Đề tài: Thiết kế hệ thống phanh trên cơ sở xe Toyota Zace GL 1.8 (phần dẫn động phanh)

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung
MỤC LỤC

MỤC LỤC............................................................................................................1

Sinh viên: Trần Sơn Hải

1

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

LỜI NÓI ĐẦU
Ngành giao thông vận tải là một trong số những ngành rất quan trọng của đất
nước. Trong thời chiến cũng như trong thời bình, giao thơng vận tải ln gắn với sự
phát triển của đất nước. Và đặc biệt trong vài năm gần đây khi chúng ta đã gia
nhập WTO thì ngành giao thơng vận tải càng đóng vai trị quan trọng hơn.
Ở nước ta giao thơng đường bộ đóng vai trò chủ đạo và phần lớn lượng hàng và
người được vận chuyển trong nội địa bằng ô tô. Cùng với sự phát triển của khoa
học kỹ thuật, ngành công nghiệp ô tô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng
những yêu cầu của con người. Những chiếc ô tơ ngày càng đẹp hơn, nhanh hơn, an
tồn hơn, tiện nghi hơn, tiết kiệm hơn để theo kịp xu thế của thời đại.
Với đề tài đồ án “ Thiết kế hệ thống phanh trên cơ sở xe Toyota Zace GL 1.8”,
em được giao nhiệm vụ thiết kế phần dẫn động phanh. Em đã tập trung nghiên cứu,
tính tốn để đảm bảo khi phanh sao cho hiệu quả nhất, khi phanh phải êm dịu an

toàn cho người ngồi trên xe.
Mặc dù đồ án của em đã hoàn thành nhưng em rất mong nhận được những góp ý
của các Thầy, các bạn sinh viên để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy giáo Ths. NGUYỄN
ĐỨC TRUNG đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian làm đồ án, cùng các
Thầy, các bạn sinh viên trong Bộ mơn cơ khí ô tô, khoa cơ khí của trường ĐH Giao
Thông Vận Tải đã góp ý để em hồn thành đồ án này.
Hà nội 11/2013
Sinh viên thực hiện:
Trần Sơn Hải

Sinh viên: Trần Sơn Hải

2

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

I. Công dụng, phân loại, yêu cầu.
1. Công dụng.
- Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi ngừng hẳn hoặc đến
một tốc độ cần thiết nào đó.
- Hệ thống phanh dùng để giữ ô tô đứng yên trên một độ dốc nhất định.

2. Yêu cầu.
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe . Tức là đảm bảo quãng đường
phanh là ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm . Muốn có
quãng đường phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc chậm dần cực đại.
- Phanh êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi
phanh .
- Điều khiển nhẹ nhàng , nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay địn điều khiển là
khơng lớn.
- Phân bố mômen trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng
lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào.
- Khơng có hiện tượng tự xiết phanh ( bó cứng bánh xe ) khi ô tô chuyển động tịnh
tiến hay quay vòng.
- Cơ cấu thoát nhiệt tốt.
- Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh
trên bánh xe.
Sinh viên: Trần Sơn Hải

3

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

- Có khả năng phanh khi đứng trong thời gian dài.
3. Phân loại.
3.1. Phân loại theo mục đích sử dụng của hệ thống phanh trên ơ tơ.
- Phanh chính ( phanh chân ) cơ cấu phanh được đặt ở bánh xe.

- Phanh dừng ( phanh tay ) cơ cấu phanh được đặt ở trục thứ cấp hộp số hoặc hộp
phân phối ( ô tô hai cầu chủ động ) hoặc đặt ở bánh sau.
- Phanh dự phòng.
3.2. Phân loại theo các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh.
a. Theo cơ cấu phanh.
a.1. Cơ cấu phanh guốc (phanh trống).
- Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục:
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục là cơ cấu phanh có hai guốc đối xứng qua
trục thẳng đứng.
* Cơ cấu phanh tang trống có điểm đặt riêng rẽ về một phía lực dẫn động
bằng nhau.

Hình 1.1 Sơ đồ cơ cấu phanh có điểm đặt có định về 2 phíalực dẫn động bằng nhau

Sinh viên: Trần Sơn Hải

4

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

+ Ưu điểm: Kết cấu phanh đơn giản, lực phanh mở 2 guốc bằng nhau.
+ Nhược điểm: Cơ cấu phanh không được cân bằng, các ổ trục bánh xe sẽ
chịu các tải trọng phụ phát sinh khi phanh xe, khi xe tiến hoặc lùi thì hiệu quả
phanh chỉ đạt 50% lực tác dụng.
* Cơ cấu phanh tang trống có điểm đặt cố định về một phía, dịch chuyển

góc như nhau.
6
1
5

2
3

4

Hình 1.2 Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định về 2 phía dịch chuyển góc như nhau

+ Ưu điểm:
- Hiệu quả phanh chiều tiến và lùi là như nhau.
- Sự cân bằng của cơ cấu phanh và mômen phanh do guốc trước và sau
sau tạo ra sự ổn định chất lượng phanh.
+ Nhược điểm:
- Do cam phanh có biên dạng là đường thân khai hoặc acximet nên điểm đặt
lực đẩy không ổn định. Do đó trong q trình phanh cam sẽ chóng mịn.

Sinh viên: Trần Sơn Hải

5

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

- Cơ cấu phanh tang trống có điểm đặt cố định về hai phía lực dẫn động bằng
nhau.

Hình 1.3 Cơ cấu phanh tang trống có điểm đặt cố định về hai phía, lực dẫn động như
nhau

+ Ưu điểm:
- Cơ cấu phanh cân bằng, độ mài mòn các má là như nhau.
- Hiệu quả phanh theo chiều tiến lớn hơn cơ cấu phanh đối xứng trục.
+ Nhược điểm: Hiệu quả phanh giảm khi lùi.
- Cơ cấu phanh guốc loại bơi:
4

2
3

Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc loại bơi

+ Ưu điểm:
Sinh viên: Trần Sơn Hải

6

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

- Hiệu quả phanh chiều tiến và lùi là như nhau.
+ Nhược điểm:
- Lực phanh tăng mạnh khi bánh xe trượt lết. Chất lượng phanh giảm khi
phanh liên tục do hệ số ma sát giảm khi bị đốt nóng. Các tấm ma sát mịn khơng
đều.
- Cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa.

Hình 1.5 Cơ cấu guốc phanh tự cường hóa

+ Ưu điểm: Lực ép guốc phanh vào trống phanh đều
+ Nhược điểm: Má phanh mịn khơng đều
a.2. Cơ cấu phanh đĩa.
Có hai loại cơ cấu phanh đĩa: loại giá đỡ cố định và loại giá đỡ di động.

Hình 1.6
a. Sơ đồ cơ cấu có giá xylanh cố định ; b. Sơ đồ cơ cấu có giá xylanh di động

- Loại giá đỡ cố định.
Sinh viên: Trần Sơn Hải

7

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

+ Ưu điểm: Hai má phanh mịn đều vì lực ép do dầu thủy lực tạo ra đề ở hai
piston.
+ Phải cần xi lanh bánh xe có thể tích bằng nhau, khơng gian bố trí trật,
khơng khí vào làm mát đĩa kém, giá thành cao.
- Loại giá đỡ di động.
+ Ưu điểm :
- Do cơ cấu bố trí một xylanh cơng tác nên chỉ có một dịng dầu thủy lực
được đưa vào xylanh.Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho dịng khơng khí luồn vào
làm mát đĩa phanh và má phanh tránh hiện tượng sôi dầu khi phanh liên tục.
- Kết cấu đơn giản, giảm giá thành các cụm chi tiết cơ cấu phanh.
- Khơng gian rộng để bố trí cho các cơ cấu khác.
+ Nhược điểm:
- Hai má phanh khơng mịn đều vì lực ép do dầu thủy lực tạo ra ở piston chỉ
tác động vào một bên má.
b. Theo dẫn động phanh.
b.1. Dẫn động phanh chính bằng cơ khí

Hình 1.7 Sơ đồ dẫn động phanh cơ khí

+ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản nhưng không tạo ra mômen phanh lớn do hạn
chế lực điều khiển của người lái,vì vậy nó ít được sử dụng ở hệ thống phanh chính
Sinh viên: Trần Sơn Hải

8

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

mà chỉ sử dụng ở hệ thống phanh dừng. Độ tin cậy làm việc cao, độ cứng vững dẫn
động không thay đổi khi phanh làm việc không lâu dài.
+ Nhược điểm: Dẫn động phanh cơ khí có hiệu suất truyền lực khơng cao,
thời gian phanh lớn.
b.2. Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực

Hình 1.8 Sơ đồ dẫn động phanh một dòng và hai dòng
1 - Dẫn động phanh một dòng; 2 - Dẫn động phanh hai dòng

+ Ưu điểm: Khi thực hiện phanh êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao (do dầu
khơng bị nén).
+ Nhược điểm: Khi bị rò rỉ chảy mất dầu thì hệ thống phanh sẽ mất tác dụng.
Phải sử dụng lực lớn tác động lên bàn đạp của người lái để truyền cho cơ cấu phanh
một lực, lực này thường khá lớn. Để giảm nhẹ lực của người lái tác dụng nên bàn
đạp phanh thì ta phải bố trí trợ lực phanh, mà các phương án bố trí trợ lực đều có
những hạn chế riêng.
b.3. Dẫn động phanh chính bằng khí nén

Sinh viên: Trần Sơn Hải

9

`Lớp: Cơ khí ơ tô B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Hình 1.9. 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.

+ Ưu điểm: Giảm lực điều khiển trên bàn đạp phanh, không phải sử dụng
dầu phanh.
+ Nhược điểm : Độ nhạy kém ( thời gian chậm tác dụng lớn) do khơng khí bị
nén khi chịu lực.
c. Trợ lực phanh.
c.1. Trợ lực khí nén.

Hình 1.10. Trợ lực khí nén

+ Ưu điểm: Lực cường hóa lớn vì áp suất khí nén có thể từ 5-7 KG/cm 2

Sinh viên: Trần Sơn Hải

10

`Lớp: Cơ khí ơ tô B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

+ Nhược điểm: Số lượng các cụm trong hệ thống phanh nhiều, kết cấu phức
tạp. Đối với các loại xe không lắp máy khí nén thì khơng sử dụng bộ cường hóa
kiểu này.

c.2. Trợ lực chân khơng, loại đồng trục.

Hình 1.11. Sơ đồ bộ trợ lực chân không

+ Ưu điểm : Tận dụng được độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp khi
động cơ làm việc, mà không ảnh hưởng đến công suất của động cơ, vẫn đảm bảo
được trọng tải chuyên chở và tốc độ khi ô tô chuyển động.
+ Nhược điểm: Độ chân không khi thiết kế lấy là 0,5 KG/cm 2, áp suất khí trời
là 1 KG/cm2, do đó độ chênh áp giữa buồng của bộ trợ lực khơng lớn. Muốn có
lực trợ lực lớn thì phải tăng tiết diện của màng, do đó kích thước của bộ trợ lực
tăng lên.
c.3. Trợ lực chân không kết hợp với thủy lực.

1.12. Hình Trợ lực chân khơng kết hợp thủy lực

Sinh viên: Trần Sơn Hải

11

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

+ Ưu điểm: Tận dụng được độ chênh áp giữa khí trời và đường ống nạp
đảm bảo được quan hệ tỷ lệ giữa lực bàn đạp với lực phanh.
+ Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, phải cần thêm xi lanh thủy lực.
d. Bộ điều hịa lực phanh.

d.1. Theo thơng số điều chỉnh
d.1.1. Bộ điều hồ lực phanh loại một thơng số.

Hình 1.13. Bộ điều hồ lực phanh loại một thơng số

+ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, nâng cao được hiệu quả phanh so với khi
khơng lắp bộ điều hồ lực phanh.
+ Nhược điểm: Hiệu quả điều chỉnh khơng cao, chỉ thích hợp cho xe có
đường đặc tính lí tưởng cong nhiều. Hiệu quả của phanh sẽ kém khi đi trên đường
có độ lồi lõm và nhiều ổ gà.
Áp suất trong xi lanh làm việc của các cơ cấu phanh ở cầu sau được hạn chế
tuỳ theo tải trọng tác dụng lên cầu sau, tải trọng này thể hiện qua lực đàn hồi của lị
xo tác dụng lên các van, do đó ứng với mỗi tải trọng khác nhau sẽ cho lực lò xo
khác nhau.
Sinh viên: Trần Sơn Hải

12

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

d.1.2. Bộ điều hồ lực phanh loại hai thơng số.

Hình 1.14. Kết cấu bộ điều hòa lực phanh động

+ Ưu điểm: Bộ điều hịa lực phanh hai thơng số nó tự điều chỉnh được cả áp

suất dầu tác dụng lên bánh sau theo sự thay đổi tải trọng.
+ Nhược điểm: Kết cấu nó phức tạp.
d.2. Theo kết cấu.
d.2.1. Bộ điều hòa lực phanh đơn.

Hình 1.15. Kết cấu bộ điều hịa lực phanh đơn

Sinh viên: Trần Sơn Hải

13

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

+ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản.
+ Nhược điểm: Không dùng được cho loại phanh bố trí mạch chéo.
d.2.2. Bộ điều hịa lực phanh kép.

Hình 1.16. Kết cấu bộ điều hịa lực phanh kép

+ Ưu điểm: Được dùng cho loại phanh có đường ống bố trí mạch chéo để
làm tăng hiệu quả phanh khi có một mạch dầu bị hỏng.
+ Nhược điểm: Kết cấu phức tạp.
II. Giới thiệu về xe Toyota Zace GL 1.8.
Hãng sản xuất Toyota Chủng loại xe Toyota Zace Kích thước ( D x R x C ) (
mm ) 4520 x 1720 x 1850 Chiều dài cơ sở ( mm ) 2.650 Tự trọng/ Tổng trọng

lượng ( Kg ) 1445/1430 Dung tích xi lanh/Kiểu động cơ ( Lít ) 1.8L – 7K-E, xăng
khơng chì, 5 số tay

III. Thơng số kỹ thuật của xe Toyota Zace.
Sinh viên: Trần Sơn Hải

14

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

TT Thông số

Số liệu

Đơn vị

1

Tải trọng

8

Người

2

Trọng lượng tồn bộ

1945

KG

Trong đó: phân ra cầu trước

832

KG

1122

KG

phân ra cầu sau
3

Vận tốc cực đại

180

Km/h

4

Chiều dài cơ sở L

2650

mm

5

Chiều rộng cơ sở trước/ sau

1445/1430

mm

6

Dài x Rộng x Cao

4520 x 1720 x 1850

mm

7

Bánh xe

195/65/R15

8

Phanh: Trước/ Sau

Đĩa thơng gió/ trống

9

Hành trình tự do của bàn đạp

1–6

mm

10 Khối lượng khơng tải

1425

KG

11 Khoảng sáng gầm xe

180

mm

12 Bán kính vịng quay tối thiểu

4,9

mm

CHƯƠNG II
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.

I. Lựa chọn phương án thiết kế.
Sinh viên: Trần Sơn Hải

15

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

1. Lựa chọn cơ cấu phanh.
Dựa trên những ưu nhược điểm của các cơ cấu phanh đã nêu trên và tham
khảo xe Toyota Zace GL 1.8 em lựa chọn phương án bố trí ở từng cơ cấu phanh
trước và sau:
- Ở cầu trước: Cơ cấu phanh trước là phanh đĩa loại có giá đỡ 2 xi lanh di động.
- Ở cầu sau: Cơ cấu phanh sau là phanh tang trống có điểm đặt cố định về một phía
lực dẫn động bằng nhau.
2. Lựa chọn dẫn động phanh.
Từ các ưu nhược điểm của dẫn động thuỷ lực ta chọn dẫn động thuỷ lực hai
dòng có trợ lực chân khơng đồng trục và điều hịa lực phanh 1 thông số loại đơn
làm phương án dẫn động.
II. Kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống phanh trên xe Toyota Zace GL
Sơ đồ hệ thống phanh.

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh

Sinh viên: Trần Sơn Hải

16

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Nguyên lý làm việc:
- Khi người lái tác động vào bàn đạp phanh, thơng qua hệ thống địn bẩy và
bộ trợ lực phanh khuếch đại lực đạp phanh, lực này tác dụng lên xi lanh phanh
chính. Xi lanh phanh chính biến đổi lực đạp phanh thành áp suất dầu trong xi lanh
phanh chính, áp suất dầu thông qua các đường ống dẫn tới van nhánh và van điều
hịa theo tải trọng, rồi thơng qua các đường ống dẫn tới các xi lanh phanh bánh xe,
đẩy piston ép các má phanh vào đĩa phanh (hoặc tang trống). Ma sát sinh ra tại đó
tạo nên mô men phanh làm giảm tốc độ quay của các bánh xe bắt chặt với đĩa
phanh (hoặc tang trống).
- Khi nhả phanh: Áp suất dầu điều khiển giảm nhỏ, các phớt bao kín của xi
lanh phanh trước có khả năng đàn hồi, các lò xo hồi vị của cơ cấu phanh sau, kéo
các piston trở về vị trí ban đầu làm tách má phanh ra khỏi đĩa phanh và trống
phanh.
- Khi xảy ra dò rỉ dầu ở một dòng nào đó thì dịng cịn lại vẫn làm việc bình
thường nên ta vẫn phanh được xe dừng lại.
1. Cơ cấu phanh.
1.1 Cơ cấu phanh trước.

Sinh viên: Trần Sơn Hải

17

`Lớp: Cơ khí ô tô B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung
6

1

155

7

5

2

8
9

4
10

Ø53

H7
g6

3

Ø355

I

Hình 2.2.Cơ cấu phanh trước

Nguyên lý làm việc :
Khi phanh : Người lái đạp bàn đạp, dầu được đẩy từ xylanh chính đến bộ trợ
lực, một phần trực tiếp đi đến xylanh an toàn và đến các xylanh bánh xe để tạo lực
phanh, một phần theo ống dẫn đến đẩy piston mở van khơng khí cho khí quyển vào
buồng bên trái của bộ trợ lực, tạo độ chênh áp giữa hai khoang trong bộ trợ lực.
Chính sự chênh áp đó nó sẽ đẩy màng tác dụng lên piston trong xylanh thủy lực tạo
nên lực trợ lực hỗ trợ cho lực đạp của người lái. Khi đó lực bàn đạp của người lái
cộng với lực trợ lực sẽ tác dụng lên piston thủy lực ép dầu theo đường ống đến
xylanh an toàn, rồi theo các đường ống dẫn độc lập đến các xylanh bánh xe trước
và sau . Dầu có áp lực cao sẽ tác dụng lên piston trong xilanh bánh xe thông qua
chốt đẩy ép má phanh vào trống phanh.
Đối với phanh tang trống phía sau, và ép má phanh vào đĩa phanh với phanh
đĩa phía trước thực hiện q trình phanh.
Sinh viên: Trần Sơn Hải

18

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Khi nhả phanh : Các chi tiết trở về vị trí ban đầu nhờ các lò xo hồi vị, má
phanh tách ra khỏi trống phanh, và đĩa phanh.
Bộ phận điều chỉnh khe hở: Nhờ bộ đàn hồi của vịng làm kín và độ đảo
chiều trục của đĩa. Khi nhả phanh các má phanh luôn được giữ cách mặt đĩa một
khe hở nhỏ. Do đó tự động điều chỉnh khe hở
Đĩa phanh được chế tạo bằng gang, đĩa đặc có chiều dày từ 10[mm] . Đĩa xẻ
rãnh thơng gió dày 16 – 25 [mm].
Má kẹp : Đựơc đúc bằng gang rèn.
Xylanh thuỷ lực : Được đúc bằng hơp kim nhơm. Để tăng tính chống mòn
và giảm ma sát, bề mặt làm việc của xylanh được mạ một lớp crôm. Khi xilanh
được chế tạo bằng hợp kim nhôm, cần thiết phải giảm nhiệt độ đốt nóng dầu phanh.
Một trong các biện pháp để giảm nhiệt độ dầu phanh là giảm diện tích tiếp xúc giữa
piston với guốc phanh hoặc sử dụng các piston bằng vật liệu phi kim.
Các thân má phanh : Chỗ mà piston ép lên được chế tạo bằng thép lá.
Tấm ma sát của má phanh loại đĩa quay hở thường có diện tích ma sát
khoảng 12-16 % diện tích bề mặt đĩa nên điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi.
Cơ cấu ép : Ép bằng xylanh thủy lực (xylanh bánh xe)
Cơ cấu ép bằng xylanh thủy lực còn gọi là xylanh con hay xylanh bánh xe,
có kết cấu đơn giản, dễ bố trí. Thân của xylanh được chế tạo bằng gang xám, bề mặt
làm việc được mài bóng. Piston được chế tạo bằng hợp kim nhôm.

1.2. Cơ cấu phanh sau.

Sinh viên: Trần Sơn Hải

19

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung
7

6

8

9

10

11
12

13

3
14

G

G

A

T

B

Hình 2.3.Cơ cấu phanh sau

- Mâm phanh: Được thiết kế chế tạo để lắp đặt và định vị tất cả các chi tiết
khác của cơ cấu phanh. Mâm phanh được được gắn bằng bu lơng vào trục bánh
sau, trên mâm phanh có lỗ và vấu lồi để gắn xi lanh thủy lực, lò xo giữ guốc phanh
và cáp phanh tay.
- Trống phanh: Được gắn với trục bánh xe, ở ngay bên trong và cùng quay
với bánh xe. Trống phanh được chế tạo bằng gang xam chống mài mòn khá tốt.
- Guốc phanh: Được cấu tạo bởi hai miếng ghép lại. Độ cong của vành guốc
phù hợp với mặt trong của trống phanh, bề mặt của vành guốc được gắn với má
phanh. Guốc phanh được chế tạo bằng nhơm đúc có trọng lượng nhẹ và tản nhiệt
tốt.
- Má phanh: Má phanh được gắn vào guốc phanh nhờ keo dán. Loại này tận
dụng được tối đa bề dày của má, khi mịn khơng bị đinh tán cọ vào làm hỏng bề
mặt của trống phanh.
Sinh viên: Trần Sơn Hải

20

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

- Cơ cấu ép: Cơ cấu ép bằng xi lanh thủy lực còn được gọi là xi lanh bánh xe.
Thân của xi lanh được chế tạo bằng gang xám, bề mặt làm việc được mài bóng.
Piston được chế tạo bằng hợp kim nhơm, phía ngồi có ép chốt thép làm chỗ tỳ cho
guốc phanh. Xi lanh được làm kín bằng các vịng cao su.
- Lò xo phanh: Cụm phanh tang trống trên xe sử dụng hai lò xo, một bộ
dùng để kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, một bộ để gữ guốc phanh tựa vào
mâm phanh.
- Bộ điều chỉnh guốc phanh: Các guốc phanh phải được điều chỉnh theo chu
kỳ má phanh sát với bề mặt trống phanh. Bộ điều chỉnh trên xe này là một cụm
bằng ren.
Nguyên lý làm việc:
- Ma sát trong cơ cấu phanh khi phanh được tạo ra do má phanh áp vào tang
trống, có được điều đó là do đầu dưới của hai má được định vị bởi chốt xoay cịn
đầu trên có thể bung ra tựa như bản lề và áp vào tang trống dưới tác dụng của cam
ép hoặc cụm piston-xi lanh của cơ cấu phanh. Khi tác dụng vào bàn đạp phanh chất
lỏng với áp suất cao truyền đến xi lanh 1 tạo nên lực ép trên các piston và đẩy các
guốc phanh ép sát vào trống phanh, do đó q trình được tiến hành.
- Khi nhả bàn đạp phanh, lo xo sẽ kéo các guốc phanh trở lại vị trí ban đầu,
giữa má phanh và trống phanh có khe hở và quá trình phanh kết thúc.
2. Dẫn động phanh
2.1. Dẫn động thủy lực.
Dẫn động thủy lực gồm : Cụm xylanh chính kép, bộ chia và các đường ống
dẫn dầu riêng rẽ đến các xy lanh bánh xe trước và bánh xe sau .
a. Xylanh chính
Xylanh chính dùng trên xe Toyota Zace GL 1.8 là loại xylanh chính kép
Sinh viên: Trần Sơn Hải

21

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Công dụng :Xylanh chính là bộ phận quan trọng nhất và khơng thể thiếu
trong dẫn động thủy lực.
Nhiệm vụ : Tạo áp suất làm việc hay áp suất điều khiển cần thiết và đảm bảo
lượng dầu cung cấp cho toàn bộ hay một phần của hệ thống.

Hình 2.4. Xylanh chính
1. Lị xo hồi vị piston số 2; 2. Cuppen cao xu; 3. Piston số 2; 4. Lò so hồi vị piston số 1; 5.
Piston số 1; 6. Cần đẩy; 7. Bình chứa dầu; 8. Cốc chặn lò xo;
9. Thân xi lanh; 10. Lỗ dầu ra.

Nguyên lý làm việc :
Khi phanh, người lái đạp bàn đạp phanh, dưới tác dụng của cần đẩy, đẩy
piston với cup ben di chuyển vào phía trong che kín lổ thơng làm dầu trong
xylanh chính sinh ra một áp suất đẩy dầu đi theo đường ống dẫn tới xylanh của
bộ trợ lực.
Khi nhả phanh, các chi tiết trở về vị trí ban đầu dưới tác dụng của các lị
xo hồi vị.
Sinh viên: Trần Sơn Hải

22

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

Nếu khi nhả phanh đột ngột, do piston lùi lại rất nhanh thì phía trước
piston sinh ra độ chân khơng, do dầu từ dịng dẫn động khơng kịp điền đầy, dưới
tác dụng của độ chân không, dầu từ khoang trống sau piston đi qua các lổ nhỏ ở
đáy piston và uốn cong mép cao su vào khoang trống phía trước piston điền đầy
khoảng trống đó và loại trừ khơng khí lọt vào hệ thống phanh
3. Bộ trợ lực chân khơng.

Hình 2.5 Bộ trợ lực chân khơng
1. Vít điều chỉnh; 2. Phớt thân trợ lực; 3. Lò xo màng; 4. Ống nối; 5. Thân sau trợ lực; 6. Màng
trợ lực; 7. Thân trước trợ lực; 8. Tấm đỡ lò xo; 9.Thân van; 10. Bu lơng; 11. Phớt thân van; 12.
Cần điều khiển; 13. Lị xo hồi van khí; 14. Lọc khí; 15. Lị xo van điều khiển; 16. Van điều khiển;
17. Van khí;
18. Đĩa phản lực; 19. Miếng hãm.

- Bộ cường hóa bằng chân không gồm ba cụm cơ bản sau: Nguồn chân
không, cụm van điều khiển, Xi lanh cường hóa.
Nguồn chân khơng với động cơ xăng có thể tạo nên độ chênh áp với khí
quyển là 0,4 – 0,5 kG/cm2. Trên đường ống nối với xi lanh cường hóa có một van
một chiều khơng cho phép khơng khí từ động cơ chạy vào xi lanh cường hóa.
Nguyên lý làm việc:
Sinh viên: Trần Sơn Hải

23

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

+ Khi không tác động phanh:
- Van khơng khí được nối với cần điều khiển van và bị lò xo phản hồi của
van khơng khí kéo về phía phải. Van điều chỉnh bị lò xo van điều chỉnh đẩy sang
trái. Điều này làm cho van khơng khí tiếp xúc van điều chỉnh. Do đó, khơng khí
bên ngồi đi qua lưới lọc bị chặn lại không vào được buồng áp suất biến đổi. Trong
điều kiện này van chân không của thân van bị tách khỏi van điều chỉnh; tạo ra một
lối thông giữa lỗ A và lỗ B (Hình 2.6). Vì có chân khơng trong buồng áp suất biến
đổi vào thời điểm này. Vì vậy lò xo màng ngăn đẩy piston sang bên phải.
+ Khi đạp phanh :
- Khi đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van khơng khí làm nó dịch
chuyển sang bên trái. Lò xo điều chỉnh cũng đẩy van khơng khí dịch chuyển sang
bên trái cho đến khi nó tiếp xúc với van chân không. Chuyển động này bịt kín lối
thơng giữa lỗ A và lỗ B. Khi van khơng khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái, nó
càng dời xa van điều chỉnh, làm cho khơng khí bên ngoài lọt vào buồng áp suất
biến đổi qua lỗ B ( sau khi qua lưới lọc khơng khí). Độ chênh áp suất giữa buồng
áp suất không đổi và buồng áp suất biến đổi làm cho piston dịch chuyển về bên trái,
làm cho đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực về bên trái và làm tăng lực phanh.
+ Trạng thái giữ phanh :
- Nếu đạp bàn đạp phanh nửa chừng, cần điều khiển van và van khơng khí
ngừng dịch chuyển nhưng piston vẫn tiếp tục dịch chuyển sang bên trái do chênh
lệch áp suất. Lò xo van điều khiển làm cho van này tiếp xúc với van chân không,
nhưng nó dịch chuyển theo piston. Vì van điều khiển dịch chuyển sang bên trái và
tiếp xúc với van khơng khí, khơng khí bên ngồi bị chặn khơng vào được buồng áp
suất biến đổi, nên áp suất trong buồng áp suất biến đổi vẫn ổn định. Do đó, có một
độ chênh áp suất không thay đổi giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất

biến đổi. Vì vậy, piston ngừng dịch chuyển và duy trì lực phanh này.
Sinh viên: Trần Sơn Hải

24

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Trung

+ Trợ lực tối đa :
- Nếu đạp bàn đạp phanh xuống hết mức, van khơng khí sẽ dịch chuyển hồn
tồn ra khỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi được nạp đầy khơng khí từ bên
ngồi, và độ chênh áp suất giữa buồng áp suất không đổi và buồng áp suất thay đổi
là lớn nhất. Điều này tạo ra tác dụng lớn nhất lên piston. Sau đó dù có thêm lực tác
động lên bàn đạp phanh, tác dụng cường hoá lên piston vẫn giữ nguyên, và lực bổ
xung chỉ tác dụng lên cần đẩy.
4. Bộ điều hịa lực phanh.

Hình 2.6. Bộ điều hòa lực phanh

Nguyên lý làm việc:
- Khi chưa hoạt động, lò xo đẩy piston sang phải. Dòng dầu từ xi lanh phanh
chính qua khe hở giữa cuppen xi lanh và piston vào các xi lanh bánh sau.
- Khi áp suất dầu tăng cao, piston bị đẩy sang phải bởi lị xo. Tuy nhiên, do
áp suất tác dụng lên phía đầu bên phải piston, piston dịch chuyển sang trái khi áp
suất tăng cao. Khi áp suất tăng đến một giới hạn nhất định, piston tiếp xúc với
cuppen xi lanh và đóng các cửa dầu giữa xi lanh phanh chính và các xi lanh phanh

bánh sau xe. Sau đó, nếu tiếp tục đạp phanh, áp suất dầu tăng làm cân bằng trên bị
phá vỡ và piston bị đẩy sang phải và tách khỏi cuppen xi lanh. Khi đó áp suất trong
Sinh viên: Trần Sơn Hải

25

`Lớp: Cơ khí ơ tơ B - K49