Thông Thường các xe hiện nay các cơ cấu phanh được bố trí ở bánh xe.

Hình 1.14 Cơ cấu phanh trên mâm phanh của bánh xe.
1 ;2 Chụp che bụi và xi lanh con.
4. Lò xo hồi .
6. Càng phanh.
8. Cam chỉnh càng phanh.

3. Mâm phanh.
5. Kẹp dẫn hường càng phanh.
7. Má phanh.

1.3.1. Mâm phanh
Là một chi tiết cố định với dầm cầu và để lắp các chi tiết của cơ cấu phanh và che
bụi bẩn cho cơ cấu trong q trình chạy.
1.3.2. Xi lanh cơng tác

16


-

Được lắp trên mâm phanh. Có thể một hoặc hai xi lanh cơng tác trong một cơ
cấu phanh.

-

Có đường dẫn dầu từ xi lanh chính đến. Bên trong có lắp các piston có vịng
phớt làm kín bằng cao su.

-

Các piston được lắp với đầu các guốc phanh. Ngồi ra cịn có lắp vít xả khí.

1.3.3. Guốc phanh
-

Được lắp trên mâm phanh thường nhờ các bu lông lệch tâm. Bu lông lệch tâm
dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang phanh.

- Để duy trì khe hở giữa má phanh và tang phanh người ta lắp là xo kéo (có thể có
1,2 hoặc nhiều lị xo).
- Tang phanh là chi tiết quay cùng với bánh xe, nó được lắp chặt với moay ơ bánh
xe mặt trong gia công nhẵn dể tăng khả năng tiếp xúc.
1.4. Bộ trợ lực phanh
1.4.1. Cấu tạo bộ trợ lực phanh chân khơng

Hình 1.15 Cấu tao bộ trợ lực chân không
1.4.2. Hoạt động của bộ trợ lực phanh chân không
* Khi không tác động phanh

17


1.16 Khi khơng tác động phanh
Van khơng khí được nối với cần điều khiển van và bị lò xo phản hồi của van khơng
khí kéo về bên phải. Van điều chỉnh bị lò xo điều chỉnh đẩy sang trái điều này làm cho
van khơng khí tiếp xúc với van điều chỉnh. Do đó, khơng khí bên ngồi đi qua lưới lọc
bị chăn lại không vào được buồng áp suất biến đổi.
Trong điều kiện này van chân không của thân van bị tách khỏi van điều chỉnh tạo
ra một lỗ thông giữa lỗ A và lỗ B vì ln ln có chân khơng trong buồng áp suất
khơng đổi nên cũng có trân không trong buồng áp suất biến đổi vào thời điểm này. Vì
vậy lị xo màng ngăn đẩy piston sang phải.

* Khi đạp phanh.

18

Hình 1.17 Khi đạp phanh
Khi đạp bàn đạp phanh.Cần điều khiển đẩy van khơng khí làm nó dịch chuyển
sang bên trái, lị xo van điều khiển cũng đẩy van khơng khí sang trái cho đến khi nó
tiếp xúc với van chân khơng chuyển động này bịt kín lối thơng giữa lỗ A và lỗ B.Khi
van khơng khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái, nó càng rời xa van điều chỉnh, làm
cho khơng khí bên ngồi lọt vào buồng áp suất biến đổi qua lỗ B (Sau khi qua lưới lọc
khơng khí). Độ chênh áp giữa buồng áp suất khơng đổi và buồng áp suất biến đổi làm
cho piston dịch chuyển về bên trái, làm cho đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên
trái và làm tăng lực phanh.

19


* Trạng thái giữ (phanh).

•

Hình 1.18 Khi giữ phanh
Nếu đạp bàn đạp phanh nửa chừng , cần điều khiển van và van khơng khí ngừng
dịch chuyển sang bên tría nhưng piston vẫn tiếp tục di chuyển sang bên trái do độ
chênh lệch áp suất. Lò xo van điều khiển làm cho van này vẫn tiếp xúc với van trân
không, nhưng nó dịch chuyển theo piston.
Vì van dịch chuyển điều khiển sang bên trái và tiếp xúc với van khơng khí, khơng
khí bên ngồi bị chăn khơng vào được buồng áp suất biến đổi, nên áp suất trong
buồng áp suất biến đổi vẫn ổn định. Do đó, có một độ chênh áp suất không thay đổi
giữa buồng áp suất biến đổi, nên áp suất trong buồng áp suất biến đổi vẫn ổn định. Do
đó có một độ chênh áp suất khơng thay đổi giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp
suất biến đổi. Vì vậy piston ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh này.

* Trợ lực tối đa
Nếu đạp bàn đạp phanh xuống hết mức, khơng khí sẽ dịch chuyển hoàn toàn ra
khỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi được nạp đầy khơng khí từ bên ngồi, và
độ chênh áp giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi là lớn nhất. Điều
này tạo ra tác dụng cường hóa lớn nhất lên piston.
Sau đó dù có thêm tác động lên bàn đạp phanh, tác dụng cường hóa lên piston vẫn
giữ nguyên và lực bổ xung chỉ tác dụng lên cần đẩy và xylanh chính.

20


Hình 1.19 Khi trợ lực tối đa
* Khí khơng có chân khơng.
Nếu vì lý do nào đó chân khơng khơng tác động vào trợ lực phanh, sẽ khơng có sự
chênh lệch áp suất giữa buồng áp suất thay đổi và buồng áp suất khơng đổi (vì cả hai
đều được nạp đầy khơng khú từ bên ngồi). Khi bộ trợ lực phanh ở vị trí OFF (ngắt)
piston được lị xo màng ngăn đẩy về bên phải.

Hình 1.20 Khi khơng có chân không
Tuy nhiên, khi đạp bàn đạp phanh cần điều khiển van tiến về bên trái và đẩy van
khơng khí, đĩa phản hồi và cần đẩy bộ trợ lực. Điều này làm cho piston của xylanh
chính tác động lực phanh lên phanh. Đồng thời van khơng khí đẩy vào chốt chăn van

21


lắp trong thân van. Do đó piston cũng thắng được lò xo màng ngăn và dịch chuyển về
bên trái do đó van vẫn duy trì hoạt động kể cả khi khơng có lực rân khơng tác động
vào bộ trợ lực phanh. Tuy nhiên vì bộ trợ lực phanh khơng làm việc cho nên cảm thấy
đạp phanh nặng.

IV. Chọn phương án thiết kế
1.1.

Phanh dầu một dịng

Hình 1.21 Sơ đồ hệ thống phanh một dòng .
+ Cấu tạo :
1. Xi lanh con.
2. Xi lanh chính.
3. Bàn đạp.
7. Guốc dẫn.
9. Lị xo kéo càng phanh trở lại.

4. Má phanh.
5. Tăm bua.
6. Càng phanh.
8. Ống dầu phanh.

+ Nguyên lý làm việc : Khi lái xe đạp bàn đạp phanh để tác động một lực đẩy lên
piston của xi lanh chính, lực này sẽ được đầu truyền dẫn đến các xi lanh con trong mỗi
bánh xe. Hai piston của xi lanh con bị đẩy dang ra ấn guốc phanh và má phanh cọ và
tang trống, hãm bánh xe. Sau khi má phanh đã áp sát vào tang trống, nếu người lái tác
dụng thêm lực vào bàn đạp phanh thì các piston ở xi lanh con không dịch chuyển nữa

22


nhưng vẫn tiếp tục nhận lực mạnh hơn để ấn guốc phanh và má phanh cọ và tang
trống mạnh hơn nữa.
1.2.

Phanh dầu dẫn động hai dòng

1.2.1. Phanh dầu dẫn động hai dịng trong đó 1 dịng ra cầu trước, 1 dịng ra cầu
sau
+ Sơ đồ :

Hình 1.22 Sơ đồ phanh dầu dẫn động hai dịng trong đó :
1 dịng ra cầu trước , 1 dòng ra cầu sau
+ Nguyên lý làm việc : Tương tự như của phanh dầu dẫn động một dịng. Nhưng
phanh dầu dẫn động hai dịng có độ tin cậy cao, khi một trong bị hỏng thì dòng còn lại
vẫn phát huy được lực phanh.
1.2.2. Phanh dầu dẫn động hai dịng chéo
+ Sơ đồ :

Hình 1.23 Sơ đồ phanh dầu dẫn động hai dòng chéo

23


+ Nguyên lý làm việc: cũng tương tự như nguyên lý làm việc của hệ thống
phanh dầu một dòng. Nhưng nếu tải trọng tác động vào các bánh trước lớn, nên lực
phanh tác động vào các bánh trước lớn hơn các bánh sau. Vì vậy nếu sử dụng phanh
dầu dẫn động hai dòng (một dòng cho cầu trước, một dòng cho cầu sau), thì lực phanh
sẽ quá yếu nếu hệ thống phanh của bánh trước bị hỏng. Do đó người ta sử dụng một
hệ thống đường ống chéo cho bánh trước bên phải và bánh sau bên trái và một hệ
thống đường ống chéo cho bánh trước bên trái và bánh sau bên phải để nếu một trong
hai hệ thống bị hỏng thì hệ thống kia vẫn duy trì được một lực phanh nhất định.
1.2.3. Phanh dầu hai dòng tổng hợp
+ Sơ đồ :

Hình 1.24 Sơ đồ phanh dầu hai dòng tổng hợp .
+ Nguyên lý làm việc : Cũng tương tự như nguyên lý làm việc của hệ thống
phanh dầu
một dòng . Nhưng nếu tải trọng tác động vào các bánh trước lớn, nên lực phanh tác
động vào các bánh trước lớn hơn các bánh sau. Vì vậy nếu sử dụng phanh dầu dẫn
động hai
dịng tổng hợp có thể khắc phục được tình trạng lực phanh ở hai bánh trước lớn và để
tăng tính an tồn cho xe tức là nếu một trong hai hệ thống bị hỏng thì hệ thống kia vẫn
duy trì được một lực phanh nhất định.
+ Nhận xét :
Từ những ưu điểm và nguyên lý làm việc của hệ thống phanh dầu dẫn động hai
dòng chéo hơn hẳn so với hệ thống dẫn động một dòng, hai dòng và hai dòng tổng

24


hợp. Mặt khác hệ thống phanh dầu dẫn động hai dòng chéo lại phù hợp với loại xe mà
chúng ta đang thiết kế, xe ô tô 4 chỗ ngồi. Do vậy ta chọn phương án thiết kế hệ
thống phanh cho xe ô tô du lịch 4 chỗ ngồi là hệ thống phanh dầu dẫn động hai dòng
chéo.

25