Luận văn tốt nghiệp: Cải tiến hệ thống phanh xe Hino theo tiêu chuẩn ECE pot

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Luận văn tốt nghiệp
Đề tài: “Thiết kế cải tạo hệ
thống phanh cho xe tải chở cột
điện theo tiêu chuẩn ECE R13”
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu 2
Chương I. Những vấn đề chung và hệ thống phanh cho ô tô 4
1.1. Vấn đề chở hàng siêu trường 4
1.2. Giới thiệu chung về xe HINO 5
1.3. Hệ thống phanh của xe HINO FF3H 7
Chương II. Tiêu chuẩn ECE, cơ sở lý luận và phương 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 phương án cải tạo 35
Chương III. Kiểm nghiệm hệ thống phanh 37
3.1. Tính toán lực, mô men tác dụng và kiểm tra bền cơ cấu phanh trước.
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
Chương 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

2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Kết luận chung 75
Tài liệu tham khảo 77
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay vấn đề về giao thông đường bộ đang là vấn đề được rất nhiều
quốc gia trên thế giới quan tâm. Trong các phương tiện giao thông đường bộ
thì ô tô là phương tiện chủ yếu vì nó không những đa dạng về chủng loại mà
nó còn là một phương tiện vận chuyển dễ dàng trên mọi địa hình với giá thành
thấp. Ở nước ta hiện nay, các xe ô tô đang lưu hành chủ yếu là của nước
ngoài, được lắp ráp tại các nhà máy liên doanh và cũng có một phần là xe
nhập cũ. Các loại xe này đã đáp ứng được nhu cầu vận tải trong nước và cũng
đáp ứng được các tiêu chuẩn quốc tế. Tuy nhiên do nhu cầu chuyên biệt của
từng điều kiện công tác, chúng ta đang cần đưa ra được xe có kích thước 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 nước ta đòi hỏi phải
có xe chuyên dụng vận chuyển từ nhà máy đến nơi tập kết và lắp đặt. Thông
thường xe chở cột điện được dùng để vận chuyển trên các tuyến đường dài
liên tỉnh như 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 được các tiêu chuẩn như
trước, 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 hưởng trực tiếp đến sinh mạng và tài sản con người.
Trên cơ sở đó em được giao đề tài:

“Thiết kế cải tạo hệ thống phanh cho xe tải chở cột điện theo
tiêu chuẩn ECE R13”.
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Nội dung đề tài bao gồm:
- Tìm hiểu kết cấu hệ thống phanh trên ô tô.
- Tiêu chuẩn ECE R13, cơ sở lý luận và phương pháp tính.
- Tính toán, kiểm nghiệm bền cơ cấu phanh.
- Thiết kế cải tiến.
Đề tài được tiến hành tại bộ môn Ô tô trường 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, hướng
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
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
CHƯƠNG I
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VÀ
HỆ THỐNG PHANH CHO Ô TÔ
1.1. VẤN ĐỀ CHỞ HÀNG SIÊU TRƯỜNG:
Luật Đường bộ của Việt Nam đã quy định với tất cả các loại xe, kích
thước vật được chở trên xe không được vượt quá kích thước bao ngoài của xe.
Vấn đề chở hàng dài hiện nay có 3 phương án sau:
+ Nối thêm rơ moóc:
+ Gác vật dài lên đầu xe (với những vật không dài hơn kích thước xe):
+ Kéo dài thân xe đảm bảo hàng không vượt ra ngoài kích thước xe:

6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
Cột điện cỡ lớn được chế tạo với chiều dài 10m nên phương án được
chọn là phương 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 được 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 phương tiện chuyên chở chuyên dùng, đảm bảo an toàn giao thông.
Để chở được cột điện 10 m, thân xe được 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
được 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 được 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, được bố trí dưới 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.
7
Hino
HINO

C
D
B
5050
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
 Bánh xe: sử dụng loại lốp có săm Radial.
 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 được trình bày trên hình 1.1
Hình 1.1 Hình dáng chung của xe HINO FF3H
8
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
Đường 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 thước 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 vượt dốc tan (ố)% 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 trước 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.
9
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
Đường đậm : Đường ống dẫn khí

Đường mảnh : Đường ống dẫn dầu
Đường đứt nét : Có thể được trang bị thêm
1. Đồng hồ báo áp suất
2. Cơ cấu phanh bánh
trước
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 trước
7. Bình chứa khí nén
chung (để tách nước)
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
10
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 được
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 trước khi cung cấp khí nén
vào các bình chứa và các van một chiều.
+ Phần điều khiển bằng khí nén: Các đường 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 đường 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 được dẫn động bởi động cơ sẽ bơm khí nén vào bình 7
qua van kiểm tra 3. Áp suất trong bình 7 được 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 vượt quá mức điều chỉnh thì 9 mở ra cho khí nén từ bình 7 về
ngược 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 lượng khí nén sẽ
được xả ra thông qua van an toàn 4. Khí nén từ bình 7 được chia làm 2 dòng
riêng biệt cấp vào bình 5 và 6 qua các van kiểm tra 3. Khi phanh, người 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
11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
cơ cấu phanh bánh xe trước và sau. 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 được trang bị thêm bộ phận sấy khô khí nén 10. Như vậy
khí nén đi từ máy 20 trước khi vào bình 7 qua van 3 sẽ được bộ phận 10 sấy
khô nhằm hạn chế tốt đa lượng hơi nước lọt vào bình 7. Hơi nước 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 lượng do người lái tạo ra thông qua bàn đạp phanh chỉ dùng để mở
van điều khiển khí nén. Năng lượng tạo nên áp lực dầu thể hiện qua máy nén
khí. Các guốc phanh được điều khiển bằng áp suất thuỷ lực.
- Ưu điểm: Hệ thống này kết hợp được ưu điểm của cả phanh khí và
phanh dầu cụ thể là độ nhạy cao, hiệu suất lớn, phanh được đồng thời các
bánh xe , điều khiển nhẹ nhàng.
- Nhược điểm: có kết cấu phức tạp, giá thành cao, nhiều cụm kích thước
lớn, chăm sóc kỹ thuật phức tạp, luôn phải kiểm tra sự bao kín của hệ thống
khí nén và thuỷ lực.
12
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
13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
19. Ống
20. Trục lăn
21. Bàn đạp phanh
A. Đường tới dòng phanh
bánh sau
B. Đường tới dòng phanh
bánh trước
C. Đường từ bình khí nén
cho dòng phanh sau
D. Đường từ bình khí nén
cho dòng phanh trước
E. Đường xả khí
- Cấu tạo: Chia làm 3 cụm chính
+ 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 được cân
bằng bởi các lò xo đỡ 13, lò xo hồi vị 2 và lò xo chính 14. Dưới tác dụng của
lực căng lò xo 11, đế van 12 tiếp xúc với thân van phanh, đóng đường cung
cấp khí nén từ C sang A.
+ Cụm điều khiển dòng phanh trước: Piston 4, lõi là 1 đường ống
làm nhiệm vụ xả khí. Đế van 9 tiếp xúc với thân van phanh dưới tác dụng của
lò xo 5, đóng đường cung cấp khí nén từ D sang B.
- Nguyên lý làm việc:
+ Trạng thái phanh: Lực đạp của người 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 trước
(khoang B)
+ Trạng thái nhả phanh: Khi nhả bàn đạp phanh, áp suất khí nén
trong khoang A đẩy piston15 đi lên, dưới 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
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
dòng phanh sau ra ngoài không khí qua đường 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 dưới piston, piston 4 đi lên, tương tự như 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 trước thoát ra ngoài.
+ 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 được 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 được thiết lập bởi lực lò xo 14 (lực đạp
phanh), lực các lò xo phản hồi và áp suất khí nén trong khoang A. Tương tự
như dòng phanh sau, khi áp suất khoang B bên dưới 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 trước được duy trì ở giá trị nhất định tương ứng với mức độ phanh.
Trạng thái cân bằng được xác lập bởi áp suất bên trên và dưới 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 trước được giữ ở một mức độ nhất định, tương ứng với áp
suất dầu ở trạng thái rà phanh.
+ Khi dòng phanh trước bị hỏng: Giả sử dòng phanh trước bị hở,
khí nén ở dòng phanh sau được ngăn cách với dòng phanh trước bởi piston 4,
đảm bảo cho dòng phanh sau vẫn hoạt động bình thường.
+ 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
15
II
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
xuống, đóng van xả và mở van cung cấp, đảm bảo cho dòng phanh trước vẫn
hoạt động bình thường.
1.3.3. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động van điều khiển thuỷ lực:
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. Đường khí nén vào (từ van
phanh)
B. Đường bổ sung dầu phanh
C. Đường tới xi lanh phanh
bánh xe
D. Đường thông khí
16
N
M
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 được 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 được 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 được cấp từ van
phanh kép vào khoang M qua lỗ A. Xi lanh khí nén và xi lanh thuỷ lực được
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, người ta dùng phớt bạc kín kép. Cấu
trúc đầu nối giữa hai xi lanh dạng có khe hở.
Ở dưới buồng 4 người 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 lưới lọc điền vào khoang N. Dầu phanh đưa 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
17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
+ Trạng thái phanh: Khí nén được 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 đường 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. Dưới áp lực dầu, các guốc phanh được 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
dưới tác động của piston khí nén, làm cho piston khí nén chạm vào chốt 13
làm trục trượt 11 di chuyển, khiến cho chỏm cầu trượt 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.
- Nhược điểm:
+ Có kết cấu phức tạp, giá thành cao.
+ Chiếm không gian lớn.
+ Bảo dưỡng, sửa chữa và chuẩn đoán phức tạp.
18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
1.3.4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh trước:
Hình 1.5 Kết cấu cơ cấu phanh trước
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
19

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 dưới 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 được các lò
xo hồi vị kẹp chặt giữ cho 2 má phanh ở kích thước nhỏ nhất. Má phanh được
tán trên bề mặt guốc phanh bằng đinh tán. Guốc phanh được 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 thước lớn hơn đường 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 được tì lên các rãnh trên xi lanh công tác đảm bảo cho guốc phanh
không bị xê dịch theo phương 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 được điều chỉnh bằng cách xoay vít 5 cho má
phanh ép sát vào tang trống cho đến khi không xoay được nữa thì xoay ngược
lại khoảng 2 rãnh, nhận biết nhờ tiếng động của lẫy tì trên vít 5.
- Nguyên lý làm việc:
+ Khi không phanh: Dưới tác dụng của các lò xo hồi vị, các má
phanh được 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,
đường dầu trở về xi lanh chính, giữa má phanh và trống phanh có khe hở và
quá trình phanh kết thúc.
20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyễn Tiến Vũ Linh - Ôtô K44
- 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
trước và guốc phanh sau làm việc như nhau nên 2 má phanh mòn đều trong

quá trình sử dụng.
- Nhược 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
thường nhỏ, do đó vẫn đảm bảo mô men phanh cần thiết.
21
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
22
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn TiÕn Vò Linh - ¤t« K44
Cơ cấu phanh sau có cấu tạo và nguyên lý hoạt động tương tự như của cơ
cấu phanh trước. Tuy nhiên do mô men phanh cầu sau lớn hơn cầu trước nên
xi lanh công tác, guốc phanh và chiều rộng má phanh cơ cấu phanh sau lớn
hơn của cơ cấu phanh trước. Ngoài ra, khi cần kiểm tra khe hở giữa má phanh
và tang trống, người ta đưa thước 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 dưới của má phanh 25 mm bằng 0,12 mm.
20
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn TiÕn Vò Linh - ¤t« K44
CHƯƠNG II
TIÊU CHUẨN ECE

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG 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 trước : 25850 (N)
 Tải trọng cầu sau : 18950 (N)
 Chiều cao trọng tâm xe sát xi : 0,794 (m)
 Trọng lượng 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 lượng hàng hoá : 75000 (N)
Các kích thước cột điện:
 Đường kính đầu nhỏ : 440 (mm)
 Đường kính đầu to : 690 (mm)
21
HINO
§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn TiÕn Vò Linh - ¤t« K44
Hình 2.1 Xe chở cột điện
Từ đó tính được toạ độ trọng tâm:
Khi xe không tải:
Trọng lượng xe: G
0
= 6720 (kG).
Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước: a
0
= 3,4325 (m).
Chiều cao trọng tâm xe: hg
0

= 0,9793 (m).
Khi xe đầy tải:
Trọng lượng xe: G
tt
= 14220 (kG).
Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước: 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 được 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:
22