ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH CHO XE TẢI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA ĐIỆN – CƠ KHÍ







ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH CHO XE TẢI








Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Đức Trung
Sinh viên thực hiện : Lê Đình Thành
Lớp : CKGTCC
Khóa : 44

Hà Nội - 20
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

1
Mục lục
Lời nói đầu 3
Chơng I : Tổng quan về hệ thống phanh 4
I. công dụng, phân loại , yêu cầu 4
1. Công dụng 4
2. Phân loại 4
3. Yêu cầu 5
II. Kết cấu , nguyên lý làm việc của hệ thống phanh 5
1. Cấu tạo chung 5
2. Cơ cấu phanh
7
2.1 . Kết cấu chung 7
2.2. Cơ cấu phanh guốc 7
2.3. Cơ cấu phanh đĩa 11
2.4. Cơ cấu phanh dừng
12
3. Dẫn động phanh 13
3.1. Dẫn động phanh chính kiểu cơ khí 13
3.2. Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực 13
3.3. Dẫn động phanh chính bằng khí nén 26
3.4. Trợ lực phanh 27

4. Điều hoà lực phanh 32
Chơng II : Lựa chọn phơng án thiết kế hệ thống phanh 36
2.1. Giới thiệu xe cơ sở 36
2.2. Lựa chọn phơng án thiết kế 37
2.3. Phân tích kết cấu hệ thống phanh 38
Chơng III : tính toán thiết kế hệ thống phanh 45
3.1. Xác định toạ độ trọng tâm của ôtô 45
3.2. Xác định mômen phanh cần thiêt sinh ra ở các cơ cấu phanh 46
3.3. Tính toán thiết kế cơ cấu phanh 48
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

2
3.3.1. Tính toán cơ cấu phanh sau 48
3.3.1.1. Xác định góc

và bán kính

của lực tổng hợp tác dụng lên má
phanh 48
3.3.1.2. Xác định các lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phơng pháp hoạ
đồ 49
3.3.1.3 Tính toán xi lanh bánh xe 52
3.3.1.4. Kiểm tra hiện tợng tự xiế 53
3.3.1.5. Xác định kích thớc của má phanh 53
3.3.1.6. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh 55
3.3. 2. Cơ cấu phanh trớc 56
3.3.2.1. Xác định kích thớc tấm ma sát 56
3.3.2.2. Tính toán đờng kính xilanh bánh xe 56

3.3.2.3. Kiểm tra áp suất tác dụng lên má phanh 57
3.3.2.4. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh 57
3.4. Tính toán thiết kế dẫn động phanh 58
3.4.1. Xác định các thông số cơ bản 58
3.4.2. Thiết kế bộ trợ lực phanh loại chân không 60
3.5. Thiết kế bộ điều hoà lực phanh theo tải trọng 64
3.5.1. Xác định đờng đặc tính lý tởng của bộ điều hoà lực phanh 64
3.5.2. Xác định đờng đặc tính điều chỉnh của bộ điều hoà lực phanh 67
3.5.3. Xác định các thông số kết cấu của bộ điều hoà lực phanh 69
3.6. Kiểm tra bền một số chi tiết 72
3.6.1. Kiểm tra bền guốc phanh 72
3.6.2. Kiểm tra bền trống phanh 81
Kết luận 83
Tài liệu tham khảo 84


Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

3
Lời Nói Đầu

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế nớc ta thì
ngành công nghiệp ôtô cũng có những bớc phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại
và vận chuyển hàng hoá ngày càng tăng của nhân dân . Tuy nhiên, hệ thống giao
thông đờng bộ cha phát kịp sự phát triển, phù hợp với sự vận chuyển của các
phơng tiện đi lại. Chính vì thực tế đó mà vấn đề đặt ra cho các nhà khoa học nói
chung cũng nh các kỹ s nghành ôtô nói riêng phải nghiên cứu thiết kế, chế tạo ra
những chiếc ôtô không những đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật, tính năng an toàn

cao mà còn phải đạt hiệu quả kinh tế cao, đáp ứng đợc nhu cầu của ngơì sử dụng.
Song song với việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo các hệ thống, các cụm tổng thành,
chi tiết trên ôtô thì việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống phanh ôtô là một trong
những vấn đề quan trọng nhất.
Với nội dung, yêu cầu của đồ án tốt nghiệp, em đã tập trung nghiên cứu, tính
toán : Đề tài này có nhiệm vụ Thiết kế hệ thống phanh cho xe tải
750KG. Muốn vậy, hệ thống phanh thiết kế phải đảm bảo có hiệu quả phanh cao
nhất, khi phanh phải êm dịu, thời gian tác dụng phanh là ngắn nhấtTrong quá trình
làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và đợc sự hớng dẫn giúp đỡ, chỉ
bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn :
Nguyễn Đức Trung và các Thầy trong bộ
môn ôtô . Song do khả năng và trình độ của em có hạn nên không tránh khỏi sai sót.
Kính mong các thầy giáo tham gia góp ý kiến, để đồ án của em đợc hoà thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo hớng
dẫn, các thầy, cô giáo trong Bộ môn Cơ khí ôtô, Khoa cơ khí trờng Đại học Giao
thông vận tải đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án này.


Sinh viên

Lê Đình Thành

Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

4
Chơng I : Tổng quan về hệ thống phanh
I. Công dụng , phân loại , yêu cầu
1. Công dụng

Hệ thống phanh có tác dụng giảm tốc độ chuyển động , dừng và giữ ôtô ở trạng
thái đứng yên
Đối với ôtô hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất, bởi vì nó bảo
đảm cho ôtô chạy an toàn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao đợc năng suất vận
chuyển.
Trên ôtô sự phanh xe đợc tiến hành bằng cách tạo ma sát giữa phần quay và
phần đứng yên của các cụm liên kết với bánh xe: giữa tang trống với má phanh hoặc
đĩa phanh với má phanh. Quá trình ma sát trong các cơ cấu phanh dẫn tới mài mòn
và nung nóng các chi tiết ma sát, nếu không xác định kịp thời và tiến hành hiệu
chỉnh thì có thể dẫn tới làm giảm hiệu quả phanh.
H hỏng trong hệ thống phanh thờng kèm theo hậu quả nghiêm trọng, làm mất
tính an toàn chuyển động của ôtô. Các h hỏng rất đa dạng và phụ thuộc vào kết cấu
hệ thống phanh.
2. Phân loại

Theo mục đích sử dụng , hệ thống phanh trên ôtô đợc phân thành :
+ Hệ thống phanh chính ( phanh chân )
+ Hệ thống phanh dừng ( phanh tay )
+ Hệ thống phanh dự phòng
Theo các bộ phận của cơ bản của hệ thống phanh ngời ta phân loại nh sau :
+ Theo cơ cấu phanh : Phanh guốc , phanh đĩa , phanh dãi
+ Theo dẫn động phanh : dẫn động khí nén , dẫn động thuỷ lực , dẫn động thuỷ - khí
, dẫn động cơ khí , dẫn động điện .
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

5
3. yêu cầu

Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau:
+ Quảng đờng phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trờng hợp nguy hiểm .
Muốn có quảng đờng phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại
+
Phanh êm dịu trong bất kì mọi trờng hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi
phanh
+ Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không
lớn
+ Thời gian nhạy cảm bé nghĩa là truyền động phanh có độ nhạy cảm lớn
+ Phân bố momen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoặc toàn trọng
lợng bản thân khi phanh với bất kỳ cờng độ nào
+ Không có hiện tợng tự siết phanh khi ôtô máy kéo chuyển động tịnh tiến hoặc khi
quay vòng
+ Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt
+ Giữ đợc tỉ 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 . Kết cấu , nguyên lý lm việc của hệ thống phanh

1. Cấu tạo chung

Trên ôtô thờng có các hệ thống phanh sau : phanh chính , phanh dừng và phanh dự
phòng
+ Phanh chính phải là một hệ thống hoàn chỉnh , độc lập với các hệ thống phanh
khác . Nó có nhiệm vụ giảm tốc độ hoặc dừng hẳn ôtô đang chuyển động khi cần
thiết . Hệ thống phanh này đợc điều khiển bằng chân và thờng đợc dẫn động
bằng khí nén hoặc thủy lực
+ Phanh dừng có nhiệm vụ giữ cho ôtô ở trạng thái dừng trong thời gian dài , nó phải
có khả năng giữ cho ôtô đỗ đợc trên độ dốc nhất định ( Tuỳ theo tiêu chuẩn qui
định ) . Phanh dừng thờng đợc dẫn động bằng cơ khí , điều khiển bằng tay

Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

6
+ Phanh dự phòng có nhiệm vụ thay thế tạm thời cho phanh chính khi hệ thống
phanh này bị sự cố trên đờng . Phanh dự phòng và phanh dừng có thể sử dụng
chung một hệ thống .
Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô đợc mô tả trên hình 1.1.












Nhìn vào sơ đồ cấu tạo, chúng ta thấy hệ thống phanh bao gồm hai phần chính:
- Cơ cấu phanh:
Cơ cấu phanh đợc bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe
khi phanh ôtô.
- Dẫn động phanh:
Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ bàn đạp
phanh đến cơ cấu phanh. Tùy theo dạng dẫn động: cơ khí, thủy lực, khí nén hay kết
hợp thủy -khí mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau. Ví
dụ dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí.

Hình 1.1 Hệ thốn
g

p
hanh trên ôtô
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

7
Nếu là đẫn động thủy lực thì dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính (tổng
phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn.
2. Cơ cấu phanh

2.1 Kết cấu chung
Kết cấu của cơ cấu phanh dùng trên ôtô tùy thuộc bởi vị trí đặt nó (phanh ở bánh
xe hoặc ở truyền lực), bởi loại chi tiết quay và chi tiết tiến hành phanh.
Cơ cấu phanh ở bánh xe thờng dùng loại guốc và gần đây trên các xe con hiện đại
ngời ta thờng sử dụng phanh đĩa (có thể ở cầu trớc, cầu sau, hoặc cả hai cầu)

2.2 Cơ cấu phanh guốc ( phanh trống)
a> Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng về một phía

A
A
B
B
B-B
7
8

9
1
2
3
4
5
8
11
11
10
9

Hình 1.2: Cơ cấu phanh có điểm đặt cố định riêng rẽ về 1 phía.
Cơ cấu phanh gồm có đĩa 2 đợc gắn lên mặt bích của dầm cầu. Các guốc
phanh 4 đợc đặt trên các chốt lệch tâm 11. Dới tác dụng của lò xo 3 các má phanh
đợc ép chặt vào các cam lệch tâm 9 và ép các đầu tựa làm các piston ở trong xilanh
1 sát lại gần nhau. Xilanh 1 đợc gắn chặt trên đĩa 2. Giữa các piston của xilanh 1 có
lò xo nhỏ để ép các piston luôn luôn sát vào các guốc phanh.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

8
Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các má phanh. Để cho các má phanh hao mòn
đều hơn nên ở các guốc phanh đằng trớc gắn má phanh dài hơn vì hiệu quả phanh
của má trớc theo kiểu bố trí nh trên sẽ lớn hơn nhiều so với má sau. Để giữ cho
các guốc phanh có hớng chuyển dịch ổn định trong mặt phẳng thẳng đứng, trên đĩa
2 có gắn các tấm hớng 6. Khi tác dụng vào bàn đạp phanh chất lỏng với áp suất cao
truyền đến xilanh 1 tạo nên lực ép trên các piston và đẩy các guốc phanh 4 ép sát vào
trống phanh do đó quá trình phanh đợc tiến hành . Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo 3

sẽ kéo các guốc phanh 4 trở lại vị trí ban đầu, giữa má phanh và trống phanh có khe
hở và quá trình kết thúc.
b> Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ về 2 phía
Hình 1.3: Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ về hai phía
Cơ cấu phanh có hai ống xilanh riêng rẽ ở hai guốc phanh. Mỗi guốc phanh
đợc quay quanh chốt lệch tâm 1, bố trí đối xứng với đờng trục của cơ cấu phanh.
Nhờ bố trí xilanh làm việc và chốt lệch tâm đối xứng nh vậy cho nên hiệu quả
phanh của hai má phanh sẽ bằng nhau khi trống phanh quay bất kỳ chiều nào. Khi
trống phanh quay ngợc chiều kim đồng hồ (ô tô tiến) thì hiệu quả phanh tốt, nhng
khi quay ngợc chiều kim đồng hồ (ô tô lùi) thì hiệu quả phanh thấp hơn khoảng hai
lần. Nhợc điểm này không quan trọng lắm đối với ô tô có trọng lợng nhỏ nh ô tô

Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

9
du lịch chẳng hạn, hơn nữa khi ô tô chạy lùi tốc độ cũng thấp cho nên yêu cầu
mômen phanh ít hơn. Loại phanh này thờng dùng ở bánh trớc của ô tô du lịch khi
cần đạt hiệu quả phanh lớn với kích thớc cơ cấu phanh nhỏ.

c> Cơ cấu phanh guốc loại bơi


Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc loại bơi
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 trợt (hình 1.4.b).Có hai kiểu cơ cấu phanh
loại bơi: loại hai mặt tựa tác dụng đơn (hình 1.4.a); loại hai mặt tựa tác dụng kép
(hình 1.4.b).
- Loại hai mặt tựa tác dụng đơn:

ở loại này một đầu của guốc phanh đợc tựa trên mặt tựa di trợt trên phần vỏ xi
lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trợt của pittông. Cơ cấu phanh loại này thờng
đợc bố trí ở các bánh xe trớc của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
- Loại hai mặt tựa tác dụng kép:
ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai pittông và cả hai đầu của mỗi guốc
đều tựa trên hai mặt tựa di trợt của hai pittông. Cơ cấu phanh loại này đợc sử dụng
ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.

Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

10
d>Cơ cấu phanh guốc loại tự cờng hóa:

p p
p

a. b.
Hình 1.5: Cơ cấu phanh guốc lại tự cờng hoá.
Cơ cấu phanh guốc tự cờng hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ
nhất sẽ tăng cờng lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai.
Có hai loại cơ cấu phanh tự cờng hóa: cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng đơn
(hình 1.5.a); cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng kép (hình 1.5.b).
+ Cơ cấu phanh tự cờng hoá tác dụng đơn:
Cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh đợc
liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trợt của một cơ cấu điều chỉnh di động. Hai đầu
còn lại của hai guốc phanh thì một đợc tựa vào mặt tựa di trợt trên vỏ xi lanh bánh
xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trợt của pittông 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 thờng đợc bố trí ở các bánh xe trớc của ôtô du lịch
và ôtô tải nhỏ đến trung bình.
+ Cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng kép:
Cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh đợc tựa
trên hai mặt tựa di trợt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe. Cơ cấu phanh loại
này đợc sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình.
+ u điểm: Lực phanh của hai guốc trớc và sau bằng nhau
+ Nhợc điểm: kết cấu phức tạp, khó chế tạo.
+ Phạm vi sử dụng: thờng đợc sử dụng cho xe tải vừa

Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

11
2.3. Cơ cấu phanh đĩa
Phanh đĩa ngày càng đợc sử dụng nhiều trên ôtô. Có hai loại phanh đĩa: loại
giá cố định và loại có giá di động


Hình 1.6: Cơ cấu phanh đĩa loại có giá di động
Đặc điểm : Phanh đĩa có giá xilanh di động 5 và chỉ bố trí xilanh thuỷ lực 4 ở một
bên. Giá xilanh có thể di động đợc trên các trục nhỏ dẫn hớng bắt trên moay ơ.
Khi phanh dầu cao áp đẩy piston 2 ép má phanh 3 áp sát vào đĩa phanh 1, đồng thời
đẩy giá xilanh trợt trên trục dẫn hớng đến ép má 6 vào đĩa 1. Khi phanh cả hai má
đều ép sát vào đĩa phanh, phanh mới đợc thực hiện.
Hình 1.7: Cơ cấu phanh đĩa loại giá cố định.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

12
+ Ưu điểm của phanh đĩa so với phanh guốc:
Có khả năng tăng diện tích ma sát của má phanh nhiều hơn, nhờ thế giảm đợc áp
suất trên bề mặt ma sát của má phanh.
áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh do đó má phanh mòn đều và ít phải điều
chỉnh.
Bề mặt làm mát lớn và điều kiện làm mát tốt hơn (nhất là ở phanh đĩa với đĩa quay).
Lực chiều trục tác dụng lên đĩa đợc cân bằng không có lực tác dụng thẳng góc với
đờng trục của cơ cấu phanh.
Các chi tiết ở trạng thái biến dạng thuận lợi hơn. ở phanh đĩa, đĩa biến dạng theo
chiều trục còn phanh guốc trống phanh bị biến dạng theo chiều hớng kính làm cho
trống phanh dễ bị méo ảnh hởng đến khe hở giữa các bề mặt ma sát của má phanh
và trống phanh.
Có khả năng làm việc với khe hở bé cho nên giảm đợc thời gian tác dụng phanh và
tăng đợc tỷ số truyền của truyền động.
Để đảm bảo mômen phanh nh nhau khi ôtô tiến cũng nh lùi.
Trọng lợng cơ cấu phanh bé hơn nếu cùng có mômen phanh nh nhau. Ưu điểm
này đúng với phanh đĩa có đĩa quay còn ở phanh đĩa với vỏ quay thờng trọng lợng
lớn hơn và đắt hơn.
2.4
. cơ cấu phanh dừng
Phanh dừng đợc dùng để dừng (đỗ xe) trên đờng dốc hoặc đờng bằng. Nói
chung hệ thống phanh này đợc sử dụng trong trờng hợp ôtô đứng yên, không di
chuyển trên các loại đờng khác nhau.
Về cấu tạo phanh dừng cũng có hai bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫn động
phanh.
- Cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau
hoặc bố trí trên trục ra của hộp số.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

13
- Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng hầu hết là dẫn động cơ khí đợc
bố trí và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và đợc điều khiển
bằng tay, vì vậy còn gọi là phanh tay.
Phân loại phanh dừng
- Theo kết cấu của cơ cấu phanh: Loại phanh trống, loại phanh đĩa.
- Theo cách bố trí : Bố trí ở bánh xe, bố trí ở hệ thống truyền lực.

Hình 1.8 Các kiểu bố trí phanh dừng
3> Dẫn động phanh
3.1. Dẫn động phanh chính kiểu cơ khí .

Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí có u điểm kết cấu đơn giản nhng
không tạo ra mômen phanh lớn do hạn chế lực điều khiển của ngời lái , vì vậy ít
đợc sử dụng .

3.2. Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực
Phanh dầu thì lực tác dụng từ bàn đạp đến cơ cấu phanh qua chất lỏng ở các
đờng ống. Dẫn động phanh thuỷ lực đợc dùng ở phanh chính của đa số xe con, xe
tải nhỏ, xe khách ít chỗ. Vì lực ở cơ cấu phanh phụ thuộc vào lực đạp phanh, do lực
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

14
đạp phanh của ngời lái có hạn nên không thể dùng trên xe có tải trọng lớn cần lực
phanh ở cơ cấu phanh lớn đợc.

a> Dẫn động phanh 1 dòng



Hình 1.9: Sơ đồ dẫn động phanh dầu một dòng
1- lò xo kéo guốc phanh 2,12- guốc phanh
3- xi lanh phanh bánh xe 4- các piston
5,8 - đờng ống dẫn dầu 6 - bàn đạp phanh;
7 - xi lanh phanh chính 9 - pistoncủaxi lanh phanh chính
10- cần đẩy piston.
Nguyên lý làm việc
: Khi ngời lái tác dụng một lực lên bàn đạp 6, đẩy cần 10, đẩy
piston 9 về phía trớc nén dầu trong xilanh chính mở van dầu để dầu đi từ xilanh
chính đến các đờng ống dẫn 5, 8, 11 đến các xilanh bánh xe, đẩy hai piston 4 đi về
hai phía, đẩy hai guốc phanh 2, 12 ép sát vào trống phanh làm bánh xe ngừng quay.
Khi thả chân khỏi bàn đạp phanh 6 các lò xo hồi vị 1 kéo guốc phanh ép dầu từ các
xilanh phụ 3 theo các đờng ống dẫn 11, 8, 5 về xilanh chính. Má phanh tách khỏi
trống phanh.
-Ưu điểm cơ bản của dẫn động thuỷ lực là: phanh đồng thời các bánh xe với sự
phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu, hiệu suất
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

15
cao, độ nhậy tốt, kết cấu đơn giản, có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau
mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh.
- Nhợc điểm: không thể phanh trong thời gian dài, lực tác dụng lên bàn đạp
phanh lớn, không thể làm tỷ số truyền lớn đợc vì thế phanh dầu không có cờng

hoá chỉ dùng cho ô tô có tải trọng nhỏ, khi có chỗ nào h hỏng thì cả hệ thống phanh
đều không làm việc đợc, hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.
b> Dẫn động hai dòng hình riêng biệt(kiểu chữ H).
1
2
3
4

Hình 1.10(a): Sơ đồ dẫn động hai dòng riêng biệt
1. Xy lanh công tác bánh xe trớc . 2. Xy lanh chính hai dòng
4.
Xy lanh công tác bánh xe sau. 3. Bàn đạp phanh.
+ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, rẻ tiền, lắp thêm vào hệ thống bộ trợ lực phanh để
giảm nhẹ lực bàn đạp phanh khi điều khiển, tăng độ an toàn cho hệ thống phanh.
+ Nhợc điểm: khi h hỏng một dòng thì hiệu quả phanh giảm đáng kể.

c> Dẫn động hai dòng chéo (kiểu chữ X).
1
2
3
4

Hình 1.10(b): Sơ đồ dẫn động kiểu hai dòng chéo, kết hợp trợ lực
1. Xy lanh công tác bánh xe trớc. 2. Xy lanh chính hai dòng.
4. Xy lanh công tác bánh xe sau 3. Bàn đạp phanh.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

16

+ Ưu điểm: Chất lợng phanh đảm bảo tốt cả khi đi trên đờng có hệ số bám
dọc ở hai vết bánh xe khác nhau nhiều, đồng thời nâng cao chất lợng điều khiển
ôtô.
+ Nhợc điểm: Nếu hỏng một dòng, khi phanh ở tốc độ cao thì không đảm
bảo tính ổn định hớng của ôtô khi phanh ôtô đang chạy trong một hành lang nhất
định trên đờng. Vì khi ôtô xuất xởng(chế tạo hoặc sửa chữa) phải đảm bảo lực
phanh ở các bánh xe (hay là mô men phanh ở các cơ cấu phanh) trên cùng một trục
là nh nhau. Độ chênh lệch tối đa giữa các lực phanh ở các bánh xe trên cùng một
trục không đợc vợt quá 15% so với giá trị lực phanh cực đại ở các bánh xe của trục
này.
* Để giảm lực tác dụng lên bàn đạp phanh làm cho ngời lái đỡ mệt mỏi và để
tăng hiệu quả phanh thì trong dẫn động phanh thuỷ lực có đặt thêm bộ trợ lực.
*Các loại trợ lực:
+ Trợ lực chân không.
+ Bộ trợ lực bằng chân không kết hợp thuỷ lực.
+ Trợ lực bằng chân không loại đồng trục.
d> Các phơng án dẫn động phanh thuỷ lực :

Một dòng dẫn động ra hai bánh xe cầu trớc , còn một dòng dẫn động ra hai bánh
xe ở cầu sau ( Ta có sơ đồ TT ).

Hình 1.11: Sơ đồ bố trí dạng TT
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

17
1. Bàn đạp phanh. 7. Cụm xi lanh phanh
2. bộ trợ lực chân không. 8. Đờng dẫn dầu
3. Bình dầu phanh. 9. Đờng dẫn dầu

4. Xi lanh chính 10. Bộ điều hoà lực phanh
5. Đĩa phanh 11.Bánh sau
6. Bánh trớc 12.Trống phan
Nguyên lý làm việc:
Khi ngời lái đạp bàn đạp phanh 1 qua bộ trơ lực chân không 2 đến xilanh chính
4, từ xilanh 4 chia ra làm hai đờng, đờng thứ nhất theo đờng dầu 8 tới hai xilanh
bánh xe ở cầu trớc, đờng thứ hai theo đờng dầu 9 ra cầu sau và qua bộ điều hoà
lực phanh theo tải trọng 10 sau đó đi ra hai xilanh bánh xe ở cầu sau.
+ Ưu điểm:
-Kết cấu gọn nhẹ thuận tiện cho việc tháo lắp kiểm tra bảo dỡng và
sửa chữa.
- Giảm giá thành của hệ thống phanh.
- Khi xảy ra h hỏng ở một dòng nào đó thì dòng còn lại vẫn làm việc
bình thờng và không gây ra hiện tợng xe bị quay vòng trong mặt
phẳng ngang.
- Có thể sử dụng bộ điều hoà lực phanh theo tải trọng.
+ Nhợc điểm:
Khi xảy ra h hỏng ở một dòng nào đó thì hiệu quả làm việc của cả hệ
thống bị giảm xuống, do đó đối với những xe yêu cầu đặc biệt về độ tin cậy và chất
lợng phanh thì không sử dụng cách bố trí này
Trên các xe con hiện nay sử dụng chủ yếu cách bố trí này.
Dẫn động chéo , một dòng dẫn động cho bánh xe trớc ở một phía ( trái hoặc
phải) và bánh sau ở phía khác , còn một dòng dẫn động cho các bánh xe chéo còn lại
( Ta có sơ đồ K )
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

18

10
13
12
11
9
14
8

7
5
6
4
3
2
1

Hình 1.12 : Sơ đồ bố trí dạng K
1. Bàn đạp phanh. 7,14. Bánh sau.
2. Bộ trợ lực chân không. 8.Trống phanh.
3. Bình dầu phanh. 9. Bộ điều hoà lực phanh tĩnh.
4. Đĩa phanh. 10. Xilanh phanh chính hai buồng.
5,13. Bánh trớc. 11,12. Các đờng dầu dẫn động phanh.
6. Cụm xilanh phanh.

Nguyên lý làm việc: Khi ngời lái đạp bàn đạp phanh 1 qua bộ trợ lực chân không
2 đến xilanh phanh hai buồng 10, từ xilanh 10 chia ra làm hai đờng, đờng thứ nhất
theo đờng dầu 11 tới hai xilanh bánh 5 ở cầu trớc và qua bộ trợ lực tĩnh 9 rồi tới
xilanh bánh 14 ở cầu sau, đờng thứ hai theo đờng dầu 12 tới xilanh bánh xe 13 ở
cầu trớc và qua bộ trợ lực tĩnh 9 tới xilanh bánh xe 7 ở cầu sau.
+Ưu điểm :

- Kết cấu đơn giản, giảm giá thành của hệ thống phanh.
- Khi phanh thì xe có tính ổn định cao, tăng tính dẫn hớng cho xe.
+ Nhợc điểm :
- Khi một dòng bị h hỏng sẽ làm chênh lệch lực phanh ở các bánh xe của dòng còn
lại gây nên hiện tợng xe bị quay trong mặt phẳng nằm ngang làm giảm tính dẫn
hớng của xe.
- Chỉ bố trí bộ điều hoà lực phanh tĩnh nên có nhiều hạn chế khi làm việc.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

19
Một dòng dẫn động cho tất cả các bánh xe ở hai cầu , còn một dòng chỉ dẫn động
cho các bánh xe cầu trớc ( sơ đồ HT )
Sơ đồ bố trí nh sau :
1
2
3
5
4
6
10
11
8
7
9
12

Hình 1.13: Sơ đồ bố trí dạng HT
1. Bàn đạp phanh 7. Bánh sau
2. Bộ trợ lực chân không 8. Trống phanh
3. Bình dầu phanh 9. Đờng dầu tới xilanh phanh trớc
4. Đĩa phanh 10. Đờng dầu tới xilanh phanh sau
5. Bánh trớc 11. Bộ điều hoà lực phanh theo tải trọng
6. Cụm xilanh phanh 12. Xilanh phanh hai buồng
Nguyên lý làm việc: Khi ngời lái đạp bàn đạp phanh 1 qua bộ trợ lực chân
không 2 đến xilanh phanh hai buồng 12, từ xilanh hai buồng 12 chia ra làm hai
đờng, đờng thứ nhất theo đờng dầu 9 tới hai xilanh bánh xe ở cầu trớc, đờng
thứ hai theo đờng dầu 10 tới hai xilanh bánh xe ở cầu sau và qua bộ điều hoà lực
phanh theo tải trọng 11 tới hai xilanh bánh xe ở cầu sau.
+ Ưu điểm:
- Khi xảy ra h hỏng ở dòng dẫn động lên cầu trớc thì hiệu quả phanh
giảm không đáng kể.
- Có độ an toàn cao.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

20
- Có thể sử dụng bộ điều hoà lực phanh theo tải trọng, có khả năng làm
việc thích hợp hơn.
+ Nhợc điểm:
- Kết cấu phức tạp gây khó khăn cho việc kiểm tra, tháo lắp, bảo dỡng
và sửa chữa.
- Nâng cao giá thành của hệ thống phanh.
Mỗi dòng dẫn động ba bánh xe , hai bánh xe ở cầu trớc và một bánh xe ở cầu
sau ( Ta có sơ đồ LL )
Ta có sơ đồ bố trí nh sau :

14
11

12
9
7
8
6
4
5
3
2
1
13
10


Hình 1.14 : Sơ đồ bố trí dạng LL
1. Bộ trợ lực chân không. 8. Trống phanh.
2. Bàn đạp phanh. 7,14. Bánh sau.
3. Bình dầu phanh. 9,10. Đờng dầu.
4. Đĩa phanh. 11,13. Bộ điều hoà lực phanh tĩnh.
5. Bánh trớc. 12. Xilanh phanh hai buồng.
6. Cụm xilanh phanh.
Nguyên lý làm việc: Khi ngời lái đạp bàn đạp phanh 1 qua bộ trợ lực chân
không 2 đến xilanh phanh hai buồng 12, từ xilanh hai buồng 12 chia ra làm hai
đờng, đờng thứ nhất theo đờng dầu 9 tới hai xilanh bánh xe ở cầu trớc và qua bộ
trợ lực tĩnh 11 rồi tới xilanh bánh 7 ở cầu sau, đờng thứ hai theo đờng dầu 10 tới
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

21
hai xilanh bánh xe ở cầu trớc và qua bộ trợ lực tĩnh 13 tới xilanh bánh xe 14 ở cầu
sau.
+ Ưu điểm:
- Khi xảy ra h hỏng ở một dòng thì dòng còn lại vẫn làm việc tốt do đó
nâng cao độ an toàn cho ngời ngồi trên xe.
- Lực phanh lớn do đó nâng cao hiệu quả phanh.
+ Nhợc điểm:
- Kết cấu phức tạp gây khó khăn cho việc kiểm tra, tháo lắp, bảo dỡng và sửa
chữa.
- Nâng cao giá thành của hệ thống phanh.
- Khi xảy ra h hỏng ở một dòng sẽ gây ra mômen quay làm giảm tính dẫn
hớng của xe.
- Chỉ bố trí điều hoà lực phanh tĩnh nên có nhiều hạn chế khi làm việc.Do đó
phơng án này chỉ sử dụng cho xe có yêu cầu cao về độ tin cậy và chất lợng
phanh.
Mỗi dòng đều dẫn động cho cả bốn bánh xe cầu trớc và cầu sau ( Ta có sơ đồ
HH )
Sơ đồ dẫn động nh sau :

10
13
11
14
8
9
12

1
2
3
4
6


Hình 1.15 : Sơ đồ bố trí dạng HH
1. Bàn đạp phanh. 7,14. Bánh sau.
2. Bộ trợ lực chân không. 8. Trống phanh.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

22
3. Bình dầu phanh. 9,10. Đờng dầu.
4. Đĩa phanh. 11,13. Bộ điều hoà lực phanh tĩnh.
5. Bánh trớc. 12. Xilanh phanh hai buồng.
6. Cụm xilanh phanh
Nguyên lý làm việc:
Khi ngời lái đạp bàn đạp phanh 1 qua bộ trợ lực chân
không 2 đến xilanh phanh hai buồng 12, từ xilanh hai buồng 12 chia ra làm hai
đờng, đờng thứ nhất theo đờng dầu 9 tới hai xilanh bánh xe ở cầu trớc và qua bộ
trợ lực tĩnh 11 rồi tới hai xilanh bánh xe ở cầu sau, đờng thứ hai theo đờng dầu 10
tới hai xilanh bánh xe ở cầu trớc và qua bộ trợ lực tĩnh 13 tới hai xilanh bánh xe ở
cầu sau.
+ Ưu điểm:
- Khi xảy ra h hỏng ở một dòng thì dòng còn lại vẫn làm việc tốt và đảm bảo
cho xe không xảy ra hiện tợng bị quay trong mặt phẳng ngang do đó đảm bảo tính
dẫn hớng của xe, nâng cao độ an toàn cho ngời ngồi trên xe.

- Lực phanh lớn do đó nâng cao hiệu quả phanh.
+ Nhợc điểm:
- Kết cấu phức tạp gây khó khăn cho việc kiểm tra, tháo lắp, bảo dỡng và
sửa chữa.
- Nâng cao giá thành của hệ thống phanh.
- Chỉ bố trí bộ điều hoà lực phanh tĩnh nên có nhiều hạn chế khi làm việc.
Phơng án này chỉ dùng cho các xe có yêu cầu đặc biệt đối với hệ thống phanh.
Kết luận
: Trên cơ sở phân tích các phơng án dẫn động phanh ta chọn phơng án
dẫn động thuỷ lực bố trí kiểu TT làm phơng án dẫn động cho xe tải 750 KG
e> Xi lanh chính :
+ > Xi lanh chính một buồng :
Nguyên lý hoạt động
: Bơm phanh gồm thân 9 chế tạo liền khối với bầu chứa dầu
nhờn . Trong bơm chứa pittông 12 có vòng đệm chắn dầu bằng cao su 5; vòng đệm
này làm chỗ tựa cho lò xo hồi vị 11. Đầu kia của lò xo tựa trên lắp cao su của van
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

23
nạp 7, ép nắp vào đầu của thân van. ở giữa van nạp có lắp van xả 6, van này mở ra
dới tác động của lò xo kéo 8.


Hình : 1.16. Sơ đồ cấu tạo của xi lanh chính một buồng
1 . Móc hãm 2. Vòng chặn
3. Vòng đệm chắn dầu của pitông 4. Van kiểu tấm
5. Vòng đệm chắn dầu của pitông 6. Van xã
7. Van nạp 8. Lò xo của van xã

9. Thân bơm phanh 10. Đầu nối
11. Lò xo trở về 12. Pittông
13. áo bảo vệ 14. Thanh dẫn
15. Con đội 16. Lò xo kéo
17. Bàn đạp 18. Lỗ chuyển
Khi đạp chân phanh qua bàn đạp thì con đội 15 dịch chuyển; con đội này đợc
bọc bằng áo bảo vệ13. Piston 12 cũng chuyển động cùng với con đội, áp suất trong
xilanh bắt đầu tăng lên. Dới tác động của áp suất dầu tăng lên, van xả 6 mở ra và
dầu nhờn đi vào đờng ống chính rồi tiếp tục đi đến các xilanh phanh đẩy các piston
Đồ án tốt nghiệp GVHD: K.S Nguyễn Đức Trung

SV: Lê Đình Thành Lớp CKGTCC K44

24
(bánh xe) và guốc phanh bung ra ép sát má phanh vào tang trống thực hiện quá trình
phanh.
Khi ngời lái nhả bàn đạp phanh thì bàn đạp trở về vị trí ban đầu do tác dụng
của lò xo kéo 16. Đồng thời con đội 15 và piston cũng lùi lại do tác động của lò xo
hồi vị 11. Trờng hợp này, áp suất trong đờng ống sẽ lớn hơn áp suất trong khoang
công tác của xilanh.
Kết quả là van nạp 7 mở ra và dầu nhờn sẽ từ đờng ống chính về xilanh. Vì
khối lợng dầu nhờn trở về xilanh có thể nhỏ hơn một chút so với khối lợng do
piston giải phóng ra, nên trong khoang công tác của xilanh xuất hiện giảm áp. Do
đó, dầu nhờn từ khoang giữa các đai của piston chảy vào khoang công tác của xilanh,
qua lỗ trên đầu piston, nới rộng mép của vòng đệm chắn dầu 5. Dầu nhờn đi qua
đợc là nhờ có van tấm 4 hình sao, đặt giữa piston 12 và vòng đệm chắn dầu 5.
Sau khi piston dịch chuyển, lỗ 18 mở ra, bầu chứa sẽ nối thông với khoang
công tác của xilanh , trong đó áp suất bằng áp suất khí quyển.
+> Xilanh chính hai buồng:

Hình 1.17: Sơ đồ cấu tạo xilanh chính hai buồng
1. Phanh hãm. 5. Piston thứ hai.
2. Piston thứ nhất. 6. Chốt hạn chế.
3,3. Phớt. 7. Lỗ cấp dầu.
4. Lò xo. 8. Lỗ bù dầu.