Tính toán thiết kế, hệ thống phanh, cho xe tải 5t tấn

Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Ô Tô và xe chuyên dụng- Viện cơ khí động lực
Đề tài:
Tớnh toỏn thit k h thng phanh cho xe ti 5T tn
Giảng Viên Hớng Dẫn : TS. Hoàng Thăng Bình
Giảng Viên Duyệt : PGS. Võ Văn Hờng
Sinh viên : Trần Hợp Thành
Mở Đầu
Tổng kết cho 5 năm học tập và rèn luyện tại trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội
ngành Ô Tô, em Trần Hợp Thành nhận đồ án: Tính toán thiết kế hệ thống
Page 1
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
phanh cho xe tải 5 Tấn. Đây là cơ hội để em áp dụng các kiến thức đã đợc học,
để tạo ra một sản phẩm hoàn thiện là hệ thống phanh khí nén cho xe tải 5 Tấn.
Lần đầu tiên làm việc với khối lợng công việc khá lớn nhng em đã nhận đợc sự
chỉ bảo và hớng dẫn tận tình của TS. Hoàng Thăng Bình cũng nh các thày trong
bộ môn để hoàn thành tốt đồ án của mình.
Tuy đã hết sức cố gắng nhng không thể tránh khỏi nhiều sai sót. Em rất mong
nhận đợc sự góp ý nhận xét để có thể hoàn thiện tốt bản đồ án này và cũng là bổ
sung và hoàn thiện kiến thức cho bản thân.
Em xin dành lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến toàn thể cán bộ của bộ
môn, những ngời đã tận tình chỉ bảo và dìu dắt chúng em trong những năm tháng
dới mái trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội. Em xin chúc các Thày sức khỏe thật
dồi dào và công tác tốt.
Hà Nội, 17/05/2012
Sinh Viên: Trần Hợp Thành
bộ giáo dục và đào tạo cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
trờng đại học bách khoa hà nội Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
nhiệm vụ
thiết kế tốt nghiệp

Họ và tên: TRN HP THNH
Lớp: Khóa: K52
Ngành
1. Đề tài thiết kế:
Tớnh toỏn thit k h thng phanh cho xe ti 5T tn.
2.Các số liệu ban đầu:
!"#$%
Page 2
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
3.Nội dung các phần thiết kế và tính toán:
&'()*+,
/+012344+)*567+,
82344)*+,
9:;)333463<;,
=4>?,
4. Các bản vẽ và đồ thị:
!@ !A A*:8B&<C:8)*+@
#@ !A D16E2+012567+
@ !A /6E>.+
@ !A 1F+
G@ !A +H+*3A763(I>.+
$@ !A AJAK+:0LAK+8D
@ !A AJ4M7D*33463<;
%@ !A AJ':;3334,
5. Cán bộ hớng dẫn:
N,OPQ;
6. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: /02/2012
7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: / /2012

Ngày tháng năm 2012
chủ nhiệm bộ môn Cán bộ hớng dẫn thiết kế
(kí và ghi rõ họ tên) (ký và ghi tên họ tên)
Học sinh đã hoàn thành và nộp toàn bộ thiết kế cho bộ môn
Ngày tháng năm 2012
(ký và ghi rõ họ tên)
Page 3
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
MụC LụC
Mở ĐầU . 2
Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp . 3
Chơng 1: Tổng quan về hệ thống phanh . 8
I. Công dụng, phân loại, yêu cầu . 8
1. Công dụng.. 8
2. Phân loại 8
3. Yêu cầu . 9
II. Kết cấu của hệ thống phanh 9
1. Cơ cấu phanh 10
1.1. Cơ cấu phanh tang trống 10
1.1.1. Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục, điều khiển guốc phanh
bằng xi lanh thủy lực 11
1.1.2. Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục. 12
1.1.3. Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm 13
1.1.4. Cơ cấu phanh loại bơi 14
1.1.5. Cơ cấu phanh tự cờng hóa một chiều. 15
1.2. Cơ cấu phanh đĩa . 16
1.3. Phanh dừng (phanh tay) 17
2. Dẫn động phanh 18
2.1. Dẫn động cơ khí. 18
2.2. Phanh dẫn động thủy lực . 19

2.2.1. Dẫn động phanh thủy lực 1 dòng 20
2.2.2. Dẫn động phanh thủy lực 2 dòng 21
2.3. Dẫn động phanh khí nén (phanh hơi) 23
2.4. Dẫn động phanh liên hợp 25
3. Bộ trợ lực phanh 27
Page 4
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Chơng 2: Lựa chọn phơng án thiết kế phanh và hệ
thống dẫn động phanh .
32
I. Giới thiệu về xe và hệ thống phanh của xe tham khảo
VEAM 437041-268
32
1. Các thông số cơ bản của xe VEAM 437041-268 32
2. Bố trí chung hệ thống phanh trên xe tham khảo 33
3. Lựa chọn phơng án thiết kế phanh và hệ thống dẫn động phanh 35
Chơng 3: Tính toán thiết kế hệ thống phanh 36
1. Xác định mô men phanh cần thiết tại các bánh xe 36
2. Tính toán cơ cấu phanh guốc bằng phơng pháp họa đồ lực phanh. 39
2.1. Các thông số cơ bản của cơ cấu phanh guốc 39
2.2. Các lực tác dụng lên guốc phanh 41
2.3. Xây dựng họa đồ lực phanh.. 43
2.3.1. Cơ cấu phanh trớc 44
2.3.2. Cơ cấu phanh sau. 46
2.4. Xác định các kích thớc má phanh 47
2.4.1. Công ma sát riêng 47
2.4.2. p suất lên bề mặt má phanh 48
2.4.3. Tỷ số p. 48
2.5. Kiểm tra hiện tợng tự xiết 49
Chơng 4 : Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động

phanh .
51
1. Máy nén khí 51
2. Van phân phối. 52
3. Bầu phanh 56
4. Bộ điều hòa lực phanh. 58
5. Nguyên lý làm việc van phân phối 61
6. Van cấp xả nhanh 64
7. Phanh dừng.. 65
Chơng 5: Quy trình công nghệ gia công chế tạo chi
tiết thiết kế .
67
I. Phân tích
67
Page 5
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
1. Chức năng làm việc của chi tiết 67
2. Điều kiện làm việc của piston 67
II. Phơng pháp chế tạo phôi
68
III. Các Nguyên công cơ bản
68
1. Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất 68
2. Nguyên công 2: Khoan lỗ đờng kính 6,5mm. 71
3. Nguyên công 3: Kiểm tra 72
Kết luận 74
Tài liệu tham khảo 75
Chơng 1
Tổng quan về hệ thống phanh
I. Công dụng, phân loại, yêu cầu

1. Công dụng
Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển động của ô tô hoặc làm giảm bớt
tốc độ của ô tô khi đang chuyển động, ngoài ra còn để giữ cho ôtô dừng đợc trên đ-
ờng có độ dốc nhất định, chất lợng của hệ thống phanh có ảnh hởng rất lớn tới tốc
độ chuyển động trung bình của ô tô. Hệ thống phanh ô tô sẽ đảm bảo cho sự
chuyển động an toàn tránh đợc những tai nạn xảy ra trên đờng.
2. Phân loại
- Phân loại theo tính chất điều khiển chia ra: Phanh chân và phanh tay.
- Phân theo vị trí đặt cơ cấu phanh chia ra: Phanh ở bánh xe và phanh ở trục truyền
động (sau hộp số).
- Phân theo kết cấu của cơ cấu phanh có: Phanh guốc, phanh đai, phanh đĩa.
- Phân theo phơng thức dẫn động có: dẫn động phanh bằng cơ khí, thủy lực, khí
nén, hoặc liên hợp (cơ khí, thủy lực, khí nén,), hệ thống phanh dẫn động có trợ
lực.
- Phân loại theo mức độ hoàn thiện hệ thống phanh:
Hệ thống phanh đợc hoàn thiện theo hớng nâng cao chất lợng điều khiển ô tô khi
phanh, do vậy trang bị thêm các bộ điều chỉnh lực phanh:
+ Bộ điều chỉnh lực phanh( bộ điều hòa lực phanh)
Page 6
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
+ Bộ chống hãm cứng bánh xe( hệ thống phanh có ABS).
Trên hệ thống phanh có ABS còn có thể bố trí các liên hợp điều chỉnh: hạn chế tr-
ợt quay, ổn định động học ô tô, nhằm hoàn thiện khả năng cơ động, ổn định của ô
tô khi không điều khiển phanh.
3. Yêu cầu
Hệ thống phanh là một bộ phân quan trọng của ôtô đảm nhận chức năng "an toàn
chủ động" vì vậy hệ thống phanh phải thoả mãn các yêu cầu sau đây:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trờng hợp đó là:
+ Quãng đờng phanh ngắn
+ Thời gian phanh ít nhất.

+ Gia tốc chậm dần ổn định trong quá trình phanh.
- Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe ôtô khi phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cờng độ lao động của ngời lái.
- Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trờng hợp nguy hiểm.
- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải tuân theo nguyên tắc sử
dụng hoàn toàn trọng lợng bám khi phanh với mọi cờng độ.
- Cơ cấu phanh không có hiện tợng tự xiết.
- Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt.
- Có hệ số ma sát cao và ổn định.
- Giữ đợc tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực phanh sinh ra ở cơ
cấu phanh.
- Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao.
- Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dỡng.
- Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống trong khi thực hiện phanh trong mọi trờng hợp
sử dụng, kể cả khi một phần dẫn động điều khiển có h hỏng.
II. Kết cấu của hệ thống phanh
Trên ô tô 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 ô tô 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.
Page 7
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Phanh dừng có nhiệm vụ giữ cho ô tô ở trạng thái dừng trong thời gian dài, nó phải
có khả năng giữ cho ô tô đỗ đợc trên độ dốc nhất định (tùy theo tiêu chuẩn quy
định). Phanh dừng thờng đợc dẫn động bằng cơ khí, điều khiển bằng tay.
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.

Ngoài ra trên một số loại ô tô thờng có bố trí hệ thống phanh bổ trợ, có tác dụng
giảm tốc độ ô tô ở các dốc dài mà không phải sử dụng tới phanh chính hoặc các
phanh khác. Hệ thống phanh này có thể là phanh thủy lực, bố trí ở trục thứ cấp của
hộp số hoặc phanh bằng động cơ với một van điều khiển đặt trên đờng xả khí của
động cơ.
Hệ thống phanh có 2 phần cơ bản đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh.
1. Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo ra mômen phanh cần thiết và nâng cao tính ổn định
trong quá trình sử dụng. Cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp làm giảm tốc độ góc của
bánh xe ôtô.
Ngày nay, cơ cấu phanh loại tang trống với các guốc phanh bố trí bên trong đợc sử
dụng rộng rãi. Ngoài những yêu cầu chung, cơ cấu phanh còn phải đảm bảo yêu
cầu sau, nh Mômen phanh phải lớn, luôn luôn ổn định khi điều kiện bên ngoài và
chế độ phanh thay đổi (nh tốc độ xe, số lần phanh, nhiệt độ môi trờng).
1.1. Cơ cấu phanh tang trống :
Cơ cấu phanh tang trống đợc phân loại theo phơng pháp bố trí và điều khiển các
guốc phanh thành các dạng :
- Guốc phanh đặt đối xứng qua đờng tâm trục.
- Guốc phanh đặt đối xứng với tâm quay.
- Guốc phanh đặt bơi.
- Guốc phanh tự cờng hóa một chiều quay.
- Guốc phanh tự cờng hóa hai chiều quay.
1.1.1. Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục, điều khiển guốc phanh
bằng xi lanh thủy lực
Page 8
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Hình 1.1: Cơ cấu phanh đối xứng qua trục điều khiển guốc phanh bằng
xi lanh thủy lực.
1: Cam lệch tâm 2: Chốt có vòng đệm lệch tâm
Với kết cấu nh trên hình 1.1, khi các lực dẫn động bằng nhau, các tham số của

guốc phanh giống nhau thi momen ma sát ở trên guốc phanh trớc lớn hơn của guốc
phanh sau. Sở dĩ nh vậy là vì mômen ma sát ở trên guốc phanh trớc có xu hớng cờng
hoá cho lực dẫn động, còn ở phía phanh sau có xu hớng chống lại lực dẫn động khi xe
chuyển động lùi sẽ có hiện tợng ngợc lại.
Cơ cấu phanh này đợc gọi là cơ cấu phanh không cân bằng với số lần phanh khi xe
chuyển động tiến hay lùi, nên cờng độ hao mòn của tấm ma sát trớc lớn hơn tấm
ma sát sau rất nhiều. Để cân bằng sự hao mòn của hai tấm ma sát, khi sửa chữa có
thể thay thế cùng một lúc, ngời ta làm tấm ma sát trớc dài hơn tấm sau.
Khe hở giữa các guốc phanh và trống phanh đợc điều chỉnh bằng cam lệch tâm còn
định tâm guốc phanh bằng chốt có vòng đệm lệch tâm ở điểm cố định.
1.1.2. Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục
Page 9
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Hình 1.2: Kết cấu phanh xe ZIL-131
1: Cam quay 4: Trống phanh
2: Lò xo 5: Chốt lệch tâm
6: Bầu phanh

Cơ cấu phanh (hình 1.2) có profin của cam ép đối xứng nên các guốc phanh có
dịch chuyển góc nh nhau, mômen ma sát sinh ra ở các guốc phanh là bằng nhau.
Trị số mômen không thay đổi khi xe chuyển động lùi.
Để điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh có bố trí cơ cấu trục vít,
bánh vít nhằm thay đổi vị trí của Cam ép và chốt lệch tâm ở điểm đặt cố định.
1.1.3. Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua tâm
Page 10
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Hình 1.3: Kết cấu phanh xe UAZ-452
1: Xy lanh 3: Cam lệch tâm
2: ốc xả khí 4: ốc xả khí
5: Chốt cố định

Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm chỉ dùng với xi lanh thủy lực và đợc bố trí ở
cầu trớc của ô tô con hoặc ô tô tải nhỏ.
Kết cấu bố trí sao cho với chuyển động tiến cả hai guốc phanh đều là guốc siết, khi
lùi- trở thành hai guốc nhả. Nh vậy hiệu quả phanh khi tiến lớn, khi lùi nhỏ. Tuy
nhiên thời gian lùi ô tô rất ít và tốc độ rất chậm, nên không cần hiệu quả phanh cao.
Cơ cấu điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh là cam lệch tâm và chốt
lệch tâm.
1.1.4. Cơ cấu phanh loại bơi
Cơ cấu phanh này dùng hai xilanh làm việc tác dụng lực dẫn động lên đầu trên và
đầu dới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh dịch chuyển theo chiều ngang
và ép má phanh sát vào trống phanh. Nhờ sự ma sát nên các guốc phanh bị cuốn
theo chiều của trống phanh mỗi guốc phanh sẽ tác dụng lên piston một lực và đẩy
ống xi lanh làm việc tỳ sát vào điểm cố định, với phơng án kết cấu này hiệu quả
phanh khi tiến và khi lùi bằng nhau. (Sơ đồ cơ cấu phanh này ở hình 1.4).

Page 11
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Hình 1.4: Sơ đồ và kết cấu phanh hơi
1: Xi lanh phanh 2: Lò xo
Đặc điểm khác biệt của guốc phanh kết cấu bơi ở biên dạng điểm tỳ guốc phanh
dạng tự lựa, khi làm việc giúp các má phanh mài mòn đều theo chiều dài guốc
phanh.
1.1.5. Cơ cấu phanh tự cờng hoá một chiều
Page 12
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Hình 1.5: Cơ cấu phanh xe GAZ
1: Lò xo 3: Lò xo
2: Xi lanh 4: ốc điều chỉnh
Theo kết cấu thì guốc phanh sau đợc tỳ vào chốt cố định và bản thân guốc phanh

sau lại đóng vai trò là chốt chặn của guốc phanh trớc. Lực dẫn động của guốc
phanh sau là lực dẫn động của guốc phanh trớc thông qua chốt kỳ trung gian, từ
điều kiện cân bằng theo phơng ngang các lực tác dụng lên guốc phanh trớc có thể
xác định đợc lực tác dụng lên guốc trớc.
Cơ cấu phanh này thuộc loại không cân bằng, sự hao mòn của guốc phanh sau sẽ
lớn hơn guốc phanh trớc rất nhiều, khi xe lùi mômen phanh sẽ giảm đi nhiều. Do
guốc phanh sau mòn nhiều hơn guốc phanh trớc nên tấm ma sát guốc phanh sau dài
hơn tấm ma sát guốc phanh trớc.
Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và trống phanh bằng các cơ cấu ren trong chốt
tỳ trung gian làm thay đổi chiều dài của chốt này.
1.2. Cơ cấu phanh loại đĩa.
Page 13
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Hình 1.6: Cơ cấu phanh đĩa bánh trớc Xe VAZ-2101
1: Đĩa phanh 3 và7: Xi lanh bánh xe
2 và 6: Piston
4 và 5 :Má phanh
Cơ cấu phanh đợc dùng phổ biến trên ô tô con, có thể ở cả cầu trớc và cầu sau, do
có những u điểm chính:
- Cho phép mô men phanh ổn định khi hệ số ma sát thay đổi, điều này giúp cho
bánh xe bị phanh làm việc ổn định, nhất là khi nhiệt độ cao.
- Thoát nhiệt tốt, khối lợng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn.
- Dễ dàng trong sửa chữa và thay thế tấm ma sát.
- Dễ dàng bố trí cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh.
Cấu tạo đợc chia thành: loại có giá đỡ xi lanh cố định và loại có giá đỡ xi lanh di
động.
Phanh đĩa có nhiều u điểm so với phanh guốc nh là: áp suất trên bề mặt ma sát của
má phanh giảm và phân bố đều, má phanh ít mòn và mòn đều hơn nên ít phải điều
chỉnh, điều kiện làm mát tốt hơn, mômen phanh khi tiến cũng nh khi lùi đều nh
Page 14

Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
nhau, lực chiều trục tác dụng lên đĩa là cân bằng có khả năng làm việc với khe hở
nhỏ nên giảm đợc thời gian tác dụng phanh.
Nhợc điểm của cơ cấu phanh đĩa là khó giữ đợc sạch trên các bề mặt ma sát.
1.3. Phanh dừng (phanh tay).
Phanh dừng hay còn 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 1.7 là hình vẽ của cơ cấu phanh
dừng kiểu tang trống đợc lắp ngay sau trục thứ cấp của hộp số. Phanh dừng tác
động lên guốc phanh bánh sau cơ cấu dẫn động bằng cơ khí và điều khiển bằng tay,
cũng có loại dẫn động bằng khí nén và lò xo.
Cơ cấu phanh có thể đợc bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau
hoặc bố trí riêng đặt trên trục ra của hộp số.
Hình 1.7: Phanh tay kiểu tang trống
1: Má phanh 7: Vành rẻ quat.
2: Tang trống 8: Ti
3: Chốt lệch tâm điều chỉnh khe hở phía dới 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
Page 15
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
2. Dẫn động phanh
2.1. Dẫn động cơ khí
Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp. Dẫn
động cơ khí ít khi đợc dùng để điều khiển đồng thời nhiều cơ cấu phanh vì nó khó
đảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe do độ cứng vững của các thanh dẫn
động phanh không nh nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các
cơ cấu. Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí không sử dụng ở hệ thống
phanh chính mà chỉ sử dụng ở hệ thống phanh dừng.
Hình 1.8: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp

1: Tay phanh 5: Trục 8,9: Dây cáp dẫn động phanh
2: Thanh dẫn 6: Thanh kéo 10: Giá
3: Con lăn dây cáp 7: Thanh cân bằng 11,13: Mâm phanh
4: Dây cáp 12: Xilanh phanh bánh xe
Nguyên lý làm việc :
Khi tác dụng một lực vào cần điều khiển 1 đợc truyền qua dây cáp dẫn đến đòn
cân bằng 7 có tác dụng chia đều lực dẫn động đến các guốc phanh, vị trí của cần
phanh tay 1 đợc định vị bằng cá hãm trên thanh răng 2.
Ưu điểm của dẫn đông phanh cơ khí :
Có độ tin cậy làm việc cao, độ cứng vững dẫn động không thay đổi khi phanh làm
việc lâu dài.
Nhợc điểm của loại dẫn động phanh cơ khí :
Hiệu suất truyền lực không cao, thời gian phanh lớn.
Page 16
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
2.2. Phanh dẫn động thuỷ lực
Dẫn động phanh thuỷ lực đợc áp dụng rộng rãi trên hệ thống phanh chính của các
loại ô tô du lịch, trên ô tô vận tải nhỏ và trung bình.
Dẫn động phanh là một hệ thống các chi tiết truyền lực tác dụng trên bàn đạp đến
cơ cấu phanh làm cho các guốc phanh bung ra nhằm thực hiện quá trình phanh, ở
phanh dầu chất lỏng đợc sử dụng để truyền dẫn lực tác dụng nêu trên. Đặc điểm
quan trọng của dẫn động phanh dầu là các bánh xe đợc phanh cùng một lúc vì áp
suất trong đờng ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh ép sát vào các trống
phanh. Dẫn động phanh dầu có các u, nhợc điểm sau:
Ưu điểm:
- 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.
- 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 tạo đợc tỷ số truyền lớn, vì thế phanh dầu không có cờng hoá chỉ dùng
ô tô có tải trọng toàn bộ nhỏ.
- Lực tác dụng lên bàn đạp lớn.
- Đối với dẫn động phanh 1 dòng khi có chỗ nào bị ròi (chảy dầu) thì tất cả hệ
thống phanh đều không làm việc, để khắc phục khuyết điểm này ngời ta dùng loại
dẫn động hai dòng, loại này cơ u điểm là khi 1 dòng bị hỏng thì dòng còn lại vẫn
làm việc bình thờng tuy nhiên hiệu quả phanh có giảm, đảm bảo an toàn khi
chuyển động.
2.2.1. Dẫn động phanh thủy lực 1 dòng
Nguyên lý làm việc:
Khi phanh ngời lái tác dụng vào bàn đạp 1 một lực sẽ đẩy piston của xi lanh chính
2, do đó đều đợc ép và áp suất dầu tăng lên trong xi lanh và các đờng ống dẫn dầu 3
chất lỏng với áp xuất lớn ở các xi lanh bánh xe sẽ thắng lực của lò xo và tiến hành
ép guốc vào trống phanh.
Khi không phanh nữa ngời lái không tác dụng vào bàn đạp các lò xo hồi vị kéo
guốc phanh vào vị trí cũ.
Page 17
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
1
2
3
4
Hinh 1.9: Sơ đồ dẫn đông phanh thuỷ lực một dòng
1: Bàn đạp 3: Đờng ống dẫn
2: Xilanh chính 4: Cơ cấu phanh
2.2.2.Dẫn động phanh thủy lực 2 dòng
Nguyên lý làm việc

Khi phanh ngời lái đạp vào bàn đạp làm cho piston chính 1 sẽ dịch chuyển về phía
trái tạo nên áp suất cao ở khoang I, qua piston trung gian 2 tạo nên áp suất cao ở
khoang II. Từ hai cửa của xi lanh chính, dầu đợc dẫn tới các xi lanh bánh xe. Các
pit tông của xi lanh bánh xe đẩy các guốc phanh áp sát vào tang trống phanh, áp
suất dầu trong hệ thống bắt đầu tăng cao, tạo ra lực phanh ở các guốc phanh.
Khi nhả bàn đạp phanh, dới tác dụng của các lò xo hồi vị các pit tông trở về vị trí
ban đầu. Dầu từ xi lanh bánh xe đợc hồi về các khoang của xi lanh chính, kết thúc
quá trình phanh.
Khi xẩy ra h hỏng ở một dòng nào đó thì piston sẽ chuyển dịch một cách tự do cho
đến khi chạm vào piston trung gian hoặc chạm vào đáy của xilanh, sau đó trong
buồng xilanh của dòng không h hỏng sẽ tạo nên áp suất làm việc khi đó xe vẫn đợc
phanh nhng hiệu quả không cao ngời lái sẽ cảm thấy h hỏng của hệ thống vì hành
trình bàn đạp tăng lên.
Page 18
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
1
3
5
4
2
6
II
I
Hình 1.10: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng
I: Đờng ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe trớc
II: Đờng ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe sau
1: Bàn đạp 4,6: Van
2: Tổng phanh 5: Cơ cấu xy lanh bánh xe
3: Bộ phận chia dòng
a) Sơ đồ nguyên lý b) Cấu tạo của xy lanh

Hình 1.11: Xy lanh chính hai piston
Bộ chia dòng: Dùng để phân tách hoạt động của hai dòng.
Page 19
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
a) Sơ đồ b) Cấu tạo
Hình 1.12: Bộ chia dòng
1: Piston 3: Đầu nối tới dòng trớc
2: Đầu nối tới dòng sau 4: Từ xy lanh chính tới
Khi phanh chất lỏng từ xilanh chính bị dồn đến khoang A gây lên lực tác dụng lên
các piston 1 và trong dòng I và II áp suất làm việc tăng lên cho đến khi cân bằng
với áp suất trong khoang, khi xẩy ra h hỏng ở một dòng nào đó thì dòng còn lại vẫn
làm việc bình thờng song hiệu quả phanh của cả xe có giảm và ngời lái cũng nhận
biết về phía hành trình bàn đạp tăng.
2.3. Dẫn động phanh khí nén (Còn gọi là phanh hơi)
Dẫn động phanh khí nén đợc sử dụng nhiều trên ô tô vận tải cỡ trung bình, cỡ lớn
và đặc biệt lớn. Để dẫn động các cơ cấu phanh ngời ta sử dụng năng lợng của khí
nén, lực của ngời lái tác dụng lên bàn đạp chỉ để mở tổng van phanh do đó mà giảm
đợc sức lao động của ngời lái, tuỳ theo liên kết của xe rơ moóc mà dẫn động phanh
khí nén có thể là một dòng hoặc 2 dòng.
Dẫn động phanh khí nén 1 dòng:
Page 20
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Hình 1.13: Sơ đồ cấu tạo của phanh hơi
1: Máy nén khí 4: Bầu phanh
2: Bình chứa 5: ống dẫn hơi
3: Van phân phối 6: Bàn đạp phanh
7: Đồng hồ kiểm tra áp suất
Nguyên lý làm việc:
Khi phanh ngời lái tác dụng lên bàn đạp 6 qua dẫn động tổng van 3 mở cho khí
nén từ bình chứa khí nén 2 theo đờng ống tới bầu phanh 4 để tiến hành phanh.

Khi thả bàn đạp, tổng van phanh ngắt liên hệ giữa bình chứa khí nén với đờng ống
dẫn và mở đờng ống của bầu phanh thông với không khí bên ngoài, khí nén thoát ra
ngoài và guốc phanh nhả ra khỏi trống phanh.
Ưu điểm:
- Điều khiển nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản, tạo đợc lực phanh lớn.
- Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ô tô.
- Có thể sử dụng không khí nén cho các bộ phận làm việc nh hệ thống treo loại khí.
Nhợc điểm:
- Số lợng các cụm khá nhiều, kích thớc và trọng lợng của chúng khá lớn, giá thành
cao.
- Thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc kể từ khi ngời lái tác dụng vào bàn đạp
khá lớn.
Page 21
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
2.4. Dẫn động phanh liên hợp
Dẫn động phanh liên hợp là kết hợp giữa thuỷ lực và khí nén trong đó phần thuỷ
lực có kết cấu nhỏ gọn và trọng lợng nhỏ đồng thời bảo đảm cho độ nhậy của hệ
thống cao, phanh cùng 1 lúc đợc tất cả các bánh xe phần khí nén cho phép điều
khiển nhẹ nhàng và khả năng huy động, điều khiển phanh rơmoóc.
Dẫn động phanh liên hợp thờng đợc áp dụng ở các loại xe vận tải cỡ lớn và áp
dụng cho xe nhiều cầu nh: Xe URAL, 375 D, URAL - 4320.
Nguyên lý làm việc:
Khi phanh ngời lái điều khiển tác động một lực vào bàn đạp phanh 16 để mở van
phanh lúc này khí nén từ bình chứa 5 đi vào hệ thống qua tổng van phanh vào cơ
cấu.
Piston xi lanh khí, lực tác động của dòng khí có áp suất cao (8 dến 10kg/cm
2
) đẩy
piston thuỷ lực tạo cho dầu phanh trong xi lanh thuỷ lực có áp suất cao nh các đờng
ống đi vào xi lanh bánh xe thực hiện quá trình phanh van bảo vệ 2 ngả có tác dụng

tách dòng khí thành hai dòng riêng biệt và tự động ngắt 1 dòng khí nào đó bị hỏng để
duy trì sự làm việc của dòng không hỏng.
Trong hệ thống phanh dẫn động khí nén - thuỷ lực thì cơ cấu dẫn động là phần khí
nén và cơ cấu chấp hành là phần thuỷ lực, trong cơ cấu thuỷ lực thì đợc chia làm
hai dòng riêng biệt để điều khiển các bánh xe trớc và sau.
Page 22
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Hình 1.14: Phanh khí nén thuỷ lực ôtô URAL-4320

1: Máy nén khí 2: Bộ điều chỉnh áp suất
3: Van bảo vệ 2 ngả 4: Van bảo vệ 1 ngả
5: Bình chứa khí nén 6: Phanh tay
7: Khoá điều khiển phanh rơ moóc 8: Van tách
9: Đầu nối 10: Đồng hồ áp suất
11: Tổng van phanh 12: Xy lanh thủy lực
13: Cơ cấu xy lanh piston bánh xe 14: Đầu nối phân nhánh
15: Xy lanh cung cấp nhiên liệu 16: Bàn đạp phanh
Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực.
- Kết hợp đợc nhiều u điểm của 2 loại hệ thống phanh thuỷ lực và khí nén, khắc
phục đợc những nhợc điểm của từng loại khi làm việc độc lập.
Nhợc điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực.
- Kích thớc của hệ thống phanh liên hợp là rất cồng kềnh và phức tạp, rất khó khăn
khi bảo dỡng sửa chữa.
Page 23
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
- 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 cơ cấu dẫn động khí
nén.
- Khi sử dụng hệ thống phanh liên hợp thì giá thành cũng rất cao và có rất nhiều
cụm chi tiết đắt tiền.

3. Bộ trợ lực phanh
Để tạo cho ngời lái xe không phải tác dụng 1 lực lớn vào bàn đạp phanh ngời ta bố
trí và thiết kế các bộ phận trợ lực phanh.
Ngày nay trên các xe hiện đại có thiết kế nhiều hệ thống điều khiển để giảm nhẹ c-
ờng độ lao động cho ngời lái, làm cho ngời lái ít bị phạm phải các sai phạm kỹ
thuật, đảm bảo cho sự an toàn chuyển động, ít xảy ra các tai nạn giao thông. Thiết
kế các bộ trợ lực cho hệ thống lái, ly hợp, hệ thống phanh cũng là cần thiết.
Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực có trợ lực đợc thực hiện theo nhiều phơng án:
- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén.
- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không.
Dới đây xin giới thiệu bộ trợ lực chân không
Tác dụng: Để giảm nhẹ lực của ngời lái.
Yêu cầu: Khi hỏng cờng hoá thì hệ thống phanh phải làm việc bình thờng tuy
nhiên lực đạp có lớn hơn.
- Đảm bảo nguyên tắc chép hình đạp ít thì hiệu quả phanh ít, đạp nhiều thì hiệu quả
phanh tăng lên và dừng ở vị trí nào thì phanh ở vị trí đó.
Hình 1.15: Giới thiệu kết cấu bộ cờng hoá chân không - thuỷ lực dùng trên xe Fa3 -
66 và FA3 - 53A.
Hình 1.16 là sơ đồ nguyên lý của bộ cờng hoá chân không thuỷ lực.
Page 24
Đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Trần Hợp Thành
Hình 1.15: Kết cấu bộ cờng hoá chân không-thuỷ lực
dùng trên xe Gát 66, Gát 53 A
1: Bầu bộ trợ lực phanh 2: Đĩa màng ngăn
3: Màng ngăn bộ trợ lực phanh 4: Cơ cấu đẩy của piston
5: Lò xo của màng 6: Van chân không
7: Màng của tổng van phanh 8: Van không khí
9: Nắp của thân 10: Tổng van phanh
11: Lò xo của tổng van phanh 12: Piston của tổng van phanh
13: Van chuyển 14: Xy lanh thuỷ lực phụ

Page 25