ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
lời mở đầu
Từ khi xã hội loài người bắt đầu bước vào thời kỳ hiện đại thì phương
tiện di chuyển của con người ngày càng trở nên hiện đại hơn, đa dạng hơn về
cả phương thức cũng như nguyên lý làm việc. Trên không thì có kinh khí cầu,
tàu lượn, máy bay, tàu vũ trụ. trong môi trường nước thì có ca nô, tàu thủy,
tàu ngầm. Trên bộ thì có tầu hỏa, tầu điện, ôtô xe máy. Trên đường bộ thì ôtô
là phương tiện có rất nhiều ưu điểm nổi trội: đó là sự cơ động, tính an toàn
tiện nghi.
Năm 1860 chiếc ô tô đầu tiên sử dụng động cơ đốt trong đã ra đời. Sự
ra đời của ô tô sử dụng động cơ đốt trong đã thách thức các phương tiện vận
tải thô sơ thời bấy giờ và ngày càng thúc đẩy ngành vận tải đường bộ phát
triển. Thông qua nhu cầu tiêu thụ, lưu lượng vận chuyển của hàng hóa của các
phương tiện giao thông là có thể đánh giá mức độ phát triển về kinh tế của
một đất nước. Trước vấn đề bức thiết đó, với sự tiến bộ của khoa học công
nghệ, ngành sản xuất chế tạo ô tô trên thế giới cũng ngày càng phát triển và
hoàn thiện hơn đáp ứng khả năng vận chuyển, tốc độ, an toàn cũng như đạt
hiệu quả kinh tế cao
Ngày nay ôtô không chỉ là phương tiện chủ yếu để chuyên chở hành
khách hàng hóa, sự mạnh mẽ và vẻ đẹp của chiếc xe thể hiện sự lịch lãm tạo
ra phong cách cho người chủ sử dụng. Tính tiện nghi cho người dùng và sự
thân thiện với môi trường sống chung quanh là hai tiêu chí đặt ra hàng đầu mà
tất cả các cường quốc về công nghiệp ôtô đều phải dựa vào đó để nghiên cứu
phát minh để có thể tạo ra những sản phẩm tốt hơn. Tuy đất nước ta còn
nghèo và nền kinh tế còn đang trên đà phát triển xong trong những năm gần
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
đây đảng và nhà nước ta cũng đã chú trọng phát triển nghành ôtô để theo kịp
với sự phát triển của thế giới.
Nhằm nâng cao khả năng tư duy cho sinh viên và khả năng hiểu biết về
tính toán thiết kế mà em được giao nhiệm vụ “THIẾT KẾ HỆ THỐNG
PHANH KHÍ NÉN CHO XE TẢI ”. Em biết Hệ thống phanh là hệ thống
quan trọng và rất phức tạp, đặc biệt do ngày nay hệ thống giao thông tốt, xe
hiện đại có vận tốc chuyển động ngày càng cao cho nên việc đi sâu nghiên
cứu để hoàn thiện sự làm việc của hệ thống phanh nhằm đảm bảo tính an toàn
cao cho sự chuyển động của ô tô ngày càng cấp thiết.
Trong phần tính toán và thiết kế này em dựa chủ yếu vào số liệu của xe tải
Hino500 FM, các tài liệu tham khảo và hướng dẫn tính toán thiết kế. Do lần
đầu làm quen với thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp em còn có những
mảng kiến thức em chưa được nắm vững nên mặc dù em đã cố gắng tham
khảo tài liệu có liên quan song bài làm của em không thể tránh được những
sai sót. Em rất mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo thêm của các thầy trong
bộ môn để em củng cố thêm kiến thức và hiểu sâu hơn, nắm vững kiến thức
mà em đã học hỏi được.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt
là thầy Võ Văn Hường đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo cho em hoàn thành tốt
nhiệm vụ được giao.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, Ngày 01 tháng 06 năm 2010
Sinh viên thực hiện:
Đoàn Hoàng Hà
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1. Công dụng, phân loại, yêu cầu
1.1 Công dụng
Hệ thống phanh có nhiệm vụ giảm tốc độ chuyển động, dừng hẳn xe ôtô
hoặc giữ ôtô đứng yên trên đường có một độ dốc nhất định.
1.2 Phân loại
1.2.1 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)
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ)
1.2.2 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
1.2.3 Theo dẫn động phanh
Theo dẫn động phanh hệ thống phanh được chia ra
- Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí
- Hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực
- Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén
- Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén – thuỷ lực
- Hệ thống phanh dẫn động có cường hoá
1.2.4 Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ
thống phanh có bộ điều hoà lực phanh.
1.2.5 Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh
Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống
phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe ABS.
1.3. Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ôtô phải đảm bảo các yêu cầu sau:
• Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo
quãng đường phanh là ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp
nguy hiểm.
• Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển
động ôtô.
• Điều khiển nhẹ nhàng, có nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp phanh 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 đảm bảo
tận dụng hết khả năng bám của bánh xe khi phanh ở những cường độ
khác nhau.
• Không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
• Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
• Có hệ số ma sát giữa trống phanh và các má phanh cao và ổn định
trong điều kiện sử dụng.
• Giữ được tỉ lệ thuận giữa trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe.
• Có khả năng phanh ôtô khi ôtô đỗ trên dốc trong thời gian dài.
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Cấu tạo chung của hệ thống phanh
Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô được mô tả như sau:
Hình1.1 Hệ thống phanh trên ôtô
Qua sơ đồ cấu tạo cho chúng ta thấy trên hệ thống phanh bao gồm hai
phần chính
+ Cơ cấu phanh: Là bộ phận trực tiếp tiêu hao động năng ôtô trong quá
trình phanh. Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men
hãm trên bánh xe khi phanh ôtô. Hiện nay thường dùng cơ cấu phanh dạng ma
sát (khô hoặc ướt) tạo ra ma sát giữa hai phần: quay và không quay.
+ Dẫn động phanh: là tập hợp các chi tiết dùng để truyền năng lượng từ cơ
cấu điều khiển đến các cơ cấu phanh và điều khiển quá trình truyền năng
lượng này trong quá trình truyền với mục đích phanh bánh xe với các cường
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
độ khác nhau. Trên ôtô sử dụng các phương pháp điều khiển trực tiếp hay
gián tiếp.
Điều khiển trực tiếp là quá trình tạo tín hiệu điều khiển, đồng thời trực
tiếp cung cấp năng lượng cần thiết cho hệ thống phanh để thực hiện sự phanh.
Năng lượng này trong quá trình truyền với mục đích phanh xe với cường độ
khác nhau.
Điều khiển gián tiếp là quá trình tạo nên tín hiệu điều khiển còn năng
lượng do cơ cấu khác đảm nhận.
2.1 Cơ cấu phanh
Trên xe ôtô người ta thường sử dụng cơ cấu phanh dạng tang trống
hoặc cơ cấu phanh đĩa.
2.1.1 Cơ cấu phanh tang trống
Cơ cấu phanh tang trống được phân chia phụ thuộc vào
- Theo dạng bố trí guốc phanh: đối xứng qua trục đối xứng, đối xứng qua tâm
quay, các cơ cấu phanh tự lựa bơi, guốc phanh tự cường hoá.
- Theo phương pháp truyền năng lượng điều khiển: phanh thuỷ lực, phanh khí
nén, phanh tay.
Cơ cấu phanh tang trống đối xứng qua trục
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
8
Hình 1.2 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng trục
quatâtrục
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Cơ cấu phanh đối xứng qua trục có nghĩa là hai guốc phanh bố trí đối
xứng qua đường trục thẳng đứng được thể hiện trên hình 1.2. Trong đó sơ đồ
hình 1.2a là loại sử dụng cam ép để ép guốc phanh vào trống phanh: Sơ đồ
1.2b là loại sử dụng xi lanh thuỷ lực để ép guốc phanh vào trống phanh. Cấu
tạo chung của cơ cấu phanh loại này là hai chốt cố định có bố trí bạc lệch tâm
để điều chỉnh khe hở giữa mà phanh và trống phanh ở phía dưới, khe hở phía
trên được điều chỉnh bằng trục cam ép.
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm
Hình 1.3 Cơ cấu phanh tang trống đối xứng tâm
1: xylanh; 2: ốc xả khí; 3: cam lệch tâm;
4: ốc xả khí; 5: chốt định vị
Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm được thể hiện trên hình 1.3 sự đối
xứng qua tâm ở đây thể trên mâm phanh cùng bố trí hai chốt guốc phanh, hai
xi lanh bánh xe, hai guốc phanh hoàn toàn giống nhau và chúng đối xứng
nhau tâm. Mỗi guốc phanh được lắp thêm một chốt cố định ở mâm phanh và
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
cũng có bạch lệch tâm để điều chỉnh khe hở phía dưới của má phanh với trống
phanh. Một phía của pittông luôn tì vào xi lanh bánh xe nhờ lò xo guốc
phanh. Khe hở phía trên giữa má phanh và trống phanh được điều chỉnh bằng
cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở lắp trong pittông của xi lanh.
Cơ cấu phanh loại đối xứng qua tâm thường được dẫn động bằng thuỷ lực và
được bố trí ở cầu trước của ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.
Cơ cấu phanh guốc loại bơi
Có nghĩa là guốc phanh không tựa trên một chốt quay cố định mà cả
hai đều tựa trên mặt tựa di trượt. Có hai kiểu cơ cấu phanh loại bơi loại hai
mặt tựa tác dụng đơn loại hai mặt tựa tác dụng kép.
+ Loại hai mặt tựa tác dụng đơn
Ở loại này một đầu của guốc phanh được tựa trên mặt tựa di trượt trên
phần vỏ xi lanh, đầu còn lại tựa vào mặt tựa di trượt trên phần vỏ xi lanh, đầu
còn lại tựa vào mặt tựa di trượt của pitông. Cơ cấu phanh loại này thường
được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
+ Loại hai mặt tựa tác dụng kép
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
10
Hình 1.4 Cơ cấu phanh guốc loại bơi
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ở loại này trong mỗi xi lanh bánh xe có hai pitông và cả hai đầu của
mỗi guốc đều tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pitông cơ cấu phanh loại
này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
Cơ cấu phanh guốc tự cường hóa
- Cơ cấu phanh guốc tự cường hoá có nghĩa là khi phanh bánh xe thì
guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai
Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hoá: Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng
đơn (Hình 1.5 a) cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép (Hình 1.5 b).
- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn
Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh được
liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của cơ cấu điều chỉnh di động. Hai
đầu còn lại của hai guốc phanh hai đầu còn lại của hai guốc phanh thì một
được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh bánh xe còn một đầu thì tựa vào
mặt tựa di trượt của pittông xi lanh bánh xe. Cơ cấu điều chỉnh dùng để điều
chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc phanh. Cơ cấu
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
11
Hình 1.5 Cơ cấu phanh tự cường hóa
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du lịch và ôtô
tải nhỏ đến trung bình.
- Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép
Cơ cấu phanh tự cường hoá tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được
tựa lên hai mặt tựa di trượt của hai pitông trong một xi lanh bánh xe. Cơ cấu
phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô tải nhỏ đến trung
bình.
2.1.2 Cơ cấu phanh đĩa .
Ngày nay cơ cấu phanh đĩa ngày càng được sử dụng rộng rãi phổ biến
trên xe con và xe du lịch cỡ nhỏ thậm chí nó còn được sử dụng trên xe tải cỡ
lớn.
Cơ cấu phanh đĩa được thể hiện như sau:
Các bộ phận chính của cơ cấu phanh đĩa bao gồm:
- Một đĩa được được lắp với may ơ 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
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
12
a) loại giá đỡ cố định
b) loại giá đỡ di động
Hình 1.6 Cơ cấu phanh đĩa
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Hai má phanh dạng thẳng được đặt ở hai bên của đĩa phanh và được
dẫn động bởi các pitông 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 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 pitông tì vào một má phanh.
Má phanh ở phía đối diện được gá trực tiếp trên giá đỡ.
+ Loại giá đỡ cố định: Ở loại giá 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 luôn tì vào má phanh. Một đường dầu từ xi
lanh chính được dẫn đến cả hai xi lanh bánh xe.
2.2 Dẫn động phanh
Trên ôtô dẫn động phanh thường là thuỷ lực hoặc khí nén cũng có thể
là sự kết hợp giữa khí nén và thuỷ lực.
2.2.1 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.
Dẫn động phanh bằng thuỷ lực tức là dùng chất lỏng để tạo và truyền áp suất
đến các xy lanh công tác của các cơ cấu phanh để tạo lên lực ép má phanh và
trống phanh hoặc đĩa phanh. Dẫn động phanh dầu có đặc điểm kết cấu đơn
giản dễ bố trí độ nhạy cao tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỉ số truyền
của dẫn động dầu là không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu
phanh. Vì vậy hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực thường được sử dụng trên
ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ.
Trong hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực tuỳ theo sơ đồ của mạch
dẫn dộng một dòng và dẫn động hai dòng.
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
13
a b
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Dẫn động một dòng:
1
2
3
4
Hình 1.7 Dẫn động một dòng
1: Bàn đạp phanh 3: Đường ống dẫn
2: Xilanh chính 4: Cơ cấu phanh
Dẫn động một dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính chỉ có một
đường dầu duy nhất dẫn đến các xi lanh công tác của các bánh xe. Dẫn động
một dòng có kết cấu đơn giản nhưng độ an toàn là không cao vì một lí do nào
đó bất kì một đường ống dẫn dầu nào đến xi lanh bánh xe bị rò rỉ thì dầu trong
hệ thống bị mất áp suất và tất cả các bánh xe bị mất phanh.
+ Dẫn động hai dòng:
Hình 1.8 Dẫn động hai dòng
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xi lanh chính có hai đường
dầu độc lập dầu đến các bánh xe của ôtô. Để có hai đường dầu độc lập người
ta có thể sử dụng một xi lanh chính đơn kết hợp với một bộ chia dòng hoặc sử
dụng xi lanh chính kép:
Ở sơ đồ hình 1.8a thì một dòng được dẫn động ra ra hai bánh xe cầu
trước còn một dòng được dẫn dộng ra hai bánh xe cầu sau. Với các bố trí này
một trong hai dòng bị rò rỉ thì dòng còn lại vẫn có tác dụng và lực phanh vẫn
xuất hiện ở hai bánh xe của dòng còn lại.
Ở sơ đồ 1.8b thì một dòng được dẫn tới một bánh xe phía trước và một
bánh xe phía sau so le nhau. Còn một dòng được dẫn tới hai bánh xe phía so
le còn lại. Trong trường hợp này khi một dòng bị rò rỉ thì dòng còn lại vẫn
còn tác dụng và lực phanh vẫn sinh ra ở hai bánh xe so le trước và sau.
2.2.2 Dẫn động phanh chính bằng khí nén
Trong dẫn động phanh chính 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 chính
bằng khí nén có ưu điểm giảm được lực điều khiển trên bàn đạp phanh.
Nhưng lại có nhược điểm là độ nhạy kém (thời gian chậm tác dụng lớn ) do
không khí bị nén khi chịu lực.
Hình 1.9 Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
15
1
2
3
5
4
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1: Máy nén khí; 2: bầu lọc khí; 3: bình chứa khí
4: bàn đạp phanh; 5: van phân phối; 6: Cơ cấu phanh
1.2.3 Dẫn động phanh chính bằng thuỷ khí kết hợp
Dẫn động phanh chính bằng thuỷ lực có ưu điểm độ nhạy cao nhưng
hạn chế là lực điều khiển trên bàn đạp còn lớn. Ngược lại đối với dẫn động
bằng khí nén lại có ưu điểm là lực điều khiển trên bàn đạp nhỏ nhưng độ nhạy
kém (thời gian chậm tác dụng lớn do khí nén bị nén do chịu áp suất).
Để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động trên người ta sử dụng hệ thống
dẫn động phối hợp giữa thủy lực và khí nén. Loại dẫn động này thường được
áp dụng các xe ôtô tải trung bình và ôtô tải lớn.
Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống dẫn động thuỷ khí kết hợp
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
16
Van phanh
xả ra ngoài
Bình khí
Bình
chứa dầu
Máy nén khí
Xi lanh chính
Bình
chứa dầu
xi lanh bánh xe
Xi lanh chính
Trống
phanh
Trống
phanh
Guốc
phanh
Guốc
phanh
Bánh xe trước
Bánh xe sau
Đường khí
Đường dầu
Xi lanh bánh xe
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống phanh bao gồm hai phần dẫn động :
- Dẫn động thuỷ lực: Có hai xi lanh chính dẫn hai dòng dẫn đến các xi
lanh bánh xe phía trước và phía sau.
- Dẫn động khí nén: bao gồm từ máy nén khí, bình chứa khí van phân
phối khí và các xi lanh khí nén.
Phần máy nén khí và van phân phối hoàn toàn có cấu tạo và nguyên lí làm
việc như trong hệ thống dẫn bằng khí nén.
Phần xi lanh chính loại đơn và các xi lanh bánh xe có kết cấu và nguyên lí
làm việc như trong hệ thống dẫn động bằng thuỷ lực. Đây là dẫn động thuỷ
khí kết hợp hai dòng nên van phân phối khí là loại van kép, có hai xi lanh
chính và hai xi lanh khí.
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG II
GIỚI THIỆU VỀ XE THAM KHẢO XE ÔTÔ HINO500 FM
1. Giới thiệu về xe tham khảo xe ôtô Hino500 FM
Xe ôtô Hino500 FM 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 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.
Hình2.1 Xe tham khảo xe Hino500 FM
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2. Hệ thống phanh trang bị trên xe Hino500 FM
2.1 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 đây:
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
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sơ đồ dẫn động:
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
Hình 2.2: Sơ đồ dẫn động
Sinh viên: Đoàn Hoàng Hà Lớp: Ô tô A- K50
20
Qua sơ đồ nguyên lí như hình vẽ trên:
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 .
2.3 Các kết cấu trên hệ thống phanh
2.3.1 Van phân phối
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
Hình 2.3 Van phân phối hai dòng
1. Cốc nén; 2.Chốt hãm; 3.Vít chỉnh; 4. Càn kéo; 5.Nắp che; 6. Chốt quay
7. 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
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 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 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
Van cöa x¶
a
b
c
d
e
b®
q
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
e
Hình 2.4: Van phân phối dẫn động hai dòng
1. Pittông lớn khoang dưới; 2,11 .Van điều khiển; 3. Ty đẩy; 4.Phần tử đàn
hồi; 5. Pittông khoang trên; 6,10.Van xả; 7,9 Van nạp ; 12 Pittông nhỏ.
- Tính tuỳ động của van phân phối
Van phân phối có công dụng đóng mở các van để cấp hoặc ngừng cấp khí
nén đến các bầu phanh của các cơ cấu phanh theo ý muốn người điều khiển.
Mỗi khoang của tổng van điều khiển một dòng dẫn động cầu trước hay cầu
sau. Khoang trên có cửa vào là D được nối với bình chứa khí, cửa ra là C
được nối tới các bầu phanh tại các bánh xe. Tương tự như vậy, khoang dưới
có cửa vào là E và cửa ra là A. Ngoài ra còn có một cửa thông với khí trời F
chung cho cả hai khoang. Mỗi khoang có một van điều khiển: Van 2 ở khoang
trên có nhiệm vụ đóng mở các van nạp 7 và van xả 6, còn van 11 của khoang
dưới điều khiển các van nạp 9 và van xả 10.
Ở trạng thái không phanh như thể hiện trên hình vẽ, các bầu phanh tại
các bánh xe được nối thông với khí trời do các van xả 6 và 10 mở.
Khi phanh, lực Q truyền từ bàn đạp tới tác dụng lên pittông 5 thông qua phần
tử đàn hồi 4 làm pittông dịch chuyển đi xuống. Đầu tiên, van xả 6 đóng lại
không cho cửa C thông với khí trời nữa, sau đó khi pittông tiếp tục đi dich
chuyển đi xuống thì van nạp 7 mở ra và khí nén chờ sẵn ở cửa D đi qua van
nạp, qua khoang dưới 5 tới cửa C rồi từ đó tới các bầu phanh bánh xe để thực
hiện quá trình phanh. Đồng thời, khí nén từ khoang trên đi qua lỗ nhỏ B
xuống khoang trên pittông 1 đẩy pittông con 12 đi xuống. Nhờ đó van xả 10
đóng lại, rồi van nạp 9 mở ra cho khí nén đi từ cửa E sang cửa A để đi tới các
bầu phanh tại các bánh xe.
Như vậy, trong trường hợp phanh bình thường như mô tả trên đây,
khoang trên được điều khiển trực tiếp bằng dẫn động cơ khí, còn khoang dưới
được điều khiển bằng khí nén lấy từ khoang trên. Nếu khoang trên bị mất khí,
không hoạt động nữa thì khi phanh, ty đẩy 3 đi xuống tác động lên con đội 8
và đẩy pittông nhỏ 12 của khoang dưới đi xuống thực hiện quá trình phanh
trên một cầu còn lại.
Trong trường hợp lái xe đạp phanh đột ngột thì khoang dưới cũng được
điều khiển bằng ty đẩy 3 vì khí nén không kịp cấp qua lỗ B để điều khiển
pittông lớn 1.Tính chép hình của tổng van được thể hiện như sau. Ứng với
một lực tác động Q nào đó, sau khi van nạp 7 của khoang trên mở, khí nén đi
vào bên dưới pittông 5 và sau đó đi qua cửa C tới các bầu phanh tại các bánh
xe. Áp suất khí trong khoang dưới pittông 5 tăng dần lên cho tới khi áp lực
của khí nén cùng với lực lò xo thắng được lực điều khiển Q, nén phần tử đàn
hồi 4 lại và đẩy pittông đi lên cho tới khi van nạp đóng lại. Lúc này cả van
nạp và van xả đều đóng, áp suất khí nén dẫn tới các bầu phanh không tăng
nữa và pittông 5 ở trạng thái cân bằng.
Quá trình tương tự như vậy cũng xảy ra đối với khoang dưới. Như vậy,
ứng với một lực Q nhất định (tương ứng với một lực trên bàn đạp) áp suất
trong dẫn động phanh chỉ có một giá trị tương ứng. Nhờ vậy mà người lái có
thể điều khiển được cường độ phanh theo ý muốn.
2.3.2 Van hạn chế áp suất
8
7
9
10
6
5
13
12
11
14
16
15
17
18
4
3
1
2
I
II
III
Hình2.5: Van hạn chế áp suất ra cầu trước
I là đường cấp khí III Lỗ xả khí II đến bầu phanh
1 lò xo lớn 10 lò xo nhỏ
Van hạn chế áp suất và nhả phanh dùng trên cầu trước, có nhiệm vụ
đảm bảo không dẫn tới bó cứng bánh xe khi phanh dưới áp xuất khí nén 0,3
Mpa. Điều này có ý nghĩa lớn đối với xe Hino hoạt động trên đường về khía
cạnh ổn định hướng, khi bắt đầu phanh ở tốc độ xe còn cao, hoặc khi đi trên
đường trơn. Van hạn chế áp suất này còn được gọi là “bộ van phanh tải trọng
nhỏ “.
Cấu tạo của van hạn chế áp suất trình bày trên hình vẽ. Bộ hạn chế sử
dụng hai pittông: pittông nhỏ 3 (nằm dưới) và pittông lớn 2 (nằm trên), được