Tính toán thiết kế hệ thống phanh khí nén trên xe tải 3,5 tấn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

MỤC LỤC........................................................................................................................ 1

LỜI MỞ ĐẦU....................................................................................................................3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

1. 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu............................................................................................5
1.1.1.Công dụng...........................................................................................................................5
1.1.2 . Phân loại...........................................................................................................................5
1.1.3. Yêu cầu..............................................................................................................................6
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh.......................................................................................6
1.3. Cơ cấu phanh.......................................................................................................................7
1.3.1. Cơ cấu phanh tang trống...................................................................................................7
1.3.2. Cơ cấu phanh đĩa ...........................................................................................................11
1.3.3 Phanh dừng (phanh tay)....................................................................................................14
1.4. Dẫn động phanh..................................................................................................................15
1.4.1. Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực..............................................................................15
1.4.2. Dẫn động phanh chính bằng khí nén..............................................................................18
1.4.3. Dẫn động phanh chính bằng thuỷ khí kết hợp.................................................................18
Chương 2:KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE TẢI

2.1. Giới thiệu về xe tham khảo xe Forland FD350..................................................................20
2.2. Sơ đồ bố trí hệ thống phanh khí nén..................................................................................21
2.3. Các bộ phận của hệ thống phanh.......................................................................................22
2.3.1 Cơ cấu phanh....................................................................................................................22
2. 3.2 Dẫn động phanh..............................................................................................................23
2.3.3. Phân tích kết cấu.............................................................................................................25

2.3.3.1 Cơ cấu phanh..............................................................................................................25
2.3.3.2Dẫn động phanh............................................................................................................27
Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE TẢI

3.1. Các thông số kĩ thuật của xe tham khảo Forland FD350..................................................35
3.2. Xác định momen phanh cần thiết trên cơ cấu phanh.......................................................35
3.3. Thiết kế, tính tốn cơ cấu phanh dạng tang trống..............................................................38
3.4. Xác định các lực tác dụng lên má phanh theo họa đồ lực phanh.......................................41
3.5. Kiểm tra hiện tượng tự xiết...............................................................................................43
3.6. Xác định chiều rộng má phanh.........................................................................................44
3.7. Kiểm nghiệm má phanh.....................................................................................................45
3.8. Tính tốn nhiệt phát ra trong quá trình phanh...................................................................46
3.9. Tính bền một số chi tiết trong hệ thống..............................................................................47
3.9.1. Tính bền trống phanh.......................................................................................................48
3.9.2. Tính bền chốt guốc phanh...............................................................................................49
3.10.Thiết kế, tính tốn hệ thống điều khiển dẫn động phanh .................................................49
3.11 .Tính tốn van điều khiển..................................................................................................51
3.11.1. Sơ đồ tính tốn..............................................................................................................51
3.11.2. Tính tốn buồng trên.....................................................................................................52
3.11.3. Tính tốn buồng dưới....................................................................................................54
3.12. Thiết kế tính tốn van chấp hành......................................................................................54
3.13. Kết cấu van chấp hành......................................................................................................61
3.14. Tính tốn tiết diện của Van điện từ..................................................................................62
3.15. Tính toán lực từ cuộn dây trong van chấp hành ..............................................................63
CHƯƠNG 4: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH

4.1. Những hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh và cách sửa chữa…...............……...….67

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 1 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP
4.2. Chẩn đốn xe…………………………………………………………………...…….......69
4.3. Quy trình bảo dưỡng sửa chữa…………………………………………….......................70

KẾT LUẬNVÀ KIẾN NGHỊ ..........................………………....…………………..……..........75

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 2 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI MỞ ĐẦU

Từ khi xã hội loài người bắt đầu bước vào thời kỳ hiện đại thì phương tiện di
chuyển của con người ngày càng trở nên hiện đại hơn, đa dạng hơn về cả phương thức
cũng như ngun lý làm việc. Trên khơng thì có kinh khí cầu, tàu lượn, máy bay, tàu vũ
trụ.trong mơi trường nước thì có ca nơ, tàu thủy, tàu ngầm. Trên bộ thì có tầu hỏa, tầu
điện, ơtơ xe máy. Trên đường bộ thì ơtơ là phương tiện có rất nhiều ưu điểm nổi trội: đó
là sự cơ động, tính an tồn tiện nghi.

Năm 1860 chiếc ô tô đầu tiên sử dụng động cơ đốt trong đã ra đời.Sự ra đời của ô
tô sử dụng động cơ đốt trong đã thách thức các phương tiện vận tải thô sơ thời bấy giờ và
ngày càng thúc đẩy ngành vận tải đường bộ phát triển.Thông qua nhu cầu tiêu thụ, lưu
lượng vận chuyển của hàng hóa của các phương tiện giao thơng là có thể đánh giá mức
độ phát triển về kinh tế của một đất nước. Trước vấn đề bức thiết đó, với sự tiến bộ của
khoa học công nghệ, ngành sản xuất chế tạo ô tô trên thế giới cũng ngày càng phát triển
và hoàn thiện hơn đáp ứng khả năng vận chuyển, tốc độ, an toàn cũng như đạt hiệu quả
kinh tế cao...

Ngày nay ôtô không chỉ là phương tiện chủ yếu để chuyên chở hành khách hàng
hóa, sự mạnh mẽ và vẻ đẹp của chiếc xe thể hiện sự lịch lãm tạo ra phong cách cho người

chủ sử dụng. Tính tiện nghi cho người dùng và sự thân thiện với môi trường sống chung
quanh là hai tiêu chí đặt ra hàng đầu mà tất cả các cường quốc về công nghiệp ôtô đều
phải dựa vào đó để nghiên cứu phát minh để có thể tạo ra những sản phẩm tốt hơn. Tuy
đất nước ta còn nghèo và nền kinh tế còn đang trên đà phát triển xong trong những năm
gần đây đảng và nhà nước ta cũng đã chú trọng phát triển nghành ôtô để theo kịp với sự
phát triển của thế giới.

Nhằm nâng cao khả năng tư duy cho sinh viên và khả năng hiểu biết về tính tốn
thiết kế mà em được giao nhiệm vụ “Tính tốn thiết kế hệ thống phanh khí nén trên xe tải
3,5 tấn”. Em biết Hệ thống phanh là hệ thống quan trọng và rất phức tạp, đặc biệt do ngày
nay hệ thống giao thông tốt, xe hiện đại có vận tốc chuyển động ngày càng cao cho nên
việc đi sâu nghiên cứu để hoàn thiện sự làm việc của hệ thống phanh nhằm đảm bảo tính
an tồn cao cho sự chuyển động của ơ tơ ngày càng cấp thiết.

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 3 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP
Trong phần tính toán và thiết kế này em dựa chủ yếu vào số liệu của xe tải THACO

Forland FD350, các tài liệu tham khảo và hướng dẫn tính tốn thiết kế. Do lần đầu làm
quen với thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp em cịn có những mảng kiến thức em
chưa được nắm vững nên mặc dù em đã cố gắng tham khảo tài liệu có liên quan song bài
làm của em khơng thể tránh được những sai sót. Em rất mong được sự hướng dẫn và chỉ
bảo thêm của các thầy trong bộ môn để em củng cố thêm kiến thức và hiểu sâu hơn, nắm
vững kiến thức mà em đã học hỏi được.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy
Nguyễn Văn Chót đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ được
giao.

Vĩnh Yên, ngày 3 tháng 4 năm 2021
Sinh viên thực hiện
Đức
Phạm Văn Đức

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 4 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỚNG PHANH

1. 1. Cơng dụng, phân loại, u cầu
1.1.1.Cơng dụng

Hệ thống phanh có nhiệm vụ giảm tốc độ chuyển động, dừng hẳn xe ôtô hoặc giữ ôtô
đứng yên trên đường có một độ dốc nhất định.

1.1.2 .Phân loại
* Theo công dụng

Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau:
- Hệ thống phanh chính (phanh chân)
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay)
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ)

* Theo kết cấu của cơ cấu phanh
Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành hai loại sau

- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa
* Theo dẫn động phanh
Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra
- Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí
- Hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực
- Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén
- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén – thuỷ lực
- Hệ thống phanh dẫn động có cường hố
*Theo khả năng điều chỉnh mơmen phanh ở cơ cấu phanh

Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống
phanh có bộ điều hồ lực phanh.
* Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh

Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh với
bộ chống hãm cứng bánh xe ABS.

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 5 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.1.3. Yêu cầu

Hệ thống phanh trên ôtô phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh
là ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.

Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động ôtô.
- Điều khiển nhẹ nhàng, có nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh hay đòn điều

khiển không lớn.
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao.
- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng hết

khả năng bám của bánh xe khi phanh ở những cường độ khác nhau.
- Khơng có hiện tượng tự xiết khi phanh.
- Cơ cấu phanh thốt nhiệt tốt.
- Có hệ số ma sát giữa trống phanh và các má phanh cao và ổn định trong điều kiện

sử dụng.
- Giữ được tỉ lệ thuận giữa trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe.
- Có khả năng phanh ơtơ khi ơtơ đỗ trên dốc trong thời gian dài.

1.2. Cấu tạo chung của hệ thống phanh
Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô được mô tả như sau:

Hình1.1: Hệ thống phanh trên ơtơ
Qua sơ đồ cấu tạo cho chúng ta thấy trên hệ thống phanh bao gồm hai phần chính

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 6 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Cơ cấu phanh: Là bộ phận trực tiếp tiêu hao động năng ơtơ trong q trình phanh. Cơ
cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên bánh xe khi phanh
ôtô. Hiện nay thường dùng cơ cấu phanh dạng ma sát (khô hoặc ướt) tạo ra ma sát giữa
hai phần: quay và không quay.
+ Dẫn động phanh: là tập hợp các chi tiết dùng để truyền năng lượng từ cơ cấu điều
khiển đến các cơ cấu phanh và điều khiển quá trình truyền năng lượng này trong quá
trình truyền với mục đích phanh bánh xe với các cường độ khác nhau. Trên ôtô sử dụng
các phương pháp điều khiển trực tiếp hay gián tiếp.

Điều khiển trực tiếp là quá trình tạo tín hiệu điều khiển, đồng thời trực tiếp cung cấp năng
lượng cần thiết cho hệ thống phanh để thực hiện sự phanh. Năng lượng này trong quá
trình truyền với mục đích phanh xe với cường độ khác nhau.
Điều khiển gián tiếp là q trình tạo nên tín hiệu điều khiển còn năng lượng do cơ cấu
khác đảm nhận.

1.3. Cơ cấu phanh
Trên xe ôtô người ta thường sử dụng cơ cấu phanh dạng tang trống hoặc cơ cấu

phanh đĩa.

1.3.1. Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống được phân chia phụ thuộc vào
- Theo dạng bố trí guốc phanh: đối xứng qua trục đối xứng, đối xứng qua tâm quay, các
cơ cấu phanh tự lựa bơi, guốc phanh tự cường hoá.
- Theo phương pháp truyền năng lượng điều khiển: phanh thuỷ lực, phanh khí nén, phanh
tay.
 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 7 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1.2: Cơ cấu phanh tang trống đối xứng trục

quatâtrục

Cơ cấu phanh đối xứng qua trục có nghĩa là hai guốc phanh bố trí đối xứng qua
đường trục thẳng đứng được thể hiện trên hình 1.2. Trong đó sơ đồ hình 1.2a là loại sử
dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh: Sơ đồ 1.2b là loại sử dụng xi lanh thuỷ

lực để ép guốc phanh vào trống phanh. Cấu tạo chung của cơ cấu phanh loại này là hai
chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở giữa mà phanh và trống phanh ở
phía dưới, khe hở phía trên được điều chỉnh bằng trục cam ép.
-Nguyên lý làm việc:
Ma sát trong cơ cấu phanh khi phanh được tạo ra do má phanh áp vào tang trống, có được
điều đó là do đầu dưới của hai má được định vị bởi chốt xoay còn đầu trên có thể bung ra
tựa như bản lề và áp vào tang trống dưới tác dụng của cam ép hoặc cụm pitông-xylanh
của cơ cấu phanh.

- Ưu, nhược điểm:
Cấu tạo của cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục là khá đơn giản, việc bảo dưỡng sửa
chữa khơng phức tạp. Do vậy, nó mang tính kinh tế.Tuy nhiên, do đặc trưng của cơ cấu
phanh loại này là má phanh làm việc nhiều hơn nên má phanh mịn khơng đều. Ngồi ra,
đối với loại sử dụng cụm xylanh thuỷ lực thì do lực tác dụng lên hai má không đều nhau
nên khi chế tạo một guốc dài hơn(guốc xiết) một guốc ngắn hơn(guốc nhả). Mặt khác, do
má phanh sẽ bám không đều lên tang trống cho nên loại này hiệu quả phanh không cao.
 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 8 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1.3: Cơ cấu phanh tang trống đối xứng tâm

1: xylanh; 2: ốc xả khí; 3: cam lệch tâm; 4: ốc xả khí; 5: chốt định vị
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 1.3 sự đối xứng qua
tâm ở đây thể trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai xi lanh bánh xe, hai
guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng nhau tâm. Mỗi guốc phanh được lắp
thêm một chốt cố định ở mâm phanh và cũng có bạch lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía
dưới của má phanh với trống phanh. Một phía của pittơng ln tì vào xi lanh bánh xe nhờ

lị xo guốc phanh. Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng
cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp trong pittông của xi lanh.
Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường được dẫn động bằng thuỷ lực và được bố trí
ở cầu trước của ơtơ du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.
- Ưu, nhược điểm: Cơ cấu phanh dạng này có hiệu quả phanh cao hơn do cả hai guốc
phanh đều là guốc xiết khi xe tiến.Tuy nhiên, cơ cấu phanh dạng này sẽ phức tạp hơn
dạng trên do phải bố trí thêm đường ống dẫn động thuỷ lực và cụm xylanh cơ cấu
phanh.Và nó vẫn mang khuyết điểm của cơ cấu phanh đối xứng qua trục đó là sự mịn
khơng đều giữa hai đầu má phanh.
 Cơ cấu phanh guốc loại bơi
Có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả hai đều tựa trên mặt
tựa di trượt. Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi loại hai mặt tựa tác dụng đơn loại hai mặt
tựa tác dụng kép.
+ Loại hai mặt tựa tác dụng đơn

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 9 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ở loại này một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trên phần vỏ xi

lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt trên phần vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt
tựa di trượt của pitông. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của
ơtơ du lịch và ôtô tải nhỏ.

Hình 1.4 :Cơ cấu phanh guốc loại bơi

+ Loại hai mặt tựa tác dụng kép
Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai pitơng và cả hai đầu của mỗi guốc đều

tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pitông cơ cấu phanh loại này được sử dụng ở các

bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.

– Ưu, nhược điểm: Với kết cấu phanh loại bơi thì hai má phanh có hiệu quả tương
đối giống nhau khi tiến cũng như lùi.Mặt khác, sự khắc phục khe hở giữa má phanh với
trống phanh là nhanh chóng hơn và hơn thế nữa là má phanh tiếp xúc với tang trống đều
hơn nên mang lai hiệu quả phanh cao hơn.Tuy nhiên, kết cấu loại này phức tạp, gây khó
khăn trong việc bảo dưỡng, sửa chữa.
 Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa

 - Cơ cấu phanh guốc tự cường hố có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh
thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai

 Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hố: Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn
(Hình 1.5 a) cơ cấu phanh tự cường hố tác dụng kép (Hình 1.5 b).

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 10 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1.5: Cơ cấu phanh tự cường hóa

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn
Cơ cấu phanh tự cường hố tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh được liên kết với
nhau qua hai mặt tựa di trượt của cơ cấu điều chỉnh di động. Hai đầu còn lại của hai guốc
phanh hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi
lanh bánh xe còn một đầu thì tựa vào mặt tựa di trượt của pittơng xi lanh bánh xe. Cơ cấu
điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc
phanh. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ơtơ du lịch và
ơtơ tải nhỏ đến trung bình.

- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép
Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được tựa lên hai
mặt tựa di trượt của hai pitông trong một xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại này được sử
dụng ở các bánh xe sau của ôtô tải nhỏ đến trung bình.

1.3.2. Cơ cấu phanh đĩa .
Ngày nay cơ cấu phanh đĩa ngày càng được sử dụng rộng rãi phổ biến trên xe con

và xe du lịch cỡ nhỏ thậm chí nó cịn được sử dụng trên xe tải cỡ lớn.
Cơ cấu phanh đĩa được thể hiện như sau:

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 11 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

a) loại giá đỡ cố định b) loại giáđỡ di động

Hình 1.6: Cơ cấu phanh đĩa

Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:

- Một đĩa được được lắp với may ơ của bánh xe và quay cùng bánh xe

- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe

- Hai má phanh dạng thẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được dẫn động

bởi các pitông của xi lanh bánh xe. Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: Loại giá đỡ cố định và

loại giá đỡ di động.

+ Loại giá đỡ di động :Ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được
trên một số chốt bắt cố định với dầm cầu. Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi
lanh bánh xe với một pitơng tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá trực
tiếp trên giá đỡ.
+ Loại giá đỡ cố định:Ở loại giá này giá đỡ được bắt cố định trên dầm cầu. Trên giá đỡ
bố trí hai xi lanh bánh xe ở hai phía của đĩa phanh. Trong các xi lanh có pittơng mà một
đầu của nó ln tì vào má phanh. Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến cả hai xi
lanh bánh xe.
*Ưu điểm của cơ cấư phanh đĩa:

Phanh đĩa được sử dụng phổ biến cho xe có vận tốc cao và hay gặp ở cầu trước
và ngày nay nó được sử dụngcho cả cầu sau vì các ưu điểm sau:

- Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh đơn giản.

- khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn.

- áp suất dầu đều và mòn đều.

- Khả năng thoát nhiệt ra mơi trường bên ngồi là dễ dàng.

- Thoát nước tốt do nước bám vào đĩa phanh bị văng ra do lực ly tâm nên tính
năng phanh được phục hồi trong thời gian ngắn.

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 12 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Cơ cấu phanh đĩa cho phép mô men phanh ổn định hơn so với cơ cấu phanh

tang trống khi hệ số ma sát thay đổi. điều đó cho phép các bánh xe bị phanh làm việc ổn
định hơn, đặc biệt là ở tốc độ cao.
*Nhược điểm của phanh đĩa:

- Bụi bẩn dễ bám vào má phanh và đĩa phanh, nhất là khi xe đi vào chỗ bùn lầy
và làm giảm ma sát giữa má phanh và đĩa phanh và dẫn đến là làm giảm hiệu quả
phanh.

- Mòn nhanh
- Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn.
Ngày nay phổ biến với 2 loại cơ cấu phanh đĩa
+ Loại có giá xylanh cố định
+ Loại có giá xylanh di động
Sơ đồ 2 loại cơ cấu phanh đĩa được thể hiện trên ( hình 1.5)

b

a)
Hình 1.7.Cơ cấu phanh đĩa

1. Đĩa phanh , 2 . Giá đặt xylanh , 3 . má phanh , 4 . Piston .
Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh được thể hiện trên ( hình 1.6)
Trong cơ cấu phanh đĩa, khe hở giữa má phanh và đĩa phanh được điều chỉnh tự động. ở
đây ta dùng phương pháp điều chỉnh bằng sự biến dạng của phớt(vành khăn) làm kín.

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 13 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1
3
2

Hình 1.6Sự điều chỉnh giữa khe hở má phanh và đĩa phanh.

1.Xylanh cơng tác., 2. Vành khăn., 3. Píttơng

* Nguyên lý hoạt động:

Vành khăn có tác dụng bao kín dầu áp suất cao trong khoảng giữa piston và xylanh
cơng tác.rãnh chứa vành khăn có tiết diện hình thang đáy lớn nằm trên phần tiếp xúc với
piston.khi piston dịch chuyển do ma sát giữa piston và vành khăn lớn nên vành khăn bị
biến dạng trong rãnh.khi thơi phanh vành khăn kéo piston về vị trí ban đầu và hết biến
dạng.Nếu khe hở giữa má phanh và đĩa phanh quá lớn,thì sự biến dạng của vành khăn
không đủ đảm bảo sự dịch chuyển của piston và vành khăn sẽ bị trượt trên piston.Khi
thôi phanh piston trở về biến dạng của vành khăn do vậy piston nằm ở vị trí mới so với
xylanh.

1.3.3.Phanh dừng (phanh tay).

1: Má phanh Hình 1.8 : Phanh tay kiểu tang trống
2: Tang trống 7: Vành rẻ quat.
8: Ti

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 14 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3: Chốt lệch tâm điều chỉnh khe hở phía dưới 9: Cần

4:Trục thứ cấp hộp số 10: Răng rẻ quạt

5: Lò xo hồi vị 11: Tay hãm

6: Trục quả đào 12: Tay kéo phanh

Phanh dừng hay cịn gọi là phanh tay có thể lắp trên các cơ cấu phanh hay lắp ngay

sau hộp số, dẫn động chủ yếu bằng cơ khí. Hình 8 là hình vẽ của cơ cấu phanh dừng kiểu

tăng trống được lắp ngay sau trục thứ cấp của hộp số phanh dừng tác động lên guốc

phanh bánh sau cơ cấu dẫn động bằng cơ hí và điều khiển bằng tay, cũng có loại dẫn

động bằng khí nén và lị xo

1.4. Dẫn động phanh
Trên ôtô dẫn động phanh thường là thuỷ lực hoặc khí nén cũng có thể là sự kết

hợp giữa khí nén và thuỷ lực.
1.4.1. Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực

Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực bao gồm:
Bàn đạp phanh, xi lanh chính (tổng phanh) các ống dẫn, các xi lanh công tác.
Dẫn động phanh bằng thuỷ lực tức là dùng chất lỏng để tạo và truyền áp suất đến các xy
lanh công tác của các cơ cấu phanh để tạo lên lực ép má phanh và trống phanh hoặc đĩa
phanh. Dẫn động phanh dầu có đặc điểm kết cấu đơn giản dễ bố trí độ nhạy cao tuy nhiên
nó cũng có nhược điểm là tỉ số truyền của dẫn động dầu là không lớn nên không thể tăng
lực điều khiển trên cơ cấu phanh. Vì vậy hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực thường được
sử dụng trên ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.
*Ưu điểm của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
Có thể đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bổ lực phanh giữa các bánh xe

hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu, tuỳ theo kích thước kích thước xi lanh cơng tác, có
kích thước nhỏ gọn hiệu suất truyền động cao, độ nhạy tốt.
*Nhược điểm của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
Khi lực đẩy lên guốc phanh lớn thì áp suất thuỷ lực phải cao, do tỷ số kích thước giữa
piston ở xi lanh công tác và xi lanh chính bị hạn chế dẫn tới làm tăng lực tác dụng lên bàn
đạp, vì vậy phanh dầu khơng dùng cho xe vận tải cỡ lớn, nếu muốn dùng thì phải bố trí
thêm trợ lực

Trong hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của mạch dẫn dộng
một dòng và dẫn động hai dòng.
a. Dẫn động phanh thuỷ lực một dòng

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 15 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP
* Cấu tạo (hình vẽ)

1 23 4 5

Hình 1.9.Dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
1.Xi lanh phanh trước; 2.Xi lanh chính; 3.Trợ lực chân không;

4.Bàn đạp phanh; 5.Xi lanh phanh sau.
* Nguyên lí làm việc

Khi phanh người lái tác dụng vào bàn đạp (4) một lực sẽ đẩy piston của xilanh
chính (2), do đó dầu được ép và áp suất dầu tăng lên trong xilanh và các đường ống dẫn
dầu, chất lỏng với áp suất lớn ở các xilanh bánh xe sẽ thắng lực lò xo và tiến hành ép
guốc phanh vào với trống phanh.

Khi không phanh nữa, người lái không tác dụng vào bàn đạp, các lò xo hồi vị của
bàn đạp, của piston làm cho piston trở về vị trí cũ, lị xo hồi vị cũng kéo guốc phanh trở
về vị trí ban đầu.
* Ưu điểm của dẫn động phanh thuỷ lực một dòng

- Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các guốc phanh theo đúng
yêu cầu thiết kế.

- Có hiệu suất cao.
- Có độ nhạy tốt.
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ và có khả năng dùng trên nhiều loại xe ôtô khác nhau
mà chỉ cần thay đổi cơ cấu.
* Nhược điểm của dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
- Không tạo được lực đẩy guốc phanh lớn, vì thế phanh dầu khơng có cường hố
chỉ dùng cho ơtơ có trọng lượng tồn bộ nhỏ.
- Lực tác dụng lên bàn đạp lớn.

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 16 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Khi có sự rị rỉ hoặc bị thủng trên đường ống hoặc ở các xi lanh con thì hệ thống

phanh không làm việc.
b.Dẫn động phanh thuỷ lực hai dịng
* Cấu tạo (hình vẽ)

1 23 4
5

I II

Hình 1.10. Dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
1. Xi lanh phanh trước; 2. Bộ chia dịng; 3.Xi lanh chính; 4.Bàn đạp phanh; 5. Xi lanh

phanh sau; I. Đường dầu ra phanh trước;
II. Đường dầu ra phanh sau.

* Nguyên lý làm việc

- Khi người lái xe tác dụng lên bàn đạp phanh (4), sẽ tác dụng đến piston ở xilanh

chính (3)làm việc, đẩy dầu vào bộ chia dòng (2), từ bộ chia dòng (2) này sẽ phân chia ra

hai đường dầu I và II.

+ Đường dầu I sẽ dẫn động các cơ cấu phanh trước.

+ Đường dầu II sẽ dẫn động các cơ cấu phanh sau.

* Ưu điểm dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng

- Ngoài các ưu điểm như dẫn động phanh một dịng. Trong q trình sử dụng hệ

thống phanh, nếu như có một đường ống nào đó bị rị rỉ hoặc bị hư hỏng thì đường ống

kia vẫn hoạt động bình thường để điều khiển xe dừng.

* Nhược điểm dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng

- Kết cấu cồng kềnh phức tạp hơn so với dẫn động phanh thuỷ lực một dòng.

Đặc điểm: Lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu là điều khiển van phân phối, lực tác dụng
lên cơ cấu phanh do áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh. Cấu tạo đơn giản, lắp ráp dễ
dàng nhưng độ an toàn thấp, độ tin cậy không cao. Độ nhạy của hệ thống không cao, do
vậy thời gian chậm tác dụng lớn. Các cụm chi tiết khá nhiều, kích thước và trọng lượng
lớn nên thường dùng trên xe tải.

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 17 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP
1.4.2. Dẫn động phanh chính bằng khí nén
Sơ đồ cấu tạo

Hình 1.11: Sơ đồ dẫn động khí nén
1. Máy nén khí; 2. Bộ điều chỉnh áp suất; 3. Bình khí nén

4. Lò xo hồi vị; 5. Bầu phanh; 6.Tổng van phanh.
* Nguyên lý hoạt động:

Khi người điều khiển tác dụng vào bàn đạp phanh một lực thì tổng van 6 sẽ được
mở, khí có áp suất cao từ bình khí nén đi vào các đường ống dẫn đến các bầu phanh 5.
Áp suất khí nén tác động lên màng bầu phanh 5, đẩy cần đẩy làm xoay cam của cơ cấu
phanh. Do đó ép má phanh vào trống phanh. Bộ điều chỉnh áp suất 2 hạn chế áp suất của
hệ thống trong giới hạn xác định.
Khi nhả bàn đạp phanh, tổng van phanh ngắt mối quan hệ giữa bình chứa khí với đường
ống dẫn để ống dẫn mở thơng với khí quyển.Khí nén từ các bầu phanh được thoát ra và
guốc phanh tách khỏi trống phanh, kết thúc phanh.
Trong dẫn động phanh chính bằng khí nén lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu dùng để
điều khiển van phân phối còn lực tác dụng lên cơ cấu phanh do áp suất khí nén tác dụng
lên bầu phanh thực hiện. Dẫn động phanh chính bằng khí nén có ưu điểm giảm được lực

điều khiển trên bàn đạp phanh. Nhưng lại có nhược điểm là độ nhạy kém (thời gian chậm
tác dụng lớn ) do không khí bị nén khi chịu lực.

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 18 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP
1.4.3. Dẫn động phanh chính bằng thuỷ khí kết hợp

Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực có ưu điểm độ nhạy cao nhưng hạn chế là
lực điều khiển trên bàn đạp còn lớn.Ngược lại đối với dẫn động bằng khí nén lại có ưu
điểm là lực điều khiển trên bàn đạp nhỏ nhưng độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn
do khí nén bị nén do chịu áp suất).
Để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trên người ta sử dụng hệ thống dẫn động phối
hợp giữa thủy lực và khí nén. Loại dẫn động này thường được áp dụng các xe ơtơ tải
trung bình và ôtô tải lớn.

Van phanh

Bình khí

xả ra ngồi Bình chứa dầu

Xi lanh chính Bình chứa dầu Máy nén khí

Xi lanh bánh xe Trống phanh xi lanh bánh xe Trống phanh
Xi lanh chính

Guốc Đường khí Guốc phanh
Bánh xe sau
phanh Đường dầu

Bánh xe trước

Hình 1.12: Sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ khí kết hợp

Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống phanh bao gồm hai phần dẫn động :

- Dẫn động thuỷ lực: Có hai xi lanh chính dẫn hai dịng dẫn đến các xi lanh bánh xe

phía trước và phía sau.

- Dẫn động khí nén: bao gồm từ máy nén khí, bình chứa khí van phân phối khí và

các xi lanh khí nén.

Phần máy nén khí và van phân phối hồn tồn có cấu tạo và nguyên lí làm việc như

trong hệ thống dẫn bằng khí nén.

Phần xi lanh chính loại đơn và các xi lanh bánh xe có kết cấu và ngun lí làm việc

như trong hệ thống dẫn động bằng thuỷ lực. Đây là dẫn động thuỷ khí kết hợp hai dịng

nên van phân phối khí là loại van kép, có hai xi lanh chính và hai xi lanh khí.

* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén – thuỷ lực

- Kết hợp được nhiều ưu điểm của hai hệ thống phanh thuỷ lực và khí nén, khắc

phục được nhược điểm của từng loại khi làm việc độc lập.

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 19 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
* Nhược điểm của hệ thống phanh khí nén – thuỷ lực

- Kích thước của hệ thống phanh liên hợp là rất cồng kềnh và phức tạp, rất khó
khăn khi bảo dưỡng và sửa chữa.

- Khi phần dẫn động khí nén bị hỏng thì dẫn đến cả hệ thống ngừng làm việc. Cho
nên trong hệ thống phanh liên hợp ta cần chú ý đặc biệt tới phần dẫn động khí nén.

- Khi sử dụng hệ thống phanh liên hợp thì giá thành rất cao và có rất nhiều cụm
chi tiết đắt tiền.

GVHD:NGUYỄN VĂN CHÓT 20 SVTH:PHẠM VĂN ĐỨC