Hệ thống phanh trên ô tô ĐH Bách Khoa Hà Nội

Website: Email : Tel : 0918.775.368




1
mục lục
Trang
Mục lục 1
Lời nói đầu. 2
Ch-ơng 1: Tổng quan về hệ thống phanh của xe ôtô 4
1.1. Công dụng phân loại, yêu cầu của hệ thống phanh 4
1.2. Kết cấu của hệ thống phanh 5
Ch-ơng 2: Lựa chọn ph-ơng án thiết kế 20
2.1. Sơ đồ dẫn động phanh điển hình 20
2.2. Kết cấu một số cụm chi tiết 23
2.3.Chọn ph-ơng án thiết kế 30
Ch-ơng 3: Thiết kế tính toán hệ thống phanh32
3.1. Thông số của xe tham khảo 32
3.2. Tính toán xây dựng hoạ đồ 32
3.3. Tính bền cơ cấu phanh 41
3.4. Tính dẫn động . 53
Ch-ơng 4: Tính toán khảo sát quá trình phanh .69
4.1. Cơ sở lí thuyết về điều hoà lực phanh 69
4.2. Tính toán khảo sát quá trình phanh ôtô trọng tải lớn 71
Kết luận chung 91
Tài liệu tham khảo. 92
Website: Email : Tel : 0918.775.368

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 ph-ơng tiện vận tải ngày càng phát triển hoàn thiện và hiện đại, đặc biệt là
ngành ôtô đã có những v-ợt bậc đáng kể. Các thành tựu kỹ thuật mới nh- điều
khiển tự động, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật bán dẫn cũng nh- các ph-ơng pháp
tính toán hiện đại đều đ-ợc áp dụng trong ngành ôtô.
ở n-ớc ta hiện nay, các xe ô tô đang l-u hành chủ yếu là của n-ớc
ngoài, đ-ợc 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 nh- chất
l-ợng. Trong các loại xe trên thì xe tải đóng một vai trò quan trọng trong việc
phát triển kinh tế đất n-ớc. 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. Đ-ờng xá th-ờng là khó khăn có nhiều dốc cao và
dài, trong khi đó xe lại th-ờng 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 đ-ợc
hiệu quả phanh và độ ổn định khi phanh.
Trên cơ sở đó em đ-ợc giao đề tài:
Thiết kế tính toán hệ thống phanh cho ôtô tải tám tấn.
Nội dung đề tài bao gồm:
- Tìm hiểu kết cấu hệ thống phanh trên ôtô.
- Tính toán, thiết kế hệ thống phanh.
- Tính toán khảo sát quá trình phanh ôtô.
Đề tài đ-ợc tiến hành tại bộ môn Ô tô tr-ờng 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
PGS.TS.Nguyễn Trọng Hoan và các Thầy trong bộ môn đã giúp đỡ, h-ớng

Website: Email : Tel : 0918.775.368




3
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 2005
Sinh viên thực hiện
Đinh Mạnh C-ờng
Website: Email : Tel : 0918.775.368




4
Ch-ơng 1
Tổng quan về hệ thống phanh
1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu
1.1.1. Công dụng
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô đến một giá trị cần thiết
nào đấy hoặc dừng hẳn ôtô;
- Giữ ôtô dừng hoặc đỗ trên các đ-ờng dốc.
1.1.2 Phân loại
a). Theo công dụng
Theo công dụng hệ thống phanh đ-ợc chia thành các loại sau:
- Hệ thống phanh chính (phanh chân);
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay);

- Hệ thống phanh dự phòng;
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ).
b). Theo kết cấu của cơ cấu phanh
Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh đ-ợc 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 đ-ợc 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 c-ờng hoá.
d). Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh
Website: Email : Tel : 0918.775.368




5
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).
1.1.3. Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo
quãng đ-ờng phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong tr-ờng hợp nguy

hiểm;
- Phanh êm dịu trong mọi tr-ờng hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển
động của ôtô;
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều
khiển không lớn;
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao;
- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan
hệ để sử dụng hoàn toàn trọng l-ợng bám khi phanh ở những c-ờng độ khác
nhau;
- Không có hiện t-ợng 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;
- Giữ đ-ợc tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe;
- Có khả năng phanh ôtô khi đứng trong thời gian dài.
1.2. Kết cấu của hệ thống phanh
Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh dừng trong đó phanh
chính th-ờng là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh dừng
th-ờng là phanh tay, phanh tay th-ờng đ-ợc bố trí ở ngay sau trục thứ cấp của
hộp số hoặc bố trí ở các bánh xe.
Website: Email : Tel : 0918.775.368




6
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.
- Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh đ-ợc 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. Cơ cấu phanh
a). Cơ cầu phanh đĩa
Cấu tạo của cơ cấu phanh đĩa đ-ợc thể hiện trên hình 1. Các bộ phận chính
của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:
- Một đĩa phanh đ-ợc lắp với moayơ của bánh xe và quay cùng bánh xe;
- Một giá đỡ cố định trên dầm cầu trong đó có đặt các xi lanh bánh xe;
- Hai má phanh dạng phẳng đ-ợc đặt ở hai bên của đĩa phanh và đ-ợc dẫn
động bởi các pittông của xi lanh bánh xe;
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động.
* Loại giá đỡ cố định (hình 1.2.1):








áp suất thuỷ
lực

Giá cố định

Đĩa phanh

Má
phanh

Pittông

Giá bắt
Website: Email : Tel : 0918.775.368




7

Hình 1.2.1. Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ cố định
Loại này, giá đỡ đ-ợc 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 luôn tì vào các má phanh. Một đ-ờng dầu từ xi lanh chính đ-ợc
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.
Khi thôi phanh d-ới tác dụng của lò xo hồi vị bàn đạp phanh đ-ợc 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 (hình 2):
ở loại này giá đỡ không bắt cố định mà có thể di tr-ợt ngang đ-ợc trên
một số chốt bắt cố định với dầm cầu. Trong giá đỡ di động ng-ời ta chỉ bố trí

một xi lanh bánh xe với một pittông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía
đối diện đ-ợc gá trực tiếp trên giá đỡ.









Hình 1.2.2. Cơ cấu phanh đĩa loại giá đỡ di động
Bình th-ờng khi ch-a phanh do giá đỡ có thể di tr-ợt ngang trên chốt
nên nó tự lựa để chọn một vị trí sao cho khe hở giữa các má phanh với đĩa

Chuyển
động

áp suất thuỷ lực

Giá di động
Pittông
Má
phanh

Đĩa
phanh

Giá dẫn h-ớng
Website: Email : Tel : 0918.775.368

8
phanh hai bên là nh- 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
h-ớng ng-ợc với lực của má phanh do pittông tác dụng. Kết quả là đĩa phanh
đ-ợc ép bởi cả hai má phanh và quá trình phanh bánh xe đ-ợc thực hiện.
b).Cơ cấu phanh guốc
* Cấu tạo










Hình 1.2.3. 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
* 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
b





a
Website: Email : Tel : 0918.775.368




9
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 đ-ờng 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.
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 nh- 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 1.2.2a. Cơ cấu phanh dừng
Đòn quay một đầu đ-ợc liên kết bản lề với phía trên của một guốc
phanh, đầu d-ới liên kết với cáp dẫn động. Thanh nối liên kết một đầu với đòn
quay một đầu với guốc phanh còn lại.
Website: Email : Tel : 0918.775.368




10
a
b
c
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 đ-ợc
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 th-ờng 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 1.2.2b. 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 đ-ợc thể
hiện trên hình 6




Website: Email : Tel : 0918.775.368




11

Hình 1.2.2c.Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực
Cấu tạo chung của hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực bao gồm:
bàn đạp phanh, xi lanh chính (tổng phanh), các ống dẫn, các xi lanh công tác
(xi lanh bánh xe).
Dẫn động phanh dầu có -u điểm phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao
(do dầu không bị nén). Tuy nhiên nó cũng có nh-ợc điểm là lực phanh sinh ra
bị hạn chế phụ thuộc vào lực tác dụng lên bàn đạp của ng-ời lái. Vì vậy hệ
thống phanh dẫn động thuỷ lực th-ờng đ-ợc sử dụng trên ôtô du lịch hoặc ôtô
tải nhỏ.
*Ưu điểm của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
Có thể đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bổ lực phanh
giữa các bánh xe hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu, tuỳ theo kích th-ớc
kích th-ớc xi lanh công tác, có kích th-ớc nhỏ gọn hiệu suất truyền động cao,
độ nhạy tốt.
*Nh-ợc điểm của hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực
Khi lực đẩy lên guốc phanh lớn thì áp suất thuỷ lực phải cao, do tỷ số
kích th-ớc giữa piston ở xi lanh công tác và xi lanh chính bị hạn chế dẫn tới
làm tăng lực tác dụng lên bàn đạp, vì vậy phanh dầu không dùng cho xe vận
tải cỡ lớn, nếu muốn dùng thì phải bố trí thêm trợ lực
Trong hệ thống phanh dẫn động phanh bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của
mạch dẫn động ng-ời ta chia ra dẫn động một dòng và dẫn động hai dòng.
c).Dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
* Cấu tạo (hình vẽ)
Website: Email : Tel : 0918.775.368

12
2
3
4
5
1

Hình 1.2.2d.Dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
1.Xi lanh phanh tr-ớc; 2.Xi lanh chính; 3.Trợ lực chân không;
4.Bàn đạp phanh; 5.Xi lanh phanh sau.
* Nguyên lí làm việc
Khi phanh ng-ời lái tác dụng vào bàn đạp (4) một lực sẽ đẩy piston của
xilanh chính (2), do đó dầu đ-ợc ép và áp suất dầu tăng lên trong xilanh và
các đ-ờng 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, ng-ời 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.
* Ưu điểm của dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
- Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các guốc phanh
theo đúng yêu cầu thiết kế.
- Có hiệu suất cao.
- Có độ nhạy tốt.
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ và có khả năng dùng trên nhiều loại xe ôtô
khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu.
* Nh-ợc điểm của dẫn động phanh thuỷ lực một dòng
- Không tạo đ-ợc lực đẩy guốc phanh lớn, vì thế phanh dầu không có
c-ờng hoá chỉ dùng cho ôtô có trọng l-ợng toàn bộ nhỏ.

- Lực tác dụng lên bàn đạp lớn.
Website: Email : Tel : 0918.775.368




13
- Khi có sự rò rỉ hoặc bị thủng trên đ-ờng ống hoặc ở các xi lanh con thì
hệ thống phanh không làm việc.
d).Dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
* Cấu tạo (hình vẽ)
1
2
3
4
5
I II

Hình 1.2.2e. Dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
1. Xi lanh phanh tr-ớc; 2. Bộ chia dòng; 3. Xi lanh chính; 4. Bàn đạp phanh;
5. Xi lanh phanh sau; I. Đ-ờng dầu ra phanh tr-ớc;
II. Đ-ờng dầu ra phanh sau.
* Nguyên lý làm việc
- Khi ng-ời 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 đ-ờng dầu I và II.
+ Đ-ờng dầu I sẽ dẫn động các cơ cấu phanh tr-ớc.
+ Đ-ờng dầu II sẽ dẫn động các cơ cấu phanh sau.
* Ưu điểm dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
- Ngoài các -u điểm nh- dẫn động phanh một dòng. Trong quá trình sử

dụng hệ thống phanh, nếu nh- có một đ-ờng ống nào đó bị rò rỉ hoặc bị h-
hỏng thì đ-ờng ống kia vẫn hoạt động bình th-ờng để điều khiển xe dừng.
* Nh-ợc điểm dẫn động phanh thuỷ lực hai dòng
- Kết cấu cồng kềnh phức tạp hơn so với dẫn động phanh thuỷ lực một
dòng.
e).Dẫn động phanh bằng khí nén
Website: Email : Tel : 0918.775.368




14
Dẫn động phanh bằng thuỷ lực có -u điểm êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy
cao nh-ng lực điều khiển trên bàn đạp bị hạn chế.
Để giảm lực điều khiển trên bàn đạp, đối với ôtô tải trung bình và lớn
ng-ời ta th-ờng 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 -u điểm giảm đ-ợc lực điều khiển trên bàn
đạp phanh, không phải sử dụng dầu phanh nh-ng lại có nh-ợc điểm là độ nhạy
kém (thời gian chậm tác dụng lớn) do không khí bị nén khi chịu lực.
* Cấu tạo

Hình 1.2.2f. 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.
Website: Email : Tel : 0918.775.368




15
Qua sơ đồ cấu tạo của dẫn động phanh khí nén chúng ta thấy hệ thống
bao gồm các phần tử chính sau:
- Máy nén khí, van áp suất và các bình chứa khí: là bộ phận cung cấp
nguồn khí nén có áp suất cao (6-7 KG/cm
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.
- 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.
* Đặc điểm nguyên lý
+Đặc điểm
- Lực tác động lên bàn đạp phanh chỉ để mở van phân phối nên giảm

nhẹ sự làm việc của lái xe khi phanh.
- áp suất khí nén trong dẫn động th-ờng bằng (6-7 KG/cm
2
).
- Khi cần dùng hệ thống phanh rơmoóc có thể bố trí thêm một số cụm
van, nh- van phanh rơ moóc, bầu phanh, bình khí nén.
+ Nguyên lý
- 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.
f).Dẫn động phanh khí nén một dòng
* Cấu tạo

Website: Email : Tel : 0918.775.368




16
5
6
4
3
2
1

Hình 1.2.2j .Dẫn động phanh khí nén một dòng
1. Máy nén khí 2. Van điều chỉnh áp suất 3. Bình chứa khí nén
4. Van điều khiển 5. Đ-ờng ống dẫn khí 6. Các bầu phanh.

* Nguyên lý làm việc
- Khí trời đ-ợc hút vào máy nén khí (1), qua van điều chỉnh áp suất (2)
và tới bình chứa khí nén (3), sau đó khí nén đ-ợc dẫn tới túc trực ở van điều
khiển (4).
- Khi ng-ời lái xe tác dụng vào bàn đạp phanh sẽ điều khiển mở van (4),
dòng khí nén từ van (4) đi theo đ-ờng ống dẫn (5) tới các bầu phanh (6) để
thực hiện quá trình phanh.
- Khi nhả bàn đạp van (4) đóng, ngắt liên hệ giữa bình chứa khí với các
bầu phanh, đồng thời mở đ-ờng ống ở van (4) 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.
* Ưu điểm dẫn động phanh khí nén một dòng
- Điều khiển nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản, gọn nhẹ.
- Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ôtô.
- Có thể sử dụng không khí nén cho các bộ phận làm việc nh- hệ thống
treo loại khí.
* Nh-ợc điểm dẫn động phanh khí nén một dòng
- Độ chậm tác dụng lớn so với dẫn động thuỷ lực.
- Số l-ợng các cụm khá nhiều, kích th-ớc và trọng l-ợng của chúng khá
lớn, giá thành cao.
Website: Email : Tel : 0918.775.368




17
- Không đảm bảo độ an toàn và tin cậy vì nếu có một chỗ nào đó trên
đ-ờng ống của cơ cấu bị rò rỉ thì toàn bộ hệ thống phanh sẽ không làm việc
đ-ợc.
g).Dẫn động phanh khí nén hai dòng

* Cấu tạo
1
2
3
5
8
9
4
6
7


Hình 1.2.2k .Dẫn động phanh khí nén hai dòng
1. Máy nén khí; 2.Bộ chia dòng; 3,4.Các bình chứa; 5.Van điều khiển;
6,7.Đ-ờng ống dẫn khí nén; 8,9.Các bầu phanh tr-ớc và sau.
* Nguyên lý làm việc
Khí nén từ máy nén khí (1) đi tới bộ chia dòng (2) và đ-ợc đ-a tới bình
chứa (3, 4) sau đó túc trực nằm ở van điều khiển (5). Khi ng-ời lái xe tác dụng
vào bàn đạp phanh (10) thì khí nén từ van điều khiển (5) đ-ợc chia làm hai
dòng:
+ Một dòng khí nén đi theo đ-ờng ống dẫn (6) để tới các bầu phanh (9)
(dùng để phanh các bánh xe tr-ớc).
+ Một dòng khí nén đi theo đ-ờng ống dẫn (7) để tới các bầu phanh (8)
(dùng để phanh các bánh xe sau).
Website: Email : Tel : 0918.775.368




18

* Ưu điểm dẫn động phanh khí nén hai dòng
Đảm bảo độ an toàn và tin cậy cao vì một trong hai dòng khí nén bị rò
rỉ thì ta vẫn có thể sử dụng dòng khí nén còn lại.
* Nh-ợc điểm dẫn động phanh khí nén hai dòng
Ph-ơng án này có kết cấu phức tạp, van bảo vệ hai ngả, van phân phối
hai tầng, trang thiết bị cồng kềnh hơn.
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 có kết cấu nhỏ gọn trọng l-ợng nhỏ, đồng thời đảm bảo cho độ
nhạy của hệ thống cao, phanh cùng một lúc đ-ợc tất cả các bánh xe. Phần khí
nén cho phép điều khiển nhẹ nhàng và khả năng tuỳ động, điều khiển phanh
rơ moóc.
* Cấu tạo
11
910 8 7
4321 65

Hình 1.2.2g Hệ thống phanh liên hợp
1. Máy nén khí; 2.Bộ điều chỉnh áp suất; 3.Bộ lọc khí; 4.Bình khí; 5.Bàn đạp;
6.Van phân phối; 7,9,11.Xilanh công tác; 8,10.Cụm xilanh piston tổng phanh.
* Nguyên lý làm việc
Website: Email : Tel : 0918.775.368




19
Khi phanh ng-ời lái điều khiển tác động một lực vào bàn đạp phanh (5)
để mở van phanh, lúc này khí nén từ bình chứa (4) 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 (8 - 10
KG/cm
2
) đẩy piston thuỷ lực tạo cho dầu phanh trong đ-ờng ống có áp suất
cao đi vào xilanh bánh xe thực hiện quá trình phanh, van bảo vệ hai ngả có
tác dụng tách dòng khí thành hai dòng riêng biệt và tự động ngắt một dòng khí
nào đó bị hỏng để duy trì sự làm việc của dòng không hỏng.
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, trong cơ cấu thuỷ lực thì đ-ợc chia
làm hai dòng riêng biệt để điều khiển các bánh tr-ớc và sau.
* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén thuỷ lực
- Kết hợp đ-ợc nhiều -u điểm của hai hệ thống phanh thuỷ lực và khí
nén, khắc phục đ-ợc nh-ợc điểm của từng loại khi làm việc độc lập.
* Nh-ợc điểm của hệ thống phanh khí nén thuỷ lực
- Kích th-ớc của hệ thống phanh liên hợp là rất cồng kềnh và phức tạp,
rất khó khăn khi bảo d-ỡng và sửa chữa.
- Khi phần dẫn động khí nén bị hỏng thì dẫn đến cả hệ thống ngừng làm
việc. Cho nên trong hệ thống phanh liên hợp ta cần chú ý đặc biệt tới phần dẫn
động khí nén.
- Khi sử dụng hệ thống phanh liên hợp thì giá thành rất cao và có rất
nhiều cụm chi tiết đắt tiền.
k).Nhận xét chung
Qua phần giới thiệu tổng quan hệ thống phanh của xe ôtô chúng ta rút
ra một số nhận xét sau.
* Ưu điểm của hệ thống phanh thuỷ lực
- Có kích th-ớc và trọng l-ợng nhỏ gọn.
- Thời gian chậm tác dụng phanh nhỏ.
Website: Email : Tel : 0918.775.368

20
- Thay đổi lực phanh bánh xe bằng cách thay đổi đ-ờng kính xilanh
công tác bánh xe.
- Hiệu suất truyền lực dẫn động phanh thuỷ lực cao.
* Nh-ợc điểm của hệ thống phanh thuỷ lực
- Lực phanh sinh ra phụ thuộc lực tác động vào bàn đạp của ng-ời lái.
Lực phanh này là nhỏ, nên chỉ dùng cho các xe ôtô con.
- Khi sử dụng ở các xe cỡ lớn cần thiết phải sử dụng thêm trợ lực.
* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén
- Lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.
- Dẫn động phanh khí nén thuận tiện, tin cậy hơn những dẫn động khác
với việc phanh rơ moóc bằng cách nối trực tiếp hệ thống phanh của rơ moóc
với hệ thống phanh của xe kéo, mặt khác còn đảm bảo chế độ phanh của xe
kéo và rơ moóc khác nhau để đảm bảo ổn định xe khi phanh.
* Nh-ợc điểm của hệ thống phanh khí nén
- Cấu tạo phức tạp, đắt tiền, độ nhạy kém, trọng l-ợng và kích th-ớc lớn.
Website: Email : Tel : 0918.775.368




21
Ch-ơng 2
Lựa chọn ph-ơng án thiết kế

2.1.Sơ đồ dẫn động
Sơ đồ nguyên lý xem hình vẽ
Nguồn khí nén trong cơ cấu này là do máy nén khí cung cấp. Máy nén

khí 3, Bộ điều chỉnh áp suất 5, bộ bảo hiểm chống đông đặc 6, là phần nguồn
của cơ cấu dẫn động, không khí đ-ợc 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 đ-ợc chia thành 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 tr-ớc; gồm có: van bảo vệ
ba nhánh 10, bình khí 22, phần d-ới van phân phối 24, van hạn chế áp suất 25,
hai bầu phanh tr-ớc 27, đồng hồ manômét hai kim, các cơ cấu phanh tr-ớc và
các ống dẫn. Ngoài ra, nhánh này còn có một ống dẫn nối phần d-ới của van
phân phối 24 với van 21 điều khiển rơ mooc.
Nhánh II: dẫn động phanh chân của bánh xe sau, gồm có: van bảo vệ ba
nhánh 10, bình khí nén 9, đồng hồ manômét 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 nối phần trên của van
phân phối 24 với van 21 điều khiển rơ mooc.
Nhánh III: dẫn động phanh tay, phanh dự phòng và dẫn động tổng hợp
phanh rơ mooc, gồm có: van bảo vệ kép 8, hai bình khí 7; 11, van phanh tay 2,
van tăng tốc 12, bốn binh tích năng lò xo 20, van điều khiển phanh
Website: Email : Tel : 0918.775.368




22
28
27
26
25
24

1
2
3
4
5
6
7
22
23
21
19
20
14
8
9
10
11
12
13
15
16
17
18

Website: Email : Tel : 0918.775.368




23

rơ mooc 21, van điều khiển phanh rơ mooc có dẫn động hai dòng, Bình khí 15,
van điều khiển rơ mooc có dẫn động một dòng 19, ba van tách 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 b-ớm 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 n-ớc m-a ở kính chắn gió, còi hơi, trợ lực khí nén thuỷ lực của ly hợp,
các tổ hợp truyền động.
2.2. Phân tích kết cấu
2.2.1 Van phân phối
5
4
3
1
1

Hình 2.2.1 Van phân phối
Website: Email : Tel : 0918.775.368




24
1. Càng; 2. Nắp cao su; 3. Thân trên; 4. Tấm tỳ; 5. Thân d-ới
Van phân phối dùng để điều khiển các cơ cấu dẫn động hai nhánh của
hệ thống phanh chính (phanh chân).
2.2.2. Van điều khiển phanh tay
3
1

2

Hình 2.2.2 Van điều khiển phanh tay
1. Thân; 2. Nắp; 3. Tay gạt
Van điều khiển phanh tay dùng để điều khiển bình tích năng lò xo của
cơ cấu dẫn động hệ thống phanh tay và phanh dự phòng.
2.2.3. Van bảo vệ kép
Dùng để phân nhánh chính đi từ máy nén khí thành hai nhánh độc lập
và tự động ngắt một trong hai nhánh trong tr-ờng hợp một nhánh bị hở và giữ
khí nén trong nhánh còn tốt.
2.2.4. Van bảo vệ ba nhánh
Website: Email : Tel : 0918.775.368




25
Dùng để phân khí nén từ máy nén khí vào hai nhánh chính và một
nhánh phụ, tự động ngắt nhánh bị hở để đảm bảo khí nén trong các nhánh còn
kín và để cung cấp cho nhánh phụ từ hai nhánh chính.
2.2.5. Van hạn chế áp suất
Van hạn chế áp suất dùng để giảm áp suất trong các bầu phanh của trục
tr-ớc ôtô khi phanh với c-ờng độ thấp (nhằm tăng mức độ điều khiển ôtô trên
đ-ờng trơn), cũng nh- để xả nhanh không khí ra khỏi bầu phanh khi nhả
phanh. Cấu tạo van đ-ợc trình bày d-ới hình vẽ
8
7
9
10
6

5
13
12
11
14
16
15
17
18
4
3
1
2
I
II
III

Hình 2.2.5 Van hạn chế áp suất
Cửa ra khí quyển III ở phần d-ới của thân 8 đ-ợc đóng bằng van cao su
7 nhằm ngăn không cho bụi bẩn lọt vào thiết bị và đ-ợc bắt chặt lên thân bằng
đinh tán. Khi phanh, khí nén từ van phân phối đ-ợc dẫn vào cửa II và tác động
lên piston nhỏ 3 để dịch chuyển nó xuống d-ới cùng với các van 4 và 6. Piston
2 nằm yên ở vị trí cũ cho đến khi nào áp suất trên cửa II đạt đến mức đ-ợc xác
định với độ dôi sơ bộ do điều chỉnh của lò xo cân bằng 1, thì piston 3 dịch
chuyển xuống d-ới, van xả 6 đóng lại, van nạp 4 thì mở ra và khí nén từ cửa II