Thiết kế tính toán hệ thống phanh cho xe tải tám tấn

MỤC LỤC
trang
Lời nói đầu………………………………………………… 3
Chương I: Tổng quan về hệ thống phanh của xe ôt……………… … 5
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại của hệ thống phanh………… 5
1.2 Kết cấu của một số hệ thống phanh …………………… 6
Chương II: GIỚI THIỆU XE THAM KHẢO ….…………… ….… 20
Các thông số kỹ thuật của xe tham khảo (KAMAZ-5320) ……….… … 20
2.1 giới thiệu chung về xe kamaz 5230……………….…… ……… 20
2.2 sơ đồ dẫn động…………………………………………. … … …21
2.3 các kết cấu hệ thống phanh………………………………….… …24
2.3.1 Van phân phối………………………………………… … 24
2.3.2 Van hạn chế áp suất…………………………… 27
2.3.3 Bộ điều hòa lực phanh…………………………… 29
2.3.4 Van tăng tốc……………………………………… 32
2.3.5 Bầu phanh trước……………………………………… ….35
2.3.6 Bầu phanh sau………………………………………… ….35
2.3.7 Van điều khiển phanh tay……………………………… … 37
2.3.8 van bảo vệ kép………………………………………… …37
2.3.9 van an toàn……………………………………………… ……37
ChươngIII: Thiết kế tính toán hệ thống phanh…………………… ….38
3.1 Tính toán xây dựng hệ thống phanh ……………………… 38
3.1.1 Xác định mô men theo lực bám……….… … 38
3.1.2 tính toán cơ cấu phanh tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp
họa đồ ………………
………… 40
3.2 Tính bền một số chi tiết…………………………… …… 49
3.2.1 Tính bền guốc phanh………………………… … 49
1
3.2.2 Tính bền trống phanh………………………………… 51
3.2.3 Tính bền chốt phanh………………………………… … ….59

3.3 Tính dẫn động ………………………………………… … 60
3.3.1 Thiết kế tính toán bầu phanh trước………………… 60
3.3.2 Thiết kế tính toán bầu phanh sau……………… ………… 62
3.3.3 Tính toán lượng khí nén……………………………….…… 67
3.3.4 Bộ điều hòa lực phanh………………………………….…….71
3.3.5 Kiểm nghiệm quá trình phanh của xe khi đã trang bị bộ
điều hòa 78
Chương IV: Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết Pittông………… 84
4.1 Chức năng của pittông di trượt của bộ điều hòa lực phanh… 84
4.2 Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết pittông……… 85
4.2.1 Lập trình tự các nguyên công………………… 85
4.2.2 Thiết kế nguyên công…………………………… 85
Chương V:Bảo dưỡng và sữa chữa……………………………… … 97
5.1 hư hỏng hệ thống phanh……………………………………… …97
5.2. các biểu hiện của oto khi hư hỏng hệ thống phanh 99
5.3. xác định hiệu quả phanh 100
5.4.Chuẩn đoán hệ thống phanh 105
5.5. Thử phanh 109
Kiêt luận chung………………………………………… ……… …… 111
Tài liệu tham khảo…………………………………….….……….….……112
2
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành ôtô - máy kéo chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế
quốc dân nói chung và giao thông vận tải nói riêng, nó quyết định một phần
không nhỏ về tốc độ phát triển của nền kinh tế của một quốc gia. Ngày nay
các phương tiện vận tải ngày càng phát triển hoàn thiện và hiện đại, đặc biệt
là ngành ôtô đã có những vượt bậc đáng kể. Các thành tựu kỹ thuật mới như
điều khiển tự động, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật bán dẫn cũng như các phương
pháp tính toán hiện đại đều được áp dụng trong ngành ôtô.
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 trên rất đa dạng về chủng loại mẫu mã cũng như chất lượng. Trong
các loại xe trên thì xe tải đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển
kinh tế đất nước. Xe tải phục vụ chủ yếu trong các ngành khai khoáng, xây
dựng,vận tải hàng hoá. Với đặc thù của địa hình Việt Nam với 70% diện tích
là đồi núi. Đường xá thường là khó khăn có nhiều dốc cao và dài, trong khi đó
xe lại thường xuyên chở quá tải. Do đó yêu cầu phải có một hệ thống phanh
tốt đảm bảo an toàn quá trình vận tải, đồng thời nâng cao được hiệu quả
phanh và độ ổn định khi phanh.
Trên cơ sở đó em được giao đề tài:
“Thiết kế tính toán hệ thống phanh cho xe tải tám tấn”.
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
3
Phạm Huy Hường 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 tháng năm 2012
Sinh viên thực hiện
Nguyến Đặng Phúc
4
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI
1.1.1 Công dụng
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô đến một giá trị cần thiết nào
đó hoặc dừng hẳn ôtô.
- Giữ ôtô dừng hoặc đỗ trên các đường dốc.
1.1.2 Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có hiệu quả phanh cao, nghĩa là đảm bảo gia tốc phanh lớn, quãng đường
phanh nhỏ và ổn định khi phanh nhiều lần liên tục.
- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các cầu xe là hợp lí.
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp không lớn.
- Dẫn động phanh có độ tin cậy, độ nhạy cao.
- Tạo được cảm giác về mức độ phanh xe cho người lái thông qua lực điều
khiển
phanh ( đảm bảo khả năng tùy động ).
- Không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
- Cơ cấu phanh thoát nhiết tốt.
- Có hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh cao và ổn định trong điều
kiện sử dụng.
- Dễ dàng điều chỉnh và sửa chữa.
1.1.3 Phân loại
a. 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).
5
- Hệ thống phanh dự phòng.
- Hệ thống phanh chậm dần.
b. 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.
c. Theo dẫn động phanh
Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra:
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí.
- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực.
- Hệ thống phanh dẫn động khí nén.

- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thuỷ lực.
- Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá.
d. Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh
Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ
thống phanh với bộ điều hoà lực phanh
e. Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh
Theo khả khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống
phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS).
1.2 Kết cấu của hệ thống phanh
Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh dừng trong đó phanh
chính thường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh dừng
thường là phanh tay, phanh tay thường được bố trí ở ngay sau trục thứ cấp của
hộp số hoặc bố trí ở các bánh xe.
Việc dùng cả hai phanh, phanh chính và phanh phụ đảm bảo độ an toàn của
ôtô khi chuyển động và dừng hẳn. Hệ thống phanh có hai phần cơ bản đó là
cơ cấu phanh và dẫn động phanh.
6
- Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh được 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 khuyếch đại lực
điều khiển từ bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh. Tuỳ theo dạng dẫn động: cơ
khí, thuỷ lực, khí nén hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm
các phần tử khác nhau. Ví dụ nếu là dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao
gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ khí. Nếu là dẫn động thuỷ 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.
1.2.1 Các dạng cơ cấu phanh
a. Cơ cầu phanh đĩa
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động.
• Loại giá đỡ cố định

1- Piston
2- Má phanh
3- Đĩa phanh
4- Giá cố định
5- Giá bắt
Hình 1: Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định

Loại 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 pittông, mà một đầu
của nó gắn vào các má phanh. Một đường dầu từ xi lanh chính được dẫn đến
cả hai xi lanh bánh xe.
Khi đạp phanh, dầu từ xi lanh chính qua ống dẫn đến các xi lanh bánh xe
đẩy pittông mang các má phanh ép vào hai phía của đĩa phanh thực hiện
phanh bánh xe.
7
1
2
3 4
5
Khi thôi phanh dưới tác dụng của lò xo hồi vị bàn đạp phanh được trả về vị
trí ban đầu, dầu từ xi lanh bánh xe sẽ hồi trở về xi lanh chính, tách má phanh
khỏi đĩa phanh kết thúc quá trình phanh.
* 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 pittông gắn vào một má phanh. Má phanh ở phía
đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ.
Hình 2: Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di
động
1- Má phanh

2- Đĩa phanh
3- Piston
4- Giá di động
5- Giá dẫn hướng

Bình thường khi chưa phanh do giá đỡ có thể di trượt ngang trên chốt nên nó
tự lựa để chọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa phanh hai
bên là như nhau. Khi đạp phanh dầu từ xi lanh chính theo ống dẫn vào xi lanh
bánh xe. Pittông sẽ dịch chuyển để đẩy má phanh ép vào đĩa phanh. Do tính
chất của lực và phản lực kết hợp với kết cấu tự lựa của giá đỡ nên giá đỡ
mang má phanh còn lại cũng tác dụng một lực lên đĩa phanh theo hướng
ngược với lực của má phanh do pittông tác dụng. Kết quả là đĩa phanh được
ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe được thực hiện.
* Ưu điểm của hệ thống phanh đĩa
- Lực tác dụng lên cơ cấu phanh được cân bằng nên ít bị biến dạng.
- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh nên má phanh mòn đều, ít phải
điều chỉnh trong quá trình sử dụng.
8
1 2 3 4
5
- Thoát nhiệt tốt trong quá trình làm việc, làm cho các bề mặt ma sát có hệ số
ma sát ổn định hơn và mômen phanh cũng ổn định hơn khi phanh liên tục.
- Đảm bảo mômen phanh khi ôtô chuyển động tiến và lùi đều nhau.
- Trọng lượng, kích thước nhỏ góp phần làm giảm khối lượng không được
treo cho ôtô.
- Khe hở giữa các đĩa và má phanh nhỏ tức hành trình piston nhỏ do đó tạo
điều kiện để tăng tỷ số truyền của dẫn động, mặt khác dễ dàng thực hiện điều
chỉnh tự động khe hở.
- Có khả năng tự làm sạch
- Kết cấu của phanh đĩa cho phép dễ dàng thay thế các má phanh.

* Nhược điểm của hệ thống phanh đĩa
- Giá thành cao.
- Áp suất đạt trị số khá lớn ở trường hợp phanh nguy hiểm (5MN/m
2
)
- Các tấm ma sát của loại phanh này hao mòn nhanh hơn phanh trống.
b. Cơ cấu phanh guốc
* Nguyên lí hoạt động
Khi đạp phanh lên bàn đạp phanh, qua hệ thống đòn bẩy dẫn động sẽ làm
quay cam phanh (6) đẩy các guốc phanh ép sát vào trống phanh, do đó giữa
trống phanh và má phanh sẽ xuất hiện lực ma sát, tạo ra mô men phanh cản
trở sự quay của bánh xe. Vì vậy giữa bánh xe và mặt đường xuất hiện lực
phanh.Khi thôi tác dụng lên bàn đạp phanh, cam phanh (6) xoay về vị trí ban
đầu, lò xo (2) sẽ kéo guốc phanh tách khỏi trống phanh. Quá trình phanh kết
thúc.
9
Hình 3: Cơ cấu phanh guốc
a. Cơ cấu phanh đối xứng qua trục mở guốc phanh bằng cam
1-Guốc phanh;2-Lò xo phanh;3-Bầu phanh;4-Giá đỡ bầu phanh;5-Đòn trục cam;6-Cam
ép;7- Lò xo lá; 8-Má phanh;9-Trống phanh;10- Chốt guốc phanh.
b. Cơ cấu phanh đối xứng qua trục mở guốc phanh bằng xi lanh thuỷ lực
1-Chụp cao su chắn bụi; 2-Xi lanh;3-Mâm phanh;4-Lò xo;5-Tấm kẹp;
6-Guốc phanh;7-Má phanh
1.2.2 Các dạng dẫn động phanh
a. Dẫn động phanh cơ khí
Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp.
Dẫn động phanh cơ khí ít dùng để điều khiển nhiều cơ cấu phanh vì nó khó
đảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe, vì độ cứng vững của các thanh
dẫn động phanh không như nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết
giữa các cơ cấu phanh. Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không

sử dụng cho hệ thống phanh chính mà sử dụng ở hệ thống phanh dừng.
Các chi tiết của cơ cấu phanh dừng (hình 4).
Hình 4: Cơ cấu phanh dừng
10
b
a
a
b
c
Đòn quay một đầu được liên kết bản lề với phía trên của một guốc phanh,
đầu dưới liên kết với cáp dẫn động. Thanh nối liên kết một đầu với đòn quay
một đầu với guốc phanh còn lại.
Khi điều khiển phanh tay thông qua hệ thống dẫn động, cáp kéo một đầu
của đòn quay quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh bên
trái. Thông qua thanh nối mà lực kéo ở đầu dây cáp sẽ chuyển thành lực đẩy
từ chốt bản lề của đòn quay vào guốc phanh bên trái và lực đẩy từ thanh kéo
vào điểm tựa của nó trên guốc phanh bên phải. Do đó hai guốc phanh được
bung ra ôm sát trống phanh thực hiện phanh bánh xe.
Để điều khiển cơ cấu phanh hoạt động cũng cần phải có hệ thống dẫn động.
Hệ thống dẫn động của cơ cấu phanh dừng loại này thông thường bao gồm:
một cần kéo hoặc tay kéo (hình 5.a và 5.b); các dây cáp và các đòn trung gian
(5.c).
Hình 5: Dẫn động của cơ cấu phanh dừng
b. Dẫn động phanh thuỷ lực
* Cấu tạo chung
Sơ đồ cấu tạo hệ thống dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực được thể hiện
trên hình bên. 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.
Hình 6: Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực

11

Dẫn động phanh thủy lực (chất lỏng chủ yếu được dùng là dầu) có ưu điểm độ
nhạy cao (do dầu không bị nén), dễ bố trí trên xe.
Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các guốc phanh theo
đúng yêu cầu thiết kế.
Nhược điểm là lực phanh sinh ra bị hạn chế phụ thuộc vào lực tác dụng lên
bàn đạp của người lái nên lực phanh sinh ra không lớn. Vì vậy hệ thống
phanh dẫn động thuỷ lực thường được sử dụng trên ôtô du lịch hoặc ôtô tải
nhỏ.
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 nếu muốn dùng dẫn động phanh thủy lực
cho xe cỡ lớn thì phải dung thêm trợ lực.
Trong hệ thống phanh dẫn động phanh bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của
mạch dẫn động người ta chia ra dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng.
c.Dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
* Cấu tạo
2
3
4
5
1
Hình 7: 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
12
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, lò xo hồi vị cũng
kéo guốc phanh trở về vị trí ban đầu.
d. Dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
* Cấu tạo
1
2
3
4
5
I II
Hình 8: Dẫn động phanh thuỷ lực hai
dòng
1. Xi lanh phanh trước; 2. Bộ chia dòng;
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.
* So với dẫn động phanh 1 dòng thì loại dẫn dộng 2 dòng có ưu điểm là

trong quá trình sử dụng hệ thống phanh, nếu như có một đường ống nào đó bị
rò rỉ hoặc bị hư hỏng thì đường ống kia vẫn hoạt động bình thường để điều
khiển xe dừng. Nhưng nó cũng có nhược điểm là kết cấu cồng kềnh phức tạp
hơn.
e. Dẫn động phanh bằng khí nén
Dẫn động phanh bằng thuỷ lực có ưu điểm dễ bố trí, độ nhạy cao nhưng lực
điều khiển trên bàn đạp bị hạn chế.
13
Để giảm lực điều khiển trên bàn đạp, đối với ôtô tải trung bình và lớn
người ta thường sử dụng dẫn động phanh bằng khí nén. Trong dẫn động
phanh 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 khí nén có ưu điểm giảm được lực điều khiển trên bàn đạp
phanh, không phải sử dụng dầu phanh nhưng lại có nhược điểm là độ nhạy
kém (thời gian chậm tác dụng lớn) do không khí bị nén khi chịu lực.
* Cấu tạo
Hình 9: Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén
1 - máy nén khí; 2 - bầu lọc khí; 3 - bộ điều chỉnh áp suất; 4 - đồng hồ áp suất;
5 - bàn đạp phanh; 6 - van an toàn; 7 - bình chứa khí;8 - van phân phối (tổng phanh); 9 -
bầu phanh; 10 - cam phanh;11 - lò xo cơ cấu phanh; 12 - guốc phanh.
Qua sơ đồ cấu tạo của dẫn động phanh khí nén chúng ta thấy hệ thống bao
gồm các phần tử cơ bản sau:
- Máy nén khí, van áp suất và các bình chứa khí: là bộ phận cung cấp nguồn
khí nén có áp suất cao ( 0,6 - 0,7 MN/m
2
) để hệ thống phanh hoạt động.
- Van phân phối: là cơ cấu phân phối khí nén từ các bình chứa khí đến các bầu
phanh để tạo lực tác dụng lên cam ép thực hiện phanh các bánh xe.
14

- Bầu phanh: thực chất là một bộ pittông xi lanh khí nén, nó là cơ cấu chấp
hành có nhiệm vụ biến áp suất khí nén thành lực cơ học tác dụng lên cam ép
để thực hiện quá trình phanh.
- Cơ cấu phanh bao gồm các chi tiết cơ bản như: guốc phanh, trống phanh,
mâm đĩa, lò xo hồi vị, trục cam. Cụm chi tiết này được bố trí ở các bánh xe
nhằm tạo ra mômen hãm trên bánh xe khi phanh ôtô.
* Nguyên lý hoạt động
Khi đạp lên bàn đạp phanh khí nén từ bình chứa qua van phân phối đến các
bầu phanh, qua màng phanh tác động lên ty đẩy, ty đẩy tác động lên đòn quay
làm xoay cam phanh của cơ cấu phanh, ép sát guốc phanh vào trống phanh
thực hiện quá trình phanh xe.
Khi nhả phanh, van phân phối khóa khí nén ngừng cấp tới các bầu phanh,
nhờ các lò xo hồi vị đẩy ty đẩy về vị trí ban đầu. Khí nén thoát ra ngoài khí
quyển qua van phân phối.
f. Dẫn động phanh khí nén một dòng
* Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Khí nén được cung cấp bởi máy nén khí (1), qua van điều chỉnh áp suất (2),
qua bộ lọc tách nước (3) tới bình chứa khí nén (4), sau đó khí nén được dẫn
tới túc trực ở van điều khiển (10).
Khi người lái xe tác dụng vào bàn đạp phanh sẽ điều khiển mở van (10),
dòng khí nén từ van (10) đi theo đường ống dẫn tới các bầu phanh để thực
hiện quá trình phanh.
Khi nhả bàn đạp van (10) đóng, ngắt liên hệ giữa bình chứa khí với các
bầu phanh, đồng thời mở đường ống ở van (10) thông với không khí bên
ngoài, khí nén từ bầu phanh thoát ra ngoài và lò xo hồi vị kéo guốc phanh trở
về vị trí ban đầu kết thúc quá trình phanh.
Khi người lái điều khiển phanh tay, bầu tích năng của các bầu phanh sau
6,8 được nối thông với khí quyển qua van phanh tay 5, các lò xo tích năng
15
được giải phóng, thực hiện việc phanh các bánh xe cầu sau. Khi muốn nhả

phanh, người lái gạt tay gạt của van 5. Khí nén được đưa từ bình khí 4 tới các
bầu phanh tích năng của các bầu 6,8 ép lò xo tích năng lại , thực hiện việc
nhả phanh.
12
11
10
9
7
8
6
1
2
3
4
5
Hình 10: Dẫn động phanh khí nén một dòng
1. Máy nén khí; 2.Van điều áp; 3. Bộ lọc tách nước; 4. Bình chứa khí;
5.Van điều khiển phanh tay; 6,8 Bình tích năng; 7,9,12.Bầu phanh;
10. Van điều khiển; 11 Bàn đạp phanh.
* Ưu điểm dẫn động phanh khí nén một dòng
- Điều khiển nhẹ nhàng hơn so với hệ thống dẫn động phanh thủy lực.
- Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ôtô.
* Nhược điểm dẫn động phanh khí nén một dòng
- Độ chậm tác dụng lớn hơn so với dẫn động thuỷ lực.
- Số lượng các cụm khá nhiều, kích thước và trọng lượng của chúng khá lớn,
giá thành cao.
g. Dẫn động phanh khí nén hai dòng
* Nguyên lý làm việc
- Khí nén được cung cấp bởi máy nén khí (1), qua van điều chỉnh áp suất
(2), qua bộ lọc tách nước (3) qua van an toàn kép (4) và được đưa tới bình

chứa (5,6 ). Van an toàn kép (4) đảm bảo cho hai bình chứa khí hoạt động
hoàn toàn độc lập với nhau tạo thành hai nguồn cung cấp khí cho 2 dòng dẫn
16
dộng phanh. Van bảo vệ (17) có nhiệm vụ ngắt bình chứa (18) không cho nối
thông với hệ thống nếu có sự cố lọt khí trên đường dẫn động phanh dừng và
phanh dự phòng.
13 12 10 11
14
15
22
16
23
7
8
Hình 11: Dẫn động phanh khí nén hai dòng
1. Máy nén khí; 2.Van điều áp; 3. Bộ lọc tách nước; 4. Van an toàn kép 5,6,18,19. Bình
chứa khí; 10 Bàn đạp phanh; 11. Van phân phối;12. Van hạn chế áp suất; 13,15,16.Bầu
phanh; 14.Bộ điều hòa lực phanh;17. Van bảo vệ; 20.Van điều khiển phanh tay;21. Van gia
tốc; 22,23. Bình tích năng
Dẫn động phanh chính gồm có 2 dòng độc lập với nhau. Dòng dẫn động
phanh cầu trước bắt đầu từ bình chứa khí (6) đi qua ống dẫn (7) , qua khoang
trên của tổng van (11), qua van hạn chế áp suất (12) tới các bầu phanh (13).
Dòng dẫn động cầu sau đi từ bình chứa khí (5) qua ống dẫn (8), qua khoang
dưới của tổng van (11), qua bộ điều hòa lực phanh (14) tới các bầu phanh (15)
(16).
Chức năng phanh dừng và phanh dự phòng được thực hiện bởi một hệ thống
chung, gồm có các bình chứa khí (18)(19), van điều khiển (20), van gia tốc
(21) và các bầu tích năng dạng lò xo (22),(23) bố trí tại các cầu sau của ôtô.
Nguyên lí làm việc tương tự như đã nói ở trên cho dẫn động một dòng.
* Ưu điểm của hệ thống dẫn động phanh khí nén hai dòng

17
Ngoài những ưu điểm dẫn động phanh khí nén một dòng thì loại dẫn động
hai dòng đảm bảo độ an toàn và tin cậy cao hơn vì một trong hai dòng khí nén
bị rò rỉ thì ta vẫn có thể sử dụng dòng khí nén còn lại.
* Nhượng điểm của hệ thống dẫn động phanh khí nén hai dòng
Nhược điểm dẫn động phanh khí nén hai dòng phương án này có kết cấu
phức tạp, van bảo vệ hai ngả, van phân phối hai tầng, trang thiết bị cồng kềnh
hơn dẫn động phanh một dòng.
h. Dẫn động phanh liên hợp
Dẫn động phanh liên hợp là kết hợp giữa thuỷ lực và khí nén, trong đó
phần thuỷ lực đảm bảo cho độ nhạy của hệ thống cao, phanh cùng một lúc
được tất cả các bánh xe. Phần khí nén cho phép điều khiển nhẹ nhàng.
* Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Khi phanh người lái điều khiển tác động một lực vào bàn đạp phanh (11) để
mở van phanh, lúc này khí nén từ bình chứa (5)(6) đi vào hệ thống qua van
phân phối đến các xilanh chính.
Tại xilanh chính, lực tác động của dòng khí có áp suất cao (0,8 - 1 MN/m
2
)
đẩy piston thuỷ lực tạo cho dầu phanh trong đường ống có áp suất cao đi vào
xilanh bánh xe thực hiện quá trình phanh. Van an toàn kép (4) đảm bảo cho
hai bình chứa khí hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau tạo thành hai nguồn
cung cấp khí cho 2 dòng dẫn dộng phanh.
Khi nhả phanh, khí nén ngừng cấp tới các xilanh chính, phần khí nén còn
lại theo đường ống trở về và thoát ra ngoài khí quyển qua bộ điều chỉnh lực
phanh 14 và van phân phối. Đồng thời với đó nhờ các lò xo hồi vị được bố trí
trong từng cụm chi tiết, cơ cấu trở về vị trí ban đầu.
Trong hệ thống phanh dẫn động liên hợp, cơ cấu dẫn động là phần khí nén
và cơ cấu chấp hành là phần thuỷ lực, cơ cấu dẫn động thì được chia làm hai
dòng riêng biệt để điều khiển các bánh trước và sau. Nếu có một trong hai

dòng có sự cố thì dòng còn lại phải đảm bảo hiệu quả phanh nhất định.
18
Hình 12: Hệ thống phanh liên hợp
1. Máy nén khí; 2.Van điều áp; 3. Bộ lọc tách nước; 4. Van an toàn kép 5,6,18,19. Bình
chứa khí; 7,8 các đường ống dẫn khí; 10 Bàn đạp phanh; 11.Van phân phối; 12,15.Xi lanh
chính; 13,16. Xilanh công tác; 14.Bộ điều hòa lực phanh;
17. Van bảovệ; 20.Van điều khiển phanh tay; 21. Van gia tốc;
* 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.
Vừa tạo được lực phanh lớn ở các cơ cấu phanh, lại vừa giảm thời gian chậm
tác dụng, giảm lực tác dụng lên bàn đạp phanh cho người lái.
* 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.
- Khó khăn khi bảo dưỡng và sửa chữa.
- Giá thành cao.
19
12 10 11
14
1721 3 4 618
5
20 19 21
15
13 16
8
7
CHƯƠNG II
GIỚI THIỆU VỀ XE THAM KHẢO
Các thông số kỹ thuật của xe tham khảo (KAMAZ-5320)
- Tải trọng chuyên chở hang : 80000 N

- Trọng lượng xe không tải: 70800 N
+ Phân bố trọng lượng ra cầu trước: 33200 N
+ Phân bố trọng lượng ra cầu sau: 37600 N
- Trọng lượng xe khi đầy tải: 153050 N
+ Phân bố trọng lượng ra cầu trước: 43750 N
+ Phân bố trọng lượng ra cầu sau: 109300 N
-Vận tốc cực đại khi đầy tải : 80 km/h
- Công suất động cơ : 210 ml
-moomen xoán động cơ : 65kgm(1400÷1700 v/ph)
- Chiều dài cơ sở của xe (L): 3850 mm
- Chiều rộng cơ sở của xe (B): 2010 mm
- Chiều cao (H): 2910 mm
- Chiều cao trọng tâm (h
g
): 1360 mm
- Sử dụng lốp xe có ký hiệu: 260 – 508 P
- khoảng sang gầm xe : +cầu trước :285 mm
+cầu sau : 295 mm
-Độ dốc lớn nhất khi xe đầy tải : 30%
-Góc thoát trước : 30
o
-Góc thoát sau : 30
o
2.1 giới thiệu xe kamaz 5230
Xe ôtô kamaz 5230 là một trong những loại xe ôtô tải được dùng nhiều
trong việc vận chuyển hàng hoá bằng đường bộ của nước ta. Nó là một loại xe
20
có thể hoạt động trên mọi loại đường. Sức chở của ôtô là loại ôtô này được
sản suất tại Nhật. Động cơ lắp trên xe là động cơ đizen 4 kì. Hệ thống treo của
xe là hệ thống treo phụ thuộc và được bố trí trên các nhíp bao gồm cả nhíp

chính và nhíp phụ. Hệ thống treo trước có giảm chấn thuỷ lực ống lồng nhằm
nâng cao độ êm dịu khi xe chạy trên các loại đường xấu.
Hệ thống phanh của xe là loại phanh dẫn động bằng khí nén. Cơ cấu phanh
kiểu tang trống.
Hình13 Xe tham khảo xe kamaz 5230
2.2. Sơ đồ dẫn động:
Giới thiệu chung
Xe được trang bị hệ thống phanh khí nén, dùng dẫn động hai dòng độc lập.
Cơ cấu phanh tang trống trên tất cả các bánh xe.
Hệ thống phanh bao gồm các thành phần chính sau:
21
1, Máy nén khí
2, Bộ điều chỉnh áp suất
3, Bộ lọc nước và làm khô khí
4, Bình chứa khí nén
5, Các đường ống dẫn
6, Van phân phối khí
7, Van điều khiển rơ mooc
8, Bầu phanh trước, sau
9, Van hạn chế áp suất cầu trước
10, Cụm van chia dòng và bảo vệ
11, Bộ điều hoà lực phanh
Hình 14: Sơ đồ dẫn động
Qua sơ đồ nguyên lý như hình vẽ trên:
22
2
8
2
7
2

6
2
5
2
4
1
2
3
4
5
6
7
2
2
2
3
2
1
1
9
2
0
1
4
8
9
1
0
1
1

1
2
1
3
1
5
1
6
1
7
1
8
Nguồn khí nén này do máy nén khí cung cấp. Máy nén khí 3. Bộ điều chỉnh
áp suất 5 bộ bảo hiểm chống đông dặc 6 là phần nguồn của cơ cấu dẫn động,
không khí được lọc sạch trong phần này rồi đi vào các phần còn lại của cơ cấu
dẫn động phanh bằng khí nén và các nguồn tiêu thụ khác.
Cơ cấu dẫn động được chia thành các nhánh các nhánh độc lập, tách biệt nhau
bằng các van bảo vệ. Tác động của nhánh này không phụ thuộc vào nhánh
kia.
Nhánh I: Dẫn động phanh chân của bánh xe trước gồm có: van bảo vệ ba
nhánh 10, bình khí 22, phần dưới van phân phối 24, van hạn chế áp suất 25,
hai bầu phanh trước 27, đồng hồ nanomét hai kim, các cơ cấu phanh trước và
các ống dẫn. Ngoài ra nhánh này còn có các ống dẫn nối phần dưới của van
phân phối 24 với van 21 điều khiển rơ moóc.
Nhánh II: dẫn động phanh chân của bánh xe sau, gồm có van bảo vệ ba
nhánh 10, bình khí nén 9, đồng hồ nanomet 28, hai kim phần trên của van
phân phối 24, bộ điều chỉnh lực phanh 13, bốn bầu phanh 20 của cơ cấu
phanh sau và các ống dẫn. Ngoài ra nhánh này còn có ống dẫn đầu nối mềm
phần trên của van phân phối 24 với van 21 điều khiển rơmoóc.
Nhánh III : dẫn động phanh tay, phanh dự phòng và dẫn động tổng hợp

phanh rơ moóc gồm có van bảo vệ kép 8, hai bình khí 7, 11; van phanh tay 2,
van gia tốc 12, bốn bình tích năng lò xo 20. Van điều khiển phanh rơ moóc
21, van điều khiển phanh rơ moóc có hai dòng, bình khí 15 van điều khiển rơ
moóc có dẫn động một dòng 19 van ba nhánh 17 ba đầu nối 18 các ống dẫn.
Nhánh IV: dẫn động phanh phụ và các nguồn tiêu thụ khác, gồm có van
bảo vệ kép 8, bình khí nén 11, hai xi lanh dẫn động điều tiết của phanh khí
động lực ,xi lanh 4 dẫn động ngừng cung cấp nhiên liệu, các ống dẫn từ nhánh
IV dẫn động phanh phụ ,khí nén còn đến các nguồn tiêu thụ: Cơ cấu gạt nước
mưa ở kính chắn giá,còn hơi trợ lực khí nén thuỷ lực của li hợp các tổ hợp
truyền động .
23
2.3 Các kết cấu trên hệ thống phanh
2.3.1 Van phân phối
Để tăng tính an toàn cho hệ thống phanh thì đối với dẫn động bằng khí nén
cũng sử dụng loại dẫn động hai dòng. Có nghĩa là có hai dòng độc lập từ bình
Hình 15 Van phân phối hai dòng
1.Cốc nén;2.Chốt hãm;3.Vít chỉnh; 4.
Càn kéo;5.Nắp che;6. Chốt quay7. Nắp
trên;8. Ống trượt;9.Tấm gá;10.Vít cấy;
11.Lò xo hồi vị pittông trên;12.Van trên;
13.Lò xo hồi vị van trên;14.Thân dưới;
15.Pittông van dưới;16.Pittông lớn;
17.Thân dưới;18.Lò xo hồi vị pittông
dưới;19.Van dưới;20.Ty đẩy ba cạnh;
21.Lò xo hồi vị van dưới 22.Bạc dẫn
hướng van dưới;23.Đệm kín;24.Vờng
phớt pittông lớn; 25.Pittông van trên;
26.Đệm đàn hồi;27.Cốc đàn hồi; A C.Từ
bình khí đến; B.Đầu ra đến cầu sau; D.
Ra cầu trước

chứa khí qua van phân phối đến các bầu phanh bánh xe. Trong trường hợp đó
người ta sử dụng van phân phối kép được mô tả như hình vẽ trên.
Cấu tạo chung và tên gọi các chi tiết của van phân phối kép được mô tả và chỉ
dẫn trên hình vẽ trên.
Van có hai ngăn được gọi là ngăn trên và ngăn dưới trong mỗi ngăn đều có
các van nạp, van xả và các pitông điều khiển.
+ Nguyên lí làm việc:
Khi chưa phanh lò xo 13 và 21 giữ cho van của ngăn trên và ngăn dưới đóng
24
23
21
D
22
25
24
B
26
20
17
19
C
18
13
16
14
15
A
12
9
10

8
7
6
5
4
2
27
1
3
11
cửa nạp nên khí nén từ bình chứa tới các cửa A, C bị chặn lại và thường trực
ở đó.
- Khi phanh đòn mở 4 quay quanh chốt cố định ép con lăn 6 tì lên cốc ép 1
làm cốc ép 1 đi xuống. Khi đã khắc phục xong khe hở tự do giữa cốc ép và
bích chặn 27 thì bích chặn ép phần tử đàn hồi 26 tì vào pitông tuỳ động 25
làm pitông đi xuống. Khi đế van xả (nằm trên pittông tuỳ động) đi hết khe hở
giữa nó với nắp van thì van xả đóng lại và van nạp trên bắt đầu mở.
- Khi này ở ngăn trên khí nén từ cửa A qua van nạp ngăn trên thông sang
cửa B để dẫn đến các bầu phanh bánh xe. Đồng thời với quá trình này do cửa
B có một lỗ a thông với khoang dưới (Phía trên pittông lớn 25) nên một dòng
khí có áp suất sẽ tác dụng lên mặt trên của pittông lớn 16 làm nó đẩy pittông
nhỏ đi xuống. Khi khe hở giữa đế van xả và nắp van được khắc phục thì van
nạp được bắt đầu được mở ra. Khí nén từ cửa C qua van nạp ngăn dưới thông
sang cửa D để dẫn tới các bầu phanh bánh xe. Như vậy cơ cấu cơ khí trực tiếp
điều khiển van nạp của ngăn trên còn van nạp ngăn dưới là do khí nén điều
khiển sau khi van nạp trên đã mở. Như vậy có nghĩa là dòng nối với ngăn trên
sẽ có tác dụng trước so với dòng nối với ngăn dưới. Vì vậy dòng nối với ngăn
trên thường được dẫn tới các bầu phanh của bánh xe phía sau nhằm mục đích
giữ ổn định cho ôtô khi phanh.
- Khi thôi phanh dưới tác dụng của các lò xo hồi vị cốc ép 1, bích chặn 27,

pittông tuỳ động 25 sẽ đi lên. Van nạp trên được đóng lại và van xả trên được
mở ra. Khí nén từ bình chứa ngừng cung cấp còn khí nén từ các bầu phanh sẽ
từ cửa B qua cửa xả theo đường xả thoát ra ngoài. Còn ngăn dưới do khoang b
mất áp suất nên pittông lớn 24 và pitông nhỏ 15 bị lò xo hồi vị 18 đẩy về vị trí
phía trên.Van nạp ngăn dưới được đóng lại và van xả ngăn dưới được mở ra.
Ngắt khí nén từ bình chứa và thoát khí nén từ bầu phanh theo đường thoát ra
ngoài.
+ Tính tuỳ động và chép hình của van phân phối hai dòng
25